На что делятся полисахариды

Содержание

1 Биоорганическая химия
2 Полисахариды. Крахмал, Целлюлоза.

Для характеристики полисахаридов важно знать, из каких остатков моносахаридов построена цепь, каким образом они связаны между собой и чем отличается их макроструктура.

Существует несколько видов классификации:

— по типу моносахаридов, входящих в полисахарид;

— по источникам выделения полисахаридов;

— по функциональному назначению.

По типу моносахаридов различают гомополисахариды и гетерополисахариды. Гомополисахариды построены из остатков моносахаридов одного типа (амилоза, амилопектин, гликоген, целлюлоза, пектин). Так, построенные из молекул глюкозы полимеры называют глюканами, иногда конкретизируя особенности строения цепи (тип гликозидной связи и номера гидроксильных групп, через которые образованы связи). Например, линейную амилозу называют α-D-(1-4)глюкан, а целлюлозу – β-D-(1-4)глюкан.

Гетерополисахариды содержат остатки двух или большего числа моносахаридов, для которых важна последовательность чередования в молекуле полимера (гиалуроновая кислота, альгиновая кислота, арабиноглюкогалактаны, хондроитинсульфаты, гепарин и др.).

По источникам выделения полисахариды делятся на три группы:

— фитосахариды (инулин, пектин, целлюлоза, амилоза, амилопектин, ламинарин и т.д.);

— полисахариды микроорганизмов (мананниты и др.);

— зоополисахариды (гликоген, хитин, хондроитинсульфаты, гепарин и т.д.).

С точки зрения функционального назначения полисахариды делятся на структурные, резервные и полисахариды с иными функциями. Важнейшими структурными полисахаридами являются целлюлоза (растения), хитин (насекомые), гиалуроновая кислота и хондроитинсульфаты (животные). Главными резервными полисахаридами являются крахмал (амилопектин + амилоза) и гликоген. Полисахариды с иными функциями – камеди, слизи и др.

Читайте также:

A) Основные термины и определения
Borland C и его основные режимы с характерными окнами
D-Элементы VIIIБ группы ПСЭ
D. Основные принципы.
I. Основные права граждан
I. Основные правила и принципы переноса слов
II ОСНОВНЫЕ ПРАВИЛА МЕР БЕЗОПАСНОСТИ
II этап, средняя — старшая группы
II. Основные понятия
II.3.3. Основные направления денежно-кредитной политики
III. Основные задачи и функции поисково-спасательных формирований ПСС МЧС России.
III.2. Основные методы и критерии разрешения педагогических конфликтов

СПРАВОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ

Полисахариды образуются во всех зеленых растениях и некоторых циан бактериях в результате фотосинтеза из углекислого газа и воды. Источником энергии для их образования служит свет.

Полисахариды (или полиозы) – природные высокомолекулярные соединения, образованные моносахаридами или их производными, соединенными О-гликозидными связями и образующие линейные или разветвленные цепи.

Схематически полисахариды можно представить как ангидридоподобные соединения, образующиеся при выделении воды из нескольких молекул моносахаридов. Все полисахариды построены по типу гликозидов.

Полисахариды в зависимости от молекулярной массы и свойств делят на две группы:

1. Олигосахариды (полисахариды I порядка) (от греч. о л и г о с —
немногий) — низкомолекулярные полисахариды, молекула которых при гидролизе образует небольшое число молекул моносахаридов — от 2 до 8-10.

Это кристаллические вещества, растворимы в воде, часто обладают сладким вкусом.

2. Высшие полисахариды (полисахариды II порядка) — высокомолекулярные вещества, малорастворимые или нерастворимые в воде, нерастворимые в неполярных растворителях и спирте, в большинстве случаев аморфные вещества, не обладают сладким вкусом, подвергаются кислотному и ферментативному гидролизу.

К высшим полиозам условно относят полисахариды, степень полимеризации которых превышает. Их молекула построена из моносахаридных остатков, связанных гликозидными связями.

Классификация полисахаридов

1. По моносахаридному составу высшие полиозы делят на:

— гомополисахариды (гомогликаны), построенные из остатков одногомоносахарида;

— гетеропоплисахариды (гетероргликаны), состоящие из остатков различных моносахаридов.

2. По характеру полигликозидной цепи (по характеру скелета):

3. По биологическим свойствам:

— резервные (являются энергетическим резервом растительных и животных тканей);

— структурные (выполняют опорную функцию);

— защитные (предохраняют растение от пересыхания).

4. По источникам выделения:

5. Растительные полисахариды разделяют по химическому признаку:

Крахмал — важнейший запасной углевод растений, является главной составной частью всех злаков и картофеля.

Он не является химически индивидуальным веществом.

Изучение строения полисахаридов крахмала стало строго научным в начале 40-х годов XX в., когда Мейер показал наличие в крахмале двух фракций: линейной (амилозы) и ветвистой (амилопектина).

Амилоза — линейный полимер, построенный из остатков D-глюкопиранозы, связанных a-глюкозидными связями между 1-м и 4-м углеродными атомами. Амилоза имеет молекулярную массу 32000-160000, легко растворима в воде и дает растворы со сравнительно невысокой вязкостью. Водные растворы амилозы неустойчивы и при хранении амилоза выпадает в осадок (явление ретроградации).

Амилопектин — разветвленный полимер, в котором остатки глюкозы соединены между собой a-глюкозидными связями между 1-м и 4-м и между 1-м и 6-м углеродными атомами. Молекулярная масса амилопектина достигает сотен миллионов, он растворяется в воде при нагревании и дает с гонкие вязкие растворы.

Содержание амилозы и амилопектина в растениях различно и зависит от вида растения и органа, из которого он получен. Это соотношение меняется в период созревания.

Кроме углеводной части ( которая составляет 96.1-97.6 %) в крахмале содержатся минеральные вещества (от 0.2 до 0.7%), представленные в основном фосфорной кислотой, а также высокомолекулярные жирные кислоты ( до 0.6%) — пальмитиновая, стеариновая и др.

В холодной воде крахмал набухает, но не растворяется, в горячей воде образует вязкий раствор, который при охлаждении превращается в студнеобразную массу.

Характерным свойством крахмала является его способность окрашиваться в синий цвет при добавлении раствора Люголя. Появление синего окрашивания объясняется образованием комплексных и адсорбционных соединений между йодом и крахмалом (реакция Сакса).

Крахмал подвергается ферментативному и кислотному гидролизу. При слабом воздействии кислот образуется так называемый растворимый крахмал.

В растениях крахмал находится в виде крахмальных зерен разнообразной формы (овальной. сферической и др.), размеры которых колеблются от 0.002 до 0.15 мм. Наиболее крупные зерна у картофеля, самые мелкие — у риса. Характерная форма крахмальных зерен и различия в размерах позволяют использовать эти признаки для идентификации растений и крахмала.

В медицинской практике используют картофельный, пшеничный, кукурузный и рисовый крахмал.

Крахмал применяют как наполнитель, а в хирургии — для приготовления неподвижных повязок, широко используется в присыпках, мазях и пастах. В качестве обволакивающего средства применяют внутрь при желудочно-кишечных заболеваниях.

Целлюлоза — полисахарид, составляющий основу клеточных стенок растений; она содержится также в бактериях и некоторых низших животных. Это линейный полимер, построенный из остатков D-глюкопиранозы, связанных (3-(1-4)-гликозидными связями. Молекула клетчатки содержит от 1400 до 10000 глюкозных остатков. Повторяющимся звеном в молекуле целлюлозы является остаток целлобиозы. Целлюлоза обладает высокими физико-механическими показателями. Она подвергается кислотному гидролиз): при кипячении с концентрированной серной кислотой образуется глюкоза, а при более слабом гидролизе — олигосахарид целлобиоза.

Большинство природных волокнистых материалов (хлопок, лен), а также древесина построены из целлюлозы.

В медицине целлюлоза используется как перевязочный материал.

Инулин — запасной полисахарид, образованный (β-D-Э-фруктозой (94-97%) и a-D-глюкозой (3-6%). Имеет форму цепочки, в которой гексозы соединены между собой полуацетальными гидроксилами между 1-м и 2-м углеродными атомами. Молекулярная масса не превышает 5000-6000. Инулин легко растворим в горячей воде с образованием коллоидных растворов; из водных растворов осаждается спиртом; имеет сладкий вкус. Он подвергается кислотному и ферментативному гидролизу с образованием молекул β-D-фруктозы.

Молекула инулина состоит из 34-35 остатков фруктофуранозы, конечная цепь которых заканчивается остатком глюкопиранозы.

Инулин не окрашиваются йодом.

Инулин в больших количествах содержится в подземных органах растений семейств Asteraceae, Campanulaceae, в которых он заменяет крахмал. Растения, содержащие инулин, используют для получения фруктозы. Инулин в медицинской практике применяют в качестве заменителя сахара и крахмала при сахарном диабете, а также для диагностики функционального состояния почек (инулиновый тест).

Пектиновые вещества — биополимеры полиуронидной природы, присутствующие в растворимой и нерастворимой формах практически во всех надземных растениях, морских травах и ряде пресноводных водорослей.

Пектиновые вещества как отдельная группа соединений была открыта М. Браконо в 1825 г., который дал им и название. Основу пектиновых веществ составляет D-галактуроновая кислота, этерифицированная метиловым спиртом.

Молекулярная масса пектинов колеблется в пределах 25000-300000. Основу этого полисахарида составляет D-галактуроновая кислота с a-(1 -4)-связями, соединенная в полигалактуроновую пектовую кислоту (на долю полигалактуроновых кислот, в зависимости от источника происхождения пектиновых веществ, приходится 83-90%). Часть имеющихся в ней карбоксильных групп этерифицирована метальными группами (пектиновая кислота), а часть вторичных спиртовых групп может быть ацетилированна. К основной макромолекуле в виде боковых цепочек присоединены D-ксилоза. L-арабиноза. D-галактоза. D-глюкоза. а в главную цепь включена L-рамноза.

Пектины, выделенные из различных источников сырья, отличаются величинами молекул, степенью этерификации или ацетилирования и структурой боковых углеводных цепей.

По физико-химическим свойствам пектин представляет собой порошок от желтоватого до серовато-белого цвета, практически без запаха, слизистого вкуса. Он почти полностью растворим в 20 частях воды с образованием вязкого опалесцирующего коллоидного раствора. Водные растворы имеют кислую реакцию среды. Пектины нерастворимы в спирте и других органических растворителях.

Характерным и важным свойством пектина является его способность давать студни в присутствии сахара и кислот ( отсюда их название: от греч. "пектос’" — соединяющий). Желирующая способность растительного пектина, широко используемая пищевой промышленностью, у разных растений не одинакова и зависит от относительной молекулярной массы пектина, от степени метоксилирования остатков галактуроновой кислоты и от количества сопутствующих балластных веществ.

Пектиновые вещества широко распространены в природе. Нерастворимые пектиновые соединения, или протопектины, составляют большую часть межклеточного вещества и первичной стенки молодых растительных клеток. Растворимые пектины присутствуют в основном в соках растений. Они выполняют важнейшие биологические функции: влияют на прорастание семян и рост клеток, предохраняют растения от высыхания, усиливают их засухоустойчивость и морозостойкость, выполняют защитную функцию во взаимодействиях растений с фитопатогенами.

Пектин нашел применение в медицинской практике как вспомогательное вещество при производстве лекарственных форм, а также как лекарственное и профилактическое средство. В связи с тем, что пектины являются природными ионообменниками, способными замещать водороды карбоксильных групп на катионы поливалентных металлов, их используют в профилактике отравлений соединениями тяжелых металлов и радиоактивными изотопами. Таким образом, пектины в различных лечебных препаратах и пищевых изделиях являются одними из наиболее эффективных природных средств детоксикации организма от вредного воздействия радионуклидов, тяжелых металлов и других токсических веществ. Пектиновые вещества используют для приготовления кровоостанавливающих препаратов, антисептиков; они обладают противоязвенной, противовоспалительной, гипотензивной активностью.

Уникальный спектр функциональных свойств пектина (загуститель, студнеобразователь. стабилизатор, детоксикант, антиоксидант) определяет его широкое применение в пищевой промышленности и в медицине, в косметическом и других производствах.

Сырьем для получения пектинов служат яблочные выжимки, кожура цитрусовых, свекловичный жом, корзинки подсолнечника, кормовой арбуз. В последнее время разрабатываются способы получения пектинов из различных сортов тыквы.

Камеди — продукты, образующиеся в результате перерождения клеточных стенок и содержимого клеток сердцевины, серцевинных лучей и выделяющиеся в виде вязких растворов на местах случайных (естественных) дефектов (трещины, повреждения насекомыми, бактериальные или грибные заболевания) или в результате искусственных воздействий на растение.

Камеди (гумми) — смеси гетерополисахаридов с обязательным участием уроновых кислот, карбоксильные группы которых связаны с ионами кальция, калия, магния. В состав калмедей входят гексозы (D-галактоза. D-манноза), пентозы (L-арабиноза. D-ксилоза), уроновые кислоты (D-глюкуроновая и D-галактуроновая кислоты).

Первоначально мягкие или вязкие камеди на воздухе постепенно твердеют, превращаясь в аморфные массы разнообразной величины, формы и окраски. Камеди не имеют вкуса, но некоторые из них обладают сладковатым, реже горьковатым вкусом. Если камеди чисты, то они не обладают запахом. Камеди не имеют ни точки плавления, ни точки кипения, ни точки замерзания.

Камеди нерастворимы в этаноле, эфире, хлороформе и других органических растворителях. Они растворимы в воде и образуют растворы, занимающие промежуточное положение между истинными и коллоидными растворами. При этом растворы камедей обладают специфическими свойствами: вязкостью, клейкостью, набухаемостью. Некоторые камеди неполностью растворяются в воде или только набухают.

Способность к образованию камедей свойственна только многолетним жизненным формам растений — деревьям и кустарникам и в меньшей степени — травянистым многолетникам. Камедь продуцируют различные органы растения — корни, ствол, ветви, плоды, семена, иногда – черешки листьев; но наибольшие истечения наблюдаются, как правило, из стволов.

Слизи — гидрофильные полисахариды, образующиеся в растениях в результате нормального "слизистого" перерождения клеточных стенок или клеточного содержимого.

При этом ослизняться могут отдельные клетки (корень алтея, растения семейств фиалковые, гречишные) или целые слои (семя льна, блошное семя), при ослизнении клетки не разрушаются и целостность их сохраняется.

Слизи бесцветны или желтоваты, без запаха, слизистого, иногда сладковатого вкуса, полужидкой консистенции. Молекулярная масса слизей меньше, чем камедей. Слизи разбухают в воде и образуют вязкие коллоидные растворы. Осаждаются спиртом. При действии разбавленных кислот подвергаются гидролитическому расщеплению, давая различные моносахариды.

Из лекарственного растительного сырья слизи извлекаются водой и определяются гравиметрически.

Реактивами на слизь являются метиленовый синий (окрашивает слизь в голубой цвет) и растворы КОН. NaOH (окрашивают слизь в желтый цвет).

Слизи выполняют важную биологическую роль запасных веществ

как резервы углеводов и воды, а также защитную роль, предохраняя растения от высыхания Они способствуют поглощению воды семенами и их набуханию при прорастании; а также распространению и закреплению в почве семян растений. Установлено, что накопление слизей в тканях некоторых растений повышает их засухоустойчивость.

Слизи применяются в медицине как мягчительные, обволакивающие, отхаркивающие, противовоспалительные средства. Их используют при лечении колитов, энтероколитов, гастритов, язвенной болезни желудочно-кишечного тракта, а также при заболеваниях верхних дыхательных путей и при отравлении некоторыми ядами. Их используют также в качестве эмульгаторов.

Альгиновые кислоты — главный структурный компонент клеточных стенок бурых водорослей (Laminaria. Macrocistis и Fucus).

Альгиновую кислоту впервые получил Стенфорд в 1883 г. при обработке бурых водорослей сем. Ламинариевых разбавленным раствором карбоната натрия. Альгиновая кислота давала очень вязкие растворы и при подкислении выпадала в виде cry дне образного осадка.

Присутствуя в водорослях в виде солей, она обычно связана мостиками из двухвалентных катионов с другими полисахаридами. Подобные комплексы выполняют важнейшие биологические функции в бурых водорослях и обеспечивают их жизнедеятельность, в частности регулируют водный и солевой режим и влияют на рост и развитие водоросли.

Классические методы установления строения (метилирование, периодатное окисление) позволили выявить, что альгиновые кислоты — это линейные полимеры, мономерные звенья которых соединены (3-1.4 — гликозидными связями. Соотношение D-маннуроновой и L-гулуроновой кислот в альгиновых кислотах из различных видов водорослей колеблется в широких пределах и составляет от 1:0.5 до 1:3. Молекулярная масса альгиновой кислоты варьирует от 220 до 860.

Единственным природным источником альгиновой кислоты являются бурые водоросли Из альгиновой кислоты вырабатывают альгинаты, которые используют в качестве загустителей, коагуляторов, эмульгаторов, стабилизаторов Стерильные растворы альгината натрия применяют для приготовления различных мазей и жидкостей от ожогов, кровоостанавливающих порошков, марли, бинтов. Из альгинатов делают и растворимые нити, используемые в хирургии Альгиновая кислота по своим свойствам превосходит крахмал и, так же как он, широко используется в качестве вспомогательного материала при изготовлении лекарственных средств

Дата добавления: 2014-12-27 ; Просмотров: 3396 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Биоорганическая химия

Полисахариды. Крахмал, Целлюлоза.

На этой странице мы рассмотрим несахароподобные полисахариды.

Полисахариды — общее название класса сложных высокомолекулярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров — моносахаридов.

Важнейшие представители несахароподобных полисахаридов – крахмал и целлюлоза (клетчатка).

Эти углеводы во многом отличаются от моно- и олигосахаридов. Они не имеют сладкого вкуса, большинство из них не растворимо в воде. По этой причине их называют несахароподобными (в отличие от сахароподобных олигосахаридов, которые также относятся к полисахаридам).

Олигосахариды имеют знаительно меньший размер молекул и свойства, близкие к моносахаридам.

Несахароподобные полисахариды представляют собой высокомолекулярные соединения, которые под каталитическим влиянием кислот или ферментов подвергаются гидролизу с образованием более простых полисахаридов, затем дисахаридов и, в конечном итоге, множества (сотен и тысяч) молекул моносахаридов.

Химическое строение полисахаридов.

По химической природе полисахариды стоит рассматривать как полигликозиды (полиацетали). Каждое звено моносахарида связано гликозидными связями с предыдущим и последующим звеньями.

При этом для связи с последующим звеном предоставляется полуацетальная (гликозидная) гидроксильная группа, а с предыдущим – спиртовая гидроксильная группа.

На конце цепи находится остаток восстанавливающегося моносахарида. Но поскольку доля концевого остатка относительно всей макромолекулы весьма невелика, то полисахариды проявляют очень слабые восстановительные свойства.

Гликозидная природа полисахаридов обусловливает их гидролиз в кислой и высокую устойчивость в щелочной средах.

Полисахариды имеют большую молекулярную массу. Им присущ характерный для высокомолекулярных веществ более высокий уровень структурной организации макромолекул.

Наряду с первичной структурой, т.е. определённой последовательностью мономерных остатков, важную роль играет вторичная структура, определяемая пространственным расположением молекулярной цепи.

Классификация полисахаридов.

Полисахариды можно классифицировать по разным признакам.

Полисахаридные цепи могут быть:

разветвлёнными или
неразветвлёнными (линейными).

гомополисахаридами — полисахариды, состоящие из остатков одного моносахарида,
гетерополисахариды — полисахариды, состоящие из остатков разных моносахаридов.

Наиболее изучены гомополисахариды.

Их можно разделить по их происхождению:

гомополисахариды растительного происхождения — Крахмалл, — Целюлоза, — Пектиновые вещества и т.д.
гомополисахариды животного происхождения — Гликоген, — Хитин и т.д.
гомополисахариды бактериального происхождения — Гекстраны.

Гетерополисахариды, к числу которых относятся многие животные и бактериальные полисахариды, изучены меньше, однако они играют важную биологическую роль.

Гетерополисахариды в организме связаны с белками и образуют сложные надмолекулярные комплексы.

Для полисахаридов используется общее название гликаны.

Гликаны могут быть:

гексозанами (состоят из гексоз),
пентозанами , (состоят из пентоз).

В зависимости от природы моносахарида различают:

глюканы (в основе – моносахарид глюкоза),
маннаны (в основе – моносахарид манноза),
галактаны (в основе – моносахарид галактоза) и т.п.

Крахмал

Крахмал (С₆Н₁₀О₅)n – белый (под микроскопом зернисый) порошок, нерастворимый в холодной воде. В горячей воде крахмал набухает, образуя коллоидный раствор (крахмальный клейстер). С раствором йода даёт синее окрашивание (характерная реакция).

Крахмал образуется в результате фотосинтеза, в листьях растений, и запасается в клубнях, корнях, зёрнах.

Химическое строение крахмала

Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов, построенных из глюкозы (D-глюкопиранозы): амилозы (10-20%) и амилопектина (80-90%).

Дисахаридным фрагментом амилозы является мальтоза. В амилозе D-глюкопиранозные остатки связаны альфа(1-4) гликозидными связями.

По данным рентгеноструктурного анализа макромолекула амилозы свёрнута в спираль. На каждый виток спирали приходится 6 моносахаридных звеньев.

Амилопектин в отличие от амилозы имеет разветвлённое строение.

В цепи D-глюкопиранозные остатки связаны альфа(1-4)-гликозидными связями, а в точках разветвления — бета(1-6)-гликозидными связями. Между точками разветвления располагается 20-25 глюкозидных остатков.

Цепь амилозы включает от 200 до 1000 глюкозных остатков, молекулярная масса 160 000. Молекулярная масса амилопектина достигает 1-6 млн.

Гидролитическое расщепление крахмала.

В пищеварительном тракте человека и животных крахмал подвергается гидролизу и превращается в глюкозу, которая усваивается организмом.

В технике превращение крахмала в глюкозу (процесс осахаривания) осуществляется путём кипячения его в течение нескольких часов с разбавленной серной кислотой. Впоследствии серную кислоту удаляют. Получается густая сладкая масса, так называемая крахмальная патока, содержащая, кроме глюкозы, значительное количество других продуктов гидролиза крахмала. Патока применяется для приготовления кондитерских изделий и различных технических целей.

Если требуется получить чистую глюкозу, то кипячение крахмала ведут дольше. Этим достигается более высокая степень гидролиза крахмала.

При нагревании сухого крахмала до 200-500 град. С происходит частичное разложение его и получается смесь менее сложных, чем крахмал полисахаридов, называемых декстринами.

Разложением крахмала на декстрины объясняется образование блестящей корки на печёном хлебе. Крахмал муки, превращённый в декстрины, легче усваивается вследствие большей растворимости.

Гликоген

В животных организмах этот полисахарид является структурным и функциональным аналогом растительного крахмала.

Откладывается в виде гранул в цитоплазме во многих типах клеток (главным образом печени и мышц).

Химическое строение гликогена.

По строению гликоген подобен амилопектину (структурную формулу см. выше). Но молекулы гликогена значительно больше молекул амилопектина и имеют более разветвленную структуру. Обычно между точками разветвления содержится 10-12 глюкозных звеньев, а иногда даже 6.

Сильное разветвление способствует выполнению гликогеном энергетической функции, так как только при наличии большого числа концевых остатков можно обеспечить быстрое отщепление нужного количества молекул глюкозы.

Молекулярная масса у гликогена необычайно велика. Измерения показали, что она равна 100 млн. Такой размер макромолекул содействует выполнению функции резервного углевода. Так, макромолекула гликогена из-за большого размера не проходит через мембрану и остаётся внутри клетки, пока не возникнет потребность в энергии.

Функции гликогена в метаболизме.

Гликоген является основной формой хранения глюкозы в животных клетках.

Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы.

Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров). Он имеет скорее локальное значение. Только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоциты) может быть переработан в глюкозу для питания всего организма.

Гидролиз гликогена в кислой среде протекает очень легко с количественным выходом глюкозы.

Аналогично гликогену в животных организмах, в растениях такую же роль резервного полисахарида выполняет амилопектин, имеющий менее разветвлённое строение. Меньшая разветвлённость связана с тем, что в растениях значительно медленнее протекают метаболические процессы и не требуется быстрый приток энергии, как это иногда бывает необходимо животному организму (стрессовые ситуации, физическое или умственное напряжение).

Целлюлоза (клетчатка)

Целлюлоза – наиболее распространённый растительный полисахарид. Она обладает большой механической прочностью и выполняет роль опорного материала растений.

Наиболее чистая природная целлюлоза – хлопковое волокно – содержит 85-90% целлюлозы. В древесине хвойных деревьев целлюлозы содержится около 50%.

Химическое строение целлюлозы

Структурной единицей целлюлозы является D-глюкопираноза, звенья которой связаны бета(1-4)-гликозидными связями.

Биозный фрагмент целлюлозы представляет собой целлобиозу. Макромолекулярная цепь не имеет разветвлений, в ней содержится от 2500 до 12 000 глюкозных остатков, что соответствует молекулярной массе от 400 000 до 1-2 млн.

Бета-Конфигурация аномерного атома углерода приводит к тому, что макромолекула целлюлозы имеет строго линейное строение. Этому способствует образование водородных связей внутри цепи, а также между соседними цепями.

Такая упаковка цепей обеспечивает высокую механическую прочность, волокнистость, нерастворимость в воде и химическую инертность, что делает целлюлозу прекрасным материалом для построения клеточных стенок растений.

Целлюлоза не расщепляется обычными ферментами желудочно-кишечного тракта, но она является необходимым для питания баластным веществом.

Использование целлюлозы

Значение целлюлозы очень велико. Достаточно указать, что огромное количество хлопкового волокна идёт для выработки хлопчатобумажных тканей.

Из целлюлозы получают бумагу и картон, а путём химической переработки – целый ряд разнообразных продуктов: искусственное волокно, пластические массы, лаки, этиловый спирт.

Большое практическое значение имеют эфирные производные целлюлозы: ацетаты (искусственный шёлк), ксантогенты (вискозное волокно, целлофан), нитраты (взрывчатые вещества, коллоксилин) и др.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.