Definicija in funkcije polisaharida

A polisaharid je vrsta ogljikovih hidratov. Je polimer izdelane iz verig monosaharidov, ki jih povezujejo glikozidne vezi. Polisaharidi so znani tudi kot glikani. Po polisaharidu je polisaharid sestavljen iz več kot desetih monosaharidnih enot, oligosaharid pa tri do deset povezanih monosaharidov.

Splošno kemijska formula za polisaharid je C_x(H)₂O)_y. Večina polisaharidov je sestavljenih iz šest ogljikovih monosaharidov, kar ima formulo (C)₆H₁₀O₅)_n. Polisaharidi so lahko linearni ali razvejeni. Linearni polisaharidi lahko tvorijo toge polimere, kot so celuloza v drevesih. Razvejane oblike so pogosto topno v vodi, kot je gumi arabic.

Ključni odvzemi: polisaharidi

Polisaharidi se lahko razvrstijo glede na njihovo sestavo bodisi kot homopolisaharidi bodisi kot heteropolisaharidi.

A homopolisaharid ali homoglikan sestoji iz enega sladkorja ali sladkorni derivat. Na primer, celuloza, škrob in glikogen so sestavljeni iz glukoznih podenot. Hitin sestoji iz ponavljajočih se podenot N-acetil-D-glukozamin, ki je derivat glukoze.

A heteropolisaharid ali heteroglikan vsebuje več kot en sladkor ali derivat sladkorja. V praksi je večina heteropolisaharidov sestavljena iz dveh monosaharidov (disaharidi). Pogosto so povezani z beljakovinami. Dober primer heteropolisaharida je hialuronska kislina, ki jo sestavljajo N-acetil-D-glukozamin, povezan z glukuronsko kislino (dva različna derivata glukoze).

Polisaharidi nastanejo, kadar se monosaharidi ali disaharidi povežejo z glikozidnimi vezmi. Sladkorji, ki sodelujejo v obveznicah, so poklicani ostanki. Glikozidna vez je most med obema ostankoma, ki je sestavljen iz kisikovega atoma med dvema ogljikovima obročema. Glikozidna vez je posledica a reakcija dehidracije (imenovano tudi reakcija kondenzacije). V reakciji dehidracije a hidroksilna skupina se izgubi iz ogljika enega ostanka, vodik pa iz hidroksilne skupine iz drugega ostanka. Molekula vode (H₂O) odstranimo in ogljik prvega ostanka se pridruži kisiku iz drugega ostanka.

Konkretno, prvi ogljik (ogljik-1) enega ostanka in četrti ogljik (ogljik-4) drugega ostanka sta povezana s kisikom in tvorita 1,4 glikozidno vez. Obstajata dve vrsti glikozidnih vezi, ki temeljita na stereokemiji ogljikovih atomov. Glikozidna vez α (1 → 4) tvori, kadar imata oba ogljikova atoma isto stereokemijo ali je OH na ogljiku-1 pod sladkornim obročkom. Povezava β (1 → 4) se tvori, kadar imata oba ogljikova atoma različno stereokemijo ali je skupina OH nad ravnino.

Atomi vodika in kisika iz ostankov tvorijo vodikove vezi z drugimi ostanki, kar lahko povzroči izjemno močne strukture.

Tri glavne funkcije polisaharidov zagotavljajo strukturno podporo, shranjevanje energije in pošiljanje celičnih komunikacijskih signalov. Struktura ogljikovih hidratov v veliki meri določa njegovo delovanje. Linearne molekule, kot sta celuloza in hitin, so močne in toge. Celuloza je glavna podporna molekula v rastlinah, glive in žuželke pa se zanašajo na hitin. Polisaharidi, ki se uporabljajo za shranjevanje energije, se ponavadi razvejajo in zložijo. Ker so bogate z vodikovimi vezmi, so običajno v vodi netopne. Primeri shranjevanja polisaharidov so škrob v rastlinah in glikogen pri živalih. Polisaharidi, ki se uporabljajo za celično komunikacijo, se pogosto kovalentno vežejo na lipidov ali beljakovin in tvorijo glikokonjugate. Ogljikovi hidrati služijo kot oznaka, s pomočjo katere signal doseže pravi cilj. Kategorije glikokonjugatov vključujejo glikoproteine, peptidoglikane, glikozide in glikolipide. Na primer, beljakovine v plazmi so dejansko glikoproteini.

Pogost kemični test za polisaharide je obarvanje s periodično kislino-Schiff (PAS). Periodna kislina prekine kemično vez med sosednjimi ogljiki, ki ne sodelujejo v glikozidni povezavi, in tvori par aldehida. Schiffov reagent reagira z aldehidi in daje magenta vijolično barvo. PAS obarvanje se uporablja za prepoznavanje polisaharidov v tkivih in diagnosticiranje zdravstvenih stanj, ki spreminjajo ogljikove hidrate.

• Campbell, N.A. (1996). Biologija (4. izd.). Benjamin Cummings. ISBN 0-8053-1957-3.
• IUPAC (1997). Kompendij kemijske terminologije - Zlata knjiga (2. izd.). doi: 10.1351 / goldbook. P04752
• Matthews, C. E.; Van Holde, K. E.; Ahern, K. G. (1999). Biokemija (3. izd.). Benjamin Cummings. ISBN 0-8053-3066-6.
• Varki, A.; Cummings, R.; Esko, J.; Freeze, H.; Stanley, P.; Bertozzi, C.; Hart, G.; Etzler, M. (1999). Osnove glikobiologije. Hladna pomlad Har J. Laboratorijski tisk hladnega pomladnega pristana. ISBN 978-0-87969-560-6.