Celobiosa -egenskaper, struktur, funksjoner

De Celobiosa Det er glukosisakkaridet som komponerer cellulose og oppnås fra delvis hydrolyse av cellulose eller neockeze, som er et trisakkarid sammensatt av fruktose og glukose (frukt-gluk-frukt) som finnes i maiskorn.

Dette disakkaridet ble beskrevet av kjemikeren Zdenko Hans Skrap i 1901, som slo fast at cellulose er et homopolysakkarid sammensatt av repeterende enheter av samme disakkarid: Celobious.

Haworth -representasjon for Celobiosa (kilde: Edgar181, via Wikimedia Commons)

Cellulose er det viktigste strukturelle polysakkaridet i plantens rike, som det finnes på celleveggen til planteceller. Derfor har både celobiosa og cellulose viktige funksjoner.

Celobiosa er ikke alene i naturen. Dette anses som en mellomliggende forbindelse av nedbrytningen av et annet mye lengre polysakkarid, det vil si at den utelukkende oppnås ved cellulosehydrolyse.

Celobiosa kan syntetiseres fra glukose av glukosidase-enzymer som danner en ß-glukosidisk binding mellom karbon i posisjon 1 av en D-glykopyranose og karbon i posisjon 4 av en annen (4-ENTEN-β-D-glukopyranosyl).

Ulike undersøkelser er blitt utført for å utvikle Cellobiosa syntetiske produksjonssystemer for å oppnå cellulose som et sluttprodukt. Imidlertid er syntesen og produksjonen av denne forbindelsen mye dyrere enn å skaffe den fra planteorganismer.

Foreløpig er cellobial isolert ved bakteriell hydrolyse av cellulose, siden noen arter av bakterier har celobiohydroller og endocellulasisenzymer som er nødvendige for nedbrytning av cellulose i disakkarider.

Kan tjene deg: Neritic Zone: Egenskaper, Flora, Fauna

[TOC]

Kjennetegn

Det mest særegne kjennetegnet ved cellobialen er at hennes konstituerende monosakkarider er forent av hverandre etter type β-1,4 koblinger hvis konformasjon gjør den "resistent" mot hydrolyse av a-glukosidase-enzymer, så vel som forbindelsene med en α-1 lenke, 4 kan ikke være et ß-glukosidasesubstrat.

Celobious kjeder i cellulose kan grupperes parallelt eller antiparalle. Endringen av orienteringen mellom disse gjør cellulose av type I -former (orientering av cellobi -kjedene parallelt) eller cellulose av type II (orientering av cellobiale kjedene i en antiparallell form).

Type I -cellulose er den naturlige formen som finnes i plantefibrene til vanlige og ville planter, mens type II -cellulose dannes ved omkrysing av type I -cellulose som har blitt hydrolysert til cellobiosa.

Biosyntesen av cellulose i planter blir orkestrert av glykosyltransferase og cellulase-syntase-enzymer, brukt av UDP-glycose eller celobious som et underlag. Generelt er dette underlaget avledet fra sukrose.

Et annet særegent kjemisk kjennetegn ved cellobiosaen er den av dens reduserende kapasitet, så den er klassifisert som et reduserende sukker, for eksempel laktose, isomaltose og maltose.

Struktur

Celobiosa er et disakkarid sammensatt av 4-ENTEN-ß-D-glukopyranosyl-ß-D-glukopyranose (ß-D-GRCp-(1,4) -D -GRC). De to monosakkaridene som utgjør Celobiosa er stereoisomerer av D-glukosa, med den generelle formelen C6H12O6 og forent med glukosidkoblinger type β-1,4.

Derfor er den molekylære formelen til cellobiosa C12H22O11, siden oksygenet der glukosidbindingen dannes frigjøres i form av vann (H2O).

Kan tjene deg: Trombin Tid: Foundation, Procedure, Pathologies

Strukturen til cellulose (Celobious koblet med en β-1,4-binding) har vært underlagt mye forskning, men en fullstendig krystografisk beskrivelse er ennå ikke gjort.

Cellobia som er til stede i strukturen til cellulose kan danne en hydrogenbro mellom de endocykliske oksygener av nabobygde cellobi i karbonatomer av posisjoner 3 'og 6'. Denne hydrogenbroen er resultatet hver sukkerrest som er "snudd" med hensyn til den første, og danner et bånd eller en trapp.

Strukturen til Celobiosa er ofte representert i bøkene med Haworth -anslag sammen med dens β -kobling og innenfor strukturen til cellulosen, noe som letter visualiseringen i strukturen til celleveggen, siden den representerer broene til hydrogen og glukosidiske bindinger.

Molekylvekten av cellulose kan være opptil flere millioner, og dens høye mekaniske og kjemiske motstand skyldes det faktum at celobiale kjeder er orientert parallelt og justerer på en langsgående akse, og etablerer et stort antall intermolekylære hydrogenbroer, som gir stigning til svært strukturerte mikrofibriller.

Funksjoner

Celobiosa er en cellulosekomponent, og er den viktigste strukturelle bestanddelen av plantercellevegger. Dette er et fibrøst, resistent og uoppløselig stoff i vann.

Cellulose, og derfor er cellobiosa spesielt konsentrert i siv, stengler, kofferter og alle treholdige plantevev.

I cellulose er cellobielle molekyler orientert lineært. Cellulosefibre kan dannes av 5000-7 500 celler i celobiosa. Type lenke som forener dem og deres strukturelle egenskaper gjør dette polysakkaridet til et veldig motstandsdyktig materiale.

Kan tjene deg: Bismuth Sulphite Agar: Foundation, Preparation and Uses

En av de evolusjonære fordelene som er utviklet av planter er β-1,4-koblingen som blir med Cellobiosa-molekyler i celleveggen deres. De fleste dyr kan ikke bruke cellulose som energikilde, fordi de mangler et enzym som er i stand til å hydrolysere disse koblingene.

En nåværende menneskehetsutfordring er produksjon av biodrivstoff for å oppnå sikker energi for miljøet. Derfor utføres tester med enzymer som lignocellulaser, som frigjør energi ved å hydrolysere glukosidbindingen (β-1,4) mellom cellobielle enheter som utgjør cellulosen.

Referanser

1. Badui, s. (2006). Matkjemi. (OG. Quintanar, red.) (4. utg.). Mexico d.F.: Pearson Education.
2. Dey, p., & Harborne, J. (1977). Plantebiokjemi. San Diego, California: Academic Press.
3. Finch, s. (1999). Karbohydrater: Strukturer, syntesser og dynamikk. London, Storbritannia: Springer-Science+Business Media, B.V.
4. Nelson, d. L., & Cox, m. M. (2009). Lehninger prinsipper for biokjemi. Omega -utgaver (5. utg.).
5. Stick, r. (2001). Karbohydrater. De søte livets molekyler. Akademisk presse.
6. Stick, r., & Williams, S. (2009). Karbohydrater: De essensielle molekylene i livet (2. utg.). Elsevier.