Heteropolysakkarideregenskaper, struktur, funksjoner

De heteropolysakkarider o Heteroglykaner er en gruppe komplekse karbohydrater klassifisert i gruppen av polysakkarider, der alle karbohydrater som er sammensatt av mer enn 10 enheter monosakkarider av forskjellige typer sukkerarter er inkludert.

De fleste heteropolysakkarider som er syntetisert i naturen inneholder vanligvis bare to forskjellige monosakkarider. I mellomtiden har syntetiske heteropoler generelt tre eller flere forskjellige monosakkaridenheter.

Eksempel på den grunnleggende enheten til et heteropolysakkarid (kilde: Ccostell [Public Domain] via Wikimedia Commons)

Heteropolysakkarider er makromolekyler som oppfyller viktige funksjoner for livet. De er sammensatt av flere monomerer av forskjellige sukkerarter (monosakkarider), forent repetitivt sammen av glukosidiske koblinger av forskjellige typer.

Blant de komplekse karbohydratene som ofte er i naturen, er hemicellulose, pektiner og agar -agar, og de fleste av disse er polysakkarider av kommersiell interesse for matindustrier.

I medisinsk sammenheng har de mest studerte heteropolysakkarider vært de av bindevevet, blodgruppene, de som er assosiert med glykoproteinene som y-globulin og glukolipidene som dekker nevronene i det sentralnervesystemet.

Med årene og de vitenskapelige fremskrittene har det blitt utviklet forskjellige teknikker for studiet av heteropolysakkarider som generelt innebærer deres nedbrytning i deres konstituerende monosakkarider og deres individuelle analyse.

Disse separasjonsteknikkene er forskjellige for hvert karbohydrat og avhenger av de fysiske og kjemiske egenskapene til hvert karbohydrat. Imidlertid er kromatografier de mest brukte teknikkene for analyse av heteropolysakkarider.

[TOC]

Egenskaper og struktur

Heteropolysakkarider er lineære eller forgrenede polymerer sammensatt av gjentatte enheter av to eller flere forskjellige monosakkarider. Husk at disse monosakkaridene kanskje ikke er i samme andel.

Kan tjene deg: Hydroesqueleto

Heteropolysakkarider har komplekse strukturer, med en generelt forgrenet topologi, og i deres hjemland har de asymmetrisk og noe amorf morfologi.

De repeterende enhetene som utgjør heteropolysakkarider (monosakkarider, disakkarider eller oligosakkarider) er knyttet til hverandre av α- eller ß-glukosidiske koblinger. I disse enhetene er det vanlig å observere modifikasjoner eller substitusjoner som metyl- og acetylgrupper og andre, spesielt ved konsekvenser.

I tillegg kan assosiasjonen av visse molekyler med heteropolysakkarider gi sistnevnte en nettbelastning, som har viktige fysiologiske funksjoner i forskjellige typer celler.

Bakterielle karbohydrater

Mikrobielle heteropolys er sammensatt av gjentatte enheter på tre til åtte monosakkarider som kan være lineære eller forgrenede. De er vanligvis sammensatt av D-glukose, D-galaktose og L-ramnose monosakkarider i forskjellige proporsjoner.

De kan oppnås, selv om de i mindre grad fucosa, hånd, ribose, fruktose, monosakkarider og monosakkarider erstattet med glyserol og andre.

Funksjoner

Vanligvis fungerer heteropolysakkarider som ekstracellulære støtter for organismer av alle riker, fra bakterier til mennesker. Disse sukkerene, sammen med fibrøse proteiner, er de viktigste komponentene i den ekstracellulære matrisen hos dyr og mellomarket i planter.

Det er vanlig å finne heteropolysakkarider assosiert med protein for å danne proteoglykaner, glykosaminoglykaner og til og med mukopolysakkarider. Disse oppfyller forskjellige funksjoner, fra å regulere vannabsorpsjon, fungere som en slags cellulær "sement" og fungere som et biologisk smøremiddel, blant mange andre.

Heteropolysakkarider av bindevev har sure grupper i strukturene sine. Disse fungerer som broer mellom vannmolekyler og metallioner. Det vanligste heteropolysakkaridet i disse vevene er uronsyre med sulfaterte substitusjoner.

Kan tjene deg: Enkelt flat epitel: Kjennetegn, funksjoner og typer

Proteoglykaner kan bli funnet som strukturelle elementer i plasmamembranen, og fungerer som riktigeptorer i mottakelsen av stimuli på overflaten av cellemembranen og stimulerer indre responsmekanismer.

Globuliner er glykoproteiner som er en del av immunforsvaret til mange dyr og baserer deres gjenkjennelsessystem på den delen av heteropolysakkarider de har i sitt ytterste lag.

Hepariner har antikoagulantfunksjoner og er slimhinne som bruker disakkarider med sulfaterte substituenter for å redusere deres negative belastning og forstyrre foreningen mellom trombin og blodplater, og favoriserer i sin tur foreningen av antitrombiner og inaktiverende protombiner.

Eksempler

Hemicellulose

Dette uttrykket omfatter en gruppe heteropolysakkarider som inkluderer i dets struktur monosakkarider som glukose, xylose, hånd, arabinøs, galaktose og forskjellige uronsyrer. Imidlertid er de vanligste strukturene lineære polymerer av Xilanos og Xiloglucanos forenet med β-1,4 lenker.

Disse heteropolysakkaridene er veldig rik i celleveggen til grønnsaker. De er også oppløselige i konsentrerte alkaliske løsninger, og noen typer utvikler en fibrillar form der de fungerer som sementeringsmidler i plantevevet.

Pektin

Pektiner er polysakkarider som er typiske for det midterste arket mellom celleveggene med primær opprinnelse i planter. Hovedkomponenten er d-galakturonsyre festet med en a-D-1,4-binding, der noen karboksiller kan esterifiseres med metylgrupper.

Denne typen sukker har evnen til å enkelt polymerisere i kontakt med metilestere og andre sukkerarter som galaktose, rabino og ramnosa. De er mye brukt i matindustrien for å gi fasthet til noen produkter som syltetøy, kompott og sukkerholdig gummi.

Kan tjene deg: Hvordan kjennes levende organismer fra miljøet vårt?

Heparin

Det er et antikoagulant som oppstår i blodet og i flere organer som lunger, nyrer, lever og milt. Den består av 12 til 50 repetisjoner av D-glukuronsyre eller L-lonsyre og N-Acetyl-D-glukosamin. Hepariner er polysakkarider av glykosaminoglycan -typen med en sterk negativ belastning.

Hepariner har stor industriell betydning og oppnås kunstig fra genteknologi i bakterier eller naturlig fra lungene i husdyr eller tarmslimhembraner av griser.

Hyaluronsyre

Dette er et av de mest brukte medikamentene i estetikkindustrien som smøremiddel på grunn av dets tyktflytende, elastiske og reologiske egenskaper. Det brukes som et okulært smøremiddel, demping i leddene og for å utsette aldringsprosesser, siden celleaktiviteten avtar i cellesyklusen.

Det er en polymer som tilhører gruppen av glykosaminoglykaner og består av syre-gucuronic og N-Acetyl-D-glukosamin, forent seg imellom av en β-1,3 lenke. Det finnes i nesten alle prokaryote og eukaryote celler, spesielt i bindevev og dyrehud.

Referanser

1. Delgado, l. L., & Masuelli, m. (2019). Polysakkarider: konsepter og klassifisering. Evolution in Polymer Technology Journal, 2(2), 2-7.
2. Huber, k. C., & Bemiller, J. N. (2018). Karbohydrater. I Organisk kjemi (s. 888-928). Elsevier Inc.
3. Davison, e. (1999). Britannica Encyclopaedia. Hentet 14. august 2019, fra www.Britannica.com/vitenskap/karbohydrat/
4. Huber, k. C., & Bemiller, J. N. (2018). Karbohydrater. I Organisk kjemi (s. 888-928). Elsevier Inc.
5. Universitetet i Maine. (n.d.). Hentet 14. august 2019, fra www.UMaine.Edu