Ang cellobiose ay disaccharide ng glucose na binubuo ng cellulose at nakuha sa pamamagitan ng bahagyang hydrolysis ng cellulose o neoquestosa, na isang trisaccharide na binubuo ng fructose at glucose (Fruct-Gluc-Fruct) na matatagpuan sa mga butil ng mais.
Ang disaccharide na ito ay inilarawan ng chemist na si Zdenko Hans Skraup noong 1901, na nagpasiya na ang selulusa ay isang homopolysaccharide na binubuo ng paulit-ulit na mga yunit ng parehong disaccharide: cellobiose.
Kinatawan ng Haworth para sa Cellobiose (Pinagmulan: Edgar181, sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)
Ang Cellulose ay ang pangunahing istrukturang polysaccharide sa kaharian ng halaman, dahil matatagpuan ito sa mga dingding ng mga cell cells. Samakatuwid, ang parehong cellobiose at cellulose ay may mahahalagang pag-andar.
Ang Cellobiose ay hindi natagpuan ng kanyang sarili sa likas na katangian. Ito ay itinuturing bilang isang intermediate compound para sa pagkasira ng isa pang mas mahaba na polysaccharide, samakatuwid nga, nakuha ito ng eksklusibo sa pamamagitan ng hydrolysis ng cellulose.
Ang cellobiose ay maaaring synthesized mula sa glucose sa pamamagitan ng mga glucosidase enzymes na bumubuo ng isang β-glucosidic bond sa pagitan ng carbon sa posisyon 1 ng isang D-glucopyranose at ang carbon sa posisyon na 4 ng isa pa (4- O -β-D- glucopyranosyl).
Ang iba't ibang mga pagsisiyasat ay isinagawa upang makabuo ng mga sistema ng paggawa ng sintetiko para sa cellobiose upang makakuha ng cellulose bilang isang pangwakas na produkto. Gayunpaman, ang synthesis at paggawa ng tambalang ito ay mas mahal kaysa sa pagkuha nito mula sa mga organismo ng halaman.
Sa kasalukuyan, ang cellobiose ay nakahiwalay sa pamamagitan ng bacterial hydrolysis ng cellulose, dahil ang ilang mga species ng bakterya ay nagtataglay ng mga enzymes na cellobioholohol at endocellulases na kinakailangan para sa paglala ng cellulose sa disaccharides.
katangian
Ang pinaka-natatanging katangian ng cellobiose ay ang mga bumubuo ng monosaccharides ay magkakaugnay sa pamamagitan ng uri ng β-1,4 na mga bono na ginagawang "lumalaban" sa hydrolysis ng α-glucosidase enzymes, pati na rin ang mga compound na may isang bono na α-1 , 4 ay hindi maaaring maging isang substrate para sa isang β-glucosidase.
Ang mga cellobiose chain sa cellulose ay maaaring maipangkat sa kahanay o antiparallel fashion. Ang pagbabago sa oryentasyon sa pagitan ng mga kadahilanan na ito ay nag-type ng cellulose ko (orientation ng cellobiose chain na kahanay) o type II cellulose (orientation ng cellobiose chain sa antiparallel form) upang mabuo.
Ang Type I cellulose ay ang natural form na matatagpuan sa mga gulay na hibla ng mga karaniwang at ligaw na halaman, habang ang uri ng II cellulose ay nabuo sa pamamagitan ng recrystallizing type I cellulose na na-hydrolyzed sa cellobiose.
Ang biosynthesis ng cellulose sa mga halaman ay orkestra ng mga enzymes glycosyltransferase at cellulase synthase, na gumagamit ng UDP-glucose o cellobiose bilang isang substrate. Kadalasan ang substrate na ito ay nagmula sa sukrose.
Ang isa pang natatanging katangian ng kemikal ng cellobiose ay ang pagbabawas ng kapasidad nito, na kung bakit ito ay inuri bilang isang pagbabawas ng asukal, tulad ng lactose, isomaltose at maltose.
Istraktura
Ang Cellobiose ay isang disaccharide na binubuo ng 4-O -β-D-glucopyranosyl-β-D-glucopyranose (β-D-Glc p - (1,4) -D-Glc). Ang dalawang monosaccharides na bumubuo ng cellobiose ay mga stereoisomer ng D-glucose, na may pangkalahatang pormula C6H12O6 at naka-link sa pamamagitan ng uri ng glucosidic bond β-1,4.
Samakatuwid, ang molekular na formula ng cellobiose ay C12H22O11, dahil ang oxygen kung saan nabuo ang glycosidic bond ay pinakawalan sa anyo ng tubig (H2O).
Ang istraktura ng cellulose (cellobiose na naka-link sa pamamagitan ng isang β-1,4 bond) ay naging paksa ng maraming pananaliksik, gayunpaman, ang isang kumpletong paglalarawan ng crystallographic ay hindi pa nakamit.
Ang mga cellobioses na naroroon sa istruktura ng cellulose ay maaaring makabuo ng isang hydrogen bond sa pagitan ng endocyclic na mga oxygen ng kalapit na mga cellobioses sa mga karbohidro sa mga posisyon na 3 'at 6'. Ang tulay na ito ng hydrogen ay ang resulta ng bawat nalalabi ng asukal na "flips" na may paggalang sa una, na bumubuo ng isang chain sa anyo ng isang laso o hagdan.
Ang istraktura ng cellobiose ay karaniwang kinakatawan sa mga libro na may mga tantong Haworth na naka-link sa pamamagitan ng kanyang β bond at sa loob ng istruktura ng selulusa, na pinapadali ang visualization nito sa loob ng istraktura ng cell wall, dahil ito ay kumakatawan sa mga tulay ng hydrogen at glycosidic bond.
Ang molekular na bigat ng cellulose ay maaaring umabot sa ilang milyon, at ang mataas na pagtutol ng mekanikal at kemikal ay dahil sa ang katunayan na ang mga kadena ng cellobiose ay nakatuon sa isang kahanay na paraan at nakahanay sa isang paayon na axis, na nagtatatag ng isang malaking bilang ng mga intermolecular hydrogen bond. , na nagbibigay ng mataas na nakabalangkas na microfibrils.
Mga Tampok
Ang Cellobiose ay isang sangkap ng cellulose, na pangunahing pangunahing istruktura ng mga pader ng cell cell. Ito ay isang mahibla, lumalaban at hindi matutunaw na sangkap sa tubig.
Ang cellulose, at samakatuwid ay ang cellobiose, lalo na na-concentrate sa mga lata, tangkay, mga trunks at lahat ng makahoy na mga tisyu ng halaman.
Sa cellulose, ang mga molekula ng cellobiose ay nakatuon sa isang guhit na linya. Ang mga cellulose fibers ay maaaring binubuo ng 5,000-7500 yunit ng cellobiose. Ang uri ng bono na pinag-iisa sa kanila at ang kanilang mga katangian na istruktura ay ginagawang polysaccharide na isang napaka-lumalaban na materyal na ito.
Ang isa sa mga ebolusyon na pakinabang na binuo ng mga halaman ay ang β-1,4 na bono na nagbubuklod ng mga molekula ng cellobiose sa kanilang cell wall. Karamihan sa mga hayop ay hindi maaaring gumamit ng cellulose bilang isang mapagkukunan ng enerhiya, dahil kulang sila ng isang enzyme na may kakayahang hydrolyzing ang mga bono na ito.
Ang isang kasalukuyang hamon para sa sangkatauhan ay ang paggawa ng mga biofuel upang makakuha ng enerhiya na ligtas para sa kapaligiran. Samakatuwid, ang mga pagsusuri ay isinasagawa kasama ang mga enzyme tulad ng lignocellulases, na naglalabas ng enerhiya sa pamamagitan ng hydrolyzing ang glycosidic bond (β-1,4) sa pagitan ng mga yunit ng cellobiose na bumubuo ng cellulose.
Mga Sanggunian
- Badui, S. (2006). Chemistry ng pagkain. (E. Quintanar, Ed.) (Ika-4 na ed.). Mexico DF: Edukasyon sa Pearson.
- Dey, P., & Harborne, J. (1977). Plant Biochemistry. San Diego, California: Akademikong Press.
- Finch, P. (1999). Mga Karbohidrat: Mga Istraktura, Syntheses at Dynamics. London, UK: Springer-Science + Business Media, BV
- Nelson, DL, & Cox, MM (2009). Mga Prinsipyo ng Lehninger ng Biochemistry. Mga Edisyon ng Omega (Ika-5 ed.).
- Stick, R. (2001). Karbohidrat. Ang Mga Matamis na Molekula ng Buhay. Akademikong Press.
- Stick, R., & Williams, S. (2009). Mga Karbohidrat: Ang Mahahalagang Molekula ng Buhay (Ika-2 ed.). Elsevier.