HETEROPOLYSACCHARIDES: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2026

Ang heteropolysaccharides o heteroglycans ay isang pangkat ng mga kumplikadong karbohidrat na naiuri sa loob ng pangkat ng polysaccharides, na kasama ang lahat ng mga karbohidrat na binubuo ng higit sa 10 mga yunit ng monosaccharide ng iba't ibang uri ng mga sugars.

Karamihan sa mga heteropolysaccharides na synthesized sa kalikasan ay karaniwang naglalaman lamang ng dalawang magkakaibang monosaccharides. Samantala, ang synthetic heteropolysaccharides sa pangkalahatan ay nagtataglay ng tatlo o higit pang magkakaibang mga yunit ng monosaccharide.

Halimbawa ng pangunahing yunit ng isang heteropolysaccharide (Pinagmulan: Ccostell sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang mga heteropolysaccharides ay macromolecule na tumutupad ng mga mahahalagang pag-andar para sa buhay. Ang mga ito ay binubuo ng maraming iba't ibang mga monomer ng asukal (monosaccharides), na paulit-ulit na nauugnay sa pamamagitan ng mga glycosidic bond ng iba't ibang uri.

Kabilang sa mga kumplikadong mga karbohidrat na madalas na natagpuan sa kalikasan ay ang hemicellulose, pectins, at agar-agar, at ang karamihan sa mga ito ay polysaccharides ng komersyal na interes sa mga industriya ng pagkain.

Sa kontekstong medikal, ang pinaka-pinag-aralan na heteropolysaccharides ay ang mga nag-uugnay na tisyu, ang mga pangkat ng dugo, ang mga nauugnay sa glycoproteins tulad ng γ-globulin at glycolipids na nagsuot ng mga neuron sa gitnang sistema ng nerbiyos.

Sa paglipas ng mga taon at sa mga pagsulong ng pang-agham, iba't ibang mga diskarte ang binuo para sa pag-aaral ng heteropolysaccharides, na sa pangkalahatan ay kasangkot ang kanilang pagkabulok sa kanilang mga bumubuo ng monosaccharides at kanilang indibidwal na pagsusuri.

Ang mga diskarteng paghihiwalay na ito ay naiiba para sa bawat karbohidrat at nakasalalay sa mga pisikal at kemikal na katangian ng bawat karbohidrat. Gayunpaman, ang kromatograpiya ay ang pinaka-malawak na ginagamit na pamamaraan para sa pagsusuri ng heteropolysaccharides.

Mga katangian at istraktura

Ang mga heteropolysaccharides ay mga guhit o branched polymers na binubuo ng paulit-ulit na mga yunit ng dalawa o higit pang magkakaibang monosaccharides. Dapat itong isaalang-alang na ang mga monosaccharides na ito ay maaaring o hindi maaaring magkaparehong proporsyon.

Ang mga heteropolysaccharides ay may mga kumplikadong istruktura, na may isang pangkalahatang branched topology at, sa kanilang sariling estado, mayroon silang isang simetrya at medyo amorphous morphology.

Ang mga paulit-ulit na yunit na bumubuo ng mga heteropolysaccharides (monosaccharides, disaccharides, o oligosaccharides) ay magkakaugnay ng mga bono ng α- o β-glucosidic. Sa mga yunit na ito, pangkaraniwan na obserbahan ang mga pagbabago o pagpapalit tulad ng methyl at acetyl groups at iba pa, lalo na sa mga sanga.

Bukod dito, ang kaugnayan ng ilang mga molekula na may heteropolysaccharides ay maaaring magbigay ng isang net singil sa huli, na may mahalagang mga pagpapaandar na physiological sa iba't ibang uri ng mga cell.

Mga karbohidrat na bakterya

Ang microbial heteropolysaccharides ay binubuo ng paulit-ulit na mga yunit ng tatlo hanggang walong monosaccharides na maaaring maging linear o branched. Karaniwan silang binubuo ng monosaccharides D-glucose, D-galactose at L-rhamnose sa magkakaibang proporsyon.

Ang fucose, mannose, ribose, fructose, monosaccharides at monosaccharides na pinalitan ng gliserol at iba pa ay maaaring makuha, kahit na sa mas kaunting sukat.

Mga Tampok

Karaniwan, ang heteropolysaccharides ay gumaganap bilang extracellular na suporta para sa mga organismo ng lahat ng mga kaharian, mula sa bakterya hanggang sa mga tao. Ang mga asukal na ito, kasama ang mga fibrous protein, ay ang pinakamahalagang sangkap ng extracellular matrix sa mga hayop at ng intermediate lamina sa mga halaman.

Ang mga heteropolysaccharides ay madalas na matatagpuan sa pakikisama sa mga protina upang mabuo ang mga proteoglycans, glycosaminoglycans, at maging ang mga mucopolysaccharides. Ginagawa nito ang iba't ibang mga pag-andar, mula sa pag-regulate ng pagsipsip ng tubig, na kumikilos bilang isang uri ng cellular "semento" at gumaganap bilang isang pampadulas na pampadulas, bukod sa marami pa.

Ang mga heteropolysaccharides sa nag-uugnay na tisyu ay may mga grupo ng acid sa kanilang mga istraktura. Ito ay kumikilos bilang mga tulay sa pagitan ng mga molekula ng tubig at ng mga metal ion. Ang pinaka-karaniwang heteropolysaccharide sa mga tisyu na ito ay uronic acid na may sulfated substitutions.

Ang mga protina ay matatagpuan bilang mga elemento ng istruktura ng lamad ng plasma, na kumikilos bilang mga coreceptor sa pagtanggap ng mga pampasigla sa ibabaw ng lamad ng cell at nagpapasigla sa mga mekanismo ng panloob na tugon.

Ang mga globulins ay glycoproteins na bahagi ng immune system ng maraming mga hayop at ibase ang kanilang sistema ng pagkilala sa bahagi ng heteropolysaccharides na mayroon sila sa kanilang panlabas na layer.

Ang mga Heparins ay may mga function na anticoagulant at mga mucoglacans na gumagamit ng mga disaccharides na may mga sulfated substituents upang mabawasan ang kanilang negatibong singil at makagambala sa unyon sa pagitan ng trombin at mga platelet, pabor, sa turn, ang pagbubuklod ng antithrombins at hindi aktibo na mga prothrombins.

Mga halimbawa

Hemicellulose

Ang term na ito ay sumasaklaw sa isang pangkat ng heteropolysaccharides na kinabibilangan ng mga monosaccharides tulad ng glucose, xylose, mannose, arabinose, galactose, at iba't ibang mga uronic acid sa kanilang istraktura. Gayunpaman, ang pinaka-karaniwang istruktura ay ang mga guhit na polimer ng xylanes at xyloglycans na naka-link sa pamamagitan ng β-1,4 na mga bono.

Ang mga heteropolysaccharides ay napakarami sa cell wall ng mga halaman. Natutunaw din ang mga ito sa puro na solusyon sa alkalina at ang ilang mga uri ay nagkakaroon ng fibrillar form kung saan kumikilos sila bilang mga ahente ng semento sa tisyu ng halaman.

Pectin

Ang mga pectins ay polysaccharides ng gitnang layer sa pagitan ng mga cell pader ng pangunahing pinagmulan sa mga halaman. Ang pangunahing sangkap nito ay D-galacturonic acid na naka-link sa pamamagitan ng isang bono sa α-D-1,4, kung saan ang ilang mga carboxyls ay maaaring esterified sa mga grupo ng methyl.

Ang ganitong uri ng asukal ay may kakayahang madaling mag-polimerize sa pakikipag-ugnay sa mga estil ng methyl at iba pang mga sugars tulad ng galactose, rabbinose, at rhamnose. Malawakang ginagamit ito sa industriya ng pagkain upang magbigay ng katatagan sa ilang mga produkto tulad ng mga jam, compotes at sugary gums.

Heparin

Ito ay isang anticoagulant na ginawa sa dugo at sa iba't ibang mga organo tulad ng baga, bato, atay at pali ng mga hayop. Binubuo ito ng 12 hanggang 50 na pag-ulit ng D-glucuronic acid o L-iduronic acid at N -acetyl-D-glucosamine. Ang mga Heparins ay polysaccharides ng uri ng glycosaminoglycan na may malakas na singil.

Ang Heparins ay may kahalagahan sa pang-industriya at nakuha ng artipisyal mula sa genetic engineering sa bakterya o natural mula sa baga ng mga baka o ng bituka na mucosa ng mga baboy.

Hyaluronic acid

Ito ay isa sa mga gamot na pinaka ginagamit sa industriya ng aesthetic bilang isang pampadulas dahil sa mga viscous, elastic at rheological na katangian. Ginagamit ito bilang pampadulas ng mata, isang shock absorber sa mga kasukasuan at upang maantala ang mga proseso ng pagtanda, dahil binabawasan nito ang aktibidad ng mga cell sa cell cycle.

Ito ay isang polimer na kabilang sa pangkat ng mga glycosaminoglycans at binubuo ng D-glucuronic acid at N -acetyl-D-glucosamine, na pinagsama ng isang β-1,3 bond. Ito ay matatagpuan sa halos lahat ng mga prokaryotic at eukaryotic cells, lalo na sa mga nag-uugnay na tisyu at ang balat ng mga hayop.

Mga Sanggunian

1. Delgado, LL, & Masuelli, M. (2019). Polysaccharides: Konsepto at Pag-uuri. Ebolusyon sa Polymer Technology Journal, 2 (2), 2-7.
2. Huber, KC, & BeMiller, JN (2018). Karbohidrat. Sa Organic Chemistry (pp. 888-928). Elsevier Inc.
3. Davison, E. (1999). Encyclopaedia Britannica. Nakuha noong Agosto 14, 2019, mula sa www.britannica.com/science/carbohydrate/
4. Huber, KC, & BeMiller, JN (2018). Karbohidrat. Sa Organic Chemistry (pp. 888-928). Elsevier Inc.
5. Ang Unibersidad ng Maine. (nd). Nakuha noong Agosto 14, 2019, mula sa www.umaine.edu