HOMOPOLYSACCHARIDES: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, PAG-ANDAR, HALIMBAWA - BIOLOGY - 2025

Ang homopolysaccharides o homoglycans ay isang pangkat ng mga kumplikadong karbohidrat na inuri sa loob ng pangkat ng polysaccharides. Kasama dito ang lahat ng mga karbohidrat na may higit sa sampung yunit ng parehong uri ng asukal.

Ang mga polysaccharides ay mahahalagang macromolecule na binubuo ng maraming mga monomer ng asukal (monosaccharides) na paulit-ulit na naka-link sa pamamagitan ng mga glycosidic bond. Ang mga macromolecule na ito ay kumakatawan sa pinakamalaking mapagkukunan ng nababago na likas na yaman sa mundo.

Halimbawa ng pangunahing yunit ng isang glucan homopolysaccharide (Pinagmulan: Homopolysaccharide.svg: * Homopolysaccharide.jpg: Ccostellderivative work: Odysseus1479 (talk) derivative work: Odysseus1479 sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang mga magagandang halimbawa ng homopolysaccharides ay starch at cellulose na narito sa maraming dami sa mga tisyu ng halaman at hayop at glycogen.

Ang pinaka-karaniwang at pinakamahalagang homopolysaccharides sa likas na katangian ay binubuo ng mga residue ng D-glucose, gayunpaman, mayroong mga homopolysaccharides na binubuo ng fructose, galactose, mannose, arabinose at iba pang mga katulad na sugars o derivatives ng mga ito.

Ang kanilang mga istraktura, sukat, haba at molekular na timbang ay lubos na nagbabago at maaaring matukoy kapwa ng uri ng monosaccharide na bumubuo sa kanila, at sa pamamagitan ng mga bono na pinagbubuklod ng mga monosaccharides sa bawat isa at ang pagkakaroon o kawalan ng mga sanga.

Marami silang mga pag-andar sa mga organismo kung saan matatagpuan ang mga ito, bukod sa kung saan natagpuan ang reserba ng enerhiya at ang pag-istruktura ng mga cell at mga macroscopic na katawan ng maraming mga halaman, hayop, fungi at microorganism.

Mga katangian at istraktura

Tulad ng para sa karamihan ng polysaccharides, ang homopolysaccharides ay lubos na magkakaibang biopolymers pareho sa paggana at istraktura.

Ang mga ito ay macromolecules na ang mataas na timbang ng molekular ay nakasalalay sa bilang ng mga monomer o monosaccharides na bumubuo sa kanila, at ang mga ito ay maaaring mag-iba mula sampu hanggang libo. Gayunpaman, ang bigat ng molekular ay karaniwang hindi natukoy.

Ang pinakakaraniwang homopolysaccharides sa kalikasan ay binubuo ng mga residue ng glucose na naka-link na magkasama sa pamamagitan ng α-type o β-type na mga glucosidic bond, kung saan nakasalalay ang kanilang pag-andar.

Ang mga bono ng α-glucosidic ay namamayani sa reserbang homopolysaccharides, dahil madali silang hydrolyzed enzymatically. Ang mga bono ng β-glucosidic, sa kabilang banda, ay mahirap mag-hydrolyze at karaniwan sa mga istrukturang homopolysaccharides.

Mga katangian ng mga bumubuo ng monosaccharides

Karaniwan sa kalikasan na makita na ang mga polysaccharides, kabilang ang homopolysaccharides, ay binubuo ng mga monomer ng asukal na ang istraktura ay siklista at kung saan ang isa sa mga atom ng singsing ay halos palaging isang atom na oxygen at ang iba ay mga karbohidrat.

Ang pinaka-karaniwang sugars ay mga hexose, kahit na ang mga pentoses ay maaari ding matagpuan at ang kanilang mga singsing ay nag-iiba sa mga tuntunin ng kanilang pagsasaayos ng istruktura, depende sa isinasaalang-alang ng polysaccharide.

Pag-uuri ng mga karbohidrat

Tulad ng nabanggit dati, ang homopolysaccharides ay bahagi ng pangkat ng polysaccharides, na mga kumplikadong karbohidrat.

Kasama sa kumplikadong polysaccharides ang mga disaccharides (dalawang residu ng asukal na naka-link na karaniwang magkasama sa pamamagitan ng mga glycosidic bond), oligosaccharides (hanggang sa sampung natitirang asukal na naka-link) at polysaccharides (na may higit sa sampung nalalabi).

Ang mga polysaccharides ay nahahati, ayon sa kanilang komposisyon, sa homopolysaccharides at heteropolysaccharides. Ang homopolysaccharides ay binubuo ng parehong uri ng asukal, habang ang heteropolysaccharides ay mga kumplikadong mixtures ng monosaccharides.

Ang polysaccharides ay maaari ring maiuri ayon sa kanilang mga pag-andar at mayroong tatlong pangunahing mga grupo na kasama ang parehong homopolysaccharides at heteropolysaccharides: (1) istruktura, (2) reserve o (3) na bumubuo ng mga gels.

Bilang karagdagan sa mga kumplikadong karbohidrat, mayroong mga simpleng karbohidrat, na kung saan ang mga monosaccharide sugars (isang solong molekula ng asukal).

Ang parehong homopolysaccharides, heteropolysaccharides, oligosaccharides, at disaccharides ay maaaring i-hydrolyzed sa kanilang mga bumubuo ng monosaccharides.

Mga Tampok

Dahil ang glucose ay ang pangunahing molekula ng enerhiya sa mga cell, ang homopolysaccharides ng asukal na ito ay lalong mahalaga hindi lamang para sa agarang metabolic function, kundi pati na rin para sa reserba o pag-iimbak ng enerhiya.

Sa mga hayop, halimbawa, ang mga reserve homopolysaccharides ay na-convert sa mga taba, na pinapayagan ang mas malaking halaga ng enerhiya na maiimbak sa bawat yunit ng masa at mas "likido" sa mga cell, na may mga implikasyon para sa paggalaw ng katawan.

Sa industriya, ang istruktura homopolysaccharides tulad ng cellulose at chitin ay malawak na sinasamantala para sa iba't ibang mga layunin.

Ang papel, koton at kahoy ay ang pinaka-karaniwang halimbawa ng pang-industriya na paggamit para sa selulusa, at dapat ding isama ang paggawa ng ethanol at biofuels mula sa kanilang pagbuburo at / o hydrolysis.

Ang almirol ay nakuha at nalinis mula sa isang iba't ibang uri ng mga halaman at ginagamit para sa iba't ibang mga layunin, kapwa sa larangan ng gastronomic at sa paggawa ng mga biodegradable plastik at iba pang mga compound ng kahalagahan sa ekonomiya at komersyal.

Mga halimbawa

Starch

Ang almirol ay isang natutunaw na homopolysaccharide ng reserba ng gulay na binubuo ng mga yunit ng D-glucose sa anyo ng amylose (20%) at amylopectin (80%). Ang mga patatas, bigas, beans, mais, mga gisantes at iba't ibang mga tubers ay matatagpuan sa harina.

Ang Amylose ay binubuo ng mga linear chain ng D-glucoses na magkasama na pinagsama ng glucosidic bond ng α-1,4 na uri. Ang Amylopectin ay binubuo ng mga kadena ng D-glucoses na naka-link sa pamamagitan ng α-1,4 na mga bono, ngunit mayroon din itong mga sanga na naka-link sa pamamagitan ng α-1,6 na bono bawat 25 na nalalabi sa glucose, humigit-kumulang.

Glycogen

Ang reserbang polysaccharide ng mga hayop ay isang homopolysaccharide na kilala bilang glycogen. Tulad ng almirol, ang glycogen ay binubuo ng mga linear chain ng D-glucoses na naka-link na magkasama sa pamamagitan ng α-1,4 na mga bono na lubos na branched salamat sa pagkakaroon ng α-1,6 na mga bono.

Kung ikukumpara sa almirol, ang glycogen ay may mga sanga para sa bawat sampung (10) residue ng glucose. Ang antas ng branching na ito ay may mahalagang epekto sa physiological sa mga hayop.

Cellulose

Ang Cellulose ay isang hindi malulutas na istruktura homopolysaccharide na bumubuo ng isang pangunahing bahagi ng mga pader ng cell ng mga organismo ng halaman. Ang istraktura nito ay binubuo ng mga linear chain ng mga residue ng D-glucose na naka-link na magkasama sa pamamagitan ng β-1,4 na mga bono ng glucosidic sa halip na mga bono ng α-1,4.

Salamat sa pagkakaroon ng mga bono sa kanilang istraktura, ang mga cellulose chain ay magagawang bumuo ng karagdagang mga bono ng hydrogen sa bawat isa, na lumilikha ng isang mahigpit na istraktura na may kakayahang makatiis ng presyon.

Chitin

Katulad sa selulusa, ang chitin ay isang hindi malulutas na istruktura homopolysaccharide na binubuo ng paulit-ulit na mga yunit ng N-acetyl-glucosamine na pinagsama ng mga bono ng glucosidic ng β-1,4 na uri.

Tulad ng cellulose, ang ganitong uri ng bono ay nagbibigay ng chitin ng mga mahahalagang katangian na istruktura na ginagawa itong isang mainam na sangkap ng exoskeleton ng mga arthropod at crustaceans. Naroroon din ito sa mga pader ng cell ng maraming fungi.

Dextran

Ang Dextran ay isang reserbang homopolysaccharide na naroroon sa lebadura at bakterya. Tulad ng lahat ng nauna, ang isang ito ay binubuo din ng D-glucoses, ngunit higit sa lahat na naka-link sa pamamagitan ng α-1,6 na mga bono.

Ang isang karaniwang halimbawa ng ganitong uri ng polysaccharide ay isa na naroroon na extracellularly sa dental na bakterya ng ngipin.

Mga Sanggunian

1. Aspinal, G. (1983). Pag-uuri ng Polysaccharides. Sa The Polysaccharides (Tomo 2, pp. 1–9). Academic Press, Inc.
2. Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., & Wothers, P. (2001). Organic Chemistry (ika-1 ng ed.). New York: Oxford University Press.
3. Delgado, LL, & Masuelli, M. (2019). Polysaccharides: Konsepto at Pag-uuri. Ebolusyon sa Polymer Technology Journal, 2 (2), 2-7.
4. Garrett, R., & Grisham, C. (2010). Biochemistry (ika-4 na ed.). Boston, USA: Brooks / Cole. CENGAGE Pag-aaral.
5. Huber, KC, & BeMiller, JN (2018). Karbohidrat. Sa Organic Chemistry (pp. 888-928). Elsevier Inc.
6. Yurkanis Bruice, P. (2003). Kemikal na Organiko. Pearson.