Monimutkaisia bioorgaanisia aineita on neljä pääluokkaa: proteiinit, rasvat, nukleiinihapot ja hiilihydraatit. Polysakkaridit kuuluvat jälkimmäiseen ryhmään. Huolimatta "suloisesta" nimestä useimmat heistä suorittavat täysin ei-kulinaarisia tehtäviä.
Polysakkaridi – mitä se on?
Ryhmän aineita kutsutaan myös glykaaneiksi. Polysakkaridi on monimutkainen polymeerimolekyyli. Se koostuu yksittäisistä monomeereistä - monosakkariditähteistä, jotka yhdistetään glykosidisidoksella. Yksinkertaisesti sanottuna polysakkaridi on molekyyli, joka on rakennettu yksinkertaisempien hiilihydraattien yhdistetyistä tähteistä. Monomeerien määrä polysakkaridissa voi vaihdella muutamasta kymmenestä sataan tai enemmän. Polysakkaridien rakenne voi olla joko lineaarinen tai haarautunut.
Fysikaaliset ominaisuudet
Useimmat polysakkaridit ovat veteen liukenemattomia tai heikosti liukenevia. Useimmiten ne ovat värittömiä tai kellertäviä. Useimmat polysakkaridit ovat hajuttomia ja mauttomia, mutta joskus ne voivat olla makeita.
Kemialliset perusominaisuudet
Hydrolyysi ja derivatisointi voidaan erottaa polysakkaridien erityisistä kemiallisista ominaisuuksista.
Hydrolyysi on prosessi, joka tapahtuu vuorovaikutuksen aikanahiilihydraatti veden kanssa entsyymien tai katalyyttien, kuten happojen, kanssa. Tämän reaktion aikana polysakkaridi hajoaa monosakkarideiksi. Siten voimme sanoa, että hydrolyysi on käänteinen polymerisaatioprosessi
Tärkkelyksen glykolyysi voidaan ilmaista seuraavalla yhtälöllä:
(S6N10O5) + n N2O=n C6N12O 6
Joten, kun tärkkelys reagoi veden kanssa katalyyttien vaikutuksesta, saamme glukoosia. Sen molekyylien lukumäärä on yhtä suuri kuin tärkkelysmolekyylin muodostaneiden monomeerien lukumäärä.
Johdannaisia voi muodostua polysakkaridien ja happojen reaktioissa. Tässä tapauksessa hiilihydraatit kiinnittävät itseensä happojäämiä, jolloin muodostuu sulfaatteja, asetaatteja, fosfaatteja jne. Lisäksi voi tapahtua metanolijäämien kiinnittymistä, mikä johtaa estereiden muodostumiseen
Biologinen rooli
Polysakkaridit solussa ja kehossa voivat suorittaa seuraavat toiminnot:
- suojaava;
- rakenteellinen;
- varaus;
- energia.
Suojaustoiminto perustuu ensisijaisesti siihen, että elävien organismien soluseinät koostuvat polysakkarideista. Joten kasvien soluseinä koostuu selluloosasta, sienet - kitiinistä, bakteerit - mureiinista.
Lisäksi polysakkaridien suojaava tehtävä ihmiskehossa ilmenee siinä, että rauhaset erittävät näillä hiilihydraateilla rikastettuja eritteitä, jotka suojaavat mm.maha, suolet, ruokatorvi, keuhkoputket jne. mekaanisista vaurioista ja patogeenisten bakteerien tunkeutumisesta.
Polysakkaridien rakenteellinen tehtävä solussa on, että ne ovat osa plasmakalvoa. Ne ovat myös organellikalvojen komponentteja.
Seuraava tehtävä on, että eliöiden tärkeimmät vara-aineet ovat juuri polysakkarideja. Eläimille ja sienille tämä on glykogeenia. Tärkkelys on kasvien varastoitava polysakkaridi.
Viimeinen toiminto ilmaistaan siinä, että polysakkaridi on tärkeä energialähde solulle. Solu voi saada sen tällaisesta hiilihydraatista pilkkomalla sen monosakkarideiksi ja hapettamalla sen edelleen hiilidioksidiksi ja vedeksi. Keskimäärin, kun yksi gramma polysakkarideja hajoaa, solu saa keskimäärin 17,6 kJ energiaa.
Polysakkaridien käyttö
Näitä aineita käytetään laajasti teollisuudessa ja lääketieteessä. Suurin osa niistä saadaan laboratorioissa yksinkertaisten hiilihydraattien polymeroinnilla.
Laajimmin käytetyt polysakkaridit ovat tärkkelys, selluloosa, dekstriini, agar-agar.
| Aineen nimi | Käytä | Lähde |
| tärkkelys | Löytää sovelluksen elintarviketeollisuudesta. Se toimii myös raaka-aineena glukoosin ja alkoholin tuotannossa. Sitä käytetään liiman, muovin valmistukseen. Käytetään myös tekstiiliteollisuudessa | Saatuu perunan mukuloista sekä maissin, riisin akanoiden, vehnän ja muiden tärkkelystä sisältävien kasvien siemenistä |
| Sellu | Käytetään massa- ja paperi- sekä tekstiiliteollisuudessa: siitä valmistetaan pahvia, paperia, viskoosia. Selluloosajohdannaisia (nitro-, metyyli-, selluloosa-asetaatti jne.) käytetään laajasti kemianteollisuudessa. Ne valmistavat myös synteettisiä kuituja ja kankaita, keinonahkaa, maaleja, lakkoja, muoveja, räjähteitä ja paljon muuta | Tätä ainetta saadaan puusta, pääasiassa havupuista. Sellua on mahdollista saada myös hampusta ja puuvillasta |
| Dextrin | On elintarvikelisäaine E1400. Käytetään myös liimojen valmistuksessa | Tuotettu tärkkelyksestä lämpökäsittelyllä |
| Agar-agar | Tätä ainetta ja sen johdannaisia käytetään stabilointiaineina elintarvikkeiden (esim. jäätelön ja marmeladin), lakkojen, maalien valmistuksessa | Uutettu ruskealevistä, koska se on yksi niiden soluseinän komponenteista |
Nyt tiedät mitä polysakkaridit ovat, mihin niitä käytetään, mikä niiden rooli elimistössä on, mitä fysikaalisia ja kemiallisia ominaisuuksia niillä on.
