4. Гомогликаны (строение, функции)

Гомополисахариды (гомогликаны) состоят из многократноповторяющегося одного и того же остатка моносахарида.Линейные гомогликаны являются регулярными биополимерами, а разветвленные – соединения с различными гликозидными связями (например: (12), (14), (16) и др. Среди природных гомогликанов встречаются D-глюканы (состоят из остатков D-глюкозы), D-маннаны, D-ксиланы, D-фруктаны и др.

• Крахмал – основной запасной гомогликан (D-глюкан) растений, откладывающийся внутри клеток в виде специальных зерен. Крахмал представляет собой смесь двух других гомогликанов линейной амилозы (10-30%) и разветвленного амилопектина (70-90%). Молекулярная масса крахмала около 10⁵-10⁷. Содержание крахмала в клубнях картофеля достигает 25%, а в зернах злаковых до 80%. Крахмал гидролизуется -амилазами вплоть до свободной -D-глюкозы.

• Гликоген – гомогликан (D-глюкан), весьма сходный по строению с амилопектином. Для гликогена характерна более высокая степень ветвления и более компактная структура. Гликоген состоит из остатков -D-глюкопиранозы, соединенных (14)-связями в линейных участках, а также (16)-связями в точках ветвления. Молекулярная масса гликогена около 10⁵-10⁸. Содержание гликогена в мышцах до 4%, а в печени до 10%. Гликоген гидролизуется в реакциях амилолиза и фосфоролиза вплоть досвободной-D-глюкозы или ее фосфорного эфира. Гликоген – это главный тканевый резерв углеводов у животных и человека. Встречается в грибах, в микроорганизмах, в некоторых растениях.

• Декстрины представляют собой продукты частичного ферментативного гидролиза гликогена и крахмала в организме.

• Декстраны – это группа микробных резервных полисахаридов. Молекулярная масса достигает величин порядка 10⁸. Природные декстраны подвергают ограниченному гидролизу до молекулярной массы 10000-50000 с образованием так называемых клинических декстранов, которые используются в качестве кровезаменителей.

• Инулин – это резервный полисахарид (фруктан) клубней земляной груши (топинамбура), георгина, артишока, а также корней одуванчика и цикория, где его содержание доходит порой до 40-55%. Фруктоза является продуктом гидролиза инулина ферментами желудочно-кишечного тракта, чем обусловлены ценные пищевые и лечебные свойства инулина

• Ц еллюлоза (клетчатка) – линейный полимер D-глюкопиранозы с (14)-связями и молекулярной массой около 10⁵-10⁸. Целлю-лоза практически нерастворима в воде, составляет около 50% древесины и более 95% хлопка.

Целлюлоза не гидролизуется ферментами пищеварительных соков человека, а частичное расщепление целлюлозы (около 10%) вжелудочно-кишечном тракте реализуется при участии ферментов микроорганизмов целлюлаз. Мол-ы целлюлозы, вступая в сложные вз-действия между собой и с др биополимерами (лигнины, гемицеллюлозы, пектиновые в-ва и др.), формируют легкий и прочный, плотный или ажурный фитокаркас и в конечном итоге создают все богатство форм мира растений.

• Гемицеллюлозы – группа гомогликанов, которые вместе с целлюлозой, лигнинами, пектиновыми веществами формируют матрикс оболочки клеток растений, особенно в одревесневших частях растений. Гидролизуются специальными ферментами гемицеллюлазами.

• Х итин – основной структурный компонент наружного скелета членистоногих и клеточной оболочки грибов. Образует очень прочные комплексы с белками. При ограниченном гидролизе хити-на образуется хитозан –гомогликан, обладающий высокой сорбционной емкостью в отношении липидов.

К числу важных природных гомогликанов относятся агар-агар, агароза, альгиновые кислоты и пектиновые вещества. Ценным свойством этих гомогликанов является способность образовывать гели. Альгиновые кислоты – это гомогликаны водорослей, линейные полимеры D-маннуроновой кислоты с гликозидными связями (14)-типа. Пектины – нерастворимые гомогликаны клеточной стенки растений (протопектин). Растворимый пектин – это метиловый эфир полигалактуроновой кислоты.