1.3.Полисахариды

Полисахариды представляют собой биополимеры - высокомолекулярные соединения, состоящие из большого числа остатков молекул моносахаридов. Биополимеры образуются в организмах растений и животных. По строению все высшие полисахариды делят на две группы - гомополисахариды и гетерополисахариды.

По биологическим функциям их разделяют на такие группы:

1) Структурные полисахариды, играющие опорную роль в живых организмах. Это такие как целлюлоза, пектиновые вещества, хитин насекомых и грибов.

2) Резервные полиозы, являющиеся источником энергии для живых организмов. К ним относятся крахмал, гликоген, инулин и лихенин.

3) Полисахариды с неустановленной функцией. Это растительные слизи, камеди, полисахариды растений и грибов.

Образование полисахаридов можно представить как ангидридную поликонденсацию n-числа молекул моносахарида определенного вида: n - может достигать несколько десятков и даже сотен тысяч. При полном гидролизе полисахариды могут быть превращены в соответствующие моносахариды. Среди полисахаридов исключительно важное значение имеют гексозаны и пентозаны

-(n-1)H₂O

nC₆H₁₂O₆(C₆H₁₀O₅)_n

+(n-1)H₂O

гексоза гексозан(полисахарид)

(n-1)H₂O

nC₅H₁₀O₅(C₅H₈O₄)_n

+(n-1)H₂O

пентоза пентозан(полисахарид)

Важнейшими представителями гексозанов являются крахмал, гликоген и клетчатка (пеллюлоза).

1.3.1.Отдельные представители полисахаридов

Крахмал ( С₆Н₁₀О₅)_n - один из важнейших продуктов фотосинтеза, широко распространенный в природе полисахарид. Он является питательным резервом растений. В значительных количествах крахмал содержится в семенах, клубнях, корнях, листьях растений, из которых может быть извлечен. Ниже приводится содержание крахмала в некоторых злаках и клубнях растений ( в %).

Зерна риса 62 - 82

Зерна кукурузы 65 - 72

Зерна пшеницы 57 - 75

Клубни картофеля 12 - 24

Высушенный при 100 - 110^OС крахмал представляет собой гигроскопический белый порошок который не растворяется в холодной воде, а в горячей - образует коллоидный раствор (клейстер). Крахмал оптически активный, вращает поляризованный свет вправо, []Д =+203^O.

Крахмал - зернистое вещество, размеры зерен (гранул) находятся в пределах 0,09-0,003 мм. Зерно крахмала неоднородно. Внешний слой зерна (75 %) называется амилопектин, который, собственно, и образует клейстер. Внутренняя часть зерна (25 %) - амилоза или растворимый крахмал.

Разрез зерна крахмала

амилопектин

амилоза

Макромолекулы крахмала построены по типу дисахарида мальтозы и представляет собой полигликозид, полимерные цепочки которого состоят из колец -Д-глюкопиранозы, соединенные-1,4-гликозидными связями, возникшими при отщеплении молекул воды за счет гликозидного гидроксила и гидроксила при 4-ом углероде кольца-Д-глюкопиранозы. Таким образом макромолекула крахмала изображается структурой:

CH₂OH

O

OH O

OH n

Амилозапостроена в виде неразветвленной цепочки из -Д-пиранозидных колец, число которых n=200, а молекулярная масса макромолекул находится в пределах 30000-40000. Амилозу изображают структурой: