Полисахаридтер, құрылысы: гликоген, крахмал және целюлозаның құрылысымен атқаратын қызметітеріне сипаттама беріңіз.

Полисахаридтер - күрделі көмірсулар, олар гликозидтік байланыспен жалғасқан моносохаридтерден құралады. Полисахаридтерге жататындар: крахмал, гликоген, целлюлоза, инулин, гемицелюлоза, пентозандар т.б.

Кейбір полисахаридтер мукополисахаридтер деп аталады, олар аминосахаридтерден және урон қышқылынан тұрады. Мукополисахаридтерге жататындар: гиалурон қышқылы, хитин, лигнин, гепарин, т.б. полисахаридтер өте күрделі, олардың құрамына 1000 ға дейін, тіпті одан да көп моносахарид қалдықтары кіреді. Сондықтан олардың малекулалық массасы да өте жоғары, милион, тіпті одан да жоғары болады.

Крахмалдың жалпы формуласы (С₆H₁₀O₅)_n мұндағы n мөлшері бірнеше мыңға жетеді. Крахмал өсімдіктердің негізгі қоры болатын көмірсу және адамға азық түлік, малға жем шөп болатын аса маңызды полисахарид.

Крахмал екі бөліктен: амилоза мен амилопектиннен тұрады. Амилопектин крахмал дәнінің сыртқы қабығын құрайды. Бұл екі бөліктеде негізінен жеке α –D-глюкозалар. Амилозаның құрылымы тармақталмаған созылыңқы келеді, мұнда глюкоза молекуласының қалдықтары (1000-4000) α (1→4) байланыс арқылы жалғасқан.

Төменде α – глюкоза қалдығынан α (1→4) байланыс арқылы құралған амилозаның ұзын тізбегінен үзінді келтірілген.

Амилопектиннің құрылымы тармақталған болып келеді, мұндағы негізгі тізбек α (1→4) байланыс арқылы жалғасқан глюкоза қалдықтарынан құралады, осы тізбектен қысқа тармақтар шығады, ол тармақтар тізбекке гликозидтік байланыстар α (1→6) байланыс арқылы жалғасқан болады.

Төменде амилопектиннің құрамының үзіндісі берілген.

Ферменттер әсерімен немесе қышқылдардың қатысуымен крахмал гидролиз кезінде бірнеше арлық өнімдерге (декстриндер, мальтоза, изомальтоза) түзілгеннен кейін α –D-глюкозаның n молекуласы пайда болады.

Крахмал ақ ұнтақ зат, суда ерімейді, ісінеді, ыстық суға салса клейстер береді. Амилоза суда ериді, йодпен әсер еткен кезде көк түске боялады. Амилопектин суда ерімейді, йодпен әсер еткен кезде күлгін түске боялады.

Гликогеннің де жалпы формуласы крахмалдікіндей (С₆H₁₀O₅)_n, бірақ мұндағы n шамасы крахмалдағыдан азырақ. Гликоген жануаолардың полисохарид қоры. Сүтқоректі жануарларда гликоген негізгі жиналатын орны – бауыр мен бұлшық еттер, қанда да және азырақ мөлшерде басқа ұлпаларда да кездеседі. Жануарлар мен адам организмінде гликоген үздіксіз түзіліп және ыдырап жатады. Ол организмге қуат беретін заттық қор. Гликоген де гликозидтік байланыстар – α- (1→4) арқылы жалғасқан жеке D- глюкозалардан құралады.

Мұнда амилопектинмен салыстырғанда негізгі тізбекке α (1→6) байланысы арқылы жалғасқан бүйірлік топтар айтарлықтай көп. Гликогендегі негізгі тізбектің бойында глюкозаның әр 12 қалдығы сайын тармақ кездеседі, ал амилопектинде ондай тармақ әр 24 қалдықтан кейін кездеседі. Крахмал молекуласына қарағанда, гликоген молекуласының тармағы көп және оның құрылымы ашық. Бұл жағдай ферменттердің гликогенге тигізетін әсерін күшейтеді, гликогеннен глюкозаның үзіліп бөлінуін жеңілдетеді.

Қышқыл әсер еткенде немесе фермен қатысқан кездегі гидролиз нәтижесінде гликоген ыдырап декстринге иайналады, бұдан кейін мальтоза мен изомальтоза бөлініп шығады. Гликогеннің толық гидролизі кезіндеD- глюкоза молекулалары ғана түзіледі.

Таза глюкоген ақ тұсті ұнтақ, суда ериді де коллоидты ерітінді түзеді. Йодпен әсер еткен кезде қызыл түске немесе қызыл қоңыр түске боялады. Бауырдың беткі жағында түйіршік түрінде болады. Молекулалық массасы өте жоғары -1-1,5 млн шамасындай. Гликогеннің құрылымы амилопектиннің құрылымына өте ұқсас.

Целюлоза – өсімдіктер клеткасының негізгі материялы, оның жалпы формуласы (С₆H₁₀O₅)_n, мұндағы n шамасы бірнеше мың. Целюлоза D- глюкоза молекуласы қалдықтарынан тұрады, ол қалдықтар β(1→4) гликозидтік байланыс арқылы жалғасады. Глюкоза молекулалары қалдықтарынан құралған полимерлік тізбек целюлоза құрамына тармақталмаған. Осындай тізбектер ұзын талшықтар микрофибриллалар түзіп бірікен, мұндағы тізбек саны 40 шамасына дейін барады. Әр тізбекте мыңдаған глюкоза қалдықтары бар. Целюлозаның әр тізбегінің арасында сутектік байланыс пайда болады, ондай байланысқа глюкозаның әр қалдығынан үш ОН тобы қатысады. Осған байланысты целюлоза талшықтары өте мықты және целлюлозаның өзі суда ерімейді. Тізбектер арасындағы сутектік байланыс арқасында өсімдік клеткаларында бірнеше қабаттан құралған мықты қабық қалыптасады. Өсімдік клеткалары қабығын құраған целюлоза талшықтарын гемицеллюлоза, пектин және легнин сияқты полисахаридтер қосымша өзара жабыстырып цементтейді, байланыстырып біріктіруші материал қызметін атқарады. Гемицелюлоза негізінен D-ксилоза қалдықтарынан, пектин, D- галактуронат қалдықтарынан құралады. Лигниннің құрылымықазірше толық анықтаған жоқ. Мал азығында 40-45% шамасына дейін целюлоза бар, ол негізінен өсімдік клеткаларының қабығын құрайды. Мақта өсімдігінің талшықтары целлюлозаға мейлінше бай келеді, оның мөлшері 98-99% шамасына дейін болады. Қағаздың жақсы соттары таза целлюлозадан тұрады.

Таза целлюлозаның талшықтанған құрылымы бар және органикалық еріткіштерде ерімейді. Ол Швейцер реактивінде (мыс гидрототығының аммияк ерітіндісінде) ериді. Целлюлозаның молекулалық массасы толық анықталған жоқ, шамамен 10 млн мөлшерінде. Химиялық реакцияларда спирттік қасиет көрсетеді, қышқылдармен реакцияласып әр түрлі эфирлер түзеді. Целлюлозаның мұндай қасиетін нитроцеллюлоза, түтінсіз оқ дәрі, визкоз жібегі сияқты заттарды алу үшін пайдаланады.