Przeczytaj
Wielocukry, czyli polisacharydy (inne nazwy to: cukry złożone, glikany), składają się z wielu – nawet tysięcy – cząsteczek cukrów prostych (monosacharydów), np. glukozy. Takie pojedyncze, powtarzalne elementy budujące złożone związki to monomery (mery) – w wyniku reakcji zwanej polimeryzacjąpolimeryzacją tworzą one większą cząsteczkę: polimer.
Polisacharydy powstają przez łączenie wielu pojedynczych cząsteczek cukrów prostych (merów) wiązaniem glikozydowym, są więc dużymi cząsteczkami organicznymi (makromolekułamimakromolekułami). Zwykle wielocukry zawierają od 200 do 300 merów, jednak np. celuloza składa się aż z 15 tys. merów, a amylopektyna – nawet 100 tys. Wszystkie polisacharydy mają tylko jeden koniec redukujący (koniec łańcucha z wolnym węglem anomerycznym, z grupą -OH), nawet gdy są rozgałęzione i składają się z tysięcy cząsteczek. Ponadto polisacharydy nie są rozpuszczalne w wodzie i nie są osmotycznie czynne, dzięki czemu mogą być magazynowane w komórkach jako materiał zapasowy (np. skrobia).
Główne funkcje polisacharydów
- Nazwa kategorii: Funkcje polisacharydów{color=#CC3366}
- Nazwa kategorii: Zapasowa[br]– magazynowanie[br]cukrów do późniejszego[br]wykorzystania: [br]u roślin – skrobia, [br]u zwierząt i grzybów[br]– glikogen{color=#CC99CC}
- Nazwa kategorii: Komunikacyjna[br]– cukry w połączeniu[br]z białkami (glikoproteiny) [br]i tłuszczami (glikolipidy) [br]tworzące system[br]sygnałowy pomiędzy [br]komórkami{color=#FF6699}
- Nazwa kategorii: Budulcowa[br]– cukry wchodzące[br]w skład ściany [br]komórkowej: u roślin[br]– celuloza, u grzybów[br]– chityna, budująca [br]też pancerze [br]stawonogów{color=#FFCCFF} Koniec elementów należących do kategorii Funkcje polisacharydów{color=#CC3366}
- Elementy należące do kategorii Funkcje polisacharydów
Struktura warunkuje właściwości wielocukrów. Związki, które stanowią źródło energii, są zazwyczaj rozgałęzione (np. glikogen). Te, które pełnią funkcję podporową, mają strukturę liniową (np. celuloza).
Podział polisacharydów ze względu na rodzaj monomerów
W cząsteczce wielocukru wszystkie mery są takie same, powstają homoglikany (np. skrobia i celuloza); jeśli są różne, powstają heteroglikany (np. kwas hialuronowy i heparyna).
Homoglikany mogą być pozyskiwane ze źródeł naturalnych (bakterie, grzyby, rośliny, zwierzęta) lub produkowane chemicznie, głównie przez modyfikację skrobi i celulozy. Stosuje się je w produkcji żywności do zagęszczania lub żelowania. Wiele reszt N-glukozaminy połączonych wiązaniem glikozydowym tworzy chitynę – składnik szkieletu zewnętrznego stawonogów.
W poniższej tabeli przedstawiono źródła wybranych homoglikanów.
Źródło polisacharydu | Przykład |
|---|---|
Mikroorganizmy | Guma ksantanowa, guma gellan |
Drożdże, bakterie | Dekstran (płyn krwiozastępczy) |
Glony (ekstrakty z glonów morskich) | Agar (glon galaretówka) |
Ściany komórkowe roślin | Celuloza |
Pulpa owocowa | Pektyny |
Ziarna | Skrobia (np. kukurydziana, ryżowa, pszenna), guma guar |
Bulwy i korzenie | Skrobia ziemniaczana, tapioka |
Wydzieliny drzew z rodzaju Acacia | Guma arabska |
Heteroglikany to długołańcuchowe polimery (liniowe lub rozgałęzione), złożone z aminocukrówaminocukrów i kwasów uronowychkwasów uronowych, będących pochodnymi galaktozy i glukozy. Pochodne galaktozy w połączeniu z białkami są strukturami podporowymi w tkance łącznej. Przykładem są siarczany chondroityny występujące m.in. w ścięgnach, chrząstkach i skórze. Pochodne glukozy wpływają na połączenia między komórkami oraz podziały komórkowe, np. heparyna działa przeciwzakrzepowo, a kwas hialuronowy wiąże wodę (jedna jego cząsteczka może związać nawet 250 cząsteczek wody). Natomiast pektyny i hemicelulozy wchodzą w skład ściany komórkowej roślin.
Glikoproteiny i glikolipidy
Wielocukry mogą łączyć się także z innymi związkami organicznymi, np. białkami i lipidami, tworząc glikoproteiny i glikolipidy.
Glikoproteiny to związki, w których łańcuchy aminocukrów są przyłączone wiązaniem kowalencyjnym do białek. Stanowią istotny składnik błon komórkowych. Tworzą system antygenów służący do rozpoznawania komórek (specyficzność biologiczna), a ponadto mogą wiązać patogeny i ułatwiać transport przez błony.
Glikolipidy to związki, w których cukry są połączone wiązaniem kowalencyjnym z lipidami (tłuszczowcami). Znajdują się głównie w błonie komórkowej. Pełnią funkcję receptorów, mają też właściwości antygenowewłaściwości antygenowe. Występują w dużej ilości w neuronach, gdzie mają wpływ na ich związek z przewodnictwem nerwowym.
Słownik
(łac. acetum – ocet) reakcja polegająca na przyłączeniu do różnych cząsteczek reszty kwasu octowego, czyli grupy acetylowej –COCHIndeks dolny 33; zwykle grupa ta występuje zamiast atomu wodoru w związkach organicznych
pochodne cukrów, które zawierają jedną grupę aminową –NHIndeks dolny 22 (lub rzadziej kilka) zamiast grupy hydroksylowej
(gr. eu- – przedrostek oznaczający m.in. „prawdziwy”; karyon – jądro) organizmy jedno- i wielokomórkowe, zbudowane z komórek, które mają jądro komórkowe
kwasy cukrowe, pochodne aldoz, w których została utleniona albo grupa –OH (uronowe), albo grupa aldehydowa (aldonowe)
(gr. makros – duży, wielki; fr. molecule – cząsteczka) cząsteczki złożone z bardzo wielu atomów (dziesiątek do setek tysięcy), zgrupowanych w jednostki – mery
reakcja układu odpornościowego po rozpoznaniu patogenu (drobnoustrojów, toksyn)
(gr. polys – liczny, wielki; meros – część) proces tworzenia dużych cząsteczek (polimerów) przez łączenie się mniejszych cząsteczek (monomerów)
(łac. prae – przed; cursus – bieg) substancja, która tworzy się w pierwszej fazie reakcji lub procesu i przekształca w inną
właściwość wiązania się ze swoistymi przeciwciałami oraz wywołania przeciw sobie odpowiedzi odpornościowej