Полисахариды. Строение, свойства отдельных представителей.

Полисахари́ды – общее название класса сложных высокомолеку-лярных углеводов, молекулы которых состоят из десятков, сотен или даже тысяч остатков моносахаридов.К этой группе сахаров относятся крахмал и целлюлоза (клетчатка). Оба полисахарида построены из остатков глюкозы: крахмал – из остатков α-D-глюкопиранозы, клетчатка – β-D-глюкопиранозы.

Их общая формула (С₆H₁₀O₅)_n или [ C₆H₇O₂(OH)₃]_n

Крахмал содержится в растениях и является запасным питательным веществом для них. Для человека и животных он также служит важнейшим питательным веществом. Крахмал в виде зёрен откладывается преимущественно в клубнях и зёрнах растений. Например, в основном техническом источнике крахмала – клубнях картофеля – содержится ~ 20 % крахмала. В зёрнах пшеницы его до 70 %. Крахмал – представляет собой белый нерастворимый в воде порошок. С йодом крахмал даёт синее окрашивание, которое исчезает при нагревании и вновь появляется при охлаждении. Зерно крахмала построено из двух различных веществ: амилозы, которая составляет внутреннюю часть зерна и амилопектина, являющегося оболочкой.

Амилоза построена из нескольких сот остатков α-D-глюкозы, соединённых по 1,4-связям и образующих линейную цепочку. В амилопектине линейные цепи связаны между собой ещё 1,6-связями и образуют высокоразветвлённые молекулы. Содержание амилозы в крахмале составляет 10…30 %, амилопектина – 70…90 %. Амилопектин с водой даёт клейстер, амилоза – коллоидный раствор. При гидролизе крахмал постепенно расщепляется на более простые углеводы по схеме: крахмал → растворимый крахмал → декстрины → мальтоза → D-глюкоза. Крахмал имеет большую пищевую ценность. Из него изготовляют клей, гидролизом получают глюкозу

Целлюлоза (клетчатка). По общей своей массе целлюлоза на Земле занимает первое место среди всех органических соединений, обладает большой механической прочностью и выполняет роль опорного материала растений, образуя стенку растительных клеток. В большом количестве целлюлоза содержится в тканях древесины (40…55 %), в волокнах льна (60…85 %) и хлопка (95…98 %). Основная составная часть оболочки растительных клеток (отсюда второе название – клетчатка). Образуется в растениях в процессе фотосинтеза. Молекулы целлюлозы, подобно молекулам амилозы крахмала, имеют линейное строение. Целлюлоза не растворяется в воде, эфире и спирте, устойчива к действию разбавленных щелочей, кислот, слабых окислителей, растворима в реактиве Швейцера. При действии на целлюлозу растворов кислот, она гидролизуется до D-глюкозы. В промышленных масштабах целлюлозу выделяют в огромных кол-вах при производстве бумаги. Значительное кол-во целлюлозы идёт на получение искусственных волокон, пластмасс.

 

Липиды, классификация, функции, распространение в природе.

Липиды (от греч. lipos – жир) представляют собой группу природных органических соединений, различающихся по своей химической структуре и функциям. Однако они характеризуются следующими общими признаками: нерастворимостью в воде, а растворимостью в органических растворителях (эфире, хлороформе, бензоле), гидрофобностью и содержанием высших жирных кислот.

Липиды содержатся в животных и растительных организмах. Извлекают из любого растительного материала в виде сложной смеси и в зависимости от способов и приемов экстрагирования, вида растворителя различают свободные, связанные и прочно связанные липиды.

Состав свободных и связанных липидов неодинаков. Основная фракция свободных липидов – триацилглицеролы (60-70%), а связанных липидов (фосфолипидов) от 30 до 40%.

ФУНКЦИИ ЛИПИДОВ

В организме липиды выполняют пять основных функций:

1) энергетическую – являются резервными соединениями, основной формой запасания энергии и углерода. При окислении 1г нейтральных жиров (триацилглицеролов) выделяется около 38 кДж энергии;

2) защитную – липиды (воски) образуют защитные водоотталкивающие покровы растений, их семян и плодов и термоизоляционные (жир) прослойки у животных организмов;

3) структурную – являются главными структурными компонентами клеточных мембран;

4) липиды служат предшественниками ряда других биологически активных веществ – витамина Д, желчных кислот, каротиноидов, стеролов и т.д.;

5) регуляторную – производными жирных кислот являются стероидные гормоны и простагландины – гормоны местного действия. От свойств и структуры мембранных липидов во многом зависит активность мембраносвязанных ферментов. Липидами являются жирорастворимые витамины и провитамины (каротины, стеролы); обладая высокой биологической активностью, эти вещества оказывают регулирующее влияние на обмен веществ.

КЛАССИФИКАЦИЯ ЛИПИДОВ

Существует несколько классификаций липидов. Наибольшее распространение получила классификация, основанная на структурных особенностях липидов и их способности к гидролизу (рисунок 1).

Рисунок 1 – Классификация липидов