Содержание
В гетерополисахариды или гетерогликаны представляют собой группу сложных углеводов, отнесенных к группе полисахаридов, которая включает все углеводы, состоящие из более чем 10 моносахаридных единиц различных типов сахаров.
Большинство гетерополисахаридов, которые синтезируются в природе, обычно содержат только два разных моносахарида. Между тем синтетические гетерополисахариды обычно содержат три или более различных моносахаридных звена.
Гетерополисахариды — это макромолекулы, которые выполняют жизненно важные функции. Они состоят из множества различных мономеров сахаров (моносахаридов), повторно связанных между собой гликозидными связями различных типов.
Среди сложных углеводов, наиболее часто встречающихся в природе, находятся гемицеллюлоза, пектины и агар-агар, и большинство из них представляют собой полисахариды, представляющие коммерческий интерес для пищевой промышленности.
В медицинском контексте наиболее изученными гетерополисахаридами были гетерополисахариды соединительной ткани, группы крови, связанные с гликопротеинами, такими как γ-глобулин, и гликолипиды, покрывающие нейроны центральной нервной системы.
С течением времени и научными достижениями были разработаны различные методы исследования гетерополисахаридов, которые обычно включают их разложение на составляющие моносахариды и их индивидуальный анализ.
Эти методы разделения различны для каждого углевода и зависят от физических и химических характеристик каждого углевода. Однако хроматография является наиболее широко используемым методом анализа гетерополисахаридов.
Характеристики
Как правило, гетерополисахариды действуют как внеклеточные опоры для организмов всех царств, от бактерий до людей. Эти сахара вместе с волокнистыми белками являются наиболее важными компонентами внеклеточного матрикса у животных и промежуточной пластинки растений.
Гетерополисахариды часто встречаются в ассоциации с белками с образованием протеогликанов, гликозаминогликанов и даже мукополисахаридов. Они выполняют различные функции, от регулирования поглощения воды, действия в качестве своего рода клеточного «цемента» и функционирования в качестве биологической смазки, среди многих других.
Гетерополисахариды в соединительной ткани имеют в своей структуре кислотные группы. Они действуют как мосты между молекулами воды и ионами металлов. Наиболее распространенным гетерополисахаридом в этих тканях является уроновая кислота с сульфатными заменами.
Протеогликаны могут быть обнаружены как структурные элементы плазматической мембраны, действующие как корецепторы при приеме стимулов на поверхности клеточной мембраны и стимулирующие механизмы внутреннего ответа.
Глобулины — это гликопротеины, которые являются частью иммунной системы многих животных и основывают свою систему распознавания на той части гетерополисахаридов, которая находится в их внешнем слое.
Гепарины обладают антикоагулянтными функциями и являются мукоглаканами, в которых используются дисахариды с сульфатированными заместителями для уменьшения их отрицательного заряда и нарушения союза между тромбином и тромбоцитами, способствуя, в свою очередь, связыванию антитромбинов и инактивации протромбинов.
Пектин
Пектины — это полисахариды среднего слоя между клеточными стенками растений первичного происхождения. Его основным компонентом является D-галактуроновая кислота, связанная α-D-1,4 связью, в которой некоторые карбоксилы могут быть этерифицированы метильными группами.
Этот тип сахара обладает способностью легко полимеризоваться при контакте с метиловыми эфирами и другими сахарами, такими как галактоза, раввиноза и рамноза. Они широко используются в пищевой промышленности для придания твердости некоторым продуктам, таким как джемы, компоты и сладкие жевательные резинки.
Гетерополисахарида
К гетерополисахаридам относятся капсульные полисахариды дрожжевых организмов из рода Ctyptococcus. В состав гетерополисахаридов входят остатки маннозы, галактозы, ксилозы, глюкуроновой кислоты.
К гетерополисахаридам относятся также многие полисахариды бактерий, и в частности иммунополисахариды, выделяемые бактериями и играющие важ ную роль ( наряду с токсинами-веществами белковой природы) в создании иммунитета-невосприимчивости к определенной болезни. Сюда же относятся специфические полисахариды, определяющие группы крови.
К гетерополисахаридам относятся также многие полисахариды бактерий, и в частности иммунополисахариды, выделяемые бактериями и играющие важную роль ( наряду с токсинами-веществами белковой природы) в создании иммунитета-невосприимчивости к определенной болезни. Сюда же относятся специфические полисахариды, определяющие группы крови.
К структурным гетерополисахаридам относятся гиалуроновая кислота, хондроитинсульфаты, кератосульфаты. Поскольку водные растворы этих соединений гелеобразны, их называют мукопо-лисахаридами ( от лат.
К биологически важным гетерополисахаридам относятся производные полиуроновых кислот.
В гетерополисахаридах присутствуют гликозидные связи разных типов, и скорости гидролиза их различны. Фуранозиды обычно гидролизуются в 10 — 1000 раз быстрее пиранозидов, что приводит, например, к удалению остатков арабинофуранозы, связанных с остатками ксилопиранозы в арабиноксиланах.
Гемицеллюлозы — гетерополисахариды, которые наряду с целлюлозой входят в состав клеточных стенок растений и могут частично использоваться как запасные питательные вещества. Они растворяются в щелочных растворах и довольно легко гидролизуются под действием кислот. Молекулярный вес гемицел-люлоз не превышает несколько десятков тысяч.
Более подробно гетерополисахариды будут рассматриваться в курсе биологической химии.
Гомо — и гетерополисахариды II порядка: крахмал, фрук-таны, декстран, целлюлоза. Полисахариды II порядка ( гомо — и гетерополисахариды) по источнику выделения разделяются на зоогликаны, фитогликаны, микробные полисахариды.
Эти полисахариды представляют собой гетерополисахариды, содержащие повторяющиеся звенья три — или тетрасахарида, причем структура этого звена строго и однозначно химотипирует микроб. Полисахаридные цепи, через сложные по структуре липиды, прикреплены к внешней мембране микробной клетки.
Ксантан представляет собой кислый гетерополисахарид, в состав которого входят остатки Д — глюкозы, Д — минозы и Д — глкжороновой кислоты в соотношении 2 8: 2 5: 2 0 соответственно.
Оболочки зерна кукурузы содержат гетерополисахарид, построенный из остатков D-ксилозы, L-арабинозы, D-галактозы и D-глюкуроновой кислоты. К его основной поликсилозидной цепи, состоящей из остатков D-ксилозы, соединенных р-ксилозидной связью ( 1 — — 4), подсоединены по С-2 остатки D-глюкуроновой кислоты. В состав боковых цепей входят остатки D — и L-галактозы, формирующие концевые группы.
Контрольная композиция; содержащая гетерополисахарид, смешивается затем с контрольным раствором с хромовой кислотой. Порошок цинка добавляется в количестве 150 г / л композиции для окончательного покрытия. Средний размер частиц порошка равен 5 1 мкм, а максимальный — 26 мкм, причем около 11 % частиц имеют размеры 10 мкм. Эта композиция, из соображений удобства называемая контрольной композицией хромовая кислота гетерополисахарид, хранится в течение 80 сут; она описана подробно в первом примере. Перемешивание необходимо для получения однородной композиции красочного покрытия, для удобства ее называют упрощенной композицией.
Прочие структурные гомо — и гетерополисахариды. У многих организмов для построения клеточных стенок и других структурных функций используется не целлюлоза или хитин, а другие полисахариды.
Камеди ( гуми) — гетерополисахариды, представляющие отвердевший на воздухе сок растений. Это нейтральные кальциевые, магниевые и калиевые соли высокомолекулярных органических кислот, которые состоят из гексез, пеятоз и гексуроновых кислот.
Гетерополисахарида
Гетерополисахариды имеют более сложное строение, но и они обычно построены по определенному плану.
Гетерополисахариды, к числу которых относятся многие животные и бактериальные полисахариды, изучены меньше, однако они играют важную биологическую роль. Гетерополисахариды в организме связаны с белками и образуют сложные надмолекулярные комплексы.
Гетерополисахариды — полисахариды, построенные из тзстат-ков различных моносахаридов, встречаются в растительных и животных организмах, а также в микроорганизмах. В качестве примеров первых мы рассмотрим инулин, гемицеллюлозы и растительные камеди, в качестве примера вторых — некоторые му-кополисахариды.
Гетерополисахариды — полисахариды, построенные из остатков различных моносахаридов, встречаются в растительных и животных организмах, а также в микроорганизмах. В качестве примеров первых мы рассмотрим инулин, гемицеллюлозы и растительные камеди, в качестве примера вторых — некоторые му-кополисахариды.
Гетерополисахариды синтезируются путем последоват.
Гетерополисахариды — полисахариды, построенные из остатков различных моносахаридов, встречаются в растительных и животных организмах, а также в микроорганизмах.
Гетерополисахариды — сополимеры двух или большего числа различных моносахаридов — очень широко распространены в растительном и животном мире. В организме животных и человека они, как правило, встречаются в комплексе с другими биополимерами — белками или липидами — и выполняют очень ответственные и многообразные функции.
Гетерополисахариды — сополимеры двух или большего числа различных моносахаридов — очень широко распространены в растительном и животном мире. В организме животных и человека они, как правило, встречаются в комплексе с другими биополимерами — белками или липидами и выполняют очень ответственные и многообразные функции.
Гетерополисахариды также делятся на ряд групп: ге-мицеллюлозы, мукополисахариды, камеди, слизи.
Гетерополисахариды, состоящие из остатков различных моносахаридов и их производных. К ним относятся гемицеллюло-зы, камеди, слизи и пр.
Гетерополисахариды представлены гиалуроновой и хондроитинсерной кислотами.
Гетерополисахариды состоят из остатков различных моносахаридов или их производных. Сюда относятся гемицеллюлозы, камеди, слизи, мукополисахариды и другие вещества.
Гетерополисахариды — сополимеры двух или большего числа различных моносахаридов — очень широко распространены в растительном и животном мире. В организме животных и человека они, как правило, встречаются в комплексе с другими биополимерами — белками или липидами — и выполняют очень ответственные и многообразные функции.
Гетерополисахарид, состоит из чередующихся остатков глюкуроновой кислоты и N-ацетилглюко-замина.
Гетерополисахарид с повторяющимися 4 — О — ( а — О-глюкуронидо) — О — глюкoзaмин — N — cyльфaтными звеньями, связанными а — ( 1 — 4) — гексозами-нидиновыми связями; содержит 1 — 2 сульфатные группы на дисахаридную единицу.
Неусваеваемые полисахариды
Арабиноксиланы (зерновые камеди)
Пусть о них ты мало знаешь, то они отлично знают тебя. Эти вещества содержаться в семенах злаковых растений, а значит, если ты ешь каши и любые мучные продукты, то зерновые камеди уже бывали в твоем организме.
Польза арабиноксиланов не так изучена, как других полисахаридов, но уже выявлено немало пользы этих веществ для твоего организма. Если ты будешь чаще есть продукты, содержащие это вещество, то уровень глюкозы в крови чаще будет стабилен, а пищеварительный тракт будет переваривать еду активнее. Также арабиноксилан помогает бороться с ожирением.
Пектин
Считается, что этому полисахариду всего 200 лет, но на самом деле человечество знает это вещество гораздо дольше. В древнеегипетских манускриптах хранится упоминание о «фруктовом льде, который не таял даже на жарком солнце». Ученые считают, что желе, которое образует пектин в кисло-сладкой или просто сладкой среде, и было тем самым «фруктовым льдом».
Пектин не усваивается организмом, как и другие неусвояемые полисахариды, но он очень полезен для микрофлоры кишечника. Но кроме этого, пектин способствует улучшению кровообращения, выводит шлаки и токсины из твоего организма, понижает уровень вредного холестерина, нормализует артериальное давление, снижает воспаление, налаживает обмен веществ и многое другое.
Такой полезный полисахарид содержится в яблоках, абрикосах, апельсинах, персиках, дынях, сливах, мандаринах, тыквах, картошке, капусте и в томатах. В день тебе можно съедать не более 15 грамм пектина. Не стоит объедаться пектинсодержащими овощами и фруктами 2013ни к чему хорошему это не приведет.
Целлюлоза
Это давно известный миру полисахарид и еще пищевая добавка. Наверняка название этого вещества вызывает у тебя ассоциации с чем-то несъедобным, но на самом деле, это очень даже пригодное в пищу вещество, которое ты частенько ешь в составе многих продуктов.
Например, целлюлозы много в продуктах на основе цельного зерна, в моркови, бобовых, сухофруктах и пшенице. Эти продукты очень полезные и благодаря целлюлозе тоже. Она действует в кишечнике как скраб, очищая стенки от остатков пищи. Тем самым целлюлоза улучшает перистальтику кишечника, выводит вредные и даже опасные вещества из организма.
Хитин
Из курса школьной биологии ты наверняка знаешь, что из этого вещества состоят панцири ракообразных и насекомых. Но вряд ли ты заешь, что это вещество нужно и твоему организму для правильного функционирования.
Кроме жителей водоемов и насекомых, внутри себя хранят хитин грибы и бактерии. Белый гриб, польский моховик, японский гриб, грузди, сыроежки, шампиньоны и дрожжи – все они содержат полезный тебе хитин.
Хитин действует подобно клетчатке и остальным неусвояемым полисахаридам, очищает кишечник, улучшает перистальтику и пищеварение в целом. 3000 миллиграмм в день это вещества – максимум, который может переварить твой организм.
Полисахариды – углеводы, которые долго перевариваются и дольше насыщают
Если ты снизить потребление быстрых углеводов и обратишь внимание на «долгоиграющие», то заметишь положительные изменения. Лишние килограммы уйдут, а здоровье станет лучше
Усваиваемые полисахариды
Крахмал
Это клейкое вещество тебе точно знакомо. Когда чистишь картошку и оставляешь плоды на некоторое время в вроде, вода белеет. Это все из-за крахмала. Кристаллы крахмала в холодной воде оседают, а в горячей набухают и превращают воду в студень. При растирании порошка будет слышен характерный хруст.
Особенность вещества состоит в том, что под воздействием кислот в твоем организме и тепла из крахмала высвобождается энергия, а точнее крахмал распадается до глюкозы.
В сутки тебе нужно 330-450 грамм крахмала. Его можно найти в картофеле, многих крупах, горохе, кукурузе, макаронах.
Гликоген
Этот полисахарид образуется из остатков глюкозы. А еще его нередко называют «животным» углеводом. Дело все в том, что этот полисахарид вырабатывается только в организмах животных и человека.
Главная задача гликогена состоит в запасании энергии на «черный» день. Если ты ешь достаточное количество глюкозы, то гликоген никак не задействуется. Но если ты начинаешь голодать, организм начинает использовать это вещество.
Особенно много гликогена содержится в печени. Там гликогена может доходить до 7-8% от общего состава веществ, тогда как в других органах всего 1-1,5% гликогена.
Классификация углеводов: моносахариды, дисахариды, полисахариды
В день врачи рекомендуют съедать не меньше 100 грамм гликогена. Найти его ты можешь в инжире, сахаре, меде, шоколаде, пряниках, бананах, арбузе, хурме. Но не особо увлекайся этими продуктами.
Инулин
Это вещество считают растворимой клетчаткой – за его скрабирующее действие в кишечнике. Инулин часто недооценивают, а многие вообще о нем ничего не знают. А зря. Достаточное количество этого вещества поможет тебе улучшить работу пищеварения, снизить риски заболевания диабетом II типа, предотвратить возникновение сердечно-сосудистых патологий, поддерживает плотность костей и помогает избавляться от лишних килограмм.
Инулин содержится в корешках цикория, топинамбуре, чесноке, луке, спарже и джимоке. В день рекомендуется потреблять не менее 25 грамм этого вещества. Но если продукты, содержащиеся инулин, тебе мало знакомые, лучше не пугать организм экзотикой в большом количестве. Начти с маленьких порций инулина, а затем, когда организм попривыкнет, увеличивай дозировку.
Что такое гомополисахариды
Гомополисахариды представляют собой химические соединения, которые состоят из одного типа мономера. Эти мономеры являются моносахаридами. Следовательно, химическая структура гомополисахарида имеет одинаковую повторяющуюся единицу.
Полисахарид состоит из мономеров, которые ковалентно связаны друг с другом посредством гликозидных связей. Может быть два типа гликозидных связей в виде 1-4 гликозидных связей и 1-6 гликозидных связей, в зависимости от атомов углерода, которые связаны друг с другом (через атом кислорода). 1-4 гликозидные связи вызывают образование линейного гомополисахарида, тогда как 1-6 гликозидные связи приводят к разветвленным структурам.
Рисунок 1: Связывание в гомополисахаридах
Целлюлоза является хорошим примером для гомополисахаридов. Это линейный гомополисахарид с 1-4 гликозидными связями. Мономером целлюлозы является глюкоза. Глюкоза является моносахаридом. Крахмал является еще одним гомополисахаридом. Он состоит из двух основных компонентов: амилозы и амилопектина. Амилоза представляет собой линейную структуру, тогда как амилопектин представляет собой разветвленную структуру. Целлюлоза и крахмал можно найти в растениях. В организме животных также есть гомополисахариды. Например, гликоген представляет собой гомополисахарид мономеров глюкозы. Хитин является еще одним гомополисахаридом, который имеет N-ацетилглюкозамин в качестве мономера. Это основной структурный компонент насекомых.
Что такое гетерополисахариды
Гетерополисахариды — это полисахариды, которые состоят из двух или более разных моносахаридов. Это полимеры моносахаридов. Полимерная структура гетерополисахарида имеет различные повторяющиеся звенья.
Гетерополисахариды представляют собой сложные структуры. Расположение повторяющихся звеньев определяет химические и физические свойства гетерополисахарида. Есть много известных гетерополисахаридов. Эти соединения имеют различные применения в биологических системах, а также в промышленности.
Рисунок 2: Гетерополисахарид
Например, гиалуроновая кислота является структурным компонентом, который можно найти только в тканях животных. Это гетерополисахарид D-глюкуроновой кислоты и N-ацетил-D-глюкозамина. Пектин можно найти в тканях растений. Это также гетерополисахарид. Это соединение состоит из основной цепи D-галактуроновой кислоты, которая связана с различными боковыми цепями.
Свойства и применение
К представителям органических соединений, которые необходимы для нормальной работы организма относят углеводы. Одна из их классификации образуется на строении структуры молекулы и выделяют:
- простые – моносахариды;
- сложные – дисахариды и полисахариды.
Полисахариды (другое название полиозы) – природные высокомолекулярные несахароподобные соединения, молекула которых построена из объединенных гликозидными связями остатков более простых представителей моносахаридных остатков (например, глюкозы, гексозы, фруктозы). Число последних мономеров в структуре может достигать от нескольких десятков до сотен или даже тысяч. Строение молекулы полисахаридов может быть в виде длинной линейной цепи или с разветвленными участками.
Полисахариды подразделяются на гомополисахариды, которые состоят их одинаковых простых остатков (Крахмал, Амилоза, Амилопектин, Гликоген, Целлюлоза, Хитин, Инулин, Клетчатка) и гетерополисахариды, в состав которых входят единицы разного типа, их происхождение часто животной или бактериальной природы (Гепарин, Камеди, Слизи).
Физические свойства
Большинство полисахаридов это вещества аморфны, нерастворимые или только частично растворимы в воде. Эти полимеры обычно бесцветны или с желтым окрасом. В большинстве случаев запах отсутствует, обладают слегка сладким вкусом.
Химические свойства
Полиозы, содержащиеся в пище попадая в ЖКТ расщепляются под действием ферментов, но не усваиваются организмом человека.
Эта группа соединений подвержена гидролизу (разложение при взаимодействии с водой), который осуществляется под влиянием веществ, ускоряющих реакцию. В результате происходит распад звеньев соединения на структурные элементы.
Эти представители биополимеров способны реагировать с кислотами с образованием производных форм.
Биологическая роль
Этот химический класс веществ попадая в клетку способен выполнять различные важные функции:
- защитную, обеспечивает механическую прочность чем предотвращает проникновения разного рода бактерий;
- структурную, входят в состав структуры стенок живых организмов (растений, грибов, у человека в желудке, кишечнике, печени), являются компонентами мембран;
- резервную или энергетическую благодаря что служат важным запасаемым источником глюкозы, крахмала или гликогена (например, в мышечных тканях) используемым организмом по мере необходимости пополнить уровень энергии (подвергаясь расщеплению цепочек углеводов на моносахариды с последующим окислением до углекислого газа и воды).
Применение полисахаридов
Благодаря положительным функциям эти вещества широко используются во многих отраслях промышленности. Основной путь получения большинства сложных соединений – лабораторный (в результате полимеризации простых углеводов). К наиболее часто используемым веществам относят крахмал, целлюлоза, декстрин, агар-агар.
В медицинской отрасли получают и применяют многие полезные полисахариды:
- гликаны которые способны образовывать с белками крови комплексы, которые предотвращают присоединению холестерина к стенкам сосудов (такое свойство активно используется при профилактике атеросклероза);
- инулин единственны из своей группы активно используется и в пищевой сфере, так как легко усваивается, следовательно, продукт заменяет сахар для людей, страдающих диабетом;
- продукты, которые содержат пектины имеют множество функций, а именно: стимулируют клеточное заживление, что имеет значение при ранах, необходимости остановки крови снижают вредное воздействие лекарственных препаратов и увеличивая качество и продолжительность их действия. Также полимерное соединение уменьшает ГИ после приема пищи и связывать, и выводить тяжелые металлы и токсины из организма;
- камеди и слизи содержатся в ряде обволакивающих растворах, снижающих раздражение от приема некоторых средств.
Полисахариды хоть и углеводы, но не относятся к веществам, которые способствуют появлению жира на боках. Наоборот они составляют полезную важную часть рациона с массой полезных функций.
Для обеспечения нужного количества пищевых волокон ежедневный рацион питания должен включать 200 г хлеба из муки грубого помола, 200 г картофеля, 250 г овощей и 250 г фруктов. Но благодаря тому, что сложные углеводы встречаются во многих фруктах, овощах, кашах, зерновых, бобовых, молочной продукции можно скорректировать питание и сделать комфортным для каждого человека.