Полісахарид — визначення. Застосування полісахаридів та їх значення

Навчання 02 липня 2022 Перегляди: 68

Існує чотири основні класи складних біоорганічних речовин: білки, жири, нуклеїнові кислоти та вуглеводи. Полісахариди належать до останньої групи. Незважаючи на «» солодку «» назву, більшість з них виконує зовсім не кулінарні функції.

Полісахарид — це що?

Речовини групи також називають гліканами. Полісахарид — це складна полімерна молекула. Вона складена з окремих мономерів — моносахаридних залишків, які об’єднані за допомогою глікозидного зв’язку. Простіше кажучи, полісахарид — це молекула, побудована з об’єднаних залишків більш простих вуглеводів. Кількість мономерів у полісахариді може варіюватися від декількох десятків до ста і більше. Будова полісахаридів може бути як лінійною, так і розгалуженою.

Фізичні властивості

Більшість полісахаридів нерозчинні або погано розчинні у воді. Найчастіше вони безбарвні або жовтуваті. У більшості своїй полісахариди не володіють запахом і смаком, але іноді він може бути солодкуватим.

Основні хімічні властивості

Серед особливих хімічних властивостей полісахаридів можна виділити гідроліз і освіту похідних.

• Гідроліз — це процес, який відбувається при взаємодії вуглеводу з водою за участю ферментів або каталізаторів, таких як кислоти. Під час такої реакції полісахарид розпадається на моносахариди. Таким чином, можна сказати, що гідроліз — процес, зворотний полімеризації.

Гліколіз крохмалю можна висловити наступним рівнянням:

• (S₆N₁₀O₅) n + n _N2O _{= n S}6_N12_O6

Так, при реакції крохмалю з водою під дією каталізаторів ми отримуємо глюкозу. Кількість її молекул дорівнюватиме кількості мономерів, що утворювали молекулу крохмалю.

• Утворення похідних може відбуватися при реакціях полісахаридів з кислотами. У такому випадку вуглеводи приєднують до себе залишки кислот, внаслідок чого утворюються сульфати, ацетати, фосфати тощо. Крім того, може відбуватися приєднання залишків метанолу, що призводить до утворення складних ефірів.

Біологічна роль

Полісахариди в клітці та організмі можуть виконувати такі функції:

• захисну;
• структурну;
• запасаючу;
• енергетичну.

Захисна функція полягає насамперед у тому, що з полісахаридів складаються клітинні стінки живих організмів. Так, клітинна стінка рослин складається з целюлози, грибів — з хітина, бактерій — з муреїну.

Крім того, захисна функція полісахаридів в організмі людини виражається в тому, що залізами виділяються секрети, збагачені цими вуглеводами, які захищають стінки таких органів як шлунок, кишківник, стравохід, бронхи і т. д. від механічних пошкоджень і проникнення хвороботворних бактерій.

Структурна функція полісахаридів у клітці полягає в тому, що вони входять до складу плазматичної мембрани. Також вони є компонентами мембран органоїдів.

Наступна функція полягає в тому, що основні запасні речовини організмів є саме полісахаридами. Для тварин і грибів це глікоген. У рослин запасним полісахаридом є крохмаль.

Остання функція виражається в тому, що полісахарид — це важливе джерело енергії для клітини. Отримати її з такого вуглеводу клітина може шляхом його розщеплення на моносахариди і подальшого окислення до вуглекислого газу і води. У середньому при розщепленні одного грама полісахаридів клітина отримує 17,6 кДж енергії.

Застосування полісахаридів

Ці речовини широко використовуються в промисловості та медицині. Більшість з них видобуваються в лабораторіях шляхом полімерізації простих вуглеводів.

Найбільш широко використовуваними полісахаридами є крохмаль, целюлоза, декстрин, агар-агар.

Застосування полісахаридів у промисловості

Назва речовини	Використання	Джерело
Крохмаль	Знаходить застосування в харчовій промисловості. Також служить сировиною для отримання глюкози, спирту. Застосовується для виготовлення клею, пластмас. Крім того, використовується і в текстильній промисловості	Отримують з клубнів картоплі, а також із насіння кукурудзи, рисової січки, пшениці та інших багатих на крохмаль рослин
Целюлоза	Використовується в целюлозно-паперовій та текстильній промисловості: з неї виготовляють картон, папір, віскозу. Похідні целюлози (нітро-, метил-, ацетилцелюлоза та ін.) знаходять широке застосування в хімічній промисловості. З них же виробляють синтетичні волокна і тканини, штучну шкіру, фарби, лаки, пластмаси, вибухівку та багато іншого	Видобувають цю речовину з деревини, переважно хвойних рослин. Також є можливість отримання целюлози з конопель і бавовни
Декстрін	Є харчовою добавкою Ye1400. Також застосовується при виготовленні клеїчних речовин	Отримують з крохмалю шляхом термічної обробки
Агар-агар	Цю речовину і її похідні застосовують як стабілізатори при виготовленні продуктів харчування (наприклад, морозива і мармеладу), лаків, фарб	Видобувають з бурих водоростей, так як він є одним з компонентів їх клітинної оболонки

Тепер ви знаєте, що таке полісахариди, для чого вони використовуються, яка їх роль в організмі, якими фізичними і хімічними властивостями вони володіють.