Caratteristiche degli omopolisaccaridi, struttura, funzioni, esempi

IL omopolisaccaridi o gli omoglicani sono un gruppo di carboidrati complessi classificati all'interno del gruppo di polisaccaridi. Questi includono tutti i carboidrati che hanno più di dieci unità dello stesso tipo di zucchero.

I polisaccaridi sono macromolecole essenziali composte da più monomeri di zucchero (monosaccaridi) ripetutamente insieme a collegamenti glucosidici. Queste macromolecole rappresentano la più grande fonte di risorse naturali rinnovabili sulla Terra.

Esempio dell'unità base di un omopolisaccaride di glucano (fonte: omopolisaccaride.SVG: *omopolysaccaride.Jpg: ccosttellderIvative Work: Odisseus1479 (talk) lavoro derivato: Odisseus1479 [dominio pubblico] via Wikimedia Commons)

Un buon esempio di omopolisaccaridi sono amido e cellulosa presenti in grandi quantità nei tessuti vegetali e animali e glicogeno.

Gli omopolisaccaridi più comuni e più importanti in natura sono formati da residui D-glucosio, tuttavia ci sono omopolisaccaridi composti da fruttosio, galattosio, mano, arabuso e altri zuccheri simili o derivati ​​da questi.

Le loro strutture, dimensioni, lunghezze e pesi molecolari sono estremamente variabili e possono essere determinate sia dal tipo di monosaccaride che le forma, sia dai collegamenti con cui questi monosaccaridi sono uniti e la presenza o meno di ramificazioni.

Hanno molte funzioni negli organismi in cui sono, tra cui la riserva energetica e la strutturazione di cellule e corpi macroscopici di molte piante, animali, funghi e microrganismi si distinguono.

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Caratteristiche e struttura

Oltre alla maggior parte dei polisaccaridi, gli omopolisaccaridi sono biopolimeri molto diversi sia in funzione che in struttura.

Sono macromolecole il cui grande peso molecolare dipende essenzialmente dal numero di monomeri o monosaccaridi che li inventano, essendo in grado di variare da dieci a migliaia. Tuttavia, di solito il peso molecolare è indeterminato.

Gli omopolisaccaridi più comuni in natura sono composti da residui di glucosio uniti l'uno dall'altro da collegamenti glucosidici di tipo α o β, da cui dipende notevolmente la sua funzione.

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I legami α-glucosidici predominano negli omopolisaccaridi di riserva, poiché sono facilmente idrolizzabili. I legami β-glucosidici, d'altra parte, sono difficilmente idrolizzabili e sono comuni negli omopolisaccaridi strutturali.

Caratteristiche dei monosaccaridi costituenti

È comune in natura scoprire che i polisaccaridi, compresi gli omopolisaccaridi, sono composti da monomeri di zucchero la cui struttura è ciclica e dove uno degli atomi dell'anello è quasi sempre un atomo di ossigeno e gli altri sono carboni.

Gli zuccheri più comuni sono esaus, sebbene il pentosio e i loro anelli possano anche essere vari nella loro configurazione strutturale, a seconda del polisaccaride considerato.

Classificazione dei carboidrati

Come commentato in precedenza, gli omopolisaccaridi fanno parte del gruppo Polisaccaridi, che sono carboidrati complessi.

Tra i polisaccaridi complessi ci sono i disaccaridi (due residui di zucchero uniti attraverso collegamenti glucosidici), oligosaccaridi (fino a dieci rifiuti zuccherati uniti insieme) e polisaccaridi (che hanno più di dieci rifiuti).

I polisaccaridi sono divisi, secondo la loro composizione, negli omopolisaccaridi ed eteropolisaccaridi. Gli omopolisaccaridi sono composti dallo stesso tipo di zucchero, mentre gli eteropolisaccaridi sono miscele complesse di monosaccaridi.

I polisaccaridi possono anche essere classificati in base alle loro funzioni e ci sono tre gruppi principali che includono sia omopolisaccaridi che eteropolisaccaridi: (1) strutturale, (2) riserva o (3) che formano gel.

Oltre ai carboidrati complessi ci sono semplici carboidrati, che sono zuccheri monosaccaridi (una singola molecola di zucchero).

Entrambi gli omopolisaccaridi, gli eteropolisaccaridi, gli oligosaccaridi e i disaccaridi possono essere idrolizzati nei loro monosaccaridi costituenti.

Funzioni

Poiché il glucosio è la principale molecola di energia delle cellule, gli omopolisaccaridi di questo zucchero sono particolarmente importanti non solo per le funzioni metaboliche immediate, ma per la riserva di energia o lo stoccaggio.

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Negli animali, ad esempio, la riserva gli omopolisaccaridi vengono convertiti in grasso, il che consente di conservare quantità molto maggiori di massa per unità e sono più "fluidi" nelle cellule, il che ha implicazioni per il movimento del corpo.

Nel settore, gli omopolisaccaridi strutturali come la cellulosa e la chitina sono molto sfruttati con una grande varietà di estremità.

La carta, il cotone e il legno sono gli esempi più comuni di servizi pubblici industriali della cellulosa e tra questi, la produzione di etanolo e biocarburanti deve essere incluso anche dalla sua fermentazione e/o idrolisi.

L'amido viene estratto e purificato da una grande varietà di piante e viene utilizzato con scopi diversi, sia nel campo gastronomico che nella produzione di materie plastiche biodegradabili e altri composti di importanza economica e commerciale.

Esempi

Amido

L'amido è un omopo di Riserva vegetale solubile che è composto da unità a forma di amilosio (20%) e amilopectina (80%) (80%). Le patate, il riso, i fagioli, il mais, i piselli e vari tuberi si trovano nelle farine.

L'amilosio è composto da catene lineari di d-glucosio collegate tra loro dai collegamenti glicosidici di tipo α-1,4. L'amilopectina è composta da catene D-glucosio collegate da legami α-1,4, ma ha anche ramificazioni unite da legami α-1,6 ogni 25 rifiuti di glucosio, approssimativamente approssimativamente.

Glicogeno

Il polisaccaride di riserva animale è un omopolisaccaride noto come glicogeno. Oltre all'amido, il glicogeno è costituito da catene D-glucose lineari tra loro con collegamenti α-1,4 che sono altamente ramificati grazie alla presenza di collegamenti α-1,6.

Rispetto all'amido, il glicogeno ha ramificazioni per ogni dieci (10) rifiuti di glucosio. Questo grado di ramo ha importanti effetti fisiologici sugli animali.

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Cellulosa

La cellulosa è un omopo strutturale insolubile che è una parte fondamentale delle pareti cellulari degli organismi vegetali. La sua struttura è costituita da catene lineari di rifiuti D-glucosio insieme a collegamenti glucosidici β-1,4 anziché collegamenti α-1,4.

Grazie alla presenza di legami β nella loro struttura, le catene di cellulosa sono in grado di formare ulteriori ponti idrogeno, creando una struttura rigida e in grado di sostenere la pressione.

Quitina

Simile alla cellulosa, la chitina è un omopolisaccaride strutturale insolubile composto da unità ripetute di N-Acetil-glucosamina unita insieme per mezzo di collegamenti glucosidici β-1,4.

Oltre alla cellulosa, questo tipo di collegamento fornisce alla chitina importanti caratteristiche strutturali che lo rendono un componente ideale degli esoscheletri artropodi e crostacei. È anche presente nelle pareti cellulari di molti funghi.

Dextrano

Dextrano è un omopolisaccaride di riserva in lieviti e batteri. Come tutti quelli precedenti, questo è anche composto da D-glucosio, ma prevalentemente unito da collegamenti α-1,6.

Un esempio comune di questo tipo di polisaccaride è quello che è presente extracellulare nei batteri della piastra dentale.

Riferimenti

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