Istnieją cztery główne klasy złożonych substancji bioorganicznych: białka, tłuszcze, kwasy nukleinowe i węglowodany. Do tej drugiej grupy należą polisacharydy. Mimo „słodkiej” nazwy większość z nich pełni zupełnie nie kulinarne funkcje.
Polisacharyd - co to jest?
Substancje z tej grupy są również nazywane glikanami. Polisacharyd to złożona cząsteczka polimeru. Składa się z pojedynczych monomerów – reszt monosacharydowych, które łączy się wiązaniem glikozydowym. Mówiąc najprościej, polisacharyd to cząsteczka zbudowana z połączonych reszt prostszych węglowodanów. Liczba monomerów w polisacharydzie może wahać się od kilkudziesięciu do stu lub więcej. Struktura polisacharydów może być liniowa lub rozgałęziona.
Właściwości fizyczne
Większość polisacharydów jest nierozpuszczalna lub słabo rozpuszczalna w wodzie. Najczęściej są bezbarwne lub żółtawe. Większość polisacharydów jest bezwonna i bez smaku, ale czasami może być słodkawa.
Podstawowe właściwości chemiczne
Wśród specjalnych właściwości chemicznych polisacharydów można wyróżnić hydrolizę i derywatyzację.
Hydroliza to proces, który zachodzi podczas interakcjiwęglowodany z wodą z udziałem enzymów lub katalizatorów np. kwasów. Podczas tej reakcji polisacharyd rozpada się na monosacharydy. Można więc powiedzieć, że hydroliza jest procesem odwrotnym do polimeryzacji
Glikolizę skrobi można wyrazić następującym równaniem:
(S6N10O5) + n N2O=n C6N12O 6
Tak więc, gdy skrobia reaguje z wodą pod wpływem katalizatorów, otrzymujemy glukozę. Liczba jego cząsteczek będzie równa liczbie monomerów, które utworzyły cząsteczkę skrobi.
Tworzenie pochodnych może wystąpić w reakcjach polisacharydów z kwasami. W tym przypadku węglowodany przyłączają do siebie reszty kwasowe, w wyniku czego powstają siarczany, octany, fosforany itp. Ponadto może dojść do przyłączenia reszt metanolowych, co prowadzi do powstania estrów
Rola biologiczna
Polisacharydy w komórce i ciele mogą pełnić następujące funkcje:
- ochronne;
- strukturalne;
- rezerwa;
- energia.
Funkcja ochronna polega przede wszystkim na tym, że ściany komórkowe żywych organizmów składają się z polisacharydów. Tak więc ściana komórkowa roślin składa się z celulozy, grzybów - chityny, bakterii - mureiny.
Ponadto funkcja ochronna polisacharydów w organizmie człowieka wyraża się w tym, że gruczoły wydzielają wydzieliny wzbogacone o te węglowodany, które chronią ściany takich narządów jakżołądka, jelit, przełyku, oskrzeli itp. przed uszkodzeniami mechanicznymi i wnikaniem bakterii chorobotwórczych.
Strukturalna funkcja polisacharydów w komórce polega na tym, że są one częścią błony plazmatycznej. Są również składnikami błon organelli.
Następną funkcją jest to, że głównymi substancjami rezerwowymi organizmów są właśnie polisacharydy. W przypadku zwierząt i grzybów jest to glikogen. Skrobia jest polisacharydem magazynującym w roślinach.
Ostatnia funkcja wyraża się w fakcie, że polisacharyd jest ważnym źródłem energii dla komórki. Komórka może uzyskać go z takiego węglowodanu, dzieląc go na monosacharydy i dalej utleniając do dwutlenku węgla i wody. Średnio, gdy jeden gram polisacharydów jest rozkładany, komórka otrzymuje 17,6 kJ energii.
Zastosowanie polisacharydów
Substancje te są szeroko stosowane w przemyśle i medycynie. Większość z nich pozyskiwana jest w laboratoriach poprzez polimeryzację prostych węglowodanów.
Najczęściej stosowane polisacharydy to skrobia, celuloza, dekstryna, agar-agar.
| Nazwa substancji | Użyj | Źródło |
| Skrobia | Znajduje zastosowanie w przemyśle spożywczym. Służy również jako surowiec do produkcji glukozy, alkoholu. Służy do produkcji kleju, tworzyw sztucznych. Stosowany również w przemyśle tekstylnym | Pozyskiwany z bulw ziemniaka, a także z nasion kukurydzy, plew ryżowych, pszenicy i innych roślin bogatych w skrobię |
| Miazga | Wykorzystywane w przemyśle celulozowo-papierniczym i tekstylnym: wytwarza się z niego karton, papier, wiskoza. Pochodne celulozy (nitro-, metylo-, octan celulozy itp.) są szeroko stosowane w przemyśle chemicznym. Produkują również włókna i tkaniny syntetyczne, sztuczną skórę, farby, lakiery, tworzywa sztuczne, materiały wybuchowe i wiele więcej | Ta substancja jest otrzymywana z drewna, głównie roślin iglastych. Możliwe jest również otrzymanie pulpy z konopi i bawełny |
| Dekstryna | Jest dodatkiem do żywności E1400. Stosowany również w produkcji klejów | Wytwarzany ze skrobi poprzez obróbkę cieplną |
| Agar-agar | Ta substancja i jej pochodne są używane jako stabilizatory w produkcji produktów spożywczych (na przykład lodów i marmolady), lakierów, farb | Pozyskiwany z alg brunatnych, ponieważ jest jednym ze składników ich ściany komórkowej |
Teraz wiesz, czym są polisacharydy, do czego są używane, jaka jest ich rola w organizmie, jakie mają właściwości fizyczne i chemiczne.
