Polysaccharid ist lange Kohlenhydrat-Moleküle von wiederholten monomer durch glycosidic Obligationen zusammengetroffenen Einheiten. Sie erstrecken sich in der Struktur vom geradlinigen bis hoch verzweigten. Polysaccharid ist häufig ziemlich heterogen, geringe Modifizierungen der sich wiederholenden Einheit enthaltend. Abhängig von der Struktur können diese Makromoleküle verschiedene Eigenschaften von ihren Monosaccharid-Bausteinen haben. Sie können amorph oder sogar in Wasser unlöslich sein.

Wenn das ganze Monosaccharid in einem Polysaccharid derselbe Typ ist, wird das Polysaccharid einen homopolysaccharide oder homoglycan genannt, aber wenn mehr als ein Typ des Monosaccharids da ist, werden sie heteropolysaccharides oder heteroglycans genannt.

Beispiele schließen Lagerungspolysaccharid wie Stärke und glycogen und Strukturpolysaccharid wie Zellulose und chitin ein.

Polysaccharid hat eine allgemeine Formel von C (HO), wo x gewöhnlich eine Vielzahl zwischen 200 und 2500 ist. Denkend, dass die sich wiederholenden Einheiten im Polymer-Rückgrat häufig Sechs-Kohlenstoff-Monosaccharid sind, kann die allgemeine Formel auch als (CHO) wo 40n3000 vertreten werden.

Struktur

Natürliches Saccharid wird allgemein einfacher Kohlenhydrate genannt Monosaccharid mit der allgemeinen Formel (CHO) gebaut, wo n drei oder mehr ist. Ein typisches Monosaccharid hat die Struktur H-(CHOH) (C=O) - (CHOH)-H, d. h. ein Aldehyd oder ketone mit vielen hydroxyl Gruppen hinzugefügt, gewöhnlich ein auf jedem Kohlenstoff-Atom, das nicht ein Teil des Aldehyds oder der ketone funktionellen Gruppe ist. Beispiele des Monosaccharids sind Traubenzucker, fructose, und glyceraldehyde

Polysaccharid wird aus langen Ketten von Monosaccharid-Einheiten gebunden zusammen durch glycosidic Obligationen zusammengesetzt. Polysaccharid enthält mehr als zehn Monosaccharid-Einheiten. Definitionen dessen, wie groß ein Kohlenhydrat sein muss, ins Kategorie-Polysaccharid oder oligosaccharides zu fallen, ändern sich gemäß der persönlichen Meinung.

Polysaccharid ist eine wichtige Klasse von biologischen Polymern. Ihre Funktion in lebenden Organismen ist gewöhnlich entweder Struktur - oder Lagerungszusammenhängend. Stärke (ein Polymer von Traubenzucker) wird als ein Lagerungspolysaccharid in Werken verwendet, in der Form sowohl von amylose als auch vom verzweigten amylopectin gefunden werden. In Tieren ist das strukturell ähnliche Traubenzucker-Polymer der dichter verzweigte glycogen, manchmal genannt 'Tierstärke'. Die Eigenschaften von Glycogen erlauben ihm, metabolized schneller zu sein, der den aktiven Leben von bewegenden Tieren anpasst.

Zellulose und chitin sind Beispiele des Strukturpolysaccharids. Zellulose wird in den Zellwänden von Werken und anderen Organismen verwendet und wird gefordert, das reichlichste organische Molekül auf der Erde zu sein. Es hat vielen Nutzen wie eine bedeutende Rolle in der Zeitung und den Textilindustrien, und wird als ein feedstock für die Produktion der Kunstseide (über den Viskose-Prozess), Zellulose-Azetat, Zelluloid und nitrocellulose verwendet. Chitin hat eine ähnliche Struktur, aber hat Stickstoff enthaltende Seitenzweige, seine Kraft vergrößernd. Es wird in arthropod Hautskeletten und in den Zellwänden von einigen Fungi gefunden. Es hat auch vielfachen Nutzen einschließlich chirurgischer Fäden.

Polysaccharid schließt auch callose oder laminarin, chrysolaminarin, xylan, arabinoxylan, mannan, fucoidan und galactomannan ein.

Funktion

Nahrung

Polysaccharid ist allgemeine Energiequellen. Viele Organismen können Stärken in Traubenzucker jedoch leicht brechen, die meisten Organismen können nicht metabolize Zellulose oder anderes Polysaccharid wie chitin und arabinoxylans. Diese Kohlenhydrat-Typen können metabolized durch einige Bakterien und protists sein. Ruminants und Termiten verwenden zum Beispiel Kleinstlebewesen, um Zellulose zu bearbeiten.

Wenn auch diese komplizierten Kohlenhydrate nicht sehr verdaulich sind, können sie wichtige diätetische Elemente für Menschen umfassen. Genannte diätetische Faser, diese Kohlenhydrate erhöhen Verzehren unter anderen Vorteilen. Die Haupthandlung der diätetischen Faser soll die Natur des Inhalts der gastrointestinal Fläche ändern, und sich zu ändern, wie andere Nährstoffe und Chemikalien absorbiert werden. Auflösbare Faser bindet zu Galle-Säuren im Dünndarm, sie machend, um weniger wahrscheinlich in den Körper einzugehen; das senkt der Reihe nach Cholesterin-Niveaus im Blut. Auflösbare Faser verdünnt auch die Absorption von Zucker, reduziert Zuckerantwort nach dem Essen, normalisiert Blut lipid Niveaus und, einmal in Gärung gebracht im Doppelpunkt, erzeugt kurze Kette Fettsäuren als Nebenprodukte mit weiträumigen physiologischen Tätigkeiten (Diskussion unten). Obwohl unlösliche Faser mit der reduzierten Zuckerkrankheitsgefahr vereinigt wird, ist der Mechanismus, bei dem das vorkommt, unbekannt.

Noch nicht formell vorgeschlagen weil wird eine wesentliche diätetische Makronährfaser dennoch als wichtig für die Diät mit Aufsichtsbehörden in vielen entwickelten Ländern betrachtet, die Zunahmen in der Faser-Aufnahme empfehlen.

Lagerungspolysaccharid

Stärken

Stärken sind Traubenzucker-Polymer, in denen glucopyranose Einheiten durch Alpha-Verbindungen verpfändet werden. Es wird aus einer Mischung von amylose (15-20 %) und amylopectin (80-85 %) zusammengesetzt. Amylose besteht aus einer geradlinigen Kette von mehreren hundert Traubenzucker-Molekülen, und Amylopectin ist ein verzweigtes Molekül, das aus mehreren tausend Traubenzucker-Einheiten gemacht ist (jede Kette von 24-30 Traubenzucker-Einheiten ist eine Einheit von Amylopectin). Stärken sind in Wasser unlöslich. Sie können durch die Hydrolyse verdaut werden, katalysiert durch Enzyme hat amylases genannt, der die Alpha-Verbindungen (glycosidic Obligationen) brechen kann. Menschen und andere Tiere haben amylases, so können sie Stärken verdauen. Kartoffel, Reis, Weizen und Mais sind Hauptquellen der Stärke in der menschlichen Diät. Die Bildungen von Stärken sind die Weisen, wie Werke Traubenzucker versorgen.

Glycogen

Glycogen dient als die sekundäre langfristige Energielagerung im Tier und den Pilzzellen mit den primären Energieläden, die im fetthaltigen Gewebe halten werden. Glycogen wird in erster Linie durch die Leber und die Muskeln gemacht, aber kann auch durch glycogenesis innerhalb des Gehirns und Magens gemacht werden.

Glycogen ist die Entsprechung der Stärke, eines Traubenzucker-Polymers in Werken, und wird manchmal Tierstärke genannt, eine ähnliche Struktur zu amylopectin habend, aber hat sich umfassender verzweigt und kompakt als Stärke. Glycogen ist ein Polymer von α (14) glycosidic Obligationen verbunden, mit α (16) - verbundene Zweige. Glycogen wird in der Form von Körnchen im cytosol/cytoplasm in vielen Zelltypen gefunden, und spielt eine wichtige Rolle im Traubenzucker-Zyklus. Glycogen bildet eine Energiereserve, die schnell mobilisiert werden kann, um ein plötzliches Bedürfnis nach Traubenzucker zu entsprechen, aber derjenige, der weniger kompakt ist als die Energiereserven von triglycerides (lipids).

In der Leber hepatocytes kann glycogen bis zu acht Prozent des frischen Gewichts (100-120 g in einem Erwachsenen) bald nach einer Mahlzeit zusammensetzen. Nur der in der Leber versorgte glycogen kann zugänglich für andere Organe gemacht werden. In den Muskeln wird glycogen in einer niedrigen Konzentration (ein bis zwei Prozent der Muskelmasse) gefunden. Jedoch hängt der Betrag von glycogen, der im Körper — besonders innerhalb der Muskeln, Leber und roten Blutzellen — größtenteils versorgt ist, von physischer Ausbildung, grundlegender metabolischer Rate und Essgewohnheiten wie periodisch auftretendes Fasten ab. Kleine Beträge von glycogen werden in den Nieren und noch kleineren Beträgen in bestimmten glial Zellen in den Gehirn- und Leukozyten gefunden. Die Gebärmutter versorgt auch glycogen während Schwangerschaft, um den Embryo zu nähren.

Glycogen wird aus einer verzweigten Kette von Traubenzucker-Rückständen zusammengesetzt. Es wird in der Leber und den Muskeln versorgt.

• Es ist eine Energiereserve für Tiere.
• Es ist die Hauptform von im Tierkörper versorgtem Kohlenhydrat.
• Es ist in Wasser unlöslich. Es, wird wenn gemischt, mit dem Jod rot.
• Es gibt auch Traubenzucker auf der Hydrolyse nach.

Strukturpolysaccharid

Arabinoxylans

Arabinoxylans werden sowohl in den primären als auch in sekundären Zellwänden von Werken gefunden und sind die Copolymerisate von zwei pentose Zucker: arabinose und xylose.

Zellulose

Der Strukturbestandteil von Werken wird in erster Linie von Zellulose gebildet. Holz ist größtenteils Zellulose und lignin, während Papier und Baumwolle fast reine Zellulose sind. Zellulose ist ein Polymer, das mit wiederholten durch Beta-Verbindungen zusammengebundenen Traubenzucker-Einheiten gemacht ist. Menschen und viele andere Tiere haben an einem Enzym Mangel, um die Beta-Verbindungen zu brechen, so verdauen sie Zellulose nicht. Bestimmte Tiere wie Termiten können Zellulose verdauen, weil Bakterien, die das Enzym besitzen, in ihren Eingeweiden anwesend sind. Zellulose ist in Wasser unlöslich. Es ändert Farbe, wenn gemischt, mit dem Jod nicht. Auf der Hydrolyse gibt es Traubenzucker nach. Es ist das reichlichste Kohlenhydrat in der Natur.

Chitin

Chitin ist eines von vielen natürlich vorkommenden Polymern. Es bildet einen Strukturbestandteil von vielen Tieren wie Hautskelette. Mit der Zeit ist es in der natürlichen Umgebung biologisch abbaubar. Seine Depression kann durch Enzyme katalysiert werden hat chitinases genannt, der durch Kleinstlebewesen wie Bakterien und Fungi verborgen ist, und hat durch einige Werke erzeugt. Einige dieser Kleinstlebewesen haben Empfänger zu einfachem Zucker von der Zergliederung von chitin. Wenn chitin entdeckt wird, erzeugen sie dann Enzyme, um ihn zu verdauen, indem sie die glycosidic Obligationen zerspalten, um ihn zu einfachem Zucker und Ammoniak umzuwandeln.

Chemisch ist chitin nah mit chitosan (eine mehr wasserlösliche Ableitung von chitin) verbunden. Es ist auch nah mit Zellulose verbunden, in der es eine lange unverzweigte Kette von Traubenzucker-Ableitungen ist. Beide Materialien tragen Struktur und Kraft bei, den Organismus schützend.

Pektine

Pektine sind eine Familie des komplizierten Polysaccharids, das 1,4 verbundene α-D-galactosyluronic saure Rückstände enthält. Sie sind in den meisten primären Zellwänden und in den nichtwaldigen Teilen von Landwerken anwesend.

Polysaccharid von Acidic

Polysaccharid von Acidic ist Polysaccharid, das carboxyl Gruppen, Phosphatgruppen und/oder ester Schwefelgruppen enthält.

Bakterienpolysaccharid

Bakterienpolysaccharid vertritt eine verschiedene Reihe von Makromolekülen, die peptidoglycan, lipopolysaccharides, Kapseln und exopolysaccharides einschließen; Zusammensetzungen, deren sich Funktionen von StrukturzellWand-Bestandteilen (z.B, peptidoglycan), und wichtige Giftigkeitsfaktoren (z.B, Poly-N-acetylglucosamine in S. aureus), zum Erlauben der Bakterie erstrecken, in harten Umgebungen (z.B, Pseudomonas aeruginosa in der menschlichen Lunge) zu überleben. Polysaccharid-Biosynthese ist ein dicht geregelter, energieintensiver Prozess und das Verstehen des feinen Wechselspiels zwischen der Regulierung und Energiebewahrung, Polymer-Modifizierung und Synthese, und die ökologischen Außenfunktionen sind ein riesiges Gebiet der Forschung. Die potenziellen Vorteile sind enorm und sollten zum Beispiel der Entwicklung von neuartigen Antibakterienstrategien (z.B, neue Antibiotika und Impfstoffe) und die kommerzielle Ausnutzung ermöglichen, neuartige Anwendungen zu entwickeln.

Bakterienkapselpolysaccharid

Pathogene Bakterien erzeugen allgemein einen dicken, schleimiges, Schicht des Polysaccharids. Diese "Kapsel" bemäntelt antigenic Proteine auf der Bakterienoberfläche, die eine geschützte Antwort sonst provozieren und dadurch zur Zerstörung der Bakterien führen würde. Kapselpolysaccharid ist Wasser auflösbar, allgemein acidic, und hat Molekulargewichte auf der Ordnung von 100-1000 kDa. Sie sind geradlinig und bestehen aus sich regelmäßig wiederholenden Subeinheiten von einem bis sechs Monosaccharid. Es gibt enorme Strukturungleichheit; fast zweihundert verschiedenes Polysaccharid wird durch E. coli allein erzeugt. Mischungen des Kapselpolysaccharids, entweder konjugiert oder Eingeborener werden als Impfstoffe verwendet.

Bakterien und viele andere Mikroben, einschließlich Fungi und Algen, verbergen häufig Polysaccharid als eine Entwicklungsanpassung, um ihnen zu helfen, an Oberflächen zu kleben und sie davon abzuhalten, auszutrocknen. Menschen haben etwas von diesem Polysaccharid in nützliche Produkte, einschließlich des xanthan Kaugummis, dextran, welan Kaugummi, gellan Kaugummi, diutan Kaugummi und pullulan entwickelt.

Der grösste Teil dieses Polysaccharids stellt interessante und sehr nützliche visco-elastische Eigenschaften, wenn aufgelöst, in Wasser an sehr niedrigen Stufen aus. Das gibt viele Nahrungsmittel und verschiedene flüssige Verbrauchsgüter, wie Lotionen, Reinigungsmittel und Farben, zum Beispiel, ist ein klebriges Äußeres, wenn stationär, aber Flüssigkeit, wenn die geringsten mähen, wird solcher als, wenn gewischt, angewandt, geströmt oder hat sich gebürstet. Dieses Eigentum wird Pseudoknetbarkeit oder strukturviskoses Verhalten genannt.

Wässrige Lösungen des Polysaccharids allein haben ein neugieriges Verhalten, wenn gerührt. Nach dem Aufhören geht der Strudel wegen des Schwungs weiter, hält dann an, und kehrt dann Richtung kurz um. Dieser Rückstoß demonstriert die elastische Wirkung der Polysaccharid-Ketten vorher streched in der Lösung, zu ihrem entspannten Staat zurückkehrend.

Zelloberflächenpolysaccharid spielt verschiedene Rollen in der Bakterienökologie und Physiologie. Sie dienen als eine Barriere zwischen der Zellwand und der Umgebung, den mittelbaren Wechselwirkungen des Gastgebers-pathogen, und bilden Strukturbestandteile von biofilms. Dieses Polysaccharid wird von nucleotide-aktivierten Vorgängern synthetisiert (hat nucleotide Zucker genannt) und, in den meisten Fällen, alle Enzyme, die für die Biosynthese, den Zusammenbau und den Transport des vollendeten Polymers notwendig sind, werden durch Gene verschlüsselt, die in hingebungsvollen Trauben innerhalb des Genoms des Organismus organisiert sind. Lipopolysaccharide ist eines des wichtigsten Zelloberflächenpolysaccharids, weil es einen Schlüssel Strukturrolle in der Außenmembranenintegrität spielt, sowie ein wichtiger Vermittler von Wechselwirkungen des Gastgebers-pathogen zu sein.

Die Enzyme, die die O-Antigene von A-band (homopolymeric) und B-band (heteropolymeric) machen, sind identifiziert worden, und die metabolischen Pfade definiert. Der exopolysaccharide alginate ist ein geradliniger Copolymerisat von β-1,4-linked D-mannuronic Säure und L-guluronic saure Rückstände, und ist für den mucoid Phänotyp der spät-stufigen fibrosis Blasenkrankheit verantwortlich. Der pel und die psl geometrischen Orte sind zwei kürzlich entdeckte Gentrauben, die auch exopolysaccharides verschlüsseln, der gefunden ist, für die biofilm Bildung wichtig zu sein. Rhamnolipid ist ein biosurfactant, dessen Produktion am transcriptional Niveau dicht geregelt wird, aber die genaue Rolle, die es in Krankheit spielt, wird zurzeit nicht gut verstanden. Protein glycosylation, besonders pilin und flagellin, ist ein neuer Fokus der Forschung durch mehrere Gruppen, und, wie man gezeigt hat, ist es für das Festkleben und die Invasion während Bakterieninfektion wichtig gewesen.

Siehe auch

• Polysaccharid hat Bakterien kurz zusammengefasst
• Glycans
• Exopolysaccharide
• Beta-glucans
• Oligosaccharide Nomenklatur

Links

• Polysaccharid-Struktur
• Anwendungen und kommerzielle Quellen des Polysaccharids
• Europäisches Polysaccharid-Netz der Vorzüglichkeit