EEN polysaccharide is een soort van koolhydraat. Het is een polymeer gemaakt van ketens van monosacchariden die zijn verbonden door glycosidische koppelingen. Polysacchariden staan ook bekend als glycanen. Volgens afspraak bestaat een polysaccharide uit meer dan tien monosaccharide-eenheden, terwijl een oligosaccharide uit drie tot tien gekoppelde monosacchariden bestaat.
De algemene chemische formule want een polysaccharide is CX(H2O)y. De meeste polysacchariden bestaan uit monosacchariden met zes koolstofatomen, wat resulteert in een formule van (C6H10O5)n. Polysacchariden kunnen lineair of vertakt zijn. Lineaire polysacchariden kunnen stijve polymeren vormen, zoals cellulose in bomen. Vertakte vormen zijn vaak oplosbaar in water, zoals Arabische gom.
Belangrijkste afhaalrestaurants: polysacchariden
- Een polysaccharide is een soort koolhydraat. Het is een polymeer dat bestaat uit veel suikersubeenheden, monosacchariden genoemd.
- Polysacchariden kunnen lineair of vertakt zijn. Ze kunnen bestaan uit één type enkelvoudige suiker (homopolysacchariden) of twee of meer suikers (heteropolysacchariden).
- De belangrijkste functies van polysacchariden zijn structurele ondersteuning, energieopslag en cellulaire communicatie.
- Voorbeelden van polysacchariden zijn onder meer cellulose, chitine, glycogeen, zetmeel en hyaluronzuur.
Homopolysaccharide vs. Heteropolysaccharide
Polysacchariden kunnen volgens hun samenstelling worden geclassificeerd als homopolysacchariden of heteropolysacchariden.
EEN homopolysaccharide of homoglycan bestaat uit één suiker of suikerderivaat. Cellulose, zetmeel en glycogeen zijn bijvoorbeeld allemaal samengesteld uit glucosesubeenheden. Chitin bestaat uit herhalende subeenheden van N-acetyl-D-glucosamine, een glucosederivaat.
EEN heteropolysaccharide of heteroglycan bevat meer dan één suiker of suikerderivaat. In de praktijk bestaan de meeste heteropolysacchariden uit twee monosacchariden (disacchariden). Ze worden vaak geassocieerd met eiwitten. Een goed voorbeeld van een heteropolysaccharide is hyaluronzuur, dat bestaat uit N-acetyl-D-glucosamine gekoppeld aan glucuronzuur (twee verschillende glucosederivaten).
Polysaccharide structuur
Polysacchariden vormen wanneer monosacchariden of disacchariden aan elkaar worden gekoppeld door glycosidebindingen. De suikers die deelnemen aan de obligaties worden genoemd residuen. De glycosidische binding is een brug tussen de twee residuen bestaande uit een zuurstofatoom tussen twee koolstofringen. De glycosidische binding is het resultaat van a uitdrogingsreactie (ook wel condensatiereactie genoemd). Bij de dehydratatiereactie a hydroxyl groep gaat verloren van een koolstof van één residu terwijl waterstof van een hydroxylgroep van een ander residu verloren gaat. Een watermolecuul (H2O) wordt verwijderd en de koolstof van het eerste residu voegt zich bij de zuurstof van het tweede residu.
In het bijzonder worden de eerste koolstof (koolstof-1) van één residu en de vierde koolstof (koolstof-4) van het andere residu verbonden door de zuurstof, waardoor de glycosidebinding 1,4 gevormd wordt. Er zijn twee soorten glycosidische bindingen, gebaseerd op de stereochemie van de koolstofatomen. Een α (1 → 4) glycosidische binding vormt wanneer de twee koolstofatomen dezelfde stereochemie hebben of de OH op koolstof-1 onder de suikerring zit. Een β (1 → 4) koppeling vormt wanneer de twee koolstofatomen verschillende stereochemie hebben of de OH-groep zich boven het vlak bevindt.
De waterstof- en zuurstofatomen uit residuen vormen waterstofbruggen met andere residuen, wat mogelijk resulteert in extreem sterke structuren.
Polysaccharide-functies
De drie belangrijkste functies van polysacchariden zijn het bieden van structurele ondersteuning, het opslaan van energie en het verzenden van cellulaire communicatiesignalen. De koolhydraatstructuur bepaalt grotendeels de functie. Lineaire moleculen, zoals cellulose en chitine, zijn sterk en stijf. Cellulose is het belangrijkste ondersteunende molecuul in planten, terwijl schimmels en insecten op chitine vertrouwen. Polysacchariden die worden gebruikt voor energieopslag hebben de neiging vertakt en op zichzelf gevouwen te zijn. Omdat ze rijk zijn aan waterstofbruggen, zijn ze meestal onoplosbaar in water. Voorbeelden van opslagpolysacchariden zijn zetmeel in planten en glycogeen bij dieren. Polysacchariden die worden gebruikt voor cellulaire communicatie, zijn vaak covalent gebonden aan lipiden of eiwitten, waardoor glycoconjugaten worden gevormd. Het koolhydraat dient als een tag om het signaal te helpen het juiste doel te bereiken. Categorieën van glycoconjugaten zijn onder andere glycoproteïnen, peptidoglycanen, glycosiden en glycolipiden. Plasma-eiwitten zijn bijvoorbeeld eigenlijk glycoproteïnen.
Chemische test
Een veel voorkomende chemische test voor polysacchariden is de vlek met periodiek zuur-Schiff (PAS). Periodiek zuur verbreekt de chemische binding tussen aangrenzende koolstofatomen die niet deelnemen aan een glycosidebinding en vormt een paar aldehyde. Het Schiff-reagens reageert met de aldehyden en geeft een magenta paarse kleur. PAS-kleuring wordt gebruikt om polysacchariden in weefsels te identificeren en medische aandoeningen te diagnosticeren die koolhydraten veranderen.
Bronnen
- Campbell, N.A. (1996). Biologie (4e ed.). Benjamin Cummings. ISBN 0-8053-1957-3.
- IUPAC (1997). Compendium van chemische terminologie - The Gold Book (2e ed.). doi: 10.1351 / goldbook. P04752
- Matthews, C. E.; Van Holde, K. E.; Ahern, K. G. (1999). Biochemie (3e ed.). Benjamin Cummings. ISBN 0-8053-3066-6.
- Varki, A.; Cummings, R.; Esko, J.; Freeze, H.; Stanley, P.; Bertozzi, C.; Hart, G.; Etzler, M. (1999). Essentials of Glycobiology. Cold Spring Har J. Cold Spring Harbor Laboratory Press. ISBN 978-0-87969-560-6.