Негізгі бөлім
Полисахаридтер - мономерлері өзара гликозидтік байланыстар арқылы байланысып, бірнеше рет қайталанып кездестін полимерлер. Полисахаридтердің мономерлері моносахаридтер болып табылады. Мономерлер саны көбейген сайын полисахаридтердің ерігіштігі төмендейді. Жоғары молекулалы полисахаридтер ішіндегі тарағандары: өсімдіктерде - крахмал мен целлюлоза, жануарларда - гликоген. Крахмал: альфа-глюкозадан құралған полимер, өсімдіктерде қорға жиналады(негізгі отын). Гликоген: "жануар крахмалы" деп те аталады, жануарлар ағзасында синтезделетін полисахарид. Негізгі энергия көзі. Целлюлоза: бета-глюкозадан құралатын полисахарид, құрылымдық қызметті атқарады. Хитин: бунақденелілер мен саңырауқұлақтардың құрылымдық полисахариді.Полисахаридтер, гликандар — молекуласында гликозидті байланысқан 10-нан артық моносахарид қалдықтары бар көмірсулар. Полисахаридтердің молек. массасы бірнеше мыңнан (ламинарин, инулин) бірнеше млн-ға дейін (гиалурон қышқылы, гликоген) жетеді. Полисахаридтерге моносахаридтердің бір ғана түрінен немесе әр түрінен құралатын целлюлоза, крахмал, хитин, пектиндік заттар, гликопротеиндер, гепарин, т.б. жатады. Полисахаридтер сілтіге төзімді, қышқылда диполимерленеді, суда жақсы ериді. П-дің биологиялық маңызы әр алуан.
Полисахаридтер табиғи жоғары молекулалы қосылыстар. Полисахаридтердің жалпы формуласы (С6Н10О5)n, көптеген моносахарид молекуласының қалдықтарынан тұрады. Макромолекуладағы моносахаридтер қалдықтары полисахаридтерде де оттек "көпіршесі" арқылы жалғасқан:
...R — О — R — О — R...
Өсімдіктер мен жануарлар ағзасында ферменттердің әсерінен фотосинтез нәтижесінде түзілген моносахарид молекулалары поликонденсацияланып, полисахаридтер түзіледі:
6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6 + 6О2
nС6Н12О6 → (С6Н10О5)n + nH2O
Полисахаридтердің маңызды өкілі — крахмал мен целлюлоза.Крахмал (С6Н10О5)n табиғатта кең тараған полисахарид. Күріште 80%-ке дейін, бидай мен жүгеріде 70—75%, картоп түйіндерінде 20% крахмал болады.
Крахмалдың құрылысы
Крахмал — табиғи полимер. Ол екі полисахаридтен: амилоза мен аминопектиннен тұрады..Полимерлену дәрежесі — n-нің мәні крахмалдың әр түрлі молекуласында шамамен 200-ден 2000-ға дейін болады. Крахмалдың молекулалық массасы бірнеше жүз мыңнан (амилоза) миллионға дейін (амилопектин) жетеді.
Крахмалдың макромолекуласы циклді α-глюкозаның қалдықтарынан тұрады. Крахмал түзілу процесінің сызбанұсқасы:
Крахмал (С6Н10О5)n табиғатта кең тараған полисахарид. Күріште 80%-ке дейін, бидай мен жүгеріде 70—75%, картоп түйіндерінде 20% крахмал болады. Яғни, крахмалдың қарапайым буыны, - C6H10O5
Крахмалды алу
Өндірісте крахмалды картоптан немесе жүгеріден алады. Картоптан крахмал алу үшін оны ұнтақтап турап, сүзгіге салып, сумен шаяды. Сумен шайылған крахмалды ыдыстарда тұнғаннан кейін бөліп алып кептіреді.
Крахмалдың қасиеттері
Крахмал салқын суда ерімейтін ақ түсті ұнтақ зат. Ыстық суда ісініп, коллоид ерітінді — клейстер түзеді.Крахмалдың маңызды химиялық қасиеттерінің бірі — йодпен әрекеттескенде көк түстің пайда болуы. Оны картоптың немесе ақ нанның кесіндісіне, крахмал клейстріне йод ерітіндісін тамызып көруге болады. Бұл реакцияны тағам өнімдерінде крахмалдың бар-жоғын анықтау үшін қолданады.
Крахмал минерал қышқылдың (H2SО4) немесе ферменттердің әсерінен гидролизденіп, глюкоза түзеді:
(С6Н10О5)n + nH2O → C6H12O6
Реакция жағдайына байланысты әр түрлі аралық өнімдер түзіліп, гидролиз сатылап жүруі мүмкін:
(С6Н10О5)n → (C6Н10О5)m → xС12Н22O11 → nС6Н12O6
Макромолекуланың ыдырауы біртіндеп іске асады, әуелі ірі молекулалы қосылыс декстрин, содан кейін дисахарид мальтоза және гидролиздің соңғы өнімі глюкоза түзіледі.
Крахмалдың маңызы мен қолданылуы
Крахмал — негізгі азығымыздың бірі. Бірақ оны ағза бірден сіңіре алмайды. Тағамның құрамындағы крахмал майлар сияқты әуелі гидролизге ұшырайды. Гидролиздену процесі тамақты шайнағанда сілекеймен бөлінетін ферменттердің әсерінен ауызда басталады. Гидролиздену одан әрі асқазан мен ішекте жалғасады. Түзілген глюкоза ішектен қанға сіңіп, одан бүкіл ағзаға тарайды. Глюкозаның артық мөлшері гликогенге "жануар крахмалына" айналып, бауырда қор болып жиналады. Оның құрамы крахмал сияқты (С6Н10О5)n бірақ құрылысы крахмалдан тармақты және молекулалық массасы да үлкен болады.
Организмнің гликоген жинауы шектеулі. Адам салмағының 1 килограмына 50—60 г гликоген жиналған соң, одан артық мөлшері майға айналып, адам толысып кетуі мүмкін. Гликоген қажеттілікке байланысты глюкозаға айналып, биохимиялық процестерге қатысады.
Крахмал гидролизінің аралық өнімдері декстрин мен мальтозаны ағза оңай сіңіреді. Тамақ дайындаған кезде крахмал декстринге айналады. Нан өнімдерін және картопты пісірген кезде крахмалдың аздап гидролизденуінен декстрин түзіледі.Өнеркәсіпте крахмалды гидролиздеп, сірне мен глюкозаға айналдырады. Ол үшін крахмалға сұйылтылған күкірт қышқылын қосып қыздырады. Күкірт қышқылының артық мөлшерін бормен бейтараптап, кальций сульфатына айналдырып бөліп тастайды. Егер гидролизді соңына дейін жүргізбесе, декстрин мен глюкозаның қоспасы сірне алынады. Сірнеден кондитер тағамдарын, кәмпиттер, мармелад, джем, тосап жасайды.
Декстрин желім ретінде пайдаланылады. Крахмал мата өнеркәсібінде қолданылады. Ыстық үтіктің әсерінен крахмал декстринге айналып, жұқа қабықша түзеді. Ол матаға әр береді және тез кірлеуден сақтайды.Крахмалдан химия өнеркәсібінде глюкоза, этил спиртін, ацетон және лимон қышқылын алады. Крахмал қағаз және картон өндірісінде қолданылады.
Целлюлоза да крахмал сияқты табиғи полимер — полисахарид. Оның молекулалық формуласы да крахмалдікі сияқты (С6Н10О6)n.Целлюлозаны клетчатка деп те айтады. Ол — өсімдіктер клеткасы кабықшасының негізгі кұрам бөлігі. Едәуір көп таралған биополимер. Мақта талшығында 98%-ке дейін, ағаш сүрегінде 50%-ке жуық, жасыл жапырақтарда, шөпте (10—25%) болады.Целлюлозаның макромолекуласы циклді (3- глюкозаның қалдықтарынан тұрады, түзу құрылымды (46-сурет). Целлюлозаның макромолекулалары бір бағытта орналасқандықтан, талшық түзеді (зығыр, мақта, кендір, т.б.).
Целлюлозаның қарапайым буыны крахмалдікі сияқты — С6Н10О5 — бірақ в-глюкозаның қалдығынан құралған:
Крахмал мен целлюлозаның құрамына әр түрлі формалы глюкозаның кіруі олардың қасиеттеріне әсер етеді. Целлюлозаны тек қана күйіс қайыратын жануарлар қорыта алады. Адам және басқа жануарлар ферменттері целлюлозаны қорыта алмайды, сондықтан оны азық ретінде пайдаланбайды.
Целлюлозаның полимерлену дәрежесі — n-нің мәні крахмалдан көп, молекулалық массасы да крахмалдан үлкен (шамамен мақтада ~ 1,7 млн., зығырда ~ 6 млн-ға дейін) болады. Целлюлоза құрылымы тек түзу сызықты болады:
— С6Н10О5 — С6Н10О5 — С6Н10О5 — С6Н10О5 —
Мақта, зығыр, кендір, т.б. талшықты материалдардың целлюлозадан түзілетіндігі осыған байланысты.
Достарыңызбен бөлісу: |
