สารชีวภาพเชิงซ้อนมีสี่ประเภทหลัก: โปรตีน ไขมัน กรดนิวคลีอิก และคาร์โบไฮเดรต โพลีแซ็กคาไรด์อยู่ในกลุ่มหลัง แม้จะมีชื่อที่ "อ่อนหวาน" แต่ส่วนใหญ่จะทำหน้าที่ที่ไม่ใช่การทำอาหารโดยสิ้นเชิง
โพลีแซ็กคาไรด์ - มันคืออะไร?
สารในกลุ่มเรียกอีกอย่างว่าไกลแคน พอลิแซ็กคาไรด์เป็นโมเลกุลโพลีเมอร์ที่ซับซ้อน ประกอบด้วยโมโนเมอร์แต่ละตัว - โมโนแซ็กคาไรด์เรซิดิวซึ่งรวมกันโดยใช้พันธะไกลโคซิดิก พูดง่ายๆ ก็คือ พอลิแซ็กคาไรด์เป็นโมเลกุลที่สร้างขึ้นจากสารตกค้างที่รวมกันของคาร์โบไฮเดรตที่ง่ายกว่า จำนวนโมโนเมอร์ในพอลิแซ็กคาไรด์สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่สองสามโหลไปจนถึงร้อยหรือมากกว่า โครงสร้างของพอลิแซ็กคาไรด์สามารถเป็นแบบเส้นตรงหรือแบบกิ่งก็ได้
สมบัติทางกายภาพ
โพลีแซ็กคาไรด์ส่วนใหญ่ไม่ละลายน้ำหรือละลายได้ไม่ดีในน้ำ ส่วนใหญ่มักไม่มีสีหรือเหลือง พอลิแซ็กคาไรด์ส่วนใหญ่ไม่มีกลิ่นและไม่มีรส แต่บางครั้งอาจมีรสหวาน
คุณสมบัติทางเคมีพื้นฐาน
ไฮโดรไลซิสและอนุพันธ์สามารถจำแนกได้จากคุณสมบัติทางเคมีพิเศษของโพลีแซ็กคาไรด์
ไฮโดรไลซิสเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิสัมพันธ์คาร์โบไฮเดรตกับน้ำโดยมีส่วนร่วมของเอนไซม์หรือตัวเร่งปฏิกิริยาเช่นกรด ในระหว่างปฏิกิริยานี้ โพลีแซ็กคาไรด์จะแตกตัวเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ ดังนั้น เราสามารถพูดได้ว่าไฮโดรไลซิสเป็นกระบวนการย้อนกลับของโพลิเมอไรเซชัน
แป้งไกลโคไลซิสสามารถแสดงได้โดยสมการต่อไปนี้:
(S6N10O5) + n N2O=n C6N12O 6
ดังนั้น เมื่อแป้งทำปฏิกิริยากับน้ำภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยา เราจะได้กลูโคส จำนวนโมเลกุลจะเท่ากับจำนวนโมโนเมอร์ที่สร้างโมเลกุลแป้ง
การก่อตัวของอนุพันธ์สามารถเกิดขึ้นได้ในปฏิกิริยาของพอลิแซ็กคาไรด์กับกรด ในกรณีนี้ คาร์โบไฮเดรตจะเกาะติดกับกรดตกค้างในตัวเอง ส่งผลให้เกิดซัลเฟต อะซิเตท ฟอสเฟต ฯลฯ นอกจากนี้ อาจเกิดการเกาะติดของเมทานอลตกค้าง ซึ่งนำไปสู่การก่อตัวของเอสเทอร์
บทบาททางชีวภาพ
โพลีแซคคาไรด์ในเซลล์และร่างกายสามารถทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:
- ป้องกัน;
- โครงสร้าง
- จอง;
- พลังงาน
หน้าที่ป้องกันอยู่ที่ผนังเซลล์ของสิ่งมีชีวิตประกอบด้วยพอลิแซ็กคาไรด์เป็นหลัก ผนังเซลล์ของพืชจึงประกอบด้วยเซลลูโลส เชื้อรา - ไคติน แบคทีเรีย - ของมูริน
นอกจากนี้ หน้าที่ป้องกันของโพลีแซ็กคาไรด์ในร่างกายมนุษย์ยังแสดงออกด้วยความจริงที่ว่าต่อมหลั่งสารคัดหลั่งที่อุดมไปด้วยคาร์โบไฮเดรตเหล่านี้ ซึ่งช่วยปกป้องผนังของอวัยวะต่างๆ เช่นกระเพาะอาหาร ลำไส้ หลอดอาหาร หลอดลม ฯลฯ จากความเสียหายทางกลและการแทรกซึมของแบคทีเรียก่อโรค
หน้าที่โครงสร้างของพอลิแซ็กคาไรด์ในเซลล์คือพวกมันเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มพลาสมา พวกมันยังเป็นส่วนประกอบของเยื่อหุ้มออร์แกเนลล์
หน้าที่ต่อไปคือสารสำรองหลักของสิ่งมีชีวิตคือพอลิแซ็กคาไรด์อย่างแม่นยำ สำหรับสัตว์และเชื้อรา นี่คือไกลโคเจน แป้งเป็นสารกักเก็บโพลีแซ็กคาไรด์ในพืช
หน้าที่สุดท้ายแสดงให้เห็นว่าพอลิแซ็กคาไรด์เป็นแหล่งพลังงานที่สำคัญสำหรับเซลล์ เซลล์สามารถรับมันจากคาร์โบไฮเดรตดังกล่าวได้โดยแยกออกเป็นโมโนแซ็กคาไรด์และออกซิไดซ์ต่อไปเป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ โดยเฉลี่ย เมื่อโพลีแซ็กคาไรด์หนึ่งกรัมถูกทำลายลง เซลล์จะได้รับพลังงาน 17.6 กิโลจูล
การใช้โพลีแซคคาไรด์
สารเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและยารักษาโรค ส่วนใหญ่ได้มาจากห้องปฏิบัติการโดยกระบวนการโพลิเมอไรเซชันของคาร์โบไฮเดรตเชิงเดี่ยว
โพลีแซคคาไรด์ที่นิยมใช้กันมากที่สุดคือแป้ง เซลลูโลส เด็กซ์ทริน วุ้น-วุ้น
| ชื่อสาร | ใช้ | ที่มา |
| แป้ง | ค้นหาแอปพลิเคชั่นในอุตสาหกรรมอาหาร นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบในการผลิตกลูโคสแอลกอฮอล์ ใช้สำหรับการผลิตกาวพลาสติก ใช้ในอุตสาหกรรมสิ่งทอด้วย | ที่มาจากหัวมันฝรั่ง เมล็ดข้าวโพด แกลบ ข้าวสาลี และพืชที่อุดมด้วยแป้งอื่นๆ |
| เยื่อกระดาษ | ใช้ในอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษและสิ่งทอ: กระดาษแข็ง, กระดาษ, ลาย้เหนียวทำจากมัน อนุพันธ์ของเซลลูโลส (ไนโตร- เมทิล- เซลลูโลสอะซิเตท ฯลฯ) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมเคมี พวกเขายังผลิตเส้นใยและผ้าสังเคราะห์ หนังเทียม สี วาร์นิช พลาสติก ระเบิด และอีกมากมาย | สารนี้ได้มาจากไม้ซึ่งส่วนใหญ่เป็นไม้สน นอกจากนี้ยังสามารถรับเยื่อกระดาษจากป่านและฝ้ายได้อีกด้วย |
| เดกซ์ทริน | เป็นวัตถุเจือปนอาหาร E1400. ใช้ในการผลิตกาว | ผลิตจากแป้งด้วยความร้อน |
| วุ้นวุ้น | สารนี้และอนุพันธ์ของสารนี้ใช้เป็นสารทำให้คงตัวในการผลิตผลิตภัณฑ์อาหาร (เช่น ไอศกรีมและแยมผิวส้ม) เคลือบเงา สี | สกัดจากสาหร่ายสีน้ำตาล เนื่องจากเป็นส่วนประกอบหนึ่งของผนังเซลล์ของพวกมัน |
ตอนนี้คุณก็รู้แล้วว่าโพลีแซ็กคาไรด์คืออะไร ใช้ทำอะไร มีบทบาทอย่างไรในร่างกาย มีคุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีอย่างไร