1

Polisacharydy

budowa i właściwości

2

POLISACHARYDY

(wielocukry)



Są to wielocząsteczkowe związki zbudowane z

cząsteczek cukrów prostych, połączonych ze sobą

wiązaniami glikozydowymi.



Cukry te są bardzo szeroko rozpowszechnione

w organizmach żywych i pełnią tam bardzo różnorodne

funkcje (są m.in. Substancjami zapasowymi, stanowią

składnik ścian komórkowych i uczestniczą

w rozpoznawaniu bakterii przez limfocyty).



Wszystkie polisacharydy ulegają hydrolizie. Dzieje się

ona pod wpływem rozcieńczonych kwasów lub enzymów.



Najważniejsi przedstawiciele polisacharydów:

skrobia, celuloza i glikogen.

3

SKROBIA



Skrobia jest produktem fotosyntezy, powstającym

z połączenia się cząsteczek glukozy, a także

materiałem zapasowym roślin. Tworzą ją dwa

polisacharydy: amyloza (ok. 20% skrobi)

i amylopektyna, która jest jej głównym składnikiem.



Cząsteczki skrobi zbudowane są z dużej liczby reszt

glukozowych (C

6

H

10

O

5

)

n

, gdzie n=kilkaset do kilku

tysięcy, w zależności od pochodzenia skrobi.

4

budowa liniowa, np.
amyloza

Zasadnicza różnica w budowie polisacharydów, które

składają się na skrobię polega na tym, że amyloza ma

budowę liniową, zaś

w amylopektynie są łańcuchy rozgałęzione.

budowa rozgałęziona, np.
amylopektyna

5



Skrobia jest to bezpostaciowa substancja stała,

koloru białego, bez smaku i zapachu.

Nie rozpuszcza się w zimnej wodzie. W gorącej

wodzie pęcznieje, tworząc kleik skrobiowy.



Dzięki zawartej w skrobi amylozie roztwór jodu

zabarwia się na kolor ciemnoczerwony.

To zabarwienie spowodowane jest umieszczeniem

się cząsteczek jodu wewnątrz skręconego spiralnie

łańcucha reszt glukozowych w amylozie i

powstaniem barwnego związku kompleksowego.

Jest to reakcja charakterystyczna, pozwalająca na

wykrycie nawet minimalnych ilości skrobi.



Skrobia nie posiada własności redukujących.

6



Długotrwałe ogrzewanie skrobi z wodą w obecności

kwasów lub enzymów (np. amylaz) prowadzi

do hydrolizy skrobi. Jest to reakcja złożona,

przebiegająca przez wiele etapów pośrednich.



Skrobia nie od razu ulega całkowitemu rozpadowi

na glukozę. Na pierwszych etapach hydrolizy

ze skrobi powstają dekstryny, złożone z mniejszej

liczby reszt glukozowych.

7

Znaczenie skrobi



Skrobia odgrywa ważną rolę w żywieniu ludzi,

roślin i zwierząt. Rośliny odkładają ją w bulwach

i nasionach, tworząc w ten sposób materiał

zapasowy dla nowych pędów. Dla ludzi i zwierząt

produkty hydrolizy skrobi stanowią podstawowy

i niezbędny do życia materiał energetyczny.

8

Ciekawostka



Cząsteczki skrobi tworzą elipsowate ziarna. Ich kształt

i rozmiary zależą od pochodzenia skrobi i wahają się od kilku

(skrobia ryżowa) do kilkudziesięciu (skrobia ziemniaczana) μm

(10

-6

m).



Na rysunku przedstawione są przykłady ziaren skrobi

pochodzących

z różnych roślin, zobrazowane metodą mikroskopii sił

atomowych.

9

CELULOZA



Celuloza to polisacharyd zbudowany z reszt

glukozowych połączonych w długie, nierozgałęzione

łańcuchy wiązaniami glikozydowymi innymi

niż w skrobi.

10



Wiązania glikozydowe w celulozie nie ulegają

rozerwaniu pod wpływem enzymów obecnym

w organizmie ludzi, którzy nie trawią celulozy i

nie mogą się nią żywić. Ma to ogromne

konsekwencje biologiczne i ekonomiczne.

Odpowiednie enzymy hydrolizujące celulozę

występują

w mikroorganizmach zasiedlających przewody

pokarmowe przeżuwaczy. Dlatego celuloza jest

pełnowartościowym pokarmem dla kóz, owiec

czy krów. Smakoszami zawierającego celulozę

drewna są termity.

11



Cząsteczki glukozy zbudowane są z dużej liczby

reszt glukozowych. Jej wzór można przedstawić

jako (C

6

H

10

O

5

)

m

przy czym zależnie od

pochodzenia celulozy m (liczba reszt

glukozowych)

może wynosić 100 - 10 000.



Celuloza jest polimerem o masie cząsteczkowej

rzędu kilku milionów jednostek u.



Bez smaku i zapachu, nie rozpuszcza się w

wodzie.



Jako polisacharyd ulega hydrolizie w środowisku

kwaśnym lub pod wpływem enzymów. Proces ten

nazywany jest scukrzeniem.



Nie posiada właściwości redukujących.

12

Znaczenie celulozy



Celuloza jest także jednym z najważniejszych

produktów przemysłowych. W liczbie wielu

milionów ton rocznie wytwarza się ją z drewna,

które zawiera do 50% celulozy. W produkcji

wykorzystuje się odporność chemiczną celulozy. W

celu jej otrzymania drewno rozdrabnia się i

rozgrzewa z roztworami NaOH lub siarczanów (VI)

sodu, magnezu bądź wapnia. W takich warunkach

jedynym nierozpuszczalnym składnikiem drewna

jest celuloza, która po odsączeniu poddawana jest

dalszej przeróbce. Większość produkowanej

celulozy przerabiana jest na papier.

13

Zastosowanie

pochodnych celulozy



Azotany (V) wykorzystuje się do produkcji klejów

i lakierów, celuloidu (tworzywo sztuczne) i

materiału wybuchowego, tzw. nitrocelulozy.



Octany celulozy służą do produkcji błon

fotograficznych, tworzyw sztucznych, lakierów

oraz włókien syntetycznych.

14

GLIKOGEN



Glikogen jest zapasowym wielocukrem zwierząt

i ludzi. Występuje on głównie w wątrobie i

mięśniach. W organizmie ludzkim jego zapas wynosi

około 300 gramów.



Pod względem budowy glikogen wykazuje duże

podobieństwo do skrobi. Jest on zbudowany z reszt

α-glukozy. Jednakże cząsteczka glikogenu jest

bardziej rozgałęziona od cząsteczki skrobi.

15



Glikogen jest związkiem wybitnie energetycznym.

Zawarta w nim glukoza dostarcza (w wyniku przemian)

energii, potrzebnej do przebiegu różnych procesów

fizjologicznych.



Jest to substancja stała, bez zapachu i smaku,

która pęcznieje w zimnej wodzie.



Glikogen występuje również w niektórych rodzajach

kukurydzy, bakteriach i grzybach.



Z jodem glikogen daje czerwono-brunatne zabarwienie.



Wpływa na poziom glukozy we krwi.



Glikogen jest cukrem nieredukującym.