Sorbozė yra disacharidas gliukozės, kuris apima celiuliozę ir yra gaunamas iš dalies hidrolizavus celiuliozės arba neoquestosa, kuris yra sudarytas iš trisacharidas fruktozės ir gliukozės (Fruct-Gluc-Fruct) nustatė, grūdai kukurūzų.
Šį disacharidą 1901 m. Aprašė chemikas Zdenko Hansas Skraupas, kuris nustatė, kad celiuliozė yra homopolisaharidas, sudarytas iš to paties disacharido pasikartojančių vienetų: cellobiozės.
Haworto atstovybė cellobiose (šaltinis: Edgar181, per „Wikimedia Commons“)
Celiuliozė yra pagrindinis struktūrinis polisacharidas augalų karalystėje, nes randamas augalų ląstelių sienelėse. Todėl ir cellobiozė, ir celiuliozė atlieka svarbias funkcijas.
Cellobiozė savaime nerandama gamtoje. Tai laikoma tarpiniu junginiu, skirtu skaidyti kitą daug ilgesnį polisacharidą, tai yra, jis gaunamas tik hidrolizuojant celiuliozę.
Cellobiozę iš gliukozės gali sintetinti gliukozidazės fermentai, kurie sudaro β-gliukozidinį ryšį tarp anglies, esančios vienos D-gliukopiranozės 1-oje padėtyje, ir anglies, esančios 4-oje padėtyje (4-O-β-D- gliukopiranozil).
Buvo atlikti įvairūs tyrimai, siekiant sukurti sintetines cellobiozės gamybos sistemas, siekiant gauti celiuliozę kaip galutinį produktą. Tačiau šio junginio sintezė ir gamyba yra daug brangesnė nei jo gavimas iš augalų organizmų.
Šiuo metu cellobiozė yra išskiriama atliekant bakterinę celiuliozės hidrolizę, nes kai kurios bakterijų rūšys turi fermentus cellobiohidrolazės ir endoceliulazės, kurie yra būtini skaidyti celiuliozę į disacharidus.
charakteristikos
Ryškiausias cellobiozės bruožas yra tai, kad jo sudėtyje esantys monosacharidai yra sujungti β-1,4 tipo jungtimis, kurių formavimas daro „atsparų“ α-gliukozidazės fermentų, taip pat junginių, turinčių α-1 ryšį, hidrolizei. , 4 negali būti β-gliukozidazės substratas.
Celiuliozės celiuliozės grandinės gali būti sugrupuotos lygiagrečiai arba antiparaleliai. Pasikeitus orientacijai tarp šių, susidaro I tipo celiuliozė (celiuliozės grandinių orientacija lygiagrečiai) arba II tipo celiuliozė (celiuliozės grandinių orientacija antiparalleline forma).
I tipo celiuliozė yra natūrali forma, randama paprastųjų ir laukinių augalų augaliniuose pluoštuose, o II tipo celiuliozė susidaro perkristalizavus I tipo celiuliozę, hidrolizuotą iki cellobiozės.
Celiuliozės biosintezę augaluose lemia fermentai glikoziltransferazė ir celilazės sintazė, kurių substratas yra UDP-gliukozė arba cellobiozė. Paprastai šis substratas gaunamas iš sacharozės.
Kitas išskirtinis cheminis cellobiozės požymis yra jo redukcinis gebėjimas, todėl jis klasifikuojamas kaip redukuojantis cukrus, kaip ir laktozė, izomaltozė ir maltozė.
Struktūra
Cellobiozė yra disacharidas, sudarytas iš 4-O-β-D-gliukopiranozil-β-D-gliukopiranozės (β-D-Glc p - (1,4) -D-Glc). Du monosacharidai, sudarantys cellobiozę, yra D-gliukozės stereoizomerai, kurių bendroji formulė yra C6H12O6 ir sujungti β-1,4 tipo glikozidiniais ryšiais.
Todėl cellobiozės molekulinė formulė yra C12H22O11, nes deguonis, kuriame susidaro glikozidinis ryšys, išsiskiria vandens (H2O) pavidalu.
Celiuliozės (cellobiozės, sujungtos β-1,4 ryšiu) struktūra buvo daug tyrinėjama, tačiau pilnas kristalografinis aprašymas dar nebuvo pasiektas.
Celiuliozės struktūroje esantys cellobioziai gali sudaryti vandenilinį ryšį tarp kaimyninių cellobiozių endociklinių deguonies atomų prie anglies atomų 3 'ir 6' padėtyse. Šis vandenilio tiltas yra kiekvieno cukraus likučio, kuris „slenka“ pirmojo, rezultatas, sudarydamas grandinę juostelės ar kopėčių pavidalu.
Cellobiozės struktūra paprastai vaizduojama knygose, kuriose Havorto projekcijos yra susietos su β ryšiu ir celiuliozės struktūroje, o tai palengvina jos vizualizaciją ląstelės sienelės struktūroje, nes ji atspindi vandenilio ir glikozidiniai ryšiai.
Celiuliozės molekulinė masė gali būti iki kelių milijonų, o didelis jos mechaninis ir cheminis atsparumas atsiranda dėl to, kad cellobioso grandinės yra orientuotos lygiagrečiai ir yra išlygintos išilgine ašimi, sukuriant daugybę tarpmolekulinių vandenilio jungčių. , dėl ko atsiranda labai struktūrizuotos mikrofibrilės.
funkcijos
Cellobiozė yra celiuliozės komponentas, kuris yra pagrindinė augalų ląstelių sienelių struktūrinė sudedamoji dalis. Tai kieta, pluoštinė medžiaga, netirpi vandenyje.
Celiuliozė, taigi ir cellobiozė, ypač koncentruota kanopose, stiebuose, kamienuose ir visuose sumedėjusių augalų audiniuose.
Celiuliozėje cellobiozės molekulės orientuojamos tiesiškai. Celiuliozės pluoštai gali būti sudaryti iš 5000–7 500 vienetų celiuliozės. Juos vienijančios jungties rūšis ir jų struktūrinės savybės daro šį polisacharidą labai atsparia medžiaga.
Vienas iš augalų sukurtų evoliucinių pranašumų yra β-1,4 ryšys, kuris suriša cellobiozės molekules jų ląstelių sienelėje. Daugelis gyvūnų negali naudoti celiuliozės kaip energijos šaltinio, nes jiems trūksta fermento, galinčio hidrolizuoti šiuos ryšius.
Dabartinis iššūkis žmonijai yra biodegalų gamyba, siekiant gauti aplinkai saugią energiją. Todėl atliekami tyrimai su fermentais, tokiais kaip lignoceliulazės, kurie išskiria energiją hidrolizuodami glikozidinį ryšį (β-1,4) tarp celiuliozės vienetų, sudarančių celiuliozę.
Nuorodos
- Badui, S. (2006). Maisto chemija. (E. Quintanar, Red.) (4 red.). Meksikos DF: „Pearson Education“.
- Dey, P., & Harborne, J. (1977). Augalų biochemija. San Diegas, Kalifornija: akademinė spauda.
- Finchas, P. (1999). Angliavandeniai: struktūros, sintezė ir dinamika. Londonas, JK: „Springer-Science + Business Media“, BV
- Nelsonas, D. L. ir Coxas, MM (2009). Lehningerio biochemijos principai. „Omega“ leidimai (5-asis leidimas).
- Stick, R. (2001). Angliavandeniai. Saldūs gyvenimo molekulės. Akademinė spauda.
- Stick, R., & Williams, S. (2009). Angliavandeniai: būtiniausi gyvenimo molekulės (2-asis leidimas). Elsevier.