HOMOPOLYSACCHARIDES: CIRI, STRUKTUR, FUNGSI, CONTOH - BIOLOGI - 2026

The homopolysaccharides atau homoglycans adalah kumpulan karbohidrat kompleks diklasifikasikan dalam kumpulan polisakarida. Ini termasuk semua karbohidrat yang mempunyai lebih daripada sepuluh unit jenis gula yang sama.

Polisakarida adalah makromolekul penting yang terdiri daripada pelbagai monomer gula (monosakarida) berulang kali dihubungkan bersama oleh ikatan glikosidik. Makromolekul ini merupakan sumber sumber semula jadi terbarukan terbesar di bumi.

Contoh unit asas homopolysaccharide glukan (Sumber: Homopolysaccharide.svg: * Homopolysaccharide.jpg: Ccostellderivative work: Odysseus1479 (talk) karya terbitan: Odysseus1479 via Wikimedia Commons)

Contoh homopolysaccharides yang baik ialah pati dan selulosa terdapat dalam jumlah besar dalam tisu tumbuhan dan haiwan dan glikogen.

Homopolysaccharides yang paling biasa dan paling penting terdiri daripada residu D-glukosa, namun terdapat homopolysaccharides yang terdiri daripada fruktosa, galaktosa, mannose, arabinose dan gula atau turunan serupa lainnya.

Struktur, ukuran, panjang dan berat molekulnya sangat berubah-ubah dan dapat ditentukan oleh jenis monosakarida yang membentuknya, dan oleh ikatan dengan mana monosakarida ini mengikat satu sama lain dan kehadiran atau ketiadaan cabang.

Mereka mempunyai banyak fungsi dalam organisma di mana mereka dijumpai, di antaranya simpanan tenaga dan penstrukturan sel dan badan makroskopik banyak tumbuhan, haiwan, kulat dan mikroorganisma menonjol.

Ciri dan struktur

Bagi kebanyakan polisakarida, homopolysaccharides adalah biopolimer yang sangat pelbagai dalam fungsi dan strukturnya.

Mereka adalah makromolekul yang berat molekulnya besar pada dasarnya bergantung pada jumlah monomer atau monosakarida yang membentuknya, dan ini boleh berbeza dari sepuluh hingga ribuan. Walau bagaimanapun, berat molekul secara amnya tidak tentu.

Homopolysaccharides yang paling biasa terdiri daripada residu glukosa yang dihubungkan bersama oleh ikatan glukosidik jenis-β atau jenis-β, di mana fungsinya sangat bergantung.

Ikatan α-glukosidik mendominasi dalam homopolysaccharides rizab, kerana mereka mudah dihidrolisis secara enzimatik. Ikatan β-glukosidik, sebaliknya, sukar dihidrolisis dan biasa dalam homopolysaccharides struktur.

Ciri-ciri monosakarida konstituen

Umumnya mendapati bahawa polisakarida, termasuk homopolysaccharides, terdiri dari monomer gula yang strukturnya berbentuk siklik dan di mana salah satu atom cincin hampir selalu merupakan atom oksigen dan yang lain adalah karbon.

Gula yang paling biasa adalah heksosa, walaupun pentosa juga dapat dijumpai dan cincinnya berbeza dari segi konfigurasi strukturnya, bergantung pada polisakarida yang dipertimbangkan.

Pengelasan karbohidrat

Seperti disebutkan sebelumnya, homopolysaccharides adalah sebahagian daripada kumpulan polisakarida, yang merupakan karbohidrat kompleks.

Polisakarida kompleks merangkumi disakarida (dua residu gula yang dihubungkan bersama biasanya melalui ikatan glikosidik), oligosakarida (hingga sepuluh residu gula dihubungkan bersama) dan polisakarida (yang mempunyai lebih daripada sepuluh residu).

Polisakarida dibahagikan, mengikut komposisi mereka, menjadi homopolysaccharides dan heteropolysaccharides. Homopolysaccharides terdiri daripada jenis gula yang sama, sedangkan heteropolysaccharides adalah campuran kompleks monosakarida.

Polisakarida juga dapat diklasifikasikan mengikut fungsinya dan terdapat tiga kumpulan utama yang merangkumi homopolysaccharides dan heteropolysaccharides: (1) struktural, (2) cadangan, atau (3) membentuk gel.

Selain karbohidrat kompleks, ada karbohidrat sederhana, yang merupakan gula monosakarida (satu molekul gula).

Kedua homopolysaccharides, heteropolysaccharides, oligosaccharides, dan disaccharides dapat dihidrolisis ke monosakarida konstituennya.

ciri-ciri

Oleh kerana glukosa adalah molekul tenaga utama dalam sel, homopolysaccharides gula ini sangat penting bukan hanya untuk fungsi metabolik segera, tetapi juga untuk simpanan atau penyimpanan tenaga.

Pada haiwan, misalnya, homopolysaccharides cadangan ditukar menjadi lemak, yang membolehkan jumlah tenaga yang jauh lebih besar disimpan per unit jisim dan lebih "cair" dalam sel, yang mempunyai implikasi untuk pergerakan badan.

Dalam industri, homopolysaccharides struktur seperti selulosa dan kitin dieksploitasi secara meluas untuk pelbagai tujuan.

Kertas, kapas dan kayu adalah contoh penggunaan industri selulosa yang paling umum, dan ini juga termasuk pengeluaran etanol dan biofuel dari penapaian dan / atau hidrolisisnya.

Pati diekstraksi dan dimurnikan dari pelbagai jenis tanaman dan digunakan untuk tujuan yang berbeza, baik dalam bidang gastronomi dan dalam pembuatan plastik yang boleh terurai dan sebatian lain yang penting dari segi ekonomi dan komersial.

Contoh

Kanji

Kanji adalah homopolysaccharide rizab sayur larut yang terdiri daripada unit D-glukosa dalam bentuk amilosa (20%) dan amilopektin (80%). Kentang, beras, kacang, jagung, kacang polong dan pelbagai ubi terdapat dalam tepung.

Amilosa terdiri daripada rantai linear D-glukosa yang dihubungkan bersama oleh ikatan glukosidik jenis α-1,4. Amylopectin terdiri daripada rantai D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan α-1,4, tetapi juga mempunyai cabang yang dihubungkan oleh ikatan α-1,6 setiap 25 residu glukosa, kira-kira.

Glikogen

Polisakarida rizab haiwan adalah homopolysaccharide yang dikenali sebagai glikogen. Seperti pati, glikogen terdiri daripada rantai D-glukosa linear yang dihubungkan oleh ikatan α-1,4 yang sangat bercabang berkat kehadiran ikatan α-1,6.

Berbanding dengan pati, glikogen mempunyai cabang untuk setiap sepuluh (10) residu glukosa. Tahap percabangan ini mempunyai kesan fisiologi yang penting pada haiwan.

Selulosa

Selulosa adalah homopolysaccharide struktur yang tidak larut yang membentuk bahagian asas dari dinding sel organisma tumbuhan. Strukturnya terdiri daripada rantai linier residu D-glukosa yang dihubungkan bersama oleh ikatan glukosid β-1,4 dan bukannya ikatan α-1,4.

Berkat kehadiran ikatan β dalam strukturnya, rantai selulosa dapat membentuk ikatan hidrogen tambahan antara satu sama lain, mewujudkan struktur tegar yang mampu menahan tekanan.

Chitin

Sama dengan selulosa, kitin adalah homopolysaccharide struktur yang tidak larut yang terdiri daripada unit berulang N-asetil-glukosamin yang dihubungkan bersama oleh ikatan glukosidik dari jenis β-1,4.

Seperti selulosa, ikatan jenis ini memberikan kitin dengan ciri-ciri struktur penting yang menjadikannya komponen ideal dari exoskeleton arthropoda dan krustasea. Ia juga terdapat di dinding sel banyak kulat.

Dextran

Dextran adalah homopolysaccharide cadangan yang terdapat dalam ragi dan bakteria. Seperti yang sebelumnya, yang satu ini juga terdiri dari D-glukosa, tetapi dihubungkan oleh ikatan α-1,6.

Contoh umum polisakarida jenis ini adalah contoh yang terdapat pada bakteria plak gigi secara ekstraselular.

Rujukan

1. Aspinal, G. (1983). Pengelasan Polisakarida. Dalam Polisakarida (Jilid 2, hlm. 1-9). Akademik Akhbar, Inc.
2. Clayden, J., Greeves, N., Warren, S., & Wothers, P. (2001). Kimia Organik (edisi pertama). New York: Oxford University Press.
3. Delgado, LL, & Masuelli, M. (2019). Polisakarida: Konsep dan Pengelasan. Evolusi dalam Jurnal Teknologi Polimer, 2 (2), 2–7.
4. Garrett, R., & Grisham, C. (2010). Biokimia (edisi ke-4). Boston, Amerika Syarikat: Brooks / Cole. Pembelajaran CENGAGE.
5. Huber, KC, & BeMiller, JN (2018). Karbohidrat. Dalam Kimia Organik (hlm. 888-928). Elsevier Inc.
6. Yurkanis Bruice, P. (2003). Kimia organik. Pearson.