Struktura

Polysacharidy

Polysacharidy

Jsou tvořeny více jak deseti molekulami monosacharidů. Rozpustnost polysacharidů ve vodě je většinou špatná, ve vodě tvoří většinou koloidní roztoky. Některé po zahřátí vytvářejí bohatě hydratované gely. Nemají sladkou chuť. Poloacetalové hydroxylové skupiny nejsou zachovány, a proto nemají redukční vlastnosti. Štěpí se postupně hydrolyticky na monosacharidy. Hydrolýza může být kyselá nebo enzymová.

Polysacharidy mají zásobní nebo stavební funkci.

Jednotlivé molekuly monosacharidů jsou v polysacharidech vázány glykozidovou vazbou, která může být mezi C1 a C4 (lineární struktura) nebo mezi C1 a C6 (větvená struktura).

obrazek

Obr.1: Lineární struktura polysacharidů

obrazek

Obr. 2: Větvená struktura polysacharidů

Škrob

Je tvořen pouze molekulami glukózy. Jedná se o zásobní polysacharid rostlin. Vzniká při fotosyntéze a je ukládán v jednotlivých rostlinných orgánech (nejvíce v semenech, hlízách, oddencích). Vytváří v cytoplazmě granula (tzv. škrobová zrna), podle nichž lze určit jejich původ.

obrazek

Obr. 3: Škrobová zrna z hlízy bramboru

Škrob se skládá ze dvou složek, amylózy a amylopektinu.

Amylóza má lineární strukturu, která obsahuje výhradně glykozidové vazby C1 a C4.  Řetězec vytváří šroubovici (helix, na jeden závit připadá šest glukózových jednotek) a s jódem poskytuje modré zbarvení. Molekuly jódu vnikají dovnitř šroubovice a tím vytvářejí modré zbarvení.

Amylopektin má větvenou strukturu a mimo glykozidové vazby C1 a C4 obsahuje ještě glykozidové vazby C1 a C6. Nemá helikální strukturu, proto se jódem barví modrofialově.

Celkově se tedy molekula škrobu barví jódem modrofialově.U jednotlivých rostlin je poměr amylózy a amylopektinu rozdílný.

obrazek

Obr. 4: Škrobová zrna z hlízy bramboru obarvená Lugolovým roztokem

Glykogen

Je zásobním polysacharidem živočichů. Je tvořen molekulami glukózy vázaných glykosidickou vazbou C1 a C4 a C1 a C6. Podobá se amylopektinu, ale je více větvený a molekula je větší.V těle je skladovám hlavně ve svalech a v játrech. Glykogen se jódem barví červenofialově.  Ve vodě je rozpustný.

obrazek

Obr. 5: Glykogen v jaterních buňkách

Celulóza

Je nejrozšířenější stavební polysacharid rostlin, tvoří hlavní složku jejich buněčných stěn. Je složena z molekul glukózy vázaných glykosidickou vazbou C1 a C4. Je nerozpustná ve vodě.

obrazek

Obr. 6: Stavba buněčné stěny

Působením minerálních kyselin se celulóza štěpí na glukózu. Pro člověka je nestravitelná, neboť lidské tělo neobsahuje enzym celulázu, která celulózu štěpí. Tento enzym obsahují některé bakterie, které jsou součástí trávicího traktu dobytka. Pro člověka je ale důležitou složkou potravy, neboť je součástí vlákniny, která podporuje peristaltiku střev.

Celulóza se vyrábí ze dřeva a bavlníku a je hlavní surovinou pro výrobu buničiny a papíru. Dále se využívá na výrobu viskózového hedvábí a celofánu, při níž dochází k přeměně celulózy na rozpustný derivát, tzv. xanthogenát celulózy. Tento produkt se zpětně rozkládá v kyselém prostředí za vzniku regenerované celulózy, která má formu vlákna.

Dextran

Je tvořen molekulami glukózy spojenými glykosidickou vazbou C1 a C6. Je produkován některými bakteriemi a používá se jako náhražka krevní plazmy.

Inulín

Je tvořen molekulami fruktózy. Je to zásobní polysacharid některých rostlin (např. čekanka, jiřiny, artyčok). Používá se k vyšetření funkce ledvin, neboť se z krve vylučuje glomerulární filtrací.

Chitin

Je tvořen molekulami glukózy a chemicky se od celulózy liší pouze tím, že každá hydroxylová skupina na C2 je nahrazena acetamidovou skupinou. Je součástí buněčné stěny hub a stavební složkou exoskeletu bezobratlých živočichů.

Obr. 7: Struktura chitinu

Agar

Je složen z molekul galaktózy a získává se z červených řas rodu Gelidium. V mikrobiologii se používá jako základ živných půd.

obrazek

Obr. 8: Gelidium pusillum

Zdroje

  • BENEŠOVÁ, Marika a Hana SATRAPOVÁ. Odmaturuj! z chemie. Vyd. 1. Brno: Didaktis, 2002. 208 s.ISBN 80-86285-56-1.
  • DURČÁKOVÁ, Zdenka et al. Chemické pokusy pro žáky základních škol. Vyd. 1. Olomouc: Univerzita Palackého, 2001. 177 s, ISBN 80-86238-17-2
  • HOLEČEK, Václav, Luboš STÁRKA a Emil BIELIK. Biochemie. 1. vydání. Praha: Avicenum,zdravotnické nakladatelství, 1983.
  • KOTLÍK, Bohumír a Květoslava RŮŽIČKOVÁ. Chemie v kostce II.. Havlíčkův Brod: Fragment, 1997, ISBN 80-7200-342-9.
  • Lékařská chemie a biochemie: učebnice pro lékařské fakulty.  1. vyd. Praha: Avicenum, 1991. 661 s.ISBN 80-201-0114-4.

Obrázky

Obrázek

Content brambora skrob

Obr. 9: Bramborový škrob

Zajímavost

Využití bramborového škrobu

V České republice je nejvíce využíván škrob bramborový a pšeničný na výrobu obalového papíru, lepenky, lepidel, solamylu. Škrob se také využívá na výrobu plastu, který označujeme jako kompostovatelný obalový materiál - např. nákupní tašky,sáčky atd.

Dále lze enzymovou nebo kyselou hydrolýzou škrobu  vyrobit sirupy (maltózové nebo glukózové), které nacházejí uplatnění v potravinářském průmyslu.

Zajímavost

Content agarove zele

Obr. 10: Kostky želé

Využití agaru v potravinářství

Agar se používá v potravinářství  jako zahušťovací prostředek i stabilizátor. Může být i součástí cukrářských želé.

Zajímavost

Content vyroba umeleho hedvabi

Obr. 11: Výroba umělého hedvábí

Umělé hedvábí

Objev viskózy si nechali patentovat chemici Cross, Bevan a Beadler roku 1892.První vlákna se ale podařilo průmyslově  vyrobit až roku 1915,  a to díky objevu vhodného srážedla, které objevil H.Steame.

 

Zajímavost

Content celofan

Obr. 12: Celofánové čtverečky využívají např. farmaceutické laboratoře k navažování mastí

Celofán

Celofán byl objeven roku 1912 švýcarským chemikem Jacquesem E. Brandebergem.Princip spočívá v protlačování sirupovité látky, která tvoří základ vizkózního hedvábí mikroskopickými otvory.

Zajímavost

Content leuconostoc

Obr. 13: Leuconostoc mesenteroides

Příprava dextranu

Dextran se připravuje  ze sacharózy tzv. dextranovým kvašením pomocí mikroorganismu Leuconostoc mesenteriodes.

Laboratorní cvičení

Důkaz škrobu

Na důkaz škrobu využíváme Lugolův roztok ( roztok jódu v jodidu draselném).Tento pokus si můžete vyzkoušet.

Obr. 14: Lugolův roztok

 

V hlavním textu v přílohách najdete návod.

 

 

Laboratorní cvičení

Izolace bramborového škrobu- vhodné i pro žáky ZŠ

V hlavním textu v přílohách najdete návod na jednoduchý experiment.

Logolink