Маруза матни

11-маъруза.
Полисахаридлар. Полисахаридларнинг тузилишини ўрганиш методлари. Ўсимлик ва ҳайвон полисахаридлари


Полисахаридлар
Полисахаридлар - юқори молекулали бирикмалардир. Уларнинг молекуляр оғирлиги 20.000 дан 1.000.000 гача ва ундан ортиқ ҳам бўлиши мумкин. Буларнинг тузилиши диозларга ўхшаш полиоз бўлиб тузилган. Улар тўлиқ (кислотали шароитда) гидролиз қилинса моносахаридларни беради. Гидролиз натижасида бир хил монозани берса бундай полисахаридларни гомополисахаридлар дейилади. Агарда икки ва ундан ортиқ монозлар ҳосил бўлса бу полисахаридларни гетерополисахаридлар дейилади.
Гомополисахаридларга крахмал, унинг ҳар хил кўринишлари - амилаза, аминопектин, гликоген ва целлюлоза киради.
Гетерополисахаридларга гемицеллюлоза, камедалар, микроорганизмларнинг кўплаб полисахаридлари киради. Полисахаридлар чизиқли поликонденсатланган - целлюлозага ўхшаш бўлиши мумкин ва тармоқланган ҳолда поликонденсатланган бўлиши мумкин, масалан крахмал.
Крахмал. У хаётда катта рол ўйнайди. Крахмал ўсимликлар заҳирасидаги углеводи ҳисобланади. Крахмал бошоқли ўсимликларнинг донида, бошқа ўсимликларнинг уруғида, картошканинг ҳосилида тўпланади. Энг оддий энзиматик гидролиз натижасида эрийдиган олиго- ва моно-сахаридларга (мальтоза, глюкоза) айланади. Улар шу ҳолатда ўсимликларнинг ўсишида унинг тузилиши ва энергияси учун сарфланади.
Крахмалнинг сувда эрийдиган амилоза деб аталувчи қисми ҳам бор (20%) - буни эрувчи крахмал деб аталади. Амилозага йод таъсир қилинса кўк-бинафша ранг беради. Амилопектин деган қисми ҳам бор (80%). У совуқ сувда эримайди. Иссиқ сувда ёпишқоқ елим ҳосил қилади. Йодда қизил ранг беради. Крахмал молекуласининг бир қисми:

Крахмал асосий озиқ маҳсулоти ҳисобланади ва организм учун асосий энергия манбаи бўлиб хизмат қилади. Крахмал унда 74%, гуручда 78%, картошкада 16% ни ташкил қилади. Крахмал оғизга тушганда амилаза ферменти ёрдамида гидролизга учрай бошлайди, сўнгра ошқозонга тушиб тўлиқ кислотали ва ферментатив гидролизга учраб глюкозагача парчаланади, ҳосил бўлган глюкоза ичак орқали қонга ўтади ва унинг оқимида ҳар бир хужайрагача етиб боради, ҳамда ҳар хил ўзгаришларга учрайди: энергия - тана харорати учун, мускул ва мия энергиясини беради.
Крахмалнинг фракциялари ҳисобланган амилоза ва амилопектинлар ўзларининг тузилишлари бўйича бир-бирларидан тамоман фарқланадилар. Фрейденберг, Мейер ва бошқаларнинг кўрсатишлари бўйича амилоза глюкоза мономерини ҳар хил даражада полимерланган (мм20000-200000) ва сахарозанинг тармоқланмаган ёки кам тармоқланган занжирларидан иборат гомологлари аралашмасидан тузилган бўлади. Амилопектин эса амилозадан фарқли равишда, каттароқ молекуляр массага эга бўлиб (100000 дан 1000000 гача), жуда шохланган молекулага эгадир. Амилопектиннинг асосий занжирида глюкозанинг қолдиғи 14 боғи билан бирикади. Бундан ташқари, агарда амилоза ферментатив гидролизга учратилса, у тўлиқ мальтозагача парчаланади, бу ҳолатда амилопектиннинг фақат 23 қисмигина мальтозагача парчаланади, қолган қисми 16 равишда боғланган бўлиб, чуқур гидролизланганда изомальтозани бериши мумкин. Баъзи ўсимликларда, масалан, картошкада шундай энзиматик системалар борки, улар глюкоза-1 фосфат кислотасини крахмал углеводлари бўлган амилоза ва амилопектинга айлантириш қобилиятига эга. Демак, картошкада учрайдиган Ф-энзим деб аталувчи фермент ёрдамида амилозани, Q-энзим ёрдамида эса амилопектинни олиш мумкин. Q-энзим амилозани амилопектинга айлантириш қобилиятига ҳам эга.

Амилоза
4)--D-Glc-(14)--D-Glc-(1

Амилопектин
Гликоген. Гликоген запас ҳолатида жигарда сақланади - унда 20% гача бўлади ва организмда энергия етишмай қолганда инсулин ферменти таъсирида глюкозагача гидролизланади. Агарда ошқозон ости безлари касалланган бўлса инсулин ажраб чиқмайди ва қанднинг миқдори қонда ошиб кетади, сийдикка ўтади ва «қанд диабети» касаллиги келиб чиқади.
Гликоген ҳам D-глюкозанинг (14)-глюкозамин боғланишидан ҳосил бўлади, аммо ундаги асосий занжирга (16)- ҳолатда уланган ён шохчалар, амилопектиндагидан анча зичроқ жойлашган бўлади. Гликогеннинг тузилишидаги асосий фарқлардан бири, унда крахмалдагига ўхшаш спираль ҳолдаги тузилиш йўқ. Гликоген молекуласи янада шохланган ва шунинг учун унинг тузилиши янада очиқроқ. Гликоген сут эмизувчи жонзотларда асосий энергия манбаи ҳисобланганлиги учун уни ферментлар қатнашишида осон ҳолда глюкозагача парчаланади.
Целлюлоза. У ўсимликлар тана хужайраларининг асоси ҳисобланади. Целлюлоза тоза ҳолатда, пахта, қоғоз кўринишида бўлиши мумкин. Ўсимлик танасининг қарайиб ярмидан кўпини целлюлоза ташкил қилади, у лигнин билан бирга уларнинг таъна тузилишини ташкил қилади. Табиий тоза целлюлозанинг МО 20.000.000 дан кам бўлмайди. Ундаги глюкозид қолдиқларининг сони 10.000 дан ортиқ бўлади. Целлюлоза асосан ёғочдан ва пахтадан олинади.

Целлюлозани ёғочдан олишнинг икки хил йўли бор:
1) Сульфит методи (бу метод билан тоза целлюлоза олинади ва ундан ёзув қоғозлари, фильтрлар тайёрланади). Бунинг учун арча ёғочини иситилади ёки босим остида кальций бисульфити билан ишланади. Бунда лигниннинг ОН-гурухлари сульфогурухни қабул қилади ва лигносульфогурух ҳосил бўлади. Бу сувда яхши эрийди (сульфат шелоки дейилади). Натижада лигнинсиз целлюлоза қолади. У тола шаклида бўлади. Бунинг муҳити бироз кислотали бўлганлиги учун озгина гидролиз кетиб целлюлоза МО камроқ бўлади (глюкоз қолдиқлари бир неча юзта бўлади).
2) Сульфат методи. Бунда исталган ёғочни ишлатиш мумкин. Ёғочни ишқор ва олтингугуртли натрийнинг аралашмаси билан ишланади. Бунда лигнин эрийди, целлюлоза гидролизга учрамайди ва анча пишиқ турғун целлюлоза ҳосил бўлади.
Целлюлоза қисман гидролизга учратилса - целлотетраза, целлютриоза, целлобиозалар ҳосил бўлади. Тўлиқ гидролиз қилинса глюкоза ҳосил бўлади.
Целлюлоза сувда эримайди, органик эритувчиларда ҳам эримайди. Целлюлоза швейцар реактивида - [Сu(NH₃)₄] (OH)₂ нинг сувли эритмасида эрийди.
Целлюлозанинг ҳосилалари.
Целлюлоза концентрланган NaOH билан ишланса ҳар бир глюкоза қисмидаги бирламчи ОН-гурухидаги водород натрийга алмашинади ва натижада ишқорий целлюлоза ҳосил бўлади. Уни алкалицеллюлоза деб аталади. Агарда уни сув билан ишланса целлюлоза қайтиб чиқади. Бунда унинг тузилиши ўзгаради ва гидратцеллюлоза ҳосил бўлади. Бу жараённи мерсеризация деб аталади. Бу йўл билан жуда тоза целлюлоза олинади ва тўқимачилик саноатида газламалар тўқиш учун ишлатилади. Бундан олинган толалар яхши тўқилади ва бўялади. Агарда ишқорий целлюлозага олтингугуртли углерод таъсир эттирсак целлюлозанинг ксантогенат тузи ҳосил бўлади.

Бу туз сувда эрийди ва катта қовушқоқликка эга (шунинг учун уни вискоз деб аталади). Бу вискоз эритмасини ингичка тешикчалар орқали кислотали ваннага босим бериб ўтказилса ингичка ип толалари ҳосил бўлади ва улар ғалтакларга ўраб олинади. Ундан вискоз волокноси ҳосил бўлади,.у сунъий шойи тайёрлашда ва шиналар олишда ишлатилади.
Хитин. Баъзи бир хашоротларнинг таналари, қанотлари ва меваларнинг пўстлоқлари хитиндан тузилган бўлади. Хитин целлюлоза типидаги полисахарид ҳисобланади ва у N-ацетилглюкозамин қолдиғидан тузилган.

Хитин целлюлозанинг С₂ занжирида жойлашган (14) боғлари ёрдамида ҳосил бўлиб, N-ацетилглюкозаминнинг полимери ҳисобланади. Хитин целлюлозага ўхшаш қатламли тузилишни ҳосил қилади. Унинг занжирлари орасидаги водород боғлари анча мустахкам, чунки уларни ҳосил бўлишида N-ацетил гурухи қатнашади. Хашаротларнинг хитин моддалари кўп қатламли тузилишни ҳосил қиладилар, улардаги поли-N-ацетилглюкозамин қатламлари оқсил қатламлари билан бирикиб кетади ва натижада ўта қаттиқ пўстлоқ ҳосил бўлади.
Гемицеллюлоза. У МО 30000 бўлган гетерополисахарид бўлиб, асосан ўсимликлар девори тўқималарида учрайди. Гемицеллюлоза пентоза - D-ксилоза, D-арбиноза, ҳамда гексоза - D-галактоза, D-манноза, D-глюкозалардан тузилган ва улар гидролизда парчаланадилар.
Камедалар. Гуммиарабик, трагакант - булар ўсимлик елимлари, гетерополисахаридлардир. Гидролиз қилинса D-галактоза, D-арабиноза, D-ксилозаларни беради.