Трисахариды
Раффиноза и кетоза являются значимыми, естественно встречающимися трисахаридами. Они обе являются нередуцирующими и при гидролизе дают три молекулы гексозных сахаров: C18H32O16+2H2O→3C6H12O6 . Раффиноза является самым большим членом группы, встречается в наибольшем количестве в сахарной свекле и накапливается в меляссе при производстве сахара. В кг семян хлопка содержится 80 г раффинозы. При гидролизе этот сахар дает глюкозу, фруктозу и галактозу.
Кетоза и ее изомер изокетоза встречается в частях растений и семенах трав. Эти два трисахарида состоят из остатка фруктозы, присоединенного к молекуле сахарозы.
Тетрасахариды
Состоят из 4 моносахаридных остатков. Стахиоза - член этой групп, она часто встречается в растениях, как и раффиноза, была выделена из 165 видов растений. Она является нередуцирующим сахаром и при гидролизе распадается на две молекулы галактозы, одну молекулу глюкозы и одну фруктозы:
C24H42O21+3H2O→4C6H12O6
4.4. Полисахариды
Гомогликаны
Эти углеводы сильно отличаются от сахаров. Большинство из нх являются высокомолекулярными, состоят из большого числа однородных пентозных или гексозных остатков. Гомогликаны не дают сахарных реакций, характерных для альдоз и кетоз. Многие из них есть в растениях, или в качестве резервных продуктов, таких как крахмал, или структурных материалов, таких как целлюлоза.
Арабинаны и ксиланы. Они являются полимерами, состоящими из арабинозы и ксилозы, соответственно. Хотя известно, что гомогликаны состоят в основном из этих двух пентоз, обычно их находят в комбинации с другими сахарами, как составные части гетерогликанов.
Глюканы
Крахмал является глюканом, присутствующим во многих растениях, как резервный углевод. Больше всего его в семенах, фруктах, клубнях и корнеплодах. В естественном состоянии крахмал находится в форме гранул, размер и формы которых различаются у разных растений. Гранулы построены концентрическими слоями и, хотя глюкан является главным компонентом гранул, они также содержат незначитель-
ное количество белка, жирных кислот и фосфорных веществ, которые могут влиять на свойства крахмала.
Крахмалы различаются по своему химическому составу и, за редким исключением, являются смесью двух структурно разных полисахаридов – амилозы и амилопектина. Их соотношение в натуральных крахмалах зависит от источника, хотя в большинстве крахмалов амилопектин является главным компонентом, он составляет 70-80% от общего количества крахмала. Важным качественным тестом для крахмала является реакция с йодом: амилоза дает темно-синее окрашивание, амилопектин – сине-фиолетовое или пурпурное.
Амилоза в основном является линейной по структуре из α-dглюкозных остатков, связанных через 1-ый углеродный атом одной молекулы и 4-ый углеродный атом соседней молекулы. Небольшое количество α-(1→6)-связей также может быть. Амилопектин имеет похожую на куст структуру, содержащую в основном α-(1→4)-связи и некоторое количество α-(1→6)-связей.
Гранулы крахмала нерастворимы в холодной воде, однако, когда суспензию в воде нагревают, гранулы крахмала картофеля набухают, но не разрываются. Животные потребляют много крахмала зерна и корнеплодов.
Гликоген – термин для описания группы высоко разветвленных полисахаридов, выделенных из животных и микроорганизмов. Гликогены присутствуют в печени, мускулах и других органах животных. Они являются глюканами, аналогичными по структуре амилопектину, их относят к животным крахмалам. Гликоген является главным запасным углеводным продуктом в теле животных и играет важную роль в энергетическом обмене.
Молекулярная масса молекулы гликогена варьирует значительно в зависимости от вида животных, типа ткани и органа, физиологического состояния животных. Гликоген печени крысы, например, имеет мо-
лекулярную массу в пределах от 1 до 5×108 , в то время как в мускулах крыс молекулярная масса гликогена чаще ниже 5×106 .
Декстрины – промежуточные продукты гидролиза крахмала и гликогена
крахмал
декстрины мальтоза глюкоза гликоген
Декстрины растворимы в воде, и подобные растворы дают клей. Более высокое количество этих промежуточных продуктов образует красное окрашивание с йодом, в то время как при меньшем количестве окрашивания не происходит.
Целлюлоза – наиболее распространенный полимер в растительном царстве, он формирует прочную структуру клеточных стенок. Он также найден в почти чистом виде в хлопковом волокне. Чистая целлюлоза является гомогликаном с высокомолекулярной массой, состоящей из повторяющихся единиц целлобиозы. В ней β-глюкозные остатки находятся в 1,4-связях.
В растении цепи целлюлозы формируются в последовательной манере, что производит компактные структуры (микрофибрилы), которые соединены с помощью как меж-, так и внутримолекулярных водородных связей. В клеточной стенке растений целлюлоза плотно ассоциирована физически и химически с другими компонентами, особенно с гемицеллюлозами и лигнином.
Каллоза – общий термин для этой группы полисахаридов, состоящих из β-(1,3) и часто β-(1,4) связанных глюкозных остатков. Эти β- глюканы встречаются в высших растениях как компоненты специальных стенок в определенные стадии развития. Большая часть эндоспермовых клеточных стенок зерна злаков состоит из β-глюканов этого типа. Они также выделяются высшими растениями в ответ на раны и инфекции.
Фруктаны
Они встречаются в качестве резервных материалов в корнях, стеблях, листьях и семенах разных растений, особенно в сложноцветных и злаковых. Фруктаны найдены в отдельных видах злаковых.
Эти полисахариды растворимы в холодной воде и имеют относительно невысокую молекулярную массу. Все известные фруктаны содержат остатки β-D-фруктозы, соединенные через 2,6 или 2,1 связи. Их можно разделить на три группы: а) группа, характеризующаяся 2,6 связями; б) группа инулина, содержащая 2,1 связи; в) группа разветвленных фруктанов, найденная, например, в траве пырей и эндосперме пшеницы. Эта группа содержит оба типа связей.
