Keerulisi bioorgaanilisi aineid on neli peamist klassi: valgud, rasvad, nukleiinhapped ja süsivesikud. Viimasesse rühma kuuluvad polüsahhariidid. Vaatamata "armsale" nimele täidab enamik neist täiesti mittekulinaarseid funktsioone.
Polüsahhariid – mis see on?
Rühma aineid nimetatakse ka glükaanideks. Polüsahhariid on keeruline polümeeri molekul. See koosneb üksikutest monomeeridest - monosahhariidi jääkidest, mis ühendatakse glükosiidsideme abil. Lihtsam alt öeldes on polüsahhariid molekul, mis on ehitatud lihtsamate süsivesikute kombineeritud jääkidest. Monomeeride arv polüsahhariidis võib varieeruda mõnekümnest sajani või enamgi. Polüsahhariidide struktuur võib olla kas lineaarne või hargnenud.
Füüsikalised omadused
Enamik polüsahhariide on vees lahustumatud või halvasti lahustuvad. Enamasti on need värvitud või kollakad. Enamik polüsahhariide on lõhnatud ja maitsetud, kuid mõnikord võivad need olla magusad.
Põhi keemilised omadused
Polüsahhariidide eriliste keemiliste omaduste hulgas võib eristada hüdrolüüsi ja derivatiseerimist.
Hüdrolüüs on protsess, mis toimub interaktsiooni käigussüsivesikuid veega ensüümide või katalüsaatorite, näiteks hapete, osalusel. Selle reaktsiooni käigus laguneb polüsahhariid monosahhariidideks. Seega võime öelda, et hüdrolüüs on polümerisatsiooni pöördprotsess
Tärklise glükolüüsi saab väljendada järgmise võrrandiga:
(S6N10O5) + n N2O=n C6N12O 6
Niisiis, kui tärklis reageerib katalüsaatorite toimel veega, saame glükoosi. Selle molekulide arv on võrdne tärklise molekuli moodustanud monomeeride arvuga.
Derivaadid võivad tekkida polüsahhariidide reaktsioonides hapetega. Sel juhul seovad süsivesikud enda külge happejääke, mille tulemusena tekivad sulfaadid, atsetaadid, fosfaadid jne. Lisaks võivad tekkida metanoolijäägid, mis viib estrite moodustumiseni
Bioloogiline roll
Polüsahhariidid rakus ja kehas võivad täita järgmisi funktsioone:
- kaitsev;
- struktuurne;
- reserv;
- energia.
Kaitsefunktsioon seisneb eelkõige selles, et elusorganismide rakuseinad koosnevad polüsahhariididest. Niisiis koosneb taimede rakusein tselluloosist, seened kitiinist, bakterid mureiinist.
Lisaks väljendub polüsahhariidide kaitsefunktsioon inimkehas selles, et näärmed eritavad nende süsivesikutega rikastatud eritist, mis kaitseb selliste elundite seinu nagumagu, sooled, söögitoru, bronhid jne mehaaniliste kahjustuste ja patogeensete bakterite tungimise tõttu.
Polüsahhariidide struktuurne funktsioon rakus seisneb selles, et nad on osa plasmamembraanist. Need on ka organellide membraanide komponendid.
Järgmine funktsioon on see, et organismide peamised varuained on just polüsahhariidid. Loomade ja seente jaoks on see glükogeen. Tärklis on taimedes säilitav polüsahhariid.
Viimane funktsioon väljendub selles, et polüsahhariid on raku jaoks oluline energiaallikas. Rakk saab selle sellisest süsivesikust kätte, lõhestades selle monosahhariidideks ja oksüdeerides edasi süsihappegaasiks ja veeks. Keskmiselt saab rakk ühe grammi polüsahhariidide lagundamisel 17,6 kJ energiat.
Polüsahhariidide kasutamine
Neid aineid kasutatakse laialdaselt tööstuses ja meditsiinis. Enamik neist saadakse laborites lihtsüsivesikute polümerisatsiooni teel.
Kõige laialdasem alt kasutatavad polüsahhariidid on tärklis, tselluloos, dekstriin, agar-agar.
| Aine nimi | Kasuta | Allikas |
| Tärklis | Leiab rakendust toiduainetööstuses. See toimib ka toorainena glükoosi ja alkoholi tootmiseks. Seda kasutatakse liimi, plastide valmistamiseks. Kasutatakse ka tekstiilitööstuses | Saadud kartulimugulatest, aga ka maisi-, riisi-, nisu- ja muude tärkliserikaste taimede seemnetest |
| Tselluloosi | Kasutatakse tselluloosi- ja paberi- ning tekstiilitööstuses: sellest valmistatakse pappi, paberit, viskoosi. Keemiatööstuses kasutatakse laialdaselt tselluloosi derivaate (nitro-, metüül-, tselluloosatsetaat jne). Samuti toodavad nad sünteetilisi kiude ja kangaid, kunstnahka, värve, lakke, plastmassi, lõhkeaineid ja palju muud | Seda ainet saadakse puidust, peamiselt okaspuudest. Tselluloosi on võimalik saada ka kanepist ja puuvillast |
| Dextrin | On toidulisand E1400. Kasutatakse ka liimide valmistamisel | Toodetud tärklisest kuumtöötlemise teel |
| Agar-agar | Seda ainet ja selle derivaate kasutatakse stabilisaatoritena toiduainete (nt jäätis ja marmelaad), lakkide, värvide valmistamisel | Ekstraheeritud pruunvetikatest, kuna see on üks nende rakuseina komponentidest |
Nüüd teate, mis on polüsahhariidid, milleks neid kasutatakse, milline on nende roll organismis, millised füüsikalised ja keemilised omadused neil on.
