ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая характеристика из "Химия гемицеллюлоз" Гемицеллюлозами принято называть группу полисахаридов, которая содержится в клеточных стенках высших растений и отличается от целлюлозы по химическим и физическим свойствам. [c.8] Впервые термин гем и целлюлозы был применен в 1891 г. Шульце [1] для характеристики компонентов углеводного состава растительных тканей, растворяющихся в отличие от целлюлозы в разбавленных водных растворах щелочи и легко гидролизующихся до пентоз и гексоз. Этот термин мало определял сущность предмета и в дальнейшем неоднократно подвергался обсуждению и уточнению. [c.8] Некоторые исследователи к гемицеллюлозам относят вещества, входящие в состав растительных клеточных стенок и растворимые в водных растворах щелочи определенной концентрации. Доре [2] предлагал называть гемицеллюлозами нецеллюлозную часть полисахаридов, которая при гидролизе не образует уроновых кислот. Другие исследователи [3] к гемицеллюлозам относят также камеди, слизи и пектиновые вещества. [c.8] В последнее время был сделан ряд попыток уточнения классификации групп полисахаридов растительной ткани. Наиболее часто применяют подразделение полисахаридов на легко- и трудногидролизуемые полисахариды [4]. К трудногидролизуемым полисахаридам относится главным образом целлюлоза и незначительное количество полисахаридов, которые сопровождают ее и дают при гидролизе маннозу и ксилозу. Легкогидролизуемые полисахариды в свою очередь разделяются на две группы. К первой группе относятся камеди, слизи пектиновые вещества и частично крахмал. Ко второй группе легкогидролизуемых полисахаридов относится та часть полисахаридов, которая легко растворяется при кипячении с разбавленными минеральными кислотами. Эту последнюю группу полисахаридов и принято называть гемицеллюлозами. Такое подразделение вполне обоснованно, поскольку эти две группы полисахаридов несут различные функции в растительной ткани. Гемицеллюлозы в отличие от других полисахаридов являются неотъемлемой частью клеточной стенки и, по-видимому, служат конструктивными элементами растительной ткани. [c.8] Таким образом, гемицеллюлозами следует считать группу полисахаридов, которые легко растворяются при кипячении в разбавленных минеральных кислотах и не входят в состав камеди, сл изи пектиновых веществ и крахмала. [c.8] Полисахариды, составляющие гемицеллюлозную часть растительных тканей, являются полимерными соединениями, макромолекулы которых составлены из остатков гексоз, пентоз, метилпен-тоз и уроновых кислот. В зависимости от природы растительной ткани полисахариды гемицеллюлоз имеют различный химический состав и неодинаковую структуру молекул, обусловленную различным сочетанием компонентов в макромолекуле и характером связи между ними. Макромолекулы полисахаридов отличаются также неодинаковым молекулярным весом и степенью разветвленности. [c.9] Химический состав, структура, характер связи между отдельными компонентами, составляющими молекулу полисахарида, степень полимеризации и наличие разветвлений определяют химические и физические свойства полисахаридов, их отношение к химическим реагентам, растворимость, способность к фракционированному выделению из смесей. [c.9] Основной характерной особенностью отдельных полисахаридов является состав и тип связи звеньев главных цепей макромолекул. Чаще всего звеньями, составляющими основную цепь молекулы полисахаридов, являются /)-ксилоза, Д-галактоза, 1)-манноза, -арабиноза, -рамноза, )-глюкоза. Ь-галактуроновая кислота и 4-0-метил- -глюкуроновая кислота обычно присутствуют в полисахаридах в виде боковых ответвлений главной цепи. Иногда одиночные остатки Ь-ксилозы, )-галактозы, Д-маннозы и -арабинозы могут также быть в боковых ответвлениях главной цепи полиса-, харида. [c.9] Существуют полисахариды, состоящие из трех различных компонентов, например галактоглюкоманнаны, и из одного сахара — такие, как маннаны, арабаны, галактаны. По химическому составу полисахариды гемицеллюлоз разделяются на две основные группы кислые и нейтральные. [c.9] В состав молекул кислых полисахаридов входят уроновые кислоты, присоединенные к остаткам пентоз или гексоз. Благодаря наличию карбоксильной группы эти полисахариды обладают кислыми свойствами. Различаются они между собой составом и числом остатков сахаров, составляющих молекулу, составом и количеством уроновых кислот, а также типом и формой связи между отдельными структурными единицами. [c.9] Тритильная группировка легко отщепляется под действием кислот с образованием трифенилкарбинола и моносахарида, имеющего свободный гидроксил у шестого углеродного атома. [c.11] Различие в относительном пространственном расположении гидроксильных групп у первого углеродного атома определяет также принадлежность моносахарида к а- или р-форме. а-Форма соответствует аксиальной связи гидроксильных групп, а Р-форма —экваториальной. [c.12] Принадлежность к а- или р-форме определяет величину удельного вращения [а]в углевода. Например, а-О-глюкоза имеет [а]в = = -Ь106 , а у р-О-глюкозы [а]о=+22,5° [5]. [c.12] Связи между остатками моноз в молекулах полисахаридов осуществляются через кислород первого углеродного атома с атомом углерода другого остатка, находящегося в положении 4, 2, 3 или 6. Наиболее широко распространены полисахариды гемицеллюлоз, в которых звенья главной цепи молекулы соединены связью 1- 4. Остатки пентоз и гексоз боковых ответвлений чаще всего соединены связью 1- 3 или 1- 2. Остатки 4-0-метил-0-глюкуроновой кислоты в ксилоуронидах соединены с остатками 1)-ксилопиранозы главной цепи связями 1 - 2. [c.12] Тип связи в макромолекулах является характерным отличием азличных групп полисахаридов. [c.12] Гликозидная связь между отдельными остатками моноз в молекулах полисахаридов характеризуется также а- и р-формой. Соответственно остатки моносахаридов р-формы в полисахаридной цепи образуют Р-связи, а моносахариды а-формы — а-связи. [c.12] Между величиной [а]в и содержанием уроновых кислот в 4-0-метилглюкуроноксиланах существует определенная зависимость чем выше содержание уроТновых кислот, тем меньше отрицательное значение [а]в полисахарида. [c.13] В табл. 1 приведены значения [а]о и содержание уроновых кислот в ксилоуронидах, выделенных из различных видов растительной ткани. [c.13] Вернуться к основной статье