ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Полиозы из "Биохимия сельскохозяйственных растений" Полиозы, или высшие полисахариды, — высокомолекулярные вещества, которые содержат от нескольких десятков до многих тысяч остатков моносахаридов. Основные черты строения многих высших полисахаридов к настоящему времени изучены достаточно хорошо. [c.115] В состав полиоз могут входить остатки различных моносахаридов. Большая часть полисахаридов построена из остатков О-глюкозы. К ним относятся наиболее распространенные полисахариды — крахмал, целлюлоза и гликоген. Однако встречаются полисахариды, построенные и из других остатков моносахаридов. Инулин, например, построен из остатков О-фруктозы, в состав ряда полисахаридов входят остатки О-маннозы, О-ксило-зы, L-арабинозы, а также некоторых производных моносахаридов. Все остатки моносахаридов в молекулах полисахаридов связаны между собой в цепи, которые могут быть неразветвлен-ными или разветвленными. В построении связей между моносахаридами, как правило, принимают участие полуацетальные гидроксилы, поэтому полисахариды не восстанавливают феллингову жидкость. [c.115] Познакомимся с отдельными представителями высших полисахаридов. [c.116] Крахмал — главный лолисахарид растений, играющий роль запасного вещества. Крахмал всегда содержится в зеленых листьях, где он образуется в процессе фотосинтеза, но основными органами растений, в которых накапливается наибольшее количество крахмала, являются семена, клубни, луковицы и некоторые другие органы. Особенно много крахмала в семенах риса (60—80%), кукурузы (65—75%), пшеницы (60-70%) и клубнях картофеля (12—20%). [c.116] Крахмал в растениях находится в виде зерен диаметром 0,002—0,15 мм различные растения имеют крахмальные зерна разной формы и размера. Обычно крахмальные зерна имеют слоистое строение. Предполагают, что слои образуются в связи с изменением условий отложения крахмала. Крахмал окрашивается в синий цвет при добавлении раствора йода в йодистом калии. При полном гидролизе крахмала образуется а-О-глюко-за. Крахмал всегда содержит некоторое количество фосфора (от 0,02 до 0,16%), который связан в виде фосфорных эфиров глюкозы. Во время нагревания крахмала с водой наблюдается его клейстеризация, при которой зерна крахмала сильно набухают вследствие присоединения воды. Крахмал картофеля клейстеризуется при температуре 55—65°, кукурузы при 64—71°, пшеницы при 60—80°, риса при 70—80°. [c.116] Крахмал — не однородное вещество, а представляет смесь двух различных полисахаридов — амилозы и амилопек-тина, которые различаются по химическим и физическим свойствам. Большинство видов крахмала содержит 15—25% амилозы и 75—85% амилопектина. Однако крахмалы восковидных сортов кукурузы, риса и ячменя состоят почти полностью из амилопектина, а крахмалы некоторых сортов кукурузы, гороха и ряда видов лилейных содержат 50—75°/о амилозы. Количество амилозы и амилопектина в крахмале может изменяться также в зависимости от условий выращивания растений и в течение вегетационного периода. [c.116] По данным, полученным для различных крахмалов, каждая молекула амилозы состоит из нескольких сотен — нескольких тысяч глюкозных остатков, т. е. молекулярный вес ее обычно составляет 100 000—600 000. Цепная молекула амилозы имеет спиральную форму, причем каждый виток спирали состоит из шести глюкозных остатков. [c.117] Гликоген — белый аморфный порошок, с водой дает опалес-цирующие коллоидные растворы, от йода окрашивается в фиолетово-красный — фиолетово-коричневый цвет. [c.118] По строению гликоген близок к амилопектину, но отличается от него большей разветвленностью молекулы (точки ветвления через каждые 10—18 остатков глюкозы) и более высоким молекулярным весом (до 4 000 000). [c.118] Инулин—запасной полисахарид ряда растений, который имеет такую же общую формулу, как крахмал или гликоген (СбНю05)п. В наибольшем количестве инулин содержится в клубнях георгина (до 12%), в корнях цикория (до 10%), а также в топинамбуре, одуванчике, кок-сагызе и ряде других растений. Инулин хорошо усваивается организмом человека и животных. Некоторые растения, накапливающие большое количество инулина, возделываются в качестве кормовых культур. [c.118] Обычно в молекуле инулина содержится 35—42 остатка фруктозы. Недавно в инулине было обнаружено также небольшое количество глюкозы. [c.119] Целлюлоза, или клетчатка, — главная часть клеточных стенок растений. Основными источниками получения целлюлозы являются волокно хлопчатника, лубяные волокна волокнистых растений (льна, конопли, джута), солома и древесина. В чистом виде целлюлозы в растениях не бывает, она всегда связана с другими веществами. Хлопковое волокно содержит 95—98% целлюлозы, лен—80—90%, древесина — 40—50%. Важнейшие вещества, с которыми связана целлюлоза в растениях, — лигнин, гемицеллюлозы, пектиновые вещества, смолы, липиды. Для отделения этих веществ от целлюлозы исходные продукты об-рабатывают смесью бисульфида кальция или натрия с серии-стой кислотой или смесью едкого натрия с сульфитом натрия. При такой обработке посторонние вещества растворяются, и получается чистая целлюлоза — белое вещество, волокнистого строения. Молекулы целлюлозы имеют нитевидную форму соединены в пучки водородными связями. Удельный вес целлюлозы около 1,5. [c.119] Целлюлоза не растворяется в большинстве обычных растворителей, но может растворяться под действием так называемого реактива Швейцера — водного раствора медноаммиачного комплекса [Си(МНз)4] (OH)z. [c.119] Каждая молекула целлюлозы представляет длинную неразветвленную цепь глюкозных остатков. Молекулярный вес ее в зависимости от условий выделения составляет от нескольких сотен тысяч до нескольких миллионов. Гидролиз целлюлозы с образованием молекул целлобиозы идет под действием фермента ц е л л ю л а 3 ы. [c.119] НИН при полном гидролизе дает глюкозу, а при частичном — целлобиозу. От целлюлозы лихенин отличается более низким молекулярным весом, а также тем что глюкозные остатки в нем соединены не только 1,4-, но и 1,3-связями. [c.120] Маннаны —полисахариды, построенные из остатков маннозы. Они, так же как и галактаны, входят в состав клеточных стенок растений и могут служить резервным питательным материалом. [c.120] Ксиланы в большом количестве содержатся в древесине, соломе, стеблях и других органах растений. Они входят в основном в состав клеточных стенок. В древесине лиственных пород количество ксиланов достигает 25%, в древесине хвойных — 12%. Под действием кислот ксиланы гидролизуются с образованием ксилозы. [c.121] Гемицеллюлозы — гетерополисахариды, которые наряду с целлюлозой входят в состав клеточных стенок растений и могут частично использоваться как запасные питательные вещества. Они растворяются в щелочных растворах и довольно легко гидролизуются под действием кислот. Молекулярный вес гемицеллюлоз не превышает несколько десятков тысяч. [c.121] При кислотном гидролизе гемицеллюлоз образуются глюкоза, галактоза, фруктоза, манноза, арабиноза и ксилоза. В зависимости от вида и органа растений в составе гемицеллюлоз могут преобладать те или иные сахара. [c.121] Пектиновые вещества. К полисахаридам относятся также пектиновые вещества — высокомолекулярные соединения, содержащиеся в плодах, корнеплодах, растительных волокнах. В присутствии кислоты и сахаров пектиновые вещества образуют желе, или студни это их свойство используют в кондитерской промышленности при изготовлении пастилы и мармелада. В волокнистых растениях пектиновые вещества скрепляют между собой растительные волокна. [c.121] Вернуться к основной статье