Гемицеллюлоза, структура

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]

Оказалось возможным разделение полисахаридов гемицеллюлоз различными приемами, основанными на различии в структуре полисахаридов, их растворимости и количественном содержании неуглеводных остатков или групп, входящих в состав молекул. Рассмотрим основные из них. [c.36]

Метод дифракции рентгеновских лучей часто используется для исследования степени упорядоченности макромолекул в различных полисахаридах гемицеллюлоз. С помощью этого метода удается получить сведения о надмолекулярной структуре полисахарида, его аморфном или кристаллическом состоянии, размерах элементарной ячейки в кристаллических участках и способах упаковки полимерных цепей. [c.155]

Уже давно замечено, что изолированные гемицеллюлозы при хранении в значительной степени теряют растворимость, особенно в тех случаях, когда в препаратах остается некоторое количество воды, способствующей уплотнению и образованию водородных связей. Некоторые полисахариды, например ксиланы, выделенные Из древесины белой березы [52] и ячменной соломы [53] после легкого гидролиза, имели ясно выраженную кристаллическую структуру (см. рис. 22). Найдено также, что глюкоманнаны из хвойных пород древесины способны кристаллизоваться после частичного гидролиза [54]. Эти факты указывают на возникновение в ряде гемицеллюлоз надмолекулярных структур с высокой степенью ориентации. Однако встречаются полисахариды с характерной аморфной структурой. Эти особенности строения определяют многие физические свойства гемицеллюлоз [55. [c.152]

Разумеется, результаты всех проведенных расчетов можно рассматривать ишь как предварительные и их в дальнейшем необходимо связать не только первичной, но и со вторичной структурой гемицеллюлоз. [c.427]

Гидролизаты гемицеллюлоз древесины сосны содержат )-галак-тозу, >-глюкозу, >-маннозу, -арабинозу, -ксилозу и уроновые кислоты. Основным полисахаридом гемицеллюлоз древесины сосны является галактоглюкоманнан, макромолекулы которого построены из остатков -маннозы, -глюкозы и /)-галактозы в отношении 18,9 5,7 1 [27]. Содержание этого полисахарида составляет около 12% от древесины. Исследование структуры молекул галактоглюкоманнана методом периодатного окисления и метилирования показало, что макромолекулы его имеют слабо разветвленную структуру. На основании результатов анализа гидролизатов полностью метилированного полисахарида (табл. 25) можно считать, что основная цепь молекул галактоглюкоманнана построена из остатков )-маннопираноз и )-глюкопираноз, соединенных 1->4 гликозид-ными связями. Отрицательное значение удельного вращения поля-, ризованного луча ([<х] = —33,8°) свидетельствует о преимущественном наличии р-связей между этими остатками. Присутствие диметилгексоз в гидролизате после исчерпывающего метилирования подтверждает наличие разветвленности в молекулах этого полисахарида. Нередуцирующие концевые группы ответвлений состоят из остатков /)-маннопираноз и D-галактопираноз, в то время как точками ветвления могут быть как остатки D-маннозы, так и D-глюкозы. Из данных табл. 25 видно, что на каждую молекулу галактоглюкоманнана приходится 9 молекул тетраметилманнозы. Если учесть, что одна из них падает на неальдегидную концевую группу, то на боковые ответвления остается 8 молекул. Этот расчет согласу- [c.178]

Кислые полисахариды, выделенные из гемицеллюлоз различных растительных тканей, в большинстве случаев имеют неодинаковое-содержание уроновых кислот. Поэтому их количественное содержание позволяет установить не только химический состав полисахаридов, ко и структуру их макромолекул. [c.55]

ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПОЛИСАХАРИДОВ ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗ [c.87]

ИССЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ПОЛИСАХАРИДОВ ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗ [c.152]

Для исследования надмолекулярной структуры изолированных гемицеллюлоз часто определяют их истинную плотность, применяют инфракрасную спектроскопию и дифракцию рентгеновских лучей. [c.152]

Метод инфракрасной спектроскопии использовался для изучения структуры различных полисахаридов, входящих в состав гемицеллюлоз [60]. [c.154]

В настоящее время в основном известен состав и структура полисахаридов гемицеллюлоз клеточных стенок многих видов растительной ткани. Растительные ткани, имеющие наибольшее распространение и промышленное применение для химической переработки, можно разделить на несколько основных групп древесина хвойных пород, древесина лиственных пород, кора хвойной и лиственной древесины, однолетние растения и их части. Каждая из приведенных групп характеризуется близким по химическому составу углеводным комплексом. Гемицеллюлозы различных групп растительной ткани отличаются по составу, соотношению компонентов, химическим и физическим свойствам. [c.160]

Глюкоманнаны лиственной древесины, выделенные из гемицеллюлоз различных видов древесины, также имеют аналогичную общую структуру. Макромолекулы их построены из остатков [c.231]

Исследование гемицеллюлоз растительных тканей до сего времени проводилось в направлении выделения и изучения состава и структуры основных, по количественному содержанию в ткани, по-полисахаридов. Сведений обо всем полисахаридном комплексе гемицеллюлоз имеется относительно немного. По этой причине гемицеллюлозы различных видов растительной ткани могут быть охарактеризованы наиболее полно только по содержанию основных компонентов. [c.281]

Можно отметить также исследования химического состава и структуры трудноудаляемых гемицеллюлоз, извлеченных щелочами из целлюлозы южной сосны [55] и западной тсуги [56]. Эти исследования показали, что трудноудаляемые гемицеллюлозы этих пород древесины построены так же, как и остальные гемицеллюлозы. [c.383]

Растительные организмы, в основном, состоят из отмерших клеток, лишенных протоплазмы и ядра. Стенки этих клеток содержат целлюлозу, гемицеллюлозу, лигнин с некоторым включением смол, ВОСКОВ, жиров и других веществ. Структура целлюлозы и гемицеллюлоз достаточно хорошо изучена. Эти вещества представляют собой полимерные углеводы с общей эмпирической формулой (СвНюОа) , иногда гемицеллюлозы имеют формулу (СдНв04) . Структура лигнина изучена менее полно, однако известно, что ядро его сложной молекулы включает в себя бензольные кольца. Элементарный состав лигнина колеблется в широких пределах углерод 62—69%, водород 4,5—6,6% остальную часть составляет в основном кислород. [c.8]

Структурные П. можно разделить на два класса. К первому относят нерастворимые в воде полимеры, образующие волокнистые структуры и служащие армирующим материалом клеточной стенки (целлюлоза высших растений и нек-рых водорослей, хитин грибов, Р-О-ксиланы и р-О-ман-наны нек-рых водорослей и высших растений). Ко второму классу относят гелеобразующие П., обеспечивающие эластичность клеточных стенок и адгезию клеток в тканях. Характерными представителями этого класса П. являются сульфатир. гликозаминогликаны (мукополисахариды) соединит. ткани животных, сульфатир. галактаны красных водорослей, альгиновые к-ты, пектины и нек-рые гемицеллюлозы высших растений. [c.22]

Наконец, П., построенные по первому или второму типу, могут испытывать постполимеризац. модификации (третий тип биосинтеза), к-рые включают замещение -атомов Н гидроксильных групп на ацильные остатки (ацетилирование, сульфатирование), присоединение боковых моно- и олигосахаридных остатков и даже изменение конфигурации отдельных моносахаридных звеньев [таким путем в результате эпимернзации при атоме С-5 образуются остатки Ь-гулуро-новой к-ты из В-маннуроновой в составе альгинатов (см. Альгиновые кислоты), а также остатки Ь-идуроновой к-ты из В-глюкуроновой в составе мукополисахаридов]. Последние р-ции часто приводят к нарушению (маскировке) первонач. регулярности цепей П. и к образованию нерегулярных (мн. гемицеллюлозы) или блочных (альгиновые к-ты, мукополисахариды) структур. [c.22]

Исследования гемицеллюлоз различных растительных тканей показали, что преобладающее число полисахаридов имеет линейную структуру главной цепи, к отдельным звеньям которой могут быть присоединены различные осташи моносахаридов или уроновых кислот, образующих ответвления. Ответвления могут быть составлены из одного и нескольких остатков, возможен также различный порядок распределения точек разветвления в цепи (рис. 18). Относитель- [c.146]

Химический состав и свойства гемицеллюлоз находятся в тесной связи с природой растительной ткани. Основным компонентом гемицеллюлоз древесины хвойных пород являются гексозаны, а лиственной древесины — пентозаны. Пока еще не установлено, чем обусловлена эта взаимосвязь и какие функции в процессе жизнедея-"йельности растений выполняют отдельные углеводные полимеры. Но поскольку такая связь существует, целесообразно рассмотреть состав и структуру полисахаридов гемицеллюлоз по указанным ос-новт ым группам растительных тканей. [c.160]

Приобретение глюкоманнаном после слабого кислотного гидролиза кристаллической структуры, по-видимому, объясняется образованием при гидролизе более коротких линейных цепей, которые в противоположность нативному полисахариду имеют сильную тенденцию к кристаллизации. При частичном гидролизе глюкоманнанов ели отношение маннозных остатков к глюкозным падает по сравнению с нативными полисахаридами с 3,6 1 до 2,9 1, что объясняется более легкой гидролизуемостью маннозидных связей по сравнению с глюкозидными [9]. Глюкоманнан является главным полисахаридом гемицеллюлоз еловой древесины, содержащим >-маннозу. [c.167]

Из гемицеллюлоз ситкинской ели (Pi ea sit hensis) [5] был выделен глюкоманнан, по химическому составу и структуре молекул сходный с глюкоманнаном норвежской ели. Соотношение маннозы и глюкозы в этом полисахариде равно 1,5 1. Макромолекулы его имеют ответвления, заканчивающиеся остатками D-маннопираноз [14]. Среднечисловая степень полимеризации глюкоманнана, найденная по измерению осмотического давления, равна 107 [6]. [c.168]

Хотя в настоящее время накоплен значительный материал, еще трудно составить точную и законченную характеристику состава гемицеллюлоз древесины хвойных пород, поскольку не всегда имеются исчерпывающие данные по составу и строению отдельных полисахаридов. Кроме того, результаты, полученные различными авторами при исследовании одного и того же вида древесины, часто не согласуются между собой. По имеющимся сведениям можно составить только общее представление о составе и структуре легкогидролизуемых полисахаридов. [c.205]

При выделении гемицеллюлоз из древесины или холоцеллюлозы березы экстракцией растворами щелочей получают деацетилиро-ванный 4-0-метилглюкуроноксилан вследствие омыления ацетильных групп при обработке раствором щелочи. Состав, структура и свойства этого полисахарида изучены наиболее полно. В табл. 34 приведена характеристика 4-0-метилглюкуроноксиланов, выделенных из древесины различных видов березы. [c.209]

Сопоставление состава гемицеллюлоз различных видов древесины (табл. 37) показывает, что лиственная древесина характеризуется наличием в гемицеллюлозах 4-0-метилглюкуроноксилана и глюкоманнана. 4-0-Метилглюкуроноксилан является преобладающим полисахаридом. Все исследованные 4-0-метилглюкуроноксиланы имеют одну и ту же общую структуру макромолекул цепь р, 1 4 соединенных остатков D-ксилопираноз и боковых ответвлений, состоящих из остатков 4-0-мeтил-D-глюкypoнoвoй кислоты, присоединенных к остаткам D-ксилопираноз сс, 1 - 2 гликозидными связями. 4-0-Метилглюкуроноксиланы различных видов лиственной древесины отличаются соотношением остатков D-ксилозы и 4-0-ме-тил-D-глюкypoнoвoй кислоты, величиной молекулярного веса и неодинаковой растворимостью. Основное различие полисахаридов обусловлено разницей в природе и числе боковых цепей, присоединенных к главной цепи молекул. [c.231]

В состав гемицеллюлоз подсолнечной лузги входит несколько полисахаридов, различных по составу и структуре молекул. Из гемицеллюлоз лузги подсолнечника Смена были выделены полисахариды 4-0-метилглюкуроноксилан, глюкоманнан и арабогалактановая фракция [206]. Основная масса 4-0-метилглюкуроноксилана легко выделяется экстракцией холоцеллюлозы 107о-ным КОН с последующим осаждением 30%-ным этанолом из нейтрализованного экстракта. При этом часть 4-0-метилглюкуроноксилана остается в растворе и вместе с другими полисахаридами подсолнечной лузги образует трудно разделяющуюся смесь. Для полной характеристики полисахаридного состава гемицеллюлоз применялось фракционированное выделение и разделение их с последующим анализом фракций по углеводному составу гидролизатов. [c.257]

Гемицеллюлозы кукурузной шелухи содержат глюкуроноксилан, молекулы которого имеют весьма сложную структуру [234—236]. В состав этого полисахарида входит D-ксилоза, L-арабиноза, L-ra-лактоза, D-галактоза и D-глюкуроновая кислота. При частичном гидролизе полисахарида были выделены следующие олигосахариды 3-0-a-D-к илoпиpaнoзил-L-apaбинoзa, 4-0-P-D-гaлaктoпиpa- [c.271]

Из гемицеллюлоз джута [239—241] выделен глюкуроноксилан, имеющий аналогичную структуру молекул. Основная цепь его молекул также состоит из D-ксилопиранозных разветвленных цепей. При частичном гидролизе полисахарида была выделена альдоби-уронова я кислота 2-0-(4-0-мeтил-D-глюкypoнoпиpaнoзил)-D-ксилоза, что указывает нд присутствие в молекулах полисахарида 4-0-метил-Ь-глюкуроновой кислоты, присоединенной к остаткам D-ксилопираноз 1- 2 связью. [c.272]

В составе гемицеллюлоз однолетних растений и их частей преобладают ксиланы. Этим они приближаются к гемицеллюлозам лиственной древесины. В зависимости от вида растительной ткани ксиланы в значительной степени различаются между собой по химическому составу, структуре молекул и свойствам. Возможно присутствие глюкуроноксиланов, 4-0-метилглюкуроноксиланов, глюку-роноарабанов, арабоксиланов и ксиланов, содержащих в составе молекул остатки и других моносахаридов. Относительное содержание отдельных компонентов в различных группах растительных тканей приведено на рис. 30. [c.282]

Количественная оценка содержания гемицеллюлоз в различных растительных тканях сопряжена с известными трудностями. На основании вышеизложенного гемицеллюлозами можно называть смесь нескольких полисахаридов, чаще всего с разветвленной структурой, относящихся к следующим основным группам 1) кси-ло- или арабоксилоуронидам, 2) глюкоманнанам или галактоглюкоманнанам и 3) арабогалактанам, арабанам и галактанам. Большинство из них содержит ацетильные группы и небольшое количество метанола, связанного сложноэфирной и простой эфирной связью главным образом с остатками уроновых кислот. В результате количественного гидролиза этих полисахаридов в гидролизат переходят следующие компоненты ксилоза, арабиноза, глюкоза, манноза, галактоза, рамноза, глюкуроновая и 4-0-метилглюкуро-новая кислоты, уксусная кислота и метанол [1]. Последний образуется в этих условиях в результате гидролиза сложноэфирной связи. [c.299]

Соответственно изменяется и структура глюкоманнанов и галактоглюкоманнанов. Характер этих изменений более подробно был рассмотрен выше. Все эти структурные изменения оказывают большое влияние на способность макромолекул гемицеллюлоз к гидратации и адгезии. Большое влияние на эти свойства оказывает также характер расположения макромолекул гемицеллюлозных полисахаридов в целлюлозных волокнах. В специальной литературе неоднократно высказывалось мнение о том, что плотноупа-кованные в толще целлюлозы гемицеллюлозы почти не принимают участие в создании связей между волокнами в бумаге. Но и та часть гемицеллюлоз, которая слабо удерживается на поверхности [c.387]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология