Гидратация полисахаридов

Наблюдаемая зависимость теплоты сорбции от, степени покрытия имеет нерегулярный характер, причем экстремум находится в коленной области изотермы [6, 7]. Калориметрическое исследование обнаруживает сходную закономерность 8] и при гидратации полисахаридов. Экстремум на кривой зависимости теплоты сорбции от степени гидратации соответствует экстремуму теплоемкости (см. ниже), что отражает перераспределение протонов. [c.117]

НОВОЕ ПОНИМАНИЕ ГИДРАТАЦИИ ПОЛИСАХАРИДОВ 257 [c.257]

В целом гидратация полисахаридов является элементом структурной адаптации организмов. В гидратированных структурах обнаруживается релаксация напряжений под нагрузкой, скорость которой является функцией содержания воды. Из двух обсуждавшихся типов гидратации гидратация с образованием стопок в большей степени обратима и в меньшей степени сказывается морфологически. Только такого типа гидратацию следует ожидать для структурированных материалов. Гидратация с образованием плоских листов вызывает значительное расширение или сжатие материала и тем самым препятствует когезионным взаимодействиям, обусловленным структурированием. Этот эф- [c.271]

Молекулы полисахаридов имеют большое количество полярных спиртовых групп и глюкозидных связей (образованных по типу простого эфира). Высокая степень гидратации этих групп обеспечивает молекулам высокую устойчивость в растворах. [c.183]

Защитным действием по отношению к коллоидным растворам в воде обладают белки, полисахариды, пектиновые вещества. Механизм защитного действия сводится к адсорбции молекул высокомолекулярного вещества на поверхности частиц золя. Адсорбируясь на частицах гидрозолей, макромолекулы белков и других растворимых в воде полимеров располагаются на поверхности твердой фазы так, что их гидрофильные (полярные) группы обращены к воде. Благодаря этому усиливается гидратация частиц.(Если в состав полимера входят ионогенные группы, способные к диссоциации,. как, например, в белках, то защитный слой сообщает. частице и достаточно высокий электрокинетический потенциал. Гидратная оболочка и высокий электрокинетический потенциал придают золю необычную для него агрегативную устойчивость. Цля разрушения такого золя необходимо прибавить к нему такое же большое ко- [c.264]

Крахмал, амилоза, амилопектин нерастворимы в холодной воде, спирте, эфире. При нагревании в воде зерна крахмала разрушаются и образуются клейстеры. Сначала крахмальные зерна в воде незначительно обратимо набухают, затем при повышении температуры — сильно и необратимо набухают, увеличиваются в объеме в сотни раз, повышают вязкость растворов (разрыв водородных связей и гидратация макромолекул), на последней стадии — растворимые полисахариды переходят-в раствор, зерна теряют форму, могут разрушаться и суспендировать в раствор. При этом вязкость клейстера сильно увеличивается. Интервал температуры клейстеризации различных пищевых крахмалов показан в табл. 13. [c.32]

По мнению ряда исследователей [12, 16, 17], ацетильные группы полисахаридов оказывают значительное влияние на физические и химические свойства древесины. Так, отщепление ацетильных групп увеличивает способность клеток к гидратации, вследствие чего значительно снижается прочность древесины. Кроме того, ацетильные группы структурно препятствуют упорядочению цепей ксилана и кристаллизации его, облегчая доступ к нему реагентов и последующую деструкцию. Деацетилирование ксилана, повышая его кристалличность, опособствует увеличению устойчивости к гидролитической деструкции, что и используется на практике в ступенчатых способах варки для увеличения выходов целлюлозы за счет повышенного содержания пентозанов [18]. [c.15]

Как известно, состав полисахаридов остаточных ГМЦ в разных целлюлозах различен, в связи с чем неодинакова и их способность к сорбции воды, гидратации и набуханию [315]. [c.402]

В книге значительное место отведено описанию динамических и равновесных параметров гидратации биологических высокомолекулярных объектов, например белков (статьи 4, 6, 8, И и др.) и полисахаридов (статьи 15—17), что позволит специалистам в области физикохимии полимеров расширить представления о сложной картине взаимодействия воды с гидрофильными макромолекулами. [c.6]

Новое понимание гидратации кристаллической структуры полисахаридов [c.255]

Поскольку кристаллический маннан I не гидратирован, кажется ясным, что роль (1—)-6)-а-В-галактозных заместителей состоит в повышении гидратации и пластичности. В клетках древесины, где галактоглюкоманнан (в состав главной цепи входит глюкоза) составляет вещество матрицы, пластификация, вероятно, полезна. В семенах, где галактоманнан является компонентом эндоспермы, контролируемая гидратация может рассматриваться как важная особенность, облегчающая атаку полисахарида определенными ферментами. [c.267]

Процессы гидратации и этерификации не являются последовательно идущими процессами, поэтому растворы полисахаридов в концентрированных кислотах представляют собой смеси углеводов различной сложности и продуктов различной степени этерификации этих углеводов. [c.99]

Гидрофильные золи. С биологической точки зрения, гидрофильные золи являются наиболее важным классом коллоидов. Все белки принадлежат к этому классу, как и многие полисахариды и др. Эти вещества совместно с электролитами обусловливают гидратацию тканей. В противоположность гидрофобным золям они образуют очень стабильные растворы, несмотря на довольно большие размеры частиц. Они обязаны своей стабильностью как гидратации, так и электростатическому заряду. [c.272]

Прорастание семян — явление, для которого необходима влага, т. е. гидратация полисахаридов в эндосперме. Структуры галактоманнанов обеспечивают приспособление растений, произрастающих в тропической зоне, к требованиям окружающей среды, в которой изменения влажности имеют сезонный характер. Для сравнения гидратация крахмала п1Хоисходит, вероятно, более постепенно и обратимо — ситуация, более подходящая для умеренного климата. [c.272]

Полисахариды - гидрофильные полимеры, мн. из них образуют высоковязкие водные р-ры (растит, слизи, гиалуроно-вая к-та ф-лу последней см. в ст. Мукополисахариды), а в ряде случаев (в результате своеобразной межмол. ассоциации) - прочные гели (агар, альгиновые кислоты, каррагинаны, пектины). Нек-рые полисахариды образуют высокоупорядоченные надмолекулярные структуры, препятствующие гидратации отдельных молекул такие псяисахариды (напр., хитин, целлюлоза) не раств. в воде. [c.23]

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]

Большое влияние на нее оказывает совместное воздействие воды и температуры. Так, макромолекулы целлюлозы в твердом состоянии прочно связаны между собой водородными связями, которые при нагревании целлюлозы в воде не гидратируются Такие полисахариды гидролизуются на доступной наружной поверхности элементарных фибрилл. Часть гемицеллюлоз, откладывающихся вместе с макромолекулами целлюлозы, не поддается гидратации и гидролизу до растворения наружных слоев целлюлозы. Амилопектин вследствие разветвленной структуры его макромолекул при лагре-вании быстро гидратируется, набухает и начинает легко гидролизоваться. Другой полисахарид крахмала— амилоза, имеющая линейное строение макромолёкул, образует более прочные связи между макромолекулами и поэтйму она гидратируется и гидpoлизyet я медленнее амилопектина. Нерастворимый в холодной воде ксилоуронид древесины березы при нагревании и гидролизе ведет себя аналогично амилозе. При нагревании в воде он постепенно набухает, частично переходит в раствор и быстрее гидролизуется. Описанные наблюдения представлены графически на рис. 65, где по оси абсцисс отложена температура воды, а по оси ординат —коэффициент Э, получающийся как частное от деления найденной константы скорости гидролиза исследуемого полисахарида на константу скорости гидролиза целлюло-лозы, принятой за эталон [103, 104]. [c.407]

Для полисахаридов самым распространенным типом межмолекулярного взаимодействия является образование межмолекулярных водородных связей, и в этом случае огромное влияние на свойства полисахаридов оказывает степень упорядоченности их строения. Так, целлюлоза и хитин, обладающие стереорегулярной структурой и линейной конформацией молекул, нерастворимы в воде и лишь слабо набухают в ней, так как энергия межмолекулярного взаимодействия для этих соединений значительно превосходит энергию гидратации. Даже целлодекстрины сравнительно низкого молекулярного веса плохо растворимы в воде, тогда как полисахариды разветвленного строения, не имеющие квазикристал-лической структуры, обычно легко растворяются при молекулярных весах порядка-нескольких миллионов. Ассоциация полисахаридов в растворах также чаще всего обусловлена межмолекулярными водородными связями иногда она происходит во времени и приводит к структурированию и образованию нерастворимых форм, которые выпадают из раствора в осадок. Это явление назьшается ретроградацией растворов. [c.480]

На растворимость полисахаридов сильное влияние оказывают неорганические соли, pH среды и т. д. Соли, присутствующие в растворе, часто вызывают разрушение водородных связей и повышение растворимости полисахаридов высокие концентрации солей, напротив, уменьшают гидратацию полисахаридных молекул и приводят к выпадению полисахаридов из растворов. Для полисахаридов, являющихся полиэлектролитами (полиуроновые кислоты, сульфаты полисахаридов), имеются дополнительные возможности межмолекулярного взаимодействия за счет электростатических сил этим объясняется, по-видимому, нерастворимость в воде их солей с многовалентными катионами. Аналогичную межмолеку-лярную сшивку в случае нейтральных полисахаридов могут вызывать [c.480]

Гидратация и дегидратация имеют очень большое прикладное значение. Достаточно назвать для подтверждения этого процессы получения спиртов на основе олефинов, синтезы альдегидов, кетонов и кислот на основе ацетиленовых углеводородов, гидролиз полисахаридов, синтезы простых и сложных эфиров, а также ацеталей, различные процессы конденсации и поликонденсации. [c.262]

Т. Лорент развил иную трактовку механизма эксклюзии, которая в большей степени соответствует реальной структуре геля. Он считал, что набухший гель можно уподобить раствору полимера. Влияние, которое кислый полисахарид (гиалуроновая кислота) оказывает на седиментацию макромолекул, можно объяснить лишь образованием из полимерных цепей трехмерной сетки, которая действует в отношении макромолекул как молекулярное сито [23]. Если к раствору белка прибавлять высокомолекулярный декстран, то по мере увеличения концентрации полисахарида белок осаждается [24, 25]. Можно представить, что при растворении декстран связывает часть воды за счет гидратации, что приводит к осаждению белка. Фактически в этом случае высокомолекулярный белок осаждается в большей степени, чем низкомолекулярный [24]. В другой серии опытов Лорент [26] сравнивал эксклюзию белков (при равновесном диализе против раствора гиалуроновой кислоты) с их поведением при хроматографировании на геле гиалуроновой кислоты равной концентрации [27]. Расчеты подтвердили предположение, что гиалуроновая кислота (независимо от присутствия поперечных мостиков) образует в водном растворе непрерывную сеть, состоящую из длинных линейных цепей. [c.118]

Кауко рассматривал реакции гидратации доменных шлаков с точки зрения термодинамики. Как показал предварительный расчет энтропии, эти шлаки характеризуются значительной свободной энергией гидратации. Процессы растворения, кристаллизации и диффузии при гидратации шлаков можно сравнить с медленно протекающими реакциями полисахаридов Стекловидная природа шлаков, согласно Кауко, прежде всего указывает на отсутствие внутреннего равно(весия. Первая реакция шлака с водой представляет собой ионный обмен между Н + и подвижными катионами, помимо которого также происходит адсорбция щелочей. Последующие реакции превращают шлак в необратимые продукты, причем образуются хлопья кремневых гелей, а реакция гидроокиси кальция с кремнеземом приводит к усадке и твердению. [c.832]

КРЕМ ЛАМИНАРИЯ . Как можно судить по названию, при изготовлении этого крема не обошлось без морской капусты (ламинарии сахаристой). Ее настой содержит высокомолекулярные полисахариды (ламинарин, маннит, альгиновую кислоту), иодиды, водорастворимые витамины Вь Вг. Благодаря этим компонентам крем является не только прекрасным питательным средством для кожи, но и способствует ее гидратации, предотвращая тем самым ее преждевременное увядание. [c.17]

Обычно все растительные полисахариды, за исключением хитина и целлюлозы, гидратированы. Гидратация часто наблюдается как в кристаллических участках, так и в аморфных областях. Гидратная вода, находящаяся в кристаллитах, может влиять,, а может и не влиять на конформацию полисахаридного остова. В большинстве случаев наличие воды оказывает влияние на-, размеры элементарной ячейки, хотя в некоторых случаях такой эффект отсутствует. В этой статье рассмотрена структура шести гидратированных полисахаридов с точки зрения состояния гидратной воды в структуре. Показано, что в этих структурах молекулы воды могут быть организованы в стопки ( olumns) ил в плоские листы (sheets). Обсуждаются следующие структуры (1 —>-4)-р-0-ксилан, нигеран, амилоза, галактоманнан, (1—>-3)-iP-D-глюкан и (1 —>-3)-р-0-ксилан. Химические структуры этих полисахаридов представлены на рис. 15.1. [c.255]

Экспериментальную основу следующего ниже обсуждения составляют данные рентгеноструктурного анализа, а не результаты исследования набухания или потери полисахаридом влаги. Такой подход позволяет делать достаточно специфические заключения о взаимодействии полисахарид — вода, но исключает рассмотрение процессов на макромолекулярном уровне, связанных с осмотическими явлениями, которые происходят при таком взаимодействии (как это имеет место в гидрогелях). В полисахаридах существенны оба аспекта, например при прорастании семян гидратация кристаллических участков — это первая стадия процесса, а при образовании крахмального геля наблюдаются явления, характерные для гидрогеля, так ак гидратированные кристаллиты играют роль псевдосшивок [1]. [c.255]

Другим полисахаридом, при гидратации которого обнаруживаются интересные процессы, является (1 —>-3)- р-В-глюкан, часто называемый парамилоно м [20], курдланом [21] или лами-нараном [16]. Молекулярная организация кристаллов этих полисахаридов характеризуется тройной спиралью, образованной тремя переплетенными брспиралями [22,23]. На рентгенограммах, снятых ДЛЯ волокон с высокой кристалличностью при различных значениях относительной влажности, идентифицируются две полиморфные модификации [22]. Для образца, помещенного в вакуум, получают сухую модификацию. Гидратированную модификацию получают при 75%-ной относительной влажности эта модификация содержит две молекулы воды на остаток глюкозы. Взаимопревращения двух модификаций обратимы критическое (для их взаимных переходов) значение относительной влажности находится около 20% и зависит от предыстории образца. [c.268]

Несмотря на отсутствие СНгОН-группы при С5, (1—>-3)-р-0-ксилан ведет себя аналогично глюкану. Кристаллическая структура этих двух полисахаридов весьма сходна, а у ксилана также построена из тройных спиралей [24]. Элементарная ячейка ксилана гексагональна ее параметры приведены в табл. 15.4. Влияние гидратации также аналогично тому, которое наблюдается для глюкана. Однако у ксилана при гидратации не происходит потери симметрии третьего порядка. Представляется очевидной связь этой особенности с отсутствием оксиметильной группы. Наличие симметрии третьего порядка указывает на то, что молекулы воды не могут располагаться внутри тройной спирали. Действительно, невозможно ввести компланарно три молекулы воды в полость диаметром около ЗА и сохранить при этом симметрию третьего порядка. [c.270]

Приведенные выше данные были сознательно ограничены нейтральными гликанами с тем, чтобы избежать обсуждения специфических явлений, возникающих при гидратации полиэлектролитов. Такие явления наблюдаются в мукополисахари-дах [25] и в сульфатированных полисахаридах водорослей [26]. Рассмотренные в этом обзоре гликаны содержатся в цветковых растениях, водорослях и грибах. Их биологическая роль ясна это структурирующие полисахариды, полисахариды матриц и резервные полисахариды (табл. 15.5). Современное понимание несвязанных ближних взаимодействий позволяет предсказать общие особенности конформации отдельной цепи (вторичную структуру) но такие подробности, как образование множественных спиралей или особенности гидратации, лежат за пределами возможностей теоретического предвидения. [c.271]

Можно отметить использование, в частности, кислотоосновного катализа при проведении таких важных процессов, как этерификация спиртов, гидратация и изомеризация олефинов, нитрование углеводородов, гидролиз крахмала и иных полисахаридов, крекинг нефти, алкилирование ароматических соединений, синтез высокомолекулярных веществ методами ионной полимеризации и много других. [c.21]

К. к.-о. приобрел за последние годы исключительно важное практич. значение в химич. процессах, осуществляемых в промышленном масштабе. К числу таких важнейших процессов относятся гидратация и изомеризация олефинов, этерификация спиртов, нитрование углеводородов, гидролиз крахмала и других полисахаридов, алкилирование ароматич. соединений, каталитич. крекинг нефти, синтез высокомолекулярных соединений методами ионной полимеризации и др. Процесс парофазной гидратации этилена в этиловый сиирт, являющийся основным источником синтетич. этилового снирта, осуществляется с использованием в качестве катализатора фосфорной к-ты, нанесенной на пористые силикатные носители. Аналогичные катализаторы применяются при парофазном алкилированип бензола олефинами. Катализаторами алкилирования ароматич. соединений в жидкой фазе служат хлористый алюминий или фтористый бор. Широкое применение в качестве катализаторов процесса полимеризации нек-рых непредельных углеводородов получили фтористый бор, хлорное олово и др. Напр., полимеризация иаобутилена при каталитич. действии BFg протекает с очень большой скоростью при весьма низких темп-рах (ок. —100°). Для каталитич. крекинга нефтп используют алюмосиликатные катализаторы, поверхность к-рых обладает кислотными свойствами- Большая практич. значимость К. к.-о. определила интенсивное развитие исследований в последние годы в области практич. использования кислот и оснований как катализаторов различных процессов и в направлении выявления закономерностей и механизма каталитич. действия этого класса соединепий. [c.241]

При действии йодной кислоты на многоатомные спирты, моно-и полисахариды происходит окисление до альдегидных групп двух гидроксильных групп, образующих а-гликолевую группировку, с одновременным разрывом углерод-углеродной связи между ними. Окислителем является HsIOe, образующаяся при гидратации HIO4 [c.213]

При кипячении зерен крахмала в большом количестве воды в молекулах происходит необратимое расщепление цепочек а-глюкана и разрыв межмолекулярных водородных связей. Этот процесс гидратации сопровождается набуханием зерен крахмала (желатини-зацией или клейстеризацией), имеющим очень большое значение для образования сбраживаемых углеводов и без которого большая часть полисахаридов была бы утрачена. Набухание зерен крахмала начинается в аморфной области и распространяется от центра к краям. Аморфная область проникает в кристаллическую — или путем отделения цепочек глюкана от двойных спиралей амилопектина [ 13], или путем растапливания этой области [29]. Таким образом, в процессе желатинизации аморфные обла-сти ведут себя совершенно иначе, чем кристаллические, и проходят через стадию стеклования. У разных видов крахмала разная температура желатинизации, которой называют температуру, при которой исчезают дифракция рентгеновских лучей и их преломление. У одних сортов крахмала в процессе желатинизации увеличение объема крахмаль- [c.20]