Homopolissacarídeos: características, estrutura, funções, exemplos

Os homopolissacáridos ou homoglycans são um grupo de hidratos de carbono complexos classificados dentro do grupo de polissacarídeos. Isso inclui todos os carboidratos que possuem mais de dez unidades do mesmo tipo de açúcar.

Polissacarídeos são macromoléculas essenciais compostas por múltiplos monômeros de açúcar (monossacarídeos) repetidamente ligados entre si por ligações glicosídicas. Essas macromoléculas representam a maior fonte de recursos naturais renováveis ​​da Terra.

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Exemplo da unidade básica de um homopolissacarídeo de glucano (Fonte: Homopolysaccharide.svg: * Homopolysaccharide.jpg: Trabalho derivado de Costellos: Odysseus1479 () trabalho derivado: Odysseus1479 [Domínio público] via Wikimedia Commons

Bons exemplos de homopolissacarídeos são amido e celulose presentes em grandes quantidades em tecidos vegetais e animais e glicogênio.

Os homopolissacarídeos mais comuns e mais importantes na natureza são formados por resíduos de D-glicose, no entanto, existem homopolissacarídeos compostos de frutose, galactose, manose, arabinose e outros açúcares similares ou derivados.

Suas estruturas, tamanhos, comprimentos e pesos moleculares são altamente variáveis ​​e podem ser determinados tanto pelo tipo de monossacarídeo que os forma, como pelas ligações com as quais esses monossacarídeos se ligam entre si e pela presença ou não de galhos.

Eles têm muitas funções nos organismos onde são encontrados, dentre os quais se destacam a reserva de energia e a estruturação das células e corpos macroscópicos de muitas plantas, animais, fungos e microorganismos.

Características e estrutura

Como na maioria dos polissacarídeos, os homopolissacarídeos são biopolímeros altamente diversos, tanto em função quanto em estrutura.

São macromoléculas cujo grande peso molecular depende, essencialmente, do número de monômeros ou monossacarídeos que os compõem, que podem variar de dez a milhares. No entanto, geralmente o peso molecular é indeterminado.

Os homopolissacarídeos mais comuns na natureza são compostos de resíduos de glicose ligados entre si por ligações glicosídicas do tipo α ou tipo β, das quais depende muito sua função.

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As ligações α-glucosídicas predominam nos homopolissacarídeos de reserva, uma vez que são facilmente hidrolisáveis ​​enzimaticamente. As ligações Β-glucosídicas, por outro lado, são dificilmente hidrolisáveis ​​e são comuns em homopolissacarídeos estruturais.

Características dos monossacarídeos constituintes

É de natureza comum descobrir que os polissacarídeos, incluindo os homopolissacarídeos, são compostos de monômeros de açúcar cuja estrutura é cíclica e onde um dos átomos do anel é quase sempre um átomo de oxigênio e os outros são carbonos.

Os açúcares mais comuns são hexoses, embora também possam ser encontradas pentoses e seus anéis variam em termos de configuração estrutural, dependendo do polissacarídeo considerado.

Classificação de carboidratos

Como mencionado anteriormente, os homopolissacarídeos fazem parte do grupo de polissacarídeos, que são carboidratos complexos.

Entre os polissacarídeos complexos estão dissacarídeos (dois resíduos de açúcar ligados geralmente através de ligações glicosídicas), oligossacarídeos (até dez resíduos açucarados ligados entre si) e polissacarídeos (que têm mais de dez resíduos).

Os polissacarídeos são divididos, de acordo com sua composição, em homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos. Os homopolissacarídeos são compostos do mesmo tipo de açúcar, enquanto os heteropolissacarídeos são misturas complexas de monossacarídeos.

Os polissacarídeos também podem ser classificados de acordo com suas funções e existem três grupos principais que incluem homopolissacarídeos e heteropolissacarídeos: (1) estrutural, (2) reserva ou (3) que formam géis.

Além dos carboidratos complexos, existem carboidratos simples, que são açúcares monossacarídeos (uma única molécula de açúcar).

Ambos os homopolissacarídeos, heteropolissacarídeos, oligossacarídeos e dissacarídeos podem ser hidrolisados ​​nos seus monossacarídeos constituintes.

Funções

Como a glicose é a principal molécula de energia nas células, os homopolissacarídeos desse açúcar são especialmente importantes não apenas para funções metabólicas imediatas, mas também para armazenamento ou armazenamento de energia.

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Nos animais, por exemplo, os homopolissacarídeos de reserva são convertidos em gorduras, o que permite que quantidades muito maiores de energia sejam armazenadas por unidade de massa e são mais “fluidas” nas células, o que tem implicações no movimento do corpo.

Na indústria, os homopolissacarídeos estruturais, como a celulose e a quitina, são altamente explorados para diversos fins.

Papel, algodão e madeira são os exemplos mais comuns de utilidades industriais de celulose e devem incluir também a produção de etanol e biocombustíveis a partir de fermentação e / ou hidrólise.

O amido é extraído e purificado de uma ampla variedade de plantas e é utilizado para diferentes fins, tanto no campo gastronômico quanto na fabricação de plásticos biodegradáveis ​​e outros compostos de importância econômica e comercial.

Exemplos

Amido

O amido é um homopolissacarídeo de estoque vegetal solúvel que é composto por unidades de D-glicose na forma de amilose (20%) e amilopectina (80%). Batatas, arroz, feijão, milho, ervilhas e vários tubérculos são encontrados nas farinhas.

A amilose é composta por cadeias lineares de D-glicoses ligadas entre si por ligações glicosídicas do tipo α-1,4. A amilopectina é composta por cadeias de D-glicoses ligadas por ligações α-1,4, mas também possui ramos ligados por ligações α-1,6 a cada 25 resíduos de glicose, aproximadamente.

Glicogênio

O polissacarídeo de reserva dos animais é um homopolissacarídeo conhecido como glicogênio. Como o amido, o glicogênio é composto de cadeias lineares de D-glicoses ligadas entre si por ligações α-1,4 que são altamente ramificadas graças à presença de ligações α-1,6.

Comparado ao amido, o glicogênio tem ramificações para cada dez (10) resíduos de glicose. Este grau de ramificação tem efeitos fisiológicos importantes em animais.

Celulose

A celulose é um homopolissacarídeo estrutural insolúvel que é uma parte fundamental das paredes celulares dos organismos vegetais. Sua estrutura consiste em cadeias lineares de resíduos de D-glicose ligadas entre si por ligações β-1,4 glicosídicas em vez de ligações α-1,4.

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Graças à presença das ligações β em sua estrutura, as cadeias de celulose são capazes de formar ligações adicionais de hidrogênio entre si, criando uma estrutura rígida e capaz de suportar a pressão.

Quitina

Semelhante à celulose, a quitina é um homopolissacarídeo estrutural insolúvel composto de unidades repetidas de N -acetil-glucosamina ligadas entre si por meio de ligações glucosídicas do tipo β-1,4.

Assim como a celulose, esse tipo de ligação fornece à quitina características estruturais importantes que o tornam um componente ideal do exoesqueleto de artrópodes e crustáceos. Também está presente nas paredes celulares de muitos fungos.

Dextran

O dextrano é um homopolissacarídeo de reserva presente em leveduras e bactérias. Como todos os itens acima, isso também é composto de D-glucoses, mas predominantemente ligadas por ligações α-1,6.

Um exemplo comum deste tipo de polissacarídeo é o que está presente extracelularmente nas bactérias da placa dentária.

Referências

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