اقرأ في هذا المقال
- ما هي السكريات المتعددة؟
- تركيبة السكريات المتعددة
- استخدامات السكريات المتعددة
- خصائص السكريات المتعددة
- وظائف السكريات المتعددة
ما هي السكريات المتعددة؟
السكريات المتعددة وتسمى أيضًا الجليكان، وهي الشكل الذي تحدث فيه معظم الكربوهيدرات الطبيعية. قد يكون للسكريات بنية جزيئية إما متفرعة أو خطية. غالبًا ما يتم تجميع المركبات الخطية مثل السليلوز معًا لتشكيل بنية صلبة؛ الأشكال المتفرعة (مثل الصمغ العربي) قابلة للذوبان في الماء بشكل عام وتصنع المعاجين.
تركيبة السكريات المتعددة
يُطلق على السكريات المتعددة المكونة من جزيئات عديدة من سكر واحد أو مشتق واحد من السكر عديدات السكاريد المتجانسة (homoglycans). تشتمل عديدات السكاريد المتجانسة المكونة من الجلوكوز على الجليكوجين والنشا – الكربوهيدرات المخزنة للحيوانات والنباتات على التوالي، بالإضافة إلى السليلوز، وهو المكون الهيكلي المهم لمعظم النباتات.
تُستخدم مستحضرات ديكستران وهو عديد السكاريد المتماثل الجلوكوز الموجود في الوحل الذي تفرزه بعض البكتيريا، كبدائل لبلازما الدم في علاج الصدمة. تشمل عديدات السكاريد المتجانسة الأخرى البنتوزان (المكون من الأرابينوز أو الزيلوز) من الأخشاب والمكسرات والمنتجات النباتية الأخرى؛ والفركتان (الليفانات) المكونة من الفركتوز، مثل الإينولين من جذور ودرنات الخرشوف القدس والداليا.
تحدث عديدات السكاريد المتجانسة المانوز في المكسرات العاجية ودرنات الأوركيد وأشجار الصنوبر والفطريات والبكتيريا. البكتين، الموجود في الفواكه والتوت والمستخدم تجاريًا كعوامل هلامية، يتكون من مشتق من حمض الجالاكتورونيك (مشتق من سكر الجالاكتوز). وحدة تكرار الكيتين، أحد مكونات الهيكل العظمي الخارجي لمفصليات الأرجل هو (N-acetyl-D-glucosamine)، وهو مركب مشتق من الجلوكوز.
تحتوي أصداف المفصليات مثل السرطانات والكركند على حوالي 20٪ من مادة الكيتين. يوجد أيضًا في هياكل معينة من الطفيليات والرخويات ومجموعات اللافقاريات الأخرى (على سبيل المثال: قنديل البحر، البريوزوان، الديدان الخيطية، والأكانثوسيفالانس). كما أنّ جدران الخلايا لمعظم الفطريات هي الكيتين. يرتبط الكيتين في الطبيعة بالبروتين.
عديدات السكاريد التي تتكون من جزيئات من أكثر من السكر أو مشتق السكر تسمى عديدات السكاريد غير المتجانسة (غير المتجانسة). تحتوي معظمها على وحدتين مختلفتين فقط وترتبط بالبروتينات (البروتينات السكرية – على سبيل المثال: غاما جلوبيولين من بلازما الدم، عديدات السكاريد المخاطية الحمضية) أو الدهون (الجليكوليبيدات – على سبيل المثال: الغنغليوزيدات في الجهاز العصبي المركزي). يتم توزيع عديدات السكاريد المخاطية الحمضية على نطاق واسع في الأنسجة الحيوانية.
الوحدة الأساسية هي ما يسمى السكاريد المختلط الذي يتكون من حمض الجلوكورونيك المرتبط بـ (N-acetyl-D-glucosamine). أكثر عديدات السكاريد المخاطية وفرة، حمض الهيالورونيك من النسيج الضام، هو أيضًا المكون الرئيسي لسائل المفصل (الغشاء الزليلي) ويحدث في النسيج الضام الرخو (هلام وارتون) للحبل السري للثدييات. حمض الجلوكورونيك المرتبط بـ (N-acetyl-D-galactosamine) هو الوحدة المتكررة لكبريتات شوندروتن، وهو عديد السكاريد المتغاير الموجود في الغضروف. الهيبارين، عديد السكاريد غير المتجانسة المرتبط بعديدات السكاريد المخاطية الحمضية، له خصائص مضادة للتخثر وهو موجود في الأنسجة الضامة والأنسجة الأخرى.
استخدامات السكريات المتعددة
تحدث عديدات السكاريد غير المتجانسة المعقدة في اللثة النباتية مثل الصمغ العربي من الأكاسيا والصمغ الكثيراء من استراغالوس. يحتوي معظمها على حمض الجلوكورونيك والسكريات المختلفة. يتم إنتاج صمغ النبات بعد الضرر الميكانيكي للحاء (طريقة تستخدم في الإنتاج التجاري) أو هجوم على اللحاء بواسطة بكتيريا أو حشرات أو فطريات معينة، ويستخدم في الفنون (الصمغ العربي) وكعامل لاصق وعامل استحلاب ( صمغ الكثيراء). تحدث عديدات السكاريد المتجانسة أيضًا في جدران الخلايا البكتيرية.
خصائص السكريات المتعددة
السكريات المتعددة لها الخصائص التالية:
- ليست حلوة الذوق.
- كثير منها غير قابل للذوبان في الماء.
- إنّها لا تشكل بلورات على الجفاف.
- يمكن استخراجها لتكوين مسحوق أبيض.
- إنّها كربوهيدرات عالية الوزن الجزيئي.
- داخل الخلايا، تكون مدمجة وغير نشطة تناضحيًا.
- هي تتكون من الهيدروجين والكربون والأكسجين وتكون نسبة الهيدروجين إلى الأكسجين 2: 1.
وظائف السكريات المتعددة
تعمل السكريات كتنظيم هيكلي في الحيوانات والنباتات. تشمل الوظائف الأخرى للسكريات ما يلي:
- يخزنون الطاقة في الكائنات الحية.
- نظرًا لوجود روابط هيدروجينية متعددة، لا يمكن للماء غزو الجزيئات مما يجعلها كارهة للماء.
- إنها تسمح بتغييرات في تدرج التركيز الذي يؤثر على امتصاص الخلايا للعناصر الغذائية والمياه.
- العديد من السكريات تصبح مرتبطة تساهميًا مع الدهون والبروتينات لتشكيل الدهون السكرية والبروتينات السكرية.
- تُستخدم هذه البروتينات السكرية والبروتينات السكرية لإرسال الرسائل أو الإشارات بين الخلايا وداخلها.
- إنّها توفر الدعم للخلايا. يتكون جدار الخلية للنباتات من عديد السكاريد السليلوز، والذي يوفر الدعم لجدار الخلية للنبات. في الحشرات والفطريات، يلعب الكيتين دورًا مهمًا في توفير الدعم للمصفوفة خارج الخلية حول الخلايا
