ساختمان سلولز

پلی‌ساکاریدها ، پلیمر منوساکاریدها هستند. از نظر تنوع ، در ساختمان ممکن آنها ، بخصوص در اندازه زنجیر و انشعاب ، قابل مقایسه با پلیمرهای آلکنی هستند، ولی طبیعت در ساختن چنین پلیمرهایی بسیار محافظه‌کار است. سه تا از فراوانترین پلی ساکاریدها ، سلولز ، نشاسته و گلیکوژن می‌باشند که از منومر گلوکز مشتق شده‌اند.

سلولز

سلولز ، پلی- ?- گلوکوپیرانوزید است که از طریق C-4 پیوند دارد و از حدود 3000 واحد منومر تشکیل شده و دارای وزن مولکولی در حدود 500000 است و بیشتر به صورت خطی است. رشته های سلولزی ، تمایل دارند که با پیوندهای هیدروژنی چندگانه بهم متصل شوند. تشکیل تعداد بسیار زیاد پیوند هیدروژنی ، باعث ساختمان کاملا سخت سلولز می‌شود و به صورت دیواره سلولی مواد زنده کاربرد موثر دارد.

همچنین سلولز در درختان و سایر گیاهان به وفور یافت می‌شود. الیاف پنبه کاغذ صافی ، سلولز تقریبا خالص است. چوب و نی در حدود 50 درصد پلی‌ساکارید دارند.

نیتروسلولز

نیتروسلولز

بسیاری از مشتقات سلولز ، استفاده تجارتی دارند. تبدیل گروههای هیدروکسی توسط اسید نیتریک به استر نیترات ، نیتروسلولز تولید می‌کند. اگر مقدار نیترات بالا باشد، ماده منفجره است و در باروت بدون دود بکار می‌رود. با مقدار نیترات کمتر ، پلیمری می‌دهد که به عنوان اولین پلاستیک تجارتی یعنی سلولوئید اهمیت دارد. برای مدت زیادی ، نیتروسلولز بطور وسیعی در صنعت فیلم و عکاسی بکار می‌رفت.

متاسفانه بسیار آتشگیر است و بتدریج تجزیه می‌شود و در حال حاضر به ندرت از آن استفاده می‌شود.

نشاسته

برخلاف سلولز ، نشاسته ، پلی گلوکوزی با پیوند استالی ? است و ساختمانهای متفاوتی دارد. به عنوان ماده غذایی در گیاهان ذخیره می‌شود و مانند سلولز ، بسادگی توسط محلول اسیدی ، به گلوکز تفکیک می‌شود. منابع اصلی نشاسته ، ذرت ، سیب زمینی ، گندم و برنج هستند. آب داغ ، باعث متورم شدن دانه‌های نشاسته شده، آن را به دو جز اصلی آمیلوز (20%) و آمیلوپکتین (80%) تفکیک می‌کند.

هر دوی آنها ، در آب داغ محلول هستند، ولی اولی در آب سرد کمتر محلول می‌باشد. هر دو مولکول آمیلوز از چند صد مولکول گلوکز تشکیل شده است (جرم مولکولی از 150000 تا 600000). ساختمان متفاوتی نسبت به سلولز داشته، هر دو پلیمر بدون شاخه (انشعاب) هستند. تفاوتی که در شیمی فضایی کربنهای آنومری وجود دارد، باعث می‌شود که آمیلوز آرایش پلیمری را ترجیح دهد.

توجه کنید که واحدهای دی ساکاردی در آمیلوز ، همانند واحدهای دی‌ساکاریدی در مالتوز هستند. برخلاف آمیلوز ، آمیلوپکتین ، شاخه‌دار است. این شاخه‌ها در هر بیست تا بیست و پنج واحد گلوکزی و بیشتر در C-6 تکرار می‌شوند. وزن مولکول آنها به میلیونها می‌رسد.

گندم ، از منابع نشاسته

گلیکوژن

پلی‌ساکارید دیگری با ساختمانی مشابه با آمیلوپکتین ولی با شاخه های بیشتر (یکی به ازای هر واحد گلوکزی) و ابعاد بزرگتر (با وزن مولکولی به بزرگی یکصد میلیون) ، گلیکوژن است. این ترکیب از نظر بیولوژیکی مهم است، زیرا یکی از پلی‌ساکاریدهای اصلی برای ذخیره انرژی در انسان و حیوانات است و نیز به دلیل اینکه در دسترسترین منبع گلوکز بین وعده های غذا و در مواقع فعالیت فیزیکی می‌باشد، از اهمیت زیادی برخوردار است