Características da Celobiosa, estrutura, funções

O Celobiosa É o dissacarídeo de glicose que compõe celulose e é obtido a partir da hidrólise parcial de celulose ou neockeze, que é um trissacarídeo composto por frutose e glicose (frutado-gluc-fruto) encontrado em grãos de milho.

Este dissacarídeo foi descrito pelo químico Zdenko Hans Skrap em 1901, que determinou que a celulose é um homopolissacarídeo composto por unidades repetitivas do mesmo dissacarídeo: o celóbulo.

Representação de Haworth para o Celobiosa (Fonte: Edgar181, via Wikimedia Commons)

A celulose é o principal polissacarídeo estrutural no reino vegetal, como é encontrado na parede celular das células vegetais. Portanto, tanto a Celobiosa quanto a celulose têm funções importantes.

Celobiosa não está sozinha na natureza. Isso é considerado como um composto intermediário da degradação de outro polissacarídeo muito mais longo, ou seja, é obtido exclusivamente por hidrólise de celulose.

O celobiosa pode ser sintetizado a partir da glicose por enzimas glucosidase que formam uma ligação β-glucosídica entre o carbono na posição 1 de uma d-glicopiranose e carbono na posição 4 de outro (4-QUALQUER-β-d-glucopiranosil).

Várias investigações foram realizadas para desenvolver sistemas de produção sintética de Cellobiosa, a fim de obter celulose como um produto final. No entanto, a síntese e a produção deste composto são muito mais caras do que obtê -lo de organismos vegetais.

Atualmente, o celobiano é isolado por hidrólise bacteriana da celulose, uma vez que algumas espécies de bactérias possuem celobio -hidroles e enzimas de endocelulosia que são necessárias para a degradação da celulose em dissacarídeos.

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Caracteristicas

A característica mais distinta do celobial é que seus monossacarídeos constituintes são unidos um pelo outro por links do tipo β-1,4 cuja conformação o torna "resistente" à hidrólise por enzimas α-glucosidase, bem como os compostos com um α-1 Link, 4 não pode ser um substrato β-glucosidase.

As cadeias celobiosas em celulose podem ser agrupadas em paralelo ou antiparalle. A mudança da orientação entre eles produz celulose das formas do tipo I (orientação das cadeias de celobia em paralelo) ou celulose do tipo II (orientação das cadeias celobiais em uma forma antiparalela).

A celulose tipo I é a forma natural encontrada nas fibras vegetais de plantas comuns e selvagens, enquanto a celulose tipo II é formada pela recristalização da celulose tipo I que foi hidrolisada para Cellobiosa.

A biossíntese de celulose nas plantas é orquestrada por enzimas glicosiltransferase e celulase sintase, usadas por UDP-glicose ou celóbia como substrato. Geralmente esse substrato é derivado da sacarose.

Outra característica química distinta do Cellobiosa é a de sua capacidade de redução, por isso é classificada como um açúcar redutor, como lactose, isomaltose e maltose.

Estrutura

Celobiosa é um dissacarídeo composto por 4-QUALQUER-β-d-glucopiranosil-β-d-glucopiranose (β-d-GRCp-(1,4) -D -GRC). Os dois monossacarídeos que compõem os celobiosa são estereoisômeros da D-glucosa, com a fórmula geral C6H12O6 e unidos por links glucosídicos tipo β-1,4.

Portanto, a fórmula molecular do Cellobiosa é C12H22O11, uma vez que o oxigênio onde a ligação glucosídica é formada é liberada na forma de água (H2O).

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A estrutura da celulose (Celobious ligada por uma ligação β-1,4) está sujeita a muitas pesquisas, no entanto, uma descrição cristã completa ainda não foi feita.

A celobia presente na estrutura da celulose pode formar uma ponte de hidrogênio entre os oxigenos endocíclicos da celobia vizinha em carbonos de posições 3 'e 6'. Esta ponte de hidrogênio é o resultado de cada resíduo de açúcar que é "virado" em relação à primeira, formando uma fita ou escada.

A estrutura do Celobiosa é comumente representada nos livros com projeções de Haworth unidas por sua ligação β e dentro da estrutura da celulose, que facilita sua visualização dentro da estrutura da parede celular, pois representa as pontes de hidrogênio e ligações glicosídicas.

O peso molecular da celulose pode chegar a vários milhões, e sua alta resistência mecânica e química se deve ao fato de que as cadeias celebiais são orientadas em paralelo e se alinham em um eixo longitudinal, estabelecendo um grande número de pontes intermoleculares de hidrogênio, que dá aumento para microfibrilas altamente estruturadas.

Funções

Celobiosa é um componente de celulose, sendo o principal constituinte estrutural das paredes celulares das plantas. Esta é uma substância fibrosa, resistente e insolúvel na água.

Celulose e, portanto, o Cellobiosa está especialmente concentrado em juncos, caules, troncos e todos os tecidos vegetais lenhosos.

Na celulose, as moléculas celóbicas são orientadas linearmente. As fibras de celulose podem ser formadas por 5.000 a 7.500 células de Celobiosa. O tipo de link que os une e suas características estruturais tornam esse polissacarídeo um material muito resistente.

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Uma das vantagens evolutivas desenvolvidas pelas plantas é o link β-1,4 que se junta às moléculas de Cellobiosa em sua parede celular. A maioria dos animais não pode usar celulose como fonte de energia, porque não possui uma enzima capaz de hidrolisar esses links.

Um desafio atual da humanidade é a produção de biocombustíveis para obter energia segura para o meio ambiente. Portanto, estão sendo realizados testes com enzimas como lignoceluloses, que liberam energia hidrolisando a ligação glucosídica (β-1,4) entre as unidades celobiais que compõem a celulose.

Referências

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