Polisakarida: Definisi, Fungsi, Struktur, Penyimpanan Energi, dan Komunikasi Seluler

Polisakarida: Definisi, Fungsi, Struktur, Penyimpanan Energi, dan Komunikasi Seluler

Ini adalah molekul besar yang terdiri dari banyak monosakarida yang lebih kecil. Monosakarida adalah gula sederhana, seperti glukosa.

Enzim khusus mengikat monomer kecil ini bersama-sama menciptakan gula besar atau polimer polisakarida.

Sebuah polisakarida juga disebut glukan . Sebuah polisakarida dapat menjadi homopolisakarida, di mana semua monosakarida adalah sama, atau heteropolisakarida di mana monosakarida bervariasi.

Tergantung pada monosakarida mana yang terhubung, dan karbon mana dalam monosakarida yang terhubung, polisakarida memiliki berbagai bentuk.

Molekul dengan rantai lurus monosakarida disebut polisakarida linier, sedangkan rantai yang memiliki lengan dan belokan dikenal sebagai polisakarida bercabang.

Fungsi polisakarida

Tergantung pada strukturnya, polisakarida dapat memiliki berbagai macam fungsi di alam. Beberapa polisakarida digunakan untuk menyimpan energi, beberapa untuk mengirim pesan seluler, dan lainnya untuk memberikan dukungan bagi sel dan jaringan.

Penyimpanan energi

Banyak polisakarida digunakan untuk menyimpan energi dalam organisme.

Sementara enzim penghasil energi hanya bekerja pada monosakarida yang disimpan dalam polisakarida, polisakarida umumnya melipat dan dapat mengandung banyak monosakarida di daerah padat.

Juga, karena rantai samping monosakarida membentuk ikatan hidrogen sebanyak mungkin dengan dirinya sendiri, air tidak dapat mengganggu molekul, menjadikannya hidrofobik.

Properti ini memungkinkan molekul untuk tetap bersama dan tidak larut dalam sitosol. Ini mengurangi konsentrasi gula dalam sel dan dapat menyerap lebih banyak gula.

Polisakarida tidak hanya menyimpan energi, tetapi memungkinkan perubahan gradien konsentrasi, yang dapat mempengaruhi penyerapan seluler nutrisi dan air.

komunikasi seluler

Banyak polisakarida menjadi glikokonjugat ketika mereka terikat secara kovalen dengan protein atau lipid.

Glikolipid dan glikoprotein dapat digunakan untuk mengirim sinyal antara dan di dalam sel.

Protein yang ditargetkan ke organel tertentu dapat “ditandai” oleh polisakarida tertentu yang membantu sel untuk pindah ke organel tertentu.

Polisakarida dapat diidentifikasi oleh protein khusus, yang kemudian membantu mengikat protein, vesikel, atau zat lain ke mikrotubulus.

Sistem mikrotubulus dan protein terkait di dalam sel dapat membawa zat apa pun ke lokasi yang diinginkan setelah ditandai oleh polisakarida tertentu.

Selanjutnya, organisme multiseluler memiliki sistem kekebalan yang didorong oleh pengenalan glikoprotein pada permukaan sel.

Sel-sel organisme tunggal akan menghasilkan polisakarida tertentu untuk menghiasi sel-selnya. Ketika sistem kekebalan mengenali polisakarida dan glikoprotein lain yang berbeda, ia beraksi dan menghancurkan sel-sel yang menyerang.

Dukungan sel

Sejauh ini salah satu peran polisakarida yang paling penting adalah sebagai pendukung. Semua tanaman di bumi kompatibel, sebagian, dengan selulosa polisakarida.

Organisme lain, seperti serangga dan jamur, menggunakan kitin untuk mendukung matriks ekstraseluler di sekitar sel mereka.

Polisakarida dapat dicampur dengan sejumlah komponen lain untuk membuat kain yang lebih kaku dan tidak terlalu kaku atau bahkan bahan dengan sifat khusus.

Antara kitin dan selulosa, keduanya polisakarida yang terdiri dari monosakarida glukosa, organisme hidup menghasilkan ratusan miliar ton setiap tahun.

Segala sesuatu mulai dari kayu di pohon hingga cangkang makhluk laut diproduksi oleh beberapa jenis polisakarida.

Dengan hanya mengatur ulang struktur, polisakarida dapat berubah dari molekul penyimpanan menjadi molekul berserat yang jauh lebih kuat. Struktur cincin dari kebanyakan monosakarida membantu proses ini, seperti yang terlihat di bawah ini.

Struktur polisakarida

Semua polisakarida terdiri dari proses dasar yang sama: monosakarida dihubungkan melalui ikatan glikosidik.

Ketika mereka berada dalam polisakarida, monosakarida individu dikenal sebagai residu. Tergantung pada polisakarida, setiap kombinasi dari mereka dapat digabungkan secara seri.

Struktur molekul yang digabungkan menentukan struktur dan sifat polisakarida yang dihasilkan.

Interaksi kompleks antara gugus hidroksil (OH), gugus samping lainnya, konfigurasi molekul, dan enzim yang terlibat mempengaruhi polisakarida yang dihasilkan yang dihasilkan.

Polisakarida yang digunakan untuk penyimpanan energi akan memberikan akses mudah ke monosakarida sambil mempertahankan struktur yang kompak.

Sebuah polisakarida yang digunakan sebagai pendukung umumnya dirakit sebagai rantai panjang monosakarida, yang bertindak seperti serat.

Banyak serat bersama-sama menghasilkan ikatan hidrogen antara serat yang memperkuat keseluruhan struktur material, seperti yang terlihat pada gambar di bawah.

Ikatan glikosidik antara monosakarida terdiri dari molekul oksigen yang menjembatani dua cincin karbon.

Ikatan terbentuk ketika gugus hidroksil hilang dari karbon satu molekul, sedangkan hidrogen dilepaskan oleh gugus hidroksil monosakarida lain.

Karbon pada molekul pertama akan menggantikan oksigen pada molekul kedua sebagai miliknya dan ikatan glikosidik terbentuk.

Karena dua molekul hidrogen dan satu oksigen dikeluarkan, reaksi tersebut juga menghasilkan molekul air. Jenis reaksi ini disebut reaksi dehidrasi karena air dikeluarkan dari reagen.