Полисахаридам, как и другим биополимерам (белкам и нуклеиновым кислотам), свойственны два типа организации макромолекул. Определенная последовательность мономерных звеньев описывает первичную структуру биополимера; пространственное расположение полимерной цепи характеризует вторичную структуру.
По принципу строения полисахариды не отличаются от восстанавливающих олигосахаридов. Различие заключается лишь в количестве моносахаридных остатков в цепи — полисахариды могут содержать их сотни и даже тысячи.
Молекулы полисахаридов часто построены из остатков одного и того же моносахарида, соединенных, как правило, одним типом связи. Такие полисахариды называют гомополисахаридами. Другой тип — гетерополисахариды — состоит из нескольких (чаще всего двух, не более пяти-шести) различных моносахаридных остатков. Но и в этом случае отмечается высокая регулярность строения полимерной цепи.
Номенклатура.
Систематической номенклатуры полисахаридов не существует из-за многообразия структур и сложности строения. Первая попытка систематической номенклатуры гомополисахаридов предлагает замену суффикса -оза на - ан с учетом моносахаридного состава. Так, полисахариды, построенные из остатков D-глюкозы, называют D-глюканами. Тип гликозидной связи указывается символами, применяемыми в номенклатуре олигосахаридов, например β(1→4)-D-глюкан (для целлюлозы).
Для составления названий гетерополисахаридов и разветвленных гомополисахаридов возникают значительные и пока непреодолимые трудности. Поэтому за наиболее распространенными полисахаридами сохраняются исторически сложившиеся тривиальные названия: целлюлоза, амилоза, гликоген, инулин, хитин, пектовая кислота, хондроитин и др.
Крахмал (С6Н10О5)n — основной запасной гомополисахарид растений. Он образуется в растениях в процессе фотосинтеза и «запасается» в клубнях, корнях, зернах злаковых культур. Крахмал — белое аморфное вещество. В холодной воде нерастворим; в горячей — набухает и образует клейстер.
С йодом дает интенсивное сине-фиолетовое окрашивание, исчезающее при нагревании. При нагревании в кислой среде идет стадийный гидролиз крахмала:
Сам крахмал не обладает восстанавливающими свойствами. Декстрины обладают восстанавливающими свойствами, растворимы в воде, имеют сладкий вкус. В частности, декстринизация крахмала осуществляется в процессе выпечки хлеба. Декстрины могут использоваться для приготовления клея.
Крахмал неоднороден и состоит из двух фракций: амилозы (10–20 %) и амилопектина (80–90 %).
Амилоза состоит из α,D-глюкопиранозы, связанных в линейную последовательность α(1®4)-гликозидными связями.
Макромолекула амилозы имеет и вторичную α-спиральную структуру, в которой на каждый виток спирали приходится 6 моносахаридных звеньев. Может образовывать соединения включения. Именно соединение включения амилозы с йодом имеет интенсивное сине-фиолетовое окрашивание.
Амилопектин, в отличие от амилозы, имеет разветвлённое строение. В цепи α,D-глюкопиранозные остатки связаны α(1® 4)-гликозидными связями, а в точках разветвления α(1® 6)-гликозидными связями. Ответвления встречаются через каждые 20–25 остатков.
В пищеварительном тракте человека происходит гидролиз крахмала под действием ферментов, расщепляющих α(1®4) и α(1®6)-гликозидные связи. Конечными продуктами гидролиза являются α,D-глюкопираноза и мальтоза.
