selobiosa adalah disakarida dari glukosa yang terdiri selulosa dan diperoleh dengan hidrolisis parsial dari selulosa atau neoquestosa, yang merupakan trisakarida terdiri dari fruktosa dan glukosa (Fruct-gluc-Fruct) ditemukan dalam biji-bijian jagung.
Disakarida ini dijelaskan oleh ahli kimia Zdenko Hans Skraup pada tahun 1901, yang menentukan bahwa selulosa adalah homopolisakarida yang terdiri dari unit berulang disakarida yang sama: selobiosa.
Representasi Haworth untuk Cellobiose (Sumber: Edgar181, melalui Wikimedia Commons)
Selulosa adalah polisakarida struktural utama di kingdom tumbuhan, seperti yang ditemukan di dinding sel sel tumbuhan. Oleh karena itu, baik selobiosa dan selulosa memiliki fungsi penting.
Selobiosa tidak ditemukan dengan sendirinya di alam. Ini dianggap sebagai senyawa perantara untuk degradasi polisakarida lain yang lebih panjang, yaitu, diperoleh secara eksklusif dengan hidrolisis selulosa.
Selobiosa dapat disintesis dari glukosa oleh enzim glukosidase yang membentuk ikatan -glukosidik antara karbon pada posisi 1 dari satu D-glukopiranosa dan karbon pada posisi 4 dari yang lain (4- O -β-D-glukopiranosil).
Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengembangkan sistem produksi selobiosa sintetik untuk mendapatkan selulosa sebagai produk akhir. Namun, sintesis dan produksi senyawa ini jauh lebih mahal daripada mendapatkannya dari organisme tumbuhan.
Saat ini, selobiosa diisolasi dengan hidrolisis bakteri selulosa, karena beberapa spesies bakteri memiliki enzim cellobiohydrolases dan endocellulases yang diperlukan untuk degradasi selulosa menjadi disakarida.
Indeks artikel
Karakteristik
Ciri yang paling khas dari selobiosa adalah bahwa monosakarida penyusunnya dihubungkan bersama oleh ikatan tipe -1,4 yang konformasi membuatnya “tahan” terhadap hidrolisis oleh enzim -glukosidase, serta senyawa dengan ikatan -1. , 4 tidak dapat menjadi substrat untuk -glukosidase.
Rantai selobiosa dalam selulosa dapat dikelompokkan secara paralel atau antiparalel. Perubahan orientasi antara ini menyebabkan selulosa tipe I (orientasi rantai selobiosa secara paralel) atau selulosa tipe II (orientasi rantai selobiosa dalam bentuk antiparalel).
Tipe I selulosa adalah bentuk alami yang ditemukan dalam serat sayur umum dan liar tanaman , sedangkan tipe II selulosa dibentuk oleh rekristalisasi tipe I selulosa yang telah dihidrolisis menjadi selobiosa.
Biosintesis selulosa pada tanaman diatur oleh enzim glikosiltransferase dan sintase selulase, yang menggunakan UDP-glukosa atau selobiosa sebagai substrat. Umumnya substrat ini berasal dari sukrosa.
Karakteristik kimia lain yang khas dari selobiosa adalah kapasitas pereduksinya, itulah sebabnya ia diklasifikasikan sebagai gula pereduksi, seperti halnya laktosa, isomaltosa, dan maltosa.
Struktur
Selobiosa adalah disakarida yang tersusun dari 4- O -β-D-glucopyranosyl-β-D-glucopyranose (β-D-Glc p – (1,4) -D-Glc). Dua monosakarida yang menyusun selobiosa adalah stereoisomer D-glukosa, dengan rumus umum C6H12O6 dan dihubungkan oleh ikatan glukosidik tipe -1,4.
Oleh karena itu, rumus molekul selobiosa adalah C12H22O11, karena oksigen tempat ikatan glikosidik terbentuk dilepaskan dalam bentuk air (H2O).
Struktur selulosa (selobiosa yang dihubungkan oleh ikatan -1,4) telah menjadi subjek banyak penelitian, namun deskripsi kristalografi yang lengkap belum tercapai.
Selobiosa yang ada dalam struktur selulosa dapat membentuk ikatan hidrogen antara oksigen endosiklik selobiosa tetangga pada karbon pada posisi 3 ‘dan 6’. Jembatan hidrogen ini merupakan hasil dari setiap residu gula yang “terbalik” terhadap yang pertama, membentuk rantai berupa pita atau tangga.
Struktur selobiosa biasanya direpresentasikan dalam buku-buku dengan proyeksi Haworth yang dihubungkan oleh ikatan dan dalam struktur selulosa, yang memfasilitasi visualisasinya dalam struktur dinding sel, karena mewakili jembatan ikatan hidrogen dan glikosidik.
molekul berat selulosa bisa sampai beberapa juta, dan ketahanan mekanik dan kimia yang tinggi ini disebabkan oleh fakta bahwa rantai selobiosa berorientasi dengan cara paralel dan selaras pada sumbu longitudinal, mendirikan sejumlah besar ikatan hidrogen antarmolekul . , yang menimbulkan mikrofibril yang sangat terstruktur.
Fitur
Selobiosa adalah komponen selulosa, menjadi konstituen struktural utama dari dinding sel tumbuhan. Ini adalah zat berserat yang keras, tidak larut dalam air.
Selulosa dan, oleh karena itu, selobiosa terutama terkonsentrasi pada batang, batang, batang kayu, dan semua jaringan tanaman berkayu.
Dalam selulosa, molekul selobiosa berorientasi secara linier. Serat selulosa dapat terdiri dari 5.000-7.500 unit selobiosa. Jenis ikatan yang menyatukan mereka dan karakteristik strukturalnya membuat polisakarida ini menjadi bahan yang sangat tahan.
Salah satu keuntungan evolusioner yang dikembangkan oleh tanaman adalah ikatan -1,4 yang mengikat molekul selobiosa di dinding selnya. Kebanyakan hewan tidak dapat menggunakan selulosa sebagai sumber energi, karena mereka kekurangan enzim yang mampu menghidrolisis ikatan ini.
Tantangan umat manusia saat ini adalah produksi biofuel untuk mendapatkan energi yang aman bagi lingkungan. Oleh karena itu, pengujian sedang dilakukan dengan enzim seperti lignoselulase, yang melepaskan energi dengan menghidrolisis ikatan glikosidik (β-1,4) antara unit selobiosa yang membentuk selulosa.
Referensi
- Badui, S. (2006). Kimia makanan . (E. Quintanar, Ed.) (Edisi ke-4). Meksiko DF: Pendidikan Pearson.
- Dey, P., & Harborne, J. (1977). Biokimia Tumbuhan . San Diego, California: Pers Akademik.
- Finch, P. (1999). Karbohidrat: Struktur, Sintesis dan Dinamika . London, Inggris: Springer-Science + Media Bisnis, BV
- Nelson, DL, & Cox, MM (2009). Prinsip Biokimia Lehninger . Edisi Omega ( edisi ke-5).
- Tongkat, R. (2001). Karbohidrat. Molekul Manis Kehidupan . Pers Akademik.
- Tongkat, R., & Williams, S. (2009). Karbohidrat: Molekul Penting Kehidupan (Edisi ke-2). lain.
