셀로 비오스는 셀룰로오스를 포함 과당 포도당 구성된 셀룰로오스 트리 사카 라이드 또는 neoquestosa의 부분 가수 분해에 의해 얻어지는 글루코오스 이당류 (Fruct는-Gluc-Fruct)는 옥수수에서 발견 입자.
이 이당류는 1901 년 화학자 Zdenko Hans Skraup에 의해 기술되었으며, 그는 셀룰로오스가 동일한 이당류 인 cellobiose의 반복 단위로 구성된 호모 폴리 사카 라이드라고 결정했습니다.
Cellobiose에 대한 Haworth의 표현 (출처 : Edgar181, via Wikimedia Commons)
셀룰로오스는 식물 세포의 세포벽에서 발견되는 식물계의 주요 구조 다당류입니다. 따라서 셀로 비오스와 셀룰로오스는 모두 중요한 기능을 가지고 있습니다.
셀로 비오스는 자연적으로 그 자체로는 발견되지 않습니다. 이것은 훨씬 더 긴 다당류의 분해를위한 중간 화합물로 간주됩니다. 즉, 셀룰로스의 가수 분해에 의해서만 얻어집니다.
셀로 비오스는 한 D- 글루 코피 라노스의 위치 1에있는 탄소와 다른 위치의 탄소 (4-O -β-D- 글루코 피라 노실).
셀룰로오스를 최종 제품으로 얻기 위해 셀로 비오스 합성 생산 시스템을 개발하기 위해 다양한 연구가 수행되었습니다. 그러나이 화합물의 합성 및 생산은 식물 유기체에서 얻는 것보다 훨씬 비쌉니다.
현재, 일부 박테리아 종은 셀룰로오스를 이당류로 분해하는 데 필요한 효소 인 cellobiohydrolases와 endocellulases를 가지고 있기 때문에 cellobiose는 셀룰로오스의 박테리아 가수 분해에 의해 분리됩니다.
형질
셀로 비오스의 가장 독특한 특징은 구성 단당류가 α- 글루코시다 아제 효소에 의한 가수 분해와 α-1 결합을 가진 화합물에 의한 가수 분해에 대해 "저항성"을 갖는 형태의 β-1,4 결합에 의해 서로 연결되어 있다는 것입니다. , 4는 β- 글루코시다 아제의 기질이 될 수 없습니다.
셀룰로오스의 셀룰로오스 사슬은 병렬 또는 역 평행 방식으로 그룹화 될 수 있습니다. 이들 사이의 배향 변화는 I 형 셀룰로오스 (병렬로 셀로 비오스 사슬의 배향) 또는 II 형 셀룰로오스 (반 평행 형태의 셀로 비오스 사슬의 배향)가 형성되도록합니다.
유형 I 셀룰로오스는 일반 식물과 야생 식물의 식물 섬유에서 발견되는 천연 형태이며, 유형 II 셀룰로오스는 셀로 비오스로 가수 분해 된 유형 I 셀룰로오스를 재결정하여 형성됩니다.
식물에서 셀룰로오스의 생합성은 UDP-glucose 또는 cellobiose를 기질로 사용하는 효소 glycosyltransferase 및 cellulase synthase에 의해 조정됩니다. 일반적으로이 기질은 자당에서 파생됩니다.
셀로 비오스의 또 다른 독특한 화학적 특성은 환원력이라는 것입니다. 이것이 바로 유당, 이소 말토오스, 말토오스처럼 환원당으로 분류되는 이유입니다.
구조
Cellobiose는 4-O-β-D-glucopyranosyl-β-D-glucopyranose (β-D-Glc p-(1,4) -D-Glc)로 구성된 이당류입니다. 셀로 비오스를 구성하는 2 개의 단당류는 일반 식 C6H12O6을 갖고 β-1,4 유형의 글루코 시드 결합에 의해 연결된 D- 글루코스의 입체 이성질체이다.
따라서 글리코 시드 결합이 형성된 산소는 물 (H2O)의 형태로 방출되기 때문에 셀로 비오스의 분자식은 C12H22O11입니다.
셀룰로스의 구조 (β-1,4 결합에 의해 연결된 셀로 비오스)는 많은 연구의 대상 이었지만 아직 완전한 결정 학적 설명이 이루어지지 않았습니다.
셀로 비오스 구조에 존재하는 셀로 비오스는 3 '및 6'위치의 탄소에서 인접한 셀로 비오스의 내환 산소 사이에 수소 결합을 형성 할 수 있습니다. 이 수소 다리는 리본이나 사다리 형태의 사슬을 형성하는 첫 번째에 대해 "뒤집어"있는 각 설탕 잔류 물의 결과입니다.
셀로 비오스의 구조는 일반적으로 β 결합에 의해 연결된 Haworth 투영과 셀룰로스 구조 내에서 책에서 표현되며, 이는 세포벽의 구조 내에서 시각화를 용이하게합니다. 수소와 글리코 시드 결합.
셀룰로오스의 분자량은 수백만에 달할 수 있으며 높은 기계적 및 화학적 내성은 셀로 비오스 사슬이 평행 한 방향으로 배향되고 세로 축에 정렬되어 많은 수의 분자간 수소 결합을 형성하기 때문입니다. , 고도로 구조화 된 마이크로 피 브릴을 생성합니다.
풍모
Cellobiose는 식물 세포벽의 주요 구조 구성 요소 인 셀룰로오스의 구성 요소입니다. 이것은 물에 녹지 않는 질긴 섬유질 물질입니다.
셀룰로오스, 따라서 cellobiose는 특히 지팡이, 줄기, 줄기 및 모든 목본 식물 조직에 집중되어 있습니다.
셀룰로오스에서 셀로 비오스 분자는 선형 방식으로 배향됩니다. 셀룰로오스 섬유는 5,000-7,500 단위의 셀룰로오스로 구성 될 수 있습니다. 이들을 결합하는 결합의 유형과 구조적 특성은이 다당류를 매우 저항력이있는 물질로 만듭니다.
식물이 개발 한 진화 적 이점 중 하나는 세포벽에서 셀로 비오스 분자를 결합하는 β-1,4 결합입니다. 대부분의 동물은 이러한 결합을 가수 분해 할 수있는 효소가 부족하기 때문에 셀룰로오스를 에너지 원으로 사용할 수 없습니다.
인류의 현재 도전은 환경에 안전한 에너지를 얻기 위해 바이오 연료를 생산하는 것입니다. 따라서 셀룰로오스를 구성하는 셀로 비오스 단위 사이의 글리코 시드 결합 (β-1,4)을 가수 분해하여 에너지를 방출하는 리그 노 셀룰라 제와 같은 효소로 테스트가 수행되고 있습니다.
참고 문헌
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