Простейшие углеводы, называемые сахарами, рассмотрены в разд. 13.6. Углеводы, имеющие молекулы больших размеров, называют полисахаридами.
К важным полисахаридам относятся крахмал, гликоген и целлюлоза. Крахмал (С6Н10О5)x содержится в растениях, главным образом в семенах и клубнях. Это важная составная часть пищевых продуктов.
Рис. 14.7. Фрагмент гигантских молекул крахмала (слева) и целлюлозы (справа), образованных соответственно из α-D-глюкозы и β-D-глюкозы. Для большей наглядности рисунка атомы водорода не показаны.
Гликоген (С6Н10О5)x — вещество, похожее на крахмал, содержится в крови и во внутренних органах животных, преимущественно в печени. Гликоген служит источником легко усваиваемого питания для тканей организма; как только содержание глюкозы в крови снижается, гликоген быстро гидролизуется с образованием глюкозы.
Целлюлоза, также имеющая формулу (С6Н10О5)x, является устойчивым полисахаридом, который служит весьма прочным структурообразующим материалом для растений; из целлюлозы построены стенки клеток.
Все эти полисахариды состоят из глюкозных колец, которые тысячами связаны в цепи, причем связаны разными способами. В крахмале все остатки ориентированы одинаково и удерживаются кислородными мостиками между атомами углерода, находящимися в положении 1 и 4, с противоположных сторон кольца, как показано в разд. 13.6 для мальтозы (см. также рис. 14.7). В гликогене некоторые глюкозные остатки связаны между собой через кислород, образующий связи с атомами углерода, находящимися в положении 1 и 6. В обоих случаях, как в крахмале, так и в гликогене, это α-кольца. Целлюлоза имеет структуру, подобную структуре крахмала, с 1,4-связями между кольцами, однако эти кольца имеют β-структуру (рис. 14.7). Человеческий организм вырабатывает ферменты, позволяющие усваивать в процессе пищеварения крахмал, но не целлюлозу.
Декстрины — полисахариды, образующиеся при частичном гидролизе крахмала, характеризуются средней молекулярной массой. Декстрины находят применение в качестве связующего компонента лекарственных таблеток, используются для проклеивания бумаги и шлихтования основы тканей, входят в состав печатных красок и клеев, применяются во многих других случаях. На почтовых марках применяют клей из декстрина.