Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қант
Sugar
Ксилоза (ξύλον сөзімен салыстырыңыз, "ағаш"), алғаш рет ағаштан бөлініп алынған және осыған байланысты аталған қант. Ксилоза альдопентоза типіндегі моносахарид болып жіктеледі, яғни оның құрамында бес көміртек атомы және альдегид функционалдық тобы бар. Ол биомассаның негізгі құрамдас бөліктерінің бірі – гемицеллюлозадан алынады. Көптеген қанттар сияқты, ол жағдайларға байланысты әртүрлі құрылымдарға ие болуы мүмкін. Бос альдегид тобының болуымен ол тотығуға қабілетті қант болып табылады.
Xylose (cf. (compare with) ξύλον, , "wood") is a sugar first isolated from wood, and named for it. Xylose is classified as a monosaccharide of the aldopentose type, which means that it contains five carbon atoms and includes an aldehyde functional group. It is derived from hemicellulose, one of the main constituents of biomass. Like most sugars, it can adopt several structures depending on conditions. With its free aldehyde group, it is a reducing sugar.
Құрылымы
Ксилозаның ациклдік түрінің химиялық формуласы . Циклдік гемиацеталь изомерлері ерітіндіде көбірек кездеседі және екі түрге бөлінеді: алты мүшелі C5O сақиналары бар пиранозалар және бес мүшелі C4O сақиналары бар (іргелес CH2OH тобымен) фуранозалар. Бұл сақиналардың әрқайсысы аномерлік гидрокси тобының салыстырмалы орналасуына байланысты қосымша изомеризмге ұшырайды. Декстроротациялық ксилоза түрі тірі организмдерде әдетте эндогендік түрде пайда болады. Ксилозаның леворотациялық түрін синтездеуге болады.
The acyclic form of xylose has chemical formula The cyclic hemiacetal isomers are more prevalent in solution and are of two types: the pyranoses, which feature six membered C5O rings, and the furanoses, which feature five membered C4O rings (with a pendant CH2OH group). Each of these rings is subject to further isomerism, depending on the relative orientation of the anomeric hydroxy group. The dextrorotary form, xylose, is the one that usually occurs endogenously in living things. A levorotary form, xylose, can be synthesized.
Пайда болуы
Ксилоза – кейбір өсімдіктерде (мысалы, қайыңда) шамамен 30% құрайтын, ал басқаларында (көріс пен қарағайда 9% ксилан бар) одан әлдеқайда аз гемицеллюлоза ксиланның негізгі құрылыс бөлігі. Ксилоза көптеген жеуге жарамды өсімдіктердің жаңа өскіндерінде де кең таралған. Оны алғаш рет фин ғалымы Кох 1881 жылы ағаштан бөліп алған, бірақ 1930 жылы сахарозаға шамалас бағамен коммерциялық тұрғыдан қолдануға мүмкіндік болды. Ксилоза сондай-ақ протеогликанның O-типті гликозилдануы кезінде серин немесе треонинге қосылатын алғашқы сахарид болып табылады, сондықтан гепаран сульфаты және хондроитин сульфаты сияқты көптеген анионды полисахаридтердің биосинтез жолдарындағы бірінші сахарид есебінде қарастырылады. Ксилоза Chrysolina coerulans сияқты Chrysolinina қоңыздарының кейбір түрлерінде де кездеседі. Олардың қорғаныс бездерінде жүрек гликозидтері (ксилозаны қоса) бар.
Xylose is the main building block for the hemicellulose xylan, which comprises about 30% of some plants (birch for example), far less in others (spruce and pine have about 9% xylan). Xylose is otherwise pervasive, being found in the embryos of most edible plants. It was first isolated from wood by Finnish scientist, Koch, in 1881, but first became commercially viable, with a price close to sucrose, in 1930. Xylose is also the first saccharide added to the serine or threonine in the proteoglycan type O glycosylation, and, so, it is the first saccharide in biosynthetic pathways of most anionic polysaccharides such as heparan sulfate and chondroitin sulfate. Xylose is also found in some species of Chrysolinina beetles, including Chrysolina coerulans. They have cardiac glycosides (including xylose) in their defensive glands.
Химиялық заттар
Гемицеллюлозаның қышқыл катализімен ыдырауы фурфуралды береді, ол синтетикалық полимерлер мен тетрагидрофуранның алғашқы заты болып табылады.
The acid catalysed degradation of hemicellulose gives furfural, a precursor to synthetic polymers and to tetrahydrofuran.
Адам тұтынуы
Ксилоза адам организмінде метаболизмге түседі, бірақ ол маңызды қоректік зат емес және көбінесе бүйректер арқылы шығарылады. Адамдар ксилозаны тек тамақ арқылы ғана ала алады. Эукариотты микроорганизмдерде оксидоредуктаза жолы кездеседі. Адамдарда протеин ксилозилтрансферазалары (XYLT1, XYLT2) деп аталатын ферменттер бар, олар ксилозаны UDP-ден протеогликандардың негізгі белгісіндегі серинге ауыстырады. Ксилозаның 1 граммында 2,4 калория бар (глюкоза мен сахарозадан кем, шамамен 4 калория/грамм).
Xylose is metabolised by humans, although it is not a major human nutrient and is largely excreted by the kidneys. Humans can obtain xylose only from their diet. An oxidoreductase pathway is present in eukaryotic microorganisms. Humans have enzymes called protein xylosyltransferases (XYLT1, XYLT2) which transfer xylose from UDP to a serine in the core protein of proteoglycans. Xylose contains 2.4 calories per gram (lower than glucose or sucrose, approx. 4 calories per gram).
Жануарлар медицинасы
Мал дәрігерлігінде ксилоза сіңірудің нашарлығын анықтау үшін, науқасқа оразадан кейін су арқылы беріледі. Егер келесі бірнеше сағат ішінде қанда және/немесе зәрде ксилоза табылып, анықталса, онда ол ішектерде сіңірілген. Шамамен 100 г/кг дененің салмағына шаққандағы жоғары ксилоза мөлшері шошқаларда салыстырмалы түрде жақсы көтеріледі, ал адамдардағы зерттеулерге ұқсас, ксилозаның бір бөлігі сіңбеген күйінде зәрмен шығарылады.
In animal medicine, xylose is used to test for malabsorption by administration in water to the patient after fasting. If xylose is detected in blood and/or urine within the next few hours, it has been absorbed by the intestines. High xylose intake on the order of approximately 100 g/kg of animal body weight is relatively well tolerated in pigs, and in a similar manner to results from human studies, a portion of the xylose intake is passed out in urine undigested.
Сутегін өндіру
2014 жылы 50 °C (122 °F) төмен температурада және атмосфералық қысымда ксилозаны сутекке айналдыруға арналған, ферменттерге негізделген процесс жарияланды, бұл процесс теориялық мүмкіндіктің шамамен 100% өнімділігін қамтамасыз етеді. Процесте 13 фермент, соның ішінде жаңа полифосфат ксилулокиназа (XK) қолданылады.
In 2014 a low temperature 50 °C (122 °F), atmospheric pressure enzyme driven process to convert xylose into hydrogen with nearly 100% of the theoretical yield was announced. The process employs 13 enzymes, including a novel polyphosphate xylulokinase (XK).
Деривативтер
Ксилозаны катализдік сутегілендіру арқылы азайту нәтижесінде қант орнына қолданылатын ксилитол алынады.
Reduction of xylose by catalytic hydrogenation produces the sugar substitute xylitol.