Kitiini | |
Kitiinikuvio. | |
Henkilöllisyystodistus | |
---|---|
N o CAS | |
N o ECHA | 100 014 313 |
N O EY | 215-744-3 |
Hymyilee |
N ([C @@ H] 1 [C @ H] (O [C @@ H] ([C @@ H] ([C @ H] 1O) O) CO) * O * [C @@ H] 1 [C @@ H] (O) [C @ H] (NC (C) = O) [C @ H] (O [C @@ H] 1CO) * O * [C @@ H] 1 [C @@ H] (O) [C @ H] (NC (C) = O) [C @ H] (O [C @@ H] 1CO) O) C (C) = O , |
Kemialliset ominaisuudet | |
Kaava | C 8 H 13 N O 5 ) n- | (
Moolimassa | 203,1925 ± 0,009 g / mol C 47,29%, H 6,45%, N 6,89%, O 39,37%, |
SI- ja STP- yksiköt, ellei toisin mainita. | |
Kitiini (lausutaan /ki.tin/ ) on molekyyli perheen hiilihydraatteja, ja kaavan ( C 8 H 13 N O 5 ) n . Kitiini on typpipitoinen polysakkaridi saatu polymerointi on N-asetyyliglukosamiini liitetty toisiinsa jota osidic sidos on β-1,4 tyyppiä.
Kitiini on sitkeä ja joustava materiaali (tai kova yhdistettynä kalsiumkarbonaattiin ). Sen syntetisoivat erityiset rauhaset (kitiinirauhaset) monista eläin- ja sienilajeista. Sillä on olennainen rakenteellinen rooli useissa eukaryoottisissa taksoneissa , erityisesti makroskooppisissa sienissä ja hiivoissa , mykorritsoissa ja jäkälissä sekä niveljalkaisissa . Sellaisena sitä pidetään yhtenä Opisthochonts- ryhmän synapomorfioista . Se muodostaa erityisesti ulkoisen kutikulaan hyönteisiä ja kuoret ja äyriäisten , tai kuori on pääjalkaisten ( Nautilus esimerkiksi) ja monet nilviäiset (se on myös yksi komponenteista emo- on- helmi ) ja pseudonacres, jotka muodostavat sisätilan - joitain helmi - ostereiden kuoria ja helmiä tai makean veden helmisimpukoita . Simpukoissa sitä on kuitenkin hyvin vaihteleva osuus lajista riippuen. Sitä löytyy myös monista mikro-organismeista , esimerkiksi kynsinauhasta, joka suojaa rotiferien munia .
Kitiini tulee kreikkalaisesta sanasta χιτών, joka tarkoittaa "tunika", analogisesti niveljalkaisten kuoren ja vaatteen välillä. Termin keksi ranskalainen kemisti Auguste Odier .
Kitiini on valkoinen, taipuisa, ilmaa ja vettä läpäisevä. Siksi se ei tee niveljalkaisten kynsinauhasta kovaa tai läpäisemätöntä eikä anna sille väriä.
Historiallisesti tutkijat huomasivat ensin "tärkkelyspitoisten aineiden" esiintymisen tietyissä eläimissä ja sitten he havaitsivat, että kitiini näytti korvaavan (kasvien) selluloosaa sienissä.
Selluloosa voidaan jakaa kemiallisesti glukoosimolekyyleihin ja reagensseilla, ja melkein samoilla reagensseilla kitiini voidaan jakaa glukosamiinimolekyyleihin. Tämä on käytännössä sama sidostyyppi, joka yhdistää glukoosin ryhmät on selluloosan molekyylin .
Jotkut biologit päättivät 1930-luvulla , että näiden kahden molekyylin välillä on oltava jonkinlainen fysikaalis-kemiallinen rinnakkaisuus , jopa niiden toiminnallisten roolien suhteen organismeissa.
Kitiini on hyvin yleistä eläinmaailmassa. Se on yksi hyönteisten, hämähäkkien ja äyriäisten kynsinauhojen ainesosista , joten sillä on suojaava rooli. Liittyy kalsiumkarbonaatin , siitä tulee jäykkä, ja sitten muodostaa ulkoinen tukiranka ja äyriäisten .
Niveljalkaisten kynsinauhasta
löytyvä kitiini on alfa-kitiiniä, jossa kitiiniketjut on kytketty antiparalleelisesti vetysidoksilla . In brakiopodit , pääjalkaiset ja Annelids löydämme beeta kitiini, jossa kitiinin ketjut ovat tällä kertaa kytketty rinnan vetysidoksia. Gammakitiini on harvinaisempaa, sitä löytyy Brachiopodsista .
Sienissä kitiini on olennainen osa sivuseinää, joka ympäröi ja suojaa sienisoluja ympäristöltä. Kitiinin uskotaan osallistuvan erityisesti sieniseinän jäykkyyteen. Kitiinin polymeeri biologista alkuperää syntetisoidaan osallistuu nimisen entsyymin "kitiinisyntaasin" (CHS), joka voidaan käyttää biologisen markkeri on sieni biomassan . In leivinhiiva ( Saccharomyces cerevisiae ), useita CHS toimintaa syntetisoida kitiini eri solunsisäisiin paikkoi- ja erityisesti vaiheissa orastava tämän yksisoluinen sieni.
Kitiiniä syntetisoivat erilaiset yksisoluiset tai metatsoaaliset eläimet, erityisesti Coelomate Spiralia -perheen eläintieteellisissä ryhmissä ja pääasiassa meriympäristössä. Meren äyriäiset näyttävät olevan ensisijainen lähde.
Marine tuottavuus : Vuonna 1980, tutkijat ovat yrittäneet arvioida ja verrata määrää kitiinin tuottaman planktonin ja lahden Calvi vuonna Korsikassa The krilli ja arktisen ja Etelämantereen , populaatio hummereita rannikoiden Etelä-Afrikan, ja "Korsikan kalliorannikolla olevat infralitoraaliset pohjayhteisöt ja fotofiiliset levät" ; On kummallista, että jokaisessa näistä ekologisesti ja maantieteellisesti hyvin erilaisista tilanteista määrän arvioitiin olevan lähes identtinen: noin 1 g kitiiniä vuodessa ja neliömetriä kallioperää tai meren pintaa.
Jos ekstrapoloimme nämä luvut, yksin äyriäiset tuottavat valtamerissä noin ± 2,3 miljardia tonnia kitiiniä vuodessa.
Erityisesti merellä sillä on rooli hiilen ja typen biogeokemiallisissa kierrossa.
Sienien kitiini hajoaa helposti, mutta polymeroitu kitiini, joka liittyy tiettyihin mineraaleihin ja metalleihin, muodostaa erittäin kestävän polymeerin esimerkiksi simpukoiden kuorissa .
Tietyt entsyymit ( kitinaaseja ) on ruoansulatuskanavan suolikanavan tiettyjen saalistajien sulattaa (lintujen ja nisäkkäiden esimerkiksi). Näitä entsyymejä voidaan tuottaa myös isännän suolistoflooralla, esimerkiksi etanan Helix pomatia bakteerien suolistoflooralla , joka voi siten sulattaa sienet.
Kitiinin löytäminen organismista ei aina tarkoita, että se olisi tuottanut sitä itse; se voi tulla ruoastaan tai suolistofloorasta (endoflora), joka erittää sen.
Kuolleiden hyönteisten tai äyriäisten kitiini hajoaa ekosysteemeissä enemmän tai vähemmän nopeasti mikro-organismien ja bakteerien yhteisöjen toimesta.
Elektronimikroskoopilla tehdyt havainnot osoittavat, että tietyt epäpuhtaudet ( esimerkiksi raskasmetallit , kuten kadmium , kupari , kromi , sinkki ja lyijy ) voivat häiritä kitiinin biosynteesiä ja heikentää simpukoiden helmiä (ilmiö tutkittu joutsenen anodontissa. ) unionidae- perhe ). Tämä saattaa viitata siihen, että tiettyjä ostereihin ja niiden kuoreihin vaikuttavia loisia voidaan helpottaa kuorien saastumisella tietyillä raskasmetalleilla (todellinen saastuminen).
Ominaisuuksiensa vuoksi tämä molekyyli kiinnostaa valmistajia nykyisiin ja tuleviin käyttötarkoituksiin .
Biologiset kudokset tukevat tätä orgaanista yhdistettä yleensä hyvin, ja siksi sitä käytetään kosmetiikassa tai palovammojen hoidossa, koska sillä on parantavia ominaisuuksia. Se voi olla keinotekoinen iho, joka toimii kudoksena, joka levitetään haavaan, eikä sitä tarvitse uudistaa, koska se hajoaa biologisesti, kunnes uusi epidermi muodostuu . Sitä voidaan käyttää sarveiskalvon sidoksiin . Vuonna leikkaus , sitä käytetään kirurgiset langat, koska sen vahvuus ja joustavuus.
Kitiini on myös käytetään adsorbenttina kaapata tietyt osat ( kadmium liuoksena vedessä esimerkiksi, enemmän tai vähemmän hyvin riippuen pH ) tai suodatin jäteveden: se muodostaa ionisoituva ketjuja , joiden avulla on mahdollista vahvistaa metalli- osia tai orgaaninen vuonna suspensio (katso kitosaani ).
Se lisätään myös teollisuusruokiin teknisenä apuvälineenä (erityisesti "kirkastavina aineina / suodatusapuaineina" "hedelmämehujen valmistamiseksi" tai "flokkulointiaineina").
Se voi olla kehrätty tai muovattu, puhdas tai muunnettu.
Prosessi biosynteesin tämän makromolekyylin hyönteisten on kohde tiettyjen kemiallisia torjunta-aineita tunnetaan niin kitiinisynteesin inhibiittorit , kuten flusykloksuroni (Andalin) tai Triflumuroni (Alsystine), erityisesti vastaan käytetään lintuhyttynen hyttynen tai diflubentsuroni , ei ilman haittavaikutusten vaikutukset muihin kuin kohdelajeihin (esimerkiksi vesieläinten äyriäisiin).
Kitiinimolekyyliä käytetään myös laboratorioissa soluviljelyaineena, koska se antaa väliaineelle samanlaiset ominaisuudet kuin in vivo.
Kitiinin uskotaan olevan toiseksi eniten syntetisoitu polymeeri elävässä maailmassa selluloosan takana .
Sen vuosittaisen meren äyriäisten maailmanlaajuisen tuotannon arvioidaan olevan 2,3 × 10 9 t (~ 1 g / vuosi / m 2 ), josta
Äyriäisten saaliiden arvioidaan voivan tuottaa maailmanlaajuisesti 75 000 tonnia kitiiniä vuodessa .