Chitină | |
Modelul chitinei. | |
Identificare | |
---|---|
N o CAS | |
N o ECHA | 100.014.313 |
N o EC | 215-744-3 |
ZÂMBETE |
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 , |
Proprietăți chimice | |
Formulă | C 8 H 13 N O 5 ) n | (
Masă molară | 203,1925 ± 0,009 g / mol C 47,29%, H 6,45%, N 6,89%, O 39,37%, |
Unități de SI și STP, cu excepția cazului în care se prevede altfel. | |
Chitinei (pronuntat /ki.tin/ ) este o molecula din familia de carbohidrați, și formula ( C 8 H 13 N O 5 ) n . Chitina este o azotată polizaharidă care rezultă din polimerizarea de N-acetilglucozamină legate între ele printr - o legătură osidic de tip β-1,4.
Chitina este un material dur și flexibil (sau dur atunci când este combinat cu carbonat de calciu ). Este sintetizat de glande speciale (gitele chitinei) ale multor specii animale și fungice. Acesta joacă un rol structural esențial la mai mulți taxoni eucarioti , în special la ciuperci și drojdii macroscopice , la micorize și licheni și la artropode . Ca atare, este considerat a fi una dintre sinapomorfiile grupului Opisthochonts . Aceasta constituie , în special , cuticulele externe ale insectelor și cochilii de crustacee sau în învelișul de cefalopode ( Nautilus , de exemplu) și multe moluștele (este , de asemenea , una dintre componentele de la mamă la of- perla ) și pseudonacres care constituie interior unele scoici și perle de stridii de perle sau midii de perle de apă dulce . Cu toate acestea, la bivalvi este prezent într-o proporție foarte variabilă în funcție de specie. Se găsește și în numeroase microorganisme , de exemplu în cuticula care protejează ouăle rotiferelor .
Chitina provine din cuvântul grecesc χιτών care înseamnă „tunică”, prin analogie între cochilia artropodelor și îmbrăcămintea. Termenul a fost inventat de chimistul francez Auguste Odier .
Chitina este albă, flexibilă, permeabilă la aer și apă. Prin urmare, nu aceasta face cuticula artropodelor dură sau impermeabilă și nici nu îi conferă culoarea.
Din punct de vedere istoric, oamenii de știință au observat mai întâi prezența „substanțelor cu amidon” la anumite animale și apoi au constatat că chitina părea să înlocuiască celuloza (din plante) din ciuperci.
Celuloza poate fi divizată chimic în molecule de glucoză și prin reactivi și, cu aproape aceiași reactivi, chitina poate fi împărțită în molecule de glucozamină. Acesta este efectiv același tip de legătură care leagă grupele de glucoză din molecula de celuloză .
Unii biologi, în anii 1930 , au dedus că trebuie să existe un fel de paralelism fizico-chimic între aceste două molecule, chiar și pentru rolurile lor funcționale în organisme.
Chitina este foarte frecventă în lumea animalelor. Este unul dintre constituenții cuticulei insectelor, păianjenilor și crustaceelor, deci are un rol protector. Asociat cu carbonat de calciu , devine rigid și apoi formează exoscheletul de crustacee .
Chitina găsită în cuticula artropodelor este chitina alfa în care lanțurile chitinei sunt legate într-o manieră antiparalelă prin legături de hidrogen . La brahiopode , cefalopode și anelide găsim beta chitină în care lanțurile chitinei sunt conectate de această dată în paralel prin legături de hidrogen. Gamina chitina este mai rară, se găsește în brahiopode .
La ciuperci, chitina este o componentă esențială a peretelui lateral care înconjoară și protejează celulele fungice de mediul înconjurător. Se crede că chitina participă în special la rigiditatea peretelui fungic. Polimerul chitinic de origine biologică este sintetizat cu participarea unei enzime numite „chitin sintază” (CHS), care poate fi utilizată ca marker biologic al biomasei fungice. În drojdia de panificație ( Saccharomyces cerevisiae ), mai multe activități CHS sintetizează chitina în diferite locații intracelulare și în anumite stadii ale înmuguririi acestei ciuperci unicelulare.
Chitina este sintetizată de diferite animale unicelulare sau metazoane, în special în grupurile zoologice din descendența Coelomate Spiralia și în principal în mediul marin. Crustaceele marine par a fi sursa primară.
Productivitatea marină : În anii 1980, oamenii de știință au încercat să estimeze și să compare cantitatea de chitină produsă de planctonul golfului Calvi din Corsica , krilul din Arctica și Antarctica , o populație de homari de pe coastele Africii de Sud și „Comunitățile infralitorale bentice cu alge fotofile de pe coastele stâncoase din Corsica” ; curios, pentru fiecare dintre aceste situații ecologice și geografice foarte diferite, cantitatea a fost estimată a fi aproape identică: aproximativ 1 g de chitină pe an și pe metru pătrat de roci de bază sau suprafața oceanului.
Dacă extrapolăm aceste cifre, numai crustaceele produc în oceane aproximativ ± 2,3 miliarde de tone de chitină pe an.
În special pe mare, joacă un rol în ciclurile biogeochimice ale carbonului și azotului.
Chitina ciupercilor se degradează ușor, dar chitina polimerizată și asociată cu anumite minerale și metale constituie un polimer foarte rezistent, de exemplu în cochiliile bivalvelor .
Anumite enzime ( chitinaze ) din tractul digestiv ale anumitor prădători îl digeră (păsări și mamifere de exemplu). Aceste enzime pot fi produse și de flora intestinală a gazdei, de exemplu de flora intestinală bacteriană a melcului Helix pomatia care astfel poate digera ciupercile.
Găsirea chitinei într-un organism nu înseamnă întotdeauna că a produs-o singură; poate proveni din hrana sa sau dintr-o floră intestinală (endoflora) care o secretă.
Chitina insectelor moarte sau a crustaceelor este degradată mai mult sau mai puțin rapid în ecosisteme, de către comunitățile de microorganisme și bacterii.
Observațiile făcute sub un microscop electronic arată că anumiți poluanți ( metale grele , cum ar fi cadmiu , cupru , crom , zinc și plumb , de exemplu) poate interfera cu biosinteza chitinei și degradează sidef de bivalvele (fenomen studiat în anodont lebădă. De familia unionidae ). Acest lucru ar putea sugera că anumite parazitoze care afectează stridiile și cojile lor ar putea fi facilitate prin contaminarea cojilor de anumite metale grele (contaminarea observată efectiv).
Datorită calităților sale, această moleculă este de interes pentru producători, pentru utilizări curente și așteptate în viitor .
Acest compus organic este în general bine susținut de țesuturile biologice și, prin urmare, este utilizat în produse cosmetice sau în tratamentul arsurilor, deoarece are proprietăți de vindecare. Poate veni sub forma unei piele artificială care acționează ca un țesut care se aplică pe rană și nu trebuie reînnoit, deoarece este biodegradat până la formarea unei noi epiderme . Se poate aplica pentru pansamente corneene . În chirurgie , este utilizat pentru fire chirurgicale datorită rezistenței și flexibilității sale.
Chitina este, de asemenea, utilizată ca adsorbant pentru captarea anumitor elemente ( cadmiu în soluție în apă de exemplu, mai mult sau mai puțin bine în funcție de pH ) sau pentru filtrarea apelor uzate: formează lanțuri ionizabile care fac posibilă fixarea elementelor metalice sau organice în suspensie (vezi chitosan ).
De asemenea, este introdus în alimentele industriale ca ajutor tehnologic (în special ca „Agenți de clarificare / ajutoare de filtrare” pentru „fabricarea sucului de fructe” sau ca „Agenți de floculare”).
Poate fi filat sau turnat, pur sau modificat.
Procesul de biosinteză a acestei macromolecule de insecte este ținta unor pesticide chimice cunoscute ca inhibitori ai sintezei chitinei , cum ar fi flucicloxuron (Andalin) sau triflumuron (Alsystine), în special , utilizat împotriva Culex pipiens țânțar sau diflubenzuron , nu fără riscul de partea efecte asupra speciilor nevizate (de exemplu, crustacee acvatice).
Molecula de chitină este utilizată și în laboratoare ca suport pentru cultura celulară, deoarece conferă mediului proprietăți similare cu cele întâlnite in vivo.
Se consideră că chitina este al doilea polimer cel mai sintetizat din lumea vie din spatele celulozei .
Producția sa anuală globală de crustacee marine este estimată la 2,3 × 10 9 t (~ 1 g / an / m 2 ) din care
Se estimează că 75.000 t / an de chitină ar putea fi furnizate de capturile de crustacee la nivel global.