В чем сходства между целлюлозой и хитином?

Целлюлоза и хитин похожи прежде всего тем, что это природные структурные полисахариды. Оба вещества состоят из длинных цепочек повторяющихся сахарных звеньев и служат не для быстрого получения энергии, а главным образом для придания прочности и защиты живым организмам.

Главное сходство заключается в их химической природе. И целлюлоза, и хитин относятся к полисахаридам, то есть к высокомолекулярным углеводам. Их молекулы построены из множества мономерных звеньев, соединенных в длинные линейные цепи. У целлюлозы такими звеньями являются остатки глюкозы, а у хитина — остатки N-ацетилглюкозамина, который близок к глюкозе по строению. Поэтому хитин часто рассматривают как производное целлюлозы, в котором одна из гидроксильных групп заменена азотсодержащей ацетамидной группой.

Оба вещества имеют сходный тип связи между мономерами: звенья соединены β-1,4-гликозидными связями. Именно такая конфигурация делает цепи вытянутыми и позволяет им плотно укладываться рядом друг с другом. Между соседними цепями образуется множество водородных связей, благодаря чему и целлюлоза, и хитин обладают высокой прочностью, устойчивостью и плохо растворяются в воде.

Еще одно важное сходство — их структурная функция. Целлюлоза является основным компонентом клеточных стенок растений, придавая им жесткость и форму. Хитин выполняет похожую роль у грибов и членистоногих: он входит в состав клеточных стенок грибов и наружного скелета насекомых, ракообразных и других членистоногих. То есть в разных группах организмов эти вещества выполняют сходную «строительную» задачу.

Также целлюлоза и хитин плохо перевариваются большинством животных. Это связано с тем, что для расщепления β-1,4-гликозидных связей нужны специальные ферменты. У человека, например, нет собственных ферментов, которые эффективно расщепляли бы целлюлозу или хитин. Поэтому целлюлоза проходит через пищеварительный тракт в основном как пищевое волокно, а хитин также усваивается с трудом.

Оба полисахарида широко распространены в природе. Целлюлоза считается одним из самых распространенных органических веществ на Земле, поскольку содержится в растениях. Хитин также очень распространен, так как образует покровы огромного числа членистоногих и клеточные стенки грибов. Оба вещества играют большую роль в биосфере и участвуют в круговороте органического вещества.

Таким образом, целлюлоза и хитин сходны тем, что являются природными линейными полисахаридами с β-1,4-связями, выполняют опорную и защитную функцию, обладают высокой механической прочностью, нерастворимы в воде, устойчивы к действию многих ферментов и служат важными структурными материалами в живой природе.