Karbohidrat apa yang menyusun rangka luar serangga?

Arthropoda (serangga dan krustasea) dikenal karena penutup luarnya yang keras, atau kerangka luar. Eksoskeleton memungkinkan gerakan sendi sambil menutupi jaringan lunak di dalam tubuh arthropoda.

Bahan struktural utama di beberapa kerangka eksternal adalah kompleks karbohidrat dipanggil kitin.

Kitin adalah senyawa organik yang ditemukan oleh Henri Braconnot, seorang ahli kimia, pada tahun 1811. Itu mendapat namanya dari kata Yunani kiton, yang merupakan kata untuk "surat" (seperti dalam "baju besi"). Ini hadir pada hewan eksoskeleton seperti serangga dan krustasea, tetapi juga pada jamur dinding sel. Kitin menyediakan struktur kerangka bagi hewan-hewan ini untuk melindungi organ dan otot internal mereka.

Kitin adalah karbohidrat kompleks, yang paling umum polimer aminopolisakarida di alam. Ini adalah yang kedua setelah selulosa sebagai polisakarida paling melimpah di Bumi. Strukturnya sangat mirip dengan selulosa, tetapi memiliki unit monomer glukosa yang berbeda.

Nama kimia kitin adalah poli (β-(1-4)-N-asetil-D-glukosamin. Kitin dapat diubah menjadi turunan yang disebut

Kitin adalah bahan transparan, fleksibel, dan pada beberapa organisme seperti krustasea, kitin dapat dikombinasikan dengan kalsium karbonat untuk membuatnya lebih kuat. Kitin dapat terdegradasi di alam oleh bakteri.

Kitin menyediakan bahan struktural utama di beberapa kerangka eksternal. Kerangka ini kaku dan menutupi jaringan lunak di bawahnya. Ini juga memberi otot bahan untuk ditarik.

Cangkang pelindung kitin memberikan keuntungan bagi hewan eksoskeleton karena berfungsi sebagai semacam pelindung. Exoskeletons terbuat dari sendi yang memungkinkan daya ungkit yang lebih baik bagi hewan untuk menggerakkan anggota tubuhnya.

Pengungkit yang lebih baik ini membuat hewan lebih kuat dibandingkan dengan hewan tanpa arsitektur kerangka luar kitin. Kitin juga dapat ditemukan di rahang beberapa organisme, seperti siput.

Dengan bertambahnya ukuran, kerangka luar kitin akan menjadi tidak praktis bagi hewan, sehingga terlalu berat untuk bergerak. Inilah sebabnya mengapa arthropoda cenderung kecil dibandingkan dengan vertebrata besar.

Kerugian lain yang berbeda terjadi ketika hewan exoskeleton menumpahkan atau meranggas cangkang kitin mereka saat mereka tumbuh. Mungkin ada sebanyak enam molts antara penetasan serangga dan ketika sudah dewasa.

Ketika ini terjadi, pernapasan terhambat karena lapisan trakea hewan keluar bersama dengan kerangka luarnya. Ini menempatkan serangga pada risiko, dan situasinya memburuk dengan meningkatnya suhu.

Selain menjadi bahan struktural utama dalam beberapa kerangka eksternal, kitin telah terbukti berguna dalam berbagai bahan buatan manusia. Nanoteknologi telah menggunakan kitin dan kitosan untuk membuat perancah polimer.

Senyawa berbasis kitin dan kitin juga telah digunakan untuk aplikasi biomedis. Struktur rangka yang disediakan kitin dan kitosan membuatnya sangat berharga untuk membuat perancah komposit untuk penyembuhan luka dan pembekuan darah. Hal ini disebabkan oleh mikrofibril kristal dalam kitin yang membuatnya sangat stabil untuk eksoskeleton dan dinding sel jamur.

Senyawa berbasis kitin juga digunakan untuk pengiriman obat, ligan pengenalan biologis untuk diagnosis kanker, oftalmologi, adjuvant vaksin dan melawan tumor.

Kitin dan kitosan tidak beracun, biokompatibel, mikroba dan biodegradable. Mereka memiliki integritas struktural yang besar, sangat berpori dan dapat menurunkan pada tingkat yang dapat diprediksi. Pelarut dapat mengekstrak kitin dari krustasea cangkang untuk digunakan dalam bahan lain.

Karbohidrat paling melimpah kedua di Bumi menyediakan struktur dan fungsi bagi organisme di alam, serta teknologi modern.

Kemajuan masa depan berdasarkan stabilitas dan fleksibilitas kitin harus menyediakan pertanian, bioteknologi, nanomedicine dan bidang lain dengan komponen yang kuat untuk membantu umat manusia.