Членистоногі (комахи та ракоподібні) відомі своїм твердим зовнішнім покривом, або екзоскелет. Екзоскелет забезпечує рух суглобів, в той час як він покриває м’які тканини всередині тіла членистоногих.
Основним конструкційним матеріалом деяких зовнішніх скелетів є складний вуглеводів зателефонував хітин.
Що таке хітин?
Хітин - це органічна сполука, яку відкрив Хенрі Браконно, хімік, у 1811 році. Свою назву він отримав від грецького слова хітон, що було словом "пошта" (як у "броні"). Він присутній у екзоскелетах, таких як комахи та ракоподібні, а також у грибах клітинні стінки. Хітин забезпечує каркасну структуру для цих тварин для захисту їх внутрішніх органів і м’язів.
Хітин - складний вуглевод, найбільш поширений амінополісахаридний полімер в природі. Це друге місце після целюлози як найпоширеніший полісахарид на Землі. Його структура досить схожа на целюлозу, але вона має різні мономерні одиниці глюкози.
Хімічна назва хітину - полі (β- (1-4) -N-ацетил-D-глюкозамін. Хітин може бути перетворений у похідну
хітозан з використанням ферментів або деацетилювання. Хітозан більш розчинний у воді, ніж хітин, і його часто використовують у пов’язках, насіннєвих покриттях та у виноробстві.Хітин - прозорий, гнучкий матеріал, і в деяких організмах, таких як ракоподібні, його можна поєднувати з карбонатом кальцію, щоб зробити його ще міцнішим. Хітин може деградувати в природі бактерії.
Переваги хітину для екзоскелетних тварин
Хітин забезпечує основний конструкційний матеріал деяких зовнішніх скелетів. Цей каркас жорсткий і покриває м’які тканини знизу. Він також забезпечує м’язи матеріалом для витягування.
Захисна оболонка хітину надає тваринам екзоскелетів перевагу, оскільки вона працює як свого роду броня. Екзоскелети виготовляються із суглобів, які дозволяють тваринам краще рухати кінцівками.
Цей кращий важель робить тварин міцнішими щодо їх розміру, ніж тварини без зовнішньої каркасної архітектури хітину. Хітин також можна знайти в нижній щелепі деяких організмів, наприклад, у слимаків.
Недоліки хітину для екзоскелетних тварин
Зі збільшенням розміру екзоскелет хітину стає непрактичним для тварини, роблячи його занадто важким для пересування. Ось чому членистоногі, як правило, крихітні в порівнянні з великими хребетними.
Інший суттєвий недолік трапляється, коли тварини екзоскелету линяють або линяють свою хітинову оболонку під час росту. Між штрихуванням шлунку може бути до шести линьк комаха а коли стає дорослим.
Коли це трапляється, дихання ускладнюється, оскільки підкладка трахеола тварини виходить разом з екзоскелетом. Це піддає комах ризику, і ситуація погіршується при підвищенні температури.
Роман для хітину
Окрім того, що хітин є основним структурним матеріалом деяких зовнішніх скелетів, хітин виявився корисним у численних штучних матеріалах. Нанотехнологія використовувала хітин та хітозан для виготовлення полімерні ліси.
Також використовувались хітин та сполуки на основі хітину біомедичні додатки. Структура каркасу, яку забезпечують хітин і хітозан, робить його неоціненним для виготовлення складених риштувань для загоєння ран та згортання крові. Це пов'язано з кристалічні мікрофібрили всередині хітину, що робить його таким стабільним для екзоскелетів та клітинних стінок грибів.
З'єднання на основі хітину також використовуються для доставки ліків, лігандів біологічного розпізнавання для діагностики раку, офтальмології, ад'ювантів вакцин та боротьби з пухлинами.
Хітин та хітозан нетоксичні, біосумісні, мікробні та біологічно розкладаються. Вони мають велику структурну цілісність, дуже пористі і можуть руйнуватися з передбачуваною швидкістю. Розчинники можуть витягувати хітин з ракоподібні оболонки для використання в інших матеріалах.
Нові технології
Другий за кількістю вуглеводів на Землі забезпечує структуру та функціонування організмів у природному світі, а також сучасні технології.
Майбутні досягнення, засновані на стабільності та гнучкості хітину, повинні забезпечити сільське господарство, біотехнологія, наномедицина та інші галузі з потужним компонентом для допомоги людству.
