monomerer av kolhydrater är enkla sockerarter och de grundläggande byggstenarna av kolhydrater, de är också kända som monosackarider och används av cellerna i levande saker för att lagra och producera energi.
vilken struktur har monosackarider? Hur använder celler dem för energi?
definiera monosackarider
innan vi går in i de finare detaljerna i monosackarider, låt oss ta en stund att definiera dem., En monosackarid är ett enkelt socker, och de är också de grundläggande enheterna, eller byggstenar, av kolhydrater. Monosackarider är former av monomerer, molekyler som kan kombinera med andra liknande molekyler för att skapa mer komplexa polymerer.
”När du är osäker, äter du kolhydrater.”- Rachel Cohn
den typiska kemiska formeln för en monosackarid är CnH2nOn. Med andra ord skapas de av en hydroxylgrupp (OH) samt en karbonylgrupp (C=O)., Det finns olika former av monosackarider, var och en definieras av hur många kolatomer molekylen har. En diodmolekyl har två kolatomer, en triosermolekyl har tre, en tetros har fyra etc. Några av de viktigaste monosackariderna är fruktos (sex-kol) och fruktos (även sex-kol).
monosackarider binds med varandra för att skapa kolhydrater, kallad antingen polysackarider eller oligosackarider., Om en oligosackarid bara har två monosackarider som komponerar den, kallas den en disackarid. Kombinationen av mer än 20 monosackarider skapar en polysackarid, ett komplext kolhydrat.
Monosackaridstrukturen
monosackarider skapas av hydroxylgrupper och karbonylgrupper. Karbonylgruppen är gjord av kol, som kan bilda upp till fyra bindningar., Dessa kolmolekyler binder samman på olika sätt, och en av kolerna i kolkedjan kommer att bilda en dubbelbindning med en syreatom. Närvaron av denna kol-syre dubbelbindning skapar karbonylgruppen. Observera att om karbonylgruppen finns i slutet av kedjan betyder det att monosackariden ligger inom aldosfamiljen. Om kol-syre dubbel finns i mitten av kedjan betyder det att monosackariden är en del av ketosfamiljen.
molekyler som har identiska formler men olika strukturer kallas strukturella isomerer., Under tiden kallas isomermolekyler som har både samma molekylformel och samma ordning av bundna atomer, men har en annan orientering i ett 3D-utrymme som stereoisomerer.
monosackarider som har åtta eller fler kolmolekyler observeras sällan eftersom de är ganska instabila och bryter ihop mycket snabbt.
funktionen av monosackarider
monosackarider spelar en mängd olika roller inom cellerna hos djur och växter. Funktionen av monosackarider är att lagra energi och producera energi., De flesta organismer härleda sin energi genom att bryta isär monosackariden kallas glukos och utnyttja den energi som frigörs av de kemiska bindningar av glukos.
vissa monosackarider används för att skapa fibrer som kommer samman för att bilda olika cellulära strukturer. Ett exempel på denna process är skapandet av cellulosa av växter. Vissa former av bakterier kan också skapa en cellvägg ur en annan typ av polysackarid. Djurens celler omsluter sig också i en struktur gjord av polysackarider, som som tidigare noterats kommer från mindre monosackarider.,
monosackarider kräver inte att intestinal digestion absorberas, även om oligosackarider först måste hydrolyseras ner till monosackarider innan de kan absorberas.
viktiga monosackarider
tre av de viktigaste monosackariderna är tre sockerarter som kallas glukos, fruktos och galaktos. Var och en av dessa monosackarider med samma kemiska formel: C6H12O6. Det faktum att de tre vanliga sockerarterna alla har sex kolatomer innebär att de är alla hexosmolekyler., Medan samma molekylformel finns i de tre sockerarterna har var och en av sockerarterna ett annat arrangemang av atomer.
glukos
glukos är en monosackarid som ger både struktur och energi till organismer. Glukosmolekyler bryts ner av glykolyssprocessen, och som ett resultat av processen skapar den både energi och kemiska prekursorer som används vid cellulär andning., När en cell har all den energi den behöver, kan överskott av glukos lagras av cellen för senare användning. Glukos lagras genom att kombineras med monosackarider, och vissa växter skapar långa kedjor av lagrad glukos – stärkelse. Denna stärkelse demonteras sedan senare när växten behöver energi. Djur har en liknande lagringsmetod som lagrar glukos som polysackaridglukos.
”hjärnans föredragna bränslekälla är glukos / kolhydrater. Och när du går på en låg-carb, hög-protein diet, din hjärna använder låg-oktan bränsle. Du kommer att vara lite groggy, lite grinig.,”- Jack LaLanne
galaktos
galaktos produceras av många olika organismer, men främst däggdjur. Däggdjur har galaktos i sin mjölk, och när unga däggdjur dricker mjölken får de den energi som lagras i den. Galaktos kombineras ofta med glukos för att skapa en disackarid som kallas laktos. Laktos kan hålla en betydande mängd energi och unga däggdjur skapar speciella enzymer för att bryta ner laktosbindningarna., När ett djur avvenas från sin modermjölk börjar det långsamt att upphöra med produktionen av enzymerna som kan bryta ner glukos och galaktos.
människor är det enda däggdjuret som fortsätter att dricka mjölk i vuxen ålder, och som ett resultat har den mänskliga arten enzymer som kan fortsätta att bryta ner laktos under hela livet. De som är laktosintoleranta har problem med att smälta laktos ordentligt i mjölk eftersom de saknar enzymerna för att göra det.
fruktos
fruktos är extremt lik glukos, även om den har en annan struktur., Medan glukos har en karbonylgrupp i slutet av molekylen har fruktos en karbonylgrupp i mitten av kedjan. Liksom glukos har fruktos sex kol med hydroxylgrupper kopplade till dem. Eftersom fruktos har en annan ringform till den, bearbetas fruktos annorlunda än glukos. Olika monosackarider behöver olika enzymer för att bryta ner dem. Liksom de andra monosackariderna kan fruktos kombineras med andra monosackarider. När fruktos kombinerar det skapar oligosackarider., Ett exempel på detta är sackaros, som är gjord av en fruktosmolekyl kopplad till en glukosmolekyl.
det finns undantag från den allmänna regeln att monosackarider följer som CnH2nOn-formel. Ett undantag är monosackariddeoxiribos, som har den kemiska formeln: H−(C=O)−(CH2)−(CHOH)3−h
2-deoxiribos har en kritisk roll i biologi, eftersom den är en del av molekylen som kallas deoxiribonukleinsyra (DNA), livets byggstenar.
Leave a Reply