Моносахариди

Вуглеводи - це молекули, що складаються з вуглецю, водню та кисню, моносахариди, слово яких означає моно "один", а сахарид походить від грецького sakcharon, що означає "цукор", вони складаються з ланцюжка з п'яти або шести атомів вуглецю з кетоновою групою який являє собою вуглець з подвійним зв'язком з киснем, перебуваючи в нетермінальному вуглеці (див. фіг. 1), або альдегід, що є вуглецем з подвійним зв'язком з киснем у кінцевому вуглеці (див. фіг. 2), і два або більше гідроксильних груп вуглець, приєднаний до кисню без подвійного зв'язку (див. малюнок 3).

будова
РИСУНОК 1 Ацетон Рисунок 2 Альдегід Рисунок 3 Гідроксил

Моносахариди дуже добре розчиняються у воді завдяки своїм ОН-радикалам і завдяки своїй високій полярності водню вони можуть з молекулами води утворювати багато водневих зв’язків із привабливими силами.1 Цукри, що входять до складу ДНК і РНК, є моносахаридами з п’ятьма атомами вуглецю . Цукор у ДНК - це дезоксирибоза (див. Малюнок 4). а в РНК цукор - це рибоза. (див. малюнок 5). Різниця між цукрами полягає в наявності гідроксильної групи на другому вуглеці. 3 Опорна структура ланцюга ДНК складається з одиниць фосфатних та цукрових груп дезоксирибоз. два

Рисунок 4 Дезоксирибоза Рисунок 5 Рибоза

Глюкоза

Серед найважливіших моносахаридів ми маємо глюкозу, фруктозу та галактозу.

Глюкоза - це молекула, що складається з водню та кисню, її формула - C6H1206 (див. Рисунок 6). Перший вуглець - це альдегідна група, інші вуглеці мають гідроксильні групи ОН,

Малюнок 6 Глюкоза

Глюкоза у водному розчині має циклічну або кільцеву структуру (див. Малюнок 7). результат реакції вуглецю 1 з киснем ОН вуглецю 5.

Рисунок 7 Циклічна глюкоза

Характеристика глюкози полягає в тому, що вона має шість атомів вуглецю, тому вона належить до групи гексоз, вона має альдегідну групу на першому вуглеці, має гідроксильні групи ОН, утворює тверді кристали, має солодкий смак. Важливо зазначити, що орієнтація гідроксильних груп є дуже важливою, оскільки глюкоза має таку специфічну конфігурацію. Наприклад, манноза має іншу спрямованість.

Загальновідомим цукром є сахароза (див. Рисунок 8), яка складається з молекули глюкози та молекули фруктози, її отримують із цукрової тростини та буряка.4 Його здатність підсолоджувати залежить від розміру кристалів, більші кристали розчиняються повільніше і менш солодкі.

Малюнок 8 Сахароза

Шлях отримання цукру здійснюється через цукрові заводи, де відбувається кристалізація. Отримані кристали називають бланкілою, і це найчистіша форма цукру. Залишок першої кристалізації використовується для другої кристалізації для утворення більш темного цукру. Після другої, третьої кристалізації виникає коричневий цукор 5.

Фруктоза.

Фруктоза - це моносахарид із формулою C6H1206. (див. малюнок 9). Вони мають ту саму хімічну формулу, що і глюкоза, але їх структура різна. Це називається ізомером. У його структурі є кетон із вуглецем два, і маючи 6 ланцюгів вуглецю, він називається кетогексозою. Його зазвичай називають фруктозою, але його хімічна назва - 1,3,4,5,6-пентагідрокси-2-гексанон. 6

Малюнок 9 Фруктоза

Його циклічна форма стабільніша, ніж лінійна (див. Малюнок 10), коли знаходиться у воді. Ця форма нагадує кільце фурану, тому його ще називають фруктофуранозою.6

Рисунок 10. Циклічна фруктоза

Фруктозу можна знайти в різних продуктах харчування, таких як фініки, яблука, груші, морква, буряк, баклажани, абрикоси, айвове желе, сушений інжир, кавуни, манго, полуниця, виноград, чорниця, персики, вишня та сливи.7 також дуже важливий у меді, оскільки третина меду - це фруктоза.

Фруктоза використовується клітинами в процесі, який називається аеробним диханням. Це спалення фруктози в мітохондріях у присутності кисню для утворення АТФ. Він входить до складу сахарози разом з глюкозою (див. Малюнок 7). Він служить підсолоджувачем у дієтах, які потребують модифікації вуглеводів, і було показано, що він менш каріогенний (утворює менше порожнин).

Фруктоза - дуже потужний підсолоджувач; іншими словами, це надає їжі дуже солодкий смак. Однак є продукти, які підсолоджуються кукурудзяним сиропом з додаванням фруктози. Якщо фруктоза була солодкою, ця комбінація медова! Це відоме як HFCS (кукурудзяний сироп з високим вмістом фруктози).

Високий вміст фруктози в продуктах із ГФУС спричиняє неповне всмоктування цього вуглеводу в тонкому кишечнику.7 Фруктоза, яка переходить у товсту кишку, ферментується бактеріями, виділяючи кислоти та гази, які можуть викликати дискомфорт, саме тому пропонується людям з проблемами всмоктування уникайте продуктів, що містять високий вміст фруктози, кукурудзяний сироп з високим вмістом фруктози, мед, сироп агави, кленовий сироп, патоку та пальмовий або кокосовий цукор.7 Важливо диференціювати проблеми всмоктування від стану Спадкова непереносимість фруктози. 7 Однак кожному, хто постраждав, слід уникати споживання більше фруктози, ніж глюкози

Галактоза

Галактоза - це шестивуглецевий моносахарид, її молекулярна формула - C6H12O6. Це відбувається в лінійній формі (див. Рисунок 10), різниця в глюкозі знаходиться при вуглецевому номері 4, спиртова група цього вуглецю знаходиться ліворуч у лінійній формі, а при циклічній формі група ОН спрямована вгору,

Галактоза походить від шестигранного кільця, утвореного п’ятьма атомами вуглецю та атомом кисню під назвою піран, з цієї причини циклічна форма галактози називається, це з групи піраноз, що називається галактопіраноза, вони мають бета-форму, якщо ОН приєднаний до аномерний вуглець знаходиться вгору, а альфа-форма, якщо ОН, приєднаний до аномерного вуглецю, спрямована вниз, (див. малюнок 11) так само, як і форма D, і форма L, найбільш поширеною є форма D (див. рисунок 12 ).

Галактоза - це моносахаридний цукор, що міститься переважно в молоці та інших молочних продуктах у формі лактози (див. Малюнок 13). Лактоза - це об’єднання глюкози та галактози, а фермент лактаза - той, що розщеплює лактозу. Галактоза природним чином синтезується молочними залозами з утворенням лактози.

Рисунок 11 Галактоза альфа і бета Рисунок 12. Галактоза D і L Рисунок 13. Лактоза

Галактоза має кілька біологічних функцій; деякі з них є частиною різних макромолекул, таких як цереброзиди, гангліозиди та мукопротеїди, галактоза також міститься в еритроцитах, що визначають групу крові системи АВО і сприяють росту біфідобактерій в кишечнику.

Цереброзиди.

Галактоза міститься в гліколіпідах, які називаються цереброзидами, і називається галактоцереброзидами або галактоліпідами, і вони є важливими компонентами нервових клітин мозку.

Цереброзиди руйнуються під дією ферменту, який називається галактозилцерамідаза, і коли організм не в змозі їх розщепити, вони накопичуються і виробляють хворобу Краббе.8 Це аутосомно-рецесивний розлад гена GALC (14q31), який кодує фермент, у цих пацієнтів немає той фермент, який катаболізує гідроліз галактози з галактоцереброзидів та галактозилфінгозину (психозин),

накопичення цитотоксичного психозину викликає апоптоз лігодендроцитів і демінералізацію мієліну, 9 нейронів гине, а нерви в мозку та інших областях не працюють належним чином, ранній початок настає в перші місяці життя, і вони помирають раніше, досягнувши двох років, і пізніше початок починається в пізньому дитинстві та ранньому підлітковому віці 8

Гангліозиди.

Гангліозиди є частиною ліпідів зовнішньої мембрани сірої речовини мозку людини і вважаються мембранними рецепторами, вони складаються з негативно заряджених олігосахаридів, мають залишки цукру з карбоксильними групами, які називаються сиаловими кислотами, і пов'язані з сульфатидами, які є сульфатними групами. o. пов'язані з залишками глюкози або галактози. 10

Мукоптотеїни

Мукопротеїни зв’язані глікозидним зв’язком з ланцюгами серину, треоніну або аспарагіну, олігосахаридні групи, пов’язані з OH-групою серину та треоніну, називаються O-лігандами, тоді як ті, що фіксовані до амідної групи NH2 аспарагіну, називаються N-лігандами, найпоширенішими цукрами олігосахаридів є D-галактоза, D-глюкокоза, D-манноза, D-фукоза серед інших.

Список літератури

Старр, Таггарт, Еверс. Біологія Єдність і різноманітність життя 12 видання 2009 28-29 редакція Cengage Learning.