Monosacharido apibrėžimas ir funkcijos

A monosacharidas arba paprastas cukrus yra angliavandeniai to negali būti hidrolizuotas į mažesnius angliavandenius. Kaip ir visus angliavandenius, monosacharidą sudaro trys cheminiai elementai: anglis, vandenilis ir deguonis. Tai paprasčiausias angliavandenių molekulių tipas ir dažnai naudojamas kaip pagrindas sudėtingesnėms molekulėms formuoti.

Monosacharidai apima aldozes, ketozes ir jų darinius. Bendroji monosacharido cheminė formulė yra C_nH_2nO_narba (CH₂O)_n. Monosacharidų pavyzdžiai apima tris labiausiai paplitusias formas: gliukoze (dekstrozė), fruktozė (levuliozė) ir galaktozė.

Pagrindiniai išparduodami produktai: monosacharidai

Gryna forma monosacharidai yra kristaliniai, tirpūs vandenyje, bespalviai kietosios medžiagos. Monosacharidai turi saldų skonį, nes OH grupės orientacija sąveikauja su liežuvio skonio receptoriais, kurie nustato saldumą. Vykstant dehidratacijos reakcijai, du monosacharidai gali sudaryti disacharidas, nuo trijų iki dešimties gali susidaryti oligosacharidas, o daugiau nei dešimt gali sudaryti polisacharidas.

Monosacharidai atlieka dvi pagrindines funkcijas ląstelėje. Jie naudojami energijai kaupti ir gaminti. Gliukozė yra ypač svarbi energijos molekulė. Energija išsiskiria, kai jos cheminiai ryšiai nutrūksta. Monosacharidai taip pat naudojami kaip statybiniai blokai sudėtingesniems cukriams formuoti, kurie yra svarbūs struktūriniai elementai.

Cheminė formulė (CH₂O)_n reiškia, kad monosacharidas yra anglies hidratas. Tačiau cheminė formulė nenurodo anglies atomo išsidėstymo molekulėje ar cukraus chiralumo. Monosacharidai klasifikuojami pagal tai, kiek anglies atomų jie turi, karbonilo grupės išsidėstymą ir jų stereochemiją.

n cheminėje formulėje nurodo anglies atomų skaičių monosacharide. Kiekviename paprastame cukruje yra trys ar daugiau anglies atomų. Jie skirstomi į anglies skaičių: triozės (3), terozės (4), pentozės (5), heksozės (6) ir heptozės (7). Atminkite, kad visos šios klasės pavadintos galūnėmis -ose, nurodant, kad jos yra angliavandeniai. Glicerraldehidas yra triozinis cukrus. Eritrozė ir threose yra tetrozės cukraus pavyzdžiai. Ribozė ir ksilozė yra pentozės cukraus pavyzdžiai. Gausiausias paprastasis cukrus yra heksozės cukrus. Tai apima gliukozę, fruktozę, manozę ir galaktozę. Sedoheptuliozė ir mannoheptuliozė yra heptozės monosacharidų pavyzdžiai.

Aldozės turi ne vieną hidroksilo grupė (-OH) ir karbonilo grupė (C = O) prie galinės anglies, o ketozės turi hidroksilo ir karbonilo grupes, prijungtas prie antrojo anglies atomo.

Klasifikavimo sistemos gali būti derinamos apibūdinant paprastą cukrų. Pavyzdžiui, gliukozė yra aldoheksozė, o ribozė yra ketoheksozė.

Monosacharidai gali egzistuoti kaip tiesiosios grandinės (aciklinės) molekulės arba kaip žiedai (cikliniai). Tiesios molekulės ketono arba aldehido grupė gali grįžtamai reaguoti su kitos anglies hidroksilo grupe, sudarydama heterociklinį žiedą. Žiede deguonies atomas sujungia du anglies atomus. Žiedai, sudaryti iš penkių atomų, yra vadinami furanozės cukrumi, o žiedai, susidedantys iš šešių atomų, yra piranozės formos. Gamtoje tiesios grandinės, furanozės ir piranozės formos egzistuoja pusiausvyroje. Molekulės vadinimas „gliukoze“ gali reikšti tiesiosios grandinės gliukozę, gliukofuranozę, gliukopiranozę arba formų mišinį.

Monosacharidai pasižymi stereochemija. Kiekvienas paprastas cukrus gali būti D- (dextro) arba L- (levo) formos. D ir L formos yra veidrodiniai vienas kito vaizdai. Natūralūs monosacharidai yra D formos, o sintetiniai gaminami monosacharidai paprastai yra L formos.

Cikliniai monosacharidai taip pat demonstruoja stereochemiją. -OH grupė, pakeičianti deguonį iš karbonilo grupės, gali būti vienoje iš dviejų padėčių (paprastai nubrėžtoje aukščiau arba žemiau žiedo). Izomerai žymimi naudojant priešdėlius α- ir β-.

• Fearonas, W.F. (1949). Įvadas į biochemiją (2-asis leidimas). Londonas: Heinemann. ISBN 9781483225395.
• IUPAC (1997) Cheminės terminijos rinkinys (2-asis leidimas). Sudarė A. D. McNaught ir A. Wilkinsonas. Blackwell mokslo publikacijos. Oksfordas. doi: 10.1351 / aukso knygelė. M04021 ISBN 0-9678550-9-8.
• McMurry, Johnas. (2008). Organinė chemija (7-asis leidimas). Belmontas, Kalifornija: Thomsonas Brooksas / Cole'as.
• Pigman, W.; Hortonas, D. (1972). „1 skyrius: Monosacharidų stereochemija“. „Pigmenas ir Hortonas“ (red.). Angliavandeniai: chemija ir biochemija, 1A dalis (2-asis leidimas). San Diegas: akademinė spauda. ISBN 9780323138338.
• Saliamonas, E. P.; Bergas, L.R.; Martinas, D.W. (2004). Biologija. „Cengage“ mokymasis. ISBN 978-0534278281.