Местонахождение моносахаридов в клетке и в организме: моносахариды местонахождение в клетке и в организме

Углеводы | Полезная информация VESNA CLINIC

2020/06/04 👁 16162

В этом материале мы рассказываем о том, что такое углеводы, и объясняем их значение для нашего организма. Материал подготовила наш врач-эндокринолог-диетолог Тюлякова А.Н.

Углеводы – наш основной источник энергии. Для того чтобы обеспечить организм достаточным количеством углеводов, мы должны потреблять до 60-70% углеводов в сутки от суточного калоража.

Углеводы бывают простыми и сложными.

Простые, или быстрые углеводы состоят из моно- и дисахаридов. Они быстро всасываются из желудочно-кишечного тракта и дают быстрый подъем уровня глюкозы в крови. Поджелудочная железа реагирует на повышение гликемии секрецией большого количества гормона инсулина, который утилизирует глюкозу крови и способствует ее поступлению в клетки организма.

Примеры простых углеводов:

— глюкоза;

— фруктоза;

— сахароза;

— мальтоза;

и т.д.

Каждый из простых углеводов может превращаться в глюкозу в нашем организме.

Нет смысла покупать продукты с надписью «не содержит глюкозу», так как при этом продукт может содержать большое количество других моносахаридов. То же самое касается и некоторых сахарозаменителей.

Сложные углеводы – полисахариды, они состоят из множества соединенных между собой моносахаридов. Для их расщепления организму требуется больше времени, в связи с чем они медленно всасываются и дают медленный и плавный подъем уровня глюкозы крови. В ответ на всасывание сложных углеводов организм так же реагирует секрецией инсулина, однако это происходит так же плавно и медленно, как и всасывание самих углеводов.

Чем плохи быстрые углеводы?

1) Стремительный рост уровня глюкозы способствует такому же стремительному росту уровня инсулина, который быстро справляется с повышенным уровнем глюкозы, однако сам еще какое-то время остается в кровяном русле. Помимо способности этого гормона утилизировать глюкозу, инсулин является гормоном голода. Именно поэтому при употреблении большого количества «чистых» простых углеводов вместо ожидаемого чувства насыщения зачастую наступает чувство голода.

2) Энергия, полученная от простых углеводов, рассеивается в виде тепла и при избытке запасается в виде жира, который может откладываться не только в подкожно-жировой клетчатке, но и вокруг органов. Тем самым она создает инсулинорезистентность – нечувствительность клеток к сахароснижающему действию инсулина.

3) Продукты, содержащие простые углеводы, как правило, не имеют в себе каких-либо дополнительных полезных веществ (витамины, минералы, клетчатка), а несут в себе лишь пустые калории.

Норма потребления простых углеводов составляет до 10% от суточного калоража.

Расчет делается так:

1г углеводов = 4 кКал энергии. Следовательно, при суточном потреблении 1600-2000 кКал на простые углеводы может приходиться 40-50 г/сут. Для сравнения в одном пакете фруктового сока 200 мл содержится около 20-25 г сахара.

Выводы:

Избыточное потребление простых углеводов:

1) приводит к отложению калорий в виде жировой ткани, тем самым способствуя набору массы тела и формированию инсулинорезистентности;

2) стимулирует аппетит, что является дополнительным фактором на пути к набору массы тела;

3) не несет в себе никаких полезных веществ, а лишь пустые калории.

Также сладкая пища способствует выработке гормона счастья, серотонина, в головном мозге. А это способствует закреплению неверного пищевого поведения с преобладанием в рационе простых углеводов, вызывая непреодолимое желание побаловать себя чем-то сладким и вкусным.

Где содержатся:

Простые углеводы:

Сахар

Фруктовые соки

Мед

Торты

Пирожные

Конфеты

Мороженое

Сладкие йогурты

Мюсли

Хлопья из злаков

Газированные напитки

Некоторые фрукты (бананы, виноград, финики)

Сложные углеводы:

Крупы

Макароны

Хлеб

Картофель

Некоторые фрукты

Food photo created by freepik — www.freepik.com

Что такое сахароза, фруктоза и глюкоза?

Разбираемся, правда ли, что сахар — это «новая белая смерть». Ведь это натуральный продукт? Как он может быть вредным и в чем его разница с фруктозой и глюкозой?

Подробнее в нашем материале.

Содержание статьи

Сахароза, глюкоза и фруктоза — это три разных вида сахара, которые содержат одинаковое количество калорий. Все они натуральные и есть во фруктах, овощах, молочных продуктах и зернах различных культур, но их также добавляют во многие обработанные продукты (шоколад, печенье, торты и т.д.). Однако все три вида различаются по своей химической структуре, процессу переваривания организмом и тому, как они влияют на ваше здоровье. Для того чтобы разобраться во всех особенностях, рассмотрим каждый их них.

Классификация

Сахара классифицируются как моносахариды и дисахариды. Последние состоят из двух связанных моносахаридов, поэтому, попадая в организм, они разделяются. Сахароза, которую мы знаем как тростниковый сахар, — это дисахарид, состоящий из одной молекулы глюкозы и одной молекулы фруктозы. Глюкоза — это моносахарид и один из самых распространенных источников энергии в живых организмах на планете, она является строительным блоком углеводов. Фруктоза, которую часто называют фруктовым сахаром, тоже моносахарид.

Действие сахара внутри организма

Загвоздка в том, что тело переваривает и поглощает моносахариды и дисахариды по-разному. Поскольку моносахариды уже находятся в своей простейшей форме, их не нужно расщеплять, прежде чем ваш организм сможет их использовать. Они всасываются в тонком кишечнике и попадают в наш кровоток.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Глюкоза после попадания в кровоток сразу поступает к клеткам нашего организма.

Она очень быстро стимулирует высвобождение инсулина, который и помогает ей проникать непосредственно в клетки. Оказавшись внутри, глюкоза либо немедленно используется для создания энергии, либо превращается в гликоген, который хранится в мышцах и печени для дальнейшего использования. Когда уровень сахара в крови понижается, тело сигнализирует о том, что пора «доставать запасы», гликоген вновь превращается в глюкозу, создавая новую энергию.

youtube

Нажми и смотри

Фруктоза повышает уровень сахара в крови медленнее, и не сразу влияет на уровень инсулина. Однако для того чтобы фруктоза принесла энергию в организм, она отправляется в печень, где перерабатывается в глюкозу. Этот орган может переработать лишь определенное количество фруктозы, поэтому когда ее очень много, повышается уровень триглицеридов в крови, которые являются энергетическим запасом, накапливающимся в клетках жировой ткани. Именно поэтому большое потребление фруктозы чревато ожирением.

Что касается сахарозы, то первым делом, попадая в организм, она должна быть расщеплена на глюкозу и фруктозу. Однако тут происходит заминка. Поскольку глюкоза уже успела дать энергию клеткам, фруктоза больше не нужна организму в таком количестве, поэтому практически вся она уходит в жировой энергетический запас.

Что вредит организму

Избыток фруктозы создает нагрузку на печень, что может привести к ряду метаболических проблем. Несколько исследований показали вредное воздействие высокого потребления фруктозы, к ним относятся инсулинорезистентность, диабет 2 типа, ожирение, жировая болезнь печени и метаболический синдром.

Поскольку фруктоза метаболизируется в печени подобно алкоголю, некоторые данные свидетельствуют о том, что она может вызывать аналогичное привыкание. Одно исследование показало, что этот процесс активирует путь вознаграждения в вашем мозге, что может привести к увеличению тяги к сахару.

Врачи говорят, что нет необходимости избегать сахара, который содержится в цельных продуктах, таких как фрукты, овощи и молочная пища. Однако Всемирная организация здравоохранения рекомендует ограничить потребление дополнительного сахара до 5 — 10% от вашего ежедневного потребления калорий. Другими словами, если вы едите 2000 калорий в день, вам стоит потреблять не больше 25 — 50 грамм сахара.

Если не хотите есть много сахара, добавьте в свой рацион яблоки, рассказываем об их пользе. Также узнайте чем полезно арахисовое масло для похудения.

Моносахарид – определение, примеры, функция и структура

Определение моносахаридов

Моносахарид – это основная форма углеводов. Моносахариды могут объединяться посредством гликозидных связей с образованием более крупных углеводов, известных как олигосахаридов или полисахаридов . Олигосахарид, содержащий только два моносахарида, известен как дисахарид . Когда более 20 моносахаридов объединяются гликозидными связями, олигосахарид становится полисахаридом. Некоторые полисахариды, такие как целлюлоза, содержат тысячи моносахаридов. Моносахарид относится к типу мономер или молекула, которая может объединяться с подобными молекулами для создания более крупного полимера .

Функция моносахаридов

Моносахариды выполняют множество функций в клетках. Прежде всего, моносахариды используются для производства и хранения энергии. Большинство организмов создают энергию, расщепляя моносахаридную глюкозу и собирая энергию, высвобождаемую из связей. Другие моносахариды используются для формирования длинных волокон, которые можно использовать в качестве формы клеточной структуры. Растения создают целлюлозу для выполнения этой функции, в то время как некоторые бактерии могут производить аналогичную клеточную стенку из несколько отличающихся полисахаридов. Даже клетки животных окружают себя сложной матрицей полисахаридов, состоящей из более мелких моносахаридов.

Структура моносахаридов

Все моносахариды имеют одну и ту же общую формулу (CH ₂ O) _n, которая обозначает центральную молекулу углерода, связанную с двумя атомами водорода и одним атомом кислорода. Кислород также связывается с водородом, создавая гидроксильную группу. Поскольку углерод может образовывать 4 связи, некоторые из этих молекул углерода могут связываться вместе. Один из атомов углерода в цепи образует двойную связь с кислородом, который называется карбонильной группой. Если этот карбонил находится на конце цепи, моносахарид находится в 9-м положении.Семейство альдоз 0005 . Если карбоксильная группа находится в середине цепи, моносахарид относится к семейству кетозы .

Выше изображение глюкозы. Глюкоза — один из наиболее распространенных в природе моносахаридов, используемый почти всеми формами жизни. Этот простой моносахарид состоит из 6 атомов углерода, каждый из которых помечен на изображении. Первый углерод представляет собой карбонильную группу. Поскольку она находится на конце молекулы, глюкоза относится к семейству альдоз. Обычно моносахариды с более чем 5 атомами углерода существуют в виде колец в растворах воды. Гидроксильная группа пятого атома углерода будет реагировать с первым атомом углерода. Гидроксильная группа отдает свой атом водорода, когда образует связь с первым атомом углерода. Кислород с двойной связью на первом углероде связывается с новым водородом, когда вторая связь с углеродом разрывается. Это образует полностью связанное и стабильное кольцо углерода.

Примеры моносахаридов

Глюкоза

Глюкоза является важным моносахаридом, поскольку она обеспечивает как энергию, так и структуру многих организмов. Молекулы глюкозы могут расщепляться в ходе гликолиза , обеспечивая энергию и предшественники для клеточного дыхания. Если клетка в данный момент больше не нуждается в энергии, глюкозу можно запасти, объединив ее с другими моносахаридами. Растения хранят эти длинные цепи в виде крахмала, который позже можно разобрать и использовать в качестве энергии. Животные хранят цепочки глюкозы в полисахариде 9.0005 гликоген , который может хранить много энергии.

Глюкоза также может быть соединена в длинные цепочки моносахаридов с образованием полисахаридов, напоминающих волокна. Растения обычно производят его в виде целлюлозы. Целлюлоза — одна из самых распространенных молекул на планете, и если бы мы могли взвесить ее всю сразу, она бы весила миллионы тонн. Каждое растение использует целлюлозу, чтобы окружить каждую клетку, создавая жесткие клеточные стенки, которые помогают растениям стоять высоко и оставаться набухшими . Без способности моносахаридов объединяться в эти длинные цепочки растения были бы плоскими и мягкими.

Фруктоза

Хотя фруктоза почти идентична глюкозе, молекула фруктозы немного отличается. Формула ((CH ₂ O) ₆ ) такая же, но структура сильно отличается. Ниже приведено изображение фруктозы:

Обратите внимание, что вместо карбонильной группы на конце молекулы, как в глюкозе, это второй углерод снизу. Это делает фруктозу кетозой, а не альдозой. Как и глюкоза, фруктоза по-прежнему имеет 6 атомов углерода, к каждому из которых присоединена гидроксильная группа. Однако, поскольку кислород с двойной связью во фруктозе находится в другом месте, образуется кольцо немного другой формы. В природе это имеет большое значение в том, как обрабатывается сахар. Большинство реакций в клетках катализируются специфическими ферментами. Для расщепления моносахаридов разной формы требуется определенный фермент.

Фруктоза, поскольку она является моносахаридом, может объединяться с другими моносахаридами с образованием олигосахаридов. Очень распространенным дисахаридом, вырабатываемым растениями, является сахароза. Сахароза представляет собой одну молекулу фруктозы, соединенную с молекулой глюкозы гликозидной связью.

Галактоза

Галактоза представляет собой моносахарид, вырабатываемый многими организмами, особенно млекопитающими. Млекопитающие используют галактозу в молоке, чтобы дать энергию своему потомству. Галактоза соединяется с глюкозой, образуя дисахарид лактозу. Связи в лактозе содержат много энергии, и новорожденные млекопитающие создают специальные ферменты, чтобы разорвать эти связи. После отлучения от материнского молока ферменты, расщепляющие лактозу на глюкозу и моносахариды галактозы, теряются.

Люди, будучи единственным видом млекопитающих, которые потребляют молоко во взрослом возрасте, развили некоторые интересные функции ферментов. В популяциях, которые пьют много молока, большинство взрослых способны переваривать лактозу большую часть своей жизни. В популяциях, которые не пьют молоко после отлучения от груди, непереносимость лактозы поражает почти все население. Хотя моносахариды могут быть расщеплены по отдельности, молекула лактозы больше не может быть переварена. Симптомы непереносимости лактозы (спазмы в животе и диарея) вызваны токсинами, вырабатываемыми бактериями в кишечнике, переваривающими избыток лактозы. Токсины и избыточные питательные вещества, которые они создают, повышают общее количество растворенных веществ в кишечнике, заставляя его удерживать больше воды для поддержания стабильного pH.

Дисахарид – Два моносахарида, соединенных гликозидной связью.
Олигосахариды – 3-20 моносахаридов, соединенных гликозидными связями, обычно используемые для перемещения моносахаридов и их кратковременного хранения.
Полисахариды – Много (20+) моносахаридов, обычно соединенных в длинные цепи, используемые для хранения или структурной поддержки.
Углеводы – Сахара и крахмалы, все из моносахаридов.

Викторина

1. Сукралоза, распространенный искусственный подсластитель, похожа по форме на сахарозу, сахар, вырабатываемый растениями. Однако вместо гидроксильных групп (ОН), связанных со всеми атомами углерода, сукралоза имеет в своей структуре несколько атомов хлора (Cl). Исследования показали, что в то время как большая часть потребляемой сукралозы проходит через человека, 2-8% ее метаболизируется. Почему это может представлять проблему для человека, переваривающего сукралозу?
A. Не так калорийно, как сахароза.
B. Без гидроксильных групп организм не может функционировать.
C. Ферменты организма не адаптированы к метаболизму сукралозы.

Ответ на вопрос №1

C верно. Атомы хлора в молекуле сукралозы могут представлять серьезную проблему для ферментов организма. Частью механизма, связывающего фермент с субстратом, является форма молекулы. Как только реакция происходит, продукты должны быть высвобождены. Если сахараза, фермент, расщепляющий сахарозу, ингибируется или повреждается атомами хлора, фермент может перестать функционировать. В то время как организм может производить больше ферментов, если количество проглоченной сукралозы превышает выработку организмом нового фермента, человек больше не сможет переваривать сахарозу. Это может привести к дефициту питательных веществ или другим вредным побочным эффектам.

2. Аминокислота представляет собой отдельную молекулу, которую можно добавить в цепочку для создания белка. Аминокислота не является углеводом. Какой из следующих терминов описывает аминокислоту?
A. Мономер
B. Моносахарид
C. Полимер

Ответ на вопрос №2

A 9007 5 правильно. Аминокислота представляет собой единую единицу, которую можно комбинировать с другими аминокислотами для создания полимеров аминокислот. Это делает отдельную аминокислоту мономером. Срок сахарид — это другое название сахара. Поскольку аминокислоты не являются сахарами, они не являются моносахаридами. Однако моносахарид является мономером, поскольку он может образовывать полисахаридные полимеры при последовательном соединении с другими моносахаридами.

3. Как уже упоминалось, моносахариды, состоящие из более чем 5 атомов углерода, в природе часто имеют тенденцию образовывать кольца. Взаимодействие, которое заставляет их образовывать кольца, связано с силами полярных молекул воды, действующих на моносахариды. Если моносахариды поместить в неполярный раствор, что они образуют?
A. Спирали
B. Линейные молекулы
C. Кольца

Ответ на вопрос №3

B 900 75 правильно. В неполярном растворе никакие силы не будут тянуть молекулу внутрь себя, и неполярные области молекулы будут слабо взаимодействовать с раствором. Если бы кольцо начало формироваться, было бы нелегко найти источник атомов водорода, поскольку неполярные растворы часто имеют мало свободных ионов для использования. В воде для создания связей доступно много свободных ионов водорода. Без них и сил, создаваемых полярными молекулами воды, углеродный скелет оставался бы жесткой линейной молекулой.

Список, источники, свойства и функции

Быстрая навигация

[скрыть]

Введение
Моносахариды являются простейшей формой углеводов, присутствующих в природе. Они действуют как строительные блоки сложных углеводов, таких как олигосахариды и полисахариды. Все сложные углеводы в нашем организме расщепляются до моносахаридов и затем всасываются в кровь. Они дают энергию нашему телу. Они также образуют важные компоненты других биологически важных молекул.
В этом разделе примечаний мы обсудим различные аспекты моносахаридов, такие как их структура, общая формула, физические и химические свойства, а также примеры, а также их функции и происхождение и т. д. Вам следует просмотреть все примечания, чтобы понять суть полная концепция моносахаридов.
Структура
С химической точки зрения моносахариды известны как полигидроксиальдегиды или кетоны. Это означает, что они являются органическим соединением, имеющим;
Альдегидная или кетоновая функциональная группа
Множественные гидроксильные группы
Давайте обсудим эти компоненты моносахаридов более подробно.
Альдегидная группа
Альдегидная функциональная группа придает моносахаридам свойства альдегида. Эта функциональная группа представлена молекулярной формулой (R-CHO). Моносахариды, имеющие альдегидную функциональную группу, известны как альдозы или альдозные сахара. Эта функциональная группа всегда присутствует на одном конце цепи атомов углерода моносахарида.
Кетоновая группа
Кетоновая функциональная группа придает моносахаридам свойства кетонов. Молекулярная формула для представления кетоновой группы записывается как (RC(=O)R’). Моносахариды, имеющие кетоновые функциональные группы, известны как кетосахариды или кетозы. Эта функциональная группа никогда не находится на конце цепочки атомов углерода, а скорее присутствует во втором или предпоследнем положении в моносахаридах.
Гидроксильные группы
Моносахариды представляют собой полигидроксисоединения, имеющие несколько гидроксильных групп. Эти гидроксильные группы придают свойства спирта углеводам. Все атомы углерода в моносахариде присоединены к гидроксильной группе, кроме той, которая является частью альдегидной или кетоновой группы.
Общая формула
Общая молекулярная формула всех моносахаридов (CH ₂ O) _x. В случае моносахаридов значение «х» колеблется от 3 до 7 и более. Это означает, что моносахариды должны иметь не менее 3 атомов углерода.
Номенклатура
Номенклатура моносахаридов основана на количестве атомов углерода, присутствующих в их структуре, и типе функциональной группы, которую они несут.
Научное название моносахарида начинается с названия присутствующей в нем функциональной группы, за которым следует число атомов углерода на латыни. В конце имени также добавляется суффикс «ose».
Например, термин «пентоза» означает моносахарид, содержащий пять атомов углерода. Если этот моносахарид содержит альдегидную функциональную группу, он будет называться «альдопентозой», а если он содержит кетоновую функциональную группу, он будет называться «кетопентозой».
Термин «альдозы» используется для обозначения всех моносахаридов, имеющих альдегидную группу, тогда как термин «кетозы» используется для обозначения всех моносахаридов, имеющих кетоновую функциональную группу.
Иногда для моносахаридов используются специальные названия, такие как глюкоза, фруктоза, рибоза и т. д.
Физические свойства
В этом разделе мы обсудим общие физические свойства всех моносахаридов.
Не подвергаются гидролизу
Гидролиз — это процесс, при котором большая молекула расщепляется на более мелкие с помощью молекулы воды. Связь разрывается с помощью молекулы воды, и к новым молекулам добавляются водородные и гидроксильные компоненты воды.
Моносахариды представляют собой простейшую форму углеводов. Их нельзя разложить на более простые соединения. Поэтому они не подвергаются гидролизу.

Растворимы в воде
Как мы уже знаем, моносахариды имеют в своей структуре большое количество гидроксильных групп. Эти гидроксильные группы могут образовывать водородные связи с молекулами воды. Из-за большого количества гидроксильных групп все моносахариды могут очень легко растворяться в воде.
Они сладкие на вкус
Моносахариды имеют сладкий вкус из-за особой ориентации гидроксильных групп. Эти гидроксильные группы в моносахаридах расположены таким образом, что они взаимодействуют и активируют рецепторы сладкого, присутствующие на нашем языке. По этой же причине их называют сахарами.

Восстанавливающие сахара
Восстанавливающий сахар — это сахар, который может действовать как восстановитель. Он может отдавать электрон и восстанавливать соединение-реципиент и, таким образом, сам окисляется. Чтобы сахар вел себя как восстановитель, он должен иметь свободную альдегидную или кетоновую группу, чтобы атом кислорода свободной функциональной группы мог отдавать электроны соединениям-реципиентам.
Все моносахариды имеют свободную альдегидную или кетоновую группу и поэтому могут вести себя как восстановители. Поэтому их еще называют редуцирующими сахарами.
Стереоизомерия
За исключением последнего атома углерода и того, который является частью функциональной группы, все остальные атомы углерода в моносахариды присоединены к четырем различным группам и, таким образом, называются хиральными атомами углерода.
Благодаря хиральности атомов углерода каждый моносахарид может иметь две структуры, которые являются зеркальными отображениями друг друга. Они известны как стереоизомеры или энантиомеры.
Два энантиомера включают L-форму и D-форму. В L-изомере все гидроксильные группы расположены слева от атомов углерода, а в D-изомере — справа.
Все моносахариды имеют два энантиомера, D-изомер и L-изомер. Например, глюкоза существует в двух формах: D-глюкоза и L-глюкоза. D-изомеры более распространены в природе.
Кольцевая структура
Моносахариды, имеющие более трех атомов углерода, могут существовать в двух структурных формах: с открытой цепью или ациклической структурой и замкнутой кольцевой или циклической структурой.
Всякий раз, когда моносахарид растворяется в воде, он подвергается нейтрофильной реакции между карбонильной группой (C=O) и одной из гидроксильных групп, что приводит к образованию кольца, которое включает мостиковый атом кислорода.
Химические свойства
Химические свойства моносахаридов основаны на присутствующих в них функциональных группах. Поскольку они имеют гидроксильную группу, а также альдегидную или кетоновую группу, моносахариды проявляют следующие химические свойства.
Окисление
Благодаря наличию альдегидной группы моносахариды могут подвергаться окислению с образованием карбоновых кислот. Моносахариды, имеющие кетоновую группу, перед окислением превращаются в альдегидный изомер в растворе. Этот процесс, в котором кетоновый изомер превращается в альдегидный изомер, известен как 9.0074 Таутомеризация .
Примеры окисления в живых организмах включают процесс гликолиза, при котором глюкоза превращается в две молекулы пировиноградной кислоты.
Восстановление
В процессе восстановления альдегидная или кетоновая функциональная группа моносахаридов превращается в гидроксильную группу, что приводит к образованию полиспирта, также известного как «полиол». В этом процессе один или несколько электронов отдаются моносахариду в виде атомов водорода восстановителем.
Примером восстановления моносахаридов в организме человека является превращение глюкозы в сорбит в глазах и некоторых других органах.
Образование сложных эфиров
Сложные эфиры представляют собой соединения, образующиеся при реакции кислоты со спиртом с выделением молекулы воды. Моносахариды также могут образовывать сложные эфиры, потому что они ведут себя как спирт из-за наличия нескольких гидроксильных групп. Они реагируют с карбоновыми кислотами или другими органическими кислотами, образуя сложные эфиры в нашем организме.
Ферментация
Ферментация — это катаболический процесс, при котором сложные молекулы расщепляются на более простые в отсутствие кислорода. Хотя моносахариды не подвергаются гидролизу, они могут расщепляться на спирт и углекислый газ в процессе ферментации. Процесс брожения обычно происходит в бактериях, дрожжах и других микроорганизмах. Ферментация также происходит в организме человека в анаэробных условиях.
Например, глюкоза подвергается ферментации с образованием этилового спирта и диоксида углерода.
Гликозидные связи
Моносахариды объединяются с образованием олигосахаридов или полимеров, известных как полисахариды. Когда два или более моносахаридов объединены, связь между ними называется гликозидной связью.
Гликозидная связь образуется, когда гидроксильная группа одного моносахарида реагирует с альдегидной или кетоновой группой другого моносахарида с высвобождением молекулы воды. Это ковалентная связь с высокой энергией, которая высвобождает значительное количество энергии при гидролизе.
Следует иметь в виду, что термин гликозидная связь используется для любой ковалентной связи, которая соединяет моносахарид с любой другой молекулой или группой, которая может быть или не быть моносахаридом.
Числа используются для обозначения атомов углерода, участвующих в образовании гликозидной связи. Например, гликозидная связь 1-4 означает, что углерод 1 первого моносахарида присоединен к углероду 4 второй аминокислоты.
Давайте теперь обсудим некоторые примеры моносахаридов.
Глюкоза
Глюкоза представляет собой альдогексозу с молекулярной формулой C ₆ H ₁₂ O ₆ . Он выполняет несколько важных функций, необходимых для поддержания всех форм жизни
Синтез
Растения являются основным источником глюкозы, так как синтезируют ее в процессе фотосинтеза.
Животные в основном получают глюкозу из растительных источников. Однако он также может быть синтезирован в организме животных из неуглеводных источников в процессе, известном как глюконеогенез. Этот процесс происходит в печени и в некоторой степени в почках человека.
Распространение
Глюкоза существует в природе в двух формах: в свободной форме и в комбинированной форме.
В свободной форме она содержится во фруктах, таких как финики, инжир, виноград и т. д. Глюкоза в свободной форме также присутствует в различных жидкостях, присутствующих в организме человека, таких как кровь, спинномозговая жидкость и т. д.
В комбинированной форме встречается в природе в составе олигосахаридов и полисахаридов. Сахароза и мальтоза являются примерами дисахаридов, содержащих кислород. Крахмал, целлюлоза и гликоген являются примерами полисахаридов, состоящих исключительно из молекул глюкозы.
Функции
Глюкоза является основным энергетическим топливом в организме человека. Почти все клетки нашего тела (кроме клеток сердца) полагаются на глюкозу как на единственный источник энергии для различных метаболических процессов. Он подвергается окислению в живых клетках с выделением большого количества энергии, которая, в свою очередь, используется для образования АТФ.
Рибоза
Рибоза представляет собой альдозный сахар, состоящий из четырех атомов углерода. Его молекулярная формула C ₅ H ₁₀ O ₅ . Это самый важный пентозный сахар, присутствующий в нашем организме. Это важный компонент нуклеотидов. Рибоза и ее дезоксигенированная форма, дезоксирибоза, присутствуют в РНК и ДНК соответственно.
Синтезируется в нашем организме из глюкозы пентозофосфатным путем.
Фруктоза
Фруктоза представляет собой гексозу, содержащую кетоновую функциональную группу. Он имеет ту же молекулярную формулу, что и глюкоза (C ₆ H ₁₂ O ₆), но отличается конфигурацией атомов и, таким образом, является изомером глюкозы. Известно, что он слаще глюкозы.
Фруктоза присутствует в ягодах и других фруктах, таких как яблоко. Это самый распространенный сахар, присутствующий в меде, который содержит около 40% фруктозы. Сахароза или столовый сахар также являются источником фруктозы, поскольку это дисахарид, состоящий из глюкозы и фруктозы. Кроме того, фруктоза присутствует в сперме человека и обеспечивает питание сперматозоидов.
Резюме
Моносахариды — это простейшие сахара, которые действуют как строительные блоки сложных углеводов.
С химической точки зрения моносахариды представляют собой полигидроксиальдегиды или кетоны, что означает, что они состоят из;
Множественные гидроксильные группы
Альдегидная или кетоновая функциональная группа
Они представлены общей формулой (CH ₂ O) _x, где x больше или равно трем.
Научное название моносахаридов начинается с названия функциональной группы, за которым следует число атомов углерода, записанное на латинице, и суффикс «ose».
Все моносахариды обладают следующими физическими свойствами;
Легко растворяются в воде
Их нельзя разложить на более простые сахара
Они сладкие на вкус
Они сокращаются в природе
Они показывают явление стереоизомерии
Следующие химические свойства также обнаруживаются у моносахаридов;
Они подвергаются окислению из карбоновых кислот
Они могут быть восстановлены с образованием полиспирта или полиола
Реагируют с кислотами с образованием сложных эфиров
Их можно сбраживать в отсутствие кислорода с образованием спирта и углекислого газа
Моносахариды объединяются посредством гликозидных связей, в которых два атома углерода связаны с помощью кислородного мостика.
Примеры важных моносахаридов включают глюкозу, фруктозу и рибозу.
Часто задаваемые вопросы
Что такое моносахариды?
Моносахариды представляют собой простые сахара. Они являются строительными блоками углеводов.
Какая связь присутствует между двумя соседними моносахаридами в углеводах?
В углеводах или сложных сахарах два соседних моносахарида соединены друг с другом гликозидной связью.
Где в природе присутствуют свободные моносахариды?
Свободные моносахариды содержатся в меде, свежих фруктах, таких как финики, вишня, виноград и т. д.
Каковы свойства моносахаридов ?
Моносахариды представляют собой простейшие сахара, которые являются кристаллическими, бесцветными и растворимыми в воде. Некоторые моносахариды имеют сладкий вкус, как фруктоза.
Ссылки
Matthews, C.E.; К. Э. Ван Холде; К. Г. Ахерн (1999) Биохимия. 3-е издание. Бенджамин Каммингс. ISBN 0-8053-3066-6
Н.