Περιεχόμενο
- TL · DR (Πολύ μακρύ;
- Μοριακά χαρακτηριστικά μονοσακχαριτών και πολυσακχαριτών
- Διαθεσιμότητα και αποθήκευση ενέργειας
- Δομές και λειτουργίες πολυσακχαριτών
- Η σημασία των μονοσακχαριτών και των πολυσακχαριτών
Οι υδατάνθρακες παρέχουν ενέργεια και δομή στα ζωντανά αντικείμενα. Είναι κατασκευασμένα από άνθρακα, οξυγόνο και υδρογόνο. Οι μονοσακχαρίτες περιλαμβάνουν τους απλούστερους υδατάνθρακες, τα μόρια δομικής δομής και περιέχουν μοναδικές μονάδες ζάχαρης. Οι δισακχαρίτες αποτελούνται από δύο μονάδες ζάχαρης και οι πολυσακχαρίτες περιέχουν αρκετές τέτοιες μονάδες. Οι μονοσακχαρίτες είναι σπάνιες στη φύση ενώ οι πολυσακχαρίτες κυριαρχούν.
TL · DR (Πολύ μακρύ;
Οι μονοσακχαρίτες και οι πολυσακχαρίτες περιλαμβάνουν υδατάνθρακες. Οι μονοσακχαρίτες είναι απλά μόρια μονάδας ζάχαρης, ενώ οι πολυσακχαρίτες είναι τεράστιοι, συνδέοντας χιλιάδες μονάδες ζάχαρης. Οι μονοσακχαρίτες παρέχουν κύτταρα με βραχυπρόθεσμη ενέργεια. Οι πολυσακχαρίτες παρέχουν μακρόχρονη αποθήκευση ενέργειας και άκαμπτη δομή στα κυτταρικά τοιχώματα και τα εξωσκληρωμένα ζώα.
Μοριακά χαρακτηριστικά μονοσακχαριτών και πολυσακχαριτών
Οι μονοσακχαρίτες περιέχουν τουλάχιστον τρία άτομα άνθρακα. Οι εξαξείς, οι πιο συνηθισμένοι μονοσακχαρίτες, περιέχουν έξι άνθρακες. Παραδείγματα εξόζων περιλαμβάνουν γλυκόζη, γαλακτόζη και φρουκτόζη. Η γλυκόζη αποτελεί την κύρια πηγή ενέργειας στην κυτταρική αναπνοή, το μικρό της μέγεθος που της δίνει τη δυνατότητα να εισέλθει σε κυτταρικές μεμβράνες. Η φρουκτόζη χρησιμεύει ως ζάχαρη αποθήκευσης. Οι πεντόζες περιέχουν πέντε άνθρακες (όπως η ριβόζη και δεοξυριβόζη) και οι τριαζίδες περιέχουν τρεις άνθρακες (όπως η γλυκεραλδεΰδη). Οι μονοσακχαρίτες είναι αρκετά μικροί και σχηματίζουν είτε δομές αλυσίδας είτε δακτυλίους. Ωστόσο, οι πολυσακχαρίτες περιέχουν εκατοντάδες ή ακόμη και χιλιάδες μονοσακχαρίτες και υψηλό μοριακό βάρος.
Διαθεσιμότητα και αποθήκευση ενέργειας
Ενώ οι μονοσακχαρίτες όπως η γλυκόζη παρέχουν βραχυπρόθεσμη ενέργεια, οι πολυσακχαρίτες παρέχουν μεγαλύτερη αποθήκευση ενέργειας. Τα κύτταρα χρησιμοποιούν μονοσακχαρίτες γρήγορα. Τα μόρια μπορούν να συνδεθούν στα λιπίδια της κυτταρικής μεμβράνης και να βοηθήσουν στη σηματοδότηση. Αλλά για μεγαλύτερη διάρκεια αποθήκευσης, οι μονοσακχαρίτες πρέπει να μετατραπούν είτε σε δισακχαρίτες είτε σε πολυσακχαρίτες μέσω πολυμερισμού συμπύκνωσης. Οι πολυσακχαρίτες καθίστανται πολύ μεγάλοι για να διασχίσουν μια κυτταρική μεμβράνη, εξ ου και η ικανότητά τους αποθήκευσης. Τα άμυλα αντιπροσωπεύουν τους πολυσακχαρίτες που χρησιμοποιούνται από τα φυτά και τους σπόρους τους για την αποθήκευση ενέργειας. Τα άμυλα είναι φτιαγμένα από πολυμερή γλυκόζης, αμυλόζη και αμυλοπηκτίνη. Οι πολυσακχαρίτες μπορούν να διασπαστούν ή να υδρολυθούν στο κύτταρο, καθώς απαιτείται ενέργεια με τη μορφή μονοσακχαριτών. Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο τα ζώα χρησιμοποιούν φυτικά άμυλα για να κάνουν γλυκόζη για μεταβολισμό.
Δομές και λειτουργίες πολυσακχαριτών
Η κυτταρίνη, ο πλέον άφθονος πολυσακχαρίτης και το οργανικό μόριο, μπορεί να περιέχει 50 τοις εκατό του παγκόσμιου άνθρακα. Ο βασικός μονοσακχαρίτης της κυτταρίνης είναι η γλυκόζη. Τα ευθεία μόρια κυτταρίνης συνθέτουν σειρές σε σταθερή μορφή μέσω των ασθενών αλλά διαδεδομένων δεσμών υδρογόνου μεταξύ τους. Κατασκευασμένη από φυτά, μύκητες και άλγη, η κυτταρίνη παρέχει την άκαμπτη δομή των κυτταρικών τοιχωμάτων των φυτών, τα οποία επίσης προστατεύουν από τις ασθένειες. Πολλά ζώα δεν μπορούν να αφομοιώσουν την κυτταρίνη, αλλά αυτά που μπορούν να χρησιμοποιήσουν εντερικούς μικροοργανισμούς και ένζυμα για την εργασία. Η ζύμωση εμφανίζεται στο κόλον άλλων ζώων και ανθρώπων που δεν μπορούν να αφομοιώσουν την κυτταρίνη. Τα ζώα παράγουν έναν παρόμοιο πολυσακχαρίτη, χιτίνη, κατασκευασμένο από τροποποιημένο μονοσακχαρίτη. Η χιτίνη περιλαμβάνει εξωσκελετά. Τόσο η κυτταρίνη όσο και η χιτίνη αποτελούν συμπαγή μονάδες αποθήκευσης ενέργειας.
Ένας άλλος πολυσακχαρίτης, γλυκογόνο, μπορεί να διασπαστεί από τη συμπαγή του μορφή γρήγορα στους συστατικούς μονοσακχαρίτες γλυκόζης. Οι άνθρωποι αποθηκεύουν το γλυκογόνο ως μια ταχεία πηγή ενέργειας στο συκώτι και τους μυς. Οι πηκτίνες, οι αραβινοξυλάνες, οι ξυλογλυκάνες και οι γλυκομανάνες αντιπροσωπεύουν επιπρόσθετους πολύπλοκους πολυσακχαρίτες. Οι μονοσακχαρίτες είναι διαλυτοί στο νερό, αλλά πολλοί πολυσακχαρίτες έχουν μικρή υδατοδιαλυτότητα στο νερό. Οι πολυσακχαρίτες μπορούν να σχηματίζουν πηκτές, ανάλογα με τη διαλυτότητα τους. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο συχνά χρησιμοποιούνται για την πυκνότητα των τροφίμων.
Η σημασία των μονοσακχαριτών και των πολυσακχαριτών
Τόσο οι μονοσακχαρίτες όσο και οι πολυσακχαρίτες παρέχουν ενέργεια. Οι μονοσακχαρίτες παρέχουν ενέργεια γρήγορα για τα κύτταρα, ενώ οι πολυσακχαρίτες παρέχουν μεγαλύτερη αποθήκευση ενέργειας και δομική σταθερότητα. Και οι δύο είναι ουσιαστικές για όλα τα ζωντανά πράγματα ως η μεγαλύτερη πηγή τροφής και ενέργειας. Οι πολυσακχαρίτες από τα κυτταρικά τοιχώματα αποτελούν την τροφή των ανθρώπων, ενώ οι μονοσακχαρίτες παρέχουν τη γλυκύτητα στα τρόφιμα. Καθώς οι άνθρωποι τρώνε, το μάσημα διασπά τα πολυσακχαρίδια σε μικρότερα σωματίδια που τελικά, μέσω της πέψης, παράγουν τους απλούς μονοσακχαρίτες που μπορούν να περάσουν στην κυκλοφορία του αίματος.