Zawartość
- TL; DR (Too Long; Didnt Read)
- Cechy molekularne monosacharydów i polisacharydów
- Dostępność i magazynowanie energii
- Struktury i funkcje polisacharydów
- Znaczenie monosacharydów i polisacharydów
Węglowodany dostarczają energii i struktury żyjącym istotom. Są wykonane z węgla, tlenu i wodoru. Monosacharydy zawierają najprostsze węglowodany, cząsteczki budulcowe i zawierają pojedyncze jednostki cukrowe. Disacharydy składają się z dwóch jednostek cukru, a polisacharydy zawierają kilka takich jednostek. Monosacharydy są rzadkie z natury, podczas gdy polisacharydy są powszechne.
TL; DR (Too Long; Didnt Read)
Monosacharydy i polisacharydy zawierają węglowodany. Monosacharydy to proste cząsteczki jednostek cukrowych, podczas gdy polisacharydy są ogromne, łącząc tysiące jednostek cukrowych. Monosacharydy zapewniają komórkom krótkotrwałą energię. Polisacharydy zapewniają długoterminowe magazynowanie energii i sztywną strukturę ścian komórkowych i egzoszkieletów zwierząt.
Cechy molekularne monosacharydów i polisacharydów
Monosacharydy zawierają co najmniej trzy atomy węgla. Heksozy, najczęstsze monosacharydy, zawierają sześć węgli. Przykłady heksoz obejmują glukozę, galaktozę i fruktozę. Glukoza stanowi główne źródło energii w oddychaniu komórkowym, a jej niewielki rozmiar umożliwia jej przenikanie przez błony komórkowe. Fruktoza służy jako cukier do przechowywania. Pentozy zawierają pięć węgli (takich jak ryboza i dezoksyryboza), a triozy zawierają trzy węgle (takie jak aldehyd glicerynowy). Monosacharydy są dość małe i tworzą struktury łańcuchowe lub pierścieniowe. Polisacharydy zawierają jednak setki, a nawet tysiące monosacharydów i wysoką masę cząsteczkową.
Dostępność i magazynowanie energii
Podczas gdy monosacharydy, takie jak glukoza, zapewniają energię krótkotrwałą, polisacharydy zapewniają dłuższe magazynowanie energii. Komórki szybko wykorzystują monosacharydy. Cząsteczki mogą wiązać się z lipidami błony komórkowej i wspomagać sygnalizację. Ale w celu dłuższego przechowywania monosacharydy muszą zostać przekształcone w disacharydy lub polisacharydy poprzez polimeryzację kondensacyjną. Polisacharydy stają się zbyt duże, aby przejść przez błonę komórkową, stąd ich zdolność do przechowywania. Skrobie reprezentują polisacharydy stosowane przez rośliny i ich nasiona do magazynowania energii. Skrobie są wykonane z polimerów glukozy, amylozy i amylopektyny. Polisacharydy mogą być rozkładane lub hydrolizowane w komórce, ponieważ energia jest potrzebna w postaci monosacharydów. W ten sposób zwierzęta wykorzystują skrobie roślinne do wytwarzania glukozy do metabolizmu.
Struktury i funkcje polisacharydów
Celuloza, najliczniejsza polisacharyd i cząsteczka organiczna, może zawierać 50 procent węgla na świecie. Podstawowym monosacharydem celulozy jest glukoza. Proste cząsteczki celulozy tworzą rzędy w stabilnej formie dzięki słabym, ale dominującym wiązaniom wodorowym między nimi. Wykonana przez rośliny, grzyby i glony celuloza zapewnia sztywną strukturę ścian komórkowych roślin, które również chronią przed chorobami. Wiele zwierząt nie może trawić celulozy, ale te, które mogą wykorzystywać mikroorganizmy jelitowe i enzymy do tego zadania. Fermentacja zachodzi w okrężnicy innych zwierząt i ludzi, którzy nie mogą trawić celulozy. Zwierzęta wytwarzają podobny polisacharyd, chitynę, wykonaną ze zmodyfikowanego monosacharydu. Chityna zawiera egzoszkielety. Zarówno celuloza, jak i chityna tworzą kompaktowe jednostki magazynujące energię.
Kolejny polisacharyd, glikogen, można szybko rozbić z jego zwartej postaci na składowe monosacharydy glukozy. Ludzie przechowują glikogen jako szybkie źródło energii w wątrobie i mięśniach. Pektyny, arabinoksylany, ksyloglukany i glukomannany stanowią dodatkowe złożone polisacharydy. Monosacharydy są rozpuszczalne w wodzie, ale wiele polisacharydów ma słabą rozpuszczalność w wodzie. Polisacharydy mogą tworzyć żele, w zależności od ich rozpuszczalności. Dlatego często są używane do zagęszczania żywności.
Znaczenie monosacharydów i polisacharydów
Zarówno monosacharydy, jak i polisacharydy zapewniają energię. Monosacharydy szybko wytwarzają energię dla komórek, podczas gdy polisacharydy zapewniają dłuższe magazynowanie energii i stabilność strukturalną. Oba są niezbędne dla wszystkich żywych istot jako największe źródło pożywienia i energii żywności. Polisacharydy ze ścian komórkowych tworzą błonnik spożywany przez ludzi, podczas gdy monosacharydy zapewniają słodycz żywności. Gdy ludzie jedzą, żucie rozbija polisacharydy na mniejsze cząsteczki, które ostatecznie poprzez trawienie wytwarzają proste monosacharydy, które mogą przenikać do krwioobiegu.