Karbohydrater Molekyler
Karbohydrater er viktig makromolekyler som er klassifisert i tre undertyper: monosakkarider, disaccharides, og polysakkarider.
Mål
Beskrive strukturen av mono-, di-, og poly-saccharides
– Tasten Takeaways
– Tasten Poeng
- Monosakkarider er enkle sukkerarter som består av tre til syv karbonatomer, og de kan eksistere som en lineær kjede eller som ring-formet molekyler.,
- Glukose, galaktose og fruktose er monosaccharide isomerene, noe som betyr at de alle har den samme kjemiske formelen men forskjellige strukturelt og kjemisk.
- Disaccharides form når to monosakkarider gjennomgå en dehydrering reaksjon (en kondens reaksjon); de er holdt sammen av en covalent bond.
- Sukrose (sukker) er den vanligste disaccharide, som er sammensatt av monomers glukose og fruktose.,
- Et polysakkarid er en lang kjede av monosakkarider som er knyttet sammen av glycosidic obligasjoner, kjeden kan være forgrenet eller unbranched og kan inneholde mange typer monosakkarider.
– Tasten Vilkår
- isomeren: Noen av to eller flere stoffer med samme molekylær formel, men med forskjellig struktur.
- dehydrering reaksjon: En kjemisk reaksjon der to molekyler som er kovalent bundet i en reaksjon som genererer H2O som et nytt produkt.,
- biopolymer: Alle macromolecule av en levende organisme som er dannet fra polymerisering av mindre enheter; en polymer som skjer i en levende organisme eller resultater fra livet.
Karbohydrater kan være representert ved stoichiometric formel (CH2O)n, hvor n er antall karbonatomer i molekylet. Derfor er forholdet mellom karbon til hydrogen oksygen er 1:2:1 i karbohydrat-molekyler. Opprinnelsen til begrepet «karbohydrater» er basert på dets komponenter: karbon («carbo») og vann («fuktighet»)., Karbohydrater er klassifisert i tre undertyper: monosakkarider, disaccharides, og polysakkarider.
Monosakkarider
Monosakkarider (mono- = «one»; sacchar- = «søt») er enkle sukkerarter. I monosakkarider, antall karbonatomer varierer vanligvis fra tre til sju. Hvis sukker har et aldehyd-gruppen (den funksjonelle gruppen med strukturen R-CHO), er det kjent som en aldose, og hvis det har en keton gruppe (den funksjonelle gruppen med strukturen RC(=O)R’), er det kjent som en ketose., Avhengig av antall karbonatomer i sukker, de kan også være kjent som trioses (tre karbonatomer), pentoses (fem karbonatomer), og eller hexoses (seks karbonatomer). Monosakkarider kan eksistere som en lineær kjede eller som ring-formet molekyler; i vandige løsninger de finnes vanligvis i ringen former.
Monosakkarider: Monosakkarider er klassifisert basert på posisjonen til sine karbonyl-gruppen og antall karbonatomer i ryggraden., Aldoses har en karbonyl gruppe (vises i grønt) på slutten av karbon-kjeden, og ketoses har en karbonyl-gruppen i midten av karbon-kjeden. Trioses, pentoses, og hexoses har tre, fem, seks og karbon-infrastruktur, henholdsvis.
Vanlige Monosakkarider
Glukose (C6H12O6) er en vanlig monosaccharide og en viktig kilde til energi. Under cellular respirasjon, energi frigjøres fra glukose og at energien brukes til å bidra til å gjøre adenosin trifosfat (ATP)., Planter syntetisere glukose ved hjelp av karbondioksid og vann, og glukose, i sin tur, er brukt til energi som trengs for anlegget.
Galaktose (en melkesukker) og fruktose (som finnes i frukt) er andre vanlige monosakkarider. Selv om glukose, galaktose og fruktose alle har den samme kjemiske formelen (C6H12O6), de forskjellige strukturelt og stereochemically. Dette gjør dem forskjellige molekyler til tross for deling av de samme atomene i samme proporsjoner, og de er alle isomere former av en annen, eller isomere monosakkarider. Glukose og galaktose er aldoses, og fruktose er en ketose.,
Disaccharides
Disaccharides (di = «to») dannes når to monosakkarider gjennomgå en dehydrering reaksjon (også kjent som en kondens reaksjon eller dehydrering syntese). I løpet av denne prosessen, hydroksyl gruppe av en monosaccharide kombinerer med hydrogen i en annen monosaccharide, lanserer et molekyl vann og danner en covalent bond. En covalent bond dannet mellom et karbohydrat molekyl og et annet molekyl (i dette tilfellet mellom to monosakkarider) er kjent som en glycosidic bond. Glycosidic obligasjoner (også kalt glycosidic forbindelser) kan være av alfa-eller beta-type.,
Disaccharides: Sukrose er dannet når en monomer av glukose og en monomer av fruktose er blitt med i et dehydrering reaksjon for å danne en glycosidic bond. I den prosessen, et vann molekylet er tapt. Konvensjonen er karbon-atomer i en monosaccharide er nummerert fra terminalen karbon nærmest til karbonyl gruppe. I sukrose, en glycosidic sammenhengen er dannet mellom karbon-1 i glukose og karbon 2 i fruktose.
Vanlige Disaccharides
Vanlige disaccharides inkluderer laktose, maltose, og sukrose., Laktose er en disaccharide bestående av monomers glukose og galaktose. Det er funnet naturlig i melk. Maltose, eller malt sukker, er en disaccharide dannet av en dehydrering reaksjon mellom to glukose molekyler. Den vanligste disaccharide er sukrose, eller tabell sukker, som er sammensatt av monomers glukose og fruktose.
Polysakkarider
En lang kjede av monosakkarider som er knyttet sammen av glycosidic obligasjoner er kjent som et polysakkarid (poly- = «mange»). Kjeden kan være forgrenet eller unbranched, og det kan inneholde forskjellige typer av monosakkarider., Stivelse, glykogen, cellulose, og chitin er primære eksempler på polysakkarider.
Planter er i stand til å syntetisere glukose, og det overskytende glukose lagres som stivelse i ulike deler av planten, herunder røtter og frø. Stivelse er lagret form av sukker i planter og er bygd opp av glukose monomers som er satt sammen av α1-4 eller 1-6 glycosidic obligasjoner. Stivelsen i frøene gir mat for embryoet som det germinates mens stivelse som er spist av mennesker, er brutt ned av enzymer i mindre molekyler, slik som maltose og glukose. Cellene kan deretter ta opp glukose.,
Vanlige Polysakkarider
Glykogen er lagring form av glukose i mennesker og andre vertebrater. Det er laget av monomers av glukose. Glykogen er dyret tilsvarende stivelse, og er en svært forgrenet molekyl som regel lagret i lever-og muskelceller. Når blodsukkernivået redusere, glykogen er brutt ned for å frigjøre glukose i en prosess som er kjent som glykogenolyse.
Cellulose er den mest tallrike naturlig biopolymer. Cellen vegg av planter er det meste laget av cellulose og gir strukturell støtte til cellen., Cellulose består av glukose monomers som er knyttet sammen av β 1-4 glycosidic obligasjoner. Alle andre glukose monomer i cellulose er snudd, og monomers er pakket tett som utvidet lange kjeder. Dette gir cellulose sin stivhet og høy strekkfasthet—noe som er så viktig for å plante celler.
Polysakkarider: I cellulose, glukose monomers er koblet sammen i unbranched kjeder av β 1-4 glycosidic sammenhengene., På grunn av måten glukose underenhetene er sammen, hver glukose monomer er snudd i forhold til den neste som resulterer i en lineær, fibrøs struktur.
Karbohydrater Funksjon
Karbohydrater tjene ulike funksjoner i forskjellige dyr. Leddyr har et ytre skjelett, eksoskjelettet, som beskytter deres indre deler av kroppen. Dette hudskjelett er laget av chitin, som er et polysakkarid som inneholder nitrogen. Det er laget av repeterende enheter av N-acetyl-β-d-glukosamin, en modifisert sukker. Chitin er også en viktig del av fungal celle vegger.
