kolhydratmolekyler
kolhydrater är viktiga makromolekyler som klassificeras i tre undertyper: monosackarider, disackarider och polysackarider.
lärandemål
beskriv strukturen hos mono-, di-och poly-sackarider
viktiga Takeaways
viktiga punkter
- monosackarider är enkla sockerarter som består av tre till sju kol, och de kan existera som en linjär kedja eller som ringformade molekyler.,
- glukos, galaktos och fruktos är monosackaridisomerer, vilket innebär att de alla har samma kemiska formel men skiljer sig strukturellt och kemiskt.
- disackarider bildas när två monosackarider genomgår en dehydreringsreaktion( en kondensationsreaktion); de hålls samman av en kovalent bindning.
- sackaros (bordsocker) är den vanligaste disackariden, som består av monomererna glukos och fruktos.,
- en polysackarid är en lång kedja av monosackarider förbundna med glykosidbindningar; kedjan kan vara Grenad eller obrankad och kan innehålla många typer av monosackarider.
nyckeltermer
- isomer: någon av två eller flera föreningar med samma molekylformel men med olika struktur.
- dehydreringsreaktion: en kemisk reaktion där två molekyler är kovalent kopplade i en reaktion som genererar H2O som en andra produkt.,
- biopolymer: någon makromolekyl av en levande organism som bildas av polymerisationen av mindre enheter; en polymer som förekommer i en levande organism eller resultat från livet.
kolhydrater kan representeras av den stökiometriska formeln (CH2O)n, där n är antalet kol i molekylen. Därför är förhållandet mellan kol och väte till syre 1:2:1 i kolhydratmolekyler. Ursprunget för termen ”kolhydrat” är baserat på dess komponenter: kol (”carbo”) och vatten (”hydrat”)., Kolhydrater klassificeras i tre subtyper: monosackarider, disackarider och polysackarider.
monosackarider
monosackarider (mono- = ”one”; sacchar- = ”sweet”) är enkla sockerarter. I monosackarider varierar antalet kol vanligtvis från tre till sju. Om sockret har en aldehydgrupp (den funktionella gruppen med strukturen R-CHO), är det känt som en Aldos, och om den har en ketongrupp (den funktionella gruppen med strukturen RC(=O) R’), är det känt som en ketos., Beroende på antalet kol i sockret kan de också kallas trioser (tre kol), pentoser (fem kol) och eller hexoser (sex kol). Monosackarider kan existera som en linjär kedja eller som ringformade molekyler; i vattenhaltiga lösningar finns de vanligtvis i ringformer.
monosackarider: monosackarider klassificeras utifrån deras karbonylgrupps position och antalet kol i ryggraden., Aldoser har en karbonylgrupp (indikerad i grön) i slutet av kolkedjan, och ketoser har en karbonylgrupp i mitten av kolkedjan. Trioser, pentoser och hexoser har tre, fem respektive sex Kolben.
vanliga monosackarider
glukos (C6H12O6) är en vanlig monosackarid och en viktig energikälla. Under cellulär andning frigörs energi från glukos och den energin används för att hjälpa till att göra adenosintrifosfat (ATP)., Växter syntetiserar glukos med koldioxid och vatten, och glukos används i sin tur för energibehov för växten.
galaktos (ett mjölksocker) och fruktos (finns i frukt) är andra vanliga monosackarider. Även glukos, galaktos och fruktos har alla samma kemiska formel (C6H12O6), de skiljer sig strukturellt och stereokemiskt. Detta gör dem olika molekyler trots att de delar samma atomer i samma proportioner, och de är alla isomerer av varandra eller isomera monosackarider. Glukos och galaktos är aldoser, och fruktos är en ketos.,
disackarider
disackarider (di- = ”två”) bildas när två monosackarider genomgår en dehydreringsreaktion (även känd som en kondensationsreaktion eller dehydreringssyntes). Under denna process kombinerar hydroxylgruppen av en monosackarid med väte av en annan monosackarid, frigör en molekyl vatten och bildar en kovalent bindning. En kovalent bindning bildad mellan en kolhydratmolekyl och en annan molekyl (i detta fall mellan två monosackarider) är känd som en glykosidbindning. Glykosidbindningar (även kallade glykosidbindningar) kan vara av alfa eller beta-typen.,
disackarider: sackaros bildas när en monomer av glukos och en monomer av fruktos förenas i en dehydreringsreaktion för att bilda en glykosidbindning. I processen förloras en vattenmolekyl. Genom konvention numreras kolatomerna i en monosackarid från det terminala kolet närmast karbonylgruppen. I sackaros bildas en glykosidbindning mellan kol 1 i glukos och kol 2 i fruktos.
vanliga disackarider
vanliga disackarider inkluderar laktos, maltos och sackaros., Laktos är en disackarid bestående av monomererna glukos och galaktos. Det finns naturligt i mjölk. Maltos eller maltsocker är en disackarid som bildas av en dehydreringsreaktion mellan två glukosmolekyler. Den vanligaste disackariden är sackaros eller bordssocker, som består av monomererna glukos och fruktos.
polysackarider
en lång kedja av monosackarider förbundna med glykosidbindningar kallas en polysackarid (poly- = ”många”). Kedjan kan vara Grenad eller obrankad, och den kan innehålla olika typer av monosackarider., Stärkelse, glykogen, cellulosa och kitin är primära exempel på polysackarider.
växter kan syntetisera glukos, och överskott av glukos lagras som stärkelse i olika växtdelar, inklusive rötter och frön. Stärkelse är den lagrade formen av sockerarter i växter och består av glukosmonomerer som förenas med α1-4 eller 1-6 glykosidbindningar. Stärkelsen i fröna ger mat för embryot eftersom det groddar medan stärkelsen som konsumeras av människor bryts ner av enzymer i mindre molekyler, såsom maltos och glukos. Cellerna kan sedan absorbera glukosen.,
vanliga polysackarider
glykogen är lagringsformen för glukos hos människor och andra ryggradsdjur. Det består av monomerer av glukos. Glykogen är djurekvivalenten av stärkelse och är en mycket grenad molekyl som vanligtvis lagras i lever-och muskelceller. När blodglukosnivåerna minskar bryts glykogen ner för att frigöra glukos i en process som kallas glykogenolys.
cellulosa är den mest rikliga naturliga biopolymeren. Cellväggen av växter är mestadels gjord av cellulosa och ger strukturellt stöd till cellen., Cellulosa består av glukosmonomerer som är kopplade med β 1-4 glykosidbindningar. Varje annan glukosmonomer i cellulosa vänds över, och monomererna packas tätt som förlängda långa kedjor. Detta ger cellulosa dess styvhet och hög draghållfasthet—vilket är så viktigt att plantera celler.
polysackarider: i cellulosa är glukosmonomerer kopplade i obranscherade kedjor med β 1-4 glykosidbindningar., På grund av det sätt som glukosunderfunktionerna förenas, vänds varje glukosmonomer i förhållande till nästa, vilket resulterar i en linjär, fibrös struktur.
Kolhydratfunktion
kolhydrater tjänar olika funktioner hos olika djur. Leddjur har ett yttre skelett, exoskelettet, som skyddar sina inre kroppsdelar. Detta exoskelett är tillverkat av kitin, vilket är ett polysackaridhaltigt kväve. Den är gjord av upprepade enheter av N-acetyl-β-D-glukosamin, ett modifierat socker. Chitin är också en viktig del av svampcellväggar.
