Monosacharyd jest najprostszą formą cukrów, zawierającą pojedynczą jednostkę polihydroksyaldehydu lub jednostki ketonowej. Oligosacharyd składa się z dwóch lub więcej jednostek monosacharydów połączonych wiązaniami glikozydowymi. Podczas gdy polisacharyd składa się z ponad 20 lub więcej jednostek monosacharydów, niektóre mogą mieć setki lub tysiące jednostek. Monosacharydy, oligosacharydy i polisacharydy to główny podział węglowodanów.
Najbardziej podstawową częścią diety są węglowodany, ponieważ uważa się ją za jedno z ważnych źródeł energii. Węglowodany to substancje, które podczas hydrolizy dają aldehydy lub ketony. Częstym wzorem empirycznym węglowodanów jest (CH2O) n ; niektóre mogą również zawierać azot, fosfor lub siarkę. Jak sama nazwa wskazuje, „węglowodany” to słowo złożone z trzech związków, którymi są węgiel (C), wodór (H) i tlen (O) .
Służą one jako źródło paliwa dla organizmu, pomagając w prawidłowym funkcjonowaniu mózgu i całego ciała. Węglowodany różnią się od prostych cukrów, takich jak monosacharydy, do złożonych. Monosacharydy są uważane za główne źródło energii, podczas gdy polisacharydy działają jako zapas energii wtórnej, aw niektórych przypadkach tworzą strukturalne ściany komórek.
Wykres porównania
| Podstawa do porównania | Monosacharyd | Polisacharyd |
|---|---|---|
| Rozmiar | Monosacharyd to niewielki związek węglowodanów. | Polisacharyd to duży związek węglowodanów. |
| Formuła molekularna | Cn (H2O) n, gdzie n jest małą liczbą od 2 do 10. | Cx (H2O) y, gdzie x jest zwykle dużą liczbą między 200-2500. |
| Hydrolizacja | Monosacharyd nie może być dalej hydrolizowany. | Polisacharyd nie może być dalej hydrolizowany, ponieważ zawiera 2 lub więcej jednostek monosacharydu, które można dalej rozkładać. |
| Postacie | Bezbarwny, słodki w smaku, krystaliczny wygląd. | Nieobecna słodycz. |
| Rozpuszczalność | Rozpuszczalny w wodzie, ale nierozpuszczalny w niepolarnych rozpuszczalnikach. | Polisacharyd jest nierozpuszczalny w wodzie. |
| Złożony z | Są najprostszą jednostką węglowodanów, złożoną z wiązania węgla, wodoru i tlenu. | Polisacharydy składają się z wielu (kilkuset) jednostek monosacharydów. |
| Rola | Monosacharyd to główne źródło energii, które zapewnia około 4 kalorii (kilogramów) na gram. | Polisacharydy są strukturalnym składnikiem ścian komórkowych i działają jako rezerwy energii. |
Definicja monosacharydu
Jak sama nazwa wskazuje, mono oznacza „pojedynczy”, a sacharyna oznacza „cukry”, stąd są one określane jako najprostsza forma węglowodanów. Składają się z jednej jednostki cukru, której nie można dalej zhydrolizować ani podzielić na prostsze.
Są rozpuszczalne w wodzie, ale nierozpuszczalne w niepolarnych rozpuszczalnikach. Są to bezbarwne, krystaliczne ciała stałe i mają słodki smak . Są to nierozgałęzione łańcuchy węglowe, w których wszystkie atomy węgla są połączone pojedynczymi wiązaniami.
Rodzina monosacharydu składa się z dwóch członków, którzy są Aldosami i Ketozami . Jeśli grupa karbonylowa (gdy jeden z atomów węgla w otwartym łańcuchu jest połączony podwójnymi wiązaniami z dowolnym z atomów tlenu) znajduje się na końcu łańcucha węglowego, wówczas monosacharyd jest aldozą, ale jeśli grupa karbonylowa jest na innym pozycja łańcucha węglowego niż monosacharydu nazywana jest ketozą . Pozostałe atomy węgla w łańcuchach węglowych mają grupę hydroksylową.
Najprostszą formą monosacharydów są triozy, którymi są aldehyd glicerynowy, aldotrioza, dihydroksyaceton i ketotrioza, składająca się z trzech atomów węgla. Tetroses, pentozy, heksozy i heptozy są monosacharydami o odpowiednio czterech, pięciu, sześciu i siedmiu atomach węgla w szkielecie struktur.
Wszystkie monosacharydy występują w optycznie aktywnych formach izomerycznych, ponieważ zawierają jeden lub więcej asymetrycznych (chiralnych) atomów węgla, z wyjątkiem dihydroksyacetonu. Ich ogólny wzór to (CH2O) n, gdzie n oznacza liczbę obecnych atomów węgla.
Monosacharyd pojawia się w postaci D i L, gdzie D oznacza formę „Dextro”, podczas gdy L oznacza formę „Levo ”, są to lustrzane odbicie siebie. Forma D znajduje się w naturalnie występujących monosacharydach, a forma L znajduje się w syntetycznie wytwarzanych monosacharydach. Obie formy mają różne właściwości.
Niektóre typowe naturalnie występujące monosacharydy to glukoza, fruktoza, mannoza i galaktoza. Przykłady żywności zawierającej dużo soków owocowych, cukierków, win słodkich, miodu itp.
Definicja polisacharydu
Poli oznacza „wiele”, a sacharyna oznacza „cukier” to rodzaj węglowodanów, składający się z dziesięciu do tysięcy monosacharydów. Polisacharydy są również nazywane glikanami. Są to długie łańcuchy jednostek monosacharydów połączone ze sobą wiązaniami glikozydowymi, które można dalej hydrolizować z wytworzeniem oligosacharydów lub monosacharydów.
Są to polimery o wysokiej masie cząsteczkowej. Różnią się one między sobą rodzajem wiązania, długością łańcuchów, powtarzającymi się jednostkami monosacharydowymi i stopniem rozgałęzienia. Ich struktura waha się od liniowego do silnie rozgałęzionego łańcucha. Glukoza, galaktoza, fruktoza i mannoza to kilka powszechnych polisacharydów.
Są to polimery o wysokiej masie cząsteczkowej. Różnią się one między sobą rodzajem wiązania, długością łańcuchów, powtarzającymi się jednostkami monosacharydowymi i stopniem rozgałęzienia. Ich struktura waha się od liniowego do silnie rozgałęzionego łańcucha. Glukoza, galaktoza, fruktoza i mannoza to kilka powszechnych polisacharydów.
Są to dwa typy homopolisacharydów i heteropolisacharydów. Homopolisacharyd zawiera jednorodny gatunek, co oznacza, że wszystkie jednostki monosacharydów są tego samego typu. Natomiast heteropolisacharyd zawiera dwa lub więcej różnych rodzajów jednostek monosacharydów.
Przykładami są skrobia i glikogen, które są nazywane składowymi polisacharydami, podczas gdy celuloza i chityna są nazywane strukturalnymi polisacharydami.
- Celuloza : Jest to najliczniejszy węglowodan występujący w naturze. Celuloza składa się z jednostek glukozy, utrzymywanych razem przez wiązania beta. Celuloza nie jest trawiona przez ludzi i zwierzęta, ponieważ nie mają enzymu do przerwania wiązań beta. Papier, mikroorganizmy, bawełna i drewno są rodzajem celulozy.
- Arabinoksylany : znajdują się na ścianach komórkowych roślin.
- Chityna : Chityna tworzy egzoszkielet, czyli element strukturalny lub twarde pokrycie wielu zwierząt. Chitynazy będące enzymem katalizują reakcję rozkładającą chitynę, są to mikroorganizmy, takie jak bakterie i grzyby oraz niektóre inne rośliny.
- Pektyny : są obecne w niedrzewnych częściach roślin lądowych i w pierwotnych ścianach komórkowych.
Składowe polisacharydy
- Glikogen : Służy jako zapas energii wtórnej u zwierząt i grzybów, ponieważ pierwotnie jest tkanką tłuszczową. Powstaje w wątrobie i mięśniach lub poprzez glikogenezę w mózgu i żołądku. Głównym źródłem węglowodanów w ciele zwierzęcym i produkującym glukozę podczas hydrolizy.
- Skrobia : Skrobie są nierozpuszczalne w wodzie. Ludzie i zwierzęta mogą trawić skrobię za pomocą enzymu zwanego amylazami. Ziemniaki, ryż, pszenica i kukurydza są głównymi źródłami skrobi w diecie człowieka.
Omówiliśmy różne rodzaje polisacharydów obecnych w naturze, ale wśród nich skrobia, celuloza i glikogen są głównymi składnikami w żywieniu człowieka.
Kluczowe różnice między monosacharydem a polisacharydem
Poniżej przedstawiono zasadnicze kluczowe różnice między monosacharydami i polisacharydami:
- Monosacharydy to niewielki związek węglowodanów składający się z prostych jednostek węgla, wodoru i tlenu; Polisacharydy to w dużej mierze związek węglowodanów składający się z wielu jednostek monosacharydów połączonych wiązaniami glikozydowymi.
- Wzór cząsteczkowy monosacharydu to (CH2O) n, gdzie n jest małą liczbą wahającą się od 2-10, podczas gdy polisacharydy mają Cx (H20) y, gdzie x jest zwykle dużą liczbą między 200-2500
- Monosacharydy nie mogą być dalej hydrolizowane, ponieważ są obecne w najprostszej postaci, podczas gdy polisacharydy nie mogą być dalej hydrolizowane, ponieważ zawierają 2 lub więcej jednostek monosacharydu, który może być dalej hydrolizowany do oligosacharydów lub monosacharydu.
- Monosacharyd jest bezbarwny, słodki w smaku, ma krystaliczny wygląd, słodycz jest całkowicie nieobecna w polisacharydzie, chociaż są one wytwarzane z różnych jednostek monosacharydów, mogą być homopolisacharydami lub heteropolisacharydami .
- Monosacharydy są rozpuszczalne w wodzie, ale nierozpuszczalne w niepolarnych rozpuszczalnikach; podczas gdy polisacharyd jest nierozpuszczalny w wodzie
- Składa się z najprostszej jednostki węglowodanów, którymi są węgiel, wodór i tlen; Polisacharydy składają się z wielu (kilka tysięcy) jednostek monosacharydów.
- Monosacharydy są głównym źródłem energii, które zapewnia około 4 kalorii (kilokalorii) na gram; Polisacharydy są strukturalnym składnikiem ścian komórkowych i działają jako rezerwy energii .
Wniosek
Wszelki rodzaj makroskładników, które przyjmujemy, ma swoją wartość biologiczną, odgrywają swoją rolę bardzo precyzyjnie. Każdy makroskładnik pokarmowy rozkłada się na mniejszy składnik w naszej diecie. Węglowodany, które są również jednym z makroelementów, odgrywają istotną rolę w naszej diecie, ponieważ są jednym z głównych źródeł dostarczania energii do organizmu.
Cukry lub sacharydy to związki, które zawierają dwie lub więcej grup hydroksylowych, z grupą aldehydową lub ketonową. Gdy dwie jednostki monosacharydów są połączone tworząc kompleks, nazywa się to disacharydami, podczas gdy 3-10 skompleksowanych jednostek określa się jako oligosacharydy, a 11 lub więcej jednostek połączonych razem nazywa się polisacharydami.
