Monosahhariidid-disahhariidid ja polüsahhariidid: määratlus, erinevus ja klassifikatsioon
Monosahhariidid-disahhariidid ja polüsahhariidid: määratlus, erinevus, struktuur ja klassifikatsioon on suur rühm orgaanilisi ühendeid, millel on elusolendite kehas erinevad funktsioonid
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Valgu tüüpide ja funktsioonide täielik mõistmine
Definitsioon
Monosahhariidid
Monosahhariidid on redutseerivad ained karbonüülrühma olemasolu tõttu. Tavaliselt viidatakse sellele, lisades sõna lõppu ose (või osa indoneesia keeles), näiteks glükoos (glükoos) ja fruktoos (fruktoos). Liidet osa kasutatakse sageli üldnimena. Lisaks sõltub monosahhariidide klassifikatsioon ühendis sisalduvate hapniku aatomite arvust.
Kreeka "mono", mis tähendab "üks", ja sahhar, mis tähendab "suhkrut", monosahhariidid on suhkru kõige lihtsamas vormis süsivesikute ühendid. Mõnel neist monosahhariididest on magus maitse. Monosahhariidide üldised omadused on vees lahustuvad, värvusetud ja ka kristalse tahke ainena. Monosahhariidide näideteks on glükoos (dekstroos), galaktoos, ksüloos, fruktoos (levuloos) ja riboos. Monosahhariidid on ühendid, mis moodustavad disahhariide (nagu sahharoos) ja polüsahhariide (näiteks tselluloos ja tärklis).
Disahhariid
Disahhariidid on suhkrud või süsivesikud, mis on valmistatud kahe monosahhariidi ühendamisel.
Disahhariidid on farmaatsiatoodete jaoks väga olulised. nagu sahharoos (suhkur), laktoos (piimasuhkur) ja gentiobioos. Sahharoos on mitte-redutseeriv disahhariid, kuna sellel puudub vaba aldehüüdi rühm. Sahharoos on ainus disahhariid, mida leidub paljudes taimedes, puuviljamahlades, suhkruroo mahlades ja teistes taimedes.
Disahhariidid on süsivesikud, mis moodustuvad kahest monosahhariidmolekulist, mis on veemolekuli vabastades seotud -OH rühma kaudu. Disahhariidide näited on sahharoos, laktoos ja maltoos.
Polüsahhariid
Polüsahhariide nimetatakse sageli ka suhkruta ühenditeks, kuna need pole magusad. Polüsahhariidid on ühendid, mis koosnevad sadadest või isegi tuhandetest monosahhariidiühikutest molekuli kohta. Nagu disahhariidide puhul, on ka polüsahhariidühikud üksteisega seotud glükosiidiga ja neid saab hüdrolüüsi teel lagundada. Polüsahhariidid on looduslikult esinevad polümeerid. Arvatakse, et polüsahhariidid on saadud aldoosist või ketoosist kondensatsioonpolümerisatsiooni teel
Polüsahhariidid on süsivesikud, mis moodustuvad paljudest sahhariididest monomeeridena. Polüsahhariidide üldvalem on C6 (H10O5) n. Polüsahhariidide näideteks on tselluloos, glükogeen ja tärklis. Polüsahhariidid jagunevad kahte tüüpi, nimelt ladustamis- ja struktuursed polüsahhariidid. Säilitatud polüsahhariidid toimivad reservmaterjalina, mis vajaduse korral hüdrolüüsitakse, et rahuldada rakkude suhkrunõudlust. Struktuursed polüsahhariidid toimivad raku või kogu organismi ehitusplokkidena.
Polüsahhariidid on komplekssed süsivesikute polümeerid, mis moodustuvad paljude monosahhariidmonomeeride sidumisel. Üheks polüsahhariidiks on tärklis, peamine taimede energia salvestamise vorm. Tärklis on enamiku inimeste põhitoit. Toit sisaldab palju maisit, kartulit, riisi ja nisu.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Süsivesikute ja nende allikate määratlus, klassifikatsioon ja 4 funktsiooni
Klassifikatsiooni omadused
Süsivesikud (süsiniku hüdraadid, söe hüdraadid) või sahhariidid (kreeka keelest sákcharon, mis tähendab "suhkur") on suur rühm kõige levinumaid orgaanilisi ühendeid maa peal. Süsivesikutel on elusolendite kehas mitmesuguseid funktsioone, eriti kütusena (nt glükoos), toiduvarudena (nt taimedes tärklis ja loomadel glükogeen) ja ehitusmaterjale (nt taimedes tselluloos, loomadel kitiin ja seened). Fotosünteesi käigus muudavad rohelised taimed süsinikdioksiidi süsivesikuteks.
Biokeemiliselt on süsivesikud polühüdroksüül-aldehüüdid või polühüdroksüül-ketoonid või ühendid, mis hüdrolüüsimisel toodavad neid ühendeid. Süsivesikud sisaldavad funktsionaalse karbonüülrühma (aldehüüdi või ketoonina) ja palju hüdroksüülrühmi. Esialgu kasutati mõistet süsivesik ühendite rühma jaoks valemiga (CH2O)n, see tähendab ühendid, mis n näib, et süsinikuaatom on niisutatud n veemolekulid. Siiski on ka süsivesikuid, millel pole sellist valemit ja mõned sisaldavad lämmastikku, fosforit või väävlit.
Süsivesikute molekulide lihtsaim vorm koosneb ühest lihtsuhkrute molekulist, mida nimetatakse monosahhariidideks, näiteks glükoos, galaktoos ja fruktoos. Paljud süsivesikud on polümeerid, mis koosnevad suhkrumolekulidest, mis on seotud tsüklitesse pikk ja võib olla ka hargnenud, mida nimetatakse polüsahhariidideks, nagu tärklis, kitiin ja tselluloos. Lisaks monosahhariididele ja polüsahhariididele on olemas ka disahhariidid (kahe monosahhariidi seeria) ja oligosahhariidid (mitme monosahhariidi seeria).
KlassifikatsioonSüsivesikud
Keerukuse põhjal võib selle jagada kolme rühma, nimelt:
- Monosahhariidid; ühekordne süsivesik
- Oligosahhariidid; Süsivesikud, mis koosnevad mitmest (6–8) monosahhariidist
- Polüsahhariidid; Süsivesikud, mis koosnevad enam kui 10 monosahhariidist
1. Monosahhariidid
Monosahhariidid on lihtsad süsivesikud, mis koosnevad ühest ringrühmast. Inimrakkudes rohkesti leiduvate monosahhariidide näited on glükoos, fruktoos ja galaktoos. Toiduainetööstuse glükoos on paremini tuntud kui dekstroos või viinamarjasuhkur. Looduses leidub glükoosi paljudes puuviljades, köögiviljades ja maisisiirupis.
Fruktoos on tuntud ka kui puuviljasuhkur ja on kõige magusam suhkur. Looduses leidub fruktoosi mees (koos glükoosiga) ja seda leidub ka erinevates puuviljades.
Kui galaktoos on süsivesik, mis tuleneb laktoosi seedeprotsessist, siis looduses seda vabalt ei leidu. Lisaks sellele, et monosahhariidid on üks molekul, toimivad nad ka tärklise või tselluloosi komplekssüsivesikute moodustamise alusmolekulina.
2. Olisahhariid
Olisahhariid on KH, mis hüdrolüüsimisel tekitab 2-8 monosahhariidrühma. Näide: maltotrioosglükoos + glükoos + glükoos. Sellesse oligosahhariidide rühma kuuluvad ka disahhariidid. Disahhariidid on süsivesikud, mida inimesed tarbivad oma igapäevaelus laialdaselt. Iga disahhariidmolekul moodustatakse kahe monosahhariidmolekuli kombinatsioonist.
Igapäevases tarbimises tavaliselt kasutatava disahhariidi näiteks on sahharoos, mis moodustub 1 glükoosi ja fruktoosi molekuli ning laktoosi kombinatsioon, mis moodustub 1 glükoosi ja galaktoos. Toiduainetes on sahharoos peaaegu 99% suhkrust või lauasuhkrust, mida tavaliselt kasutatakse igapäevases tarbimises, samas kui laktoos on süsivesik, mida leidub lehmapiimas laialdaselt kontsentratsiooniga 6.8gr / 100ml.
3. Polüsahhariid
Polüsahhariidid on KH, mis hüdrolüüsimisel annab rohkem kui 6 monosahhariidrühma. Näited on: glükogeen, tärklis, tselluloos ja dekstriin. Nende funktsiooni järgi jagunevad polüsahhariidid kütusena polüsahhariidideks (glükogeen ja tärklis) ja struktuurilisteks polüsahhariidideks (dekstraan, kitiin ja tselluloos).
- a. Glükogeen
Glükogeen on kehas energiasalvestuse vorm, mida saab toota tarbimise kaudu süsivesikud igapäevaelus ja on üks peamisi energiaallikaid, mida keha kasutab, kui võimlemine. Organismis ladustatakse glükogeeni maksas ja lihastes. Glükogeeni salvestusmaht kehas on väga piiratud, mis on ainult umbes 350–500 grammi või võib anda energiat 1200–2000 kcal. Kuid seda salvestusmahtu saab suurendada süsivesikute tarbimise suurendamise ja rasvade tarbimise vähendamise teel süsivesikute laadimine ja on oluline sportlastele, eriti neile, kes tegelevad vastupidavusaladega nagu maratonid või ka teised jalgpall. Ligikaudu 67% keha glükogeenivarudest ladustatakse lihastesse ja ülejäänu maksas. Lihastes on glükogeen peamine energiavaru, mis võib moodustada peaaegu 2% kogu lihasmassi massist. Tärklis (tärklis) Tärklis on taimerakkudes energiavaru mikroskoopiliste väikeste graanulite kujul, läbimõõduga vahemikus 5-50 nm.
Tärklise struktuur koosneb -amüloosist ja amülopektiinist. Amüloos on pika ahelaga glükoosipolümeer, mis ei ole hargnenud, samas kui amülopektiin on hargnenud paigutusega glükoosipolümeer. Amüloosi ja amülopektiini sisaldus varieerub toiduainetes, kus kõrge amülopektiinisisaldusega toiduaineid on kergem seedida. Looduses sisaldab tärklis riisi, nisu, maisi, teravilju, näiteks aedube või rohelised oad ja paljud sisaldavad ka mitmesuguseid mugulaid nagu maniokk, kartulid või magus kartul.
- b. Kitiin
Kitiin on sidemetega ühendatud N-atsetüül-D-glükoosamiini polümeer. Kitiini leidub putukate väliskestas. - c. Dekstraan
Dekstraan on glükoosi polümeer, kus iga glükoosijääk on seotud -6 1-6 sidemega. Dekstaanidel on ka spetsiaalselt moodustatud hargnenud ahelad, millel on 1-2, 1-3 või 1-4 sidet, sõltuvalt bakteriliikidest, kes kasutavad dekstraani toiduvaru allikana. - d. Tselluloos
Tselluloos on lineaarne homopolüsahhariidühend, mis on juuste kujuline ja ei lahustu vees. Lisaks on see rakuväline polüsahhariid kõrgemate taimede rakuseintes, mikroorganismides ja loomsete rakumembraanide välispinnal. Tselluloosi ehitusplokkideks on 1-4 sidemega D-glükoos.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Vitamiinide funktsioonide ja tüüpide mõistmine
IdentifitseerimineSüsivesikudohüdrat
Süsivesikute eraldamine ja tuvastamine võib toimuda kromatograafiliste meetodite abil, kuid on võimalik teha mitmeid kvalitatiivseid katseid, sealhulgas:
- Molish Uji test
See test on kõige tavalisem test süsivesikute ja muude orgaaniliste ühendite olemasolu testimiseks. Selles katses toimib kontsentreeritud väävelhape glükosiidsidemete hüdrolüüsimiseks, saades monosahhariide, mis dehüdreeritakse furfuraaliks ja selle derivaatideks. Furfuraal sulfoneeritakse alfa-naftooliga, saades kompleksse lillaka (punakaslilla) rõnga, mis näitab süsivesikute olemasolu. - Benedictuse test
Seda testi kasutatakse redutseerivate suhkrute olemasolu testimiseks. Selle testi tulemused annavad rohelise, kollase või oranžikaspunase sade, mis annab redutseerivate suhkrute esinemise poolkvalitatiivse hinnangu. - Barfoedi test
Seda testi kasutatakse monosahhariidide, disahhariidide ja polüsahhariidide eristamiseks. Barfoed on nõrgalt happeline reaktiiv, mida redutseerivad ainult monosahhariidid. Disahhariide saab hüdrolüüsida, nii et nad reageerivad pikema kuumutamise korral positiivselt. Teisisõnu, monosahhariidide, disahhariidide, polüsahhariidide eristamiseks sõltuvalt sellest, kui kaua seda kuumutatakse, et moodustada tellistest punane vaskoksiidi sade. - Bial Test
Seda testi kasutatakse pentoosisuhkrute olemasolu testimiseks. Pentoosi kuumutamisel kontsentreeritud HCl-ga tekib furfuraal, mis kondenseerub ortsinooli ja rauiooniga. Kuumutamise tulemusel saadakse sinakasroheline värv, mis näitab pentoosisuhkrute olemasolu. - Selliwanof Uji test
Seda testi kasutatakse ketoonrühmade olemasolu testimiseks. Ketoosid dehüdreeruvad kiiremini kui aldoos. Furfuraal kondenseerub rekortsinooliga (1,3-dihüdroksübenseen), mis annab kompleksse punase värvi (kirsipunane). - Joodi test
Seda testi kasutatakse polüsahhariidide olemasolu testimiseks. Sinise värvi moodustumine näitab tärklise olemasolu, punane värvus - glükogeeni või erütrodekstriini olemasolu.
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Narkootikumide määratlus ja tüübid ekspertide sõnul
Monosahhariidide, disahhariidide ja polüsahhariidide struktuur
Monosahhariidid
a. Glükoos
b. Fruktoos
c. Galaktoos
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Bioloogia: määratlus, eelised, harud ja ekspertide hinnangul
Disahhariid
a. Sahharoos
b. Laktoos
c. Maltoos
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Monosahhariidide disahhariidide ja polüsahhariidide määratlus ja erinevused
Polüsahhariid
-
a. Amüloos
b. Amülopektiin
c. Tselluloos
d. Glükogeen
Loe ka artikleid, mis võivad olla seotud: Biogumi ja ksantaankummi bioloogiateaduste mõistmine
Monosahhariidide, disahhariidide ja polüsahhariidide erinevus
Monosahhariidid
Monosahhariidid on redutseerivad ained karbonüülrühma olemasolu tõttu. Tavaliselt tuntakse sõna lõppu lisades ose (või osa indoneesia keeles), näiteks glükoos (glükoos) ja ka fruktoos (fruktoos). Liidet osa kasutatakse sageli üldnimena. Lisaks sõltub monosahhariidide klassifikatsioon ühendis sisalduvate hapniku aatomite arvust.
Polüsahhariidid on süsivesikud, mille polümeerimolekulid koosnevad paljudest (rohkem kui kahest) monosahhariidiühikute ahelatest, mida hoiab koos glükosiidsidemed. Polüsahhariididel võib olla nii hargnemata kui ka hargnenud struktuur. Polüsahhariidid on näiteks tselluloos (leidub taimerakkude seintes), kitiin (leidub seenrakkude seintes ja putukakestades) ning glükogeen (keha toiduvarude vorm).
Disahhariid
Need disahhariidid on farmaatsiatoodete jaoks väga olulised. nagu sahharoos (suhkur), laktoos (piimasuhkur) ja gentiobioos. Sahharoos on mitte-redutseeriv disahhariid, kuna sellel puudub vaba aldehüüdi rühm. Sahharoos on ainus disahhariid, mida leidub paljudes taimedes, suhkruroo mahlades, puuviljamahlades ja teistes taimedes.
Disahhariidid on süsivesikud, mis tekivad siis, kui kaks monosahhariidi on ühendatud glükosiidsidemega. Nagu monosahhariidid, on ka disahhariidid vees lahustuvad. Kolm levinud näidet on sahharoos (sisaldub lauasuhkrus, mis koosneb glükoosist ja fruktoosist), laktoos (sisaldub piimas, koosneb glükoosist ja galaktoosist) ning maltoosist (sisaldub teraviljades ja kääritatud toidus, koosneb kahest ühikust) glükoos).
Polüsahhariid
Neid polüsahhariide tuntakse sageli ka kui suhkruta ühendeid, kuna need pole magusad. Need polüsahhariidid on ühendid, mis koosnevad sadadest või isegi tuhandetest monosahhariidiühikutest molekuli kohta. Nagu disahhariidide puhul, on ka need polüsahhariidühikud üksteisega glükosiidselt seotud ja neid saab lõhustada ka hüdrolüüsi teel. Polüsahhariidid on looduslikult esinevad polümeerid. Neid polüsahhariide peetakse aldoosist või ketoosist kondensatsioonpolümerisatsiooni teel saadud.
Monosahhariidid, mida nimetatakse ka lihtsuhkruteks, on lihtsaim süsivesikute vorm ja kõige põhilisem süsivesikute ühik, kuna need moodustavad disahhariidid ja polüsahhariidid. Monosahhariide ei saa edasi hüdrolüüsida lihtsamateks suhkruühenditeks. Üldvalem on C HO. Monosahhariidid on tavaliselt värvusetud, vees lahustuvad ja kristallilised tahked ained. Monosahhariidide näideteks on glükoos, galaktoos, fruktoos, sahharoos ja maltoos.