Charakterystyka disacharydów, struktura, przykłady, funkcje

Disacharydes Są węglowodanami, które są również nazywane podwójnymi cukrami. Mają ważne funkcje w diecie mężczyzny jako główne źródła energii. Mogą być pochodzenia roślin, takie jak sacharoza trzciny cukrowej i obecnej maltozy, oraz pochodzenia zwierzęcego, takiego jak laktoza obecna w mleku ssaków, między innymi.

Węglowodany nazywane są węglowodanami lub węglowodanami, które są rozpuszczalną w wodzie wodę złożoną z węgla, tlenu i wodoru o ogólnej wzorze chemicznym (CH2O) n.

Reprezentacja struktury disacharydu laktozy (Źródło: Telliott w angielskiej Wikipedii [domena publiczna] za pośrednictwem WikiMedia Commons)

Węglowodany są najliczniejszymi substancjami organicznymi w naturze i są obecne we wszystkich roślinach. Celuloza, która stanowi strukturę ścian komórkowych roślinnych, jest węglowodanem, podobnie jak skrobie ziaren i bulw.

Znajdują się również we wszystkich tkankach zwierzęcych, takich jak krew i mleko ssaków.

Węglowodany są klasyfikowane jako: (1) monosacharydy, które nie mogą hydrolizować w prostszych węglowodanach; (2) u disacharydów, które po hydrolizie wytwarzają dwa monosacharydy; (3) w oligosacharydach, które dają 3-10 monosacharydów do hydrolizy i (4) w polisacharydach, których hydroliza powoduje ponad 10 monosacharydów.

Skrobia, celuloza i glikogen to polisacharydy. Disacharydy o znaczeniu fizjologicznym u ludzi i innych zwierząt to sacharoza, maltoza i laktoza.

[TOC]

Charakterystyka i struktura

Będąc węglowodanami, disacharydami składają się z węgla, tlenu i wodoru. Ogólnie rzecz biorąc, tlen i wodór w strukturze większości węglowodanów są w takim samym odsetku, w którym znajdują się w wodzie, to znaczy dla każdego tlenu są dwa hydrogeny.

To jest powód, dla którego nazywane są „węglowodanami lub węglowodanami”. Chemicznie węglowodany można zdefiniować jako polihydroksylowane.

Aldehydo i ketony mają grupę karbonylową (C = O). W aldehydach grupa ta jest zjednoczona przynajmniej wodór, aw ketonach ta grupa karbonylowa nie jest powiązana z wodorem.

Disacharydy to dwa monosacharydy zjednoczone przez wiązanie glukozydyczne.

Disacharydy, takie jak maltoza, sacharoza i laktoza, pod ogrzewaniem rozcieńczonymi kwasami lub przez działanie enzymatyczne, są hydrolizowane i powodują powstanie ich składników monosacharydów. Sacharoza powoduje powstanie glukozy i fruktozy, maltoza powoduje powstanie dwóch glukozy i laktozy galaktozy i glukozy.

Przykłady

Sacharoza

Sacharoza jest najliczniejszym cukrem w naturze i składa się z glukozy i monosacharydów fruktozy.. Występuje w roślinach takich jak buraki, trzcina cukrowa, sorgo, ananas, klon i w mniejszej ilości w dojrzałych owocach i soku z wielu warzyw. Ten disacharyd jest łatwo fermentowany przez działanie drożdży.

Laktoza

Laktoza lub cukier mleczny składa się z galaktozy i glukozy. Mleko sutkowe jest bogate w laktozę i zapewnia składniki odżywcze dla dzieci.

Większość ssaków może tylko kopać laktozę jako niemowlęta i tracić tę zdolność w miarę dojrzewania. W rzeczywistości ludzie, którzy są w stanie trawić produkty mleczne w wieku dorosłym, mają mutację, która pozwala im to zrobić.

Dlatego tak wielu ludzi jest nietolerancji laktozy; Ludzkie ños, podobnie jak inne ssaki, nie mieli zdolności do strawienia laktozy w dzieciństwie, dopóki ta mutacja była obecna w niektórych populacjach około 10.000 lat.

Może ci służyć: Ovuliparos

Dzisiaj liczba osób nietolerancyjnych laktozy różni się znacznie między populacjami, od 10% w Europie Północnej do 95% w części Afryki i Azji. Tradycyjne diety różnych kultur odzwierciedlają to w ilości spożywanych produktów mlecznych.

Maltoza

Maltoza składa się z dwóch jednostek glukozy i powstaje, gdy enzym amylaza hydrolizuje skrobię obecną w roślinach. W procesie trawiennym amylaza ślinowa i amylaza trzustki (amylopepsyna) łamie skrobię, co daje produkt pośredni, którym jest maltoza.

Ten disacharyd jest obecny w syropach cukru kukurydzianego, w cukrze słodowym i kiełkowanym jęczmieniu i może być łatwo fermentowany przez działanie drożdżakowe.

Trehalosa

Trehalosa składa się również z dwóch cząsteczek glukozy, takich jak maltoza, ale cząsteczki są połączone inaczej. Występuje w niektórych roślinach, grzybach i zwierzętach, takich jak krewetki i owady.

Sukier we krwi wielu owadów, takich jak pszczoły, koniki polne i motyle, składa się z Trehalosa. Używają go jako wydajnej cząsteczki magazynowej, która zapewnia szybką energię do lotu podczas rozkładu.

Chitobiosa

Składa się z dwóch cząsteczek związanych z glukozaminą. Strukturalnie jest bardzo podobny do celbios.

Występuje w niektórych bakteriach i jest stosowany w badaniach biochemicznych w celu zbadania aktywności enzymatycznej.

Występuje również w chitynie, która tworzy ściany grzybów, egzoszkielety owadów, stawonogów i skorupiaków, a także znajduje się w rybach i głowonkach, takich jak ośmiornica i kałamarnica.

Celobiosa (glukoza + glukoza)

Celobiosa jest produktem hydrolizy celulozy lub materiałów na celulozę, takie jak papier lub bawełna. Powstaje przez połączenie dwóch cząsteczek beta-glukozy za pomocą łącza β (1 → 4)

Laktuloza (galaktoza + fruktoza)

Laktuloza jest syntetycznym (sztucznym) cukrem, który nie jest wchłaniany przez ciało, ale jest podzielony na okrężnicę na produkty pochłaniające wodę w okrężnicy, co zmiękcza kał. Jego podstawowym zastosowaniem jest leczenie zaparć.

Służy również do obniżenia poziomu amoniaku krwi u osób z chorobą wątroby, ponieważ laktuloza pochłania amoniak w okrężnicy (eliminując go z organizmu).

Izomaltoza (glukoza + glukoza izomaltazy)

Wyprodukowane podczas trawienia skrobi (chleb, ziemniaki, ryż) lub sztucznie wyprodukowane.

Izomaltuloza (fruktoza glukozy + izomaltasa)

Syrop trzciny cukrowej, miód, a także sztucznie produkowany.

Trehalulosa

Trehaluloza to sztuczny cukier, disacharyd złożony z glukozy i fruktozy zjednoczonych przez alfa (1-1) glikozydowy.

Występuje podczas produkcji izomaltulozy z sacharozy. W okładzie jelita cienkiego enzym izomaltazy pęka w trehalulozie na glukozę i fruktozę, które są następnie wchłaniane w jelicie cienkim. Trehalulosa ma niską moc, aby spowodować rozkład zębów.

Chitobiosa

Jest to jednostka powtarzania disacharydów w chitynie, która różni się od celLobios. Jednak nie -acetylowana forma jest często nazywana również chitobiosa.

Laktitol

Jest to krystaliczny alkohol C12H24O11 uzyskany przez uwodornienie laktozy. Jest to analogiczny disacharyd laktulozy, stosowany jako słodzik. Jest również przeczyszczający i jest stosowany w leczeniu zaparć.

Może ci służyć: synteza lipidów: typy i ich główne mechanizmy

Turanosa

Związek organiczny redukujący disacharyd, który może być stosowany jako źródło węgla przez bakterie i grzyby.

Melbious

Cukier disacharydowy (C12H22O11) utworzony przez częściową godę polującą hydrolizę.

Xylobiosa

Disacharyd składający się z dwóch odpadów ksylozowych.

Miękki

Disacharyd obecny w soforolipid.

Gentiobious

Gentiobiosa jest disacharydem, który składa się z dwóch jednostek d-glukozy połączonych przez link glikozydowy typu β (1 → 6). Gentiobiosa ma wiele izomerów, które różnią się naturą łącza glikozydowego, który łączy dwie jednostki glukozy.

Leucrosa

Jest to glikosilfruyoza, która składa się z reszty α-D-glukopylasylowej przyłączonej do D-Prupopopiray przez link (1 → 5). Izomer sacharozy.

RUTINOSA

Jest to disacharyd obecny w glukozydach.

CaroliniaSido a

Oligosacharydy zawierające dwie jednostki monosacharydów zjednoczonych przez link glikozydowy.

Wchłanianie

W ludziach disacharydy lub polisacharydy połknięte, takie jak skrobia i glikogen, są hydrolizowane i wchłaniane jako monosacharydy w jelicie cienkim. Spożyte monosacharydy są wchłaniane jako takie.

Na przykład fruktoza pasywnie rozprzestrzenia się w komórce jelitowej i większość jest przekształcana w glukozę przed przejściem do torrentu krążenia.

Laktaza, maltaza i SACA to enzymy znajdujące się na krawędzi światła cienkich komórek jelitowych odpowiedzialnych za hydrolizę laktozy, maltozy i sacharozy.

Laktaza jest wytwarzana przez nowonarodzone dzieci, ale w niektórych populacjach przestaje być syntetyzowana przez enterocyt w życiu dorosłym.

W wyniku braku laktazy laktoza pozostaje w jelicie i przeciąga wodę przez osmozę w kierunku światła jelitowego, gdy dociera do okrężnicy laktoza jest degradowana przez fermentację przez bakterie trawienia z wytwarzaniem CO2 i różnych kwasów. Podczas spożywania mleka ta kombinacja wody i CO2 powoduje biegunkę i jest to tak zwane nietolerancja laktozy.

Glukoza i galaktoza są wchłaniane przez wspólny mechanizm zależny od sodu. Najpierw istnieje aktywny transport sodu, który soda z komórki jelitowej przez błonę podstawno -boczną w kierunku krwi. To obniża stężenie sodu w komórce jelitowej, która wytwarza gradient sodu między światłem jelitowym a wnętrzem enterocytów.

Po wygenerowaniu tego gradientu siła, która będzie napędzać sód, zostanie uzyskana razem z glukozą lub galaktozą wewnątrz komórki. W ścianach jelita cienkiego występuje kolekcja Na+/glukozę, Na+/galaktoza (Simortador), która zależy od stężenia sodu w celu wejścia glukozy lub galaktozy.

Wyższe stężenie Na+ w lampce trawiennym Większe dochody glukozy lub galaktozy. Jeśli nie ma sodu lub jego stężenie w światłach kanalików, nie jest bardzo niskie, ani glukoza, ani galaktoza nie będą odpowiednio wchłonięte.

W bakteriach jako I. Coli, Na przykład, że zwykle uzyskują swoją energię glukozy, przy braku tego węglowodanów w środowisku mogą używać laktozy i za to syntetyzują białko odpowiedzialne za aktywny transport laktozy zwanej permase laktozę, wchodzą w ten sposób laktozę bez uprzedniej hydrolizji.

Funkcje

Spożyte disacharydy dostają się do ciała zwierząt, które je spożywają jako monosacharydy. W ludzkim ciele, głównie w wątrobie, chociaż występuje również w innych narządach, te monosacharydy są zintegrowane z łańcuchami metabolicznymi syntezy lub katabolizmu.

Może ci służyć: monokatenarny wirus DNA: struktura, replikacja, znaczenie

Poprzez katabolizm (degradacja) te węglowodany uczestniczą w produkcji ATP. W procesach syntezy uczestniczą w syntezie polisacharydów, takich jak glikogen, a zatem tworzą rezerwy energii obecne w wątrobie, mięśniach szkieletowych i w wielu innych narządach.

Uczestniczą również w syntezie wielu glikoprotein i glukolipidów w ogóle.

Podczas gdy disacharydy, podobnie jak wszystkie połknięte węglowodany, mogą być źródłem energii dla człowieka i zwierząt, uczestniczą one w wielu funkcjach organicznych, gdy część struktur błon komórkowych i glikoprotein.

Na przykład glukozamina jest podstawowym składnikiem kwasu hialuronowego i heparyny.

Laktozy i jej pochodnych

Laktoza obecna w mleku i jej pochodnych jest najważniejszym źródłem galaktozy. Galaktoza jest bardzo ważna, ponieważ jest częścią mózgu, zwojów i mukoprotein, które są niezbędnymi składnikami błon komórkowych neuronalnych.

Laktoza i obecność innych cukrów w diecie sprzyja rozwojowi flory jelitowej, która jest niezbędna do funkcji trawiennej.

Galaktoza uczestniczy również w układzie odpornościowym jako jeden ze składników grupy ABO na ścianie komórek krwi krwi.

Produkt glukozy trawienia laktozy, sacharozy lub maltozy.

W roślinach

W większości górnych roślin disacharydy są syntetyzowane z trzech fosforanu z cyklu redukcji fotosyntetycznej węgla.

Rośliny te syntetyzują głównie sacharozę i przenoszą ją z cytosolu do korzeni, nasion i młodych liści, to znaczy w kierunku obszarów rośliny, które nie używają fotosyntezy.

W ten sposób sacharoza zsyntetyzowana przez cykl redukcji fotosyntetycznych węglowych i ten, który pochodzi z degradacji skrobi syntetyzowanej przez fotosyntezę i nagromadzony w chloroplastach, są dwoma klubami nocnymi energii dla roślin.

Inną znaną funkcją niektórych disacharydów, zwłaszcza maltozy, jest uczestnictwo w mechanizmie transdukcji sygnałów chemicznych do silnika plagi niektórych bakterii.

W tym przypadku maltoza łączy się z białkiem, a następnie ten kompleks dołącza do przetwornika; W wyniku tego związku sygnał wewnątrzkomórkowy jest wytwarzany do silnika silnika plagi.

Bibliografia

1. Alberts, ur., Dennis, ur., Hopkin, k., Johnson, a., Lewis, J., Raff, m.,... Walter, p. (2004). Niezbędna biologia komórki. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Fox, s. Siema. (2006). Ludzka psychologia (9 wyd.). Nowy Jork, USA: McGraw-Hill Press.
3. Guyton, a., & Hall, j. (2006). Podręcznik fizjologii medycznej (11 wyd.). Elsevier Inc.
4. Murray, r., Bender, d., Botham, k., Kennelly, s. 1., Rodwell, v., I Weil, p. (2009). Ilustrowana biochemia Harpera (28. wyd.). McGraw-Hill Medical.
5. Rawn, J. D. (1998). Biochemia. Burlington, Massachusetts: Neil Patterson Publishers.