Зміст
- TL; DR (Занадто довго; Не читав)
- Молекулярні особливості моносахаридів та полісахаридів
- Доступність та зберігання енергії
- Полісахаридні структури та функції
- Важливість моносахаридів та полісахаридів
Вуглеводи надають живих істот енергію та структуру. Вони виготовлені з вуглецю, кисню та водню. Моносахариди містять найпростіші вуглеводи, молекули будівельного блоку та містять поодинокі одиниці цукру. Дисахариди складаються з двох цукрових одиниць, а полісахариди містять кілька таких одиниць. Моносахариди є рідкісними в природі, тоді як переважають полісахариди.
TL; DR (Занадто довго; Не читав)
Моносахариди та полісахариди містять вуглеводи. Моносахариди - прості молекули цукрової одиниці, тоді як полісахариди величезні, що з'єднують тисячі одиниць цукру. Моносахариди забезпечують клітинам короткочасну енергію. Полісахариди забезпечують довготривале зберігання енергії та жорстку структуру клітинних стінок та екзоскелетів тварин.
Молекулярні особливості моносахаридів та полісахаридів
Моносахариди містять щонайменше три атоми вуглецю. Гексози, найпоширеніші моносахариди, містять шість вуглецю. Приклади гексоз включають глюкозу, галактозу та фруктозу. Глюкоза є головним джерелом енергії у клітинному диханні, її невеликі розміри надають їй можливість потрапляти в клітинні мембрани. Фруктоза служить для зберігання цукру. Пентози містять п'ять вуглець (таких як рибоза і дезоксирибоза), а триози містять три вуглецю (наприклад, гліцеральдегід). Моносахариди досить малі і утворюють або ланцюгові, або кільцеві структури. Однак полісахариди містять сотні чи навіть тисячі моносахаридів і високу молекулярну масу.
Доступність та зберігання енергії
У той час як моносахариди, такі як глюкоза, забезпечують короткочасну енергію, полісахариди забезпечують більш тривале зберігання енергії. Клітини швидко використовують моносахариди. Молекули можуть зв’язуватися з ліпідами клітинної мембрани і допомагати в передачі сигналів. Але для більш тривалого зберігання моносахариди повинні бути перетворені в дисахариди або полісахариди шляхом конденсаційної полімеризації. Полісахариди стають занадто великими, щоб перетинати клітинну мембрану, отже, їх здатність зберігати. Крохмалі являють собою полісахариди, які використовують рослини та їх насіння для зберігання енергії. Крохмалі виготовляються з полімерів глюкози, амілози та амілопектину. Полісахариди можуть розкладатися або гідролізуватися в клітині, оскільки енергія потрібна у вигляді моносахаридів. Ось так тварини використовують рослинні крохмалі для отримання глюкози для метаболізму.
Полісахаридні структури та функції
Целюлоза, найпоширеніша полісахаридна і органічна молекула, може містити 50 відсотків світового вуглецю. Основним моносахаридом целюлози є глюкоза. Молекули прямої целюлози складають ряди в стабільній формі через слабкі, але переважаючі водневі зв’язки між ними. Створена рослинами, грибами та водоростями, целюлоза забезпечує жорстку структуру клітинних стінок рослин, що також захищає від хвороб. Багато тварин не можуть перетравити целюлозу, але ті, які можуть використовувати кишкові мікроорганізми та ферменти для виконання цієї задачі. Ферментація відбувається в товстій кишці інших тварин і людини, які не можуть перетравити целюлозу. Тварини виробляють подібний полісахарид хітин, виготовлений з модифікованого моносахариду. Хітин включає екзоскелети. І целюлоза, і хітин складають компактні накопичувачі енергії.
Інший полісахарид, глікоген, може швидко розщепитися з компактної форми на складові моносахариди глюкози. Люди зберігають глікоген як швидке джерело енергії в печінці та м’язах. Пектини, арабіноксилани, ксилоглюкани та глюкоманнани являють собою додаткові складні полісахариди. Моносахариди розчинні у воді, але багато полісахариди мають погану розчинність у воді. Полісахариди можуть утворювати гелі, залежно від їх розчинності. Ось чому їх часто використовують для загущення продуктів.
Важливість моносахаридів та полісахаридів
Як моносахариди, так і полісахариди забезпечують енергією. Моносахариди швидко дають енергію клітинам, тоді як полісахариди забезпечують більш тривале зберігання енергії та структурну стабільність. Обидва є важливими для всього живого, як найбільше джерело їжі та харчової енергії. Полісахариди з клітинних стінок складають клітковину, яку їдять люди, а моносахариди забезпечують солодкість у продуктах. Коли люди їдять, жування розщеплює полісахариди на більш дрібні частинки, які з часом, перетравлюючи, виводять прості моносахариди, які можуть пройти в кров.