Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Молекулярни характеристики на монозахаридите и полизахаридите
- Енергийна наличност и съхранение
- Полизахаридни структури и функции
- Значението на монозахаридите и полизахаридите
Въглехидратите осигуряват енергия и структура на живите същества. Те са изработени от въглерод, кислород и водород. Монозахаридите съдържат най-простите въглехидрати, молекулите на изграждащия блок и съдържат единични захарни единици. Дизахаридите са направени от две захарни единици, а полизахаридите съдържат няколко такива единици. Монозахаридите са рядко срещани по природа, докато преобладават полизахаридите.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Монозахаридите и полизахаридите съдържат въглехидрати. Монозахаридите са прости молекулни единици захар, докато полизахаридите са огромни, свързващи хиляди захарни единици. Монозахаридите осигуряват на клетките краткосрочна енергия. Полизахаридите осигуряват дългосрочно съхранение на енергия и твърда структура на клетъчните стени и екзоскелетите на животните.
Молекулярни характеристики на монозахаридите и полизахаридите
Монозахаридите съдържат най-малко три въглеродни атома. Хексозите, най-разпространените монозахариди, съдържат шест въглерода. Примери за хексози включват глюкоза, галактоза и фруктоза. Глюкозата представлява главният източник на енергия при клетъчното дишане, нейният малък размер дава възможност за навлизане в клетъчните мембрани. Фруктозата служи като захар за съхранение. Пентозите съдържат пет въглерода (като рибоза и дезоксирибоза), а триозите съдържат три въглерода (като глицералдехид). Монозахаридите са доста малки и образуват или верижни, или пръстенови структури. Полизахаридите обаче съдържат стотици или дори хиляди монозахариди и високо молекулно тегло.
Енергийна наличност и съхранение
Докато монозахаридите като глюкоза осигуряват краткосрочна енергия, полизахаридите осигуряват по-дълго съхранение на енергия. Клетките бързо използват монозахаридите. Молекулите могат да се свързват с липидите на клетъчната мембрана и да подпомагат сигнализирането. Но за по-дълго съхранение монозахаридите трябва да бъдат преобразувани или в дизахариди, или в полизахариди чрез кондензационна полимеризация. Полисахаридите стават твърде големи, за да преминат през клетъчна мембрана, оттам и способността им за съхранение. Нишестетата представляват полизахариди, използвани от растенията и техните семена за съхраняване на енергия. Нишестетата са направени от глюкозни полимери, амилоза и амилопектин. Полизахаридите могат да бъдат разградени или хидролизирани в клетката, тъй като е необходима енергия под формата на монозахариди. Ето как животните използват растителни нишестета, за да направят глюкоза за метаболизма.
Полизахаридни структури и функции
Целулозата, най-разпространената полизахаридна и органична молекула, може да съдържа 50 процента от въглерода в света. Основният монозахарид на целулозата е глюкозата. Молекулите с права целулоза съставляват редове в стабилна форма чрез слабите, но преобладаващи водородни връзки между тях. Изработена от растения, гъби и водорасли, целулозата осигурява твърдата структура на стените на растителните клетки, които също предпазват от болести. Много животни не могат да усвояват целулоза, но тези, които могат да използват чревни микроорганизми и ензими за тази задача. Ферментацията протича в дебелото черво на други животни и хора, които не могат да усвояват целулозата. Животните произвеждат подобен полизахарид, хитин, направен от модифициран монозахарид. Хитинът съдържа екзоскелети. И целулозата, и хитинът съставят компактни единици за съхранение на енергия.
Друг полизахарид, гликоген, може да бъде разграден от компактната си форма бързо до съставните му глюкозни монозахариди. Хората съхраняват гликогена като бърз източник на енергия в черния дроб и мускулите. Пектините, арабиноксиланите, ксилоглюканите и глюкоманнаните представляват допълнителни сложни полизахариди. Монозахаридите са разтворими във вода, но много полизахариди имат лоша разтворимост във вода. Полисахаридите могат да образуват гелове, в зависимост от тяхната разтворимост. Ето защо те често се използват за сгъстяване на храни.
Значението на монозахаридите и полизахаридите
Както монозахаридите, така и полизахаридите осигуряват енергия. Монозахаридите доставят енергия бързо за клетките, докато полизахаридите осигуряват по-дълго съхранение на енергия и структурна стабилност. И двете са от съществено значение за всички живи същества като най-големият източник на храна и хранителна енергия. Полизахаридите от клетъчните стени съставляват фибрите, които хората ядат, докато монозахаридите осигуряват сладостта в храните. Докато хората се хранят, дъвченето разгражда полизахаридите на по-малки частици, които в крайна сметка, чрез храносмилането, отделят простите монозахариди, които могат да преминат в кръвообращението.