السكريات الأحادية هي المسؤولة عن عمليات نقل الطاقة داخل خلايا الكائنات الحية:
لأنه عند اكسدة الجلوكوز داخل الميتوكوندريا تنطلق الطاقة المختزنة في الروابط الكيميائية الموجودة فيه لتخزن في مركبات (ATP) ثم تنتقل هذه المركبات إلى أماكن أخرى في الخلية لاستخدام الطاقة المختزنة فيها لإتمام جميع العمليات الحيوية في الخلية.
السكريات الأحادية أو السكريات البسيطة هي أبسط الكربوهيدرات، فهي لا تتحلل، أي أنها لا تتحلل إلى مركبات أبسط أخرى.
لأنه عند اكسدة الجلوكوز داخل الميتوكوندريا تنطلق الطاقة المختزنة في الروابط الكيميائية الموجودة فيه لتخزن في مركبات (ATP) ثم تنتقل هذه المركبات إلى أماكن أخرى في الخلية لاستخدام الطاقة المختزنة فيها لإتمام جميع العمليات الحيوية في الخلية.
السكريات الأحادية أو السكريات البسيطة هي أبسط الكربوهيدرات، فهي لا تتحلل، أي أنها لا تتحلل إلى مركبات أبسط أخرى.
لديها ثلاث إلى سبع ذرات كربون وصيغتها التجريبية هي (CH2O) n ،3 حيث n ≥ 3. يتم تسميتها بالإشارة إلى عدد ذرات الكربون (3-7)، وتنتهي باللاحقة -osa. السكريات الرئيسية هي الجلوكوز، المصدر الرئيسي للطاقة للخلايا.
الميزات:
سلسلة الكربون من السكريات الأحادية غير متفرعة وتحتوي كل ذرة كربون واحدة باستثناء مجموعة كحول (-OH).
تحتوي ذرة الكربون المتبقية على مجموعة كربونيل متصلة (C = O).
إذا كانت مجموعة الكربونيل هذه في نهاية السلسلة، فهي مجموعة ألدهيد (-CHO) ويسمى السكريات الأحادية aldose.
إذا كانت مجموعة الكاربونيل في أي وضع آخر، فهي كيتون (-CO-) ويسمى السكريات الأحادية الكيتوز.
تعمل جميع السكريات الأحادية على تقليل السكريات، نظرًا لأنها تحتوي على واحد على الأقل من مادة heiacetal-OH، وبالتالي فإنها تعطي رد فعل إيجابي على كاشف Fehling، رد فعل على كاشف Tollens، رد فعل Maillard ورد فعل Benedict.
طرق أخرى لقول أنها تقلل، أي أن لديها توازن مع الشكل المفتوح، فإنها تُظهر موتاروت (تغيير عفوي بين الشكلين المحورين α (ألفا) و β (بيتا))، أو القول أنها تشكل الأوسازونات.
وهكذا بالنسبة للألدوسات من 3 إلى 6 ذرات كربون لدينا:
- 3 ذرات كربون: ثلاثية، واحدة: D-Glyceraldehyde.
- 4 ذرات كربون: رباعي، هناك نوعان، حسب موقع مجموعة الكربونيل: D- اريتوسا و D- تريوسا.
- 5 ذرات كربون: خماسي، هناك أربعة ذرات حسب وضع مجموعة الكاربونيل: D-Ribose ،D-Arabinosa ،D-Xilosa ، D-Lixosa.
- 6 ذرات كربون: سداسيات، هناك ثماني ذرات، اعتمادًا على وضع مجموعة الكاربونيل: D-Alosa ،D-Altrosa ،D-Glucose ،D-Mannose ،D-Gulose ،D-Idosa ،D-Galactose ،D-Talose.
الكيتوز مع 3 إلى 7 ذرات كربون هي:
- ثلاثي: هناك واحد: ثنائي هيدروكسي أسيتون.
- Tetrosas: هناك واحد: D-Erythrulose.
- بنتوس: يوجد نوعان، حسب موقع مجموعة الكاربونيل: D-Ribulose ،D-Xylulose.
- Hexose: يوجد أربعة حسب موضع مجموعة الكاربونيل: D-Sicosa ،D-Fructose ،D-Sorbose ،D-Tagatose.
مثل السكريات، فهي حلوة وقابلة للذوبان في الماء (قابلة للذوبان في الماء) وبلورية. وأشهرها الجلوكوز والفركتوز والجالاكتوز.
تشكل هذه السكريات الوحدات الأحادية للكربوهيدرات لتشكيل السكريات.
تحتوي جميع السكريات الأحادية البسيطة على كربون غير متماثل واحد أو أكثر ناقص ثنائي هيدروكسي أسيتون.
أبسط حالة، هي حالة glyceraldehyde، لديها مركز عدم تناسق، مما يؤدي إلى شكلين محتملين: أيزومري D و L.
لمعرفة ما إذا كان D أو L يمكننا تمثيل صيغته في إسقاط فيشر والنظر في تكوين الكربون قبل الأخير (وهو الكربون غير المتماثل الأبعد من المجموعة الوظيفية).
سيحدد موضع مجموعة OH الخاصة بك إلى اليمين أو اليسار سلسلة D أو L، على التوالي. أيزومرات D و L من glyceraldehyde هي صور مرآة لبعضها البعض، وبالتالي يقال إنها أيزومرات مرابية أو غيرية أو غيرية.
تعتبر جميع الألدوزات مشتقة هيكليًا من D- و L-glyceraldehyde. وبالمثل ، تعتبر الكيتوزات مشتقة هيكليًا من D و L-erythrulose. تنتمي جميع السكريات الأحادية الموجودة تقريبًا في الطبيعة إلى السلسلة D.
عندما يحتوي الجزيء على أكثر من كربون غير متماثل، يزداد عدد أيزومرات بصرية محتملة.
عدد الأيزومرات الضوئية المحتملة هو 2n ، حيث n هو عدد الكربونات غير المتماثلة.
في هذه الحالة، ليست كل الايزومرات الضوئية هي صور معكوسة لبعضها البعض ويمكن تمييز أنواع مختلفة من الايزومرات البصرية:
- Epimers: اثنين من السكريات الأحادية التي تختلف في تكوين واحد فقط من الكربونات غير المتماثلة، على سبيل المثال D-Glucose و D-Mannose تختلف فقط في تكوين الهيدروكسيل في C2
- Anomers: اثنين من السكريات الأحادية المدورة التي تختلف فقط في مجموعة -OH من الكربون الشاذ (الذي ينتمي من حيث المبدأ إلى الألدهيد أو مجموعة الكيتون). تؤدي إلى تكوينات α و..
+ باتفاقية ألفا أدناه وبيتا فوق مستوى إسقاط هاورث.
- Enantiomers: السكريات الأحادية التي لها بنية مرآوية في المستوى (D و L).
يمكن أيضًا أن تكون باليد اليسرى (-) أو اليد اليمنى (+) اعتمادًا على كيفية دوران المادة المذابة في المستوى الذي يضيء فيه الضوء المستقطب لمقياس الاستقطاب أثناء مروره عبر المحلول (اليد اليمنى (أو +) إذا كانت الطائرة تستدير إلى اليمين و أعسر (أو -) إذا اتجه إلى اليسار)، ومع ذلك، فإن هذا الترشيح لا علاقة له بتكوين L و D، على الرغم من أن كلا من الخصائص هي نتيجة للظاهرة نفسها (وجود كربونات غير متماثلة في الجزيء).
- Diasteroisomers: السكريات الأحادية التي لا تعكس صور بعضها البعض (انظر D-L Nomenclature)...
