السكريات الأحادية أبسط أنواع السكريات
تعد السكريات الأحادية أبسط أنواع السكريات:
لأنها تتكون من جزيء واحد فقط يتكون من سلسلة من ذرات الكربون (3: 6 ذرات) يرتبط بكل منها الأكسجين والهيدروجين بطريقة معينة.
لأنها تتكون من جزيء واحد فقط يتكون من سلسلة من ذرات الكربون (3: 6 ذرات) يرتبط بكل منها الأكسجين والهيدروجين بطريقة معينة.
تعريف السكريات الأحادية:
السكريات الأحادية هي الشكل الأساسي للكربوهيدرات. يمكن الجمع بين السكريات الأحادية من خلال روابط glycosidic لتشكيل أكبر الكربوهيدرات، والمعروفة باسم السكريات قليلة السكريات أو السكريات.يعرف oligosaccharide مع اثنين فقط من السكريات الأحادية باسم disaccharide.
عندما يتم دمج أكثر من 20 من السكريات الأحادية مع روابط glycosidic ، يصبح oligosaccharide عديد السكاريد.
عندما يتم دمج أكثر من 20 من السكريات الأحادية مع روابط glycosidic ، يصبح oligosaccharide عديد السكاريد.
تحتوي بعض السكريات، مثل السليلوز، على آلاف السكريات الأحادية.
السكريات الأحادية هي نوع من المونومر، أو الجزيء الذي يمكن أن يتحد مع جزيئات متشابهة لإنشاء بوليمر أكبر.
السكريات الأحادية هي نوع من المونومر، أو الجزيء الذي يمكن أن يتحد مع جزيئات متشابهة لإنشاء بوليمر أكبر.
وظيفة السكريات الأحادية:
السكريات الأحادية لها العديد من الوظائف داخل الخلايا.
أولاً وقبل كل شيء، يتم استخدام السكريات الأحادية لإنتاج وتخزين الطاقة.
تخلق معظم الكائنات الحية الطاقة عن طريق تحطيم الجلوكوز أحادي السكاريد، وحصاد الطاقة المنبعثة من الروابط.
يتم استخدام السكريات الأحادية الأخرى لتشكيل ألياف طويلة، والتي يمكن استخدامها كشكل من أشكال البنية الخلوية.
تنشئ النباتات السليلوز لخدمة هذه الوظيفة، في حين أن بعض البكتيريا يمكنها إنتاج جدار خلوي مماثل من السكريات المختلفة قليلاً.
حتى الخلايا الحيوانية تحيط بمصفوفة معقدة من السكريات ، وكلها مصنوعة من السكريات الأحادية الأصغر.
هيكل السكريات الأحادية:
جميع السكريات الأحادية لها نفس الصيغة العامة لـ (CH2O) n، التي تعين جزيء كربون مركزي مرتبط بهدرين من الهيدروجين وأكسجين واحد.سوف يرتبط الأكسجين أيضًا بالهيدروجين، مما يخلق مجموعة هيدروكسيل. لأن الكربون يمكن أن يشكل 4 روابط، يمكن للعديد من جزيئات الكربون هذه الترابط معًا.
سيشكل أحد ذرات الكربون في السلسلة رابطة مزدوجة مع الأكسجين، والتي تسمى مجموعة الكربونيل.
إذا حدث هذا الكربونيل في نهاية السلسلة، فإن السكريات الأحادية تكون في عائلة الجرعات.
إذا كانت مجموعة الكربوكسيل في منتصف السلسلة، فإن السكريات الأحادية موجودة في عائلة الكيتوز.
أعلاه صورة للجلوكوز. الجلوكوز هو واحد من أكثر السكريات الأحادية شيوعًا في الطبيعة، ويستخدمه كل شكل من أشكال الحياة تقريبًا. يتكون هذا السكريات الأحادية البسيطة من 6 ذرات كربون، كل منها موضح في الصورة.
إذا كانت مجموعة الكربوكسيل في منتصف السلسلة، فإن السكريات الأحادية موجودة في عائلة الكيتوز.
أعلاه صورة للجلوكوز. الجلوكوز هو واحد من أكثر السكريات الأحادية شيوعًا في الطبيعة، ويستخدمه كل شكل من أشكال الحياة تقريبًا. يتكون هذا السكريات الأحادية البسيطة من 6 ذرات كربون، كل منها موضح في الصورة.
الكربون الأول:
الكربون الأول هو مجموعة الكربونيل. لأنه في نهاية الجزيء، فإن الجلوكوز في عائلة الجرعات.عادة، توجد السكريات الأحادية التي تحتوي على أكثر من 5 كربون كحلقات في حلول الماء.
تتفاعل مجموعة الهيدروكسيل على الكربون الخامس مع الكربون الأول.
تتخلى مجموعة الهيدروكسيل عن ذرة الهيدروجين عندما تشكل رابطة مع أول كربون.
تتخلى مجموعة الهيدروكسيل عن ذرة الهيدروجين عندما تشكل رابطة مع أول كربون.
الأكسجين المرتبط المزدوج على الروابط الكربونية الأولى بهيدروجين جديد عندما تنكسر الرابطة الثانية مع الكربون. وهذا يشكل حلقة متصلة ومستقرة من الكربون.
يمكن تحطيم جزيئات الجلوكوز في التحلل السكري، مما يوفر الطاقة والسلائف للتنفس الخلوي.
أمثلة على السكريات الأحادية:
الجلوكوز:
الجلوكوز هو أحد السكريات الأحادية الهامة لأنه يوفر الطاقة والبنية لكثير من الكائنات الحية.يمكن تحطيم جزيئات الجلوكوز في التحلل السكري، مما يوفر الطاقة والسلائف للتنفس الخلوي.
إذا كانت الخلية لا تحتاج إلى المزيد من الطاقة في الوقت الحالي، يمكن تخزين الجلوكوز عن طريق دمجه مع السكريات الأحادية الأخرى.
تقوم النباتات بتخزين هذه السلاسل الطويلة على شكل نشا، والتي يمكن تفكيكها واستخدامها كطاقة لاحقًا.
تخزن الحيوانات سلاسل الجلوكوز في الجليكوجين المتعدد السكاريد، والتي يمكن أن تخزن الكثير من الطاقة.
يمكن أيضًا توصيل الجلوكوز في سلاسل طويلة من السكريات الأحادية لتشكيل السكريات المتعددة التي تشبه الألياف. عادةً ما تنتج النباتات هذا السليلوز.
تخزن الحيوانات سلاسل الجلوكوز في الجليكوجين المتعدد السكاريد، والتي يمكن أن تخزن الكثير من الطاقة.
يمكن أيضًا توصيل الجلوكوز في سلاسل طويلة من السكريات الأحادية لتشكيل السكريات المتعددة التي تشبه الألياف. عادةً ما تنتج النباتات هذا السليلوز.
السليلوز:
السليلوز هو واحد من أكثر الجزيئات وفرة على هذا الكوكب، وإذا استطعنا وزنه كله في وقت واحد فسوف يزن ملايين الأطنان.
يستخدم كل نبات السليلوز لإحاطة كل خلية، مما يؤدي إلى إنشاء جدران خلوية صلبة تساعد النباتات على الصمود والبقاء متورمة.
بدون قدرة السكريات الأحادية على الاندماج في هذه السلاسل الطويلة، ستصبح النباتات مسطحة وإسفنجيًا.
لاحظ أنه بدلاً من مجموعة الكاربونيل الموجودة في نهاية الجزيء، كما هو الحال في الجلوكوز، فهي ثاني أكسيد الكربون إلى الأسفل. هذا يجعل الفركتوز كيتوز، بدلاً من جرعة.
بدون قدرة السكريات الأحادية على الاندماج في هذه السلاسل الطويلة، ستصبح النباتات مسطحة وإسفنجيًا.
الفركتوز:
على الرغم من تطابق الفركتوز تقريبًا مع الجلوكوز، إلا أنه جزيء مختلف قليلاً. الصيغة ((CH2O) 6) هي نفسها، ولكن البنية مختلفة كثيرًا.لاحظ أنه بدلاً من مجموعة الكاربونيل الموجودة في نهاية الجزيء، كما هو الحال في الجلوكوز، فهي ثاني أكسيد الكربون إلى الأسفل. هذا يجعل الفركتوز كيتوز، بدلاً من جرعة.
مثل الجلوكوز، لا يزال الفركتوز يحتوي على 6 كربونات، لكل منها مجموعة هيدروكسيل متصلة.
ومع ذلك، نظرًا لوجود الأكسجين المرتبط المزدوج في الفركتوز في مكان مختلف، يتم تشكيل حلقة مختلفة قليلاً.
ومع ذلك، نظرًا لوجود الأكسجين المرتبط المزدوج في الفركتوز في مكان مختلف، يتم تشكيل حلقة مختلفة قليلاً.
في الطبيعة، يحدث هذا فرقًا كبيرًا في كيفية معالجة السكر. يتم تحفيز معظم التفاعلات في الخلايا بواسطة إنزيمات محددة.
يحتاج كل من السكريات الأحادية ذات الأشكال المختلفة إلى إنزيم معين لتكسيره.
يمكن دمج الفركتوز لأنه يحتوي على السكريات الأحادية مع السكريات الأحادية الأخرى لتكوين سكريات قليلة.
السكروز الشائع هو ثنائي سكاريد شائع يصنعه النبات.
السكروز هو جزيء واحد من الفركتوز متصل بجزيء الجلوكوز من خلال رابطة جليكوزيدية.
يحتاج كل من السكريات الأحادية ذات الأشكال المختلفة إلى إنزيم معين لتكسيره.
يمكن دمج الفركتوز لأنه يحتوي على السكريات الأحادية مع السكريات الأحادية الأخرى لتكوين سكريات قليلة.
السكروز الشائع هو ثنائي سكاريد شائع يصنعه النبات.
السكروز هو جزيء واحد من الفركتوز متصل بجزيء الجلوكوز من خلال رابطة جليكوزيدية.
الجالاكتوز:
الجالاكتوز هو السكريات الأحادية التي تنتج في العديد من الكائنات الحية، وخاصة الثدييات.
تستخدم الثدييات الجالاكتوز في الحليب لإعطاء الطاقة لنسلها. يتم دمج الجالاكتوز مع الجلوكوز لتشكيل اللاكتوز ديساكرايد.
تمتلك الروابط في اللاكتوز الكثير من الطاقة، ويتم إنشاء إنزيمات خاصة بواسطة الثدييات حديثي الولادة لتفكيك هذه الروابط.
بمجرد فطام حليب الأم، تُفقد الإنزيمات التي تكسر اللاكتوز إلى جلوكوز وجلاكتوز أحادي السكريات.البشر، كونهم النوع الوحيد من الثدييات الذي يستهلك الحليب في مرحلة البلوغ، طوروا بعض وظائف الإنزيم المثيرة للاهتمام.
بمجرد فطام حليب الأم، تُفقد الإنزيمات التي تكسر اللاكتوز إلى جلوكوز وجلاكتوز أحادي السكريات.البشر، كونهم النوع الوحيد من الثدييات الذي يستهلك الحليب في مرحلة البلوغ، طوروا بعض وظائف الإنزيم المثيرة للاهتمام.
في السكان الذين يشربون الكثير من الحليب، معظم البالغين قادرون على هضم اللاكتوز معظم حياتهم. في السكان الذين لا يشربون الحليب بعد فطامهم ، فإن عدم تحمل اللاكتوز يؤثر على جميع السكان تقريبًا.
على الرغم من أنه يمكن تفكيك السكريات الأحادية بشكل فردي، لم يعد من الممكن هضم اللاكتوز الجزيئي.
تحدث أعراض عدم تحمل اللاكتوز (تقلصات البطن والإسهال) بسبب السموم التي تنتجها البكتيريا في أمعاء هضم اللاكتوز الزائد.
ترفع السموم والمغذيات الزائدة التي تنتجها الكمية الإجمالية من المواد المذابة في الأمعاء، مما يجعلها تحتفظ بالمزيد من الماء للحفاظ على درجة حموضة مستقرة.
مصطلحات الأحياء ذات الصلة بالسكريات الأحادية:
- سكر ثنائي:
اثنين من السكريات الأحادية متصلة بواسطة رابطة glycosidic.
- سكريات قليلة التعدد:
3-20 السكريات الأحادية المتصلة بروابط glycosidic، تستخدم عادة لنقل السكريات الأحادية وتخزينها لفترات قصيرة.
- عديد السكاريد:
العديد من السكريات الأحادية (20+)، متصلة عادة في سلاسل طويلة، تستخدم للتخزين أو الدعم الهيكلي.
- الكربوهيدرات:
السكريات والنشويات، كلها مصنوعة من السكريات الأحادية.
