Vsebina
- TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
- Molekularne značilnosti monosaharidov in polisaharidov
- Razpoložljivost in skladiščenje energije
- Polisaharidne strukture in funkcije
- Pomen monosaharidov in polisaharidov
Ogljikovi hidrati zagotavljajo energijo in strukturo živim stvarem. Izdelane so iz ogljika, kisika in vodika. Monosaharidi sestavljajo najpreprostejše ogljikove hidrate, molekule gradbenega bloka in vsebujejo enojne enote sladkorja. Disaharidi so narejeni iz dveh enot sladkorja, polisaharidi pa vsebujejo več takih enot. Monosaharidi so v naravi redki, medtem ko prevladujejo polisaharidi.
TL; DR (Predolgo; Nisem prebral)
Monosaharidi in polisaharidi sestavljajo ogljikove hidrate. Monosaharidi so enostavne molekule sladkorja, polisaharidi pa ogromni in povezujejo na tisoče enot sladkorja. Monosaharidi zagotavljajo celicam kratkotrajno energijo. Polisaharidi zagotavljajo dolgoročno shranjevanje energije in togo strukturo celičnim stenam in eksoskeletom živali.
Molekularne značilnosti monosaharidov in polisaharidov
Monosaharidi vsebujejo najmanj tri atome ogljika. Heksoze, najpogostejši monosaharidi, vsebujejo šest ogljikov. Primeri heksoz vključujejo glukozo, galaktozo in fruktozo. Glukoza predstavlja glavni vir energije pri celičnem dihanju, saj ji majhnost omogoča vstop v celične membrane. Fruktoza služi kot hranilni sladkor. Pentoze vsebujejo pet ogljikov (kot sta riboza in deoksiriboza), trioze pa tri ogljika (kot je gliceraldehid). Monosaharidi so precej majhni in tvorijo bodisi verižne ali obročne strukture. Polisaharidi pa vsebujejo na stotine ali celo tisoče monosaharidov in visoko molekulsko težo.
Razpoložljivost in skladiščenje energije
Medtem ko monosaharidi, kot je glukoza, zagotavljajo kratkotrajno energijo, polisaharidi zagotavljajo daljše skladiščenje energije. Celice hitro uporabljajo monosaharide. Molekule se lahko vežejo na lipide celične membrane in pomagajo pri signalizaciji. Toda za daljše skladiščenje je treba monosaharide pretvoriti v disaharide ali polisaharide s kondenzacijsko polimerizacijo. Polisaharidi postanejo preveliki, da bi prečkali celično membrano, zato je njihova sposobnost skladiščenja. Škrob predstavlja polisaharide, ki jih rastline in njihova semena uporabljajo za shranjevanje energije. Škrob je narejen iz glukoznih polimerov, amiloze in amilopektina. Polisaharidi se v celici lahko razgradijo ali hidrolizirajo, saj je potrebna energija v obliki monosaharidov. Tako živali uporabljajo rastlinski škrob za pripravo glukoze za presnovo.
Polisaharidne strukture in funkcije
Celuloza, najpogostejša polisaharidna in organska molekula, lahko vsebuje 50 odstotkov svetovnega ogljika. Osnovni monosaharid celuloze je glukoza. Ravne molekule celuloze sestavljajo vrste v stabilni obliki preko šibkih, a prevladujočih vodikovih vezi med njimi. Celuloza, ki jo izdelujejo rastline, glive in alge, zagotavlja togo strukturo rastlinskih celičnih sten, ki ščitijo tudi pred boleznimi. Mnoge živali ne morejo prebaviti celuloze, toda tiste, ki lahko za nalogo uporabljajo črevesne mikroorganizme in encime. Fermentacija se pojavi v debelem črevesu drugih živali in ljudi, ki ne morejo prebaviti celuloze. Živali proizvajajo podoben polisaharid, hitin, narejen iz modificiranega monosaharida. Hitin obsega eksoskelete. Tako celuloza kot hitin tvorita kompaktne enote za shranjevanje energije.
Drug polisaharid, glikogen, se lahko iz svoje kompaktne oblike hitro razgradi na sestavne monosaharide glukoze. Ljudje hranijo glikogen kot hiter vir energije v jetrih in mišicah. Pektini, arabinoksilani, ksiloglukani in glukomanani predstavljajo dodatne zapletene polisaharide. Monosaharidi so topni v vodi, vendar imajo mnogi polisaharidi slabo topnost v vodi. Polisaharidi lahko tvorijo gele, odvisno od njihove topnosti. Zato jih pogosto uporabljamo za zgoščevanje živil.
Pomen monosaharidov in polisaharidov
Tako monosaharidi kot polisaharidi zagotavljajo energijo. Monosaharidi hitro dajejo energijo celicam, polisaharidi pa zagotavljajo daljše shranjevanje energije in strukturno stabilnost. Oba sta bistvenega pomena za vsa živa bitja kot največji vir hrane in živilske energije. Polisaharidi iz celičnih sten sestavljajo vlaknine, ki jih človek poje, monosaharidi pa zagotavljajo sladkost v hrani. Medtem ko ljudje jedo, žvečenje razgradi polisaharide na manjše delce, ki sčasoma s prebavo izpuščajo preproste monosaharide, ki lahko preidejo v krvni obtok.