- nét đặc trưng
- Các loại bí danh và chức năng của chúng
- Glucose là nguồn năng lượng chính của chúng sinh
- Glucose và galactose như các thành phần trong disaccharide
- Glucose như một thành phần trong polysaccharid
- Mannose như một thành phần của glycoprotein
- Ribose trong quá trình trao đổi chất
- Arabinose và xylose như các thành phần cấu trúc
- Số carbon của aldoses
- Alldotriose
- Aldotetrosa
- Aldopentose
- Aldohexose
- Người giới thiệu
Các aldoses là các monosaccharid có nhóm aldehyde ở cuối. Chúng là đường đơn vì chúng không thể bị thủy phân để tạo ra các loại đường đơn giản khác. Chúng có từ ba đến bảy nguyên tử cacbon. Giống như xeton, aldoses là đường polyhydric.
Trong tự nhiên, các aldoses phong phú nhất là arabinose, galactose, glucose, mannose, ribose và xylose. Ở các sinh vật quang hợp, quá trình sinh tổng hợp các loại đường này diễn ra từ fructose-6-phosphate, một loại đường từ chu trình Calvin. Các sinh vật dị dưỡng lấy glucose và galactose từ thức ăn của chúng.
Nguồn: NEUROtiker
nét đặc trưng
Trong aldohexoses, tất cả các cacbon đều là bất đối, ngoại trừ cacbon 1, là cacbon cacbonyl của nhóm aldehyde (C-1), cũng như cacbon 6, là rượu chính (C-6). Tất cả các cacbon bất đối đều là rượu bậc hai.
Trong tất cả các aldose, cấu hình tuyệt đối của tâm bất đối xa nhất từ cacbon cacbonyl của nhóm aldehyde có thể là cấu hình của D-glyceraldehyde hoặc L-glyceraldehyde. Điều này xác định xem aldose là đồng phân đối ảnh D hay L.
Nói chung, aldoses với n-cacbon có 2 đồng phân lập thể n-2 . Trong tự nhiên, các bí danh có cấu hình D phong phú hơn các bí danh có cấu hình L.
Chức năng aldehyde của aldoses phản ứng với nhóm hydroxyl thứ cấp trong một phản ứng nội phân tử để tạo thành hemiacetal mạch vòng. Quá trình tuần hoàn của aldose chuyển cacbon cacbonyl thành một tâm bất đối mới, được gọi là cacbon anomeric. Vị trí của nhóm thế -OH trên cacbon anome xác định cấu hình D hoặc L.
Các aldose mà nguyên tử carbon anomeric chưa hình thành liên kết glycosidic được gọi là đường khử. Điều này là do aldoses có thể cho điện tử, khử thành chất oxy hóa hoặc chất nhận điện tử. Tất cả các loại aldoses đều làm giảm lượng đường.
Các loại bí danh và chức năng của chúng
Glucose là nguồn năng lượng chính của chúng sinh
Đường phân là con đường trung tâm phổ quát để dị hóa glucose. Chức năng của nó là sản xuất năng lượng dưới dạng ATP. Pyruvate, được hình thành trong quá trình đường phân, có thể theo con đường lên men lactic (trong cơ xương) hoặc con đường lên men rượu (trong nấm men).
Pyruvate cũng có thể bị oxy hóa hoàn toàn thành carbon dioxide thông qua một quá trình được gọi là hô hấp. Nó bao gồm phức hợp pyruvate dehydrogenase, chu trình Krebs và chuỗi vận chuyển điện tử. So với quá trình lên men, hô hấp tạo ra nhiều ATP hơn trên một mol glucose.
Glucose và galactose như các thành phần trong disaccharide
Glucose có trong các disaccharide như cellobiose, isomalt, lactose, maltose và sucrose.
Sự thủy phân của lactose, một loại đường có trong sữa, tạo ra D-glucose và D-galactose. Cả hai loại đường đều được liên kết cộng hóa trị bằng một liên kết của carbon 1 của galactose (cấu hình β, với carbon 4 của glucose). Đường lactose là đường khử vì có cacbon anomet của glucose là Gal (β 1 -> 4) Glc.
Sucrose là một trong những sản phẩm của quá trình quang hợp và là loại đường phong phú nhất trong nhiều loại thực vật. Thủy phân tạo ra D-glucozơ và D-fructozơ. Sucrose không phải là đường khử.
Glucose như một thành phần trong polysaccharid
Glucose có trong polysaccharid đóng vai trò như chất dự trữ năng lượng, chẳng hạn như tinh bột và glycogen ở thực vật và động vật có vú. Nó cũng có trong cacbohydrat đóng vai trò hỗ trợ cấu trúc, chẳng hạn như xenluloza và kitin từ thực vật và động vật không xương sống.
Tinh bột là polisaccarit dự trữ của thực vật. Nó được tìm thấy dưới dạng hạt không hòa tan bao gồm hai loại polyme glucose: amylose và amylopectin.
Amylose là một chuỗi liên kết D-glucose không phân nhánh (α 1 -> 4). Amylopectin là một chuỗi phân nhánh của gốc glucose (α 1 -> 6).
Glycogen là polysaccharide dự trữ của động vật. Glycogen giống amylopectin ở chỗ nó có một chuỗi gốc glucose (α 1 -> 4) gắn vào, nhưng có nhiều nhánh hơn (α 1 -> 6).
Xenlulo là một phần của thành tế bào thực vật, đặc biệt là trong thân và các thành phần tạo gỗ của cơ thể thực vật. Tương tự như amylose, cellulose là một chuỗi các gốc glucose không phân nhánh. Nó có từ 10.000 đến 15.000 đơn vị D-glucose, được liên kết bởi liên kết β 1 -> 4.
Chitin được tạo thành từ các đơn vị glucose biến đổi, chẳng hạn như N-acetyl-D-glucosamine. Chúng liên kết với nhau bằng liên kết β 1 -> 4.
Mannose như một thành phần của glycoprotein
Glycoprotein sở hữu một hoặc nhiều oligosaccharid. Glycoprotein thường được tìm thấy trên bề mặt của màng sinh chất. Oligosaccharid có thể được gắn vào protein thông qua gốc serine và threonine (liên kết O) hoặc với gốc asparagin hoặc glutamine (liên kết N).
Ví dụ, ở thực vật, động vật và sinh vật nhân thực đơn bào, tiền chất oligosaccharide liên kết N được thêm vào trong lưới nội chất. Nó có các loại đường sau: ba glucoza, chín mannose và hai N-acetylglucosamines, được viết là Glc 3 Man 9 (GlcNac) 2 .
Ribose trong quá trình trao đổi chất
Trong thực vật và động vật có mạch, glucose có thể bị oxy hóa thông qua pentose phosphate để tạo ra ribose 5-phosphate, một loại pentose sẽ tạo thành một phần của axit nucleic. Cụ thể, ribose trở thành một phần của RNA, trong khi deoxyribose trở thành một phần của DNA.
Ribose cũng là một phần của các phân tử khác, chẳng hạn như adenosine triphosphate (ATP), nicotinamide adenine dinucleotide (NADH), flavin adenine dinucleotide (FADH 2 ), và phosphoryl hóa adenine nicotinamide dinucleotide (NADPH).
ATP là một phân tử có chức năng cung cấp năng lượng cho các quá trình khác nhau trong tế bào. NADH và FADH 2 tham gia vào quá trình dị hóa glucose, cụ thể là trong các phản ứng oxy hóa khử. NADPH là một trong những sản phẩm của quá trình oxy hóa glucose theo con đường pentose phosphate. Nó là nguồn làm giảm sức mạnh trong quá trình sinh tổng hợp của tế bào.
Arabinose và xylose như các thành phần cấu trúc
Thành tế bào của thực vật được cấu tạo bởi xenlulozơ và hemixenlulozơ. Loại thứ hai bao gồm các heteropolysaccharide có các nhánh ngắn bao gồm hexoses, D-glucose, D-galactose và D-mannose, và các pentose như D-xylose và D-arabinose.
Ở thực vật, chu trình Calvin là nguồn cung cấp đường được phosphoryl hóa, chẳng hạn như D-fructose-6-phosphate, có thể chuyển hóa thành D-glucose-6-phosphate. Chất chuyển hóa này được chuyển đổi theo một số bước, được xúc tác bằng enzym, thành UDP-xylose và UDP-arabinose, phục vụ cho quá trình sinh tổng hợp hemicellulose.
Số carbon của aldoses
Alldotriose
Nó là một aldose ba carbon, có cấu hình D- hoặc L-glyceraldehyd. Chỉ có một loại đường: glixeraldehit.
Aldotetrosa
Nó là một aldose bốn carbon, có cấu hình D- hoặc L-glyceraldehyde. Ví dụ: D-erythrose, D-treose.
Aldopentose
Nó là một aldose năm carbon, có cấu hình D- hoặc L-glyceraldehyd. Ví dụ: D-ribose, D-arabinose, D-xylose.
Aldohexose
Nó là một aldose sáu carbon, với cấu hình D- hoặc L-glyceraldehyd. Ví dụ: D-glucose, D-mannose, D-galactose.
Người giới thiệu
- Cui, SW 2005. Carbohydrate thực phẩm: hóa học, tính chất vật lý và ứng dụng. CRC Press, Boca Raton.
- Heldt, HW 2005. Hóa sinh thực vật. Elsevier, Amsterdam.
- Liptak, A., Szurmai, Z., Fügedi, P., Harangi, J. 1991. Sổ tay CRC về oligosaccharid: tập III: oligosaccharid cao hơn. CRC Press, Boca Raton.
- Lodish, H., et al. 2016. Sinh học phân tử tế bào. WH Freeman, New York.
- Nelson, DL, Cox, MM 2017. Các nguyên tắc của Lehninger về hóa sinh. WH Freeman, New York.
- Stick, RV, Williams, SJ 2009. Carbohydrate: các phân tử thiết yếu của sự sống. Elsevier,
- Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Các nguyên tắc cơ bản của hóa sinh - sự sống ở cấp độ phân tử. Wiley, Hoboken.