- karakteristike
- Vrste aldosa i njihove funkcije
- Glukoza kao glavni izvor energije za živa bića
- Glukoza i galaktoza kao komponente u disaharidima
- Glukoza kao komponenta polisaharida
- Mannoza kao komponenta glikoproteina
- Riboza u metabolizmu
- Arabinoza i ksiloza kao strukturne komponente
- Ugljični broj aldoza
- Alldotriose
- Aldotetrosa
- Aldopentose
- aldoheksozu
- Reference
Su aldoza su monosaharidi imaju terminalne aldehidnu skupinu. Jednostavni su šećeri jer se ne mogu hidrolizirati tako da dobiju druge jednostavnije šećere. Imaju između tri i sedam atoma ugljika. Kao i ketoze, aldoze su polihidrični šećeri.
U prirodi su najprisutnije aldoze arabinoza, galaktoza, glukoza, manoza, riboza i ksiloza. U fotosintetskim organizmima biosinteza tih šećera odvija se iz fruktoze-6-fosfata, šećera iz Calvin ciklusa. Heterotrofni organizmi dobivaju glukozu i galaktozu iz svoje hrane.
Izvor: NEUROtiker
karakteristike
U aldoheksozama su svi ugljikovi kiralni, s izuzetkom ugljika 1, koji je karbonilni ugljik aldehidne skupine (C-1), kao i ugljik 6, koji je primarni alkohol (C-6). Svi kiralni ugljikovi sporedni su alkoholi.
U svim aldozama apsolutna konfiguracija kiralnog centra koja je najudaljenija od karbonilnog ugljika aldehidne skupine može biti ona D-gliceraldehida ili L-gliceraldehida. Ovo određuje je li aldoza D ili L enantiomer.
Općenito, aldoze s n-ugljikom koji imaju 2 n-2 stereoizomera. U prirodi su aldosi s D konfiguracijom obilniji od aldosa s L konfiguracijom.
Aldehidna funkcija aldoza reagira s sekundarnom hidroksilnom skupinom u intramolekularnoj reakciji da tvori ciklički hemiaket. Ciklizacija aldoze pretvara karbonilni ugljik u novo kiralno središte, zvano anomerni ugljik. Položaj -OH supstituenta na anomernom ugljiku određuje D ili L konfiguraciju.
Aldoze čiji anomerični atom ugljika nije stvorio glikozidne veze zovu se reducirajućim šećerom. To je zbog toga što aldoze mogu donirati elektrone, reducirajući na oksidant ili akceptor elektrona. Sve aldoze smanjuju šećere.
Vrste aldosa i njihove funkcije
Glukoza kao glavni izvor energije za živa bića
Glikoliza je univerzalni središnji put katabolizma glukoze. Njegova funkcija je proizvesti energiju u obliku ATP-a. Piruvat, formiran glikolizom, može slijediti mliječnu fermentacijsku stazu (u skeletnim mišićima) ili put alkoholnog vrenja (u kvascu).
Piruvat se također može potpuno oksidirati do ugljičnog dioksida kroz proces poznat kao disanje. Obuhvaća kompleks piruvat dehidrogenaze, Krebsov ciklus i lanac transporta elektrona. U usporedbi s fermentacijom, disanje proizvodi mnogo više ATP-a po molu glukoze.
Glukoza i galaktoza kao komponente u disaharidima
Glukoza je prisutna u disaharidima poput celobioze, izomalta, laktoze, maltoze i saharoze.
Hidrolizom laktoze, šećera prisutnog u mlijeku, nastaje D-glukoza i D-galaktoza. Oba šećera kovalentno su povezana vezom ugljika 1 galaktoze (β konfiguracija, s ugljikom 4 glukoze). Laktoza je reducirajući šećer jer je dostupan anomerni ugljik glukoze, gal (β 1 -> 4) Glc.
Suharoza je jedan od proizvoda fotosinteze i najzastupljeniji je šećer u mnogim biljkama. Hidrolizom nastaje D-glukoza i D-fruktoza. Saharoza nije reducirajući šećer.
Glukoza kao komponenta polisaharida
Glukoza je prisutna u polisaharidima koji služe kao rezervne tvari energije, poput škroba i glikogena u biljkama i sisavcima. Prisutan je i u ugljikohidratima koji služe kao strukturna potpora, poput celuloze i himina iz biljaka i beskralješnjaka.
Škrob je rezervni polisaharid biljaka. Nalazi se kao netopive granule sastavljene od dvije vrste polimera glukoze: amiloze i amilopektina.
Amiloza je nerazgranati lanac povezanih ostataka D-glukoze (α 1 -> 4). Amilopektin je razgranati lanac ostataka glukoze (α 1 -> 6).
Glikogen je rezervni polisaharid životinja. Glikogen nalikuje amilopektinu po tome što ima lanac ostataka glukoze (α 1 -> 4), ali sa mnogo više grana (α 1 -> 6).
Celuloza je dio stanične stijenke biljaka, posebno u stabljici i drvo-tvornim komponentama biljnog tijela. Slično kao amiloza, celuloza je lanac nerazgranatih ostataka glukoze. Sadrži između 10 000 i 15 000 jedinica D-glukoze povezane spojem β 1 - 4.
Hitin se sastoji od modificiranih glukoznih jedinica, poput N-acetil-D-glukozamina. Povezani su β 1 -> 4 vezama.
Mannoza kao komponenta glikoproteina
Glikoproteini posjeduju jedan ili više oligosaharida. Glikoproteini se uglavnom nalaze na površini plazma membrane. Oligosaharidi se mogu vezati za proteine kroz serinske i treoninske ostatke (O-vezani) ili na ostatke asparagina ili glutamina (N-vezani).
Na primjer, u biljkama, životinjama i jednoćelijskim eukariotima, N-vezani prekursor oligosaharida dodaje se u endoplazmatski retikulum. Sadrži sljedeće šećere: tri glukoze, devet manoza i dva N-acetilglukozamina, što je napisano Glc 3 Man 9 (GlcNac) 2.
Riboza u metabolizmu
U vaskularnim biljkama i životinjama glukoza se može oksidirati pentoznim fosfatom da bi se stvorio riboza 5-fosfat, pentoza koja će biti dio nukleinskih kiselina. Naime, riboza postaje dio RNK, dok deoksiriboza postaje dio DNK.
Riboza je također dio drugih molekula, poput adenosin trifosfata (ATP), nikotinamid adenin dinukleotida (NADH), flavin adenin dinukleotida (FADH 2), te fosforiliranog adenin nikotinamid dinukleotida (NADPH).
ATP je molekula čija je funkcija pružanje energije u različitim procesima u stanicama. NADH i FADH 2 sudjeluju u katabolizmu glukoze, posebno u redoks reakcijama. NADPH je jedan od proizvoda oksidacije glukoze u pentoznom fosfatnom putu. To je izvor smanjenja snage u stanicama biosinteze.
Arabinoza i ksiloza kao strukturne komponente
Stanična stijenka biljaka sastoji se od celuloze i hemiceluloze. Potonji se sastoji od heteropolisaharida koji imaju kratke grane sastavljene od heksoze, D-glukoze, D-galaktoze i D-manoze, te pentoze poput D-ksiloze i D-arabinoze.
U biljkama je Calvin ciklus izvor fosforiliranih šećera, poput D-fruktoze-6-fosfata, koji se mogu transformirati u D-glukoza-6-fosfat. Taj se metabolit pretvara u nekoliko koraka, enzimski kataliziran, u UDP-ksilozu i UDP-arabinozu, koji služe za biosintezu hemiceluloze.
Ugljični broj aldoza
Alldotriose
To je aldoza s tri ugljika, s D- ili L-gliceraldehidom. Postoji samo jedan šećer: gliceraldehid.
Aldotetrosa
To je aldoza sa četiri ugljika, s D- ili L-gliceraldehidom. Primjer: D-eritroza, D-trezoza.
Aldopentose
To je aldoza s pet ugljika, s D- ili L-gliceraldehidom. Primjeri: D-riboza, D-arabinoza, D-ksiloza.
aldoheksozu
To je šest-ugljikova aldoza, s D- ili L-gliceraldehidom. Primjeri: D-glukoza, D-manoza, D-galaktoza.
Reference
- Cui, SW 2005. Ugljikohidrati hrane: kemija, fizikalna svojstva i primjene. CRC Press, Boca Raton.
- Heldt, HW 2005. Biljna biokemija. Elsevier, Amsterdam.
- Liptak, A., Szurmai, Z., Fügedi, P., Harangi, J. 1991. CRC priručnik oligosaharida: svezak III: viši oligosaharidi. CRC Press, Boca Raton.
- Lodish, H. i sur. 2016. Molekularna stanična biologija. WH Freeman, New York.
- Nelson, DL, Cox, MM 2017. Lehningerovi principi biokemije. WH Freeman, New York.
- Stick, RV, Williams, SJ 2009. Ugljikohidrati: bitne molekule života. Elsevier,
- Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Osnove biokemije - život na molekularnoj razini. Wiley, Hoboken.