EN monosakkarid eller enkelt sukker er en karbohydrat det kan det ikke være hydrolysert i mindre karbohydrater. Som alle karbohydrater, består et monosakkarid av tre kjemiske elementer: karbon, hydrogen og oksygen. Det er den enkleste typen karbohydratmolekyler og fungerer ofte som grunnlag for å danne mer komplekse molekyler.
Monosakkarider inkluderer aldoser, ketoser og derivater derav. Den generelle kjemiske formelen for et monosakkarid er CnH2nOneller (CH2O)n. Eksempler på monosakkarider inkluderer de tre vanligste formene: glukose (dekstrose), fruktose (levulose) og galaktose.
Viktige takeaways: monosakkarider
- Monosakkarider er de minste karbohydratmolekylene. De kan ikke brytes ned i enklere karbohydrater, så de kalles også enkle sukkerarter.
- Eksempler på monosakkarider inkluderer glukose, fruktose, ribose, xylose og mannose.
- De to hovedfunksjonene til monosakkarider i kroppen er energilagring og som byggesteinene til mer komplekse sukkerarter som brukes som strukturelle elementer.
- Monosakkarider er krystallinske faste stoffer som er oppløselige i vann og vanligvis har en søt smak.
Eiendommer
I ren form er monosakkarider krystallinske, vannoppløselige, fargeløse faste stoffer. Monosakkarider har en søt smak fordi orienteringen til OH-gruppen samvirker med smaksmottakeren på tungen som oppdager sødme. Via en dehydratiseringsreaksjon kan to monosakkarider danne en disakkarid, tre til ti kan danne et oligosakkarid, og mer enn ti kan danne et polysakkarid.
funksjoner
Monosakkarider har to hovedfunksjoner i en celle. De brukes til å lagre og produsere energi. Glukose er et spesielt viktig energimolekyl. Energi frigjøres når dets kjemiske bindinger brytes. Monosakkarider brukes også som byggesteiner for å danne mer komplekse sukkerarter, som er viktige strukturelle elementer.
Struktur og nomenklatur
Den kjemiske formelen (CH2O)n indikerer at et monosakkarid er et karbonhydrat. Imidlertid indikerer ikke den kjemiske formelen plasseringen av karbonatomet i molekylet eller suraliteten til sukker. Monosakkarider klassifiseres basert på hvor mange karbonatomer de inneholder, plasseringen av karbonylgruppen og deres stereokjemi.
De n i den kjemiske formelen indikerer antall karbonatomer i et monosakkarid. Hvert enkelt sukker inneholder tre eller flere karbonatomer. De er kategorisert etter antall karbonatomer: triose (3), tetrose (4), pentose (5), heksose (6) og heptose (7). Merk at alle disse klassene er navngitt med en-slutten, som indikerer at de er karbohydrater. Glyceraldehyd er et triosesukker. Erythrose og threose er eksempler på tetrose sukker. Ribose og xylose er eksempler på pentose sukker. De mest rikholdige enkle sukkerene er heksose-sukker. Disse inkluderer glukose, fruktose, mannose og galaktose. Sedoheptulose og mannoheptulose er eksempler på heptosemonosakkarider.
Aldoses har mer enn en hydroksylgruppe (-OH) og en karbonylgruppe (C = O) ved det terminale karbon, mens ketoser har hydroksylgruppen og karbonylgruppen festet til det andre karbonatom.
Klassifiseringssystemene kan kombineres for å beskrive et enkelt sukker. For eksempel er glukose en aldoheksose, mens ribose er en ketoheksose.
Lineær vs. syklisk
Monosakkarider kan eksistere som rettkjedede (acykliske) molekyler eller som ringer (sykliske). Keton- eller aldehydgruppen til et rett molekyl kan reversibelt reagere med en hydroksylgruppe på et annet karbon for å danne en heterocyklisk ring. I ringen broer et oksygenatom mellom to karbonatomer. Ringer laget av fem atomer kalles furanose-sukker, mens de som består av seks atomer er pyranoseformen. I naturen eksisterer formene med rett kjede, furanose og pyranose i likevekt. Å kalle et molekyl "glukose" kan referere til rettkjedet glukose, glukofuranose, glukopyranose eller en blanding av formene.
stereokjemi
Monosakkarider viser stereokjemi. Hvert enkelt sukker kan være i enten D- (dextro) eller L- (levo) form. D- og L-formene er speilbilder av hverandre. Naturlige monosakkarider er i D-form, mens syntetisk produserte monosakkarider vanligvis er i L-form.
Sykliske monosakkarider viser også stereokjemi. -OH-gruppen som erstatter oksygen fra karbonylgruppen kan være i en av to posisjoner (vanligvis trukket over eller under ringen). Isomerene er indikert ved å bruke prefikser α- og β-.
kilder
- Fearon, W.F. (1949). Introduksjon til biokjemi (2. utg.). London: Heinemann. ISBN 9781483225395.
- IUPAC (1997) Compendium of Chemical Terminology (2. utg.). Utarbeidet av A. D. McNaught og A. Wilkinson. Blackwell Scientific Publications. Oxford. doi: 10.1351 / gullbok. M04021 ISBN 0-9678550-9-8.
- McMurry, John. (2008). Organisk kjemi (7. utg.). Belmont, CA: Thomson Brooks / Cole.
- Pigman, W.; Horton, D. (1972). "Kapittel 1: Stereokjemi av monosakkaridene". I Pigman og Horton (red.). Karbohydratene: kjemi og biokjemi vol 1A (2. utg.). San Diego: Academic Press. ISBN 9780323138338.
- Solomon, E.P.; Berg, L.R.; Martin, D.W. (2004). Biologi. Cengage Learning. ISBN 978-0534278281.