Ugljikohidrati pružaju energiju i strukturu živim bićima. Izrađene su od ugljika, kisika i vodika. Monosaharidi sadrže najjednostavnije ugljikohidrate, molekule građevnih blokova i sadrže pojedinačne jedinice šećera. Dihaharidi su izrađeni od dvije jedinice šećera, a polisaharidi sadrže nekoliko takvih jedinica. Monosaharidi su u prirodi rijetki, dok polisaharidi prevladavaju.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Monosaharidi i polisaharidi sadrže ugljikohidrate. Monosaharidi su jednostavne molekule šećernih jedinica, dok su polisaharidi ogromni, povezujući tisuće šećernih jedinica. Monosaharidi pružaju stanicama kratkotrajnu energiju. Polisaharidi pružaju dugoročno skladištenje energije i krutu strukturu staničnih stijenki i egzoskeleta životinja.
Molekularne značajke monosaharida i polisaharida
Monosaharidi sadrže najmanje tri atoma ugljika. Heksoze, najčešći monosaharidi, sadrže šest ugljika. Primjeri heksoza uključuju glukozu, galaktozu i fruktozu. Glukoza je glavni izvor energije u staničnom disanju, zbog male veličine koja joj omogućuje ulazak u stanične membrane. Fruktoza služi kao skladišni šećer. Pentoze sadrže pet ugljika (poput riboze i deoksiriboze), a trioze sadrže tri ugljika (poput gliceraldehida). Monosaharidi su prilično mali i tvore lančane ili prstenaste strukture. Polisaharidi, međutim, sadrže stotine ili čak tisuće monosaharida i velike molekulske težine.
Dostupnost i skladištenje energije
Dok monosaharidi poput glukoze daju kratkotrajnu energiju, polisaharidi dulje skladište energiju. Stanice brzo koriste monosaharide. Molekule se mogu vezati za lipide stanične membrane i pomoći u signaliziranju. Ali za dulje skladištenje, monosaharidi se moraju pretvoriti u disaharide ili polisaharide kondenzacijskom polimerizacijom. Polisaharidi postaju preveliki da prelaze staničnu membranu, otuda i njihova sposobnost skladištenja. Škrob predstavlja polisaharide koje biljke koriste i njihovo sjeme za pohranu energije. Škrobovi se izrađuju od polimera glukoze, amiloze i amilopektina. Polisaharidi se mogu razgraditi ili hidrolizirati u stanici, jer je potrebna energija u obliku monosaharida. Tako životinje koriste biljni škrob za stvaranje glukoze za metabolizam.
Strukture i funkcije polisaharida
Celuloza, najrasprostranjeniji polisaharid i organska molekula, može sadržavati 50 posto svjetskog ugljika. Osnovni monosaharid celuloze je glukoza. Ravne molekule celuloze grade redove u stabilnom obliku putem slabih, ali prevladavajućih vodikovih veza između njih. Izrađena od biljaka, gljivica i algi, celuloza pruža krutu strukturu biljnih staničnih stijenki, koje također štite od bolesti. Mnoge životinje ne mogu probaviti celulozu, ali one koje za taj zadatak mogu koristiti crijevne mikroorganizme i enzime. Fermentacija se događa u debelom crijevu drugih životinja i ljudi koji ne mogu probaviti celulozu. Životinje proizvode sličan polisaharid, hitin, načinjen od modificiranog monosaharida. Hitin sadrži egzoskelete. I celuloza i hitin čine kompaktne jedinice za pohranu energije.
Drugi polisaharid, glikogen, može se brzo razgraditi iz kompaktnog oblika u sastojke monosaharide glukoze. Ljudi pohranjuju glikogen kao brzi izvor energije u jetri i mišićima. Pektini, arabinoksilani, ksiloglukani i glukomanani predstavljaju dodatne složene polisaharide. Monosaharidi su topljivi u vodi, ali mnogi polisaharidi imaju slabu topljivost u vodi. Polisaharidi mogu stvarati gelove, ovisno o njihovoj topljivosti. Zbog toga se često koriste za zgušnjavanje hrane.
Važnost monosaharida i polisaharida
I monosaharidi i polisaharidi daju energiju. Monoharidi brzo dovode do energije za stanice, dok polisaharidi pružaju dulje skladištenje energije i strukturnu stabilnost. I jedno i drugo bitno je za sva živa bića kao najveći izvor hrane i hrane. Polisaharidi iz staničnih stijenki čine vlakno koje ljudi jedu, dok monosaharidi pružaju slatkoću u hrani. Dok ljudi jedu, žvakanje razgrađuje polisaharide na manje čestice koje na kraju, probavom, daju jednostavne monosaharide koji mogu proći u krvotok.