ההבדלים בין חד סוכרים לפוליסכרידים

פחמימות מספקות אנרגיה ומבנה ליצורים חיים. הם עשויים מפחמן, חמצן ומימן. חד סוכרים מורכבים מהפחמימות הפשוטות ביותר, מולקולות אבן הבניין, ומכילות יחידות סוכר בודדות. סוכרים עשויים משתי יחידות סוכר, ופוליסכרידים מכילים כמה יחידות כאלה. חד-סוכרים נדירים במהותם ואילו פוליסכרידים נפוצים.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

חד-סוכרים ופוליסכרידים כוללים פחמימות. חד-סוכרים הם מולקולות פשוטות של יחידות סוכר, ואילו רב-סוכרים הם עצומים, המקשרים בין אלפי יחידות סוכר. חד סוכרים מספקים לתאים אנרגיה לטווח קצר. פוליסכרידים מספקים אחסון אנרגיה לטווח ארוך ומבנה קשיח לדפנות התאים ושלדי החוץ.

חד סוכרים מכילים לפחות שלושה אטומי פחמן. משושים, החד-סוכרים הנפוצים ביותר, מכילים שישה פחמנים. דוגמאות להקסוזות כוללות גלוקוז, גלקטוז ופרוקטוז. גלוקוז מייצג את המקור העיקרי לאנרגיה בנשימה תאית, וגודלו הקטן מאפשר לו להיכנס לקרומי התא. פרוקטוז משמש כסוכר אחסון. הפנטוזות מכילות חמישה פחמנים (כמו ריבוז ודאוקסיריבוז), ושלשות מכילות שלושה פחמנים (כמו גליצרלדהיד). חד-סוכרים קטנים למדי ויוצרים מבני שרשרת או טבעת. פוליסכרידים, לעומת זאת, מכילים מאות ואף אלפי חד-סוכרים ומשקל מולקולרי גבוה.

בעוד חד-סוכרים כמו גלוקוז מספקים אנרגיה לטווח קצר, פוליסכרידים מספקים אגירת אנרגיה ארוכה יותר. תאים משתמשים בחד-סוכרים במהירות. המולקולות יכולות להיקשר לשומנים בקרום התא ולעזור באיתות. אך לאחסון ארוך יותר, יש להמיר חד-סוכרים לחומרים סוכרים או לפוליסכרידים באמצעות פילמור עיבוי. הפוליסכרידים גדולים מכדי לחצות קרום תאים, ומכאן יכולת האחסון שלהם. עמילנים מייצגים פוליסכרידים המשמשים צמחים וזרעיהם לאחסון אנרגיה. עמילנים עשויים מפולימרי הגלוקוז, העמילוז והעמילופקטין. פוליסכרידים ניתנים לפירוק או הידרוליזציה בתא, מכיוון שיש צורך באנרגיה בצורה של חד סוכרים. כך בעלי חיים משתמשים בעמילנים צמחיים כדי לייצר גלוקוז לצורך חילוף החומרים.

תאית, הרב-סוכר והמולקולה האורגנית הנפוצה ביותר, עשויה להכיל 50 אחוז מהפחמן בעולם. החד סוכר הבסיסי של תאית הוא גלוקוז. מולקולות התאית הישרות מרכיבות שורות בצורה יציבה דרך קשרי המימן החלשים אך הרווחים ביניהן. מיוצר על ידי צמחים, פטריות ואצות, תאית מספקת את המבנה הנוקשה של קירות תאי הצמח, המגנים גם מפני מחלות. בעלי חיים רבים אינם יכולים לעכל תאית, אך אלה שיכולים להשתמש במיקרואורגניזמים במעי ובאנזימים למשימה. תסיסה מתרחשת במעי הגס של בעלי חיים אחרים ובני אדם שאינם יכולים לעכל תאית. בעלי חיים מייצרים פוליסכריד דומה, כיטין, העשוי חד-סוכר שונה. כיטין כולל שלדים חיצוניים. תאית וכיטין מהווים יחידות אחסון אנרגיה קומפקטיות.

רב-סוכר נוסף, גליקוגן, יכול להתפרק מצורתו הקומפקטית במהירות לחד-סוכרים הגלוקוזיים המרכיבים אותו. בני אדם אוגרים גליקוגן כמקור אנרגיה מהיר בכבד ובשרירים. פקטינים, ערבינוקסילנים, קסילוגלוקנים וגלוקומאנים מייצגים פוליסכרידים מורכבים נוספים. חד סוכרים מסיסים במים, אך לפוליסכרידים רבים יש מסיסות נמוכה במים במים. פוליסכרידים יכולים ליצור ג'לים, בהתאם למסיסותם. זו הסיבה שהם משמשים לעתים קרובות לעיבוי מזון.

שני חד סוכרים ופוליסכרידים מספקים אנרגיה. החד סוכרים מניבים אנרגיה במהירות לתאים, בעוד שפוליסכרידים מספקים אחסון אנרגיה ארוך יותר ויציבות מבנית. שניהם חיוניים לכל היצורים החיים כמקור הגדול ביותר של מזון ואנרגיות מזון. פוליסכרידים מקירות התא מהווים את הסיבים שאנשים אוכלים, ואילו חד סוכרים מספקים את המתיקות במזונות. כאשר בני אדם אוכלים, הלעיסה מפרקת פוליסכרידים לחלקיקים קטנים יותר שבסופו של דבר, באמצעות העיכול, מניבים את החד-סוכרים הפשוטים שיכולים לעבור לזרם הדם.