Angliavandeniai suteikia energiją ir struktūrą gyviems daiktams. Jie gaminami iš anglies, deguonies ir vandenilio. Monosacharidai apima paprasčiausius angliavandenius, statybinių blokų molekules, ir juose yra pavieniai cukraus vienetai. Disacharidai gaminami iš dviejų cukraus vienetų, o polisachariduose yra keli tokie vienetai. Monosacharidai gamtoje yra reti, o paplitę polisacharidai.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Monosacharidai ir polisacharidai apima angliavandenius. Monosacharidai yra paprastos cukraus vieneto molekulės, o polisacharidai yra milžiniški, jungiantys tūkstančius cukraus vienetų. Monosacharidai suteikia ląstelėms trumpalaikę energiją. Polisacharidai suteikia ilgalaikį energijos kaupimąsi ir tvirtą struktūrą gyvūnų ląstelių sienelėms ir egzoskeletams.
Monosacharidų ir polisacharidų molekulinės savybės
Monosachariduose yra bent trys anglies atomai. Heksozėse, dažniausiai monosachariduose, yra šeši anglies junginiai. Heksozių pavyzdžiai yra gliukozė, galaktozė ir fruktozė. Gliukozė yra pagrindinis ląstelių kvėpavimo energijos šaltinis, jos mažas dydis suteikia galimybę patekti į ląstelių membranas. Fruktozė yra laikomasis cukrus. Pentozėse yra penki anglies junginiai (pvz., Ribozė ir dezoksiribozė), o triozėse yra trys angliai (pvz., Gliceraldehidas). Monosacharidai yra gana maži ir sudaro grandinės arba žiedo struktūras. Tačiau polisachariduose yra šimtai ar net tūkstančiai monosacharidų ir didelė molekulinė masė.
Energijos prieinamumas ir saugojimas
Nors monosacharidai, tokie kaip gliukozė, suteikia trumpalaikę energiją, polisacharidai - ilgiau kaupia energiją. Ląstelės greitai naudoja monosacharidus. Molekulės gali prisijungti prie ląstelės membranos lipidų ir padėti signalizuoti. Tačiau ilgiau laikant, monosacharidai kondensacijos polimerizacijos būdu turi būti paversti disacharidais arba polisacharidais. Polisacharidai tampa per dideli, kad galėtų kirsti ląstelės membraną, todėl jie gali saugotis. Krakmolas reiškia augalų ir jų sėklų naudojamus polisacharidus energijai kaupti. Krakmolas gaminamas iš gliukozės polimerų, amilozės ir amilopektino. Polisacharidai gali būti skaidomi arba hidrolizuojami ląstelėje, nes energijos reikia monosacharidų pavidalu. Taip gyvūnai naudoja augalinį krakmolą gliukozei gaminti metabolizmui.
Polisacharidų struktūros ir funkcijos
Celiuliozėje, gausiausioje polisacharidų ir organinių molekulių, gali būti 50 procentų viso pasaulio anglies. Pagrindinis celiuliozės monosacharidas yra gliukozė. Tiesios celiuliozės molekulės sudaro stabilios formos eiles per silpnus, bet tarp jų vyraujančius vandenilio ryšius. Augalų, grybų ir dumblių gaminama celiuliozė suteikia tvirtą augalų ląstelių sienelių struktūrą, kuri taip pat apsaugo nuo ligų. Daugelis gyvūnų negali virškinti celiuliozės, tačiau tie, kurie gali naudoti žarnyno mikroorganizmus ir fermentus. Fermentacija vyksta kitų gyvūnų ir žmonių, kurie negali virškinti celiuliozės, storosios žarnos. Gyvūnai gamina panašų polisacharidą chitiną, pagamintą iš modifikuoto monosacharido. Chitinas apima egzoskeletus. Tiek celiuliozė, tiek chitinas sudaro kompaktiškus energijos kaupimo vienetus.
Kitas polisacharidas - glikogenas - gali būti greitai suskaidytas iš kompaktiškos formos į gliukozės monosacharidus. Žmonės saugo glikogeną kaip greitą energijos šaltinį kepenyse ir raumenyse. Pektinai, arabinoksilanai, ksiloglukanai ir gliukomananai yra papildomi kompleksiniai polisacharidai. Monosacharidai tirpsta vandenyje, tačiau daugelis polisacharidų blogai tirpsta vandenyje. Polisacharidai gali sudaryti gelius, priklausomai nuo jų tirpumo. Štai kodėl jie dažnai naudojami maistui tirštinti.
Monosacharidų ir polisacharidų svarba
Tiek monosacharidai, tiek polisacharidai teikia energiją. Monosacharidai greitai duoda energiją ląstelėms, o polisacharidai suteikia ilgesnį energijos kaupimą ir struktūrinį stabilumą. Abi yra būtinos visiems gyviems dalykams, nes tai yra didžiausias maisto ir maisto energijos šaltinis. Ląstelių sienelių polisacharidai sudaro pluoštą, kurį žmonės valgo, o monosacharidai suteikia maisto saldumą. Žmonėms valgant, kramtant polisacharidai suskaidomi į mažesnes daleles, kurios galiausiai, virškindamos, duoda paprastus monosacharidus, kurie gali patekti į kraują.
