Karbohydrater gir energi og struktur til levende ting. De er laget av karbon, oksygen og hydrogen. Monosakkarider består av de enkleste karbohydratene, byggesteinsmolekylene, og inneholder enkelt sukker. Disakkarider er laget av to sukkerenheter, og polysakkarider inneholder flere slike enheter. Monosakkarider er sjeldne i naturen mens polysakkarider er utbredt.
TL; DR (for lang; Leste ikke)
Monosakkarider og polysakkarider omfatter karbohydrater. Monosakkarider er enkle sukkerenhetsmolekyler, mens polysakkarider er enorme, og knytter tusenvis av sukkerenheter. Monosakkarider gir celler kortvarig energi. Polysakkarider gir langvarig energilagring og stiv struktur til cellevegger og eksoskeletter av dyr.
Molekylære egenskaper av monosakkarider og polysakkarider
Monosakkarider inneholder minst tre karbonatomer. Heksoser, de vanligste monosakkaridene, inneholder seks karbonatomer. Eksempler på heksoser inkluderer glukose, galaktose og fruktose. Glukose representerer den viktigste kilden for energi i cellulær respirasjon, den lille størrelsen gir muligheten til å komme inn i cellemembraner. Fruktose fungerer som lagringssukker. Pentoser inneholder fem karbonatomer (for eksempel ribose og deoksyribose), og trioser inneholder tre karbonatomer (som glyceraldehyd). Monosakkarider er ganske små og danner enten kjede- eller ringstrukturer. Polysakkarider inneholder imidlertid hundrevis eller til og med tusenvis av monosakkarider og en høy molekylvekt.
Tilgjengelighet og lagring av energi
Mens monosakkarider som glukose gir kortsiktig energi, gir polysakkarider lengre lagring av energi. Celler bruker monosakkarider raskt. Molekylene kan binde seg til cellemembranlipider og hjelpe til med signalisering. Men for lengre lagring må monosakkarider omdannes til enten disakkarider eller polysakkarider via kondensasjonspolymerisasjon. Polysakkaridene blir for store til å krysse en cellemembran, derav deres lagringsevne. Stivelse representerer polysakkarider som brukes av planter og deres frø for å lagre energi. Stivelse er laget av glukose-polymerer, amylose og amylopektin. Polysakkarider kan brytes ned eller hydrolyseres i cellen, da det trengs energi i form av monosakkarider. Slik bruker dyr plantestivelse for å lage glukose for stoffskiftet.
Polysakkaridstrukturer og funksjoner
Cellulose, det mest forekommende polysakkaridet og det organiske molekylet, kan inneholde 50 prosent av verdens karbon. Basen monosakkarid av cellulose er glukose. De rette cellulosemolekylene utgjør rader i stabil form via de svake, men utbredte hydrogenbindinger mellom dem. Laget av planter, sopp og alger, gir cellulose den stive strukturen til plantecellevegger, som også beskytter mot sykdommer. Mange dyr kan ikke fordøye cellulose, men de som kan bruke tarmmikroorganismer og enzymer til oppgaven. Gjæring skjer i tykktarmen til andre dyr og mennesker som ikke kan fordøye cellulose. Dyr produserer et lignende polysakkarid, kitin, laget av et modifisert monosakkarid. Kitin består av eksoskelett. Både cellulose og kitin utgjør kompakte energilagringsenheter.
Et annet polysakkarid, glykogen, kan raskt brytes ned fra sin kompakte form til dets bestanddel glukosemonosakkarider. Mennesker lagrer glykogen som en rask energikilde i leveren og musklene. Pektiner, arabinoxylaner, xyloglukaner og glukomannaner representerer ytterligere komplekse polysakkarider. Monosakkarider er oppløselige i vann, men mange polysakkarider har dårlig vannløselighet i vann. Polysakkarider kan danne geler, avhengig av deres løselighet. Dette er grunnen til at de ofte brukes til å tykke mat.
Viktigheten av monosakkarider og polysakkarider
Både monosakkarider og polysakkarider gir energi. Monosakkaridene gir energi raskt for celler, mens polysakkarider gir lengre energilagring og strukturell stabilitet. Begge er essensielle for alle levende ting som den største kilden til mat og matenergi. Polysakkarider fra cellevegger utgjør fiberen mennesker spiser, mens monosakkarider gir søtheten i maten. Når mennesker spiser, bryter tygging ned polysakkarider i mindre partikler som til slutt, gjennom fordøyelsen, gir opp de enkle monosakkaridene som kan passere i blodet.
