Sacharidy dodávajú živým veciam energiu a štruktúru. Sú vyrobené z uhlíka, kyslíka a vodíka. Monosacharidy zahŕňajú najjednoduchšie uhľohydráty, molekuly stavebných blokov, a obsahujú jednotlivé jednotky cukru. Disacharidy sú vyrobené z dvoch cukrových jednotiek a polysacharidy obsahujú niekoľko takýchto jednotiek. Monosacharidy sú v prírode zriedkavé, zatiaľ čo polysacharidy sú rozšírené.
TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)
Monosacharidy a polysacharidy zahŕňajú sacharidy. Monosacharidy sú jednoduché molekuly cukrovej jednotky, zatiaľ čo polysacharidy sú obrovské a spájajú tisíce cukrových jednotiek. Monosacharidy poskytujú bunkám krátkodobú energiu. Polysacharidy poskytujú dlhodobé ukladanie energie a tuhú štruktúru bunkovým stenám a exoskeletom zvierat.
Molekulárne vlastnosti monosacharidov a polysacharidov
Monosacharidy obsahujú najmenej tri atómy uhlíka. Hexózy, najbežnejšie monosacharidy, obsahujú šesť uhlíkov. Príklady hexóz zahŕňajú glukózu, galaktózu a fruktózu. Glukóza predstavuje hlavný zdroj energie v bunkovom dýchaní, jej malá veľkosť jej dáva schopnosť vstúpiť do bunkových membrán. Fruktóza slúži ako zásobný cukor. Pentózy obsahujú päť uhlíkov (napríklad ribóza a deoxyribóza) a triózy obsahujú tri uhlíky (napríklad glyceraldehyd). Monosacharidy sú dosť malé a tvoria buď reťazové alebo kruhové štruktúry. Polysacharidy však obsahujú stovky alebo dokonca tisíce monosacharidov a vysokú molekulovú hmotnosť.
Dostupnosť a skladovanie energie
Zatiaľ čo monosacharidy, ako je glukóza, poskytujú krátkodobú energiu, polysacharidy poskytujú dlhšie skladovanie energie. Bunky rýchlo využívajú monosacharidy. Molekuly sa môžu viazať na lipidy bunkovej membrány a pomáhať pri signalizácii. Ale pre dlhšie skladovanie musia byť monosacharidy prevedené na disacharidy alebo polysacharidy kondenzačnou polymerizáciou. Polysacharidy sú príliš veľké na to, aby prešli cez bunkovú membránu, a preto majú schopnosť skladovať sa. Škroby predstavujú polysacharidy používané rastlinami a ich semenami na ukladanie energie. Škroby sú vyrobené z glukózových polymérov, amylózy a amylopektínu. Polysacharidy sa môžu v bunke štiepiť alebo hydrolyzovať, pretože je potrebná energia vo forme monosacharidov. Takto zvieratá používajú rastlinné škroby na výrobu glukózy pre metabolizmus.
Polysacharidové štruktúry a funkcie
Celulóza, najhojnejší polysacharid a organická molekula, môže obsahovať 50 percent uhlíka na svete. Základným monosacharidom celulózy je glukóza. Rovné molekuly celulózy tvoria rady v stabilnej forme prostredníctvom slabých, ale prevládajúcich vodíkových väzieb medzi nimi. Celulóza vyrobená z rastlín, húb a rias poskytuje tuhú štruktúru bunkových stien rastlín, ktoré tiež chránia pred chorobami. Mnoho zvierat nedokáže stráviť celulózu, ale tie, ktoré na túto úlohu môžu používať črevné mikroorganizmy a enzýmy. Fermentácia sa vyskytuje v hrubom čreve iných zvierat a ľudí, ktorí nemôžu tráviť celulózu. Zvieratá produkujú podobný polysacharid, chitín, vyrobený z modifikovaného monosacharidu. Chitín obsahuje exoskeletóny. Celulóza aj chitín tvoria kompaktné jednotky na skladovanie energie.
Ďalší polysacharid, glykogén, sa môže z kompaktnej formy rýchlo rozdeliť na základné monosacharidy glukózy. Ľudia ukladajú glykogén ako rýchly zdroj energie v pečeni a svaloch. Pektíny, arabinoxylány, xyloglukány a glukomanány predstavujú ďalšie komplexné polysacharidy. Monosacharidy sú rozpustné vo vode, ale veľa polysacharidov má zlú rozpustnosť vo vode. Polysacharidy môžu vytvárať gély v závislosti od ich rozpustnosti. Preto sa často používajú na zahustenie jedál.
Dôležitosť monosacharidov a polysacharidov
Energiu poskytujú monosacharidy aj polysacharidy. Monosacharidy rýchlo získavajú energiu pre bunky, zatiaľ čo polysacharidy poskytujú dlhšie skladovanie energie a štrukturálnu stabilitu. Oboje je nevyhnutné pre všetko živé ako najväčší zdroj potravy a potravinovej energie. Polysacharidy z bunkových stien tvoria vlákninu, ktorú ľudia jedia, zatiaľ čo monosacharidy poskytujú potravine sladkosť. Keď ľudia jedia, žuvanie rozkladá polysacharidy na menšie častice, ktoré nakoniec trávením poskytnú jednoduché monosacharidy, ktoré môžu prechádzať do krvi.