ความแตกต่างระหว่างโมโนแซ็กคาไรด์และโพลีแซ็กคาไรด์

คาร์โบไฮเดรตให้พลังงานและโครงสร้างแก่สิ่งมีชีวิต ประกอบด้วยคาร์บอน ออกซิเจน และไฮโดรเจน โมโนแซ็กคาไรด์ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรตที่ง่ายที่สุด โมเลกุลของหน่วยการสร้าง และมีหน่วยน้ำตาลเดี่ยว ไดแซ็กคาไรด์ประกอบด้วยหน่วยน้ำตาลสองหน่วย และพอลิแซ็กคาไรด์ประกอบด้วยหน่วยดังกล่าวหลายหน่วย โมโนแซ็กคาไรด์นั้นหายากในธรรมชาติในขณะที่โพลีแซ็กคาไรด์เป็นที่แพร่หลาย

ทีแอล; DR (ยาวเกินไป; ไม่ได้อ่าน)

โมโนแซ็กคาไรด์และพอลิแซ็กคาไรด์ประกอบด้วยคาร์โบไฮเดรต โมโนแซ็กคาไรด์เป็นโมเลกุลของหน่วยน้ำตาลธรรมดา ในขณะที่พอลิแซ็กคาไรด์มีขนาดใหญ่มาก โดยเชื่อมโยงหน่วยน้ำตาลหลายพันหน่วยเข้าด้วยกัน โมโนแซ็กคาไรด์ให้พลังงานระยะสั้นแก่เซลล์ โพลีแซ็กคาไรด์ให้การจัดเก็บพลังงานในระยะยาวและโครงสร้างที่แข็งแรงสำหรับผนังเซลล์และโครงร่างภายนอกของสัตว์

โมโนแซ็กคาไรด์มีอะตอมของคาร์บอนอย่างน้อยสามอะตอม เฮกโซส ซึ่งเป็นโมโนแซ็กคาไรด์ที่พบมากที่สุด มีคาร์บอนหกชนิด ตัวอย่างของเฮกโซส ได้แก่ กลูโคส กาแลคโตส และฟรุกโตส กลูโคสเป็นตัวแทนของแหล่งพลังงานหลักในการหายใจระดับเซลล์ โดยมีขนาดที่เล็กทำให้สามารถเข้าสู่เยื่อหุ้มเซลล์ได้ ฟรุกโตสทำหน้าที่เป็นน้ำตาลในการจัดเก็บ เพนโทสประกอบด้วยคาร์บอนห้าชนิด (เช่น ไรโบสและดีออกซีไรโบส) และไตรโอสมีคาร์บอนสามชนิด (เช่น กลีซาลดีไฮด์) โมโนแซ็กคาไรด์มีขนาดค่อนข้างเล็กและก่อตัวเป็นโครงสร้างแบบโซ่หรือแบบวงแหวน อย่างไรก็ตาม พอลิแซ็กคาไรด์ประกอบด้วยโมโนแซ็กคาไรด์นับร้อยหรือหลายพันและมีน้ำหนักโมเลกุลสูง

แม้ว่าโมโนแซ็กคาไรด์ เช่น กลูโคสจะให้พลังงานระยะสั้น แต่โพลีแซ็กคาไรด์จะให้พลังงานในการจัดเก็บได้นานขึ้น เซลล์ใช้โมโนแซ็กคาไรด์อย่างรวดเร็ว โมเลกุลสามารถจับกับไขมันของเยื่อหุ้มเซลล์และช่วยในการส่งสัญญาณ แต่สำหรับการจัดเก็บที่ยาวนานขึ้น โมโนแซ็กคาไรด์จะต้องถูกแปลงเป็นไดแซ็กคาไรด์หรือพอลิแซ็กคาไรด์อย่างใดอย่างหนึ่งผ่านการควบแน่นของพอลิเมอร์ พอลิแซ็กคาไรด์มีขนาดใหญ่เกินกว่าจะข้ามผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ได้ แป้งเป็นตัวแทนของพอลิแซ็กคาไรด์ที่พืชและเมล็ดพืชใช้เพื่อเก็บพลังงาน แป้งทำจากกลูโคสโพลีเมอร์ อะมิโลส และอะมิโลเพกติน โพลีแซ็กคาไรด์สามารถย่อยสลายหรือไฮโดรไลซ์ในเซลล์ได้ เนื่องจากต้องการพลังงานในรูปของโมโนแซ็กคาไรด์ นี่เป็นวิธีที่สัตว์ใช้แป้งจากพืชเพื่อสร้างกลูโคสในการเผาผลาญ

เซลลูโลส ซึ่งเป็นพอลิแซ็กคาไรด์และโมเลกุลอินทรีย์ที่มีมากที่สุด อาจมีคาร์บอน 50 เปอร์เซ็นต์ของโลก โมโนแซ็กคาไรด์พื้นฐานของเซลลูโลสคือกลูโคส โมเลกุลเซลลูโลสเส้นตรงประกอบกันเป็นแถวในรูปแบบที่เสถียรผ่านพันธะไฮโดรเจนที่อ่อนแอแต่แพร่หลายระหว่างพวกมัน เซลลูโลสสร้างจากพืช เชื้อรา และสาหร่าย สร้างโครงสร้างที่แข็งแรงของผนังเซลล์พืช ซึ่งยังป้องกันโรคอีกด้วย สัตว์หลายชนิดไม่สามารถย่อยเซลลูโลสได้ แต่สัตว์ที่สามารถใช้จุลินทรีย์ในลำไส้และเอนไซม์สำหรับงานนี้ได้ การหมักเกิดขึ้นในลำไส้ใหญ่ของสัตว์และมนุษย์อื่นๆ ที่ไม่สามารถย่อยเซลลูโลสได้ สัตว์ผลิตพอลิแซ็กคาไรด์ที่คล้ายคลึงกัน ไคติน ซึ่งทำจากโมโนแซ็กคาไรด์ดัดแปลง ไคตินประกอบด้วยโครงกระดูกภายนอก ทั้งเซลลูโลสและไคตินเป็นหน่วยเก็บพลังงานขนาดกะทัดรัด

พอลิแซ็กคาไรด์อีกชนิดหนึ่งคือ ไกลโคเจน สามารถย่อยสลายจากรูปแบบกะทัดรัดไปเป็นโมโนแซ็กคาไรด์กลูโคสที่เป็นส่วนประกอบได้อย่างรวดเร็ว มนุษย์เก็บไกลโคเจนเป็นแหล่งพลังงานอย่างรวดเร็วในตับและกล้ามเนื้อ เพกติน อาราบิน็อกซีแลน ไซลอกลูแคน และกลูโคแมนแนนเป็นตัวแทนของโพลีแซ็กคาไรด์ที่ซับซ้อนเพิ่มเติม โมโนแซ็กคาไรด์สามารถละลายได้ในน้ำ แต่พอลิแซ็กคาไรด์จำนวนมากมีความสามารถในการละลายน้ำได้ไม่ดีในน้ำ โพลีแซ็กคาไรด์สามารถสร้างเจลได้ขึ้นอยู่กับความสามารถในการละลาย ด้วยเหตุนี้จึงมักใช้ในการทำให้อาหารข้นขึ้น

ทั้งโมโนแซ็กคาไรด์และโพลีแซ็กคาไรด์ให้พลังงาน โมโนแซ็กคาไรด์ให้พลังงานอย่างรวดเร็วสำหรับเซลล์ ในขณะที่พอลิแซ็กคาไรด์ให้การจัดเก็บพลังงานที่ยาวนานขึ้นและความเสถียรของโครงสร้าง ทั้งสองมีความจำเป็นต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิดในฐานะแหล่งอาหารและพลังงานที่ใหญ่ที่สุด โพลีแซ็กคาไรด์จากผนังเซลล์ประกอบขึ้นเป็นเส้นใยที่มนุษย์กิน ในขณะที่โมโนแซ็กคาไรด์ให้ความหวานในอาหาร ในขณะที่มนุษย์กินเข้าไป การเคี้ยวจะแบ่งพอลิแซ็กคาไรด์เป็นอนุภาคขนาดเล็ก ซึ่งในที่สุดผ่านการย่อยอาหาร จะทำให้เกิดโมโนแซ็กคาไรด์อย่างง่ายที่สามารถผ่านเข้าสู่กระแสเลือดได้