Karbonhidratlar canlılara enerji ve yapı sağlar. Karbon, oksijen ve hidrojenden oluşurlar. Monosakkaritler, en basit karbonhidratları, yapı taşı moleküllerini içerir ve tek şeker birimleri içerir. Disakaritler iki şeker biriminden yapılır ve polisakaritler bu tür birkaç birim içerir. Monosakaritler doğada nadir bulunurken polisakaritler yaygındır.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Monosakaritler ve polisakaritler karbonhidratları içerir. Monosakaritler basit şeker birimi molekülleridir, polisakaritler ise binlerce şeker birimini birbirine bağlayan muazzamdır. Monosakkaritler, hücrelere kısa süreli enerji sağlar. Polisakkaritler, hayvanların hücre duvarlarına ve dış iskeletlerine uzun süreli enerji depolaması ve sert yapı sağlar.
Monosakkaritler ve Polisakkaritlerin Moleküler Özellikleri
Monosakkaritler en az üç karbon atomu içerir. En yaygın monosakkaritler olan heksozlar altı karbon içerir. Heksoz örnekleri arasında glikoz, galaktoz ve fruktoz bulunur. Glikoz, hücresel solunumda ana enerji kaynağını temsil eder, küçük boyutu ona hücre zarlarına girme yeteneği verir. Fruktoz, bir depolama şekeri görevi görür. Pentozlar beş karbon (riboz ve deoksiriboz gibi) içerir ve triozlar üç karbon (gliseraldehit gibi) içerir. Monosakkaritler oldukça küçüktür ve zincir veya halka yapıları oluştururlar. Ancak polisakaritler, yüzlerce hatta binlerce monosakkarit ve yüksek moleküler ağırlık içerir.
Enerji Kullanılabilirliği ve Depolama
Glikoz gibi monosakkaritler kısa süreli enerji sağlarken, polisakkaritler daha uzun süreli enerji depolanmasını sağlar. Hücreler hızlı bir şekilde monosakkaritleri kullanır. Moleküller hücre zarı lipidlerine bağlanabilir ve sinyalleşmeye yardımcı olabilir. Ancak daha uzun süreli depolama için monosakaritler, yoğunlaşma polimerizasyonu yoluyla ya disakkaritlere ya da polisakkaritlere dönüştürülmelidir. Polisakkaritler hücre zarını geçemeyecek kadar büyük hale gelirler, dolayısıyla depolanma yetenekleri vardır. Nişastalar, bitkiler ve tohumları tarafından enerji depolamak için kullanılan polisakkaritleri temsil eder. Nişastalar glikoz polimerleri, amiloz ve amilopektin'den yapılır. Monosakkaritler formunda enerji gerektiğinden, polisakkaritler hücrede parçalanabilir veya hidrolize edilebilir. Hayvanlar, metabolizma için glikoz yapmak için bitki nişastalarını bu şekilde kullanır.
Polisakkarit Yapıları ve İşlevleri
En bol bulunan polisakkarit ve organik molekül olan selüloz, dünyadaki karbonun yüzde 50'sini içerebilir. Selülozun baz monosakkariti glikozdur. Düz selüloz molekülleri, aralarındaki zayıf fakat yaygın hidrojen bağları aracılığıyla kararlı bir biçimde sıralar oluşturur. Bitkiler, mantarlar ve algler tarafından yapılan selüloz, hastalıklara karşı da koruma sağlayan bitki hücre duvarlarının sert yapısını sağlar. Birçok hayvan selülozu sindiremez, ancak bu görev için bağırsak mikroorganizmalarını ve enzimlerini kullanabilenler. Fermantasyon, selülozu sindiremeyen diğer hayvanların ve insanların kolonunda meydana gelir. Hayvanlar, modifiye edilmiş bir monosakaritten yapılan benzer bir polisakarit olan kitin üretir. Kitin dış iskeletlerden oluşur. Hem selüloz hem de kitin, kompakt enerji depolama ünitelerini oluşturur.
Başka bir polisakkarit olan glikojen, kompakt formundan hızla bileşen glikoz monosakkaritlerine parçalanabilir. İnsanlar glikojeni karaciğerde ve kaslarda hızlı bir enerji kaynağı olarak depolar. Pektinler, arabinoksilanlar, ksiloglukanlar ve glukomannanlar, ilave karmaşık polisakkaritleri temsil eder. Monosakkaritler suda çözünür, ancak birçok polisakkarit suda zayıf suda çözünürlüğe sahiptir. Polisakkaritler, çözünürlüklerine bağlı olarak jel oluşturabilirler. Bu nedenle genellikle yiyecekleri kalınlaştırmak için kullanılırlar.
Monosakkaritler ve Polisakkaritlerin Önemi
Hem monosakaritler hem de polisakaritler enerji sağlar. Monosakaritler hücreler için hızlı bir şekilde enerji verirken, polisakaritler daha uzun enerji depolama ve yapısal stabilite sağlar. Her ikisi de en büyük besin ve besin enerjisi kaynağı olarak tüm canlılar için gereklidir. Hücre duvarlarından gelen polisakaritler, insanların yediği lifi oluştururken, monosakaritler gıdalardaki tatlılığı sağlar. İnsanlar yemek yerken, çiğnemek polisakkaritleri daha küçük parçacıklara ayırır ve sonunda sindirim yoluyla kan dolaşımına geçebilen basit monosakkaritleri verir.