ALDOSAS: MGA KATANGIAN, URI, BILANG NG MGA CARBON - BIOLOGY - 2025

Ang mga aldoses ay monosaccharides na mayroong isang pangkat na aldehyde group. Ang mga ito ay mga simpleng sugars dahil hindi nila mai-hydrolyzed upang makagawa ng iba pang mga mas simpleng sugars. Mayroon silang pagitan ng tatlo at pitong mga atom na carbon. Tulad ng mga ketoses, ang mga aldoses ay polyhydric sugars.

Sa kalikasan, ang pinaka-masaganang aldoses ay arabinose, galactose, glucose, mannose, ribose, at xylose. Sa mga photosynthetic na organismo, ang biosynthesis ng mga sugars na ito ay nagaganap mula sa fructose-6-phosphate, isang asukal mula sa siklo ng Calvin. Ang mga organiko na heterotrophic ay nakakakuha ng glucose at galactose mula sa kanilang pagkain.

Pinagmulan: NEUROtiker

katangian

Sa aldohexoses lahat ng mga carbon ay chiral, maliban sa carbon 1, na kung saan ay ang carbonyl carbon ng aldehyde group (C-1), pati na rin ang carbon 6, na isang pangunahing alkohol (C-6). Ang lahat ng mga chiral carbons ay pangalawang alkohol.

Sa lahat ng mga aldoses, ang ganap na pagsasaayos ng sentro ng chiral na pinakamalayo mula sa carbonyl carbon ng aldehyde group ay maaaring maging ng D-glyceraldehyde o L-glyceraldehyde. Tinutukoy nito kung ang aldose ay isang D o L enantiomer.

Sa pangkalahatan, ang mga aldoses na may n-carbons na mayroong 2 ^n-2 stereoisomer. Sa likas na katangian, ang mga aldosas na may pagsasaayos ng D ay mas sagana kaysa sa mga aldosas na may pagsasaayos ng L.

Ang pag-andar ng aldehyde ng aldoses ay tumugon sa isang pangalawang pangkat ng hydroxyl sa isang intramolecular na reaksyon upang makabuo ng isang cyclic hemiacetal. Ang pag-ikot ng aldose ay nagpo-convert ng carbon ng carbon sa isang bagong sentro ng chiral, na tinatawag na anomeric carbon. Ang posisyon ng -OH substituent sa anomeric carbon ay tumutukoy sa D o L na pagsasaayos.

Ang mga aldoses na ang anomalikong carbon atom ay hindi nabuo ang mga glycosidic bond ay tinatawag na pagbabawas ng mga sugars. Ito ay dahil ang mga aldoses ay maaaring magbigay ng mga electron, na bumabawas sa isang ahente ng oxidizing o elektroniko na tumatanggap. Ang lahat ng mga aldoses ay binabawasan ang mga asukal.

Mga uri ng mga aldosas at ang kanilang mga function

Glucose bilang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya para sa mga nabubuhay na nilalang

Ang Glycolysis ay ang unibersal na gitnang landas para sa catabolismo ng glucose. Ang pagpapaandar nito ay upang makabuo ng enerhiya sa anyo ng ATP. Ang Pyruvate, na nabuo sa glycolysis, ay maaaring sundin ang lactic fermentation pathway (sa kalansay na kalamnan) o ang alkohol na pagbuburo na daanan (sa lebadura).

Pyruvate ay maaari ding ganap na na-oxidized sa carbon dioxide sa pamamagitan ng isang proseso na kilala bilang respiratory. Saklaw nito ang pyruvate dehydrogenase complex, ang Krebs cycle, at ang electron chain chain. Kung ikukumpara sa pagbuburo, ang paghinga ay gumagawa ng higit pang ATP bawat taling ng glucose.

Glucose at galactose bilang mga sangkap sa disaccharides

Ang glucose ay naroroon sa mga disaccharides tulad ng cellobiose, isomalt, lactose, maltose, at sukrosa.

Ang hydrolysis ng lactose, isang asukal na naroroon sa gatas, ay gumagawa ng D-glucose at D-galactose. Ang parehong mga sugars ay covalently na nauugnay sa isang bono ng carbon 1 ng galactose (β pagsasaayos, na may carbon 4 ng glucose). Ang lactose ay isang pagbabawas ng asukal dahil magagamit ang anomalikong carbon ng glucose, Gal (β 1 -> 4) Glc.

Ang Sucrose ay isa sa mga produkto ng fotosintesis at ang pinaka-masaganang asukal sa maraming mga halaman. Ang hydrolysis ay gumagawa ng D-glucose at D-fructose. Ang Sucrose ay hindi pagbabawas ng asukal.

Glucose bilang isang sangkap sa polysaccharides

Ang glucose ay naroroon sa mga polysaccharides na nagsisilbing mga sangkap ng reserbang enerhiya, tulad ng starch at glycogen sa mga halaman at mammal, ayon sa pagkakabanggit. Naroroon din ito sa mga karbohidrat na nagsisilbing suporta sa istruktura, tulad ng cellulose at chitin mula sa mga halaman at invertebrates, ayon sa pagkakabanggit.

Ang almirol ay ang reserbang polysaccharide ng mga halaman. Ito ay matatagpuan bilang hindi malulutas na mga butil na binubuo ng dalawang uri ng polimer ng glucose: amylose at amylopectin.

Ang Amylose ay isang hindi nabuong chain ng naka-link na mga residue ng D-glucose (α 1 -> 4). Ang Amylopectin ay isang branched chain ng glucose residue (α 1 -> 6).

Ang Glycogen ay ang reserbang polysaccharide ng mga hayop. Ang Glycogen ay kahawig ng amylopectin na mayroon itong isang kadena ng residue ng glucose (α 1 -> 4) na naka-attach, ngunit may maraming mga sanga (α 1 -> 6).

Ang cellulose ay bahagi ng cell wall ng mga halaman, lalo na sa mga tangkay at mga sangkap na bumubuo ng kahoy sa katawan ng halaman. Katulad sa amylose, ang selulusa ay isang kadena ng mga hindi natupok na residue ng glucose. Ito ay nasa pagitan ng 10,000 at 15,000 D-glucose unit, na naka-link sa pamamagitan ng β 1 -> 4 na bono.

Ang Chitin ay binubuo ng binagong mga yunit ng glucose, tulad ng N-acetyl-D-glucosamine. Ang mga ito ay naka-link sa pamamagitan ng β 1 -> 4 na bono.

Ang mannose bilang isang sangkap ng glycoproteins

Ang mga glycoproteins ay nagtataglay ng isa o higit pang oligosaccharides. Ang mga glycoproteins ay karaniwang matatagpuan sa ibabaw ng lamad ng plasma. Ang Oligosaccharides ay maaaring ma-kalakip sa mga protina sa pamamagitan ng mga nalalabi sa serine at threonine (O-link) o sa mga residu ng asparagine o glutamine (N-link).

Halimbawa, sa mga halaman, hayop, at single-celled eukaryotes, ang N-link na oligosaccharide precursor ay idinagdag sa endoplasmic reticulum. Mayroon itong mga sumusunod na sugars: tatlong glukosa, siyam na mannoses at dalawang N-acetylglucosamines, na kung saan ay nakasulat na Glc ₃ Man ₉ (GlcNac) ₂ .

Ribose sa metabolismo

Sa mga vascular halaman at hayop, ang glucose ay maaaring ma-oxidized sa pamamagitan ng pentose phosphate upang makabuo ng ribose 5-phosphate, isang pentose na magiging bahagi ng mga nucleic acid. Partikular, ang ribosa ay nagiging bahagi ng RNA, habang ang deoxyribose ay nagiging bahagi ng DNA.

Ang ribose ay bahagi rin ng iba pang mga molekula, tulad ng adenosine triphosphate (ATP), nicotinamide adenine dinucleotide (NADH), flavin adenine dinucleotide (FADH ₂ ), at phosphorylated adenine nicotinamide dinucleotide (NADPH).

Ang ATP ay isang molekula na ang pagpapaandar ay upang magbigay ng enerhiya sa iba't ibang mga proseso sa mga cell. Ang NADH at FADH _{2 ay} nakikilahok sa glucose catabolism, partikular sa mga reaksyon ng redox. Ang NADPH ay isa sa mga produkto ng oksihenasyon ng glucose sa landas ng pentose phosphate. Ito ay isang mapagkukunan ng pagbabawas ng kapangyarihan sa mga landas ng biosynthesis ng mga cell.

Ang Arabinose at xylose bilang mga sangkap na istruktura

Ang cell pader ng mga halaman ay binubuo ng cellulose at hemicellulose. Ang huli ay binubuo ng heteropolysaccharides na may maiikling mga sanga na binubuo ng hexoses, D-glucose, D-galactose at D-mannose, at mga pentoses tulad ng D-xylose at D-arabinose.

Sa mga halaman, ang siklo ng Calvin ay isang mapagkukunan ng mga phosphorylated sugars, tulad ng D-fructose-6-phosphate, na maaaring mabago sa D-glucose-6-phosphate. Ang metabolite na ito ay na-convert sa pamamagitan ng maraming mga hakbang, na-catalyado ng enzymatically, sa UDP-xylose at UDP-arabinose, na nagsisilbi para sa biosynthesis ng hemicellulose.

Carbon bilang ng mga aldoses

Alldotriose

Ito ay isang tatlong-carbon aldose, na may isang pagsasaayos ng D- o L-glyceraldehyde. May isang asukal lamang: glyceraldehyde.

Aldotetrosa

Ito ay isang apat na carbon na aldose, na may isang pagsasaayos ng D- o L-glyceraldehyde. Halimbawa: D-erythrose, D-treose.

Aldopentose

Ito ay isang limang-carbon aldose, na may isang pagsasaayos ng D- o L-glyceraldehyde. Mga halimbawa: D-ribose, D-arabinose, D-xylose.

Aldohexose

Ito ay isang anim na carbon aldose, na may isang pagsasaayos ng D- o L-glyceraldehyde. Mga halimbawa: D-glucose, D-mannose, D-galactose.

Mga Sanggunian

1. Cui, SW 2005. Karbohidrat ng pagkain: kimika, pisikal na katangian, at aplikasyon. CRC Press, Boca Raton.
2. Heldt, HW 2005. Ang biochemistry ng halaman. Elsevier, Amsterdam.
3. Liptak, A., Szurmai, Z., Fügedi, P., Harangi, J. 1991. CRC handbook ng oligosaccharides: dami III: mas mataas na oligosaccharides. Ang CRC Press, Boca Raton.
4. Lodish, H., et al. 2016. Biology ng molekular na cell. WH Freeman, New York.
5. Nelson, DL, Cox, MM 2017. Lehninger na mga prinsipyo ng biochemistry. WH Freeman, New York.
6. Stick, RV, Williams, SJ 2009. Karbohidrat: ang mahahalagang molekula ng buhay. Elsevier,
7. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Mga pundasyon ng biochemistry - buhay sa antas ng molekular. Wiley, Hoboken.