DISACCHARIDES: MGA KATANGIAN, ISTRAKTURA, HALIMBAWA, PAG-ANDAR - BIOLOGY - 2025

Ang disaccharides ay mga karbohidrat na tinatawag ding mga dobong asukal. Mayroon silang mahahalagang pag-andar sa diyeta ng tao bilang pangunahing mapagkukunan ng enerhiya. Ito ay maaaring nagmula sa gulay, tulad ng sucrose ng tubo at maltose na naroroon, at ng pinagmulan ng hayop tulad ng lactose na naroroon sa gatas ng mga mammal, at iba pa.

Ang mga karbohidrat o asukal ay ang tinatawag na mga karbohidrat o karbohidrat, na mga sangkap na natutunaw sa tubig na binubuo ng carbon, oxygen at hydrogen na may pangkalahatang kemikal na formula (CH2O) n.

Ang kinatawan ng istraktura ng disaccharide Lactose (Pinagmulan: Telliott sa Ingles Wikipedia sa pamamagitan ng Wikimedia Commons)

Ang mga karbohidrat ay ang pinaka-masaganang organikong sangkap sa kalikasan at naroroon sa lahat ng mga halaman. Ang cellulose na bumubuo ng istraktura ng mga pader ng cell cell ay isang karbohidrat, tulad ng mga starches sa mga butil at tubers.

Ang mga ito ay matatagpuan din sa lahat ng mga tisyu ng hayop, tulad ng dugo at gatas ng mga mammal.

Ang mga karbohidrat ay naiuri sa: (1) monosaccharides, na hindi maaaring ma-hydrolyzed sa mas simpleng karbohidrat; (2) sa disaccharides, na kung hydrolyzed gumawa ng dalawang monosaccharides; (3) sa oligosaccharides, na nagbibigay ng 3-10 monosaccharides sa pamamagitan ng hydrolysis at (4) sa polysaccharides, na ang hydrolysis ay nagreresulta sa higit sa 10 monosaccharides.

Ang almirol, selulusa, at glycogen ay polysaccharides. Ang mga disaccharides ng kahalagahan ng physiological sa mga tao at iba pang mga hayop ay sucrose, maltose, at lactose.

Mga katangian at istraktura

Ang pagiging karbohidrat, ang disaccharides ay binubuo ng carbon, oxygen at hydrogen. Sa pangkalahatan, ang oxygen at hydrogen sa istraktura ng karamihan sa mga karbohidrat ay nasa parehong proporsyon habang ang mga ito sa tubig, iyon ay, para sa bawat oxygen ay may dalawang hydrogens.

Iyon ang dahilan kung bakit tinawag silang "mga karbohidrat o karbohidrat." Sa kemikal, ang mga karbohidrat ay maaaring matukoy bilang polyhydroxylated aldehydes (R-CHO) o ketones (R-CO-R).

Ang Aldehydes at ketones ay may isang pangkat na carbonyl (C = O). Sa aldehydes, ang pangkat na ito ay naka-attach sa hindi bababa sa isang hydrogen at, sa ketones, ang grupong karbonyl na ito ay hindi nakakabit sa hydrogen.

Ang mga disaccharides ay dalawang monosaccharides na naka-link sa pamamagitan ng isang glycosidic bond.

Ang mga disaccharides tulad ng maltose, sucrose at lactose, kapag pinainit ng mga dilute acid o sa pamamagitan ng pagkilos ng enzymatic, hydrolyze at pinalalaki ang kanilang mga sangkap na monosaccharide. Ang Sucrose ay nagbibigay ng isang glucose at isang fructose, ang maltose ay nagbibigay ng dalawang glucose at lactose sa isang galaktosa at isang glucose.

Mga halimbawa

Saccharose

Ang Sucrose ay ang pinaka-masaganang asukal sa kalikasan at binubuo ng monosaccharides glucose at fructose.Ito ay matatagpuan sa mga juice ng mga halaman tulad ng beets, tubo, sorghum, pinya, maple at sa isang mas maliit na lawak sa mga hinog na prutas at ang juice ng maraming mga gulay. Ang disaccharide na ito ay madaling na-ferment sa pamamagitan ng pagkilos ng mga lebadura.

Lactose

Ang lactose, o asukal sa gatas, ay binubuo ng galactose at glucose. Ang gatas ng mamalia ay mataas sa lactose at nagbibigay ng mga sustansya para sa mga sanggol.

Karamihan sa mga mammal ay maaari lamang matunaw ang lactose bilang mga sanggol, at nawala ang kakayahang ito habang sila ay tumatanda. Sa katunayan, ang mga tao na nakaka-digest ng mga produktong pagawaan ng gatas sa pagtanda ay may isang mutation na nagpapahintulot sa kanila na gawin ito.

Ito ang dahilan kung bakit napakaraming tao ang lactose intolerant; Ang mga tao, tulad ng iba pang mga mammal, ay walang kakayahan na digest ang lactose sa pagkabata hanggang sa ang mutation na ito ay naroroon sa ilang mga populasyon mga 10,000 taon na ang nakakaraan.

Ngayon, ang bilang ng mga tao na hindi nagpapahintulot sa lactose ay nag-iiba-iba sa pagitan ng mga populasyon, na mula sa 10% sa Hilagang Europa hanggang 95% sa mga bahagi ng Africa at Asya. Ang tradisyonal na mga diyeta ng iba't ibang kultura ay sumasalamin dito sa dami ng mga produktong produktong pagawaan ng gatas.

Maltose

Ang Maltose ay binubuo ng dalawang yunit ng glucose at nabuo kapag ang enzyme amylase ay nag-hydrolyze ng almirol na naroroon sa mga halaman. Sa proseso ng pagtunaw, ang salivary amylase at pancreatic amylase (amylopepsin) ay bumabagsak sa starch, na nagbibigay ng pagtaas sa isang intermediate product na maltose.

Ang disaccharide na ito ay naroroon sa mga sugar sugar syrup, malt sugar, at sprouted barley at madaling ma-ferment ng lebadura na aksyon.

Trehalose

Ang Trehalose ay binubuo rin ng dalawang molekula ng glucose tulad ng maltose, ngunit naiiba ang pagkakaiba-iba ng mga molekula. Ito ay matatagpuan sa ilang mga halaman, fungi, at mga hayop tulad ng hipon at insekto.

Ang asukal sa dugo ng maraming mga insekto, tulad ng mga bubuyog, damo, at butterflies, ay binubuo ng trehalose. Ginagamit nila ito bilang isang mahusay na molekula ng imbakan na nagbibigay ng mabilis na enerhiya para sa paglipad kapag masira ito.

Chitobiosa

Binubuo ito ng dalawang naka-link na molekula ng glucosamine. Sa istruktura na ito ay halos kapareho sa cellobiose, maliban na mayroon itong isang pangkat na N-acetylamino kung saan ang cellobiose ay mayroong isang pangkat na hydroxyl.

Ito ay matatagpuan sa ilang mga bakterya, at ginagamit ito sa pananaliksik ng biochemical upang pag-aralan ang aktibidad ng enzyme.

Natagpuan din ito sa chitin, na bumubuo ng mga pader ng fungi, exoskeleton ng mga insekto, arthropod, at crustacean, at matatagpuan din sa mga isda at cephalopods tulad ng octopus at squid.

Cellobiose (glucose + glucose)

Ang Cellobiose ay isang produkto ng hydrolysis ng mga cellulose o mga materyal na mayaman na cellulose, tulad ng papel o koton. Ito ay nabuo sa pamamagitan ng pagsali sa dalawang mga molekula ng beta-glucose sa pamamagitan ng isang β bond (1 → 4)

Lactulose (galactose + fructose)

Ang Lactulose ay isang sintetiko (artipisyal) na asukal na hindi hinihigop ng katawan, ngunit sa halip ay bumabagsak sa colon sa mga produkto na sumisipsip ng tubig sa colon, kaya pinapalambot ang dumi. Ang pangunahing gamit nito ay ang paggamot sa tibi.

Ginagamit din ito upang bawasan ang mga antas ng ammonia ng dugo sa mga taong may sakit sa atay, dahil ang lactulose ay sumisipsip ng ammonia sa colon (tinanggal ito mula sa katawan).

Isomaltose (glucose + glucose Isomaltase)

Ang Trehalulose ay isang artipisyal na asukal, isang disaccharide na binubuo ng glucose at fructose na naka-link sa pamamagitan ng isang alpha (1-1) glycosidic bond.

Ginagawa ito sa panahon ng paggawa ng isomaltulose mula sa sucrose. Sa lining ng maliit na bituka, ang enzyme isomaltase ay binabawas ang trehalulose sa glucose at fructose, na pagkatapos ay nasisipsip sa maliit na bituka. Ang Trehalulose ay may mababang kakayahang magdulot ng pagkabulok ng ngipin.

Chitobiosa

Ito ang yunit ng disaccharide na umuulit sa chitin, na naiiba sa cellobiose lamang sa pagkakaroon ng isang pangkat na N-acetylamino sa carbon-2 sa halip na pangkat ng hydroxyl. Gayunpaman, ang form na di-acetylated ay madalas ding tinatawag na chitobiose.

Lactitol

Ito ay isang mala-kristal na alkohol na C12H24O11 na nakuha ng hydrogenation ng lactose. Ito ay isang disaccharide analog ng lactulose, na ginamit bilang isang pampatamis. Ito rin ay isang laxative at ginagamit upang gamutin ang tibi.

Turanose

Ang pagbabawas ng disaccharide organic compound na maaaring magamit bilang isang mapagkukunan ng carbon sa pamamagitan ng bakterya at fungi.

Melibiosa

Ang isang disaccharide sugar (C12H22O11) na nabuo ng bahagyang hydrolysis ng raffinose.

Xylobiose

Isang disaccharide na binubuo ng dalawang nalalabi na xylose.

Naghihirap

Isang disaccharide na naroroon sa isang soforolipid.

Gentiobiosa

Ang Gentiobiose ay isang disaccharide na binubuo ng dalawang yunit ng D-glucose na nauugnay sa isang β-type na glycosidic bond (1 → 6). Ang Gentiobiose ay maraming mga isomer na naiiba sa likas na katangian ng glycosidic bond na nag-uugnay sa dalawang yunit ng glucose.

Leucrose

Ito ay isang glycosylfructose na binubuo ng isang residu ng α-D-glucopyranosyl na naka-link sa D-fructopyranose sa pamamagitan ng isang bono (1 → 5). Isang isomer ng sucrose.

Rutin

Ito ay isang disaccharide na naroroon sa glycosides.

Caroliniaside A

Ang Oligosaccharides na naglalaman ng dalawang yunit ng monosaccharide na naka-link sa pamamagitan ng isang glycosidic bond.

Pagsipsip

Sa mga tao, ang ingested disaccharides o polysaccharides tulad ng starch at glycogen ay hydrolyzed at nasisipsip bilang monosaccharides sa maliit na bituka. Ang ingested monosaccharides ay nasisipsip tulad ng.

Halimbawa, ang fructose, passively nagkakalat sa bituka cell at ang karamihan ay na-convert sa glucose bago pumasok sa daloy ng dugo.

Ang lactase, maltase at sucrase ay ang mga enzymes na matatagpuan sa hangganan ng luminal ng mga selula ng maliit na bituka na responsable para sa hydrolysis ng lactose, maltose at sucrose ayon sa pagkakabanggit.

Ang Lactase ay ginawa ng mga bagong panganak na sanggol, ngunit sa ilang populasyon ay hindi na ito synthesized ng enterocyte sa panahon ng buhay ng may sapat na gulang.

Bilang kinahinatnan ng kawalan ng lactase, ang lactose ay nananatili sa bituka at kinakaladkad ng tubig sa pamamagitan ng osmosis patungo sa lumen ng bituka.Sa pag-abot sa colon, ang lactose ay pinanghihinaan ng pagbuburo ng bakterya sa digestive tract sa paggawa ng CO2 at iba't ibang mga acid. Kapag umiinom ng gatas, ang kumbinasyon ng tubig at CO2 ay nagdudulot ng pagtatae, at ito ay kilala bilang hindi pagpaparaan ng lactose.

Ang glucose at galactose ay nasisipsip ng isang karaniwang mekanismo na umaasa sa sodium. Una, mayroong isang aktibong transportasyon ng sodium na nag-aalis ng sodium mula sa cell ng bituka sa pamamagitan ng basolateral membrane sa dugo. Pinapababa nito ang konsentrasyon ng sodium sa loob ng cell ng bituka, na bumubuo ng isang sodium gradient sa pagitan ng lumen ng bituka at interior ng enterocyte.

Kapag nabuo ang gradient na ito, ang puwersa na magdadala ng sodium kasabay ng glucose o galactose sa cell ay nakuha. Sa mga dingding ng maliit na bituka, mayroong isang Na + / glucose, Na + / galactose cotransporter (isang tagasalo) na nakasalalay sa mga konsentrasyon ng sodium para sa pagpasok ng glucose o galactose.

Ang mas mataas na konsentrasyon ng Na + sa lumen ng digestive tract, mas malaki ang pag-agos ng glucose o galactose. Kung walang sodium o ang konsentrasyon nito sa tube lumen ay napakababa, ni ang glucose o galactose ay hindi masisipsip.

Sa bakterya tulad ng E. Coli, halimbawa, na karaniwang nakakakuha ng kanilang enerhiya mula sa glucose, sa kawalan ng karbohidrat na ito sa daluyan maaari silang gumamit ng lactose at para sa mga ito ay synthesize nila ang isang protina na responsable para sa aktibong transportasyon ng lactose na tinatawag na lactose permease, kaya pumapasok lactose nang hindi na nai-hydrolyzed.

Mga Tampok

Ang mga ingested disaccharides ay pumapasok sa katawan ng mga hayop na kumonsumo ng mga ito bilang monosaccharides. Sa katawan ng tao, higit sa lahat sa atay, bagaman nangyayari rin ito sa iba pang mga organo, ang mga monosaccharides na ito ay isinama sa metabolic chain ng synthesis o catabolism kung kinakailangan.

Sa pamamagitan ng catabolism (breakdown) ang mga karbohidrat na ito ay nakikilahok sa paggawa ng ATP. Sa mga proseso ng synthesis ay nakikilahok sila sa synthesis ng polysaccharides tulad ng glycogen at sa gayon ay bumubuo ng mga reserbang ng enerhiya na naroroon sa atay, sa mga kalamnan ng kalansay at sa maraming iba pang mga organo.

Nakikilahok din sila sa synthesis ng maraming glycoproteins at glycolipids sa pangkalahatan.

Bagaman ang mga disaccharides, tulad ng lahat ng nakatikim na karbohidrat, ay maaaring mapagkukunan ng enerhiya para sa tao at hayop, nakikilahok sila sa maraming mga organikong pag-andar habang sila ay bumubuo ng bahagi ng mga istruktura ng mga lamad ng cell at glycoproteins.

Ang Glucosamine, halimbawa, ay isang pangunahing sangkap ng hyaluronic acid at heparin.

Ng lactose at derivatives

Ang lactose na naroroon sa gatas at mga derivatibo nito ay ang pinakamahalagang mapagkukunan ng galactose. Malaki ang kahalagahan ng Galactose dahil ito ay bahagi ng cerebrosides, gangliosides at mucoproteins, na mga mahahalagang sangkap ng mga membranes ng neuronal cell.

Ang lactose at ang pagkakaroon ng iba pang mga sugars sa diyeta ay pinapaboran ang pag-unlad ng flora ng bituka, na mahalaga para sa pag-andar ng pagtunaw.

Ang Galactose ay nakikilahok din sa immune system dahil ito ay isa sa mga sangkap ng pangkat ng ABO sa dingding ng mga pulang selula ng dugo.

Ang glucose, produkto ng panunaw ng lactose, sucrose o maltose, ay maaaring makapasok sa katawan sa landas ng synthesis ng mga pentoses, lalo na ang synthesis ng ribose na kinakailangan para sa synthesis ng mga nucleic acid.

Sa mga halaman

Sa karamihan ng mas mataas na mga halaman, ang mga disaccharides ay synthesized mula sa triose phosphate mula sa photosynthetic carbon pagbabawas cycle.

Ang mga halaman na ito ay higit sa lahat synthesize sucrose at dalhin ito mula sa cytosol hanggang sa mga ugat, buto at batang dahon, iyon ay, sa mga lugar ng halaman na hindi gumagamit ng fotosintesis sa isang malaking paraan.

Sa gayon, ang sukrint na synthesized ng cycle ng pagbawas ng photosynthetic ng carbon at ang isang nagmula sa pagkabulok ng starch na synthesized ng fotosintesis at naipon sa chloroplast, ay dalawang nocturnal na mapagkukunan ng enerhiya para sa mga halaman.

Ang isa pang kilalang pag-andar ng ilang disaccharides, lalo na ang maltose, ay lumahok sa mekanismo ng transduction ng mga senyas na kemikal sa flagellum motor ng ilang mga bakterya.

Sa kasong ito ang unang maltose ay nagbubuklod sa isang protina at ang komplikadong ito pagkatapos ay magbubuklod sa transducer; bilang isang resulta ng pagbubuklod na ito, ang isang intracellular signal ay ginawa na nakadirekta sa aktibidad ng motor ng flagellum.

Mga Sanggunian

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Mahalagang Cell Biology. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Fox, SI (2006). Human Physiology (ika-9 ed.). New York, USA: McGraw-Hill Press.
3. Guyton, A., & Hall, J. (2006). Textbook ng Medical Physiology (ika-11 ed.). Elsevier Inc.
4. Murray, R., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V., & Weil, P. (2009). Isinalarawan na Biochemistry ng Harper (ika-28 ed.). McGraw-Hill Medikal.
5. Rawn, JD (1998). Biochemistry. Burlington, Massachusetts: Mga Publisher ng Neil Patterson.