А монозахарид или проста захар е въглехидрат това не може да бъде хидролизиран в по-малки въглехидрати. Както всички въглехидрати, монозахаридът се състои от три химични елемента: въглероден, водород и кислород. Това е най-простият вид въглехидратна молекула и често служи като основа за образуване на по-сложни молекули.
Монозахаридите включват алдози, кетози и техните производни. Общата химическа формула за монозахарид е СнН2нОнили (СН2О)н. Примерите за монозахариди включват трите най-често срещани форми: гликоза (декстроза), фруктоза (левулоза) и галактоза.
Ключови заведения: Монозахариди
- Монозахаридите са най-малките въглехидратни молекули. Те не могат да бъдат разградени на по-прости въглехидрати, така че те се наричат и прости захари.
- Примерите за монозахариди включват глюкоза, фруктоза, рибоза, ксилоза и маноза.
- Двете основни функции на монозахаридите в тялото са съхранение на енергия и като градивни елементи на по-сложни захари, които се използват като структурни елементи.
- Монозахаридите са кристални твърди вещества, които са разтворими във вода и обикновено имат сладък вкус.
Имоти
В чист вид монозахаридите са кристални, водоразтворими, безцветни твърда храна. Монозахаридите имат сладък аромат, защото ориентацията на ОН групата взаимодейства с вкусовия рецептор на езика, който открива сладост. Чрез реакция на дехидратация два монозахарида могат да образуват a дизахарид, три до десет могат да образуват олигозахарид, а повече от десет могат да образуват а полизахарид.
Функции
Монозахаридите изпълняват две основни функции в клетката. Те се използват за съхранение и производство на енергия. Глюкозата е особено важна енергийна молекула. Енергията се освобождава, когато химическите й връзки се разрушат. Монозахаридите се използват и като градивни елементи за образуване на по-сложни захари, които са важни структурни елементи.
Структура и номенклатура
Химичната формула (СН2О)н означава монозахарид е въглероден хидрат. Химическата формула обаче не показва разположението на въглеродния атом в молекулата или хиралността на захарта. Монозахаридите се класифицират въз основа на това колко въглеродни атоми съдържат, разположението на карбонилната група и стереохимията им.
Най- н в химическата формула показва броя на въглеродните атоми в монозахарида. Всяка обикновена захар съдържа три или повече въглеродни атома. Те се категоризират по броя на въглеродните емисии: триоза (3), тетроза (4), пентоза (5), хексоза (6) и хептоза (7). Забележете, всички тези класове са наименовани с окончанието -ose, което означава, че са въглехидрати. Глицералдехидът е триосна захар. Еритрозата и треозата са примери за тетрозни захари. Рибозата и ксилозата са примери за пентозни захари. Най-обилните прости захари са хексозните захари. Те включват глюкоза, фруктоза, маноза и галактоза. Седохептулозата и манохептулозата са примери за монозахариди на хептоза.
Алдозите имат повече от един хидроксилна група (-OH) и карбонилна група (С = О) в крайния въглерод, докато кетозите имат хидроксилната група и карбонилната група, свързани към втория въглероден атом.
Класификационните системи могат да бъдат комбинирани за описание на обикновена захар. Например, глюкозата е алдохексоза, докато рибозата е кетохексоза.
Линейни vs. цикличен
Монозахаридите могат да съществуват като правоверижни (ациклични) молекули или като пръстени (циклични). Кетонната или алдехидната група на права молекула може да обърне обратна реакция с хидроксилна група върху друг въглерод, за да образува хетероцикличен пръстен. В пръстена кислородният атом мостира два въглеродни атома. Пръстените, направени от пет атома, се наричат фураноза захари, докато тези, състоящи се от шест атома, са пиранозната форма. В природата правите вериги, фураноза и пираноза форми съществуват в равновесие. Наричането на молекула "глюкоза" може да се отнася до правоверижна глюкоза, глюкофураноза, глюкопираноза или смес от форми.
стреохимия
Монозахаридите проявяват стереохимия. Всяка проста захар може да бъде във форма D- (декстро) или L- (лево). D- и L- формите са огледални изображения един на друг. Естествените монозахариди са в D-форма, докато синтезаните монозахариди обикновено са в L-форма.
Цикличните монозахариди също показват стереохимия. -OH групата, заместваща кислорода от карбонилната група, може да бъде в една от двете позиции (обикновено изтеглени над или под пръстена). Изомерите се обозначават с помощта на префиксите α- и β-.
Източници
- Fearon, W.F. (1949). Въведение в биохимията (2-ро изд.). Лондон: Хайнеман. ISBN 9781483225395.
- IUPAC (1997) Комплекс от химическа терминология (2-ро изд.). Съставил А. Д. McNaught и A. Уилкинсън. Научни публикации на Blackwell. Оксфорд. doi: 10.1351 / златна книга. M04021 ISBN 0-9678550-9-8.
- Макмъри, Джон. (2008). Органична химия (7-мо изд.). Белмонт, Калифорния: Thomson Brooks / Cole.
- Pigman, W.; Хортън, D. (1972). „Глава 1: Стереохимия на монозахаридите“. В Pigman and Horton (съст.). Въглехидратите: химия и биохимия том 1А (2-ро изд.). Сан Диего: Академична преса. ISBN 9780323138338.
- Solomon, E.P.; Berg, L.R.; Мартин, D.W. (2004 г.). Биология. Учене в Cengage. ISBN 978-0534278281.