АЛДОСАС: КАРАКТЕРИСТИКЕ, ВРСТЕ, БРОЈ УГЉЕНИКА - БИОЛОГИЈА - 2025

У алдоза су моносахарида који имају терминалну алдехидну групу. Они су једноставни шећери јер се не могу хидролизовати тако да добију друге једноставније шећере. Имају између три и седам атома угљеника. Као и кетозе, алдозе су полихидрични шећери.

У природи су најприсутније алдозе арабиноза, галактоза, глукоза, маноза, рибоза и ксилоза. У фотосинтетским организмима биосинтеза ових шећера одвија се из фруктозе-6-фосфата, шећера из Цалвин циклуса. Хетеротрофни организми из хране добијају глукозу и галактозу.

Извор: НЕУРОтикер

карактеристике

У алдохексозама сви угљеници су кирални, с изузетком угљеника 1, који је карбонилни угљеник алдехидне групе (Ц-1), као и угљеник 6, који је примарни алкохол (Ц-6). Сви кирални угљеници су секундарни алкохоли.

У свим алдозама, апсолутна конфигурација киралног центра која је најудаљенија од карбонилног угљеника алдехидне групе може бити она Д-глицералдехида или Л-глицералдехида. Ово одређује да ли је алдоза Д или Л енантиомер.

Генерално, алдозе са н-угљеником који имају 2 ^н-2 стереоизомера. У природи су алдоси са Д конфигурацијом обилнији од алдоси са Л конфигурацијом.

Алдехидна функција алдоза реагира са секундарном хидроксилном групом у интрамолекуларној реакцији да би се формирао циклички хемиацетал. Циклизација алдозе претвара карбонилни угљеник у ново кирално средиште, звано аномерни угљеник. Положај -ОХ супституента на аномерном угљенику одређује Д или Л конфигурацију.

Алдозе чији аномерни атом угљеника није формирао гликозидне везе зову се редукцијским шећерима. То је због тога што алдозе могу донирати електроне, сводећи се на оксидант или акцептор електрона. Све алдозе смањују шећере.

Врсте алдоса и њихове функције

Глукоза као главни извор енергије за жива бића

Гликолиза је универзални централни пут катаболизма глукозе. Његова функција је да производи енергију у облику АТП-а. Пируват, формиран гликолизом, може следити стазу млечне ферментације (у скелетном мишићу) или пут алкохолне ферментације (у квасцу).

Пируват се такође може у потпуности оксидисати до угљен-диоксида кроз процес познат као дисање. Обухвата комплекс пируват дехидрогеназе, Кребсов циклус и ланац транспорта електрона. У поређењу са ферментацијом, дисање производи много више АТП-а по молу глукозе.

Глукоза и галактоза као компоненте у дисахаридима

Глукоза је присутна у дисахаридима попут целлобиозе, изомалта, лактозе, малтозе и сахарозе.

Хидролизом лактозе, шећера присутног у млеку, настаје Д-глукоза и Д-галактоза. Оба шећера су ковалентно повезана везом угљеника 1 галактозе (β конфигурација, са угљеником 4 глукозе). Лактоза је редуцирајући шећер јер је на располагању аномерни угљеник глукозе, гал (β 1 -> 4) Глц.

Сахароза је један од производа фотосинтезе и најзаступљенији је шећер у многим биљкама. Хидролизом настаје Д-глукоза и Д-фруктоза. Сахароза није редукцијски шећер.

Глукоза као компонента полисахарида

Глукоза је присутна у полисахаридима који служе као резервне супстанце енергије, као што су скроб и гликоген у биљкама и сисарима. Такође је присутан у угљеним хидратима који служе као структурна подршка, као што су целулоза и хитин из биљака и бескраљежњаци.

Скроб је резервни полисахарид биљака. Пронађен је као нерастворљиве грануле састављене од две врсте полимера глукозе: амилозе и амилопектина.

Амилоза је неразгранати ланац повезаних остатака Д-глукозе (α 1 -> 4). Амилопектин је разгранати ланац остатака глукозе (α 1 -> 6).

Гликоген је резервни полисахарид животиња. Гликоген подсећа на амилопектин по томе што има ланац остатака глукозе (α 1 -> 4), али са много више грана (α 1 -> 6).

Целулоза је део ћелијског зида биљака, посебно у стабљикама и састојцима дрвета који формирају тело биљке. Слично као амилоза, целулоза је ланац неразгранатих остатака глукозе. Садржи између 10.000 и 15.000 јединица Д-глукозе, повезаних β 1 -> 4 везама.

Хитин се састоји од модификованих јединица глукозе, као што је Н-ацетил-Д-глукозамин. Повезани су β 1 -> 4 везама.

Манноза као компонента гликопротеина

Гликопротеини поседују један или више олигосахарида. Гликопротеини се углавном налазе на површини плазма мембране. Олигосахариди се могу везати за протеине кроз остатке серина и треонина (О-везани) или на остатке аспарагина или глутамина (Н-везани).

На пример, у биљкама, животињама и једноцеличним еукариотима, Н-везани прекурсор олигосахарида додаје се у ендоплазматски ретикулум. Садржи следеће шећере: три глукозе, девет маноза и два Н-ацетилглукозамина, што пише Глц ₃ Ман ₉ (ГлцНац) ₂ .

Рибоза у метаболизму

У васкуларним животињама и биљкама глукоза се може оксидирати пентозним фосфатом да би се добио 5-фосфат рибозе, пентозе која ће бити део нуклеинских киселина. Конкретно, рибоза постаје део РНА, док деоксирибоза постаје део ДНК.

Рибоза је такође део других молекула, као што су аденозин трифосфат (АТП), никотинамид аденин динуклеотид (НАДХ), флавин аденин динуклеотид (ФАДХ ₂ ), и фосфорилирани аденин никотинамид динуклеотид (НАДПХ).

АТП је молекул чија је функција пружање енергије у различитим процесима у ћелијама. НАДХ и ФАДХ ₂ учествују у катаболизму глукозе, тачније у редокс реакцијама. НАДПХ је један од производа оксидације глукозе на путу пентозног фосфата. То је извор смањења снаге у станицама биосинтезе.

Арабиноза и ксилоза као структурне компоненте

Ћелијска стијенка биљака састоји се од целулозе и хемицелулозе. Последњи се састоји од хетерополисахарида који имају кратке гране састављене од хексозе, Д-глукозе, Д-галактозе и Д-манозе, и пентозе као што су Д-ксилоза и Д-арабиноза.

У биљкама је Цалвин циклус извор фосфорилираних шећера, попут Д-фруктозе-6-фосфата, који се могу трансформисати у Д-глукоза-6-фосфат. Овај метаболит се претвара у неколико корака, ензимски катализован, у УДП-ксилозу и УДП-арабинозу, који служе за биосинтезу хемицелулозе.

Угљен број алдоза

Аллдотриосе

То је алдоза са три угљеника, са Д- или Л-глицералдехидом. Постоји само један шећер: глицералдехид.

Алдотетроса

То је алдоза са четири угљеника, са Д- или Л-глицералдехидом. Пример: Д-еритроза, Д-стаза.

Алдопентосе

То је алдоза са пет угљеника, са Д- или Л-глицералдехидом. Примери: Д-рибоза, Д-арабиноза, Д-ксилоза.

Алдохекосе

То је алдоза са шест угљеника, са Д- или Л-глицералдехидом. Примери: Д-глукоза, Д-маноза, Д-галактоза.

Референце

1. Цуи, СВ 2005. Угљени хидрати из хране: хемија, физикална својства и примене. ЦРЦ Пресс, Боца Ратон.
2. Хелдт, ХВ 2005. Биљна биохемија. Елсевиер, Амстердам.
3. Липтак, А., Сзурмаи, З., Фугеди, П., Харанги, Ј. 1991. Приручник ЦРЦ о олигосахаридима: свезак ИИИ: виши олигосахариди. ЦРЦ Пресс, Боца Ратон.
4. Лодисх, Х. и др. 2016. Молекуларна ћелијска биологија. ВХ Фрееман, Нев Иорк.
5. Нелсон, ДЛ, Цок, ММ 2017. Лехнингерови принципи биохемије. ВХ Фрееман, Нев Иорк.
6. Стицк, РВ, Виллиамс, СЈ 2009. Угљикохидрати: основни молекули живота. Елсевиер,
7. Воет, Д., Воет, ЈГ, Пратт, ЦВ 2008. Основе биохемије - живот на молекуларном нивоу. Вилеи, Хобокен.