الدوساس: خصائصه وأنواعه وعدد ذراته - مادة الاحياء - 2025

و aldoses والسكريات الأحادية وجود مجموعة ألدهيد الطرفية. إنها سكريات بسيطة حيث لا يمكن تحللها لإنتاج سكريات أبسط أخرى. لديهم ما بين ثلاث إلى سبع ذرات كربون. مثل الكيتوزيات ، الألدوز هي سكريات متعددة الهيدرات.

في الطبيعة ، أكثر الجرعات وفرة هي أرابينوز ، وجلاكتوز ، وجلوكوز ، ومانوز ، وريبوز ، وزيلوز. في الكائنات الحية الضوئية ، يحدث التخليق الحيوي لهذه السكريات من الفركتوز 6 فوسفات ، وهو سكر من دورة كالفين. الكائنات غيرية التغذية تحصل على الجلوكوز والجالاكتوز من طعامها.

المصدر: NEUROtiker

مميزات

في الألدوهكسوز ، تكون جميع ذرات الكربون ترابية ، باستثناء الكربون 1 ، وهو الكربون الكربوني لمجموعة الألدهيد (C-1) ، وكذلك الكربون 6 ، وهو كحول أساسي (C-6). جميع الكربونات اللولبية هي كحول ثانوي.

في جميع الجرعات ، يمكن أن يكون التكوين المطلق للمركز اللولبي الأبعد عن الكربون الكربوني لمجموعة الألدهيد هو D-glyceraldehyde أو L-glyceraldehyde. هذا يحدد ما إذا كانت الألدوز هي D أو L.

بشكل عام ، الجرعات مع n-carbons التي تحتوي على 2 ^n-2 stereoisomers. في الطبيعة ، ألدوساس بتكوين D أكثر وفرة من ألدوساس بتكوين L.

تتفاعل وظيفة الألدهيد للألدوز مع مجموعة هيدروكسيل ثانوية في تفاعل داخل الجزيء لتكوين نواة نصف دائرية. يؤدي تدوير الألدوز إلى تحويل الكربونيل الكربوني إلى مركز مراوان جديد يسمى الكربون غير الطبيعي. يحدد موضع البديل -OH على الكربون الشاذ التكوين D أو L.

تسمى الألدوز التي لم تشكل ذرة الكربون الشاذة روابط جليكوسيدية بالسكريات المختزلة. وذلك لأن الجرعات يمكنها التبرع بالإلكترونات ، وتقلل إلى عامل مؤكسد أو متقبل للإلكترون. جميع الجرعات تقلل السكريات.

أنواع الدوساس ووظائفها

الجلوكوز هو المصدر الرئيسي للطاقة للكائنات الحية

تحلل السكر هو المسار المركزي الشامل لتقويض الجلوكوز. وتتمثل مهمتها في إنتاج الطاقة على شكل ATP. البيروفات ، المتكونة في تحلل السكر ، يمكن أن تتبع مسار التخمير اللاكتيكي (في العضلات الهيكلية) أو مسار التخمير الكحولي (في الخميرة).

يمكن أيضًا أن يتأكسد البيروفات بالكامل إلى ثاني أكسيد الكربون من خلال عملية تعرف باسم التنفس. وهو يشمل مركب بيروفات ديهيدروجينيز ، ودورة كريبس ، وسلسلة نقل الإلكترون. بالمقارنة مع التخمير ، ينتج التنفس المزيد من ATP لكل مول من الجلوكوز.

الجلوكوز والجلاكتوز كمكونات في السكريات

يوجد الجلوكوز في السكريات الثنائية مثل السيلوبيوز والإيزومالت واللاكتوز والمالتوز والسكروز.

ينتج التحلل المائي للاكتوز ، وهو سكر موجود في الحليب ، D-glucose و D-galactose. كلا السكريات مرتبطة تساهميًا برابطة من الكربون 1 من الجالاكتوز (التكوين β مع الكربون 4 من الجلوكوز). اللاكتوز هو سكر مختزل لأن الكربون الشاذ للجلوكوز متوفر ، جالون (β 1 -> 4) Glc.

السكروز هو أحد منتجات التمثيل الضوئي وهو أكثر أنواع السكر وفرة في العديد من النباتات. ينتج التحلل المائي D- الجلوكوز و D- الفركتوز. السكروز ليس سكر مختزل.

الجلوكوز كمكون في السكريات

يوجد الجلوكوز في السكريات التي تعمل كمواد احتياطية للطاقة ، مثل النشا والجليكوجين في النباتات والثدييات ، على التوالي. كما أنه موجود في الكربوهيدرات التي تعمل كدعم هيكلي ، مثل السليلوز والكيتين من النباتات واللافقاريات ، على التوالي.

النشا هو عديد السكاريد الاحتياطي للنباتات. يوجد على شكل حبيبات غير قابلة للذوبان تتكون من نوعين من بوليمرات الجلوكوز: أميلوز وأميلوبكتين.

الأميلوز عبارة عن سلسلة غير متفرعة من بقايا الجلوكوز D المرتبطة (α 1 -> 4). الأميلوبكتين عبارة عن سلسلة متفرعة من مخلفات الجلوكوز (α 1 -> 6).

الجليكوجين هو عديد السكاريد الاحتياطي للحيوانات. يشبه الجليكوجين الأميلوبكتين في أنه يحتوي على سلسلة من مخلفات الجلوكوز (α 1 -> 4) مرتبطة ، ولكن مع العديد من الفروع (α 1 -> 6).

السليلوز هو جزء من الجدار الخلوي للنباتات ، خاصة في السيقان ومكونات الخشب في جسم النبات. على غرار الأميلوز ، السليلوز عبارة عن سلسلة من مخلفات الجلوكوز غير المتفرعة. يحتوي على ما بين 10000 و 15000 وحدة D-glucose ، مرتبطة بـ β 1 -> 4 روابط.

يتكون الكيتين من وحدات الجلوكوز المعدلة ، مثل N-acetyl-D-glucosamine. يتم ربطهم بواسطة β 1 -> 4 سندات.

المانوز كمكون من مكونات البروتينات السكرية

تمتلك البروتينات السكرية واحدًا أو أكثر من السكريات القليلة. توجد البروتينات السكرية بشكل عام على سطح غشاء البلازما. يمكن ربط السكريات قليلة البروتين بالبروتينات من خلال بقايا السيرين والثريونين (المرتبطة بـ O) أو بقايا الأسباراجين أو الجلوتامين (المرتبطة بـ N).

على سبيل المثال ، في النباتات والحيوانات وحقيقيات النوى أحادية الخلية ، تتم إضافة سلائف قليل السكاريد المرتبط بـ N في الشبكة الإندوبلازمية. يحتوي على السكريات التالية: ثلاثة جلوكوز ، تسعة مانوز واثنين من N-acetylglucosamines ، وهو مكتوب Glc ₃ Man ₉ (GlcNac) ₂.

ريبوز في التمثيل الغذائي

في النباتات والحيوانات الوعائية ، يمكن أكسدة الجلوكوز عبر فوسفات البنتوز لإنتاج ريبوز 5-فوسفات ، وهو بنتوز سيشكل جزءًا من الأحماض النووية. على وجه التحديد ، يصبح الريبوز جزءًا من RNA ، بينما يصبح deoxyribose جزءًا من DNA.

الريبوز هو أيضًا جزء من جزيئات أخرى ، مثل أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) ، نيكوتيناميد أدينين ثنائي النوكليوتيد (NADH) ، فلافين أدينين ثنائي النوكليوتيد (FADH ₂) ، وأدينين نيكوتيناميد ثنائي النوكليوتيد الفسفوري (NADPH).

ATP هو جزيء وظيفته توفير الطاقة في عمليات مختلفة في الخلايا. يشارك NADH و FADH ₂ في هدم الجلوكوز ، وتحديداً في تفاعلات الأكسدة والاختزال. NADPH هو أحد منتجات أكسدة الجلوكوز في مسار فوسفات البنتوز. إنه مصدر لخفض الطاقة في مسارات التخليق الحيوي للخلايا.

أرابينوز وزيلوز كمكونات هيكلية

يتكون جدار الخلية للنباتات من السليلوز وهيميسليلوز. يتكون الأخير من عديدات السكاريد غير المتجانسة التي لها فروع قصيرة تتكون من hexoses و D-glucose و D-galactose و D-mannose و pentoses مثل D-xylose و D-arabinose.

في النباتات ، تعد دورة كالفين مصدرًا للسكريات المفسفرة ، مثل D-fructose-6-phosphate ، والتي يمكن تحويلها إلى D-glucose-6-phosphate. يتم تحويل هذا المستقلب من خلال عدة خطوات ، محفزًا إنزيميًا ، إلى UDP-xylose و UDP-arabinose ، والتي تعمل في التخليق الحيوي للهيميسليلوز.

عدد الجرعات الكربونية

الدوتريوز

وهو عبارة عن ألدوز بثلاثة كربون ، مع تكوين D- أو L- غليسرالديهايد. لا يوجد سوى سكر واحد: جلسرالديهيد.

الدوتيتروسا

وهو عبارة عن ألدوز من أربعة كربون ، مع تكوين D- أو L- غليسرالديهايد. مثال: D-erythrose ، D-treose.

الدوبنتوز

وهو عبارة عن ألدوز من خمسة كربون ، مع تكوين D- أو L- غليسرالديهايد. أمثلة: D-ribose و D-arabinose و D-xylose.

الدوهكسوز

وهو عبارة عن ألدوز من ستة كربون ، مع تكوين D- أو L- غليسرالديهيد. أمثلة: د-جلوكوز ، د-مانوز ، د-جالاكتوز.

المراجع

1. Cui، SW 2005. الكربوهيدرات الغذائية: الكيمياء ، الخصائص الفيزيائية ، والتطبيقات. مطبعة CRC ، بوكا راتون.
2. هيلدت ، HW 2005. الكيمياء الحيوية النباتية. إلسفير ، أمستردام.
3. Liptak، A.، Szurmai، Z.، Fügedi، P.، Harangi، J. 1991. دليل اتفاقية حقوق الطفل للسكريات قليلة السكاريد: المجلد الثالث: قليل السكاريد الأعلى. مطبعة CRC ، بوكا راتون.
4. لوديش ، هـ ، وآخرون. 2016. بيولوجيا الخلية الجزيئية. دبليو إتش فريمان ، نيويورك.
5. Nelson، DL، Cox، MM 2017. مبادئ Lehninger للكيمياء الحيوية. دبليو إتش فريمان ، نيويورك.
6. Stick، RV، Williams، SJ 2009. الكربوهيدرات: الجزيئات الأساسية للحياة. إلسفير ،
7. Voet، D.، Voet، JG، Pratt، CW 2008. أساسيات الكيمياء الحيوية - الحياة على المستوى الجزيئي. وايلي ، هوبوكين.