Heksosa ialah sejenis monosakarida yang mengandungi enam atom karbon dalam struktur molekulnya. Mereka ditemui secara meluas dalam alam semula jadi dan memainkan peranan penting dalam metabolisme selular. Heksosa ialah sumber tenaga yang penting untuk sel, dipecahkan dengan cepat melalui glikolisis untuk menghasilkan ATP. Tambahan pula, heksosa juga merupakan komponen struktur bagi banyak karbohidrat kompleks, seperti polisakarida. Beberapa derivatif heksosa melaksanakan fungsi tertentu dalam badan, seperti nukleotida gula yang digunakan dalam sintesis asid nukleik dan glikoprotein.
Ciri-ciri utama monosakarida: ketahui lebih lanjut tentang molekul penting ini dalam pemakanan.
Monosakarida adalah karbohidrat ringkas, terdiri daripada satu molekul gula. Mereka adalah bentuk karbohidrat yang paling asas dan mudah diserap oleh badan. Salah satu ciri utama monosakarida ialah penyerapannya yang cepat oleh badan, memberikan tenaga segera.
Salah satu heksosa yang paling biasa ialah glukosa, yang memainkan peranan asas dalam metabolisme tenaga selular. Glukosa adalah sumber tenaga utama untuk otak dan otot dan penting untuk fungsi badan yang betul.
Selain glukosa, satu lagi heksogen penting ialah fruktosa, yang terdapat dalam buah-buahan dan madu. Fruktosa lebih manis daripada glukosa dan digunakan sebagai pemanis dalam pelbagai produk. Ia juga cepat diserap oleh badan, memberikan tenaga yang cekap.
Heksosa juga boleh didapati dalam derivatif monosakarida lain, seperti galaktosa, yang merupakan komponen susu. Galaktosa ditukar kepada glukosa dalam hati dan juga digunakan sebagai sumber tenaga oleh badan.
Mereka memainkan peranan asas dalam metabolisme dan terdapat dalam pelbagai makanan, menjadikannya penting untuk diet yang seimbang dan sihat.
Fungsi organik monosakarida: apakah ia dan ciri utamanya.
Monosakarida adalah karbohidrat ringkas yang terdiri daripada satu molekul gula. Mereka melakukan pelbagai fungsi organik dalam badan dan penting untuk berfungsi dengan betul. Antara monosakarida utama, hexosa, yang mempunyai enam atom karbon dalam strukturnya.
Heksosa ialah kelas monosakarida yang sangat penting, terdapat dalam pelbagai bentuk dalam makhluk hidup. Glukosa dan fruktosa adalah contoh heksosa yang banyak ditemui di alam semula jadi. Glukosa adalah sumber tenaga utama untuk sel, manakala fruktosa terdapat dalam buah-buahan dan madu, menjadi sumber rasa manis yang penting.
Sebagai tambahan kepada fungsi bertenaganya, heksosa juga boleh digunakan dalam sintesis molekul organik lain, seperti lipid dan protein. Mereka secara aktif mengambil bahagian dalam metabolisme selular, menyediakan tenaga dan substrat untuk pelbagai laluan metabolik.
Heksosa boleh mengalami beberapa pengubahsuaian dalam kumpulan berfungsi mereka, menimbulkan derivatif dengan sifat-sifat tertentu. Sebagai contoh, galaktosa ialah derivatif glukosa yang memainkan peranan asas dalam pembentukan glikoprotein dan glikolipid yang terdapat dalam membran sel.
Derivatif mereka juga asas untuk pelbagai aktiviti biologi, menunjukkan kepentingan sebatian ini dalam fisiologi makhluk hidup.
Jenis monosakarida: keluarga dan kumpulan kimia yang berbeza.
Monosakarida adalah karbohidrat ringkas yang terdiri daripada satu molekul gula. Terdapat pelbagai jenis monosakarida, yang boleh dikelaskan kepada beberapa keluarga mengikut kumpulan kimianya yang berbeza. Salah satu jenis monosakarida yang paling biasa ialah hexosa, yang mempunyai enam atom karbon dalam struktur molekulnya.
Heksosa ditemui dalam pelbagai makanan, seperti buah-buahan, madu, dan beberapa sayur-sayuran. Mereka memainkan peranan asas dalam metabolisme tenaga badan, menyediakan sumber tenaga yang penting untuk sel. Tambahan pula, heksosa juga terlibat dalam sintesis glikoprotein, glikolipid, dan asid nukleik.
Beberapa contoh heksosa termasuk glukosa, fruktosa dan galaktosa. Glukosa adalah bahan api utama untuk sel dan penting untuk fungsi otak dan otot. Fruktosa ialah gula yang terdapat secara semula jadi dalam buah-buahan, manakala galaktosa terdapat dalam susu dan produk tenusu.
Selain heksasakarida, terdapat jenis monosakarida lain, seperti pentosas dan trioses, masing-masing mempunyai ciri dan fungsi tertentu dalam badan. Walau bagaimanapun, heksosa adalah yang paling banyak dan terkenal, memainkan peranan penting dalam pemakanan dan metabolisme manusia.
Pengelasan monosakarida mengikut kumpulan berfungsi yang terdapat dalam molekulnya.
Monosakarida boleh dikelaskan mengikut kumpulan berfungsi yang terdapat dalam molekulnya. Terdapat tiga kumpulan berfungsi utama: aldehid, keton e alkohol.
Monosakarida yang mempunyai kumpulan berfungsi aldehid dipanggil aldoses, manakala mereka yang mempunyai kumpulan berfungsi keton dipanggil ketos. Monosakarida yang mempunyai kumpulan berfungsi alkohol dipanggil poliol.
Hexosa: ciri, fungsi, derivatif
As heksagon ialah sejenis monosakarida dengan enam atom karbon dalam molekulnya. Mereka memainkan peranan asas dalam metabolisme tenaga sel, menjadi sumber tenaga yang penting untuk badan.
Selain peranannya sebagai sumber tenaga, heksosa juga memainkan peranan penting dalam pembentukan struktur selular, seperti dinding sel tumbuhan. Mereka juga terlibat dalam isyarat sel dan komunikasi antara sel.
Heksosa boleh didapati dalam pelbagai makanan, seperti buah-buahan, madu, dan sirap. Ia juga boleh diperolehi untuk menghasilkan sebatian lain, seperti asid askorbik (vitamin C) dan asid hyaluronik, yang penting untuk kesihatan dan fungsi badan.
Hexosa: ciri, fungsi, derivatif
A heksosa ialah karbohidrat yang mempunyai enam atom karbon dan formula empiriknya ialah C 6 H 12 O 6 . Karbohidrat atau sakarida (dari bahasa Yunani sakcharon = gula) ialah polihidroksi aldehid atau polihidroksi keton.
Secara semula jadi, monosakarida yang paling banyak ialah glukosa, gula enam karbon, juga dipanggil dekstrosa. Biosintesis glukosa berlaku daripada karbon dioksida dan air melalui fotosintesis.
Dalam tumbuhan, glukosa ialah sintesis selulosa, polisakarida struktur, dan kanji, polisakarida simpanan. Dalam organisma heterotropik, pengoksidaan glukosa adalah laluan metabolik pusat untuk penghasilan tenaga.
ciri-ciri
Heksosa boleh terdiri daripada dua jenis: 1) aldosa (atau aldoheksosa), di mana karbon 1 (C-1) ialah fungsi aldehid; atau 2) ketos (atau aldoketosa) di mana karbon 2 (C-2) ialah fungsi keto. Karbon yang tinggal adalah alkohol sekunder atau primer.
Dalam aldohexoses, semua karbon adalah kiral kecuali karbon 1 (C-1) dan karbon 6 (C-6), bermakna ia mempunyai empat pusat asimetri. Dalam ketohexoses, terdapat tiga pusat asimetri: C-3, C-4, dan C-5.
Secara semula jadi, gula seperti heksosa dengan konfigurasi L kurang banyak daripada gula dengan konfigurasi D.
Fungsi aldehid atau keto heksosa bertindak balas dengan kumpulan hidroksil sekunder dalam tindak balas intramolekul untuk membentuk hemiasetal atau hemiketal kitaran. Gula kitaran dengan enam anggota ialah piranosa, dan gula yang mempunyai lima anggota ialah furanosis.
Dalam gula kitaran, karbon karbonil kumpulan aldehid dan keto menjadi pusat kiral baharu, dipanggil karbon anomerik. Karbon ini boleh dikonfigurasikan sama ada dalam konfigurasi alfa atau beta, menghasilkan dua anomer.
Heksosa mempunyai konformasi yang berbeza
Enam atom yang membentuk piranosa bukanlah planar, tetapi mempunyai dua konformasi seperti kerusi di mana substituen besar menduduki: a) kedudukan khatulistiwa atau b) kedudukan paksi. Konformasi ini boleh saling bertukar tanpa memutuskan ikatan kovalen.
Interaksi stereokimia antara substituen cincin mempengaruhi kestabilan relatif konformasi ini. Oleh itu, konformasi yang paling stabil adalah yang mana kumpulan paling besar menduduki kedudukan khatulistiwa.
Kereaktifan kimia bagi kumpulan tertentu dipengaruhi oleh lokasi konformasinya. Contohnya ialah kumpulan hidroksil (-OH), yang, apabila ia menempati kedudukan khatulistiwa, lebih mudah diesterkan daripada apabila ia menduduki kedudukan paksi.
O β -D-glukosa, aldohexose, mempunyai semua substituennya dalam kedudukan khatulistiwa, menjadikannya lebih mudah terdedah kepada pengesteran. Tindak balas ini penting untuk pembentukan ikatan kovalen antara gula. Ini boleh menjelaskan sebabnya β -D-glukosa adalah gula yang paling banyak di alam semula jadi.
Heksosa boleh membentuk ikatan glikosidik
Unit monosakarida, seperti heksosa, boleh dikaitkan secara kovalen oleh ikatan O-glikosidik yang terbentuk apabila karbon anomerik satu molekul gula bertindak balas dengan kumpulan hidroksil molekul gula yang lain. Hasil tindak balas ini ialah pembentukan asetal daripada hemiacetal.
Contohnya ialah tindak balas karbon anomerik C-1 α-D-glucopyranoside dengan kumpulan hidroksil C-4 yang lain. β -D-glucopyranoside. Borang α -D-glucopyranosyl- (1®4) -D-glucopyranoside.
Tindak balas pembentukan ikatan glikosidik melibatkan penyingkiran molekul air, dipanggil tindak balas pemeluwapan. Tindak balas sebaliknya ialah hidrolisis dan pemecahan ikatan glikosidik.
Tindak balas pengurangan heksosa dan oksida
Gula yang atom karbon anomeriknya tidak membentuk ikatan glikosidik dipanggil gula penurun. Semua monosakarida, seperti heksosa glukosa, mannose, dan galaktosa, adalah gula penurun. Ini kerana aldosa atau ketos boleh menderma elektron, atau mengurangkan, kepada agen pengoksidaan.
Ujian gula penurun klasik dilakukan dengan reagen Fehling (atau Benedict) dan Tollens. Sebagai contoh, gula penurun boleh mengurangkan Ag + terdapat dalam larutan ammonium (reagen Tollens). Tindak balas ini menghasilkan perak logam di bahagian bawah kapal tempat tindak balas berlaku.
Melalui tindak balas yang dimangkinkan oleh enzim glukosa oksidase, karbon anomerik D-glukosa teroksida, kehilangan sepasang elektron, dan oksigen berkurangan, memperoleh sepasang elektron. Tindak balas ini menghasilkan dua produk: D-glucono- d – lakton dan hidrogen peroksida.
Pada masa ini, kepekatan glukosa darah ditentukan oleh ujian yang menggunakan glukosa oksidase dan peroksidase. Enzim yang terakhir memangkinkan tindak balas pengurangan pengoksidaan.
Substrat peroksidase ialah hidrogen peroksida dan bahan kromogenik, yang teroksida. Tindak balas ini boleh dikira menggunakan spektrofotometer.
Derivatif heksosa
Terdapat banyak derivatif heksosa yang kumpulan hidroksilnya digantikan oleh substituen lain. Sebagai contoh, kumpulan C-2 hidroksil glukosa, galaktosa, dan mannose digantikan oleh kumpulan amino, masing-masing membentuk glukosamin, galaktosamin, dan mannosamina.
Kumpulan amino sering terkondensasi dengan asid asetik, membentuk N-acetylglucosamine. Derivatif glukosamin ini terdapat dalam dinding sel bakteria.
Terbitan N-acetylmannosamine ialah asid N-acetylneuraminic, yang dikenali sebagai asid sialik. Asid sialik terdapat dalam glikoprotein dan glikolipid pada permukaan sel, memainkan peranan dalam pengecaman sel.
Pengoksidaan khusus kumpulan alkohol utama, C-6, glukosa aldohexose, galaktosa, dan mannose menghasilkan asid uronik. Produk ini ialah asid D-glukuronik, asid D-galakturonik, dan asid D-mannuronic, yang terdapat dalam banyak polisakarida.
Asid uronik boleh menjalani pengesteran intramolekul, membentuk lakton lima atau enam atom. Sebagai contoh, asid askorbik (vitamin C) disintesis oleh tumbuhan.
Menggantikan kumpulan hidroksil (-OH) dengan atom hidrogen pada C-6 L-galaktosa atau L-mannosa menghasilkan L-fucose atau L-rhamnose, masing-masing. L-fucose terdapat dalam glikoprotein dan glikolipid. L-rhamnose terdapat dalam polisakarida dalam tumbuhan.
Heksosa paling biasa dalam alam semula jadi dan fungsinya
Glukosa
Simbol: Glc. Ia adalah aldohexose atau glucohexose. Enansiomer D-glukosa (simbol D-Glu) adalah lebih biasa daripada enansiomer L-Glc. D-Glc terdapat dalam tumbuhan, madu, anggur dan darah haiwan. Ia merupakan sumber tenaga bagi makhluk hidup. Ia berfungsi sebagai prekursor untuk sintesis glikogen, selulosa, kanji, dan laktosa.
Fruktosa
Simbol: Fru. Ia adalah ketohexose atau fruktoheksosa. Enantiomer D-fruktosa biasanya dikenali sebagai fruktosa. Gula ini terdapat, contohnya, dalam buah-buahan, madu, dan air mani.
Galactose
Simbol Gal. Ia adalah aldohexose atau galatohexose. D-galaktosa lebih biasa daripada L-galaktosa. D-galaktosa ialah gula otak, atau gula otak. Ia jarang didapati percuma. Ia biasanya ditemui dalam tumbuhan, haiwan, dan mikroorganisma dalam bentuk oligosakarida dan polisakarida.
mannose
Simbol: Lelaki. Ia adalah aldohexose atau mannohexose. Bentuk D-mannose diedarkan secara meluas dalam manna dan hemiselulosa. Ia didapati sebagai oligosakarida berkaitan N dalam glikoprotein, membentuk cawangan.
Rhamnosis
Simbol: Rha. Ia adalah aldoheksosa yang terdapat dalam glikosida tumbuhan, gusi dan polisakarida lendir, serta dalam dinding sel tumbuhan dan flavonoid.
Rujukan
- Cui, SW 2005. Karbohidrat pemakanan: kimia, sifat fizikal dan aplikasi. CRC Press, Boca Raton.
- Nelson, DL, Cox, MM 2017. Prinsip biokimia Lehninger. WH Freeman, New York.
- Rastall, RA 2010. Oligosakarida berfungsi: aplikasi dan pembuatan. Kajian Tahunan Sains dan Teknologi Makanan, 1, 305–339.
- Sinnott, M. L. 2007. Struktur dan mekanisme kimia karbohidrat dan biokimia. Persatuan Kimia Diraja, Cambridge.
- Stick, RV, Williams, SJ 2009. Karbohidrat: molekul penting kehidupan. Elsevier, Amsterdam.
- Tomasik, P. 2004. Sifat kimia dan fungsian sakarida makanan. CRC Press, Boca Raton.
- Voet, D., Voet, J.G., Pratt, C.W. 2008. Asas biokimia - kehidupan di peringkat molekul. Wiley, Hoboken.