ALDOSAS: ÖZELLIKLERI, ÇEŞITLERI, KARBON SAYISI - BIYOLOJI - 2025

Aldozlar bir terminal aldehit grubuna sahip olan mono-sakkaritler. Diğer basit şekerleri üretmek için hidrolize edilemedikleri için basit şekerlerdir. Üç ila yedi karbon atomuna sahiptirler. Ketozlar gibi aldozlar da polihidrik şekerlerdir.

Doğada en bol aldozlar arabinoz, galaktoz, glikoz, mannoz, riboz ve ksilozdur. Fotosentetik organizmalarda, bu şekerlerin biyosentezi, Calvin döngüsünden bir şeker olan fruktoz-6-fosfattan gerçekleşir. Heterotrofik organizmalar yiyeceklerinden glikoz ve galaktoz alırlar.

Kaynak: NEUROtiker

karakteristikleri

Aldoheksozlarda, aldehit grubunun (C-1) karbonil karbonu olan karbon 1 ve birincil alkol (C-6) olan karbon 6 haricinde tüm karbonlar kiraldir. Tüm kiral karbonlar ikincil alkollerdir.

Tüm aldozlarda, aldehit grubunun karbonil karbonundan en uzaktaki şiral merkezin mutlak konfigürasyonu D-gliseraldehit veya L-gliseraldehit olabilir. Bu aldozun D veya L enantiyomeri olup olmadığını belirler.

Genel olarak, 2 ^n-2 stereoizomeri olan n-karbonlu aldozlar . Doğada, D konfigürasyonuna sahip aldosalar, L konfigürasyonundaki aldosalardan daha fazladır.

Aldozların aldehit işlevi, bir siklik hemiasetal oluşturmak için molekül içi bir reaksiyonda ikincil bir hidroksil grubu ile reaksiyona girer. Aldozun siklizasyonu, karbonil karbonu anomerik karbon adı verilen yeni bir kiral merkeze dönüştürür. -OH ikame edicisinin anomerik karbon üzerindeki konumu, D veya L konfigürasyonunu belirler.

Anomerik karbon atomu glikosidik bağlar oluşturmayan aldozlara indirgeyici şekerler denir. Bunun nedeni, aldozların elektron bağışlayarak oksitleyici bir maddeye veya elektron alıcısına indirgemesidir. Tüm aldozlar şekerleri azaltır.

Aldosa türleri ve işlevleri

Canlılar için ana enerji kaynağı olarak glikoz

Glikoliz, glikoz katabolizmasının evrensel merkezi yoldur. İşlevi, ATP şeklinde enerji üretmektir. Glikolizde oluşan piruvat, laktik fermantasyon yolunu (iskelet kasında) veya alkolik fermantasyon yolunu (mayada) izleyebilir.

Piruvat ayrıca solunum olarak bilinen bir işlemle karbondioksite tamamen oksitlenebilir. Piruvat dehidrojenaz kompleksini, Krebs döngüsünü ve elektron taşıma zincirini kapsar. Fermentasyon ile karşılaştırıldığında, solunum her mol glikoz için çok daha fazla ATP üretir.

Disakkaritlerdeki bileşenler olarak glikoz ve galaktoz

Glikoz, selobiyoz, izomalt, laktoz, maltoz ve sükroz gibi disakkaritlerde bulunur.

Sütte bulunan bir şeker olan laktozun hidrolizi, D-glikoz ve D-galaktoz üretir. Her iki şeker de galaktoz karbon 1 bağıyla kovalent olarak bağlanmıştır (glukoz karbon 4 ile β konfigürasyonu). Laktoz indirgeyen bir şekerdir çünkü glikozun anomerik karbonu mevcuttur, Gal (β 1 -> 4) Glc.

Sükroz, fotosentez ürünlerinden biridir ve birçok bitkide en bol bulunan şekerdir. Hidroliz, D-glikoz ve D-fruktoz üretir. Sükroz, indirgeyici bir şeker değildir.

Polisakkaritlerde bir bileşen olarak glikoz

Glikoz, sırasıyla bitkilerde ve memelilerde nişasta ve glikojen gibi enerji rezerv maddeleri olarak görev yapan polisakkaritlerde bulunur. Aynı zamanda, sırasıyla bitkilerden ve omurgasızlardan elde edilen selüloz ve kitin gibi yapısal destek görevi gören karbonhidratlarda bulunur.

Nişasta, bitkilerin yedek polisakkaritidir. İki tür glikoz polimerinden oluşan çözünmez granüller olarak bulunur: amiloz ve amilopektin.

Amiloz, bağlı D-glikoz kalıntılarının (a 1 -> 4) dallanmamış bir zinciridir. Amilopektin, dallanmış bir glikoz kalıntıları zinciridir (α 1 -> 6).

Glikojen, hayvanların yedek polisakkaritidir. Glikojen, bağlı bir glikoz kalıntısı zincirine (a 1 -> 4) sahip olması, ancak daha birçok dalı (a 1 -> 6) olması bakımından amilopektine benzer.

Selüloz, bitkilerin hücre duvarının bir parçasıdır, özellikle bitki gövdesinin gövdelerinde ve odun oluşturan bileşenlerinde bulunur. Amiloza benzer şekilde selüloz, dallanmamış glikoz kalıntıları zinciridir. 10.000 ila 15.000 D-glikoz birimine sahiptir ve β 1 -> 4 bağ ile bağlanmıştır.

Kitin, N-asetil-D-glukozamin gibi modifiye edilmiş glikoz birimlerinden oluşur. Β 1 -> 4 bağ ile bağlanırlar.

Glikoproteinlerin bir bileşeni olarak manoz

Glikoproteinler, bir veya daha fazla oligosakkarite sahiptir. Glikoproteinler genellikle plazma zarının yüzeyinde bulunur. Oligosakkaritler, proteinlere serin ve treonin kalıntıları (O bağlantılı) veya asparajin veya glutamin kalıntıları (N bağlantılı) yoluyla bağlanabilir.

Örneğin bitkilerde, hayvanlarda ve tek hücreli ökaryotlarda, N-bağlantılı oligosakarit öncüsü endoplazmik retikuluma eklenir. Aşağıdaki şekerlere sahiptir: Glc ₃ Man ₉ (GlcNac) ₂ olarak yazılmış üç glukoz, dokuz mannoz ve iki N-asetilglukozamin .

Metabolizmada riboz

Vasküler hayvanlarda ve bitkilerde, glikoz, nükleik asitlerin bir parçasını oluşturacak bir pentoz olan riboz 5-fosfat üretmek için pentoz fosfat yoluyla oksitlenebilir. Spesifik olarak riboz, RNA'nın bir parçası olurken deoksiriboz, DNA'nın bir parçası olur.

Riboz ayrıca adenozin trifosfat (ATP), nikotinamid adenin dinükleotid (NADH), flavin adenin dinükleotid (FADH ₂ ) ve fosforile adenin nikotinamid dinükleotid (NADPH) gibi diğer moleküllerin bir parçasıdır .

ATP, işlevi hücrelerde farklı işlemlerde enerji sağlamak olan bir moleküldür. NADH ve FADH ₂ , özellikle redoks reaksiyonlarında glukoz katabolizmasına katılır. NADPH, pentoz fosfat yolağındaki glikoz oksidasyonunun ürünlerinden biridir. Hücrelerin biyosentez yolaklarındaki indirgeme gücü kaynağıdır.

Yapısal bileşenler olarak arabinoz ve ksiloz

Bitkilerin hücre duvarı selüloz ve hemiselülozdan oluşur. İkincisi, heksozlar, D-glikoz, D-galaktoz ve D-mannozdan oluşan kısa dallara sahip heteropolisakkaritlerden ve D-ksiloz ve D-arabinoz gibi pentozlardan oluşur.

Bitkilerde Calvin döngüsü, D-glukoz-6-fosfata dönüştürülebilen D-fruktoz-6-fosfat gibi bir fosforile şeker kaynağıdır. Bu metabolit, enzimatik olarak katalize edilen birkaç adımla, hemiselülozun biyosentezine hizmet eden UDP-ksiloz ve UDP-arabinoza dönüştürülür.

Karbon sayısı aldoz

Alldotriose

D- veya L-gliseraldehit konfigürasyonuna sahip üç karbonlu aldozdur. Tek bir şeker vardır: gliseraldehit.

Aldotetrosa

D- veya L-gliseraldehit konfigürasyonuna sahip dört karbonlu bir aldozdur. Örnek: D-eritroz, D-treoz.

aldopentoz

D- veya L-gliseraldehit konfigürasyonuna sahip beş karbonlu aldozdur. Örnekler: D-riboz, D-arabinoz, D-ksiloz.

aldoheksoz

D- veya L-gliseraldehit konfigürasyonuna sahip altı karbonlu aldozdur. Örnekler: D-glikoz, D-mannoz, D-galaktoz.

Referanslar

1. Cui, SW 2005. Gıda karbonhidratları: kimya, fiziksel özellikler ve uygulamalar. CRC Press, Boca Raton.
2. Heldt, HW 2005. Bitki biyokimyası. Elsevier, Amsterdam.
3. Liptak, A., Szurmai, Z., Fügedi, P., Harangi, J. 1991. Oligosakkaritlerin CRC el kitabı: cilt III: daha yüksek oligosakkaritler. CRC Press, Boca Raton.
4. Lodish, H., vd. 2016. Moleküler hücre biyolojisi. WH Freeman, New York.
5. Nelson, DL, Cox, MM 2017. Lehninger biyokimya ilkeleri. WH Freeman, New York.
6. Stick, RV, Williams, SJ 2009. Karbonhidratlar: yaşamın temel molekülleri. Elsevier,
7. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Biyokimyanın temelleri - moleküler düzeyde yaşam. Wiley, Hoboken.