3.5
פחמימות בצורתן המוכרת כוללות סוכרים פשוטים ופולימרים מורכבים יותר הנקראים רב-סוכרים פוליסכרידים. מבחינה מולקולרית, הם מוגדרים כמכילים פחמן ואת המרכיבים של מים, קבוצה הידרוקסילית, מימן וחמצן, בדרך כלל ביחס של 1:2:1, בדומה לגלוקוז, שיש לו שישה פחמנים, שניים עשר מימנים ושישה חמצנים. מולקולת סוכר בודדת זו היא חד-סוכר, ומסווגת לרוב על פי מספר הפחמנים.
עם שישה, זה נחשב הקסוז, בעוד סוכר נפוץ אחר, ריבוז, נקרא פנטוז ובעל חמש מולקולות פחמן. כמו כן, בהתאם למיקום של קבוצת הקרבוניל שלהן, ניתן לסווגן בפירוט יתר. לאלדוז, כמו לגלקטוז, יש קבוצת קרבוניל בקצה הסוכר, ולקֵטוז, כגון פרוקטוז, יש קבוצת קרבוניל באמצע.
כעת, מולקולת פרוקטוז בצורתה הטבעתית, כצורתם של רוב הסוכרים בתמיסה מימית, יכולה להתרכב עם מולקולת גלוקוז, ודרך סינתזת דהידרציה, שני חד-הסוכרים יוצרים דו-סוכר כמו סוכרוז, שהוא הממתיק הנפוץ, סוכר שולחני. במקום זאת, אם גלוקוז מתלכד יחד עם מולקולות גלוקוז רבות, רב-סוכרים שונים, כמו תאית או עמילוז העמילן, יכולים להיווצר. בסופו של דבר, סוכרים פשוטים ורב-סוכרים משמשים כמאגרי אנרגיה וכמרכיבים מבניים של תאים.
פחמימות הן מולקולות ביולוגיות חיוניות העשויות מאטומי פחמן, מימן וחמצן, לרוב ביחס של 1:2:1. הם מתקיימים כמבנים פשוטים או מורכבים וחיוניים לחילוף החומרים ולאחסון האנרגיה.
כל הפחמימות הן סוכרים, הנקראים גם סכרידים. עם זאת, בהתאם לאורכם ולמורכבותם ניתן לסווג פחמימות כחד-סוכרים, דו-סוכרים ורב-סוכרים. חד-סוכרים נקראים גם סוכרים פשוטים. רב-סוכרים מכונים פחמימות מורכבות. הם פולימרים, שכן הם בנויים מיחידות חוזרות של סוכרים פשוטים.
אחד הסוכרים הפשוטים ביותר הוא גלוקוז. הוא עשוי משישה פחמנים, 12 מימנים ושישה חמצנים (כלומר, C6H12O6). לגלוקוז יש יחידת סוכר אחת ולכן הוא חד-סוכר. אפילו למולקולה פשוטה כזו יש כמה גרסאות (איזומרים), בהתאם לכיוון של אטומים בודדים בחלל. לדוגמה, אם קבוצת ההידרוקסיל (-OH) בפחמן מספר חמש מצביעה ימינה, אנו מדברים על D-Glucose, אם היא מצביעה שמאלה, היא L-Glucose. שתי המולקולות הן אננטיומרים, תמונות מראה זו של זו.
הייצוג של מולקולה כמבנה טבעת נקרא היטל הוורת'. הוא חושף אפשרות נוספת לסדר את האטומים במולקולת גלוקוז. זהו את הפחמן שנשא בעבר את קבוצת הקרבוקסיל (1 בגלוקוז, 2 בפרוקטוז). אם קבוצת ההידרוקסיל על הפחמן הזה מצביעה כלפי מטה, נאמר שהיא צורת α. אם קבוצת ההידרוקסיל פונה כלפי מעלה, זוהי צורת β.
החד סוכרים מסווגים גם על סמך מספר הפחמנים. לדוגמה, לפנטוזים יש חמישה אטומי פחמן ולהקסוזות שישה. יתר על כן, חד-סוכרים מסווגים לפי מיקום קבוצת הקרבוניל שלהם (קשר כפול פחמן-חמצן). לאלדוז יש קבוצת אלדהיד סופנית אחת (-CH=O) ואילו לקטוז יש קבוצת קרבוניל יחידה הממוקמת באמצע המולקולה.
ניתן לשלב מערכות סיווג שונות ומוסכמות שמות שונות. לדוגמה, פרוקטוז הוא קטוהקסוז - סוכר עם חמישה פחמנים, וקבוצת הקרבוקסיל ממוקמת בפחמן שאינו בקצה המולקולה.
דו סוכר נוצר כאשר שני חד סוכרים מקושרים על ידי סינתזת התייבשות. דו סוכר נפוץ הוא סוכרוז. הוא מורכב משני חד-סוכרים, α-גלוקוז ו-β-פרוקטוז. סוכרוז הוא הסוכר הביתי הרגיל, המופק בדרך כלל מקנה סוכר או סלק סוכר.
כאשר יותר משני חד סוכרים מקושרים, הם יוצרים רב-סוכר. תאית היא רב-סוכר נפוץ הבנוי ממונומרים של גלוקוז. הוא בלתי מסיס ואבן הבניין של קירות התא והסיבים בצמחים. חולצת הכותנה שלך עשויה מסוכר!
פחמימות בצורתן המוכרת כוללות סוכרים פשוטים ופולימרים מורכבים יותר הנקראים רב-סוכרים פוליסכרידים. מבחינה מולקולרית, הם מוגדרים כמכילים פחמן ואת המרכיבים של מים, קבוצה הידרוקסילית, מימן וחמצן, בדרך כלל ביחס של 1:2:1, בדומה לגלוקוז, שיש לו שישה פחמנים, שניים עשר מימנים ושישה חמצנים. מולקולת סוכר בודדת זו היא חד-סוכר, ומסווגת לרוב על פי מספר הפחמנים.
עם שישה, זה נחשב הקסוז, בעוד סוכר נפוץ אחר, ריבוז, נקרא פנטוז ובעל חמש מולקולות פחמן. כמו כן, בהתאם למיקום של קבוצת הקרבוניל שלהן, ניתן לסווגן בפירוט יתר. לאלדוז, כמו לגלקטוז, יש קבוצת קרבוניל בקצה הסוכר, ולקֵטוז, כגון פרוקטוז, יש קבוצת קרבוניל באמצע.
כעת, מולקולת פרוקטוז בצורתה הטבעתית, כצורתם של רוב הסוכרים בתמיסה מימית, יכולה להתרכב עם מולקולת גלוקוז, ודרך סינתזת דהידרציה, שני חד-הסוכרים יוצרים דו-סוכר כמו סוכרוז, שהוא הממתיק הנפוץ, סוכר שולחני. במקום זאת, אם גלוקוז מתלכד יחד עם מולקולות גלוקוז רבות, רב-סוכרים שונים, כמו תאית או עמילוז העמילן, יכולים להיווצר. בסופו של דבר, סוכרים פשוטים ורב-סוכרים משמשים כמאגרי אנרגיה וכמרכיבים מבניים של תאים.
From Chapter 3:
Now Playing
מקרומולקולות
150.3K Views
מקרומולקולות
185.6K Views
מקרומולקולות
100.5K Views
מקרומולקולות
135.4K Views
מקרומולקולות
106.1K Views
מקרומולקולות
187.9K Views
מקרומולקולות
128.1K Views
מקרומולקולות
114.8K Views
מקרומולקולות
152.1K Views