Sisu
- TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
- Monosahhariidide ja polüsahhariidide molekulaarsed omadused
- Energia kättesaadavus ja ladustamine
- Polüsahhariidide struktuurid ja funktsioonid
- Monosahhariidide ja polüsahhariidide tähtsus
Süsivesikud pakuvad elavatele asjadele energiat ja struktuuri. Need on valmistatud süsinikust, hapnikust ja vesinikust. Monosahhariidid sisaldavad kõige lihtsamaid süsivesikuid, ehitusmolekuli molekule ja sisaldavad üksikuid suhkruühikuid. Disahhariidid on valmistatud kahest suhkruühikust ja polüsahhariidid sisaldavad mitmeid selliseid ühikuid. Monosahhariidid on looduses haruldased, samas kui levinud on polüsahhariidid.
TL; DR (liiga pikk; ei lugenud)
Monosahhariidid ja polüsahhariidid sisaldavad süsivesikuid. Monosahhariidid on lihtsad suhkruühiku molekulid, samas kui polüsahhariidid on tohutud, ühendades tuhandeid suhkruühikuid. Monosahhariidid pakuvad rakkudele lühiajalist energiat. Polüsahhariidid tagavad loomade rakuseinte ja eksoskelettide pikaajalise energiasäästu ja jäika struktuuri.
Monosahhariidide ja polüsahhariidide molekulaarsed omadused
Monosahhariidid sisaldavad vähemalt kolme süsinikuaatomit. Heksoosid, kõige tavalisemad monosahhariidid, sisaldavad kuut süsinikku. Heksooside näideteks on glükoos, galaktoos ja fruktoos. Glükoos on rakuhingamise peamine energiaallikas, kuna selle väiksus võimaldab sellel siseneda rakumembraanidesse. Fruktoos toimib säilitussuhkruna. Pentoosid sisaldavad viit süsinikku (nagu riboos ja desoksüboos) ja triosid sisaldavad kolme süsinikku (nagu glütserdealdehüüd). Monosahhariidid on üsna väikesed ja moodustavad kas ahela või tsükli struktuurid. Polüsahhariidid sisaldavad aga sadu või isegi tuhandeid monosahhariide ja suure molekulmassiga.
Energia kättesaadavus ja ladustamine
Kui monosahhariidid, näiteks glükoos, annavad lühiajalist energiat, polüsahhariidid aga energia pikemat ladustamist. Rakud kasutavad kiiresti monosahhariide. Molekulid võivad seostuda rakumembraanide lipiididega ja olla abiks signaaliülekandes. Kuid pikemaks säilitamiseks tuleb monosahhariidid kondensatsioonipolümerisatsiooni teel muuta kas disahhariidideks või polüsahhariidideks. Polüsahhariidid muutuvad rakumembraani läbimiseks liiga suureks, seega on nende ladustamisvõime. Tärklised tähistavad polüsahhariide, mida taimed ja nende seemned energia salvestamiseks kasutavad. Tärklised on valmistatud glükoosi polümeeridest, amüloosist ja amülopektiinist. Polüsahhariide saab rakus lagundada või hüdrolüüsida, kuna energiat on vaja monosahhariidide kujul. Nii kasutavad loomad taimset tärklist ainevahetuse glükoosi valmistamiseks.
Polüsahhariidide struktuurid ja funktsioonid
Tselluloos, kõige rikkalikum polüsahhariid ja orgaaniline molekul, võib sisaldada 50 protsenti maailma süsinikust. Tselluloosi alusmonosahhariid on glükoos. Sirged tselluloosimolekulid moodustavad nende vahel nõrkade, kuid valdavate vesiniksidemete kaudu stabiilses vormis read. Taimede, seente ja vetikate toodetud tselluloos tagab taimerakkude seinte jäiga struktuuri, mis kaitseb ka haiguste eest. Paljud loomad ei saa tselluloosi seedida, kuid need, kes saavad ülesandeks kasutada soolestiku mikroorganisme ja ensüüme. Käärimine toimub teiste loomade ja inimeste käärsooles, mis ei suuda tselluloosi seedida. Loomad toodavad modifitseeritud monosahhariidist valmistatud sarnast polüsahhariidi, kitiini. Kitiin koosneb eksoskeletonitest. Nii tselluloos kui ka kitiin moodustavad kompaktsed energiasalvestid.
Teist polüsahhariidi, glükogeeni, saab kompaktselt vormilt kiiresti lagundada selle koostisosadeks glükoosmonosahhariidideks. Inimesed talletavad glükogeeni kiire energiaallikana maksas ja lihastes. Pektiinid, arabinoksülaanid, ksüloglükaanid ja glükomannaanid esindavad täiendavaid keerulisi polüsahhariide. Monosahhariidid lahustuvad vees, kuid paljudel polüsahhariididel on vees halb lahustuvus. Polüsahhariidid võivad moodustada geele, sõltuvalt nende lahustuvusest. Sellepärast kasutatakse neid sageli toitude paksendamiseks.
Monosahhariidide ja polüsahhariidide tähtsus
Energiat pakuvad nii monosahhariidid kui ka polüsahhariidid. Monosahhariidid annavad rakkudele kiiresti energiat, samas kui polüsahhariidid tagavad pikema energia salvestamise ja struktuurse stabiilsuse. Mõlemad on olulised kõigi elusolendite jaoks, kuna need on suurim toidu ja toidu energiaallikas. Rakuseintest pärinevad polüsahhariidid moodustavad kiudaineid, mida inimesed söövad, samal ajal kui monosahhariidid pakuvad toidus magusust. Inimeste söömisel lagundab närimine polüsahhariidid väiksemateks osakesteks, mis annavad seedimise kaudu lõpuks lihtsad vereringesse sattuvad monosahhariidid.