ALDOSAS: CIRI, JENIS, BILANGAN KARBON - BIOLOGI - 2026

The aldoses adalah monosakarida mempunyai kumpulan aldehid terminal. Mereka adalah gula sederhana kerana tidak dapat dihidrolisiskan untuk menghasilkan gula lain yang lebih sederhana. Mereka mempunyai antara tiga dan tujuh atom karbon. Seperti ketosis, aldosis adalah gula polihidrat.

Secara semula jadi, aldosis yang paling banyak adalah arabinose, galactose, glukosa, mannose, ribose, dan xylose. Dalam organisma fotosintesis, biosintesis gula ini berlaku dari fruktosa-6-fosfat, gula dari kitaran Calvin. Organisma heterotrofik mendapat glukosa dan galaktosa dari makanannya.

Sumber: NEUROtiker

ciri

Dalam aldohexoses semua karbon adalah kiral, kecuali karbon 1, yang merupakan karbonil dari kumpulan aldehid (C-1), dan juga karbon 6, yang merupakan alkohol utama (C-6). Semua karbon kiral adalah alkohol sekunder.

Dalam semua aldosis, konfigurasi mutlak pusat kiral yang paling jauh dari karbon karbonil kumpulan aldehid boleh menjadi D-glyceraldehyde atau L-glyceraldehyde. Ini menentukan sama ada aldose adalah enantiomer D atau L.

Secara amnya, aldosis dengan n-karbon yang mempunyai ² stereoisomer ^n-2 . Secara semula jadi, aldosas dengan konfigurasi D lebih banyak berbanding aldosas dengan konfigurasi L.

Fungsi aldehid aldosis bertindak balas dengan kumpulan hidroksil sekunder dalam tindak balas intramolekul untuk membentuk hemiacetal siklik. Siklisasi aldose mengubah karbon karbonil menjadi pusat kiral baru, yang disebut karbon anomerik. Kedudukan substituen -OH pada karbon anomerik menentukan konfigurasi D atau L.

Aldosis yang atom karbon anomernya belum membentuk ikatan glikosidik disebut gula pengurangan. Ini kerana aldosis dapat menyumbangkan elektron, menjadi agen pengoksidaan atau akseptor elektron. Semua aldosis mengurangkan gula.

Jenis aldosa dan fungsinya

Glukosa sebagai sumber tenaga utama bagi makhluk hidup

Glikolisis adalah jalan tengah universal untuk katabolisme glukosa. Fungsinya adalah untuk menghasilkan tenaga dalam bentuk ATP. Pyruvate, terbentuk dalam glikolisis, dapat mengikuti jalur penapaian laktik (pada otot rangka) atau jalur penapaian alkoholik (dalam ragi).

Piruvat juga dapat dioksidakan sepenuhnya menjadi karbon dioksida melalui proses yang dikenali sebagai respirasi. Ini merangkumi kompleks piruvat dehidrogenase, kitaran Krebs, dan rantai pengangkutan elektron. Berbanding dengan penapaian, pernafasan menghasilkan lebih banyak ATP per mol glukosa.

Glukosa dan galaktosa sebagai komponen dalam disakarida

Glukosa terdapat dalam disakarida seperti selobiose, isomalt, laktosa, maltosa, dan sukrosa.

Hidrolisis laktosa, gula yang terdapat dalam susu, menghasilkan D-glukosa dan D-galaktosa. Kedua-dua gula dihubungkan secara kovalen oleh ikatan karbon 1 galaktosa (konfigurasi β, dengan karbon 4 glukosa). Laktosa adalah gula pengurangan kerana karbon glukosa anomerik ada, Gal (β 1 -> 4) Glc.

Sukrosa adalah salah satu produk fotosintesis dan merupakan gula yang paling banyak terdapat di banyak tanaman. Hidrolisis menghasilkan D-glukosa dan D-fruktosa. Sukrosa bukanlah gula pengurangan.

Glukosa sebagai komponen dalam polisakarida

Glukosa terdapat dalam polisakarida yang masing-masing berfungsi sebagai bahan simpanan tenaga, seperti pati dan glikogen pada tumbuhan dan mamalia. Ini juga terdapat dalam karbohidrat yang berfungsi sebagai sokongan struktur, seperti selulosa dan kitin dari tumbuhan dan invertebrata.

Pati adalah polisakarida simpanan tumbuhan. Ia dijumpai sebagai butiran tidak larut yang terdiri daripada dua jenis polimer glukosa: amilosa dan amilopektin.

Amylose adalah rantaian residu D-glukosa yang tidak bercabang (α 1 -> 4). Amylopectin adalah rantaian residu glukosa yang bercabang (α 1 -> 6).

Glikogen adalah polisakarida simpanan haiwan. Glikogen menyerupai amilopektin kerana ia mempunyai rantai residu glukosa (α 1 -> 4) yang melekat, tetapi dengan lebih banyak cabang (α 1 -> 6).

Selulosa adalah bahagian dinding sel tumbuhan, terutama pada batang dan komponen pembentuk kayu dari badan tumbuhan. Sama dengan amilosa, selulosa adalah rantai residu glukosa tanpa cabang. Ia mempunyai antara 10,000 dan 15,000 unit D-glukosa, dihubungkan oleh ikatan β 1 -> 4.

Chitin terdiri dari unit glukosa yang diubah, seperti N-asetil-D-glukosamin. Mereka dihubungkan oleh ikatan β 1 -> 4.

Mannose sebagai komponen glikoprotein

Glikoprotein mempunyai satu atau lebih oligosakarida. Glikoprotein secara amnya terdapat di permukaan membran plasma. Oligosakarida dapat dilekatkan pada protein melalui residu serine dan threonine (O-linked) atau ke residu asparagine atau glutamin (N-terkait).

Sebagai contoh, pada tumbuhan, haiwan, dan eukariota bersel tunggal, prekursor oligosakarida berkait N ditambahkan dalam retikulum endoplasma. Ia mempunyai gula berikut: tiga glukosa, sembilan mannose dan dua N-asetilglukosamin, yang ditulis Glc ₃ Man ₉ (GlcNac) ₂ .

Ribosa dalam metabolisme

Pada haiwan dan tumbuhan vaskular, glukosa dapat dioksidakan melalui pentosa fosfat untuk menghasilkan ribosa 5-fosfat, pentosa yang akan membentuk sebahagian daripada asid nukleik. Secara khusus, ribosa menjadi sebahagian daripada RNA, sementara deoxyribose menjadi sebahagian dari DNA.

Ribose juga merupakan bahagian molekul lain, seperti adenosin trifosfat (ATP), nikotinamid adenin dinucleotide (NADH), flavin adenine dinucleotide (FADH ₂ ), dan fosforilasi adenin nikotinamide dinucleotide (NADPH).

ATP adalah molekul yang fungsinya memberikan tenaga dalam proses yang berlainan dalam sel. NADH dan FADH ₂ mengambil bahagian dalam katabolisme glukosa, khususnya dalam reaksi redoks. NADPH adalah salah satu produk pengoksidaan glukosa dalam laluan fosfat pentosa. Ia adalah sumber pengurangan daya dalam jalur biosintesis sel.

Arabinose dan xylose sebagai komponen struktur

Dinding sel tumbuhan terdiri daripada selulosa dan hemiselulosa. Yang terakhir terdiri dari heteropolysaccharides yang mempunyai cabang pendek yang terdiri daripada heksosa, D-glukosa, D-galaktosa, dan D-mannose, dan pentosa seperti D-xylose dan D-arabinose.

Pada tanaman, kitaran Calvin adalah sumber gula yang terfosforilasi, seperti D-fruktosa-6-fosfat, yang dapat diubah menjadi D-glukosa-6-fosfat. Metabolit ini ditukar dengan beberapa langkah, dikatalisis secara enzimatik, menjadi UDP-xylose dan UDP-arabinose, yang berfungsi untuk biosintesis hemiselulosa.

Bilangan karbon aldosis

Alldotriose

Ini adalah aldosa tiga karbon, dengan konfigurasi D- atau L-gliseraldehid. Hanya ada satu gula: gliseraldehid.

Aldotetrosa

Ini adalah aldosa empat karbon, dengan konfigurasi D- atau L-gliseraldehid. Contoh: D-eritrose, D-treose.

Aldopentosa

Ini adalah aldosa lima karbon, dengan konfigurasi D- atau L-gliseraldehid. Contoh: D-ribose, D-arabinose, D-xylose.

Aldoheksosa

Ini adalah aldosa enam karbon, dengan konfigurasi D- atau L-gliseraldehid. Contoh: D-glukosa, D-mannose, D-galaktosa.

Rujukan

1. Cui, SW 2005. Karbohidrat makanan: kimia, sifat fizikal, dan aplikasi. CRC Press, Boca Raton.
2. Heldt, HW 2005. Biokimia tumbuhan. Elsevier, Amsterdam.
3. Liptak, A., Szurmai, Z., Fügedi, P., Harangi, J. 1991. Buku panduan CRC oligosakarida: jilid III: oligosakarida lebih tinggi. CRC Press, Boca Raton.
4. Lodish, H., et al. 2016. biologi sel molekul. WH Freeman, New York.
5. Nelson, DL, Cox, MM 2017. Prinsip biokimia Lehninger. WH Freeman, New York.
6. Stick, RV, Williams, SJ 2009. Karbohidrat: molekul penting dalam kehidupan. Elsevier,
7. Voet, D., Voet, JG, Pratt, CW 2008. Asas biokimia - kehidupan pada tahap molekul. Wiley, Hoboken.