DISAKARIDA: CIRI, STRUKTUR, CONTOH, FUNGSI - BIOLOGI - 2025

The disaccharides adalah karbohidrat yang sedang juga dikenali sebagai gula double. Mereka mempunyai fungsi penting dalam diet manusia sebagai sumber tenaga utama. Ini boleh berasal dari sayur-sayuran, seperti sukrosa tebu dan maltosa yang ada, dan asal haiwan seperti laktosa yang terdapat dalam susu mamalia, antara lain.

Karbohidrat atau gula adalah karbohidrat atau karbohidrat yang disebut, yang merupakan bahan larut dalam air yang terdiri daripada karbon, oksigen dan hidrogen dengan formula kimia umum (CH2O) n.

Perwakilan struktur disakarida Laktosa (Sumber: Telliott di Wikipedia Bahasa Inggeris melalui Wikimedia Commons)

Karbohidrat adalah bahan organik yang paling banyak terdapat di alam semula jadi dan terdapat di semua tumbuhan. Selulosa yang membentuk struktur dinding sel tumbuhan adalah karbohidrat, seperti pati dalam biji-bijian dan ubi.

Mereka juga terdapat di semua tisu haiwan, seperti darah dan susu mamalia.

Karbohidrat dikelaskan kepada: (1) monosakarida, yang tidak dapat dihidrolisis menjadi karbohidrat sederhana; (2) dalam disakarida, yang apabila dihidrolisis menghasilkan dua monosakarida; (3) dalam oligosakarida, yang memberikan 3-10 monosakarida dengan hidrolisis dan (4) dalam polisakarida, yang hidrolisis menghasilkan lebih dari 10 monosakarida.

Kanji, selulosa, dan glikogen adalah polisakarida. Disakarida yang mempunyai kepentingan fisiologi pada manusia dan haiwan lain adalah sukrosa, maltosa, dan laktosa.

Ciri dan struktur

Sebagai karbohidrat, disakarida terdiri daripada karbon, oksigen dan hidrogen. Secara umum, oksigen dan hidrogen dalam struktur kebanyakan karbohidrat berada dalam perkadaran yang sama dengan yang terdapat di dalam air, iaitu, untuk setiap oksigen terdapat dua hidrogen.

Itulah sebabnya mereka dipanggil "karbohidrat atau karbohidrat." Secara kimia, karbohidrat boleh didefinisikan sebagai aldehid polihidroksilasi (R-CHO) atau keton (R-CO-R).

Aldehid dan keton mempunyai kumpulan karbonil (C = O). Dalam aldehid, kumpulan ini melekat pada sekurang-kurangnya satu hidrogen dan, dalam keton, kumpulan karbonil ini tidak melekat pada hidrogen.

Disakarida adalah dua monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik.

Disakarida seperti maltosa, sukrosa dan laktosa, apabila dipanaskan dengan asid cair atau dengan tindakan enzimatik, hidrolisis dan menimbulkan komponen monosakarida mereka. Sukrosa menimbulkan glukosa dan fruktosa, maltosa menimbulkan dua glukosa dan laktosa menjadi galaktosa dan glukosa.

Contoh

Saccharose

Sukrosa adalah gula yang paling banyak terdapat di dalamnya dan terdiri dari glukosa dan fruktosa monosakarida .. Ia terdapat dalam jus tanaman seperti bit, tebu, sorgum, nanas, maple dan pada tahap yang lebih rendah dalam buah masak dan jus sayur-sayuran yang banyak. Disakarida ini mudah diperam dengan tindakan ragi.

Laktosa

Laktosa, atau gula susu, terdiri daripada galaktosa dan glukosa. Susu mamalia tinggi laktosa dan memberikan nutrien untuk bayi.

Sebilangan besar mamalia hanya dapat mencerna laktosa ketika bayi, dan mereka kehilangan kemampuan ini ketika mereka dewasa. Sebenarnya, manusia yang dapat mencerna produk tenusu pada masa dewasa mempunyai mutasi yang membolehkan mereka melakukannya.

Inilah sebabnya mengapa begitu banyak orang tidak toleran terhadap laktosa; Manusia, seperti mamalia lain, tidak memiliki kemampuan untuk mencerna laktosa pada masa bayi sehingga mutasi ini muncul pada populasi tertentu sekitar 10,000 tahun yang lalu.

Hari ini, bilangan orang yang tidak toleran terhadap laktosa sangat berbeza antara populasi, antara 10% di Eropah Utara hingga 95% di bahagian Afrika dan Asia. Makanan tradisional yang berlainan budaya mencerminkan ini dalam jumlah produk tenusu yang dimakan.

Maltose

Maltosa terdiri daripada dua unit glukosa dan terbentuk apabila enzim amilase menghidrolisis pati yang terdapat di dalam tumbuhan. Dalam proses pencernaan, amilase air liur dan amilase pankreas (amilopepsin) memecah kanji, sehingga menghasilkan produk perantaraan iaitu maltosa.

Disakarida ini terdapat dalam sirap gula jagung, gula malt dan barli yang tumbuh dan dapat ditapai dengan mudah melalui tindakan ragi.

Trehalose

Trehalose juga terdiri dari dua molekul glukosa seperti maltosa, tetapi molekulnya saling berkaitan. Ia terdapat pada tanaman, jamur, dan haiwan tertentu seperti udang dan serangga.

Gula darah banyak serangga, seperti lebah, belalang, dan kupu-kupu, terdiri dari trehalosa. Mereka menggunakannya sebagai molekul penyimpanan yang cekap yang memberikan tenaga cepat untuk penerbangan ketika ia rosak.

Chitobiosa

Ia terdiri daripada dua molekul glukosamin yang dihubungkan. Secara struktural ia sangat mirip dengan selobiose, kecuali ia mempunyai kumpulan N-asetilamino di mana selobiose mempunyai kumpulan hidroksil.

Ia terdapat dalam beberapa bakteria, dan digunakan dalam penyelidikan biokimia untuk mengkaji aktiviti enzim.

Ia juga terdapat dalam kitin, yang membentuk dinding jamur, exoskeletons serangga, arthropoda, dan krustasea, dan juga terdapat pada ikan dan cephalopoda seperti gurita dan cumi-cumi.

Cellobiose (glukosa + glukosa)

Cellobiose adalah produk hidrolisis selulosa atau bahan kaya selulosa, seperti kertas atau kapas. Ia terbentuk dengan menggabungkan dua molekul beta-glukosa oleh ikatan β (1 → 4)

Laktulosa (galaktosa + fruktosa)

Laktulosa adalah gula sintetik (tiruan) yang tidak diserap oleh tubuh, melainkan memecah dalam usus besar menjadi produk yang menyerap air di usus besar, sehingga melembutkan najis. Penggunaan utamanya adalah untuk merawat sembelit.

Ia juga digunakan untuk menurunkan kadar amonia darah pada penderita penyakit hati, kerana laktulosa menyerap amonia di usus besar (mengeluarkannya dari tubuh).

Isomaltose (glukosa + glukosa Isomaltase)

Trehalulose adalah gula tiruan, disakarida yang terdiri daripada glukosa dan fruktosa yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik alpha (1-1).

Ia dihasilkan semasa penghasilan isomaltulosa dari sukrosa. Dalam lapisan usus kecil, enzim isomaltase memecah trehalulose menjadi glukosa dan fruktosa, yang kemudian diserap dalam usus kecil. Trehalulose mempunyai potensi yang rendah untuk menyebabkan kerosakan gigi.

Chitobiosa

Ini adalah unit pengulangan disakarida dalam kitin, yang berbeza dari selobiose hanya dengan adanya kumpulan N-asetilamino pada karbon-2 dan bukannya kumpulan hidroksil. Walau bagaimanapun, bentuk tidak asetilasi juga sering disebut chitobiose.

Laktitol

Ini adalah alkohol kristal C12H24O11 yang diperoleh dengan hidrogenasi laktosa. Ia adalah analog disakarida laktulosa, digunakan sebagai pemanis. Ia juga merupakan julap dan digunakan untuk merawat sembelit.

Turanose

Sebatian organik disakarida yang boleh digunakan sebagai sumber karbon oleh bakteria dan kulat.

Melibiosa

Gula disakarida (C12H22O11) terbentuk oleh hidrolisis separa raffinose.

Xylobiose

Disakarida yang terdiri daripada dua residu xilosa.

Mencegah

Disakarida terdapat dalam soforolipid.

Gentiobiosa

Gentiobiose adalah disakarida yang terdiri daripada dua unit D-glukosa yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik jenis-β (1 → 6). Gentiobiose mempunyai banyak isomer yang berbeza dengan sifat ikatan glikosidik yang menghubungkan dua unit glukosa.

Leucrose

Ia adalah glikosilfruktosa yang terdiri daripada residu α-D-glucopyranosyl yang dihubungkan dengan D-fructopyranose melalui ikatan (1 → 5). Isomer sukrosa.

Rutin

Ini adalah disakarida yang terdapat dalam glikosida.

Caroliniaside A

Oligosakarida yang mengandungi dua unit monosakarida yang dihubungkan oleh ikatan glikosidik.

Penyerapan

Pada manusia, disakarida atau polisakarida yang tertelan seperti pati dan glikogen dihidrolisiskan dan diserap sebagai monosakarida dalam usus kecil. Monosakarida yang tertelan diserap sedemikian rupa.

Fruktosa, misalnya, secara pasif meresap ke dalam sel usus dan kebanyakannya ditukarkan menjadi glukosa sebelum memasuki aliran darah.

Laktase, maltase dan sukrase adalah enzim yang terletak di sempadan luminal sel-sel usus kecil yang bertanggungjawab untuk hidrolisis laktosa, maltosa dan sukrosa masing-masing.

Laktase dihasilkan oleh bayi yang baru lahir, tetapi dalam beberapa populasi ia tidak lagi disintesis oleh enterosit semasa kehidupan dewasa.

Akibat daripada ketiadaan laktase, laktosa kekal di dalam usus dan menyeret air dengan osmosis ke arah lumen usus.Setelah mencapai usus besar, laktosa terdegradasi oleh penapaian oleh bakteria di saluran pencernaan dengan penghasilan CO2 dan pelbagai asid. Semasa mengambil susu, kombinasi air dan CO2 ini menyebabkan cirit-birit, dan ini dikenali sebagai intoleransi laktosa.

Glukosa dan galaktosa diserap oleh mekanisme bergantung natrium yang biasa. Pertama, terdapat pengangkutan natrium aktif yang mengeluarkan natrium dari sel usus melalui membran basolateral ke dalam darah. Ini menurunkan kepekatan natrium dalam sel usus, yang menghasilkan kecerunan natrium antara lumen usus dan bahagian dalam enterosit.

Apabila kecerunan ini dihasilkan, daya yang akan mendorong natrium bersama dengan glukosa atau galaktosa ke dalam sel diperolehi. Di dinding usus kecil, terdapat Na + / glukosa, Na + / galaktosa cotransporter (symporter) yang bergantung pada kepekatan natrium untuk masuknya glukosa atau galaktosa.

Semakin tinggi kepekatan Na + dalam lumen saluran pencernaan, semakin besar kemasukan glukosa atau galaktosa. Sekiranya tidak ada natrium atau kepekatannya dalam lumen tiub sangat rendah, glukosa dan galaktosa tidak akan diserap dengan secukupnya.

Dalam bakteria seperti E. Coli, misalnya, yang biasanya memperoleh tenaga mereka dari glukosa, jika tidak ada karbohidrat ini dalam medium mereka dapat menggunakan laktosa dan untuk ini mereka mensintesis protein yang bertanggungjawab untuk pengangkutan aktif laktosa yang disebut laktosa permease, sehingga masuk laktosa tanpa dihidrolisis sebelumnya.

ciri-ciri

Disakarida tertelan memasuki badan haiwan yang memakannya sebagai monosakarida. Di dalam tubuh manusia, terutama di hati, walaupun juga terjadi di organ lain, monosakarida ini disatukan ke dalam rantai sintesis metabolik atau katabolisme jika diperlukan.

Melalui katabolisme (pemecahan) karbohidrat ini mengambil bahagian dalam penghasilan ATP. Dalam proses sintesis mereka mengambil bahagian dalam sintesis polisakarida seperti glikogen dan dengan itu membentuk rizab tenaga yang terdapat di hati, otot rangka dan di banyak organ lain.

Mereka juga mengambil bahagian dalam sintesis banyak glikoprotein dan glikolipid secara umum.

Walaupun disakarida, seperti semua karbohidrat yang dicerna, boleh menjadi sumber tenaga bagi manusia dan haiwan, mereka mengambil bahagian dalam pelbagai fungsi organik kerana ia merupakan sebahagian daripada struktur membran sel dan glikoprotein.

Sebagai contoh, glukosamin adalah komponen asas asid hyaluronik dan heparin.

Laktosa dan turunannya

Laktosa yang terdapat dalam susu dan turunannya adalah sumber galaktosa yang paling penting. Galaktosa sangat penting kerana ia adalah sebahagian daripada serebrosida, gangliosida dan mukoprotein, yang merupakan unsur penting membran sel neuron.

Laktosa dan kehadiran gula lain dalam diet menyokong perkembangan flora usus, yang penting untuk fungsi pencernaan.

Galaktosa juga mengambil bahagian dalam sistem kekebalan tubuh kerana ia adalah salah satu komponen kumpulan ABO di dinding sel darah merah.

Glukosa, produk pencernaan laktosa, sukrosa atau maltosa, dapat memasuki tubuh ke jalan sintesis pentosa, terutama sintesis ribosa yang diperlukan untuk sintesis asid nukleik.

Di tumbuh-tumbuhan

Di kebanyakan tumbuhan yang lebih tinggi, disakarida disintesis dari triose fosfat dari kitaran pengurangan karbon fotosintetik.

Tumbuhan ini terutamanya mensintesis sukrosa dan mengangkutnya dari sitosol ke akar, biji dan daun muda, iaitu ke kawasan tanaman yang tidak menggunakan fotosintesis dengan cara yang besar.

Ini adalah bagaimana sukrosa yang disintesis oleh kitaran pengurangan karbon fotosintetik dan yang berasal dari degradasi pati yang disintesis oleh fotosintesis dan terkumpul dalam kloroplas, adalah dua sumber tenaga nokturnal untuk tumbuhan.

Fungsi lain yang diketahui dari beberapa disakarida, terutama maltosa, adalah untuk mengambil bahagian dalam mekanisme transduksi isyarat kimia ke motor flagellum beberapa bakteria.

Dalam kes ini, maltosa pertama kali mengikat protein dan kompleks ini kemudian mengikat transduser; sebagai hasil daripada pengikatan ini, isyarat intraselular dihasilkan diarahkan pada aktiviti motor flagellum.

Rujukan

1. Alberts, B., Dennis, B., Hopkin, K., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., … Walter, P. (2004). Biologi Sel Penting. Abingdon: Garland Science, Taylor & Francis Group.
2. Fox, SI (2006). Fisiologi Manusia (edisi ke-9). New York, Amerika Syarikat: McGraw-Hill Press.
3. Guyton, A., & Hall, J. (2006). Buku teks Fisiologi Perubatan (edisi ke-11). Elsevier Inc.
4. Murray, R., Bender, D., Botham, K., Kennelly, P., Rodwell, V., & Weil, P. (2009). Biokimia Ilustrasi Harper (edisi ke-28). Perubatan McGraw-Hill.
5. Rawn, JD (1998). Biokimia. Burlington, Massachusetts: Penerbit Neil Patterson.