مونوساکارید جز ساده ترین کربوهیدرات ها است و به قندهای ساده نیز معروف می باشد. مولکول های این ماده میتوانند با پیوند گلیکوزیدی به یکدیگر متصل شده و سایر قندها را تشکیل دهند. لازم به ذکر است که این مواد به سایر کربوهیدرات های دیگر تجزیه نمی شوند.
مونوساکاریدها خود شامل آلدوزها و کتوزها هستند:
- الدوز به ترکیباتی گفته می شود که دارای گروه آلدئیدی هستند مانند: گلیسر الدئید و گلوکوز
- کتوز به ترکیباتی گفته می شود که دارای گروه کتونی بوده مانند دی هیدروکسی استون و فروکتوز
این قند های ساده با اتصال به یکدیگر می توانند کربوهیدرات های بزرگتری را بسازند
نام گذاری مونوساکاریدها
همانطور که می‌دانید هر دسته از ترکیبات آلی را به روش‌هایی نام گذاری می کنند، فرمول عمومی مونو ساکاریدها CnH2nOn است.
روش اول نام گذاری
برای نام گذاری این دسته از مواد که دارای گروه آلدئیدی هستند، شماره گذاری از سمتی صورت می گیرد که گروه کربونیل کمترین مقدار را بگیرد. در قندهایی که کربونیل آزاد دارند ابتدا تعداد کربن را به لاتین ذکر می‌کنیم و سپس پسوند ose را به آن اضافه می‌کنیم مانند: تریوز (گلیسر الدئید)، هگزوز(گلوکز)… .
برای نام گذاری قندهای کتوز از پسوند ulose استفاده میشود مانند هپتولوز (heptulose) که هفت کربن دارد، تنها قندی که استثنئا دارد فروکتوز است که قند کتوز است اما از پسوند ose استفاده شده است.
روش دوم نام گذاری
نام گروه فعال قند (آلدئید یا کتون) + تعداد کربن + پسوند اوز
در این روش پسوند قندهای کتوزی و آلدوزی تفاوتی باهم ندارند مانند:
- گلوکوز، گالاکتوز یا آلدوهگزوز (aldohexose) یعنی گروه الدئیدی که دارای 6 کربن است
- فروکتوز یا کتوهگزوس (ketohexose) گروه کتونی که دارای 6 کربن است
انواع کربوهیدارت ها
کربوهیدرات ها (که به آن ساکارید نیز گفته می شود) ترکیبات مولکولی هستند که فقط از سه عنصر: کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده اند. مونوساکارید ها (به عنوان مثال گلوکز) و دی ساکارید ها (به عنوان مثال ساکارز) مولکول‌های نسبتاً کوچکی هستند که اغلب با نام شوگر و یا همان قند شناخته می شوند. سایر مولکول‌های کربوهیدرات مانند پلی ساکاریدهایی از جمله نشاسته و سلولز بسیار بزرگ می باشند.
نقش کربوهیدارت
- این مواد اغلب منبع اصلی انرژی در بدن به حساب می آیند. مانند گلوکز در انسان و نشاسته در گیاهان
- بلوک های سازنده برای پلی ساکاریدها (کربوهیدرات‌های غول پیکر) مانند سلولز در گیاهان و گلیکوژن در بدن انسان
- اجزای دیگر مولکول ها مانند DNA ،RNA، گلیکولیپیدها، گلیکوپروتئین‌ها، ATP
انواع مونوساکارید
این مواد دارای فرمول کلی CH2O)n) می باشند. در این فرمول اغلب n می تواند 3، 5 یا 6 باشد. این مواد بر اساس تعداد کربن موجود به صورت زیر طبقه بندی می گردند:
| n= 3 | Trioses e.g glyceraldehyde |
| n= 5 | Pentoses e.g ribose and deoxyribose (‘pent’ indicates 5) |
| n= 6 | Hexoses e.g fructose glucose galactose (‘hex’ indicates 6) |
مونوساکاریدها بر اساس تعداد اتم‌های کربن موجود در مولکول طبقه بندی می شوند. دوزها دو، تریوز سه، تتروز چهار، پنتوز پنج، هگزوز شش و هپتوز هفت اتم کربن دارند.
فروکتوز
همانطور که گفته شد فروکتوز یک مونوساکارید است که به قند میوه معروف است و در میوه هایی مانند: سیب، گلابی، انبه، انگور و هندوانه به طور فراوان یافت می شود.
نسبت های موجود فروکتوز در مواد مختلف با یکدیگر فرق دارند به طور مثال 50 درصد از شیرینی عسل از فروکتوز است.
فروکتوز، گلوکز و گالاکتوز همه هگزوز هستند. با این حال، در حالی که گلوکز و گالاکتوز آلدوز هستند (قندهای کاهنده)، فروکتوز یک کتوز (یک قند غیر کاهنده) است. این ترکیب به جای 6 اتم در حلقه دارای 5 اتم می باشد. این ماده با گلوکز واکنش می دهد و دی ساکارید ساکارز را به وجود می آورد.
شکل مولکول فروکتوز به صورت زیر می باشد. فرمول مولکولی این ماده با گلوکز یکسان است ((CH2O)6). با این حال ساختاری متفاوت دارند و ایزومر یکدیگر به حساب می آیند.
همانطور که در شکل مشهود است، به جای اینکه گروه کربونیل در انتهای مولکول قرار داشته باشد، در دومین اتم کربن مشاهده می شود. همین امر باعث می شود تا فروکتوز یک کتوز باشد و ساختار حلقه ای متفاوتی ایجاد نماید.
گلوکوز
گلوکز یکی از فراوان ترین مونوساکارید در طبیعت و هم انرژی و هم ساختار بسیاری از موجودات را تأمین می کند. مولکول‌های گلوکز می توانند در گلیکولیز تجزیه شوند و انرژی لازم را برای سلول های تنفسی فراهم نمایند.
همچنین بدن می تواند گلوکز اضافی موجود را با ترکیب آن با مونوساکاریدهای دیگر ذخیره نماید. این ترکیب در گیاهان به صورت نشاسته ذخیره سازی می گردد. گلوکز همچنین می تواند به زنجیره های طولانی مونوساکارید متصل شود تا پلی ساکاریدهایی که شبیه الیاف هستند را بسازد. گیاهان معمولا به این طریق سلولز را می سازند.
سلولز یکی از فراوانترین مولکول های موجود در کره زمین است. هر گیاه از سلولز برای احاطه نمودن سلول ها استفاده می کند و دیواره های سفت و سخت سلولی را ایجاد می کند که به گیاهان کمک می کند تا بلند و محکم باشند. بدون وجود مونو ساکارید ها در گیاهان، این موجودات نمی توانستند ایستاده بمانند و همواره صاف و یا پیچ و خم دار دیده می شدند.
این ماده در میوه ها و شیرینی های مختلف یافت میشود به عنوان مثال بخش بزرگی از کربوهیدرات ها در زغال اخته، توت فرنگی و تمشک، گلوکز است. شکر سفید موجود در فروشگاه ها دارای 100% گلوکز است.
گلوکز مونو ساکاریدی است که در بسیاری از قندهای موجود در دی ساکارید ها و پلی ساکارید ها که نشاسته هستند پیدا میشود.
گالاکتوز
گالاکتوز یک مونوساکاریدی است که کمتر رایج است و می تواند دی ساکارید را به وجود آورد. این ماده در موجودات به خصوص پستانداران تولید می گردد. پستانداران از گالاکتوز موجود در شیر استفاده می کنند تا انرژی لازم را به فرزندان خود بدهند. این ماده در ترکیب با گلوکز، لاکتوز دی ساکارید را به وجود می آورد. پیوند موجود در لاکتوز انرژی زیادی را نگه می دارد. در کودکان تازه متولد شده، آنزیمی جهت شکسته شدن این پیوند ها و استفاده از انرژی موجود به وجود می آید. پس از گرفته شدن کودک متولد شده از شیر مادر، این آنزیم که می تواند لاکتوز را به گلوکز و گالاکتوز تجزیه نماید از بین می رود.
محصولات بدون لاکتوز مانند: شیر بدون لاکتوز می‌تواند حاوی گالاکتوز آزاد بعنوان بخشی از کربوهیدرات خود باشد زیرا افزودن انزیم لاکتاز، لاکتوز را به دو مونوساکارید موجود در آن تقسیم میکند.
گالاکتوز و لاکتوز به طور عمده در شیر، پنیرهای تازه، ماست و بستنی یافت میشود.
