Koolhydraten leveren energie en structuur aan levende wezens. Ze zijn gemaakt van koolstof, zuurstof en waterstof. Monosacchariden omvatten de eenvoudigste koolhydraten, de bouwsteenmoleculen en bevatten enkele suikereenheden. Disachariden zijn gemaakt van twee suikereenheden en polysacchariden bevatten verschillende van dergelijke eenheden. Monosacchariden zijn zeldzaam van aard, terwijl polysacchariden veel voorkomen.

TL; DR (te lang; niet gelezen)

Monosacchariden en polysacchariden bevatten koolhydraten. Monosacchariden zijn eenvoudige suikereenheidmoleculen, terwijl polysacchariden enorm zijn en duizenden suikereenheden met elkaar verbinden. Monosachariden zorgen voor cellen met energie op korte termijn. Polysacchariden zorgen voor langdurige energieopslag en een rigide structuur voor celwanden en exoskeletten van dieren.

Moleculaire kenmerken van monosacchariden en polysacchariden voor

Monosacchariden bevatten ten minste drie koolstofatomen. Hexoses, de meest voorkomende monosachariden, bevatten zes koolstofatomen. Voorbeelden van hexosen omvatten glucose, galactose en fructose. Glucose vertegenwoordigt de belangrijkste bron voor energie in cellulaire ademhaling, de kleine omvang ervan geeft het de mogelijkheid om celmembranen binnen te gaan. Fructose dient als opslagsuiker. Pentosen bevatten vijf koolstofatomen (zoals ribose en deoxyribose) en triosen bevatten drie koolstofatomen (zoals glyceraldehyde). Monosacchariden zijn vrij klein en vormen ofwel ketting- of ringstructuren. Polysacchariden bevatten echter honderden of zelfs duizenden monosacchariden en een hoog moleculair gewicht.

Beschikbaarheid en opslag van energie

Hoewel monosacchariden zoals glucose korte termijn energie leveren, bieden polysacchariden een langere opslag van energie . Cellen gebruiken monosacchariden snel. De moleculen kunnen binden aan lipiden van het celmembraan en helpen bij signalering. Maar voor langere opslag moeten monosachariden worden omgezet in disacchariden of polysacchariden via condensatiepolymerisatie. De polysacchariden worden te groot om een ​​celmembraan over te steken, vandaar hun opslagcapaciteit. Zetmelen vertegenwoordigen polysacchariden die worden gebruikt door planten en hun zaden om energie op te slaan. Zetmelen worden gemaakt van de glucosepolymeren, amylose en amylopectine. Polysacchariden kunnen worden afgebroken of gehydrolyseerd in de cel, omdat energie nodig is in de vorm van monosacchariden. Dit is hoe dieren plantaardige zetmelen gebruiken om glucose te maken voor metabolisme.

Polysaccharidenstructuren en -functies

Cellulose, het meest voorkomende polysaccharide en organische molecuul, kan 50 procent van de koolstof in de wereld bevatten. Het basismosaccharide van cellulose is glucose. De rechte cellulosemoleculen vormen rijen in een stabiele vorm via de zwakke maar veel voorkomende waterstofbruggen ertussen. Gemaakt door planten, schimmels en algen, cellulose zorgt voor de rigide structuur van plantencelwanden, die ook beschermen tegen ziekten. Veel dieren kunnen cellulose niet verteren, maar degenen die darmmicro-organismen en enzymen voor de taak kunnen gebruiken. Fermentatie vindt plaats in de dikke darm van andere dieren en mensen die cellulose niet kunnen verteren. Dieren produceren een vergelijkbaar polysaccharide, chitine, gemaakt van een gemodificeerd monosaccharide. Chitine omvat exoskeletten. Zowel cellulose als chitine vormen compacte energieopslageenheden.

Een ander polysaccharide, glycogeen, kan snel worden afgebroken van zijn compacte vorm in de samenstellende glucose monosacchariden. Mensen slaan glycogeen op als een snelle energiebron in de lever en spieren. Pectinen, arabinoxylanen, xyloglucanen en glucomannanen vertegenwoordigen extra complexe polysacchariden. Monosacchariden zijn oplosbaar in water, maar veel polysacchariden hebben een slechte wateroplosbaarheid in water. Polysacchariden kunnen gels vormen, afhankelijk van hun oplosbaarheid. Dit is de reden waarom ze vaak worden gebruikt om voedingsmiddelen te verdikken.

Het belang van monosacchariden en polysacchariden

Zowel monosacchariden en polysacchariden leveren energie. De monosacchariden leveren snel energie voor cellen, terwijl polysacchariden zorgen voor een langere energieopslag en structurele stabiliteit. Beide zijn essentieel voor alle levende dingen als de grootste bron van voedsel- en voedselenergie. Polysacchariden van celwanden vormen de vezel die mensen eten, terwijl monosacchariden de zoetheid in voedingsmiddelen verschaffen. Zoals mensen eten, breekt kauwen polysacchariden af ​​in kleinere deeltjes die uiteindelijk, door de spijsvertering, de eenvoudige monosacchariden opleveren die in de bloedbaan kunnen terechtkomen.