ההבדלים בין מונוסכרידים לפוליסכרידים

תוֹכֶן

• TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)
• תכונות מולקולריות של מונוסכרידים ופוליסכרידים
• זמינות ואחסון אנרגיה
• מבנים ופונקציות פוליסכרידים
• חשיבותם של מונוסכרידים ופוליסכרידים

פחמימות מספקות אנרגיה ומבנה לדברים חיים. הם עשויים מפחמן, חמצן ומימן. מונוסכרידים כוללים את הפחמימות הפשוטות ביותר, מולקולות אבני הבניין, ומכילות יחידות סוכר בודדות. דיסכרידים עשויים משתי יחידות סוכר, ופוליסכרידים מכילים כמה יחידות כאלה. מונוסכרידים הם נדירים באופיים ואילו פוליסכרידים נפוצים.

TL; DR (יותר מדי זמן; לא קרא)

מונוסכרידים ופוליסכרידים כוללים פחמימות. מונוסכרידים הם מולקולות פשוטות של יחידות סוכר, ואילו פוליסכרידים הם עצומים, המקשרים בין אלפי יחידות סוכר. מונוסכרידים מספקים לתאים אנרגיה לטווח קצר. פוליסכרידים מספקים אחסון אנרגיה לטווח ארוך ומבנה נוקשה לדפנות התא ולשלדי הגזע של בעלי חיים.

תכונות מולקולריות של מונוסכרידים ופוליסכרידים

מונוסכרידים מכילים לפחות שלושה אטומי פחמן. משושים, המונוסכרידים הנפוצים ביותר, מכילים שש פחמימות. דוגמאות להקסוזות כוללות גלוקוז, גלקטוז ופרוקטוז. הגלוקוז מייצג את המקור העיקרי לאנרגיה בנשימה סלולרית, כאשר גודלו הקטן מעניק לו את היכולת להיכנס לקרומי התא. פרוקטוז משמש כסוכר אחסון. הפנטוזות מכילות חמש פחמימות (כמו ריבוז ודוקסיריבוזה), ושלישיות מכילות שלוש פחמימות (כמו גליצראלדהיד). מונוסכרידים הם די קטנים ויוצרים מבני שרשרת או טבעת. עם זאת, הפוליסכרידים מכילים מאות ואף אלפי מונוסכרידים ומשקל מולקולרי גבוה.

זמינות ואחסון אנרגיה

בעוד שמונוסכרידים כמו גלוקוז מספקים אנרגיה לטווח קצר, פוליסכרידים מספקים אחסון ארוך יותר של אנרגיה. תאים משתמשים במונוסכרידים במהירות. המולקולות יכולות להיקשר לשומנים בקרום התא ולסייע באיתות. אך לצורך אחסון ארוך יותר, יש להמיר מונוסכרידים לדיסכרידים או פוליסכרידים באמצעות פילמור עיבוי. הפוליסכרידים הופכים גדולים מכדי לחצות קרום תא, ומכאן יכולת האחסון שלהם. עמילנים מייצגים פוליסכרידים המשמשים צמחים וזרעיהם לאגירת אנרגיה. עמילנים עשויים מפולימרים גלוקוזיים, עמילוזה ועמילופקטין. ניתן לפרק את הפוליסכרידים או להידרזל ממנו בתא, מאחר ונדרשת אנרגיה בצורה של מונוסכרידים. כך משתמשים בעלי חיים בעמילנים מהצומח בכדי לייצר גלוקוז לחילוף חומרים.

מבנים ופונקציות פוליסכרידים

תאית, הפוליסכריד השכיחה ביותר והמולקולה האורגנית, עשויה להכיל 50 אחוז מהפחמן בעולם. המונוסכריד הבסיס של תאית הוא גלוקוז. מולקולות התאית הישרות מרכיבות שורות בצורה יציבה דרך קשרי המימן החלשים אך השכיחים שביניהם. מיוצר על ידי צמחים, פטריות ואצות, תאית מספקת את המבנה הנוקשה של קירות התא הצמחיים, המגנים גם הם מפני מחלות. בעלי חיים רבים אינם יכולים לעכל תאית, אך כאלה שיכולים להשתמש במיקרו-אורגניזמים במעי ובאנזימים למשימה. תסיסה מתרחשת במעי הגס של בעלי חיים אחרים ובני אדם שאינם יכולים לעכל תאית. בעלי חיים מייצרים פוליסכריד דומה, צ'יטין, העשוי ממונוסכריד שונה. צ'יטין מורכב משלדי exos. תאית וגם צ'יטין מהווים יחידות אחסון אנרגיה קומפקטיות.

ניתן לפרק פוליסכריד נוסף, גליקוגן, מצורתו הקומפקטית במהירות למונוסכרידים הגלוקוזים המרכיבים אותו. בני אדם אוגרים גליקוגן כמקור אנרגיה מהיר בכבד ובשרירים. פקטינים, ערבינוקסילנים, קסילוגלוקנים וגלוקומנים מייצגים פוליסכרידים מורכבים נוספים. מונוסכרידים מסיסים במים, אך פוליסכרידים רבים מסיסות מים ירודה במים. פוליסכרידים יכולים ליצור ג'לים, בהתאם למסיסות שלהם. זו הסיבה שהם משמשים לעתים קרובות לעיבוי מזון.

חשיבותם של מונוסכרידים ופוליסכרידים

גם מונוסכרידים וגם פוליסכרידים מספקים אנרגיה. המונוסכרידים מניבים אנרגיה במהירות לתאים, ואילו הפוליסכרידים מספקים אחסון אנרגיה ארוך יותר ויציבות מבנית. שניהם חיוניים לכל היצורים החיים כמקור המזון ואנרגיית המזון הגדולה ביותר. פוליסכרידים מדפנות התא מהווים את הסיבים שבני האדם אוכלים, בעוד שהמונוסכרידים מספקים את המתיקות במזונות. כאשר בני האדם אוכלים, הלעיסה מפרקת את הפוליסכרידים לחלקיקים קטנים יותר שבסופו של דבר, דרך העיכול, מביאים את המונוסכרידים הפשוטים שיכולים לעבור לזרם הדם.