Galvenā atšķirība starp glikozes galaktozi un mannozi ir tāda, ka glikoze ir sešu oglekļa struktūra, un galaktoze ir glikozes C4 epimērs, savukārt mannoze ir glikozes C2 epimērs.
Epimērs ir organisks savienojums, kas aprakstīts kopā ar organisko savienojumu izomēriju. Mēs varam definēt epimēru kā noteikta savienojuma izomēru, kam ir asimetrisks oglekļa atoms. Piemēram, galaktoze un manoze ir glikozes epimēri.
Kas ir glikoze?
Glikoze ir organisks savienojums ar ķīmisko formulu C6H12O6. Tā ir vienkārša cukura molekula. Mēs varam atrast glikozi kā visizplatītāko monosaharīda molekulu starp ogļhidrātu savienojumiem. Tās avoti ir augi (kur tiek ražota glikoze) un aļģes, kurās var notikt fotosintēze, lai iegūtu glikozi no oglekļa dioksīda un ūdens, izmantojot saules gaismas enerģiju. Turklāt dzīvnieku enerģijas metabolismā glikoze ir vissvarīgākais enerģijas avots. Šo enerģētisko glikozes formu sauc par cieti un amilopektīnu, ja to uzglabā augā, un dzīvniekiem to sauc par glikogēnu. Mēs varam iegūt glikozi no tās avotiem, un tā ir pieejama arī kā komerciāls produkts tirgū. Šī viela izskatās kā b alts pulveris, un tai ir ļoti salda garša.
Glikozes molekulu sauc par heksozi, jo tā satur sešus oglekļa atomus katrā molekulā. Heksoze ir monosaharīdu grupas apakškategorija. Ir divas glikozes izomēru formas, piemēram, D-glikoze un L-glikoze, un D-izomērs ir visstabilākā un bagātīgākā izomēra forma. Dabā tas sastopams plaši. Mēs varam iegūt glikozi, hidrolizējot ogļhidrātus, piemēram, piena cukuru vai laktozi, no saharozes, kas sastopama cukurniedrēs, no m altozes, no celulozes no augiem utt.
Attēls 01: Glikozes struktūra
Ņemot vērā glikozes molekulas ķīmisko struktūru, tajā ir piecas hidroksilgrupas (-OH). Šīs hidroksilgrupas ir sakārtotas noteiktā veidā gar tās sešu oglekļa mugurkaulu. Papildus divām izomēru formām glikozes oglekļa gredzena struktūrā ir divi dažādi hidroksilgrupu izvietojumi; tie ir nosaukti kā alfa struktūra un beta struktūra.
Kas ir galaktoze?
Galaktoze ir glikozes molekulas C4 epimērs. Tāpēc arī galaktozei ir tāda pati ķīmiskā formula kā glikozei (C6H12O6). Dažreiz šo salikto nosaukumu saīsina kā Gal. Tā ir monosaharīda cukura molekula ar saldu garšu, kas līdzīga glikozei. Mēs varam nosaukt šo savienojumu kā aldoheksozi, jo tas ir heksozes cukurs ar aldehīda funkcionālo grupu. Kad galaktozes molekula tiek apvienota ar glikozes molekulu, tā veido laktozes molekulu. Turklāt galaktozes polimēru forma ir galaktāns, un to mēs varam atrast hemicelulozē.
Ņemot vērā galaktozes ķīmisko struktūru, tā var rasties gan atvērtas ķēdes, gan cikliskā formā. Ķēdes galā ir karbonilgrupa. Ir četri galaktozes molekulas izomēri, kas pastāv cikliskā formā. Šīm cikliskajām formām ir divas anomēru formas kā alfa un beta formas.
Attēls 02: četras cikliskās galaktozes formas
Galaktozes avotus mēs varam atrast galvenokārt piena produktos, piemēram, svaigā pienā, jogurtā, avokado, cukurbietēs utt. Turklāt galaktozes molekulas var sintezēties mūsu organismā.
Kas ir Mannoze?
Mannoze ir glikozes molekulas C2 epimērs. Tā ir cukura molekula aldoheksozes ogļhidrātu sērijā. Šis savienojums ir ļoti svarīgs cilvēka metabolismā, piemēram, noteiktu olb altumvielu molekulu glikozilācijā.
03. attēls: mannozes ķīmiskā struktūra
Mēs varam atrast mannozes molekulu, kas sastopama divās formās kā piranozes gredzena struktūra un furanozes gredzena struktūra. Piranozes gredzenā ir seši oglekļa atomi, savukārt furanozes gredzena struktūrā gredzenā ir pieci oglekļa atomi. Tomēr katram gredzena noslēgumam anomēra oglekļa centrā mēdz būt alfa vai beta konfigurācija.
Mēs varam ražot mannozi, oksidējot mannītu vai no glikozes, izmantojot Lory-de Bruyn-van Ekenstein transformācijas ceļu. Šīs divas metodes ir ļoti svarīgas, jo mums ir jāražo mannoze, ko izmantot kā uztura bagātinātāju, kas ir svarīgs urīnceļu infekciju profilaksē.
Ņemot vērā mannozes molekulas ķīmisko struktūru, tā atšķiras no glikozes struktūras otrajā oglekļa hirālajā centrā (C2 pozīcija). Mannozes molekulā šķīduma gredzena formā ir redzams 4C1 burziņš. Šī atšķirība starp glikozi un mannozi rada ļoti atšķirīgas šo divu heksožu bioķīmiskās īpašības.
Kāda ir atšķirība starp glikozi, galaktozi un mannozi?
Galaktoze un manoze ir glikozes molekulas epimēri. Galvenā atšķirība starp glikozes galaktozi un mannozi ir tā, ka glikoze ir sešu oglekļa struktūra, un galaktoze ir glikozes C4 epimērs, turpretī manoze ir glikozes C2 epimērs. Turklāt glikozi dabiski ražo augos fotosintēzes ceļā. Galaktoze tiek ražota, hidrolīzē laktozi, ko katalizē laktāzes enzīms, savukārt mannozi iegūst, oksidējot mannītu vai no glikozes, izmantojot Lory-de Bruyn-van Ekenstein transformācijas ceļu.
Zemāk infografikā ir detalizēti parādītas glikozes galaktozes un mannozes atšķirības.
Kopsavilkums - glikoze, galaktoze pret mannozi
Epimērs ir noteikta savienojuma izomērs, kam ir asimetrisks oglekļa atoms. Galaktoze un manoze ir glikozes epimēri. Galvenā atšķirība starp glikozes galaktozi un mannozi ir tā, ka glikoze ir sešu oglekļa struktūra, un galaktoze ir glikozes C4 epimērs, turpretim mannoze ir glikozes C2 epimērs.
