जैव रसायन में मोनोसेक्रेराइड एक साधारण शकरा है जो ओलीसिक्राइड और पोलीसेकराइड जैसे शकरा का जटिल रूप है।
मोनोसैकराइड की परिभाषा,संरचना और कार्य क्या है?
एक मोनोसैकराइड कार्बोहाइड्रेट का सबसे बुनियादी रूप है। मोनोसेकेराइड ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड के माध्यम से बड़े कार्बोहाइड्रेट बनाने के लिए संयुक्त हो सकते हैं , जिन्हें ओलिगोसेकेराइड या पॉलीसेकेराइड के रूप में जाना जाता है । एक ओलिगोसेकेराइड जिसमें केवल दो मोनोसैकेराइड होते हैं। जब 20 से अधिक मोनोसेकेराइड ग्लाइकोसिडिक बांड के साथ संयुक्त होते हैं, तो एक ओलिगोसेकेराइड एक पॉलिसैचेराइड जाता है । कुछ पॉलीसेकेराइड, जैसे सेल्युलोज, में हजारों मोनोसेकेराइड होते हैं।
मोनोसैकराइड का कार्य
कोशिकाओं के भीतर मोनोसैकराइड्स के कई कार्य होते हैं। सबसे पहले और सबसे महत्वपूर्ण, मोनोसेकेराइड का उपयोग ऊर्जा के उत्पादन और भंडारण के लिए किया जाता है। अधिकांश जीव मोनोसैकराइड ग्लूकोज को तोड़कर और बंधों से निकलने वाली ऊर्जा का संचयन करके ऊर्जा पैदा करते हैं। अन्य मोनोसेकेराइड का उपयोग लंबे फाइबर बनाने के लिए किया जाता है, जिसका उपयोग सेलुलर संरचना के रूप में किया जा सकता है। पौधे इस कार्य को पूरा करने के लिए सेल्यूलोज का निर्माण करते हैं, जबकि कुछ बैक्टीरिया अलग पॉलीसेकेराइड से समान कोशिका भित्ति का निर्माण कर सकता है यहां तक कि पशु कोशिकाएं भी पॉलीसेकेराइड के एक जटिल मैट्रिक्स के साथ खुद को घेर लेती हैं, जो सभी छोटे मोनोसेकेराइड से बने होते हैं।
मोनोसैकराइड संरचना
सभी मोनोसैकेराइड्स में (CH 2 O) n का एक ही सामान्य सूत्र होता है , जो दो हाइड्रोजन और एक ऑक्सीजन से बंधे एक केंद्रीय कार्बन अणु को निर्दिष्ट करता है। ऑक्सीजन भी एक हाइड्रोजन से बंध जाएगा, जिससे एक हाइड्रोक्साइड समूह जाएगा । क्योंकि कार्बन 4 बंध बना सकता है, इनमें से कई कार्बन अणु एक साथ बंध सकते हैं। श्रृंखला में कार्बन में से एक ऑक्सीजन के साथ दोहरा बंधन बनाएगा, जिसे कार्बनिक समूह कहा जाता है । यदि यह कार्बोनिल श्रृंखला के अंत में होता है, तो मोनोसैकराइड एल्डोज परिवार में होता है।
ऊपर ग्लूकोज की संरचना है । ग्लूकोज प्रकृति में सबसे आम मोनोसेकेराइड में से एक है, जिसका उपयोग जीवन के लगभग हर रूप में किया जाता है। यह साधारण मोनोसेकेराइड 6 कार्बन से बना है, प्रत्येक को छवि में लेबल किया गया है। पहला कार्बन कार्बोनिल समूह है। क्योंकि यह अणु के अंत में है, ग्लूकोज एल्डोज परिवार में है। आमतौर पर, 5 से अधिक कार्बन वाले मोनोसेकेराइड पानी के घोल में रिंग के रूप में मौजूद होते हैं। पांचवें कार्बन पर हाइड्रॉक्सिल समूह पहले कार्बन के साथ प्रतिक्रिया करेगा। हाइड्रॉक्सिल समूह अपने हाइड्रोजन परमाणु को छोड़ देता है जब यह पहले कार्बन के साथ एक बंधन बनाता है। कार्बन के साथ दूसरा बंधन टूटने पर नए हाइड्रोजन के साथ पहले कार्बन बॉन्ड पर डबल बॉन्डेड ऑक्सीजन। यह कार्बन का पूरी तरह से जुड़ा और स्थिर वलय बनाता है।
मोनोसैकराइड के उदाहरण
शर्करा
ग्लूकोज एक महत्वपूर्ण मोनोसैकेराइड है जिसमें यह कई जीवो को ऊर्जा और संरचना दोनों प्रदान करता है । यदि किसी कोशिका को अधिक ऊर्जा की आवश्यकता नहीं है, तो ग्लूकोज को अन्य मोनोसैकेराइड के साथ मिलाकर संग्रहीत किया जा सकता है। पौधे इन लंबी श्रृंखलाओं को स्टार्च के रूप में संग्रहीत करते हैं, जिन्हें बाद में अलग किया जा सकता है और ऊर्जा के रूप में उपयोग किया जा सकता है। पशु पॉलीसेकेराइड ग्लाइकोजन में ग्लूकोज की श्रृंखला स्टोर करते हैं , जो बहुत सारी ऊर्जा स्टोर कर सकते हैं।
ग्लूकोज को मोनोसेकेराइड के लंबे तारों में भी जोड़ा जा सकता है ताकि फाइबर के समान पॉलीसेकेराइड बन सकें। पौधे आमतौर पर इसे सेल्यूलोज के रूप में उत्पन्न करते हैं। सेलूलोज़ ग्रह पर सबसे प्रचुर मात्रा में अणुओं में से एक है, और अगर हम एक बार में इसका वजन कर सकते हैं तो इसका वजन लाखों टन होगा।
फ्रुक्टोज
हालांकि लगभग ग्लूकोज के समान, फ्रुक्टोज थोड़ा अलग अणु है। सूत्र ((सीएच 2 ओ) 6 ) एक ही है, लेकिन संरचना बहुत अलग है। नीचे फ्रुक्टोज की एक छवि है:
ध्यान दें कि कार्बोनिल समूह अणु के अंत में होने के बजाय, ग्लूकोज के रूप में, यह दूसरा कार्बन डाउन है। यह फ्रुक्टोज को एल्डोज के बजाय केटोज बनाता है। ग्लूकोज की तरह, फ्रुक्टोज में अभी भी 6 कार्बन होते हैं, प्रत्येक में एक हाइड्रॉक्सिल समूह जुड़ा होता है। हालाँकि, क्योंकि फ्रुक्टोज में डबल बॉन्डेड ऑक्सीजन एक अलग जगह पर मौजूद होती है, इसलिए थोड़ा अलग आकार का वलय बनता है। प्रकृति में, यह एक बड़ा अंतर बनाता है कि चीनी को कैसे संसाधित किया जाता है। कोशिकाओं में अधिकांश प्रतिक्रियाएं विशिष्ट एंजाइमों द्वारा उत्प्रेरित होती हैं। अलग-अलग आकार के मोनोसेकेराइड्स में से प्रत्येक को टूटने के लिए एक विशिष्ट एंजाइम की आवश्यकता होती है।
फ्रुक्टोज, क्योंकि यह एक मोनोसेकेराइड है, अन्य मोनोसेकेराइड के साथ मिलकर ओलिगोसेकेराइड बना सकता है। पौधों द्वारा बनाया जाने वाला एक बहुत ही सामान्य डिसैकराइड सुक्रोज है । सुक्रोज एक फ्रुक्टोज अणु है जो ग्लाइकोसिडिक बंधन के माध्यम से ग्लूकोज अणु से जुड़ा होता है।
गैलेक्टोज
गैलेक्टोज एक मोनोसेकेराइड है जो कई जीवों, विशेष रूप से स्तनधारियों में उत्पन्न होता है। स्तनधारी अपने बच्चों को ऊर्जा देने के लिए दूध में गैलेक्टोज का उपयोग करते हैं। गैलेक्टोज ग्लूकोज के साथ मिलकर डिसैकराइड लैक्टोज बनाता है। लैक्टोज में बंधन बहुत अधिक ऊर्जा रखते हैं, और इन बंधनों को अलग करने के लिए नवजात स्तनधारियों द्वारा विशेष एंजाइम बनाए जाते हैं। एक बार अपनी मां के दूध से दूध छुड़ाने के बाद, लैक्टोज को ग्लूकोज और गैलेक्टोज मोनोसेकेराइड में तोड़ने वाले एंजाइम खो जाते हैं।
मनुष्य, एकमात्र स्तनपायी प्रजाति होने के नाते जो वयस्कता में दूध का सेवन करता है, उसने कुछ दिलचस्प एंजाइम कार्य विकसित किए हैं। बहुत अधिक दूध पीने वाली आबादी में, अधिकांश वयस्क अपने अधिकांश जीवन में लैक्टोज को पचाने में सक्षम होते हैं।
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