Определение сахарозы
Сахароза, обычно известная как «столовый сахар» или «тростниковый сахар», представляет собой углевод, образующийся из комбинации глюкозы и фруктозы. Глюкоза – это простой углевод, образующийся в результате фотосинтез, Фруктоза почти идентична, за исключением расположения двойной связи кислорода. Обе они представляют собой молекулы с шестью углеродами, но фруктоза имеет немного другую конфигурацию. Когда эти два соединяются, они становятся сахарозой.
Растения используют сахарозу в качестве хранилища молекула, Для быстрой энергии клетки могут хранить сахар для последующего использования. Если накоплено слишком много, растения могут начать объединять сложные сахара, такие как сахароза, в большие и более плотные молекулы, такие как крахмалы. Эти молекулы и жирные липиды являются основными химическими веществами, используемыми растениями. В свою очередь, животные едят эти сахара и крахмалы, расщепляют их обратно в глюкозу и используют энергию в связях глюкозы для питания наших клеток.
Сахароза была важным сахаром для человека, потому что она легко извлекается из растений, таких как сахарный тростник и сахарная свекла. Эти растения имеют тенденцию хранить избыток сахара, и из этого мы производим большую часть сахара, который мы используем. Даже самые «натуральные» подсластители, которые утверждают, что они полезнее, чем сахароза, представляют собой просто другую версию глюкозы, по-разному комбинируемую растениями.
Структура сахарозы
Как уже упоминалось выше, сахароза дисахарид или молекула, состоящая из двух моносахаридов. Глюкоза и фруктоза являются моносахаридами, но вместе они образуют дисахаридную сахарозу. Это важный процесс для хранения и сжатия энергии. Растения делают это, чтобы облегчить транспортировку большого количества энергии через сахарозу. Этот процесс можно увидеть на следующем изображении.
В растение создавая сахарозу, фермент приходит, чтобы разбить эти два кольца вместе и извлечь молекулу воды. Этот процесс называется реакцией конденсации и образует гликозидную связь между двумя молекулами. Как вы можете видеть на изображении, реакция также может пойти другим путем. Чтобы растворить сахарозу во фруктозе и глюкозе, молекула воды может быть добавлена обратно. Это то, что происходит с сахарозой, когда вы ее перевариваете.
Использование сахарозы
Сахароза является наиболее распространенной формой углеводов, используемых для транспортировки углерода в растении. Сахароза может растворяться в воде, сохраняя при этом стабильную структуру. Затем сахароза может быть экспортирована растительными клетками в флоэма, специальный сосудистая ткань Предназначен для перевозки сахара. Из клеток, в которых она была продуцирована, сахароза проходит через межклеточные пространства внутри лист, Это прибывает в сосудистый пучок, где специализированные клетки качают это во флоэму. ксилема или сосудистая трубка, которая несет воду, добавляет небольшое количество воды во флоэму, чтобы предотвратить застывание сахарной смеси. Затем смесь сахарозы продвигается вниз по флоэме, достигая клеток в стебле и корнях, которые не имеют хлоропластов и полагаются на листья для получения энергии.
Сахароза всасывается в эти клетки, и ферменты начинают разрушать сахарозу обратно в ее составные части. Шестиуглеродную глюкозу и фруктозу можно разбить на 3-углеродные молекулы, которые импортируются в митохондрии где они проходят цикл лимонной кислоты (ака Цикл Кребса ). Этот процесс уменьшает коферменты, которые затем используются в окислительного фосфорилирования создать спс. Энергия внутри связей АТФ может привести в действие многие из реакций, которые эти клетки должны завершить, чтобы поддержать ствол и корни.
Точно так же вся другая жизнь на Земле зависит от сахарозы и других углеводов, производимых растениями. Сахароза была одним из первых веществ, которые массово извлекали из растений, создавая белый столовый сахар, который мы знаем сегодня. Эти сахара извлекаются и очищаются от крупных культур, включая сахарный тростник и сахарную свеклу. Чтобы извлечь сахар, растения обычно варят или нагревают, высвобождая сахар. «Сахар в сыром виде» – это сахар, который не подвергался дальнейшей обработке, в то время как белый столовый сахар подвергается большей очистке.
викторина
1. Какой из следующих терминов описывает сахарозу?A. дисахаридB. моносахаридов C. кетоза
Ответ на вопрос № 1
верно. Сахароза – это дисахарид, то есть она состоит из двух моносахаридов или сахаров. Вы также можете думать о нем как о «сложном сахаре» или «сложном углеводе».
2. Что из перечисленного НЕ является использованием сахарозы?A. подсластительB. Хранение информацииC. Углерод-транспортное
Ответ на вопрос № 2
В верно. Люди используют сахарозу в качестве подсластителя, в то время как растения используют ее для транспортировки углерода, который они приобрели и наполнили энергией. Рибоза, пятиуглеродный сахар, используется в создании ДНК, которая хранит информацию. Использование углеводов действительно невероятно.
3. Предметы, перечисленные ниже, хранят энергию в своих связях. Какая из следующих молекул хранит САМУЮ энергию?A. глюкозаB. СахарозаC. Крахмал
Ответ на вопрос № 3
С верно. Помните, что сахароза состоит из двух меньших молекул. Каждый из них содержит одинаковое количество связей, что означает, что сахароза накапливает в два раза больше энергии, чем глюкоза, приблизительно. Крахмал состоит из множества молекул глюкозы. Таким образом, крахмал хранит большую часть энергии этих веществ. Тем не менее, крахмал трудно транспортировать по всему растению, что делает сахарозу предпочтительным методом транспортировки энергии через источник углерода.
Ссылки
- Джонс-младший, Дж. Б. (2005). Гидропоника: Практическое руководство для безземельного садовода (2-е изд.). Бока Ратон: CRC Press.
- McMahon, M.J., Kofranek, A.M. & Rubatzky, V.E. (2011). Наука о растениях: рост, развитие и использование культурных растений (5-е изд.). Бостон: Прентинс Холл.
- Нельсон Д.Л. и Кокс М.М. (2008). Принципы биохимия, Нью-Йорк: W.H. Фримен и Компания.