Avainero glukoosigalaktoosin ja mannoosin välillä on se, että glukoosi on kuuden hiilen rakenne ja galaktoosi on glukoosin C4-epimeeri, kun taas mannoosi on glukoosin C2-epimeeri.
Epimeeri on orgaaninen yhdiste, jota kuvataan yhdessä orgaanisten yhdisteiden isomerian kanssa. Voimme määritellä epimeerin tietyn yhdisteen isomeeriksi, jolla on asymmetrinen hiiliatomi. Esimerkiksi galaktoosi ja mannoosi ovat glukoosin epimeerejä.
Mikä on glukoosi?
Glukoosi on orgaaninen yhdiste, jonka kemiallinen kaava on C6H12O6. Se on yksinkertainen sokerimolekyyli. Voimme löytää glukoosin yleisimpänä monosakkaridimolekyylinä hiilihydraattiyhdisteiden joukossa. Sen lähteitä ovat kasvit (joissa glukoosia tuotetaan) ja levät, joissa voi tapahtua fotosynteesi tuottaakseen glukoosia hiilidioksidista ja vedestä auringonvalon energian avulla. Lisäksi eläinten energia-aineenvaihdunnassa glukoosi on tärkein energianlähde. Tätä energistä glukoosin muotoa kutsutaan tärkkelykseksi ja amylopektiiniksi, kun sitä varastoidaan kasveissa, ja eläimissä sitä kutsutaan glykogeeniksi. Voimme erottaa glukoosia sen lähteistä, ja sitä on saatavilla myös kaupallisena tuotteena markkinoilla. Tämä aine näyttää valkoiselta jauheelta ja maistuu erittäin make alta.
Glukoosimolekyyliä kutsutaan heksoosiksi, koska se sisältää kuusi hiiliatomia molekyyliä kohden. Heksoosi on monosakkaridiryhmän alaluokka. Glukoosilla on kaksi isomeeristä muotoa, D-glukoosi ja L-glukoosi, ja D-isomeeri on stabiilin ja runsain isomeerinen muoto. Sitä esiintyy luonnossa laaj alti. Voimme saada glukoosia hydrolysoimalla hiilihydraatteja, kuten maitosokeria tai laktoosia, sokeriruo'ossa olevasta sakkaroosista, m altoosista, kasvien selluloosasta jne.
Kuva 01: Glukoosin rakenne
Kun tarkastellaan glukoosimolekyylin kemiallista rakennetta, se sisältää viisi hydroksyyliryhmää (-OH). Nämä hydroksyyliryhmät on järjestetty erityiseen kuvioon sen kuuden hiilen rungossa. Sen lisäksi, että sillä on kaksi isomeerimuotoa, glukoosin hiilirengasrakenteessa on kaksi erilaista hydroksyyliryhmien järjestelyä; nämä on nimetty alfa- ja beetarakenteiksi.
Mikä on galaktoosi?
Galaktoosi on glukoosimolekyylin C4-epimeeri. Siksi galaktoosilla on myös sama kemiallinen kaava kuin glukoosilla (C6H12O6). Joskus tämä yhdistenimi on lyhennetty nimellä Gal. Se on monosakkaridisokerimolekyyli, jolla on makea maku, joka muistuttaa glukoosia. Voimme nimetä tämän yhdisteen aldoheksoosiksi, koska se on heksoosisokeri, jossa on aldehydifunktionaalinen ryhmä. Kun galaktoosimolekyyli yhdistetään glukoosimolekyyliin, se muodostaa laktoosimolekyylin. Lisäksi galaktoosin polymeerinen muoto on galaktaani, ja se löytyy hemiselluloosasta.
Galaktoosin kemiallista rakennetta tarkasteltaessa sitä voi esiintyä sekä avoimessa ketjussa että syklisessä muodossa. Ketjun päässä on karbonyyliryhmä. Galaktoosimolekyylissä on neljä isomeeriä, jotka ovat olemassa syklisessä muodossa. Näillä syklisillä muodoilla on kaksi anomeerimuotoa alfa- ja beetamuotoina.
Kuva 02: Galaktoosin neljä syklistä muotoa
Löydämme galaktoosin lähteitä pääasiassa maitotuotteista, kuten tuoreesta maidosta, jogurtista, avokadoista, sokerijuurikkaista jne. Lisäksi elimistössämme voi syntetisoitua galaktoosimolekyylejä.
Mikä on Mannose?
Mannoosi on glukoosimolekyylin C2-epimeeri. Se on aldoheksoosisarjan hiilihydraattien sokerimolekyyli. Tämä yhdiste on erittäin tärkeä ihmisen aineenvaihdunnassa, kuten tiettyjen proteiinimolekyylien glykosylaatiossa.
Kuva 03: Mannoosin kemiallinen rakenne
Voimme löytää mannoosimolekyylin, joka esiintyy kahdessa muodossa pyranoosirengasrakenteena ja furanoosirengasrakenteena. Pyranoosirenkaassa on kuusi hiiliatomia, kun taas furanoosirengasrakenteessa on viisi hiiliatomia renkaassa. Jokaisella renkaan sulkeutumisella on kuitenkin yleensä joko alfa- tai beeta-konfiguraatio anomeerisen hiilen keskustassa.
Voimme tuottaa mannoosia hapettamalla mannitolia tai glukoosista Lory-de Bruyn-van Ekenstein-muunnosreitin kautta. Nämä kaksi menetelmää ovat erittäin tärkeitä, koska meidän on tuotettava mannoosia käytettäväksi ravintolisänä, joka on tärkeä virtsatieinfektioiden ehkäisyssä.
Kun tarkastellaan mannoosimolekyylin kemiallista rakennetta, se eroaa glukoosin rakenteesta toisessa hiilen kiraalisessa keskuksessa (C2-asema). Mannoosimolekyylissä on 4C1-rypytys liuosrenkaan muodossa. Tämä ero glukoosin ja mannoosin välillä johtaa näiden kahden heksoosin hyvin erilaisiin biokemiallisiin ominaisuuksiin.
Mitä eroa on glukoosigalaktoosilla ja mannoosilla?
Galaktoosi ja mannoosi ovat glukoosimolekyylin epimeerejä. Keskeinen ero glukoosigalaktoosin ja mannoosin välillä on, että glukoosi on kuuden hiilen rakenne ja galaktoosi on glukoosin C4-epimeeri, kun taas mannoosi on glukoosin C2-epimeeri. Lisäksi glukoosia tuotetaan luonnollisesti kasveissa fotosynteesin kautta. Galaktoosia tuotetaan laktoosin hydrolyysillä, jota laktaasientsyymi katalysoi, kun taas mannoosia tuotetaan mannitolin hapettumisen kautta tai glukoosista Lory-de Bruyn-van Ekenstein-muunnosreitin kautta.
Alla infografiikka taulukoi glukoosigalaktoosin ja mannoosin väliset erot yksityiskohtaisesti.
Yhteenveto – glukoosi galaktoosi vs mannoosi
Epimeeri on tietyn yhdisteen isomeeri, jossa on asymmetrinen hiiliatomi. Galaktoosi ja mannoosi ovat glukoosin epimeerejä. avainero glukoosigalaktoosin ja mannoosin välillä on se, että glukoosi on kuuden hiilen rakenne ja galaktoosi on glukoosin C4-epimeeri, kun taas mannoosi on glukoosin C2-epimeeri.
