sokeri

Sisällysluettelo

määritelmä

substantiivi
monikko: sokerit
sug·ar, ˈʃʃɡ(1) Mikä tahansa monosakkaridi tai disakkaridi, jota erityisesti eliöt käyttävät energian varastointiin
(2) Mikä tahansa makea, kiteinen kiinteä disakkaridi, jota käytetään makeutusaineena tai säilöntäaineena

yksityiskohdat

terminologia

termi sokeri on yleisnimitys kaikille disakkarideille ja monosakkarideille. Sokerit ovat elävien solujen olennainen rakenneosa ja energianlähde monissa eliöissä. Sokerit luokitellaan monomeeristen yksiköiden lukumäärän perusteella. Termi yksinkertaiset sokerit tarkoittavat monosakkarideja. Termi pöytäsokeri tai rakeistettu sokeri viittaa todellisuudessa sakkaroosiin, joka on disakkaridi, joka koostuu kahdesta monosakkaridista: glukoosista ja fruktoosista. Sakkaroosi on monille tuttu sokerin muoto. Sitä käytetään ruoanvalmistuksessa, kuten kakuissa, leivonnaisissa ja jälkiruoissa. Sitä käytetään myös ainesosana useissa juomissa, kuten limsoissa, kahvissa ja mehuissa.

yleiskatsaus

hiilihydraatit, erityisesti polysakkaridit, ovat yksi biomolekyylien neljästä pääryhmästä. Muut ovat proteiineja, aminohappoja ja nukleiinihappoja. Hiilihydraatti viittaa mihin tahansa orgaanisten yhdisteiden ryhmään, joka koostuu hiilestä, vedystä ja hapesta, yleensä suhteessa 1:2:1, joten yleinen kaava: Cn (H2O) n. hiilihydraatit ovat runsaimpia biomolekyylien pääluokista. Ne ovat yksi tärkeimmistä ravintoaineista, jotka tuottavat energiaa, joka ruokkii erilaisia aineenvaihduntaprosesseja.
ravintoaineeksi hiilihydraatit voidaan luokitella niiden rakenteellisen monimutkaisuuden perusteella: yksinkertainen ja monimutkainen. Yksinkertaiset hiilihydraatit, joita joskus kutsutaan pelkäksi sokeriksi, ovat niitä, jotka sulavat helposti ja toimivat nopeana energianlähteenä. Monimutkaiset hiilihydraatit (kuten selluloosa, tärkkelys ja glykogeeni) ovat niitä, jotka tarvitsevat enemmän aikaa pilkkoutuakseen ja metaboloituakseen. Niissä on usein paljon kuitua ja yksinkertaisista hiilihydraateista poiketen ne aiheuttavat harvemmin piikkejä verensokeriin.

sokerin ominaisuudet

sokerit ovat muiden hiilihydraattien tavoin orgaanisia yhdisteitä. Orgaaninen yhdiste on yhdiste, joka yleensä sisältää hiiltä kovalenttisesti sitoutuneena muihin atomeihin, erityisesti hiili-hiili (C-C) ja hiili-vety (C-H). Neljä tärkeintä alkuainetta, joista sokerit ja muut hiilihydraatit muodostuvat, ovat hiili, vety, happi ja typpi. Sokerin yleinen kemiallinen kaava on Cn (H2O) n (tai Cn H2nOn), jossa n voi vaihdella välillä 3-7. Vetyatomien suhde happiatomeihin on usein 2: 1. (HUOM.poikkeus tähän sääntöön on deoksiriboosi.) Tämän kemiallisen kaavan säännön vuoksi sokereita ja useimpia hiilihydraatteja kutsutaan hiilen hydraateiksi. Useimmilla sokereilla on nimi, joka tyypillisesti päättyy in –ose. Ne voivat sisältää joko aldehydi-tai ketoniryhmiä.
sakkaridi on hiilihydraattien rakenteellinen (monomeerinen) yksikkö. Hiilihydraattien monomeerit (eli monosakkaridi) voivat liittyä toisiinsa muodostaen pidempiä ketjuja. Monosakkaridit ovat sidoksissa toisiinsa (tai muuhun ei-hiilihydraattiryhmään) glykosidisidoksella (jota kutsutaan myös glykosidisidokseksi), joka on kovalenttisen sidoksen tyyppi.

sokerien luokittelu

sakkaridi on hiilihydraattien rakenteellinen (monomeerinen) yksikkö, ja hiilihydraatit voidaan luokitella monosakkarideihin, disakkarideihin, oligosakkarideihin ja polysakkarideihin sakkaridiyksiköiden lukumäärän perusteella.

perustavanlaatuisin tyyppi ovat yksinkertaiset sokerit, joita kutsutaan monosakkarideiksi. Monosakkarideja ovat fruktoosi, galaktoosi ja glukoosi. Fruktoosia kutsutaan myös hedelmäsokeriksi. Sitä esiintyy luonnostaan hedelmissä, ruokosokerissa ja hunajassa. Se on sokereista makeinta. Galaktoosi on toinen yksinkertainen sokeri, mutta se nähdään usein sitoutuneena toiseen molekyyliin. Glukoosi on elimistön yleisin yksinkertaisen sokerin muoto, sillä se on välttämätöntä erilaisissa solutoiminnoissa, kuten soluhengityksessä. Kasveissa glukoosi on fotosynteesin päätuote. Nämä monosakkaridit ovat hiilihydraattien yksinkertaisimpia muotoja. Ne toimivat monomeereina, jotka liittyvät toisiinsa muodostaen melko monimutkaisen hiilihydraatin, esimerkiksi disakkaridit, oligosakkaridit ja polysakkaridit.

disakkaridit ovat hiilihydraatteja, jotka koostuvat kahdesta monosakkaridista. Esimerkkejä ovat laktoosi, maltoosi ja sakkaroosi. Pöytäsokeri on sakkaroosia, joka on glukoosista ja fruktoosista koostuva disakkaridi. Sitä käytetään yleisesti makeutusaineena. Sitä käytetään juomissa ja ruoanvalmistuksessa, kuten kakussa ja kekseissä. Kaupalliseen käyttöön tarkoitetun sokerin yleisiä lähteitä ovat sokeriruoko ja sokerijuurikas. Näistä kasveista kerätään puhdistettua sokeria.

Ravintosokerit

Ravintosokerit ovat pääosin peräisin kasveista, erityisesti sokeriruo ’ osta ja sokerijuurikkaasta. Hedelmistä saatavia sokereita käytetään yleisesti muun muassa omenoissa, banaaneissa, viinirypäleissä, appelsiineissa, persikoissa, päärynöissä, ananaksissa, mansikoissa ja luumuissa. Kasviksissa yleisimpiä lähteitä ovat sokeriruoko, sokerijuurikas, porkkana, jamssi ja bataatti. Sokeriruoko ja sokerijuurikas ovat kaksi tärkeintä sokerin lähdettä, joita markkinoilla myydään.
kaupallistettu sokeri on pääasiassa sakkaroosia. Ruskeasta sokerista on noin 97 prosenttia hiilihydraatteja. Se sisältää melassia ja on sellaisenaan väriltään vaaleaa tai tummaa ja maultaan rikkaampaa kuin valkoinen sokeri. Valkoisessa rakeistetussa sokerissa on 99,9% hiilihydraatteja. Se on yleinen pöytäsokeri, jota käytetään makeutusaineena kotona. Keinotekoiset makeutusaineet koostuvat usein synteettisestä polysakkaridista maltodekstriinistä ja muista makeutusaineista.
liiallinen sokerin kulutus on yhteydessä diabetekseen, lihavuuteen, hampaiden reikiintymiseen ja sydän-ja verisuonitauteihin.

sokerien biologinen merkitys

polymeerien muodostuminen
yksinkertaisista sokereista, erityisesti monosakkarideista, voi syntyä luonnonpolymeerejä. Esimerkiksi oligosakkaridit ovat polymeerejä, jotka koostuvat jopa kymmenestä yksinkertaisesta sokerista. Esimerkkejä ovat raffinoosi, maltotrioosi ja maltotetraoosi. Polysakkaridit ovat pidempiä polymeerejä. Ne koostuvat useista sakkaridiyksiköistä (tästä nimitys poly). Esimerkkejä ovat tärkkelys, selluloosa ja glykogeeni.
rakenneosa
sokerit ovat tärkeä rakenneosa erilaisissa biologisissa materiaaleissa. Esimerkiksi nukleiinihapoissa, kuten RNA: ssa ja DNA: ssa, on sokeriosa eli vastaavasti riboosi ja deoksiriboosi. Monissa muissa biologisissa molekyyleissä on sokerikomponentteja, esimerkiksi glykoproteiineja, glykolipidejä, proteoglykaaneja, jotka puolestaan suorittavat tärkeitä tehtäviä esimerkiksi immuunivasteessa, detoksifikaatiossa, veren hyytymisessä, hedelmöityksessä, biologisessa tunnistuksessa jne.
ravinnon lähde ja aineenvaihdunta-energia
sokerit ovat tärkeä ravintoaine. Ne ovat yksi monien elävien organismien tärkeimmistä ravinnontarpeista, koska ne tarjoavat elimistölle kemiallisen energian lähteen. Koska yksinkertaiset sokerit ovat helposti ja helposti sulavassa muodossa, ne tarjoavat eliöille yhdisteen, josta energiapolttoaine voidaan helposti ja helposti saada. Monimutkaiset hiilihydraatit sen sijaan tarvitsevat pidemmän ajan pilkkoutuakseen ja metaboloituakseen.
ATP on kemiallista energiaa, joka tuotetaan soluhengityksessä useiden aineenvaihduntaprosessien kautta. Lyhykäisyydessä glukoosi (monosakkaridi) ”kirnuetaan” energian saamiseksi pääasiassa ATP: n muodossa. Ensinnäkin sarja reaktioita johtaa glukoosin muuttumiseen pyruvaatiksi. Tämän jälkeen se käyttää pyruvaattia muuntaen sen asetyylikoentsyymi-A: ksi hapetukseen entsyymivetoisella syklisellä reaktiolla, jota kutsutaan Krebs-sykliksi. Lopuksi elektroninsiirtoketjuun liittyvä reaktiokaskadi (redox-reaktiot) johtaa useampien ATPs: ien muodostumiseen (kemiosmoosin kautta).1 glykolyysissä käytettävät glukoosimolekyylit ovat peräisin hiilihydraattipitoisesta ruokavaliosta. Monimutkaiset hiilihydraatit hajoavat yksinkertaisemmiksi monosakkarideiksi, kuten glukoosiksi, pilkkoutumalla.
energian varastointi
monosakkaridit voidaan varastoida myöhempää käyttöä varten, kun niitä ei vielä tarvita. Niistä voidaan muuttaa energiapitoisia polysakkarideja, erityisesti kasvien tärkkelystä ja eläinten glykogeeniä. Kasveissa tärkkelystä on runsaasti amyloplasteissa eri kasvielimien solujen sisällä, esimerkiksi hedelmissä, siemenissä, juurakoissa ja mukuloissa. Eläimillä glykogeeni varastoituu maksaan ja lihassoluihin.

Yleiset biologiset reaktiot

kasvit ja muut fotosynteesin avulla tuottavat glukoosia. Käytetään hiilidioksidia, vettä, epäorgaanisia suoloja ja valoa imevien pigmenttien, kuten klorofyllin ja muiden lisäpigmenttien, keräämää valoenergiaa (auringonvalosta) hiilihydraattien (esim.glukoosin), veden ja happimolekyylien tuottamiseen.

monosakkaridit muodostavat disakkarideja ja muita polymeerejä liittymällä yhteen glykosidisidosten välityksellä. Prosessi on kuivuminen, koska monosakkaridien liittyminen johtaa veden vapautumiseen sivutuotteena.

prosessia, jossa monimutkaiset hiilihydraatit hajoavat yksinkertaisempiin muotoihin, kuten glukoosiin, kutsutaan sakaroinniksi. Siihen liittyy hydrolyysi. Ihmisillä ja muilla korkeammilla eläimillä tämä edellyttää entsymaattista toimintaa. Suussa glukoosia sisältävät monimutkaiset hiilihydraatit hajoavat yksinkertaisempiin muotoihin syljen amylaasin vaikutuksesta. Ohutsuolessa jatketaan monimutkaisten hiilihydraattien ruoansulatusta. Entsyymit kuten maltaasi, laktaasi ja sukraasi hajottavat disakkaridit monosakkaridi-ainesosiksi. Glukosidaasit ovat toinen ryhmä entsyymejä, jotka katalysoivat terminaalisen glukoosin poistumista pääasiassa glukoosin pitkistä ketjuista koostuvasta polysakkaridista.

pilkottujen hiilihydraattien monosakkaridit imeytyvät ohutsuolen epiteelisoluihin. Solut ottavat ne ylös suolen lumenista natriumioni-glukoosi-symport-järjestelmän kautta (glukoosikuljettajien tai GluT: n kautta). Glutsit ovat proteiineja, jotka helpottavat monosakkaridien, kuten glukoosin, kulkeutumista soluun. Seuraavaksi ne vapautuvat hiussuoniin helpottamalla diffuusiota. Kudosten solut ottavat ne taas verenkierrosta glutsien kautta. Solun sisällä glukoosi fosforyloituu, jolloin se jää solun sisään. Glukoosi-6-fosfaattia voidaan käyttää minkä tahansa seuraavista metaboliareiteistä: (1) glykolyysi kemiallisen energian syntetisoimiseksi, (2) glykogeneesi, jossa glukoosi tuodaan maksaan solukon glykogeeniksi varastoitavan vena portaen kautta, tai (3) Pentoosifosfaattireitti NADPH: n muodostamiseksi lipidisynteesiä varten ja pentoosit nukleiinihapposynteesiä varten.

glykolyysi on aerobisen hengityksen alkuprosessi, joka tapahtuu sytosolissa. Tässä metaboliareitissä sytosolin reaktiosarja johtaa monosakkaridin, usein glukoosin, muuttumiseen pyruvaatiksi ja samanaikaisesti suhteellisen pienen määrän suurienergiaisia biomolekyylejä, kuten ATPs. Myös elektroneja kuljettavaa molekyyliä NADH: ta syntyy. Hapen läsnä ollessa prosessi voi edetä Krebs-sykliin ja oksidatiiviseen fosforylaatioon, jolloin syntyy enemmän ATPs: ää. Hapen puuttuessa tapahtuu anaerobinen hengitys.

glukoneogeneesi vaikuttaa glykolyysin käänteiseltä vaikutukselta siten, että glukoosi muutetaan pyruvaatiksi, kun taas glukoneogeneesissä pyruvaatti muutetaan glukoosiksi. Glukoosia muodostuu muiden kuin hiilihydraattien lähtöaineista (esim.pyruvaatti, laktaatti, glyseroli, glukogeeniset aminohapot). Glukoosia muodostuu hydrolysoimalla glukoosi-6-fosfaattia glukoosi-6-fosfataasientsyymin avulla. Sen jälkeen se sukkuloidaan endoplasmaisesta verkkokalvosta sytoplasmaan.

Glykogeneesi on metabolinen prosessi, jossa glukoosista tuotetaan glykogeeniä varastoitavaksi. Se tapahtuu pääasiassa maksa-ja lihassoluissa. Se tapahtuu vastauksena korkea glukoosipitoisuus verenkierrossa. Esimerkiksi eksogeeniset glukoosimolekyylit muuttuvat pitkiksi polymeereiksi, joita säilytetään solujen sisällä. Kun keho tarvitsee aineenvaihdunnallista energiaa, glykogeeni hajoaa glykogenolyysin kautta glukoosialayksiköiksi. Glykogeneesi on siis glykogenolyysin päinvastainen prosessi.

glykogenolyysi on prosessi, jossa maksassa oleva glykogeeni hajoaa. Näin syntyy glukoosia, jota voitaisiin käyttää energia-aineenvaihdunnassa. Varastoituneesta glykogeenistä irtoaa yksi glukoosimolekyyli. Seuraavaksi se muuttuu glukoosi-1-fosfaatiksi. Jälkimmäinen puolestaan muuntuu glukoosi-6-fosfaatiksi, joka pääsee glykolyysiin.

se on glukoosin metaboliareitti, jossa sytosolissa syntetisoidaan pentoosit ja NADPH. Pentoosifosfaattireitti toimii vaihtoehtoisena metaboliareittinä glukoosin hajoamisessa. Eläimillä sitä esiintyy maksassa, lisämunuaiskuoressa, rasvakudoksissa, kiveksissä jne. Tämä reitti on neutrofiilien pääasiallinen metaboliareitti. Siten synnynnäinen puutos reitissä tuottaa herkkyyttä infektiolle. Kasveilla osa reitistä toimii heksoosien muodostumisessa hiilidioksidista yhteyttämisessä.

tässä metaboliareitissä glykolyysiin päätyy glukoosin sijaan fruktoosia. Fruktoosin on kuitenkin käytävä läpi tiettyjä vaiheita, ennen kuin se voi joutua glykolyysiin. Eläimillä fruktoosiaineenvaihdunta tapahtuu lihaksissa, rasvakudoksissa ja munuaisissa.

galaktoosi on peräisin laktoosista (maitosokeri, joka koostuu glukoosimolekyylistä ja galaktoosimolekyylistä). Tässä metaboliareitissä galaktoosi siirtyy glykolyysiin fosforyloimalla sitä ensin galaktokinaasientsyymin välityksellä ja muuntamalla sen sitten glukoosi-6-fosfaatiksi.

sokeria tulee sopivasti assimiloida ja hajottaa oikean aineenvaihdunnan varmistamiseksi. Esimerkiksi glukoosipitoisuuksia tulisi säädellä ja pitää tasaisina. Ihmisillä veren glukoosipitoisuuden säätely tapahtuu hormonien, insuliinin ja glukagonin vaikutuksesta. Haimasolut tuottavat ja vapauttavat näitä hormoneja. Kun veren glukoosipitoisuus on alhainen, haima pyrkii vapauttamaan glukagonia. Mutta kun veren glukoosipitoisuus on korkea, haima vapauttaa insuliinia. Tämä johtuu siitä, että glukagoni stimuloi sokerintuotantoa. Se stimuloi maksassa varastoituneen glykogeenin muuntumista glukoosiksi, joka vapautuu verenkiertoon. Insuliini taas edistää glukoosin ottamista verenkierrosta luustolihassolujen ja rasvakudosten kautta niin, että glukoosi voi glykogenolyysin kautta muuntua ja varastoitua glykogeeniksi.

Supplementary

etymologia

  • Arabialainen ja persialainen ”shaker”
  • johdetut termit

    • Pyökkisokeri
    • juurikassokeri
    • aivosokeri
    • desoksisokeri
    • rypälesokeri inverttisokeri

    • mallassokeri
    • ljysokeri

    • sokerialkoholi
    • puusokeri

    lisätietoja

    Katso myös

    • Biomolekyylit
    • nutrition
    • photosynthesis
    • monosaccharide
    • disaccharide
    • carbohydrate

    Reference

    1. Gonzaga, M. V. Mitochondrial DNA – hallmark of psychological stress – Biology Blog & Dictionary Online. (2018, September 29). Retrieved from ://www.biologyonline.com/ mitochondrial-dna-hallmark-of-psychological-stress/Link

    toteaa

    lisätietoja hiilihydraateista ja niiden roolista ruokavaliossamme löytyy tasapainoista ruokavaliota tutkivasta kehitysbiologian opetusohjelmasta. https://www.biologyonline.com/7/8-balanced-diet.htm

You might also like

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.