Kluczowa różnica między glukozą galaktozą a mannozą polega na tym, że glukoza jest strukturą sześciowęglową, a galaktoza jest epimerem C4 glukozy, podczas gdy mannoza jest epimerem C2 glukozy.
Epimer to związek organiczny opisany wraz z izomerią związków organicznych. Możemy zdefiniować epimer jako izomer konkretnego związku, który ma asymetryczny atom węgla. Na przykład galaktoza i mannoza są epimerami glukozy.
Co to jest glukoza?
Glukoza jest związkiem organicznym o wzorze chemicznym C6H12O6. To prosta cząsteczka cukru. Możemy znaleźć glukozę jako najliczniejszą cząsteczkę monosacharydu wśród związków węglowodanowych. Jej źródłami są rośliny (gdzie wytwarzana jest glukoza) i algi, w których może zachodzić fotosynteza produkująca glukozę z dwutlenku węgla i wody, wykorzystując energię światła słonecznego. Ponadto w metabolizmie energetycznym zwierząt glukoza jest najważniejszym źródłem energii. Ta energetyczna forma glukozy jest przechowywana w roślinie, nazywana skrobią i amylopektyną, a u zwierząt jest znana jako glikogen. Możemy pozyskiwać glukozę z jej źródeł, jest ona również dostępna na rynku jako produkt komercyjny. Substancja ta występuje w postaci białego proszku i ma bardzo słodki smak.
Cząsteczka glukozy jest nazywana heksozą, ponieważ zawiera sześć atomów węgla w cząsteczce. Heksoza to podkategoria grupy monosacharydów. Istnieją dwie izomeryczne formy glukozy, takie jak D-glukoza i L-glukoza, a izomer D jest najbardziej stabilną i powszechnie występującą formą izomeryczną. Występuje szeroko w przyrodzie. Glukozę możemy uzyskać poprzez hydrolizę węglowodanów takich jak cukier mleczny czy laktoza, z sacharozy występującej w trzcinie cukrowej, z m altozy, z celulozy z roślin itp.
Rysunek 01: Struktura glukozy
Rozważając strukturę chemiczną cząsteczki glukozy, zawiera ona pięć grup hydroksylowych (-OH). Te grupy hydroksylowe są ułożone według określonego wzoru wzdłuż sześciowęglowego szkieletu. Oprócz posiadania dwóch form izomerycznych, istnieją dwa różne układy grup hydroksylowych w strukturze pierścienia węglowego glukozy; są one nazywane strukturą alfa i strukturą beta.
Co to jest galaktoza?
Galaktoza jest epimerem C4 cząsteczki glukozy. Dlatego galaktoza ma również taki sam wzór chemiczny jak glukoza (C6H12O6). Czasami ta nazwa związku jest skracana jako Gal. Jest to cząsteczka cukru monosacharydowego o słodkim smaku podobnym do glukozy. Możemy nazwać ten związek aldoheksozą, ponieważ jest to cukier heksozowy mający aldehydową grupę funkcyjną. Kiedy cząsteczka galaktozy jest połączona z cząsteczką glukozy, tworzy cząsteczkę laktozy. Co więcej, polimeryczną formą galaktozy jest galaktan, który możemy znaleźć w hemicelulozie.
Rozważając strukturę chemiczną galaktozy, może ona występować zarówno w formie otwartej, jak i cyklicznej. Na końcu łańcucha znajduje się grupa karbonylowa. Istnieją cztery izomery cząsteczki galaktozy, które występują w formie cyklicznej. Te cykliczne formy mają dwie formy anomeryczne jako formy alfa i beta.
Rysunek 02: Cztery cykliczne formy galaktozy
Źródła galaktozy możemy znaleźć głównie wśród produktów mlecznych, takich jak świeże mleko, jogurt, w awokado, burakach cukrowych itp. Co więcej, cząsteczki galaktozy mogą być syntetyzowane w naszym organizmie.
Co to jest mannoza?
Mannoza jest epimerem C2 cząsteczki glukozy. Jest to cząsteczka cukru w serii węglowodanów aldoheksozy. Związek ten jest bardzo ważny w metabolizmie człowieka, np. w glikozylacji niektórych cząsteczek białka.
Rysunek 03: Struktura chemiczna mannozy
Możemy znaleźć cząsteczkę mannozy występującą w dwóch formach jako struktura pierścienia piranozy i struktura pierścienia furanozy. Pierścień piranozowy zawiera sześć atomów węgla, podczas gdy struktura pierścienia furanozowego ma pięć atomów węgla w pierścieniu. Jednak każde zamknięcie pierścienia ma tendencję do posiadania konfiguracji alfa lub beta w anomerycznym centrum węgla.
Możemy wytwarzać mannozę poprzez utlenianie mannitolu lub z glukozy na drodze transformacji Lory-de Bruyn-van Ekenstein. Te dwie metody są bardzo ważne, ponieważ musimy wyprodukować mannozę do stosowania jako suplement diety, który jest ważny w zapobieganiu infekcjom dróg moczowych.
Rozważając strukturę chemiczną cząsteczki mannozy, różni się ona od struktury glukozy w drugim centrum chiralnym węgla (pozycja C2). Cząsteczka mannozy pokazuje pofałdowanie 4C1 w postaci pierścienia roztworu. Ta różnica między glukozą a mannozą prowadzi do bardzo różnych cech biochemicznych tych dwóch heksoz.
Jaka jest różnica między galaktozą glukozową a mannozą?
Galaktoza i mannoza to epimery cząsteczki glukozy. Kluczowa różnica między glukozą galaktozą a mannozą polega na tym, że glukoza jest strukturą sześciowęglową, a galaktoza jest epimerem C4 glukozy, podczas gdy mannoza jest epimerem C2 glukozy. Co więcej, glukoza jest naturalnie wytwarzana przez fotosyntezę w roślinach. Galaktoza jest wytwarzana w wyniku hydrolizy laktozy katalizowanej przez enzym laktazy, podczas gdy mannoza jest wytwarzana w wyniku utleniania mannitolu lub glukozy na drodze transformacji Lory-de Bruyn-van Ekenstein.
Poniższa infografika szczegółowo przedstawia różnice między glukozą galaktozą a mannozą.
Podsumowanie – Glukoza Galaktoza kontra mannoza
Epimer to izomer konkretnego związku, który ma asymetryczny atom węgla. Galaktoza i mannoza to epimery glukozy. Kluczowa różnica między glukozą galaktozą a mannozą polega na tym, że glukoza jest strukturą sześciowęglową, a galaktoza jest epimerem C4 glukozy, podczas gdy mannoza jest epimerem C2 glukozy.
