انواع کربوهیدرات در زیست شناسی – به زبان ساده + معرفی و طبقه بندی

کربوهیدرات‌ها ترکیبات آلی هستند که ساختار اصلی آن‌‌ها از اتم‌های اکسیژن، کربن و هیدروژن تشکیل شده است. این ترکیبات منبع اصلی تامین انرژی در بیشتر موجودات زنده هستند و در تشکیل ساختار دیواره سلولی باکتری‌ها، گیاهان، اسکلت خارج سلولی جانوران و غشای پلاسمایی شرکت می‌کنند. مونوساکاریدها ساده‌ترین کربوهیدرات‌ها هستند که از یک گروه آلدهید یا کتون، حداقل سه اتم کربن، گروه‌های هیدروکسیل و هیدروژن تشکیل می‌شوند. از پیوند دو مونوساکارید با هم دی‌ساکاریدها ایجاد می‌شود. لاکتوز (قند شیر) و ساکاروز (شکر) دو دی‌ساکارید رژیم غذایی انسان است. پلی‌ساکاریدها، پلیمرهای کربوهیدراتی هستند که از تعداد زیادی مونوساکارید با پیوند کووالانسی و ساختار خطی یا منشعب در سلول‌های گیاهی و جانوری تشکیل می‌شود. گلیکوژن و نشاسته پلیمرهای گلوکز در سلول‌های جانوری و گیاهی است که در صورت نیاز به بدن به‌وسیله آنزیم‌های هیدرولازی تجزیه می‌شود. در این مطلب از مجله فرادرس ساختار پایه انواع کربوهیدرات و ترکیب آن با سایر مولکول‌های زیستی را توضیح می‌دهیم. پس تا انتها با این مطلب همراه باشید تا آشنایی بیشتری با کربوهیدرات‌ها پیدا کنید.

انواع کربوهیدرات چیست؟

کربوهیدرات‌ها فراوان‌ترین مولکول‌های زیستی در طبیعت و منبع اصلی تامین انرژی در بسیاری از موجودات زنده از ساده‌ترین پروکاریوت‌ها تا یوکاریوت‌های پیچیده هستند. کربوهیدرات‌های پلیمری بخشی از ساختار دیواره سلولی گیاهان و باکتری‌ها، و بافت‌های جانوری را می‌سازد و کربوهیدرات‌های متصل به پروتئین یا لیپیدها در انتقال پیام بین سلولی در جانوران شرکت می‌کند. بیشتر این ترکیبات آلی، آلدهید یا کتون حلقوی با فرمول $$(CH_2O)_n$$ هستند و گروه‌های سولفور (S)، نیتروژن (N) یا فسفر (P) به ساختار بعضی از آن‌ها اضافه شده است. انواع کربوهیدرات بر اساس تعداد زیرواحدهای سازنده به مونوساکاریدها، اولیگوساکاریدها و پلی‌ساکاریدها تقسیم می‌شوند.

فیلم آموزش زیست شناسی ۱ – پایه دهم + نکات کنکور در فرادرس

کلیک کنید

• مونوساکاریدها یا قندهای ساده از یک زیرواحد پلی‌هیدروکسی آلدهید یا کتون تشکیل شده است.
• اولیگوساکاریدها زنجیره کوتاهی از زیرواحدهای مونوساکاریدی است که با پیوندهای گلیکوزیدی به هم وصل می‌شوند. اولیگوساکاریدهای دو زیرواحدی یا دی‌ساکاریدها، فراوان‌ترین انواع کربوهیدرات در این گروه هستند.
• پلی‌ساکاریدها حداقل از ۲۰ زیرواحد مونوساکاریدی تشکیل شده‌اند. بعضی از انواع این کربوهیدرات ازجمله سلولز پلیمرهای خطی و بعضی دیگر ازجمله گلیکوژن پلیمرهای منشعبی هستند که از زیرواحدهای تکراری گلوکز تشکیل می‌شوند.

انواع مونوساکارید

مونوساکاریدها ترکیبات جامد بلوری، بی‌رنگ و محلول در آب هستند. زنجیره اصلی این ترکیبات از اتم‌های کربنی تشکیل شده که با پیوندهای کووالانسی یگانه به هم متصل می‌شوند. در ساختار باز (ساختار فیشر) این ترکیبات یک کربن با پیوند دوگانه به اکسیژن متصل شده و گروه کربونیل مونوساکارید را می‌سازد. کربن‌های دیگر با یک اتم H، یک گروه OH و دو کربن دیگر پیوند دارند. آلدوزها، مونوساکاریدهای آلدهیدی هستند که گروه کربونیل آن‌ها در یک انتهای زنجیره اصلی قرار دارد و کتوزها، مونوساکاریدهایی هستند که گروه کربونیل آن‌ها در بخش‌های غیرانتهایی زنجیره اصلی است. گلیسرآلدهید ساده‌ترین آلدوز و دی‌هیدروکسی استون ساده‌ترین کتوز است. مونوساکاریدها بر اساس تعداد کربن به انواع تریوز (سه‌کربنه)، تتروز (چهارکربنه)، پنتوز (پنج‌کربنه)، هگزوز (شش‌کربنه)و هپتوز (هفت‌کربنه) تقسیم می‌شوند.

فیلم آموزش بیوشیمی کربوهیدرات و لیپید در فرادرس

کلیک کنید

در تمام مونوساکاریدها به جز دی‌هیدروکسی استون، یک یا چند کربن نامتقارن یا مرکز کایرال وجود دارد. در هر مرکز کایرال اتم کربن به چهار گروه اتمی متفاوت متصل است. آرایش فضایی متفاوت گروه‌های متصل به کربن کایرال سبب ایجاد دو ساختار مولکولی می‌شود که تصویر آینه‌ای هم هستند. این ساختارها پرتو نور قطبی را در دو جهت متفاوت می‌چرخانند و به آن‌ها انانتیومر یا ایزومر نوری گفته می‌شود. ایزومرهای D پرتو نور را در جهت راست و ایزومر L پرتو نور را در جهت چپ می‌چرخاند. در هر کربوهیدرات با n کربن کایرال، $$2^n$$ ایزومر فضایی D و L وجود دارد. اما ایزومر فضایی مونوساکارید بر اساس مرکز کایرالی تعیین می‌شود که با گروه کربونیل بیشترین فاصله را دارد. این ایزومر فضایی را می‌توان بر اساس محل قرارگیری گروه OH کربن کایرال در ساختار فیشر (ساختار سمت راست تصویر پایین) تعیین کرد. اگر گروه OH کربن کایرال در سمت راست باشد، مولکول D-مونوساکارید و اگر گروه OH سمت چپ کربن کایرال باشد، مولکول L-مونوساکارید است.

کربن‌های زنجیره اصلی مونوساکاریدها بر اساس نزدیکی به گروه کربونیل شماره‌گذاری می‌شوند. بر این اساس کربن گروه کربونیل، C1 است. به دو مونوساکاریدی که تنها در کنفورماسیون اتم‌های یک کربن تفاوت دارند، «اپیمر» (Epimer) گفته می‌شود. برای مثال D-گلوکز و D-مانوز اپیمرهایی هستند که کنفورماسیون اتم‌های کربن دوم آن‌ها و D-گلوکز و D-گالاکتوز اپیمرهایی هستند که کنفورماسیون اتم‌های کربن چهارم آن‌ها متفاوت است. آنزیم‌های اپیمراز در بدن انسان، تبدیل اپیمرهای کربوهیدرات به هم را کاتالیز می‌کنند.

ساختار حلقوی مونوساکاریدها

تمام مونوساکاریدهای دارای چهار اتم کربن و بیشتر در محلول‌های آبی (ازجمله مایعات بدن انسان) ساختار حلقه‌ای دارند. در این ساختار گروه کربونیل با پیوند کووالانسی یه یکی از گروه‌های کربوکسیل زنجیره اصلی متصل شده و حلقه همی‌استال (آلدوزها) یا همی‌کتال (کتوزها) تشکیل می‌شود. به دو مونوساکاریدی که تنها در کنفورماسیون اتم‌های متصل به کربن همی‌استال یا همی‌کتال تفاوت دارند، انومر گفته می‌شود.در نتیجه کنفورماسیون گروه H و OH متصل به C1 (کربن آنومریک) دو آنومر آلفا و بتا در ساختار حلقه‌ای مونوساکاریدها ایجاد می‌کند. در ساختار Haworth (ساختار شکل زیر) ایزومر آلفا، اتم H کربن آنومریک بالا و گروه OH پایین قرار دارد. آنزیم‌های موتاز در بدن انسان تبدیل این دو ایزومر به هم را کاتالیز می‌کنند. از پیوندC1 با اکسیژن گروه هیدروکسیل C5 حلقه‌های پیرانوز و از پیوند C2 با اکسیژن گروه هیدروکسیل C5 حلقه‌های فورانوز تشکیل می‌شود. حلقه پیرانوزها شش‌ضلعی با پنج راس کربن و یک راس اکسیژن و حلقه فورانوزها پنج‌ضلعی با چهار راس کربن و یک راس اکسيژن است.

مشتقات هگزوز

هگزوزها و مشتقات آن‌ها بیشترین انواع کربوهیدرات ساختاری و تامین‌کننده انرژی در موجودات زنده هستند. در مشتقات هگزوز یک یا چند گروه هیدروکسیل با گروه‌های عاملی دیگر جایگزین شده یا اتم‌های کربن به گروه کربوکسیل اکسید می‌شود. برای مثال در گلوکوزآمین، گالاکتوزآمین و موناموزآمین، گروه هیدروکسیل C2 زنجیره اصلی، با یک آمین جایگزین شده است. N-استیل گلوکوزآمین یکی از مونوساکاریدهای آمینی است که در ساختار دیواره سلولی باکتری‌ها و گلیکوپروتئین‌ها و گلیکولیپیدهای جانوری وجود دارد. N-استیل مورامیک اسید یکی دیگر از مشتقات مونوساکاریدی در دیواره سلولی باکتری‌ها است. در این کربوهیدرات لاکتیک‌اسید با پیوند اتری به اکسیژن C3 در N-استیل گلوکوزآمین متصل می‌شود.

از اکسیداسیون گروه کربونیل هگزوآلدوزها، الدونیک‌اسید (گلوکونیک‌اسید) و از اکسیداسیون C6 زنجیره اصلی این ترکیبات اورونیک‌اسید (گلوکورونیک، گالاکتورونیک و مانورونیک) تشکیل می‌شود. N-استیل اورامیک‌اسید (سالسیلیک‌اسید)، کربوهیدرات اسیدی نه‌کربنه و از مشتقات N-استیل موناموزآمین است که در ساختار بسیاری از گلیکوپروتئین‌ها و گلیکولیپیدهای جانوری ازجمله آنتی‌ژن‌های گروه خونی انسان وجود دارد.

انواع دی ساکارید

در مانوز، لاکتوز، ساکاروز و سایر دی‌ساکاریدها، گروه هیدروکسیل یک مونوساکارید با کربن انومریک مونوساکارید دیگر واکنش داده و پیوند O-گلیکوزیدی تشکیل می‌دهد. در این واکنش گروه همی‌استال ($$ RC(OR^\prime)(OH)$$) کربن آنومریک به استال ($$ RC(OR^\prime)_2$$) تبدیل می‌شود. پیوند O-گلیکوزیدی به هیدرولیز اسیدی حساس است. کربن آنومریک انواع کربوهیدرات تنها در ساختار خطی اکسید می‌شود. زمانی که این کربن در پیوند گلیکوزیدی شرکت می‌کند، کربن به ساختار خطی تبدیل نشده و اکسید نمی‌شود. از تشکیل پیوند گلیکوزیدی بین کربن آنومریک دو مونوساکارید، قند غیراحیاکننده تشکیل می‌شود.

فیلم آموزش بیوشیمی کربوهیدرات و لیپید در فرادرس

کلیک کنید

مالتوز دی‌ساکاریدی از دو زیرواحد D-گلوکز است. در این کربوهیدرات C1 (کربن آنومریک) یک گلوکز با C4 گلوکز بعدی پیوند می‌دهد. بر اساس کنفورماسیون OH کربن آنومریک، پیوند گلیکوزیدی از نوع آلفا یا بتا است. برای مثال پیوند گلیکوزیدی در دی‌ساکارید مالتوز از نوع $$\alpha1\rightarrow4$$ است. لاکتوز قند طبیعی شیر است که از مونوساکاریدهای D-گالاکتوز و D-گلوکز با پیوند گلیکوزیدی $$\beta1\rightarrow4$$ تشکیل می‌شود.

در این دی‌ساکارید کربن آنومریک D-گالاکتوز (C1) با هیدروکسیل C4 گلوکز پیوند می‌دهد. هیدروکسیل کربن آنومریک گلوکز در این دی‌ساکارید آزاد و لاکتوز یک قند احیاکننده است. ساکاروز، دی‌ساکاریدی از زیرواحد‌های گلوکوز (با حلقه پیرانوزان) و فروکتوز (با حلقه فوران) است که در گیاهان سنتز می‌شود. برای تشکیل این دی‌ساکارید کربن آنومریک فروکتوفورانوزیل (C2) با کربن آنومریک گلوکوپیرانوزید (C1) پیوند می‌دهد. کربن آنومریک آزاد در این دی‌ساکارید وجود ندارد و ساکاروز از انواع کربوهیدرات‌های غیراحیاکننده است. به دی‌ساکاریدهای غیراحیاکننده گلیکوزید گفته می‌شود. ترهالوز منبع اصلی ذخیره انرژی در حشرات و یکی دیگر از دی‌ساکاریدهای غیراحیاکننده است. در این کربوهیدرات کربن آنومریک آلفا گلوکز (C1) با کربن آنومریک آلفا گلوکز (C1) بعدی پیوند تشکیل می‌دهد.

انواع پلی ساکارید ها

در بخش‌های قبلی این مطلب با ساختار انواع کربوهیدرات ساده و اولیگوساکاریدها آشنا شدیم. پلی‌ساکاریدها سومین دسته کربوهیدرات است که در این بخش ساختار آن را بررسی می‌کنیم. پلی‌ساکاریدها پلیمرهای کربوهیدراتی هستند و به آن‌ها گلایکان نیز گفته می‌شود. این پلیمرها در نوع و تعداد زیرواحدهای مونوساکارید، نوع پیوند گلیکوزیدی بین زیرواحدها و شاخه‌های فرعی با هم تفاوت دارند. هموپلی‌ساکاریدها از زیرواحدهای مونوساکاریدی یکسان تشکیل شده‌اند. این پلی‌ساکاریدها در موجودات زنده نقش ساختاری (سلولز و کیتین) و ذخیره انرژی (گلیکوژن و نشاسته) دارند. هتروساکاریدها از زیرواحدهای مونوساکاریدی متفاوت تشکیل می‌شوند.

انواع پلی ساکارید ذخیره ای

نشاسته از پلیمرهای خطی آمیلوز و منشعب آمیلوپکتین با زیرواحدهای تکراری D-گلوکز و پیوند گلیکوزیدی $$\alpha1\rightarrow4$$ تشکیل می‌شود. در پلیمر آمیلوپکتین پس از هر ۲۴ تا ۳۰ واحد گلوکزی در شاخه اصلی، زنجیره اولیگوساکاریدی از گلوکزها با پیوند $$\alpha1\rightarrow6$$ به شاخه اصلی وصل می‌شود.

گلیکوژن مثل آمیلوپکتین، پلی‌ساکارید منشعبی است که زنجیره اصلی آن از واحد‌های تکراری گلوکز ($$\alpha1\rightarrow4$$) تشکیل شده و بعد از هر ۸ تا ۱۲ گلوکز یک زنجیره اولیگوساکاریدی با پیوند $$\alpha1\rightarrow6$$ به شاخه اصلی متصل می‌شود. بخش اصلی گلیکوژن در سلول‌های کبدی و ماهیچه اسکلتی انسان ذخیره شده و در زمان نیاز به انرژی به‌وسیله آنزیم‌های مسیر گلیکوژنولیز به زیرواحدهای گلوکزی تجزیه می‌شود. در هر پلیمر گلیکوژن یک انتهای احیاکننده وجود دارد. آنزیم‌های آمیلاز بزاق و روده جانوران پیوند $$\alpha1\rightarrow4$$ این پلی‌ساکاریدها را هیدرولیز می‌کند.

انواع پلی ساکارید ساختاری

سلولز پلی‌ساکارید ساختاری دیواره سلولی گیاهان است که از گیاه در برابر آسیب‌های فیزیکی، تبخیر آب و حشرات محافظت می‌کند. این هموپلی‌ساکارید خطی از زیرواحدهای تکراری D-گلوکز با پیوندهای $$\beta1\rightarrow4$$ تشکیل می‌شود. آنزیم تجزیه‌کننده پیوند $$\beta1\rightarrow4$$ در دستگاه گوارش اکثر جانوران (به جز نشخوارکنندگان) وجود ندارد. به همین دلیل جانوران نمی‌توانند از سلولز به عنوان منبع انرژی استفاده کنند. کیتین پلی‌ساکاریدی خطی و ساختاری دیگری است که از زیرواحدهای N-استیل گلوکز آمین با پیوندهای $$\beta1\rightarrow4$$ تشکیل می‌شود. این پلی‌ساکارید در ساختار اسکلت خارج سلولی حشرات و خرجنگ‌ها وجود دارد. برای تشکیل دیواره سلولی گیاهان یا اسکلت خارجی حشرات رشته‌های موازی سلولز یا کیتین با پیوند‌های هیدروژنی بین مولکولی کنار هم قرار می‌گیرند.

پپتیدوگلایکان دیواره باکتری

پپتیدوگلایگان دیواره باکتری از رشته‌های پلی‌ساکاریدی متصل به زنجیره‌های اولیگوپپتیدی تشکیل شده است. گلایکان این دیواره هتروپلیمری از زیرواحدهای N-استیل گلوکز آمین و N-استیل مورامیک‌اسید است که با پیوند $$\beta1\rightarrow4$$ به هم وصل می‌شوند. زنجیره اولیگوپپتیدی این دیواره از سه تا پنج آمینواسید تشکیل شده و به یرواحدهای N-استیل مورامیک اسید متصل می‌شود. آنزیم لیزوزیم با هیدرولیز پیوند گلیکوزیدی بین زیرواحدهای N-استیل گلوکز آمین و N-استیل مورامیک‌اسید و از بین بردن یکپارچگی دیواره سلولی، به سیستم ایمنی بدن برای دفاع در برابر باکتری‌ها کمک می‌کند.

انواع کربوهیدرات متصل به سایر مولکول های زیستی

کربوهیدرات متصل به لیپید و پروتئین بخش زیادی از ساختارهای محافظتی پروکاریوت‌ها، آنتی‌ژن‌های جانوری، مولکول‌های انتقال پیام و مولکول‌های اتصال دو غشای سلولی در گیاهان و جانوران را به خود اختصاص می‌دهد. در این بخش از مطلب مجله فرادرس ساختار انواع پروتئوگلایکان، گلیکوپروتئین و گلیکولیپیدها را توضیح می‌دهیم.

پروتئوگلایکان

پروتئوگلایکان‌‌ها از اتصال کووالانسی یک یا دو زنجیره گلیکوزآمینوگلایکان به پروتئین‌های غشای سلولی یا پروتئین‌های ترشحی تشکیل می‌شود. در این ترکیبات سهم بخش پلی‌ساکاریدی در وزن، ساختار و عملکرد زیستی درشت‌مولکول بیشتر است. زنجیره پلی‌ساکاریدی پپتیدگلایکان با پیوندهای هیدروژنی و برهم‌کنش‌های الکترواستاتیک به پروتئین‌های غشایی سلول‌های کناری یا ماتریکس خارج سلولی متصل می‌شود. بخش زیادی از ماتریکس خارج سلولی از پپتیدوگلایکان‌ها تشکیل شده است.

ماتریکس خارج سلولی، ماده ژلی از پروتئین‌ها و پروتئوگلایکان‌ها است که فضای بین سلول‌‌های بافت جانوری را پر می‌کند. ساختار شبکه‌ای رشته‌های پروتئینی و پلی‌ساکاریدی این ماتریکس، فضای لازم برای انتشار اکسیژن، موادغذایی و مولکول‌های تنظیمی از خون به سلول‌ها را فراهم می‌کند. گلوکزآمینوگلایکان‌ها، هتروپلی‌ساکاریدهای خطی ماتریکس خارج سلولی هستند که از زیرواحدهای تکراری دی‌ساکاریدی تشکیل می‌شوند. زیرواحدهای دی‌ساکاریدی این ساختار از یک مونوساکارید N-استیل گلوکوز آمین یا N-استیل گلاکتوز آمین و یک اورونیک‌اسید (D-گلوکورونیک‌اسید یا L-ایدورونیک‌اسید) تشکیل می‌شود. گلیکوزآمینوگلایکان هیالورونیک‌اسید با بیش از ۵۰،۰۰۰ زیرواحد تکراری دی‌ساکاریدی D-گلوکورونیک‌اسید و N-استیل گلوکز آمین مایع مفصلی و زجاجیه چشم را به یک ترکیب ژلی شفاف و ویسکوز تبدیل می‌کند. کوندروتین سولفات، درماتان سولفات، کراتان سولفات و هپارین گلایکوزآمینوگلایکان‌های دیگر ماتریکس خارج سلولی هستند که گروه سولفات به ساختار آن‌ها اضافه شده است.

• کوندریتین سولفات خاصیت کشسانی بافت تاندون، غضروف، رباط و بافت پیوندی دیواره آئورت را افزایش می‌دهد.
• درماتان سولفات در ماتریکس خارج سلولی رگ‌های خونی، دریچه‌های قلب و پوست انعطاف‌پذیری بافت را افزایش می‌دهد.
• کراتان سولفات از زیرواحدهای گالاکتوز و N-استیل گلوکز آمین با گروه‌های سولفات تشکیل شده و در ساختار قرنیه، غضروف، استخوان‌ها، مو، ناخن، شاخ و سم جانوران وجود دارد.
• هپارین پلی‌‌ساکارید ترشحی ماست‌سل‌ها است. این ترکیب با اتصال و فعال کردن پروتئین‌های آنتی‌ترومبین III از انعقاد خون جلوگیری می‌کند.

گلیکوپروتئین

تفاوت پروتئوگلایکان و گلیوپروتئین‌ها در تعداد زنجیره‌های قندی است. بخش پروتئینی گلیکوپروتئین‌ها بیشتر از بخش کربوهیدراتی است. در این درشت‌مولکول یک مونوساکارید یا زنجیره اولیگوساکاریدی کوتاه با پیوند O-گلیکوزیدی به OH باقی‌مانده آمینواسید تروئونین و سرین یا پیوند N-گلیکوزیدی به نیتروژن آمیدی باقی‌مانده آسپارتات متصل می‌شود. گلیکوپروتئین‌ها بین فسفولیپید‌های لایه خارجی غشا، در ماتریکس خارج سلولی بافت‌ها و خون وجود دارند.

فیلم آموزش بیوشیمی غشا در فرادرس

کلیک کنید

تنوع زیرواحد‌های مونوساکاریدی زنجیره کربوهیدرات در گلیکوپروتئین جایگاه اختصاصی شناسایی و اتصال به پروتئین‌های دیگر ایجاد می‌کند. گلوکز، N-استیل گلوکز آمین، مانوز، گالاکتوز، N-استیل نورامیک‌اسید، فروکتوز و N-استیل گالاکتوز آمین، قندهای متداول زنجیره اولیگوساکاریدی گلیگوپروتئین‌ها هستند. گلیکوفورین A یکی از گلیکوپروتئین‌های غشای گلبول‌های قرمز است که از ۱۷ زنجیره اولیگوساکاریدی با ۱۶ اتصال O- و ۱ اتصال N-گلیکوزیدی تشکیل شده است. آنتی‌بادی‌ها، هورمون تحریک فولیکولی (FSH)، هورمون مرحله لوتئال‌کننده (LH) و هورمون محرک تیروئیدی (TSH) گلیکوپروتئین‌های ترشحی خون هستند.

گلیکولیپید

گلیکولیپیدها از اتصال زنجیره‌های اولیگوساکاریدی به لیپیدهای غشایی تشکیل می‌شوند. کربوهیدرات‌های این درشت‌مولکول جایگاه اختصاصی مولکول‌های انتقال پیام هستند. گلیکولیپیدها بر اساس بخش لیپیدی در سه گروه گلیکواسفنگولیپید، گلیکوگلیسرولیپید و گلیکوزیل فسفاتیدیل اینوزیتول قرار می‌گیرند.

• گلیکواسفنگولیپیدها از سرامید (الکل اسفنگوزین و اسیدهای چرب) و زنجیره‌های اولیگوساکارید تشکیل شده است. این گلیکولیپیدها بر اساس نوع زنجیره اولیگوساکاریدی به انواع سربروزید، گانگلیوزید و گلوبوزید تقسیم می‌شوند. سربروزید از اتصال سرامید به یک گلوکز یا گالاکتوز، گانگلیوزید از اتصال سرامید به یک یا اولیگومر سیالیک‌اسید و گلوبوزید از اتصال سرامید به زنجیره ۳ تا ۹ زیرواحدی N-استیل گلوکز آمین، D-گلوکز یا D-گالاکتوز تشکیل شده است.
• گلیکوگلیسرولیپید از اتصال گالاکتوز یا کربوهیدرات‌های سولفات‌دار به آسیل گلیسرول تشکیل می‌شود. این گلیکولیپیدها بخش زیادی از ترکیب غشای فتوسنتزی تیلاکوئید را به خود اختصاص می‌دهند.
• گلیکوزیل فسفاتیدیل اینوزیتول از اتصال تترامر گلوکوز آمین و مانوز به آسیل اینوزیتول تشکیل می‌شود. این گلیکولیپید در تغییرات پس از تیلاکوئید به انتهای C (کربوکسیل) پروتئین‌های غشایی (آنزیم‌های هیدرولیتیک، گیرنده‌ها، پروتئین‌های اتصالی غشا و مهارکننده پروتئازها) متصل می‌شود.

لیپوپلی ساکارید باکتری

لیپوپلی‌ساکاریدی بخشی از ساختار دیواره سلولی باکتری‌های گرم منفی را می‌سازد. این ترکیب از یک بخش لیپیدی متصل به شاخه‌های اولیگوساکارید و پلی‌ساکارید تشکیل می‌شود. آنتی‌ژن O زنجیره پلی‌ساکاریدی و خارجی‌ترین بخش لیپوپلی‌ساکارید است که در سویه‌های مختلف باکتری از توالی کربوهیدراتی متفاوت تشکیل شده و عامل بیماری‌زایی باکتری‌های گرم منفی در انسان است. زنجیره اولیگوساکاریدی بین لیپید A و آنتی‌ژ‌ن O قرار دارد. آنتی‌ژن O به‌وسیله هسته به لیپید A وصل می‌شود.

بخش داخلی هسته در بیشتر باکتری‌های گرم منفی زنجیره اولیگوساکاریدی از قندهای هپوتوز و ۳-دئوکسی-D-مانواوکتوزونیک‌اسید (کتودئوکسیاوکتولوزونات) است که در بعضی سویه‌ها گروه‌های آمینواسیدی، فسفات و اتانول‌آمین‌ها به آن اضافه می‌شود. بخش خارجی زنجیره اولیگوساکاریدی از هگزوزهای گلوکز، مانوز، گالاکتوز و مستقات آمینی آن‌ها است که از یک طرف به آخرین هپتوز هسته داخلی و از طرف دیگر به آنتی‌ژن O وصل می‌شود. لیپید A از اسیدهای چرب متصل به دی‌ساکارید گلوکزآمین با گروه‌های فسفات تشکیل شده و در غشای باکتری قرار دارد. آزاد شدن لیپید A در خون پس از لیز شدن باکتری به‌وسیله سیستم ایمنی با تب، اسهال و شوک‌های سیستمی همراه است.

سوالات متداول انواع کربوهیدرات

در این بخش به تعدادی از سوالات متداول پیرامون انواع کربوهیدرات پاسخ می‌دهیم.

تفاوت کربوهیدرات های ساده و پیچده چیست؟

کربوهیدرات‌های ساده سریع در بدن تجزیه شده و انرژی مورد نیاز را تامین می‌کند. مونوساکاریدها و دی‌ساکاریدهای غذاهای جانوری و گیاهی از انواع قندهای ساده هستند. گوارش و تجزیه کربوهیدرات‌های پیچیده در به زمان بیشتری نیاز دارد. پلی‌ساکاریدها ازجمله نشاسته موجود در سیب‌زمینی و ذرت از انواع کربوهیدرات‌های پیچیده است.

ساده‌ ترین کربوهیدرات ها در بدن انسان کدام است؟

گلیسرآلدهید ۳-فسفات و دی‌هیدروکسی استون فسفات آلدوز و کتوز سه‌کربنه در بدن انسان است و از حدواسط‌های مسیر گلیکولیز است.