Bland alla de små molekyler vi har som sedan bygger upp större molekyler så finns det så kallade sakkarider. Och sakkarider, det ordet hörde ju nästan att det låter som socker. Och det är för att här är det olika sorters sockermolekyler som det handlar om.
Och vi börjar med den här molekylen som du kanske känner igen. Det är glukos med sina sex kolatomer, tolv etatomer och sex syratomer. Tack vare de många OH-grupperna här är glukosmolekylen polär och rår mycket lättlöslig i vatten, men det är inte det vi ska prata om just här och nu.
Istället ska vi prata om glukosmolekylens kemi och att glukos kan förekomma både i en linjär och i en cyklisk form. Ta och skriv av den här strukturformen du är med och så skriver vi till här att glukosmolekylen är en aldohexos. Vad betyder det?
Jo, för det första är det så att det är sex kolatomer i molekylen, därav hex, i aldohexos. Det är en slags sockermolekyl och därför lägger man till ändelsen ås i aldohexos. Men det här aldo, det betyder att det finns med en aldehydgrupp här i molekylen. Aldehydgruppen gör att i vattenlösning så kan glukosmolekylen så att säga bita sig själv i svansen.
Syratomen här på kolatom nummer 5 gör en nukleofil attack på kolatomen i aldehydgruppen. Då sker den här reaktionen. Syret attackerar alltså den här kolatomen samtidigt som elektroner från det här syret går över till vätatomen här. Då bildas det en bindning här mellan syre och kol och här mellan syre och väte. Glukosmolekylen har på det här sättet blivit cyklisk, alltså ringsliten, tack vare bryggan med syre här från kolatom nr 5 till kolatom nr 1. Just den här molekylen kallas för beta-D-glukos, och det du ska lägga märke till särskilt i den är OH-gruppen, som så att säga pekar uppåt här.
Det är nämligen helt slumpmässigt. När den här reaktionen sker så kan det bli så att syret pekar uppåt, som i det här fallet, eller… att den pekar neråt, som är fallet i alfa-D-glukos. Båda de här två strukturerna måste du lära dig hur de ser ut. De här båda molekylerna, alfa-D-glukos och beta-D-glukos, är två typiska exempel på monosaccharider.
Om man kopplar ihop två monosaccharider får man disaccharider. Om det är ett fåtal sammankopplade monosaccharider så kallas det för en oligosaccharid. Och om det är många... Ja, då är det en polysaccharid det handlar om. Nu ska jag visa med lite animeringar hur man kan sätta ihop två olika disaccharider, så släpp pennan en stund och bara kolla på det här.
Först ska vi göra en molekyl som kallas för maltos. Här har jag nu en modell av en alfa-D-glukosmolekyl. Här har vi den där syrebryggan från kol nummer 5 till kol nummer 1, och här bakom pekar OH-gruppen så att säga neråt.
Om vi har två αD-glukosmolekyler så kan man sammanfoga dem på lite olika sätt, till exempel så här. Detta är då en maltosmolekyl som är ett exempel på en disaccharid. Jag ska ta och numrera kolatomen här så ska jag visa en sak.
Här sitter de båda glukosresterna samman med en syrebrygga som går från kolatom nummer 1 i den ena glukosresten till kolatom nummer 4 i den andra. Den här bindningen kallas för en alfa-1,4-glykosidbindning. Alfa eftersom det är två stycken alfa-degdokorsmolekyler som fogats samman.
Glykosidbindningar eftersom det är en bindning mellan två sockerrester. Och 1,4 här i mitten eftersom glykosidbindningen går från kolatom nummer 1 i den ena glukosresten till nummer 4 i den andra. Om vi istället har en glykosidbindning mellan två...
beta-D-glukosmolekyler så får man en modell som ser ut så här. Ser du här att syret här nu i glykosidbindningen pekar mer uppåt än vad det gjorde tidigare? Om jag numrerar alla kolatomerna här igen så kan vi återigen se att glykosidbindningen går från kolatom nummer 1 här till kolatom nummer 4 här.
Därför kallas detta för en beta-1,4-glykosidbindning. Och den här molekylen är då inte maltos utan en som kallas för cellobios. Sådär, nu är det dags för dig att fatta pennan igen och så skriver vi att maltos bildas av två alfa-D-glukosmolekyler. Vi skriver upp strukturformlarna här för två alfa-D-glukosmolekyler också.
Och här har jag även markerat vilka som är kolatom nummer ett och nummer fyra. Här sker det nu en kondensationsreaktion och i den bildas maltos samtidigt som det avges en vattenmolekyl. Ringa in det här i dina anteckningar också att detta här är en alfa-1,4-glykosidbindning. Cellobios nu då bildas av två beta-D-glukosmolekyler. Här ritar vi upp två beta-D-glukosmolekyler, men ser du här att den till höger är snurrad 180 grader jämfört med den andra?
Det är för att i beta-D-glukosmolekylen här sitter OH-gruppen så att säga uppåt istället för neråt som i alfa-D-glukosmolekylen. När de här två molekylerna kondenseras bildas då en cellobiosmolekyl samtidigt som det avges vatten. Och även här vill jag att du ska ringa in bindningen här, fast detta är då en beta-1,4-glykosidbindning.
Disaccharider, det har jag nu redan sagt att de bestås av två sockerringar. Maltos och celobios är två exempel på disaccharider som jag vill att du ska kunna. Jag tänker visa dig ytterligare två disaccharider här som jag tycker att du behöver bekanta dig med.
Den första här är en som kallas för sucros, eller ibland saccharos. och som helt enkelt är vanligt strösocker. Här till vänster kan du se att det är en glukosrest. Till höger är det en rest av en helt annan monosaccharid, en som kallas för fruktos.
Disacchariden här till höger kallas på kemiska för laktos, och på svenska för mjölksocker. Till vänster här är det en galaktosrest. Den är mycket lik en glukosrest, skillnaden ligger i den här OH-gruppen, som pekar åt olika håll i glukos och i galaktos. Sockerresten till höger är en glukosrest. För att göra det extra tydligt ska vi ta och titta på laktoshydrolys, det vill säga vad som händer om man spjälkar laktosmolekylen till monosaccharider.
Vi ritar upp laktosmolekylen här igen, och så behövs det en vattenmolekyl också. I våra tarmar sköts den här spjälkningen av ett enzym som kallas för laktas, och då bildas det en galaktosmolekyl och en glukosmolekyl. I själva verket är det här en beta-D-galaktosmolekyl och det här är en beta-D-glukosmolekyl. Disaccharider består alltså av två sockerrester.
Oligosaccharider, då är det ett fårtal sockerrester som fogar tillsammans och i polysaccharider, ja, då är det många sockerrester. Jag vill att du ska känna till hur tre polysaccharider är uppbyggda och det är cellulosa, stärkelse och glykogen. De är allesammans uppbyggda av glukosrester på olika sätt, men jag vill ändå betona att det finns gott om andra polysaccharider.
Du kanske redan har bekant att det är med cellulosa i någon av biologikurserna. Växternas cellväggar är uppbyggda av cellulosa. Cellulosan i sin tur är uppbyggd av cellubiosrester.
Kommer du nu ihåg vilken typ av glukos det var i cellubios? Just det, det var ju beta-D-glukos, så därför är det bara beta-1,4-glukosidbindningar i cellulosa. Jag tar och ritar upp några cellobiosmolekyler här, men nu blir det lite animeringar så jag tror inte det är nödvändigt att du kopierar detta. Men kolla i alla fall här hur det blir när de här tre cellobiosmolekylerna kondenseras. Med bara sex glukosrester här i är väl detta snarast en oligosaccharid, men i en cellulosamolekyl kan det ledigt vara över 10 000 glukosrester.
Kolla här också hur typ varannan av glukosresterna sitter upp och ner jämfört med de andra. Detta är speciellt för cellulosamolekylen och gör att den skiljer sig från både stärkelse och glykogen. Stärkelse och glykogen fungerar som näringslager hos växter och hos djur.
Båda två är uppbyggda av en molekyl som kallas för amylopektin. Amylopektin är, till skillnad från cellulosa, uppbyggd av alfa-D-glukosmolekyler. I den här molekylen hittar vi alfa-1,4-glukosidbindningar här mellan glukosresterna. Men vi har även en annan typ av glukosidbindning här som går från kolatom nummer 1 i den ena glukosresten till kolatom nummer 6 i den andra.
Just det, det här kallas då för en alfa-1,6-glykosidbindning. Att det finns sådana här bindningar i både stärkelse och glykogen gör att det blir förgreningar i molekylen. I stärkelse är den förgrening ungefär var tjugofjärde till var trettionde glukosrest. I glykogen sitter förgreningarna betydligt tätare vid ungefär var åttonde till var tolfte glukosrest.
Det gör att glykogenmolekylen blir mer förgrenad än stärkelsemolekylen. Därmed blir den också betydligt lättare att lösa i vatten än vad stärkelse är.