केटोज: विशेषताएं, कार्य, उदाहरण - जीवविज्ञान - 2025

केटोज़ का उपयोग मोनोसेकेराइड्स को दर्शाने के लिए किया जाता है जिसमें उनकी आणविक संरचना में कम से कम एक "कीटोन" समूह होता है, अर्थात, आरसी (= O) R 'के रूप में विशेषता वाला समूह, जो सबसे अधिक ऑक्सीकृत कार्यात्मक समूह का प्रतिनिधित्व करता है। अणु।

मोनोसेकेराइड सबसे सरल शर्करा हैं। वे आम तौर पर ठोस, क्रिस्टलीय और रंगहीन यौगिक होते हैं; वे ज्यादातर मीठा स्वाद लेते हैं और पानी में अत्यधिक घुलनशील होते हैं और गैर-ध्रुवीय सॉल्वैंट्स में अघुलनशील होते हैं।

कुछ ज्ञात कीटोन्स (स्रोत: http://www.bionova.org.es/biocast/tema07.htm विकी कॉमन्स के माध्यम से)

संरचनात्मक रूप से बोलना, प्रकृति में मौजूद अधिकांश मोनोसैकेराइड दो रूपों में से एक में मौजूद हैं: एल्डोज या केटोसा; वे अणु हैं जो क्रमशः एक एल्डिहाइड समूह या एक "कीटो" समूह की उपस्थिति से प्रतिष्ठित हैं।

केटोज़ शर्करा के सबसे सामान्य उदाहरण हैं, डिहाइड्रॉक्सीसिटोन, एरिथ्रुलोज, ज़ाइलुलोज़ और राइबुलोज़, फ्रुक्टोज़, सोरबोज़, या आइसोमाल्टुलोज़, अन्य।

विशेषताएँ

जैसा कि अधिकांश मोनोसैकराइड्स का सच है, किटोज़ कार्बन, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं से बने अणु होते हैं, जो एकल, अनब्रांडेड बॉन्ड के माध्यम से एक साथ जुड़े होते हैं।

उनके "ओपन" चेन कॉन्फ़िगरेशन में, सभी मोनोसैकराइड्स की सामान्य विशेषता यह है कि उनके पास कार्बन परमाणु में एक कार्बन परमाणु से दोगुना बंध होता है, जो कार्बोनिल समूह बनाता है।

डायहाइड्रोसेटोन की संरचना, सबसे सरल कीटोस (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से एमिलिर)

केटोज़ अन्य निकट संबंधित मोनोसैकराइड्स से भिन्न होते हैं, एल्डोस (जिसमें एक एल्डिहाइड समूह, आर-एचसी = ओ) है, जिसमें कार्बोनिल समूह कार्बन श्रृंखला के अंत में नहीं पाया जाता है, लेकिन किसी अन्य स्थिति में हो सकता है मोनोसेकेराइड, इसलिए यह एक "कीटो" समूह बनाता है, जिसे आरसी (= ओ) आर 'के रूप में भी जाना जाता है।

यह एक सामान्य नियम है कि सबसे सरल मोनोसैकराइड्स "ट्रिपोज़" हैं, अर्थात, वे शर्करा जिनमें केवल तीन कार्बन परमाणु होते हैं। इस प्रकार, सरलतम कीटोज जो प्रकृति में पाया जा सकता है, वह है कीटोट्रिओस डाइहाइड्रॉक्सीएसीटोन।

शब्दावली

कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर, किटोज हो सकते हैं:

- केटोट्रीओस: तीन कार्बन परमाणुओं, जैसे कि डाइहाइड्रॉक्सीएसीटोन के साथ किट।

- केटोटेट्रोज: 4 कार्बन परमाणुओं के साथ किटोज़, जैसे एरिथ्रुलोज।

- केटोपेंटोज: पांच कार्बन परमाणुओं, जैसे रिबुलोज के साथ किट।

- केटोहेक्सोस: छह कार्बन परमाणुओं, जैसे फ्रुक्टोज के साथ किट।

- केटोहेप्टोस: सात कार्बन परमाणुओं के साथ केटोज, जैसे सेडोहेप्टुलोज।

डी- और एल- रूपों

डायहाइड्रॉक्सीसिटोन के एकमात्र अपवाद के साथ, सभी मोनोसैकराइड (चाहे अलडोज़ या किटोज़) में एक या अधिक "असममित" कार्बन "केंद्र" या परमाणु होते हैं। इसलिए उन्हें दो रूपों या आइसोमर्स में पाया जा सकता है जो "वैकल्पिक रूप से सक्रिय" हैं, और जिन्हें एनंटिओमर्स कहा जाता है, जो कि गैर-सुपरइमोप्रोजेक्टिव स्टीरियोइसोमर्स (दर्पण छवियां) हैं।

फाइटोएप्‍टुल्स के लिए फिशर का प्रक्षेपण, एक केटोएप्टोज (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से यिक्राजुल)

दो संभावित रूपों, तब, पारंपरिक रूप से डी-आइसोमर्स और एल-आइसोमर्स के रूप में जाना जाता है और इन एनेंटिओमर्स की मात्रा जो एक मोनोसैकेराइड अणु के पास होती है, वह चिरल केंद्रों की संख्या (कार्बन) (n) पर निर्भर करती है, यानी प्रत्येक मोनोसैकराइड के पास 2 से पावर एन स्टीरियोइसोमर्स।

Α और, रूप, किटोफ्यूरानोस और केटोपीरनस

जलीय घोल में, 5 या अधिक कार्बन परमाणुओं (भी एल्डोस) के किटों को चक्रीय या रिंग संरचनाओं के रूप में पाया जाता है, जहां कार्बोनिल समूह को सहसंयोजी रूप से कार्बन श्रृंखला में कुछ हाइड्रॉक्सिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु से बंधा होता है, जो एक बनता है व्युत्पन्न यौगिक "हेमीकेटल" के रूप में जाना जाता है।

हेमिसिटल्स को एक अतिरिक्त असममित कार्बन परमाणु की उपस्थिति की विशेषता है, जिससे कि ग्रीक अक्षरों α और β, जिसे एनोमर्स कहा जाता है, प्रत्येक किटोसा के लिए दो और स्टीरियोइसोमर्स हो सकते हैं।

इसके अलावा, किटोज़ 5 या 6 कार्बन परमाणुओं के चक्रीय रूपों में पाए जा सकते हैं, जिन्हें क्रमशः केटोफ़्यूरानोज़ और केटोपीरोनोज़ के रूप में जाना जाता है।

विशेषताएं

प्रकृति में सबसे आम मोनोसैकराइड हेक्सोज़ हैं, या तो एल्डोहेक्सोस या केटोहेक्सोस। एक केटोहेक्सोज का एक महत्वपूर्ण उदाहरण फ्रुक्टोज है, जो कई जानवरों, कीड़े, कवक और बैक्टीरिया के आहार का एक मूलभूत हिस्सा है, क्योंकि यह मुख्य रूप से फल, शहद और सब्जियों में पाया जाता है।

सुक्रोज, जो चीनी है जो आदमी रोजाना खाता है, एक डिसाकाराइड है जो फ्रुक्टोज के अणु और एक अन्य ग्लूकोज से बना होता है।

दो हेक्सोज शर्करा की संरचना में तुलना: ग्लूकोज (एक अल्दॉक्स) और फ्रुक्टोज (एक केटोक्सॉक्स) (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से प्रोकैरियोट 2)

चूंकि फ्रुक्टोज और ग्लूकोज के बीच आइसोमेराइजेशन का एक महत्वपूर्ण अनुपात हो सकता है, यह कीटोसेक्स कोशिकीय चयापचय के दृष्टिकोण से बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि ग्लूकोज एक मुख्य सब्सट्रेट है जो कोशिकाओं को ऊर्जा प्राप्त करने के लिए उपयोग करता है। एटीपी के।

संरचनात्मक संदर्भ में, किटोज़ भी आवश्यक हैं, क्योंकि कुछ किटोपेंटोज़ न्यूक्लिक एसिड के कार्बन कंकालों में प्रयुक्त शर्करा के संश्लेषण में मध्यवर्ती या अग्रदूत के रूप में कार्य करते हैं, जो सभी जीवित प्राणियों में मौजूद होते हैं और उनके अणु होते हैं आनुवंशिक जानकारी।

उदाहरण

फ्रुक्टोज, जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, केटोसिस शर्करा के बीच शायद सबसे अधिक प्रतिनिधि उदाहरण है, क्योंकि यह पौधे के ऊतकों में और कई तैयार खाद्य पदार्थों में बेहद आम है जो हम दैनिक उपभोग करते हैं।

हालांकि, अन्य महत्वपूर्ण कीटोन्स हैं जिनका औद्योगिक दृष्टिकोण से कुछ महत्व है, क्योंकि वे प्राप्त करने के लिए आसान और सस्ती हैं। इसके अलावा, बाकी ज्ञात मोनोसैकेराइड्स की तरह, वे पॉलीफेनिकल, ध्रुवीय और पानी में घुलनशील यौगिक हैं, जिसका अर्थ है कि उन्हें कई रासायनिक परिवर्तनों के अधीन किया जा सकता है।

इन मोनोसेकेराइड में से हैं:

एल sorbose

यह एक कीटोसेक्स है जो फ्रुक्टोज के 5-एपिमेर है। यह किटोज ग्लूकोज से विटामिन सी के औद्योगिक उत्पादन में एक मध्यवर्ती है।

Isomaltulose

यह एक डिसैक्राइड है जो सुक्रोज (ग्लूकोज और फ्रुक्टोज से बना) के जीवाणु किण्वन का उत्पाद है। इसका औद्योगिक महत्व डी-मैननिटोल या "आइसोमाल्ट" में इसके संभावित रूपांतरण के साथ है, व्यापक रूप से गैस्ट्रोनॉमी में उपयोग किया जाता है।

Lactulose

इस किट को डेयरी प्रसंस्करण उद्योग के "बाय-प्रोडक्ट" के रूप में प्राप्त किया जाता है और इसे कृत्रिम रूप से एन-एसिटाइलैक्टोसामाइन में परिवर्तित किया जा सकता है, जो कई जैविक रूप से महत्वपूर्ण ऑलिगोसेकेराइड में मौजूद एक डिसाकाराइड है। इसके अलावा, यह व्यावसायिक रूप से एक ऑस्मोटिक रेचक के रूप में उपलब्ध है जिसे "लाएवुलैक" कहा जाता है।

संदर्भ

1. फिंच, पी। (एड।)। (2013)। कार्बोहाइड्रेट: संरचनाएं, संश्लेषण और गतिकी। स्प्रिंगर विज्ञान और व्यापार मीडिया।
2. मैथ्यूज, सीके, वैन होल्डे, केई और अहर्न, केजी (2000)। जैव रसायन। जोड़ें। वेस्ले लॉन्गमैन, सैन फ्रांसिस्को।
3. नेल्सन, डीएल, लेहिंगर, एएल, और कॉक्स, एमएम (2008)। जैव रसायन विज्ञान के लेहिंगर सिद्धांत। मैकमिलन।
4. ओयूलेट, आरजे, और रॉएन, जेडी (2014)। कार्बनिक रसायन विज्ञान: संरचना, तंत्र और संश्लेषण। Elsevier।
5. स्टेनेश, जे (1989)। जैव रसायन और आणविक जीव विज्ञान का शब्दकोश। जॉन विली।
6. स्टिक, आरवी, और विलियम्स, एस (2010)। कार्बोहाइड्रेट: जीवन के आवश्यक अणु। Elsevier।