DISACCHARIDES: विशेषताएँ, संरचना, उदाहरण, कार्य - जीवविज्ञान - 2025

डिसैक्राइड कार्बोहाइड्रेट जो कर रहे हैं कर रहे हैं भी डबल शर्करा कहा जाता है। ऊर्जा के मुख्य स्रोत के रूप में मनुष्य के आहार में उनके महत्वपूर्ण कार्य हैं। ये वनस्पति मूल के हो सकते हैं, जैसे कि गन्ने के सुक्रोज और माल्टोज़ मौजूद होते हैं, और जानवरों की उत्पत्ति जैसे स्तनधारियों के दूध में मौजूद लैक्टोज जैसे अन्य।

कार्बोहाइड्रेट या शर्करा तथाकथित कार्बोहाइड्रेट या कार्बोहाइड्रेट हैं, जो सामान्य रासायनिक सूत्र (CH2O) n के साथ कार्बन, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन से बने पानी में घुलनशील पदार्थ हैं।

डिसैक्राइड लैक्टोज की संरचना का प्रतिनिधित्व (स्रोत: विकिमीडिया कॉमन्स के माध्यम से अंग्रेजी विकिपीडिया पर टेलिओट)

कार्बोहाइड्रेट प्रकृति में सबसे प्रचुर मात्रा में कार्बनिक पदार्थ हैं और सभी पौधों में मौजूद हैं। सेल्यूलोज जो प्लांट सेल की दीवारों की संरचना का निर्माण करता है, एक कार्बोहाइड्रेट है, जैसे अनाज और कंद में स्टार्च।

वे सभी जानवरों के ऊतकों में भी पाए जाते हैं, जैसे कि स्तनधारियों का रक्त और दूध।

कार्बोहाइड्रेट को इसमें वर्गीकृत किया गया है: (1) मोनोसेकेराइड, जिन्हें सरल कार्बोहाइड्रेट में हाइड्रोलाइज्ड नहीं किया जा सकता है; (2) डिसैकराइड में, जब हाइड्रोलाइज्ड दो मोनोसैकेराइड का उत्पादन करता है; (3) ऑलिगोसैकराइड्स में, जो हाइड्रोलिसिस द्वारा 3-10 मोनोसैकराइड देते हैं और (4) पॉलीसेकेराइड में, जिनके हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप 10 से अधिक मोनोसैकराइड होते हैं।

स्टार्च, सेल्युलोज और ग्लाइकोजन पॉलीसेकेराइड हैं। मनुष्यों और अन्य जानवरों में शारीरिक महत्व के डिसाकार्इड्स सूक्रोज, माल्टोस और लैक्टोज हैं।

विशेषताओं और संरचना

कार्बोहाइड्रेट होने के नाते, डिसाकार्इड्स कार्बन, ऑक्सीजन और हाइड्रोजन से बने होते हैं। सामान्य तौर पर, अधिकांश कार्बोहाइड्रेट की संरचना में ऑक्सीजन और हाइड्रोजन उसी अनुपात में होते हैं जैसे वे पानी में होते हैं, अर्थात प्रत्येक ऑक्सीजन के लिए दो हाइड्रोजेन होते हैं।

यही कारण है कि उन्हें "कार्बोहाइड्रेट या कार्बोहाइड्रेट" कहा जाता है। रासायनिक रूप से, कार्बोहाइड्रेट को पॉलीहाइड्रॉक्सिलेटेड एल्डिहाइड (आर-सीएचओ) या केटोन्स (आर-सीओ-आर) के रूप में परिभाषित किया जा सकता है।

एल्डीहाइड्स और कीटोन्स में एक कार्बोनिल समूह (C = O) होता है। एल्डिहाइड में, यह समूह कम से कम एक हाइड्रोजन से जुड़ा होता है और केटोन्स में, यह कार्बोनिल समूह हाइड्रोजन से जुड़ा नहीं होता है।

डिसाकेराइड्स दो मोनोसेकेराइड एक ग्लाइकोसिडिक बंधन द्वारा जुड़े होते हैं।

मल्टोज, सुक्रोज और लैक्टोज जैसे डिसैकराइड्स, जब तनु अम्लों के साथ या एंजाइमेटिक क्रिया से गर्म होते हैं, हाइड्रोलाइज होते हैं और उनके मोनोसेकेराइड घटकों को जन्म देते हैं। सुक्रोज एक ग्लूकोज और एक फ्रुक्टोज को जन्म देता है, माल्टोज दो ग्लूकोज को और लैक्टोज को एक गैलेक्टोज और एक ग्लूकोज को जन्म देता है।

उदाहरण

गन्ने की चीनी

सुक्रोज प्रकृति में सबसे प्रचुर मात्रा में चीनी है और यह मोनोसेकेराइड्स ग्लूकोज और फ्रुक्टोज से बना है। यह पौधों के रसों में पाया जाता है जैसे कि चुकंदर, गन्ना, शर्बत, अनानास, मेपल और कुछ हद तक। पके फल और कई सब्जियों का रस। यह डिसैकराइड यीस्ट की क्रिया से आसानी से किण्वित हो जाता है।

लैक्टोज

लैक्टोज, या दूध चीनी, गैलेक्टोज और ग्लूकोज से बना है। स्तनधारी दूध लैक्टोज में उच्च होता है और शिशुओं के लिए पोषक तत्व प्रदान करता है।

अधिकांश स्तनधारी केवल शिशुओं के रूप में लैक्टोज को पचा सकते हैं, और वे परिपक्व होते ही इस क्षमता को खो देते हैं। वास्तव में, जो मनुष्य वयस्कता में डेयरी उत्पादों को पचाने में सक्षम होते हैं उनमें एक उत्परिवर्तन होता है जो उन्हें ऐसा करने की अनुमति देता है।

यही कारण है कि इतने सारे लोग लैक्टोज असहिष्णु हैं; अन्य स्तनधारियों की तरह, मनुष्यों में शैशवावस्था में लैक्टोज को पचाने की क्षमता नहीं थी, जब तक कि यह उत्परिवर्तन लगभग 10,000 साल पहले कुछ आबादी में मौजूद नहीं था।

आज, लैक्टोज असहिष्णु लोगों की संख्या आबादी के बीच व्यापक रूप से भिन्न होती है, उत्तरी यूरोप में 10% से लेकर अफ्रीका और एशिया के कुछ हिस्सों में 95% तक होती है। विभिन्न संस्कृतियों के पारंपरिक आहार डेयरी उत्पादों की खपत की मात्रा को दर्शाते हैं।

माल्टोस

माल्टोस दो ग्लूकोज इकाइयों से बना होता है और तब बनता है जब एंजाइम अमाइलेज पौधों में मौजूद स्टार्च को हाइड्रोलाइज करता है। पाचन प्रक्रिया में, लारयुक्त एमाइलेज और अग्नाशयी एमाइलेज (एमिलोपेप्सिन) स्टार्च को तोड़ते हैं, जो कि एक मध्यवर्ती उत्पाद को जन्म देता है जो माल्टोज है।

यह डिसैकराइड मकई की चाशनी, माल्ट शुगर और अंकुरित जौ में मौजूद होता है और इसे खमीर की क्रिया द्वारा आसानी से किण्वित किया जा सकता है।

trehalose

ट्रेहलोस भी दो ग्लूकोज अणुओं से बना होता है जैसे माल्टोज़, लेकिन अणुओं को अलग-अलग तरीके से जोड़ा जाता है। यह कुछ पौधों, कवक और झींगा और कीड़े जैसे जानवरों में पाया जाता है।

कई कीड़ों, जैसे मधुमक्खियों, घास-फूस और तितलियों की रक्त शर्करा, ट्रेहलोज से बनी होती है। वे इसे एक कुशल भंडारण अणु के रूप में उपयोग करते हैं जो उड़ान भरने के लिए तेज ऊर्जा प्रदान करता है जब यह टूट जाता है।

Chitobiosa

इसमें दो जुड़े ग्लूकोसामाइन अणु होते हैं। संरचनात्मक रूप से यह cellobiose के समान है, सिवाय इसके कि इसमें N-acetylamino समूह है जहाँ cellobiose में एक हाइड्रॉक्सिल समूह है।

यह कुछ बैक्टीरिया में पाया जाता है, और इसका उपयोग एंजाइम गतिविधि का अध्ययन करने के लिए जैव रासायनिक अनुसंधान में किया जाता है।

यह चिटिन में भी पाया जाता है, जो कवक की दीवारें बनाता है, कीड़े, आर्थ्रोपोड और क्रस्टेशियन के एक्सोस्केलेटन, और ऑक्टोपस और स्क्वीड जैसे मछली और सेफलोपोड्स में भी पाया जाता है।

Cellobiose (ग्लूकोज + ग्लूकोज)

सेलोबायोज सेल्युलोज या सेल्युलोज से भरपूर पदार्थों के हाइड्रॉलिसिस का एक उत्पाद है, जैसे कागज या कपास। यह दो बीटा-ग्लूकोज अणुओं को एक 1 बंध (1 → 4) से जोड़कर बनता है।

लैक्टुलोज (गैलेक्टोज + फ्रुक्टोज)

लैक्टुलोज एक सिंथेटिक (कृत्रिम) चीनी है जिसे शरीर द्वारा अवशोषित नहीं किया जाता है, बल्कि बृहदान्त्र में उत्पादों को तोड़ता है जो बृहदान्त्र में पानी को अवशोषित करता है, इस प्रकार मल को नरम करता है। इसका प्राथमिक उपयोग कब्ज का इलाज करना है।

यह जिगर की बीमारी वाले लोगों में रक्त अमोनिया के स्तर को कम करने के लिए भी प्रयोग किया जाता है, क्योंकि लैक्टुलोज अमोनिया को बृहदान्त्र में अवशोषित करता है (शरीर से इसे समाप्त करता है)।

Isomaltose (ग्लूकोज + ग्लूकोज Isomaltase)

त्रेहलुलोज एक कृत्रिम चीनी है, ग्लूकोज और फ्रुक्टोज से बना एक डिसाकाराइड है जो अल्फा (1-1) ग्लाइकोसिडिक बंधन द्वारा जुड़ा हुआ है।

इसका उत्पादन सूक्रोज से आइसोमाल्टुलोज के उत्पादन के दौरान होता है। छोटी आंत के अस्तर में, एंजाइम आइसोमाल्टस ट्राइहुलोज को ग्लूकोज और फ्रुक्टोज में तोड़ देता है, जो तब छोटी आंत में अवशोषित हो जाते हैं। ट्रेहलुलोज में दांतों के क्षय होने की कम क्षमता होती है।

Chitobiosa

यह चिटिन में डिसैक्राइड रिपीटिंग यूनिट है, जो केवल कार्बन-हाइड्रॉक्सिल समूह के बजाय कार्बन -2 पर एक एन-एसिटाइलमिनो समूह की उपस्थिति में सेलबोस से भिन्न होता है। हालांकि, गैर-एसिटिलेटेड रूप को अक्सर चिटोबोस भी कहा जाता है।

lactitol

यह लैक्टोज के हाइड्रोजनीकरण द्वारा प्राप्त क्रिस्टलीय अल्कोहल C12H24O11 है। यह लैक्टुलोज का एक डिसैकेराइड एनालॉग है, जिसका उपयोग स्वीटनर के रूप में किया जाता है। यह एक रेचक भी है और कब्ज के इलाज के लिए उपयोग किया जाता है।

Turanose

बैक्टीरिया और कवक द्वारा कार्बन स्रोत के रूप में उपयोग किए जा सकने वाले डिसैकराइड कार्बनिक यौगिक को कम करना।

Melibiosa

रैफिनोज के आंशिक हाइड्रोलिसिस द्वारा गठित एक डिसाकाराइड चीनी (C12H22O11)।

Xylobiose

एक डिसैकराइड जिसमें दो ज़ाइलोज़ अवशेष होते हैं।

घुटना-संबंधी

एक सोफोरोलाइड में मौजूद एक डिसैकराइड।

Gentiobiosa

जेंटियोबोस एक डिसेकेराइड है जिसमें दो डी-ग्लूकोज इकाइयां एक obi-प्रकार ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड (1 → 6) से जुड़ी होती हैं। जेंटियोबोस में कई आइसोमर्स होते हैं जो ग्लाइकोसिडिक बांड की प्रकृति से भिन्न होते हैं जो दो ग्लूकोज इकाइयों को जोड़ता है।

Leucrose

यह एक ग्लाइकोसिफलफ्रुक्ट है जिसमें एक बांड के माध्यम से डी-फ्रुक्टोप्रानोज से जुड़ा एक α-D-glucopyranosyl अवशेष शामिल है (1 → 5)। सूक्रोज का एक आइसोमर।

सामान्य

यह ग्लाइकोसाइड में मौजूद एक डिसैकराइड है।

कैरोलिनासाइड ए

ऑलिगोसैकराइड्स जिसमें एक ग्लाइकोसिडिक बंधन द्वारा जुड़ी दो मोनोसैकराइड इकाइयां होती हैं।

अवशोषण

मनुष्यों में, स्टार्च और ग्लाइकोजन जैसे अंतर्ग्रहण डिसेकेराइड या पॉलीसेकेराइड को हाइड्रोलाइज़ किया जाता है और छोटी आंत में मोनोसैकराइड के रूप में अवशोषित किया जाता है। Inested मोनोसैकराइड को ऐसे ही अवशोषित किया जाता है।

फ्रुक्टोज, उदाहरण के लिए, निष्क्रिय रूप से आंतों की कोशिका में फैल जाता है और रक्तप्रवाह में प्रवेश करने से पहले ग्लूकोज में परिवर्तित हो जाता है।

लैक्टेज, माल्टेज़ और सुक्रेज़, एंजाइम हैं जो क्रमशः लैक्टोज, माल्टोज़ और सुक्रोज़ की हाइड्रोलिसिस के लिए जिम्मेदार छोटी आंत की कोशिकाओं की लुमिनाल सीमा पर स्थित होते हैं।

लैक्टेज का उत्पादन नवजात शिशुओं द्वारा किया जाता है, लेकिन कुछ आबादी में अब वयस्क जीवन के दौरान एंटरोकाइट द्वारा संश्लेषित नहीं किया जाता है।

लैक्टेज की अनुपस्थिति के परिणामस्वरूप, आंत में लैक्टोज रहता है और आंतों के लुमेन की ओर असमस द्वारा पानी पीता है। बृहदान्त्र तक पहुंचने पर, सीओ 2 और विभिन्न एसिड के उत्पादन के साथ पाचन तंत्र में बैक्टीरिया द्वारा किण्वन द्वारा लैक्टोज को अपमानित किया जाता है। दूध का सेवन करते समय, पानी और CO2 का यह संयोजन दस्त का कारण बनता है, और इसे लैक्टोज असहिष्णुता के रूप में जाना जाता है।

ग्लूकोज और गैलेक्टोज एक सामान्य सोडियम-निर्भर तंत्र द्वारा अवशोषित होते हैं। सबसे पहले, सोडियम का एक सक्रिय परिवहन होता है जो रक्त में बेसोलेंटल झिल्ली के माध्यम से आंतों की कोशिका से सोडियम को निकालता है। यह आंतों की कोशिका के भीतर सोडियम एकाग्रता को कम करता है, जो आंत के लुमेन और एंटरोसाइट के आंतरिक भाग के बीच एक सोडियम प्रवणता उत्पन्न करता है।

जब यह ढाल उत्पन्न होता है, तो बल जो ग्लूकोज या गैलेक्टोज के साथ सोडियम को सेल में चलाएगा, प्राप्त होता है। छोटी आंत की दीवारों में, एक Na + / ग्लूकोज, Na + / galactose cotransporter (एक समरूप) है जो ग्लूकोज या गैलेक्टोज के प्रवेश के लिए सोडियम सांद्रता पर निर्भर करता है।

पाचन तंत्र के लुमेन में Na + की सांद्रता जितनी अधिक होगी, ग्लूकोज या गैलेक्टोज का प्रवाह उतना ही अधिक होगा। यदि ट्यूब लुमेन में कोई सोडियम या इसकी एकाग्रता बहुत कम है, तो न तो ग्लूकोज और न ही गैलेक्टोज पर्याप्त रूप से अवशोषित किया जाएगा।

उदाहरण के लिए, ई। कोलाई जैसे बैक्टीरिया, जो आमतौर पर ग्लूकोज से अपनी ऊर्जा प्राप्त करते हैं, माध्यम में इस कार्बोहाइड्रेट की अनुपस्थिति में वे लैक्टोज का उपयोग कर सकते हैं और इसके लिए वे लैक्टोज परमेस नामक लैक्टोज के सक्रिय परिवहन के लिए जिम्मेदार एक प्रोटीन को संश्लेषित करते हैं, इस प्रकार प्रवेश करते हैं। पहले से हाइड्रोलाइज्ड न होकर लैक्टोज।

विशेषताएं

अनावेशित डिसैकराइड जानवरों के शरीर में प्रवेश करते हैं जो उन्हें मोनोसेकेराइड के रूप में उपभोग करते हैं। मानव शरीर में, मुख्य रूप से यकृत में, हालांकि यह अन्य अंगों में भी होता है, इन मोनोसैक्राइड को संश्लेषण या अपचय के चयापचय श्रृंखलाओं में आवश्यकतानुसार एकीकृत किया जाता है।

अपचय (टूटने) के माध्यम से ये कार्बोहाइड्रेट एटीपी के उत्पादन में भाग लेते हैं। संश्लेषण प्रक्रियाओं में वे ग्लाइकोजन जैसे पॉलीसेकेराइड के संश्लेषण में भाग लेते हैं और इस प्रकार यकृत में मौजूद ऊर्जा भंडार, कंकाल की मांसपेशियों और कई अन्य अंगों में बनते हैं।

वे सामान्य रूप से कई ग्लाइकोप्रोटीन और ग्लाइकोलिपिड्स के संश्लेषण में भी भाग लेते हैं।

हालांकि डिसैक्राइड, सभी अंतर्ग्रहण कार्बोहाइड्रेट की तरह, मनुष्य और जानवरों के लिए ऊर्जा के स्रोत हो सकते हैं, वे कई कार्बनिक कार्यों में भाग लेते हैं क्योंकि वे कोशिका झिल्ली और ग्लाइकोप्रोटीन की संरचनाओं का हिस्सा बनते हैं।

उदाहरण के लिए, ग्लूकोसामाइन, हायल्यूरोनिक एसिड और हेपरिन का एक मूलभूत घटक है।

लैक्टोज और उसके डेरिवेटिव की

दूध में मौजूद लैक्टोज और उसका डेरिवेटिव गैलेक्टोज का सबसे महत्वपूर्ण स्रोत है। गैलेक्टोज का बहुत महत्व है क्योंकि यह सेरेब्रोसाइड, गैंग्लियोसाइड और म्यूकोप्रोटीन का हिस्सा है, जो न्यूरोनल कोशिका झिल्ली के आवश्यक घटक हैं।

आहार में लैक्टोज और अन्य शर्करा की उपस्थिति आंतों के वनस्पतियों के विकास का पक्षधर है, जो पाचन क्रिया के लिए आवश्यक है।

गैलेक्टोज प्रतिरक्षा प्रणाली में भी भाग लेता है क्योंकि यह लाल रक्त कोशिकाओं की दीवार में एबीओ समूह के घटकों में से एक है।

ग्लूकोज, लैक्टोज, सुक्रोज या माल्टोज के पाचन के उत्पाद, शरीर में पेंटोज के संश्लेषण के मार्ग में प्रवेश कर सकते हैं, विशेष रूप से राइबोज का संश्लेषण जो न्यूक्लिक एसिड के संश्लेषण के लिए आवश्यक है।

पौधों में

अधिकांश उच्चतर पौधों में, डिसेकेराइड्स को संश्लेषक कार्बन कटौती चक्र से तीनों फॉस्फेट से संश्लेषित किया जाता है।

ये पौधे मुख्य रूप से सुक्रोज को संश्लेषित करते हैं और इसे साइटोसोल से जड़ों, बीजों और युवा पत्तियों तक पहुंचाते हैं, अर्थात, पौधों के उन क्षेत्रों में जो प्रकाश संश्लेषण का पर्याप्त रूप से उपयोग नहीं करते हैं।

इस प्रकार, प्रकाश संश्लेषण कार्बन कमी चक्र द्वारा संश्लेषित सुक्रोज और जो प्रकाश संश्लेषण द्वारा संश्लेषित स्टार्च के क्षरण से उत्पन्न होता है और क्लोरोप्लास्ट में संचित होता है, पौधों के लिए ऊर्जा के दो निशाचर स्रोत हैं।

कुछ डिसैक्राइड का एक अन्य ज्ञात कार्य, विशेष रूप से माल्टोज़, कुछ बैक्टीरिया के फ्लैगेलम मोटर के लिए रासायनिक संकेतों के पारगमन के तंत्र में भाग लेना है।

इस मामले में माल्टोस पहले एक प्रोटीन से बांधता है और यह जटिल फिर ट्रांसड्यूसर से बांधता है; इस बंधन के परिणामस्वरूप, फ्लैगेलम की मोटर गतिविधि के लिए एक इंट्रासेल्युलर संकेत उत्पन्न होता है।

संदर्भ

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