Zaharoza - Biologie
solid cristalin incolor și inodor cu gust dulce [1] [2]
185–186 ° C (decomp. De la aproximativ 160 ° C) [2]
foarte bun în apă (1970 g l -1 la 20 ° C) [1]
Zaharoza [zaxaˈroːzə], de asemenea Zaharoza, este zahărul de uz casnic sau granulat, care este frecvent utilizat ca „zahăr”. Sfecla de zahăr, trestia de zahăr și palma de zahăr conțin această dizaharidă. Constituția a fost luminată de Walter Norman Haworth. [3] În zaharoză, câte o moleculă de α-D-glucoză și β-D-fructoză sunt legate printr-o legătură α, β-1,2-glicozidică.
poveste
zaharon lumea antică (din sanscrită carkara „Fragil”, „asemănător pietrei”) a fost inițial tabaxirul (piatră de bambus), căruia i s-au atribuit puteri de vindecare. Abia mai târziu arabii au transferat cuvântul către zahărul din trestie cu aspect similar. De asemenea, cuvântul origine pentru zahăr din śarkara (Sanscrita pentru „nisip”, „pietriș”) poate fi găsită în literatură. Potrivit lui Lippmann, zahărul din trestie a devenit cunoscut doar în India în secolele III-VI. [4]
Apariția, extracția și importanța la plante
Multe plante produc zaharoză prin fotosinteză; pentru producția de zahăr de uz casnic, sfecla de zahăr, trestia de zahăr și palmierul de zahăr (în principal în Indonezia) sunt de o importanță deosebită. Zaharoza se obține și în cantități mai mici din seva arțarului de zahăr. În plus, seva floema multor plante, care conține exclusiv sau predominant zaharoză, stă la baza producției de miere - de către albine fie secreții vegetale directe, cum ar fi nectarul, fie secrețiile insectelor suge floema (în special mazăre de cioc, cum ar fi afide, insecte solzi, purici de frunze, muște albe și diverse cicade) numite miere. colectarea. [5]
biosinteza
Biosinteza zaharozei are loc în citoplasma celulelor vegetale din intermediarii hexozei UDP-glucoză și fructoză-6-fosfat. Cele două monozaharide sunt formate din fosfați triozici, care apar ca un câștig net din asimilarea de carbon a fotosintezei (ciclul Calvin) în cloroplast. Cei doi triozfosfați gliceraldehidă-3-fosfat și dihidroxiacetonă fosfat sunt folosiți fie în cloroplast pentru sinteza amidonului (amidon de stocare), fie exportați din cloroplast în citosol, unde se formează hexoze, care sunt utilizate pentru sinteza zaharozei (sau a altor carbohidrați sau aminoacizi).
În acest scop, fructoza-1,6-bisfosfatul se formează mai întâi printr-o reacție de condensare între gliceraldehidă-3-fosfat și dihidroxiacetonă fosfat, care este apoi transformată în fructoză-6-P prin defosforilare. Glucoza-6-P se formează și din fructoză-6-P prin izomerizare, care prin reacția ulterioară (după reizomerizarea anterioară la glucoză-1-fosfat) cu uridin trifosfat (UTP) la uridină difosfat glucoză (Glucoza UDP) este activat. Condensarea ulterioară a UDP-glucoză și fructoză-6-P în zaharoză-6-fosfat este catalizată de enzima zaharoză-fosfat sintază. Energia necesară pentru aceasta este furnizată de eliminarea difosfatului de uridină (UDP). În cele din urmă, reziduul de fosfat este separat într-o reacție ireversibilă de enzima zaharoză fosfat fosfatază, astfel încât se formează zaharoza.
Importanța ca zahăr de transport
Zaharoza este cel mai important zahăr de transport din plante. Este mai potrivit pentru aceasta decât hexozele libere, deoarece este inertă chimic ca dizaharidă nereducătoare. Zaharoza, care este produsă prin fotosinteză în celulele vegetale verzi atunci când este expusă la lumină, intră în apoplast prin transport pasiv și apoi prin transport activ în floema conductoare asimilate a țesutului plantei. În floem devine alte țesuturi non-fotosintetice, de ex. Zone de creștere sau țesuturi de stocare.
Alte zaharuri de transport sunt rafinoze în unele familii de plante (de exemplu, cucurbită, nuci).
Demontarea și reciclarea
Există diferite posibilități de descompunere a zaharozei în țesuturile țintă.
În zonele de creștere, cum ar fi vârfurile de lăstari și rădăcini (meristeme), zaharoza din floem este transportată simpasmatic de plasmodesmate. În celule, în reversul reacției de sinteză, este scindat de enzima zaharoză sintază cu UDP pentru a forma UDP-glucoză și fructoză. Cele două hexoze pot fi convertite în glucoză-6-P și de ex. să fie introdus în glicoliză pentru generarea de energie.
În țesuturile de stocare, zaharoza este transportată apoplastic din floem către celulele țintă. Poate fi preluat prin transport activ în celulă și descompus acolo de zaharoza sintază. Majoritatea, cu toate acestea, este împărțită în glucoză și fructoză prin invertaze în peretele celular. Cele două monozaharide pot fi preluate de celulă de către simportori, unde sunt transportate sub formă de glucoză-6-P în cloroplast și utilizate pentru sinteza puterii de stocare.
caracteristici
Proprietăți chimice
La fel ca alte tipuri de zahăr, zaharoza este un carbohidrat. Este o dizaharidă (zahăr dublu). Ca dimer, zaharoza este formată dintr-o moleculă fiecare din α-D-glucoză (formă piranoză) și β-D-fructoză (formă furanoză). Aceste două molecule sunt conectate între ele printr-o legătură α, β-1,2-glicozidică (glucoză α1-2 fructoză), care s-a format odată cu evadarea unei molecule de apă (reacție de condensare) prin grupările OH ale atomilor de carbon anomeri.
Zaharoza este o dizaharidă nereducătoare. Dizaharidele nereducătoare sunt legate între ele prin intermediul celor doi atomi de C anomeri O-glicozidici; denumirea lor chimică se termină cu -sid. Aceasta înseamnă că cele două componente sunt prezente în molecula de zaharoză în așa fel încât nu se poate forma nicio grupă aldehidă cu deschiderea inelului (nici din glucoză, nici din molecula de fructoză). Aceste grupe de atomi nereducători se numesc acetali. Spre deosebire de hemiacetale, acetalii sunt relativ stabili într-un mediu de bază și neutru. Ele pot fi deschise numai prin cataliza acidă, dizaharida z. T. este împărțit în monozaharide, rezultând zahăr inversat (părți egale de glucoză și fructoză). Zaharoza nu prezintă aproape nicio mutare din cauza lipsei deschiderii inelului într-un mediu neutru.