Glükoosi galaktoosi ja mannoosi peamine erinevus seisneb selles, et glükoos on kuuest süsinikust koosnev struktuur ja galaktoos on glükoosi C4 epimeer, mannoos aga glükoosi C2 epimeer.
Epimeer on orgaaniline ühend, mida kirjeldatakse koos orgaaniliste ühendite isomeeriaga. Epimeeri võime määratleda kui konkreetse ühendi isomeeri, millel on asümmeetriline süsinikuaatom. Näiteks galaktoos ja mannoos on glükoosi epimeerid.
Mis on glükoos?
Glükoos on orgaaniline ühend, mille keemiline valem on C6H12O6. See on lihtne suhkru molekul. Glükoosi leiame süsivesikute hulgast kõige rikkalikuma monosahhariidi molekulina. Selle allikad on taimed (kus toodetakse glükoosi) ja vetikad, milles saab päikesevalguse energiat kasutades toimuda fotosüntees, et toota süsinikdioksiidist ja veest glükoosi. Veelgi enam, loomade energiavahetuses on glükoos kõige olulisem energiaallikas. Seda energilist glükoosivormi nimetatakse taimes säilitatuna tärkliseks ja amülopektiiniks ning loomadel nimetatakse seda glükogeeniks. Saame ekstraheerida glükoosi selle allikatest ja see on turul saadaval ka kaubandusliku tootena. See aine tundub valge pulbrina ja on väga magusa maitsega.
Glükoosi molekuli nimetatakse heksoosiks, kuna see sisaldab kuus süsinikuaatomit molekuli kohta. Heksoos on monosahhariidide rühma alamkategooria. Glükoosil on kaks isomeerset vormi nagu D-glükoos ja L-glükoos ning D-isomeer on kõige stabiilsem ja rikkalikum isomeerne vorm. Seda esineb looduses laialdaselt. Glükoosi saame süsivesikute, näiteks piimasuhkru või laktoosi hüdrolüüsil, suhkruroos leiduvast sahharoosist, m altoosist, taimede tselluloosist jne.
Joonis 01: Glükoosi struktuur
Kui arvestada glükoosi molekuli keemilist struktuuri, sisaldab see viit hüdroksüülrühma (-OH). Need hüdroksüülrühmad on paigutatud kindla mustri järgi piki selle kuuest süsinikust koosnevat karkassi. Peale selle, et neil on kaks isomeerset vormi, on glükoosi süsinikutsükli struktuuris kaks erinevat hüdroksüülrühmade paigutust; neid nimetatakse alfa- ja beetastruktuurideks.
Mis on galaktoos?
Galaktoos on glükoosimolekuli C4 epimeer. Seetõttu on galaktoosil ka glükoosiga (C6H12O6) sama keemiline valem. Mõnikord on see liitnimi lühend Gal. See on monosahhariidsuhkru molekul, millel on glükoosile sarnane magus maitse. Seda ühendit võime nimetada aldoheksoosiks, kuna see on heksoossuhkur, millel on aldehüüdi funktsionaalrühm. Kui galaktoosi molekul kombineeritakse glükoosimolekuliga, moodustab see laktoosi molekuli. Lisaks on galaktoosi polümeerne vorm galaktaan ja seda võib leida hemitselluloosist.
Galaktoosi keemilist struktuuri arvestades võib see esineda nii avatud ahelaga kui ka tsüklilisel kujul. Ahela lõpus on karbonüülrühm. Galaktoosi molekulil on neli isomeeri, mis eksisteerivad tsüklilises vormis. Nendel tsüklilistel vormidel on kaks anomeerset vormi alfa- ja beetavormidena.
Joonis 02: Galaktoosi neli tsüklilist vormi
Galaktoosi allikaid leiame peamiselt piimatoodetest, nagu värske piim, jogurt, avokaadod, suhkrupeedid jne. Lisaks saab meie kehas sünteesida galaktoosi molekule.
Mis on Mannose?
Mannoos on glükoosimolekuli C2 epimeer. See on aldoheksoosi süsivesikute seeria suhkrumolekul. See ühend on väga oluline inimese ainevahetuses, näiteks teatud valgumolekulide glükosüülimisel.
Joonis 03: Mannoosi keemiline struktuur
Leiame mannoosi molekuli, mis esineb kahes vormis püranoositsükli struktuurina ja furanoositsükli struktuurina. Püranoositsükkel sisaldab kuut süsinikuaatomit, samas kui furanoositsükli struktuuris on tsüklis viis süsinikuaatomit. Kuid igal rõngasulguril on anomeerse süsiniku keskmes kas alfa- või beetakonfiguratsioon.
Saame toota mannoosi mannitooli oksüdeerimisel või glükoosist Lory-de Bruyn-van Ekensteini muundamistee kaudu. Need kaks meetodit on väga olulised, sest me peame tootma mannoosi, et seda saaks kasutada toidulisandina, mis on oluline kuseteede infektsioonide ennetamisel.
Arvestades mannoosi molekuli keemilist struktuuri, erineb see glükoosi struktuurist teises süsiniku kiraalses tsentris (asend C2). Mannoosimolekulil on lahuse rõnga kujul 4C1 puder. See erinevus glükoosi ja mannoosi vahel põhjustab nende kahe heksoosi väga erinevaid biokeemilisi omadusi.
Mis vahe on glükoos-galaktoosil ja mannoosil?
Galaktoos ja mannoos on glükoosimolekuli epimeerid. Peamine erinevus glükoosi galaktoosi ja mannoosi vahel on see, et glükoos on kuuest süsinikust koosnev struktuur ja galaktoos on glükoosi C4 epimeer, samas kui mannoos on glükoosi C2 epimeer. Lisaks toodetakse glükoosi looduslikult taimedes fotosünteesi teel. Galaktoosi toodetakse laktoosi hüdrolüüsil, mida katalüüsib ensüüm laktaas, samas kui mannoosi toodetakse mannitooli oksüdeerimisel või glükoosist Lory-de Bruyn-van Ekensteini transformatsioonitee kaudu.
Allpool infograafikat on üksikasjalikult välja toodud erinevused glükoosi galaktoosi ja mannoosi vahel.
Kokkuvõte – glükoos-galaktoos vs mannoos
Epimeer on konkreetse ühendi isomeer, millel on asümmeetriline süsinikuaatom. Galaktoos ja mannoos on glükoosi epimeerid. Peamine erinevus glükoosi galaktoosi ja mannoosi vahel on see, et glükoos on kuuest süsinikust koosnev struktuur ja galaktoos on glükoosi C4 epimeer, samas kui mannoos on glükoosi C2 epimeer.
