Klíčový rozdíl mezi glukózou galaktózou a manózou je ten, že glukóza je šestiuhlíková struktura a galaktóza je C4 epimer glukózy, zatímco manóza je C2 epimer glukózy.
Epimer je organická sloučenina, která je popsána spolu s izomerií organických sloučenin. Epimer můžeme definovat jako izomer konkrétní sloučeniny, která má asymetrický atom uhlíku. Například galaktóza a manóza jsou epimery glukózy.
Co je glukóza?
Glukóza je organická sloučenina s chemickým vzorcem C6H12O6. Je to jednoduchá molekula cukru. Mezi sacharidovými sloučeninami můžeme najít glukózu jako nejhojnější monosacharidovou molekulu. Jeho zdrojem jsou rostliny (kde se vyrábí glukóza) a řasy, ve kterých může probíhat fotosyntéza za účelem výroby glukózy z oxidu uhličitého a vody za použití energie slunečního záření. Navíc v energetickém metabolismu zvířat je glukóza nejdůležitějším zdrojem energie. Tato energetická forma glukózy se při skladování v rostlině nazývá škrob a amylopektin a u zvířat je známá jako glykogen. Můžeme extrahovat glukózu z jejích zdrojů a je také dostupná jako komerční produkt na trhu. Tato látka se jeví jako bílý prášek a má velmi sladkou chuť.
Molekula glukózy se nazývá hexóza, protože obsahuje šest atomů uhlíku na molekulu. Hexóza je podkategorií skupiny monosacharidů. Existují dvě izomerní formy glukózy jako D-glukóza a L-glukóza a D-izomer je nejstabilnější a nejhojnější izomerní formou. V přírodě se vyskytuje hojně. Glukózu můžeme získat hydrolýzou sacharidů, jako je mléčný cukr nebo laktóza, ze sacharózy, která se vyskytuje v cukrové třtině, z m altózy, z celulózy z rostlin atd.
Obrázek 01: Struktura glukózy
Pokud vezmeme v úvahu chemickou strukturu molekuly glukózy, obsahuje pět hydroxylových skupin (-OH). Tyto hydroxylové skupiny jsou uspořádány ve specifickém vzoru podél jeho šestiuhlíkového hlavního řetězce. Kromě dvou izomerních forem existují dvě různá uspořádání hydroxylových skupin v uhlíkové kruhové struktuře glukózy; tyto jsou pojmenovány jako alfa struktura a beta struktura.
Co je galaktóza?
Galaktóza je epimer C4 molekuly glukózy. Proto má galaktóza také stejný chemický vzorec jako glukóza (C6H12O6). Někdy je tento složený název zkracován jako Gal. Je to molekula monosacharidového cukru, která má sladkou chuť podobnou glukóze. Tuto sloučeninu můžeme pojmenovat jako aldohexózu, protože se jedná o hexózový cukr s aldehydovou funkční skupinou. Když je molekula galaktózy kombinována s molekulou glukózy, tvoří molekulu laktózy. Polymerní formou galaktózy je navíc galaktan a můžeme ji nalézt v hemicelulóze.
Pokud vezmeme v úvahu chemickou strukturu galaktózy, může se vyskytovat jak v otevřené, tak v cyklické formě. Na konci řetězce je karbonylová skupina. Existují čtyři izomery molekuly galaktózy, které existují v cyklické formě. Tyto cyklické formy mají dvě anomerní formy jako alfa a beta formy.
Obrázek 02: Čtyři cyklické formy galaktózy
Zdroje galaktózy najdeme především mezi mléčnými výrobky, jako je čerstvé mléko, jogurt, v avokádu, cukrové řepě atd. Molekuly galaktózy se navíc mohou syntetizovat v našem těle.
Co je manóza?
Manóza je epimer C2 molekuly glukózy. Je to molekula cukru v aldohexózové řadě sacharidů. Tato sloučenina je velmi důležitá v lidském metabolismu, například při glykosylaci určitých proteinových molekul.
Obrázek 03: Chemická struktura manózy
Můžeme najít molekulu manózy vyskytující se ve dvou formách jako pyranózová kruhová struktura a furanosová kruhová struktura. Pyranosový kruh obsahuje šest atomů uhlíku, zatímco struktura furanosového kruhu má v kruhu pět atomů uhlíku. Každý uzávěr kruhu má však tendenci mít konfiguraci alfa nebo beta v anomerickém uhlíkovém středu.
Manózu můžeme vyrobit oxidací mannitolu nebo z glukózy transformační cestou Lory-de Bruyn-van Ekenstein. Tyto dvě metody jsou velmi důležité, protože potřebujeme vyrábět manózu, která se má používat jako doplněk výživy, který je důležitý při prevenci infekcí močových cest.
Pokud vezmeme v úvahu chemickou strukturu molekuly manózy, liší se od struktury glukózy na druhém uhlíkovém chirálním centru (poloha C2). Molekula manózy vykazuje zvrásnění 4C1 ve formě prstence roztoku. Tento rozdíl mezi glukózou a manózou vede k velmi odlišným biochemickým rysům těchto dvou hexóz.
Jaký je rozdíl mezi glukózou, galaktózou a manózou?
Galaktóza a manóza jsou epimery molekuly glukózy. Klíčový rozdíl mezi glukózou galaktózou a manózou je v tom, že glukóza je šestiuhlíková struktura a galaktóza je C4 epimer glukózy, zatímco manóza je C2 epimer glukózy. Kromě toho je glukóza přirozeně produkována fotosyntézou v rostlinách. Galaktóza se vyrábí hydrolýzou laktózy, která je katalyzována enzymem laktáza, zatímco manóza se vyrábí oxidací mannitolu nebo z glukózy cestou transformace Lory-de Bruyn-van Ekenstein.
Níže uvedená infografika podrobně uvádí rozdíly mezi glukózou galaktózou a manózou.
Shrnutí – Glukóza Galaktóza vs Manóza
Epimer je izomer konkrétní sloučeniny, která má asymetrický atom uhlíku. Galaktóza a manóza jsou epimery glukózy. Klíčový rozdíl mezi glukózou galaktózou a manózou je v tom, že glukóza je šestiuhlíková struktura a galaktóza je C4 epimer glukózy, zatímco manóza je C2 epimer glukózy.
