Kľúčový rozdiel medzi glukózou galaktózou a manózou je v tom, že glukóza je šesťuhlíková štruktúra a galaktóza je C4 epimér glukózy, zatiaľ čo manóza je C2 epimér glukózy.
Epimér je organická zlúčenina, ktorá je opísaná spolu s izomériou organických zlúčenín. Epimér môžeme definovať ako izomér konkrétnej zlúčeniny, ktorá má asymetrický atóm uhlíka. Napríklad galaktóza a manóza sú epiméry glukózy.
Čo je glukóza?
Glukóza je organická zlúčenina s chemickým vzorcom C6H12O6. Je to jednoduchá molekula cukru. Medzi sacharidovými zlúčeninami môžeme nájsť glukózu ako najhojnejšiu monosacharidovú molekulu. Jeho zdrojom sú rastliny (kde sa vyrába glukóza) a riasy, v ktorých môže prebiehať fotosyntéza na výrobu glukózy z oxidu uhličitého a vody pomocou energie slnečného žiarenia. Navyše v energetickom metabolizme zvierat je glukóza najdôležitejším zdrojom energie. Táto energetická forma glukózy sa pri skladovaní v rastline nazýva škrob a amylopektín a u zvierat je známa ako glykogén. Dokážeme extrahovať glukózu z jej zdrojov a je dostupná aj ako komerčný produkt na trhu. Táto látka sa javí ako biely prášok a má veľmi sladkú chuť.
Molekula glukózy sa nazýva hexóza, pretože obsahuje šesť atómov uhlíka na molekulu. Hexóza je podkategóriou skupiny monosacharidov. Existujú dve izomérne formy glukózy ako D-glukóza a L-glukóza a D-izomér je najstabilnejšia a najrozšírenejšia izomérna forma. V prírode sa vyskytuje široko. Glukózu môžeme získať hydrolýzou sacharidov, ako je mliečny cukor alebo laktóza, zo sacharózy, ktorá sa vyskytuje v cukrovej trstine, z m altózy, z celulózy z rastlín atď.
Obrázok 01: Štruktúra glukózy
Keď vezmeme do úvahy chemickú štruktúru molekuly glukózy, obsahuje päť hydroxylových skupín (-OH). Tieto hydroxylové skupiny sú usporiadané v špecifickom vzore pozdĺž jeho šesťuhlíkového hlavného reťazca. Okrem dvoch izomérnych foriem existujú dve rôzne usporiadania hydroxylových skupín v uhlíkovej kruhovej štruktúre glukózy; tieto sú pomenované ako alfa štruktúra a beta štruktúra.
Čo je galaktóza?
Galaktóza je C4 epimér molekuly glukózy. Preto má galaktóza tiež rovnaký chemický vzorec ako glukóza (C6H12O6). Niekedy sa tento zložený názov skráti ako Gal. Je to molekula monosacharidového cukru, ktorá má sladkú chuť podobnú glukóze. Túto zlúčeninu môžeme pomenovať ako aldohexózu, pretože ide o hexózový cukor s aldehydovou funkčnou skupinou. Keď sa molekula galaktózy spojí s molekulou glukózy, vytvorí sa molekula laktózy. Navyše, polymérna forma galaktózy je galaktán a môžeme ju nájsť v hemicelulóze.
Ak vezmeme do úvahy chemickú štruktúru galaktózy, môže sa vyskytovať v otvorenom reťazci aj v cyklickej forme. Na konci reťazca je karbonylová skupina. Existujú štyri izoméry molekuly galaktózy, ktoré existujú v cyklickej forme. Tieto cyklické formy majú dve anomérne formy ako alfa a beta formy.
Obrázok 02: Štyri cyklické formy galaktózy
Zdroje galaktózy nájdeme najmä medzi mliečnymi výrobkami, ako je čerstvé mlieko, jogurt, v avokáde, cukrovej repe a pod. Molekuly galaktózy sa navyše môžu syntetizovať v našom tele.
Čo je manóza?
Manóza je C2 epimér molekuly glukózy. Je to molekula cukru v aldohexózovej sérii sacharidov. Táto zlúčenina je veľmi dôležitá v ľudskom metabolizme, napríklad pri glykozylácii určitých proteínových molekúl.
Obrázok 03: Chemická štruktúra manózy
Môžeme nájsť molekulu manózy vyskytujúcu sa v dvoch formách ako pyranózová kruhová štruktúra a furanózová kruhová štruktúra. Pyranózový kruh obsahuje šesť atómov uhlíka, zatiaľ čo furanózová kruhová štruktúra má v kruhu päť atómov uhlíka. Avšak každý uzáver kruhu má tendenciu mať buď alfa alebo beta konfiguráciu v anomérnom uhlíkovom strede.
Manózu môžeme vyrobiť oxidáciou manitolu alebo z glukózy transformačnou cestou Lory-de Bruyn-van Ekenstein. Tieto dve metódy sú veľmi dôležité, pretože potrebujeme vyrobiť manózu, ktorá sa bude používať ako výživový doplnok, ktorý je dôležitý pri prevencii infekcií močových ciest.
Pri zvažovaní chemickej štruktúry molekuly manózy sa táto líši od štruktúry glukózy na druhom uhlíkovom chirálnom centre (poloha C2). Molekula manózy vykazuje zvrásnenie 4C1 vo forme prstenca roztoku. Tento rozdiel medzi glukózou a manózou vedie k veľmi odlišným biochemickým vlastnostiam týchto dvoch hexóz.
Aký je rozdiel medzi glukózou, galaktózou a manózou?
Galaktóza a manóza sú epiméry molekuly glukózy. Kľúčový rozdiel medzi glukózo-galaktózou a manózou je v tom, že glukóza je šesťuhlíková štruktúra a galaktóza je C4 epimér glukózy, zatiaľ čo manóza je C2 epimér glukózy. Okrem toho sa glukóza prirodzene vyrába fotosyntézou v rastlinách. Galaktóza sa vyrába hydrolýzou laktózy, ktorá je katalyzovaná enzýmom laktáza, zatiaľ čo manóza sa vyrába oxidáciou manitolu alebo z glukózy cestou transformácie Lory-de Bruyn-van Ekenstein.
Pod infografikou sú podrobne uvedené rozdiely medzi glukózo-galaktózou a manózou.
Zhrnutie – Glukóza-galaktóza vs manóza
Epimér je izomér konkrétnej zlúčeniny, ktorá má asymetrický atóm uhlíka. Galaktóza a manóza sú epiméry glukózy. Kľúčový rozdiel medzi glukózou galaktózou a manózou je v tom, že glukóza je šesťuhlíková štruktúra a galaktóza je C4 epimér glukózy, zatiaľ čo manóza je C2 epimér glukózy.
