ஒற்றைச்சர்க்கரை

D-, L- குளுக்கோசு

ஒற்றைச்சர்க்கரைகள் (Monosaccharide) என்பன தனித்த மூலக்கூறினாலான, அத்தியாவசியமான கார்போவைதரேட்டு எனப்படும் ஊட்டக்கூறின் எளிய அடிப்படை அலகாகும். இவற்றிலுள்ள கரிம (carbon) எண்ணிக்கையின் அடிப்படையில் டையோஸ், முக்கரிச்சர்க்கரைகள், டெட்ரோசுகள், ஐங்கரிச்சர்க்கரைகள், ஹெக்சோஸ் எனப் பல வகைகளாக அமைந்துள்ளன. டிரையோசுகள் (Trioses, C₃H₆O₃) வளர்சிதைமாற்றத்தில் இடைநிலைப் பொருட்களாகத் தோன்றுபவை. உயிர் மூலக்கூறுகளை இடைமாற்றம் செய்வதில் இவற்றிற்கு முக்கிய பங்குண்டு. பென்டோசுகளில் (Pentoses, C₅H₁₀O₅) முக்கியமானவை கரு அமிலங்களின் கூறுகளான, ரைபோஸ் (Ribose), டியாக்சிரைபோஸ் (Deoxyribose) போன்றவை. இவை ஆர்.என்.ஏ, டி.என்.ஏ மூலக்கூறுகளின் முக்கிய அங்கங்களாகும். எக்சோசுகள் (Hexoses, C₆H₁₂O₆) குளுக்கோசு (Glucose), ஃப்ரக்டோசு (Fructose), காலக்டோசு (Galactose) எனும் பொருட்களாக உணவில் உள்ளன.

கார்போவைதரேட்டுகள் உயிரணுக்களில் சக்தி தோன்றுதலுக்கு உதவுகின்றன. சக்தி உற்பத்திக்கான வளர்சிதைமாற்றம் சிட்ரிக் அமில சுழற்சியினால் ஏற்படும். உற்பத்தியாகும் சக்தி ATP (Adenosine triphosphate) மூலக்கூறுகளாகச் சேமிக்கப்படும். ஒவ்வொரு கிராம் காபோவைதரேட்டும் 4.1 கலோரி அளவிற்குச் சக்தியினைத் தரும்.

அமைப்பு மற்றும் பெயரிடும் முறை

ஒரு சில விதிவிலக்குகளைத் தவிர (உ.ம் , டிஆக்சிரிபோசு), ஒற்றைச் சர்க்கரைகள் C_x(H₂O)_y, (x ≥ 3 ஆக எடுத்துக்கொள்ளப்படுகிறது) என்ற வேதிவாய்ப்பாட்டைக் கொண்டுள்ளன, ஒற்றைசர்க்கரைகள் அவை கொண்ள்ள கார்பன் எண்ணிக்கையின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. மூன்று கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டவை முக்கரிச்சர்க்கரைகள் எனவும், 4 கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டவை டெட்ரோசுகள் எனவும், 5 கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டவை பென்டோசுகள் எனவும், 6 கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டவை எக்சோசுகள் எனவும், 7 கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டவை எழுகரிச்சர்க்கரை எனவும் மற்றும் இது போலவும் வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளன. மிக முக்கியமான ஒற்றைச்சர்க்கரையான குளுக்கோசு ஒரு எச்சோசு ஆகும், எப்டோசுகளுக்கான உதாரணங்களுள் கீட்டோசுகளும் (மேன்னோஎப்டுலோசு மற்றும் செடோஎப்டுலோசு)அடங்கும், எட்டு மற்றும் அதற்கு மேற்பட்ட கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட ஒற்றைச்சர்க்கரைகள் நிலைத்தன்மையற்றவையாக இருப்பதால், மிக அரிதாகவே காணப்படுகின்றன, நான்கிற்கு மேல் கார்பன் அணுக்களைக் கொண்ட ஒற்றைச்சர்க்கரைகள் நீர்க்கரைசல்களில் வளையங்களாக காணப்படுகின்றன

சங்கிலித் தொடர் ஒற்றைச்சர்க்கரைகள்

எளிய ஒற்றைச் சர்க்கரைகள் பக்கத்தொடரற்ற நேர்கோட்டு அமைப்புடன் கார்பனைல் (C=O) வேதி வினைக்குழுவினையும் மற்ற கார்பன் அணுக்கள் ஒவ்வொன்றிலும் ஒரு ஐதராக்சைல் தொகுதியையும் கொண்ட கார்பன் சங்கிலித் தொடரைக் கொண்டுள்ளன, ஆக, ஒரு எளிய ஒற்றைச் சர்க்கரையின் மூலக்கூறு அமைப்பானது, H(CHOH)_n(C=O)(CHOH)_mH, (n + 1 + m = xஎன இருக்கும் போது); ஆகவே இதன் தனிம எண்ணிக்கையிலான வாய்ப்பாடானது C_xH_2xO_x ஆகும். ஒற்றைச்சர்க்கரைகள் கார்போவைதரேட்டுகளில் காணப்படும் எளிய அலகுகளாகவும், சர்க்கரையின் எளிய வடிவமாகவும் உள்ளன கார்பனைல் தொகுதியானது 1 ஆவது கார்பனுடன் (அதாவது, n அல்லது m சுழியற்றதாக இருக்கும் போது), இருந்தால் மூலக்கூறானது ஒரு பார்மைல் தொகுதியுடன் H(C=O)− அதாவது ஒரு ஆல்டிகைடாக அமைகிறது. அத்தகைய நேர்வில், இச்சேர்மமானது ஆல்டோசு என அழைக்கப்படுகிறது. அவ்வாறின்றி, மூலக்கூறானது கீட்டோன் தொகுதியை, ஒரு கார்பனைலை −(C=O)− இரண்டு கார்பன் அணுக்களுக்கிடையில் கொண்டிருந்தால் அது கீட்டோசு எனப்படும், உயிரிய முக்கியத்துவம் வாய்ந்த கீட்டோசுகள் வழக்கமாக 2 ஆம் இடத்தில் கார்பனைல் தொகுதியைக் கொண்டிருக்கும், திறந்த சங்கிலித் தொடர்களைக் கொண்ட ஒற்றைச்சர்க்கரைகளுக்கான மிகப்பொதுவான பெயரிடும் முறையானது கார்பன் அணுக்களின் எண்ணிக்கையின் அடிப்படையில் டிரை, டெட்ர், பென்ட், எக்சு போன்ற முன்னொட்டுகளையும் மற்றும் ஆல்டோசுகளுக்கு "-ஓசு" என்ற பின்னொட்டையும் கீட்டோசுகளுக்கு உலோசு என்ற பின்னொட்டைக் கொண்டு முடிவதாக இருக்கும்.

ஒற்றைச்சர்க்கரைகளும் சீர்மையற்ற கார்பன் அணுக்களும்

டைஐதராக்சிஅசிட்டோனைத் தவிர இதர ஒற்றைச்சர்க்கரைகள் அனைத்துமே சீர்மையற்ற கார்பன் அணுக்களைக் கொண்டுள்ளன. சீர்மையற்ற கார்பன் அணுக்களின் இருப்பின் காரணமாக அவை ஒளியியல் பண்பைக் கொண்டு முப்பரிமாண மாற்றியங்களை வெளிப்படுத்துகின்றன. எளிய ஒற்றைச்சர்க்கரையான கிளிசரால்டிகைடு ஒரே ஒரு நாற்தொகுதி மையத்தைக் கொண்டு இரு ஒளியியல் மாற்றியங்களை அமைக்கின்றன. அதாவது, வலஞ்சுழி (D-)மற்றும் இடஞ்சுழி (L-) வகை மாற்றியங்களைக் கொண்டுள்ளன. D- மற்றும் L- வகை மாற்றியங்களை இருபரிமாணமாகத் தாளில் குறிப்பிட பிசரின் வீழ்ப்பு வாய்ப்பாட்டைப் பயன்படுத்தலாம்.

ஒற்றைச்சர்க்கரைகளின் வளையமாதல் வினை

ஒரு ஒற்றைசர்க்கரை, அச்சேர்மத்தின் கார்பனைல் தொகுதிக்கும் அதே மூலக்கூறின் ஐதராக்சில் தொகுதிக்கும் இடையே நடக்கும் கருக்கவர் சேர்க்கை வினையின் காரணமாக, திறந்த சங்கிலி வடிவத்திலிருந்து வளைய சேர்மமாக மாறுவது அடிக்கடி நிகழ்கிறது. இந்த வினை கார்பன் அணுக்களானவை ஒரு பிணைக்கும் ஆக்சிசன் அணுவின் மூலமாக இணைக்கப்பட்ட வளையத்தை உருவாக்குகின்றது. இவ்வாறு கிடைக்கும் மூலக்கூறானது, திறந்த சங்கிலி வடிவ சேர்மமானது ஆல்டோசா அல்லது கீட்டோசா என்பதைப் பொறுத்து முறையே எமிஅசிட்டால் அல்லது எமிகீட்டால் தொகுதியைக் (அதாவது ஒரு ஆல்ககால், ஆல்டிகைடு அல்லது கீட்டோனுடன் சேர்ந்து கிடைக்கும் வினைத்தொகுதி) கொண்டுள்ளது. இந்த வினையானது எளிதில் மீள்வினையாக்கப்பட்டு திறந்த வகைச் சேர்மத்ததையும் தரலாம்.