ההבדל העיקרי בין גלוקוז גלקטוז למנוזה הוא שגלוקוז הוא מבנה של שישה פחמנים וגלקטוז הוא האפימר C4 של גלוקוז, ואילו מנוז הוא האפימר C2 של גלוקוז.
אפימר הוא תרכובת אורגנית המתוארת יחד עם האיזומריזם של תרכובות אורגניות. אנו יכולים להגדיר אפימר כאיזומר של תרכובת מסוימת שיש לה אטום פחמן אסימטרי. לדוגמה, גלקטוז ומנוזה הם אפימרים של גלוקוז.
מה זה גלוקוז?
גלוקוז היא תרכובת אורגנית בעלת הנוסחה הכימית C6H12O6. זוהי מולקולת סוכר פשוטה. אנו יכולים למצוא גלוקוז כמולקולת החד-סוכרים הנפוצה ביותר מבין תרכובות הפחמימות.מקורותיו הם צמחים (שם מייצרים גלוקוז) ואצות, בהם יכולה להתבצע פוטוסינתזה להפקת גלוקוז מפחמן דו חמצני ומים, תוך שימוש באנרגיה מאור השמש. יתרה מכך, במטבוליזם האנרגיה של בעלי חיים, גלוקוז הוא מקור האנרגיה החשוב ביותר. צורה אנרגטית זו של גלוקוז נקראת עמילן ועמילופקטין כאשר היא מאוחסנת בצמח, והיא ידועה כגליקוגן בבעלי חיים. אנו יכולים להפיק גלוקוז ממקורותיו, והוא זמין גם כמוצר מסחרי בשוק. חומר זה מופיע כאבקה לבנה וטעמו מתוק מאוד.
מולקולת גלוקוז נקראת הקסוז מכיוון שהיא מכילה שישה אטומי פחמן לכל מולקולה. הקסוז היא תת-קטגוריה של קבוצת החד סוכרים. ישנן שתי צורות איזומריות של גלוקוז כמו D-גלוקוז ו-L-גלוקוז ו-D-איזומר היא הצורה האיזומרית היציבה והשופעת ביותר. זה מתרחש באופן נרחב בטבע. נוכל להשיג גלוקוז באמצעות הידרוליזה של פחמימות כמו סוכר חלב או לקטוז, מסוכרוז המופיע בקני סוכר, ממלטוז, מתאית מצמחים וכו'.
איור 01: מבנה הגלוקוז
כאשר בוחנים את המבנה הכימי של מולקולת הגלוקוז, היא מכילה חמש קבוצות הידרוקסיל (-OH). קבוצות הידרוקסיל אלו מסודרות בתבנית ספציפית לאורך עמוד השדרה של שישה פחמנים. מלבד שתי צורות איזומריות, יש שני סידורים שונים של קבוצות הידרוקסיל במבנה טבעת הפחמן של הגלוקוז; אלה נקראים כמבנה אלפא ומבנה ביתא.
מה זה גלקטוז?
גלקטוז הוא האפימר C4 של מולקולת הגלוקוז. לכן, לגלקטוז יש גם נוסחה כימית זהה לגלוקוז (C6H12O6). לפעמים שם מורכב זה מקוצר כגל. זוהי מולקולת סוכר חד-סוכר בעלת טעם מתוק הדומה לגלוקוז. אנו יכולים לכנות את התרכובת הזו כאלדוהקסוז מכיוון שזהו סוכר הקסוז בעל קבוצה תפקודית אלדהיד.כאשר מולקולת גלקטוז משולבת עם מולקולת גלוקוז, היא יוצרת מולקולת לקטוז. יתרה מכך, הצורה הפולימרית של גלקטוז היא גלקטן, ואנחנו יכולים למצוא בהמיצלולוזה.
כאשר בוחנים את המבנה הכימי של גלקטוז, הוא יכול להתרחש הן בצורת שרשרת פתוחה והן בצורה מחזורית. יש קבוצת קרבוניל בקצה השרשרת. ישנם ארבעה איזומרים של מולקולת גלקטוז הקיימים בצורה מחזורית. לצורות המחזוריות הללו יש שתי צורות אנומריות כצורות אלפא ובטא.
איור 02: ארבע צורות מחזוריות של גלקטוז
אנחנו יכולים למצוא את מקורות הגלקטוז בעיקר במוצרי חלב כמו חלב טרי, יוגורט, באבוקדו, סלק סוכר וכו'. יתרה מכך, מולקולות גלקטוז יכולות להיות מסונתזות בגופנו.
מה זה Mannose?
מאנוז הוא האפימר C2 של מולקולת הגלוקוז. זוהי מולקולת סוכר בסדרת הפחמימות אלדוהקסוז. תרכובת זו חשובה מאוד בחילוף החומרים באדם, כגון בגליקוזילאציה של מולקולות חלבון מסוימות.
איור 03: המבנה הכימי של מנוז
אנו יכולים למצוא מולקולת מנוז המופיעה בשתי צורות כמו מבנה טבעת פירנוז ומבנה טבעת פורנוז. טבעת הפירנוזה מכילה שישה אטומי פחמן בעוד שבמבנה הטבעת הפורנוז יש חמישה אטומי פחמן בטבעת. עם זאת, כל סגירת טבעת נוטה להיות בעלת תצורת אלפא או בטא במרכז הפחמן האנומרי.
אנו יכולים לייצר מנוז באמצעות חמצון של מניטול או מגלוקוז דרך מסלול הטרנספורמציה של Lory-de Bruyn-van Ekenstein.שתי השיטות הללו חשובות מאוד כי אנחנו צריכים לייצר מנוז כדי לשמש כתוסף תזונה שחשוב במניעת דלקות בדרכי השתן.
כאשר בוחנים את המבנה הכימי של מולקולת מנוז, הוא שונה מהמבנה של גלוקוז במרכז הכירי הפחמן השני (מיקום C2). מולקולת המנוזה מציגה כיווץ 4C1 בצורת טבעת התמיסה. ההבדל הזה בין גלוקוז למאנוז מוביל לתכונות ביוכימיות שונות מאוד של שתי ההקסוזות הללו.
מה ההבדל בין גלוקוז גלקטוז למאנוז?
גלקטוז ומנוזה הם אפימרים של מולקולת הגלוקוז. ההבדל העיקרי בין גלוקוז גלקטוז למנוזה הוא שגלוקוז הוא מבנה שישה פחמנים וגלקטוז הוא האפימר C4 של גלוקוז ואילו מנוז הוא האפימר C2 של גלוקוז. יתר על כן, גלוקוז מיוצר באופן טבעי באמצעות פוטוסינתזה בצמחים. גלקטוז מיוצר באמצעות הידרוליזה של לקטוז שמזרז על ידי אנזים הלקטאז בעוד שמנוזה מיוצר באמצעות חמצון של מניטול או מגלוקוז דרך מסלול הטרנספורמציה של לורי-דה-ברוין-וואן אקנשטיין.
להלן אינפוגרפיקה מציגה את ההבדלים בין גלוקוז גלקטוז למאנוז בפירוט.
סיכום – גלוקוז גלקטוז מול מנוז
אפימר הוא איזומר של תרכובת מסוימת שיש לה אטום פחמן א-סימטרי. גלקטוז ומנוזה הם אפימרים של גלוקוז. ההבדל העיקרי בין גלוקוז גלקטוז למנוזה הוא שגלוקוז הוא מבנה שישה פחמנים וגלקטוז הוא האפימר C4 של גלוקוז ואילו מנוז הוא האפימר C2 של גלוקוז.
