கார்போஹைட்ரேட்டுகள் (Carbohydrates)
ஏன் இது முக்கியம்? சாப்பிட்ட சாதம் செரிமானத்தில் குளுக்கோஸாக உடைகிறது, அது இரத்தத்தில் கலந்து ஒவ்வொரு செல்லுக்கும் ஆற்றலை வழங்குகிறது — இதுவே கார்போஹைட்ரேட்டின் அடிப்படை வேலை. புவியில் மிக அதிகமாக காணப்படும் சேதன மூலக்கூறுகள் கார்போஹைட்ரேட்டுகள்தான்.
ஒரே குளுக்கோஸ் மோனோமர் — பிணைப்பு வகையை மாற்றுவதன் மூலம் மட்டுமே — மாப்பொருளாகவோ (சேமிப்பு) அல்லது செல்லுலோஸாகவோ (கட்டமைப்பு) ஆகலாம்; இது இயற்கையின் அதிர்ச்சியூட்டும் திறன்.
- கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் கட்டமைப்பையும் தொழிலையும் தொடர்புபடுத்துதல்.
- ஒருசக்கரைட்டு, இருசக்கரைட்டு, பல்சக்கரைட்டு ஆகியவற்றை வகைப்படுத்தி எடுத்துக்காட்டுகளுடன் விபரித்தல்.
- உயிரிகளில் கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் தொழில்களை விளக்குதல்.
புவியில் மிக அதிகளவில் காணப்படும் சேதனச் சேர்வைகள் (organic compounds) கார்போஹைட்ரேட்டுகள் ஆகும். இவற்றின் பிரதான மூலகச் சேர்க்கை C, H, O ஆகும். கார்போஹைட்ரேட்டுகளில் H : O விகிதம் 2 : 1 ஆக அமைவதால் (நீரிலுள்ளதைப் போன்றே) "கார்பனின் நீரேற்றுகள்" எனப்படும். பொதுத் தூண்டகம் C(H₂O)ₙ. மூன்று பிரதான வகைகள் — ஒருசக்கரைட்டுக்கள் (monosaccharides), இருசக்கரைட்டுக்கள் (disaccharides), பல்சக்கரைட்டுக்கள் (polysaccharides). வெல்லங்கள் (sugars) என்பவை ஒருசக்கரைட்டு + இருசக்கரைட்டுக்களை உள்ளடக்கும்.
1. ஒருசக்கரைட்டுக்கள் (Monosaccharides)
Glucose — α-D-glucopyranose ring form
Wikipedia → · CC
கார்போஹைட்ரேட்டின் மிகவும் எளிய வடிவம். பொதுத் தூண்டகம் (CH₂O)ₙ; கார்பன் (C) எண்ணிக்கை 3 முதல் 7 வரை வேறுபடும். எல்லா ஒருசக்கரைட்டுக்களும் தாழ்த்தும் வெல்லங்கள் (reducing sugars), நீரில் கரையும், படிக (crystalline) வடிவில் காணப்படும்.
கார்பன் எண்ணிக்கையின் அடிப்படையில்:
- 3C — டிரையோஸ் (Triose): கிளிசரால்டிஹைட் (glyceraldehyde). பொசுபோகிளிசரால்டிஹைட் (PGAL) என்பது டிரையோசின் வழியுருவாகும்.
- 4C — டெட்ரோஸ் (Tetrose): எரித்ரோஸ் (erythrose) — இயற்கையில் அரிது.
- 5C — பென்டோஸ் (Pentose): ரைபோஸ் (ribose), டியோக்சிரைபோஸ் (deoxyribose), ரைபுலோஸ் (ribulose). RUBP என்பது ரைபுலோசின் வழியுருவாகும்.
- 6C — ஹெக்சோஸ் (Hexose): குளுக்கோஸ் (glucose), பிரக்டோஸ் (fructose), கலக்டோஸ் (galactose).
கார்போனைல் (carbonyl) குழுவின் அடிப்படையில்:
- ஆல்டோஸ் (Aldose) — ஆல்டிஹைட் (aldehyde) குழு கொண்டது: குளுக்கோஸ், கலக்டோஸ்.
- கீட்டோஸ் (Ketose) — கீட்டோ (keto) குழு கொண்டது: பிரக்டோஸ்.
2. இருசக்கரைட்டுக்கள் (Disaccharides)
Sucrose — glucose + fructose glycosidic bond
Wikipedia → · CC
இரண்டு ஒருசக்கரைட்டுக்கள் ஒரு கிளைக்கோசிடிக் பிணைப்பால் (glycosidic bond) இணைவதால் உருவாகும் வெல்லங்கள். இப்பிணைப்பு ஒடுக்கல் தாக்கத்தினால் (condensation reaction) ஒரு நீர் மூலக்கூறு (H₂O) நீக்கப்பட்டு உருவாகிறது — ஒரு ஒருசக்கரைட்டின் OH குழுவும் அடுத்ததன் H உம் சேர்ந்து நீர் உருவாகும்.
- குளுக்கோஸ் + குளுக்கோஸ் — ஒடுக்கல் → மால்ட்டோஸ் (maltose) + H₂O
- குளுக்கோஸ் + பிரக்டோஸ் — ஒடுக்கல் → சுக்ரோஸ் (sucrose) + H₂O
- குளுக்கோஸ் + கலக்டோஸ் — ஒடுக்கல் → லாக்டோஸ் (lactose) + H₂O
3. பல்சக்கரைட்டுக்கள் (Polysaccharides)
Starch — plant storage polysaccharide
Wikipedia → · CC
இவை மாமூலக்கூறுகளும் (macromolecules) உயிர்ப்பல்பகுதிகளும் (biopolymers) ஆகும். ஒரு சில நூறு முதல் ஒரு சில ஆயிரம் வரையான ஒருசக்கரைட்டு உப அலகுகளால் ஆனவை. இவை படிகமற்றவை (non-crystalline), நீரில் கரையாதவை; வெல்லங்களாகக் கருதப்படுவதில்லை.
தொழிலின் அடிப்படையில்: சேமிப்பு (storage) — மாப்பொருள், கிளைக்கோஜன்; கட்டமைப்பு (structural) — செல்லுலோஸ், ஹெமிசெல்லுலோஸ், பெக்டின்.
வடிவமைப்பின் அடிப்படையில்: நேரியல் (linear) — செல்லுலோஸ், அமைலோஸ்; கிளைத்த (branched) — கிளைக்கோஜன், அமைலோபெக்டின், ஹெமிசெல்லுலோஸ்.
| பல்சக்கரைட்டு | ஒருபகுதி | தொழில் / இடம் |
|---|---|---|
| மாப்பொருள் (Starch) | குளுக்கோஸ் | தாவரங்கள், கிளோரோபைட்டுகளில் சேமிப்பு |
| கிளைக்கோஜன் (Glycogen) | குளுக்கோஸ் | விலங்குகள், பூஞ்சைகளில் சேமிப்பு |
| செல்லுலோஸ் (Cellulose) | குளுக்கோஸ் (β) | தாவரக் கலச்சுவரின் கூறு |
| கைட்டின் (Chitin) — நைட்ரஜன் கொண்ட | குளுக்கோசமீன் | பூஞ்சைக் கலச்சுவர்; ஆர்த்ரோபோடா வெளி எலும்புக்கூடு |
4. கார்போஹைட்ரேட்டுகளின் தொழில்கள் (Functions)
ஒருசக்கரைட்டுக்கள்:
- ஆற்றல் மூலம் (energy source).
- இருசக்கரைட்டு + பல்சக்கரைட்டுக்களின் கட்டுமானத் தொகுதிகள் (building blocks) — எ.கா. மால்ட்டோஸ், சுக்ரோஸ்; மாப்பொருள், கிளைக்கோஜன்.
- நியூக்ளியோட்டைடுகளின் கூறுகள் (DNA, RNA) — பென்டோஸ் சர்க்கரைகள்.
இருசக்கரைட்டுக்கள்:
- லாக்டோஸ் — பாலிலுள்ள சேமிப்பு வெல்லம்.
- சுக்ரோஸ் — புளோயத்தில் (phloem) கடத்தப்படும் வடிவம்; கரும்பில் சேமிப்பு வெல்லம்.
பல்சக்கரைட்டுக்கள் — சேமிப்பு:
- மாப்பொருள் — தாவரங்கள்/கிளோரோபைட்டுகளில் குளுக்கோசை ஆற்றலாகச் சேமிக்கும்.
- கிளைக்கோஜன் — விலங்குகள்/பூஞ்சைகளில் குளுக்கோசைச் சேமிக்கும்.
- இனுலின் (Inulin) — டாலியா (Dahlia) கிழங்குகளில் பிரக்டோசைச் சேமிக்கும்.
பல்சக்கரைட்டுக்கள் — கட்டமைப்பு:
- செல்லுலோஸ் — தாவரங்கள்/கிளோரோபைட்டுகளின் கலச்சுவரில்.
- பெக்டின் (Pectin) — தாவர இழையங்களின் நடுப்பட்டையில் (middle lamella).
- ஹெமிசெல்லுலோஸ் (Hemicellulose) — தாவரக் கலச்சுவரில்.
- கைட்டின் — பூஞ்சைக் கலச்சுவர்; ஆர்த்ரோபோடாவின் வெளி எலும்புக்கூடு.
Biomolecules (Updated)
Amoeba Sisters
- 1 : 1
- 2 : 1
- 1 : 2
- 3 : 1
- 2 : 3
பதில் / Answer
- CₙH₂ₙ
- C(H₂O)ₙ
- CₙH₂ₙ₊₂
- C₆H₁₂
- CHO
பதில் / Answer
- 1–2
- 2–4
- 3–7
- 5–10
- 6–12
பதில் / Answer
- மால்ட்டோஸ் / Maltose
- லாக்டோஸ் / Lactose
- சுக்ரோஸ் / Sucrose
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- கலக்டோஸ் / Galactose
பதில் / Answer
- தாழ்த்தாத வெல்லங்கள் / Non-reducing
- தாழ்த்தும் வெல்லங்கள் / Reducing sugars
- நீரில் கரையாதவை / Insoluble
- மாமூலக்கூறுகள் / Macromolecules
- படிகமற்றவை / Non-crystalline
பதில் / Answer
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- ரைபோஸ் / Ribose
- கிளிசரால்டிஹைட் / Glyceraldehyde
- எரித்ரோஸ் / Erythrose
- பிரக்டோஸ் / Fructose
பதில் / Answer
- ரைபுலோஸ் / Ribulose
- எரித்ரோஸ் / Erythrose
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- கலக்டோஸ் / Galactose
- மால்ட்டோஸ் / Maltose
பதில் / Answer
- ஹெக்சோஸ் / Hexose
- பென்டோஸ் / Pentose
- டிரையோஸ் / Triose
- டெட்ரோஸ் / Tetrose
- இருசக்கரைட்டு / Disaccharide
பதில் / Answer
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- ரைபுலோஸ் / Ribulose
- கிளிசரால்டிஹைட் / Glyceraldehyde
- எரித்ரோஸ் / Erythrose
- பிரக்டோஸ் / Fructose
பதில் / Answer
- ரைபுலோஸ் / Ribulose
- கிளிசரால்டிஹைட் (triose) / Glyceraldehyde
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- சுக்ரோஸ் / Sucrose
- கலக்டோஸ் / Galactose
பதில் / Answer
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- கலக்டோஸ் / Galactose
- பிரக்டோஸ் / Fructose
- ரைபோஸ் / Ribose
- கிளிசரால்டிஹைட் / Glyceraldehyde
பதில் / Answer
- கீட்டோ / Keto
- ஆல்டிஹைட் / Aldehyde
- கார்போக்சில் / Carboxyl
- அமினோ / Amino
- ஹைட்ராக்சில் மட்டும் / Only hydroxyl
பதில் / Answer
- பெப்டைட் / Peptide
- கிளைக்கோசிடிக் / Glycosidic
- எஸ்டர் / Ester
- ஹைட்ரஜன் / Hydrogen
- டைசல்பைட் / Disulphide
பதில் / Answer
- நீரேற்றம் / Hydrolysis
- ஒடுக்கல் (condensation) / Condensation
- ஒட்சியேற்றம் / Oxidation
- தாழ்த்தல் / Reduction
- நடுநிலையாக்கல் / Neutralisation
பதில் / Answer
- சுக்ரோஸ் / Sucrose
- லாக்டோஸ் / Lactose
- மால்ட்டோஸ் / Maltose
- மாப்பொருள் / Starch
- செல்லுலோஸ் / Cellulose
பதில் / Answer
- மால்ட்டோஸ் / Maltose
- சுக்ரோஸ் / Sucrose
- லாக்டோஸ் / Lactose
- கிளைக்கோஜன் / Glycogen
- இனுலின் / Inulin
பதில் / Answer
- சுக்ரோஸ் / Sucrose
- மால்ட்டோஸ் / Maltose
- லாக்டோஸ் / Lactose
- மாப்பொருள் / Starch
- பெக்டின் / Pectin
பதில் / Answer
- சுக்ரோஸ் / Sucrose
- லாக்டோஸ் / Lactose
- மால்ட்டோஸ் / Maltose
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- மாப்பொருள் / Starch
பதில் / Answer
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- சுக்ரோஸ் / Sucrose
- மால்ட்டோஸ் / Maltose
- லாக்டோஸ் / Lactose
- பிரக்டோஸ் / Fructose
பதில் / Answer
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- சுக்ரோஸ் / Sucrose
- லாக்டோஸ் / Lactose
- மாப்பொருள் / Starch
- இனுலின் / Inulin
பதில் / Answer
- தாழ்த்தும் வெல்லங்கள் / Reducing sugars
- நீரில் கரையும், படிகம் / Soluble, crystalline
- படிகமற்றவை, நீரில் கரையாதவை / Non-crystalline, insoluble
- வாயுக்கள் / Gases
- சிறு மூலக்கூறுகள் / Small molecules
பதில் / Answer
- கிளைக்கோஜன் / Glycogen
- மாப்பொருள் / Starch
- செல்லுலோஸ் / Cellulose
- கைட்டின் / Chitin
- இனுலின் / Inulin
பதில் / Answer
- மாப்பொருள் / Starch
- கிளைக்கோஜன் / Glycogen
- செல்லுலோஸ் / Cellulose
- பெக்டின் / Pectin
- இனுலின் / Inulin
பதில் / Answer
- மாப்பொருள் / Starch
- கிளைக்கோஜன் / Glycogen
- இனுலின் / Inulin
- பெக்டின் / Pectin
- கைட்டின் / Chitin
பதில் / Answer
- மாப்பொருள் / Starch
- செல்லுலோஸ் / Cellulose
- கிளைக்கோஜன் / Glycogen
- இனுலின் / Inulin
- கைட்டின் / Chitin
பதில் / Answer
- செல்லுலோஸ் / Cellulose
- கைட்டின் / Chitin
- பெக்டின் / Pectin
- மாப்பொருள் / Starch
- கிளைக்கோஜன் / Glycogen
பதில் / Answer
- குளுக்கோஸ் / Glucose
- குளுக்கோசமீன் / Glucosamine
- பிரக்டோஸ் / Fructose
- ரைபோஸ் / Ribose
- கலக்டோஸ் / Galactose
பதில் / Answer
- செல்லுலோஸ் / Cellulose
- பெக்டின் / Pectin
- கைட்டின் / Chitin
- மாப்பொருள் / Starch
- கிளைக்கோஜன் / Glycogen
பதில் / Answer
- ஆற்றல் சேமிப்பு / Energy storage
- கட்டமைப்பு / Structural
- நியூக்ளியோட்டைடு கூறு / Nucleotide component
- தாழ்த்தும் வெல்லம் / Reducing sugar
- உரியக் கடத்தல் / Phloem transport
பதில் / Answer
- கிளைக்கோஜன் / Glycogen
- அமைலோபெக்டின் / Amylopectin
- அமைலோஸ் / Amylose
- ஹெமிசெல்லுலோஸ் / Hemicellulose
- -
பதில் / Answer
- செல்லுலோஸ் / Cellulose
- அமைலோஸ் / Amylose
- கிளைக்கோஜன் / Glycogen
- ரைபோஸ் / Ribose
- மால்ட்டோஸ் / Maltose
பதில் / Answer
- பல்சக்கரைட்டு / Polysaccharide
- பென்டோஸ் ஒருசக்கரைட்டு / Pentose monosaccharide
- இருசக்கரைட்டு / Disaccharide
- மாப்பொருள் / Starch
- செல்லுலோஸ் / Cellulose
பதில் / Answer
- ஒருசக்கரைட்டுக்களைக் கார்பன் எண்ணிக்கையின் அடிப்படையில் வகைப்படுத்தி, ஒவ்வொன்றுக்கும் ஒரு எடுத்துக்காட்டுத் தருக. / Classify monosaccharides by carbon number, giving one example of each. (4)
- கிளைக்கோசிடிக் பிணைப்பு எவ்வாறு உருவாகிறது என விளக்குக. / Explain how a glycosidic bond is formed. (3)
- சேமிப்பு மற்றும் கட்டமைப்புப் பல்சக்கரைட்டுக்களுக்கு தலா இரண்டு எடுத்துக்காட்டுகள் தருக. / Give two examples each of storage and structural polysaccharides. (3)
மாதிரி விடை / Model answer
(b) இரண்டு அடுத்துள்ள ஒருசக்கரைட்டுக்களிடையே ஒடுக்கல் தாக்கத்தினால் ஒரு நீர் மூலக்கூறு (H₂O) நீக்கப்படுகிறது; ஒன்றின் OH குழுவும் அடுத்ததன் H உம் சேர்ந்து நீர் உருவாகி, கிளைக்கோசிடிக் பிணைப்பு ஏற்படுகிறது. (3)
(c) சேமிப்பு — மாப்பொருள், கிளைக்கோஜன் (இனுலின்); கட்டமைப்பு — செல்லுலோஸ், கைட்டின் (பெக்டின், ஹெமிசெல்லுலோஸ்). (3)
கார்போஹைட்ரேட்டுகளை மூன்று பிரதான வகைகளாக வகைப்படுத்தி, ஒவ்வொரு வகையினதும் பண்புகளையும் உயிரியல் தொழில்களையும் எடுத்துக்காட்டுகளுடன் விபரிக்க. / Classify carbohydrates into three major groups and describe the properties and biological functions of each, with examples.
விடைக் குறிப்புகள் / Answer outline
• இருசக்கரைட்டுக்கள்: இரு ஒருசக்கரைட்டு + கிளைக்கோசிடிக் பிணைப்பு (ஒடுக்கல்). எ.கா. சுக்ரோஸ், மால்ட்டோஸ், லாக்டோஸ். தொழில் — லாக்டோஸ் (பால்), சுக்ரோஸ் (உரியக் கடத்தல், கரும்புச் சேமிப்பு).
• பல்சக்கரைட்டுக்கள்: மாமூலக்கூறுகள், படிகமற்றவை, நீரில் கரையாதவை. சேமிப்பு — மாப்பொருள், கிளைக்கோஜன், இனுலின்; கட்டமைப்பு — செல்லுலோஸ், பெக்டின், ஹெமிசெல்லுலோஸ், கைட்டின்.
பதில் / Show answer
- ஒற்றை / இரட்டை / பல் சர்க்கரை: குளுக்கோசு, சுக்குரோசு, மாப்பொருள், செல்லுலோசு.
- கிளைக்கோசைடிக் பிணைப்பு இணைக்கிறது.
- தாழ்த்தும் vs தாழ்த்தா வெல்லம் — Benedict சோதனை (சுக்குரோசு தாழ்த்தாது).