(단당류관련) 8탄당, 9탄당 등 왜 올라갈수록 불안정한건가요??
안녕하세요
단당류 관련해서 궁금한 점이 있는데요
7탄당까지 있는 걸로 알고 있는데, 그 뒤로 8,9,10탄당 이런 애들은 자연적으로 발생할 수 없는건가요?
그리고 왜 올라갈수록 불안정 한건가요?
안녕하세요.
단당류(monosaccharides)의 분자 구조와 그것이 보유하는 탄소의 수가 증가할수록 안정성이 감소하는 현상은 여러 생화학적 및 분자적 원리에 근거를 둡니다. 자연에서는 트리오스(trioses, 3탄당)부터 헵토스(heptoses, 7탄당)까지 다양한 단당류가 존재하지만, 8탄당 이상의 긴 사슬 단당류는 자연적으로 발견되는 경우가 드뭅니다.
분자 내 탄소 사슬의 길이가 길어질수록, 해당 분자의 고리 형태가 더 크고 복잡해집니다. 단당류의 고리는 일반적으로 5원 고리(furanose)나 6원 고리(pyranose) 형태를 취하는 것이 가장 안정적입니다. 이는 5탄당과 6탄당에서 주로 관찰됩니다. 탄소 수가 증가함에 따라 고리 형성이 더 불안정해지고, 이는 고리의 개방이나 비정상적인 화학 반응을 유발할 수 있습니다.또한, 더 많은 탄소를 포함하는 단당류는 그만큼 더 많은 화학적 활성 부위를 가집니다. 이는 분자의 반응성을 증가시키며, 분자가 여러 화학적 변형을 겪을 가능성이 높아집니다. 이러한 변형은 분자의 안정성을 저하시킬 수 있습니다.
생물체 내에서 단당류의 생합성은 특정한 경로를 따르며, 이 경로는 주로 5탄당과 6탄당의 합성에 최적화되어 있습니다. 8탄당 이상의 단당류를 합성하기 위해서는 추가적인 생합성 단계가 필요하며, 이는 생합성 과정의 복잡성을 증가시키고 에너지 효율을 감소시킵니다.
자연 선택은 각 생물체의 생존과 번식에 가장 유리한 형태의 분자를 선호합니다. 6탄당 이하의 단당류는 세포 내 효소와 수송체에 의해 효율적으로 처리될 수 있으며, 이는 생물학적으로 유리합니다. 8탄당 이상의 단당류는 이러한 시스템과 잘 호환되지 않으며, 생물체에 필요한 기능을 제공하지 못할 수 있습니다.이러한 요인들로 인해, 8탄당 이상의 단당류는 자연에서는 드물게 발견되며, 발견되더라도 그 안정성과 생물학적 유용성이 제한적일 가능성이 높습니다. 따라서 생물학적 맥락에서 보면, 탄소 수가 적은 단당류가 더 효과적인 생화학적 역할을 수행하게 됩니다.
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