Monosachariden

Monosachariden zijn de eenvoudigste koolhydraten en vormen de bouwstenen van alle grotere koolhydraatklassen. Ze bestaan uit één suikermolecule en kunnen niet verder worden gehydrolyseerd tot kleinere suikers. In chemische notatie wordt vaak de formule (CH2O)n weergegeven, wat aangeeft dat ze uit koolstof-, waterstof- en zuurstofatomen in een vaste verhouding bestaan. In oplossing komen ze meestal voor als open keten- of cyclische vormen.

Op basis van de aanwezigheid van een aldehyde- of ketongroep worden ze onderverdeeld in aldosen en ketosen. Voorbeelden van aldosen zijn glyceraldehyde, ribose, glucose, galactose en mannose; fructose is een ketose. Bijna alle biologisch relevante monosachariden bestaan als D- en L- isomeren; in levende organismen komt vooral de D-vorm voor.

Structuur en isomerie: het carbonylkoolstof kan zich in open vorm bevinden, maar reageert vaak met een hydroxylgroep in dezelfde molecule om cyclische ringen te vormen. In deze cyclische vormen ontstaan zowel pyranose- als furanose-typen. De suiker kan tevens bestaan als alfa- of beta-anomeren, afhankelijk van de oriëntatie van de hydroxylgroep bij het anomerenicht.

Eigenschappen: monosachariden zijn goed wateroplosbaar en hebben een zoete smaak. Ze zijn reducerende suikers en reageren op chemische testen zoals Benedict’s- of Fehling-testen doordat ze kunnen worden gereduceerd. Ze kunnen tevens worden geoxideerd tot zure derivaten.

Biologische rol: monosachariden leveren directe energie in cellen (glycolyse) en dienen als bouwstenen voor belangrijke biomoleculen. Ribose maakt deel uit van RNA en deoxyribose van DNA. Glucose is een belangrijke energiebron en wordt in organen gereguleerd door hormonale signalen. Ze dienen ook als basis voor polysachariden zoals zetmeel en cellulose.