یہ جسم میں کیمیائی تعاملات کا ہم آہنگ اور ہم وقت ترقی پذیر ہونا ہے جو زندگی کا باعث بنتا ہے۔

ایک زندہ نظام بڑھتا ہے، برقرار رہتا ہے اور اپنی تکرار کرتا ہے۔ ایک زندہ نظام کے بارے میں سب سے حیرت انگیز بات یہ ہے کہ یہ غیر زندہ ایٹموں اور مالیکیولز سے بنا ہے۔ کسی زندہ نظام کے اندر کیمیائی طور پر کیا ہوتا ہے اس کے علم کی جستجو بائیو کیمسٹری کے دائرے میں آتی ہے۔ زندہ نظام مختلف پیچیدہ بائیو مالیکیولز جیسے کاربوہائیڈریٹس، پروٹینز، نیوکلیک ایسڈز، لپڈز وغیرہ سے مل کر بنے ہیں۔ پروٹینز اور کاربوہائیڈریٹس ہمارے خوراک کے لازمی اجزاء ہیں۔ یہ بائیو مالیکیولز ایک دوسرے کے ساتھ تعامل کرتے ہیں اور زندگی کے عملوں کی مالیکیولر منطق تشکیل دیتے ہیں۔ اس کے علاوہ، کچھ سادہ مالیکیولز جیسے وٹامنز اور معدنی نمکیات بھی جانداروں کے افعال میں اہم کردار ادا کرتے ہیں۔ ان میں سے کچھ بائیو مالیکیولز کی ساخت اور افعال پر اس یونٹ میں بحث کی گئی ہے۔

14.1 کاربوہائیڈریٹس

کاربوہائیڈریٹس بنیادی طور پر پودوں کے ذریعے پیدا ہوتے ہیں اور قدرتی طور پر پائے جانے والے نامیاتی مرکبات کا ایک بہت بڑا گروپ تشکیل دیتے ہیں۔ کاربوہائیڈریٹس کی کچھ عام مثالیں گنے کی چینی، گلوکوز، نشاستہ وغیرہ ہیں۔ ان میں سے زیادہ تر کا ایک عمومی فارمولا، $\mathrm{C_\mathrm{x}}\left(\mathrm{H_2} \mathrm{O}\right)_{\mathrm{y}}$، ہوتا ہے اور انہیں کاربن کے ہائیڈریٹس سمجھا جاتا تھا جہاں سے کاربوہائیڈریٹ کا نام ماخوذ ہے۔ مثال کے طور پر، گلوکوز $\left(\mathrm{C_6} \mathrm{H_12} \mathrm{O_6}\right)$ کا مالیکیولر فارمولا اس عمومی فارمولے، $\mathrm{C_6}\left(\mathrm{H_2} \mathrm{O}\right)_6$، میں فٹ بیٹھتا ہے۔ لیکن وہ تمام مرکبات جو اس فارمولے میں فٹ بیٹھتے ہیں ضروری نہیں کہ کاربوہائیڈریٹس کے طور پر درجہ بندی کیے جائیں۔ مثال کے طور پر ایسیٹک ایسڈ $\left(\mathrm{CH_3} \mathrm{COOH}\right)$ اس عمومی فارمولے، $\mathrm{C_2}\left(\mathrm{H_2} \mathrm{O}\right)_2$، میں فٹ بیٹھتا ہے لیکن یہ کاربوہائیڈریٹ نہیں ہے۔ اسی طرح، رہامنوز، $\mathrm{C_6} \mathrm{H_12} \mathrm{O_5}$ ایک کاربوہائیڈریٹ ہے لیکن اس تعریف میں فٹ نہیں بیٹھتا۔ ان کے بڑی تعداد میں تعاملات نے ظاہر کیا ہے کہ ان میں مخصوص فعال گروپ موجود ہیں۔ کیمیائی طور پر، کاربوہائیڈریٹس کو بصری طور پر فعال پولی ہائیڈروکسی ایلڈیہائیڈز یا کیٹونز یا ایسے مرکبات کے طور پر بیان کیا جا سکتا ہے جو ہائیڈرولیسس پر ایسے یونٹ پیدا کرتے ہیں۔ کاربوہائیڈریٹس میں سے کچھ، جو ذائقے میں میٹھے ہوتے ہیں، شکر بھی کہلاتے ہیں۔ سب سے عام شکر، جو ہمارے گھروں میں استعمال ہوتی ہے، سوکروز کہلاتی ہے جبکہ دودھ میں موجود شکر لییکٹوز کہلاتی ہے۔ کاربوہائیڈریٹس کو سیکرائیڈز بھی کہا جاتا ہے (یونانی: ساکچارون کا مطلب شکر ہے)۔

14.1.1 کاربوہائیڈریٹس کی درجہ بندی

کاربوہائیڈریٹس کی درجہ بندی ہائیڈرولیسس پر ان کے رویے کی بنیاد پر کی جاتی ہے۔ انہیں بڑے پیمانے پر درج ذیل تین گروپوں میں تقسیم کیا گیا ہے۔

(i) مونوسیکرائیڈز: ایک کاربوہائیڈریٹ جسے مزید ہائیڈرولیسس کر کے پولی ہائیڈروکسی ایلڈیہائیڈ یا کیٹون کا سادہ یونٹ نہیں دیا جا سکتا، اسے مونوسیکرائیڈ کہتے ہیں۔ تقریباً 20 مونوسیکرائیڈز قدرتی طور پر پائے جاتے ہیں۔ کچھ عام مثالیں گلوکوز، فرکٹوز، رائبوز وغیرہ ہیں۔

(ii) اولیگوسیکرائیڈز: کاربوہائیڈریٹس جو ہائیڈرولیسس پر دو سے دس مونوسیکرائیڈ یونٹ دیتے ہیں، اولیگوسیکرائیڈز کہلاتے ہیں۔ انہیں مزید ڈائی سیکرائیڈز، ٹرائی سیکرائیڈز، ٹیٹرا سیکرائیڈز وغیرہ کے طور پر درجہ بند کیا جاتا ہے، ہائیڈرولیسس پر فراہم ہونے والے مونوسیکرائیڈز کی تعداد پر منحصر ہے۔ ان میں سب سے عام ڈائی سیکرائیڈز ہیں۔ ڈائی سیکرائیڈ کے ہائیڈرولیسس سے حاصل ہونے والے دو مونوسیکرائیڈ یونٹ ایک جیسے یا مختلف ہو سکتے ہیں۔ مثال کے طور پر، سوکروز کے ایک مالیکیول کے ہائیڈرولیسس سے گلوکوز کا ایک مالیکیول اور فرکٹوز کا ایک مالیکیول ملتا ہے جبکہ مالٹوز صرف گلوکوز کے دو مالیکیول دیتا ہے۔

(iii) پولی سیکرائیڈز: کاربوہائیڈریٹس جو ہائیڈرولیسس پر مونوسیکرائیڈ یونٹس کی بڑی تعداد دیتے ہیں، پولی سیکرائیڈز کہلاتے ہیں۔ کچھ عام مثالیں نشاستہ، سیلولوز، گلائیکوجن، گمز وغیرہ ہیں۔ پولی سیکرائیڈز ذائقے میں میٹھے نہیں ہوتے، اس لیے انہیں نان شگرز بھی کہا جاتا ہے۔

کاربوہائیڈریٹس کو ریڈیوسنگ یا نان ریڈیوسنگ شگرز کے طور پر بھی درجہ بند کیا جا سکتا ہے۔ وہ تمام کاربوہائیڈریٹس جو فیہلنگ محلول اور ٹولنز ری ایجنٹ کو ریڈیوس کرتے ہیں، ریڈیوسنگ شگرز کہلاتے ہیں۔ تمام مونوسیکرائیڈز خواہ ایلڈوز ہوں یا کیٹوز، ریڈیوسنگ شگرز ہیں۔

14.1.2 مونوسیکرائیڈز

مونوسیکرائیڈز کو مزید کاربن ایٹموں کی تعداد اور ان میں موجود فعال گروپ کی بنیاد پر درجہ بند کیا جاتا ہے۔ اگر کسی مونوسیکرائیڈ میں ایلڈیہائیڈ گروپ موجود ہو تو اسے ایلڈوز کہتے ہیں اور اگر اس میں کیٹو گروپ موجود ہو تو اسے کیٹوز کہتے ہیں۔ مونوسیکرائیڈ بنانے والے کاربن ایٹموں کی تعداد بھی نام میں شامل کی جاتی ہے جیسا کہ جدول 14.1 میں دی گئی مثالوں سے ظاہر ہے۔

جدول 14.1: مختلف اقسام کے مونوسیکرائیڈز

14.1.2.1 گلوکوز

گلوکوز قدرتی طور پر آزادانہ طور پر بھی پایا جاتا ہے اور مرکب شکل میں بھی۔ یہ میٹھے پھلوں اور شہد میں موجود ہوتا ہے۔ پکے ہوئے انگور میں بھی گلوکوز بڑی مقدار میں ہوتا ہے۔ اسے مندرجہ ذیل طریقوں سے تیار کیا جاتا ہے:

گلوکوز کی تیاری

1. سوکروز (گنے کی چینی) سے: اگر سوکروز کو الکحلی محلول میں ہلکے $\mathrm{HCl}$ یا $\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4}$ کے ساتھ ابالا جائے تو گلوکوز اور فرکٹوز برابر مقدار میں حاصل ہوتے ہیں۔

$$ \begin{aligned} & \underset{\text { Sucrose} }{\mathrm{C} _{12} \mathrm{H} _{22} \mathrm{O} _{11}} +\mathrm{H} _2 \mathrm{O} \xrightarrow{\mathrm{H}^{+}} \underset{ \text { Glucose } }{\mathrm{C} _6 \mathrm{H} _{12} \mathrm{O} _6}+ \underset{ \text { Fructose } }{\mathrm{C} _6 \mathrm{H} _{12} \mathrm{O} _6} \end{aligned} $$

2. نشاستہ سے: تجارتی طور پر گلوکوز نشاستہ کے ہائیڈرولیسس سے حاصل کیا جاتا ہے، اسے ہلکے $\mathrm{H_2} \mathrm{SO_4}$ کے ساتھ $393 \mathrm{~K}$ پر دباؤ میں ابال کر۔

$$ \underset{\text { Starch or cellulose }}{\left(\mathrm{C_6} \mathrm{H_10} \mathrm{O_5}\right)_{\mathrm{n}}}+\mathrm{nH_2} \mathrm{O} \xrightarrow[\text { 393K; 2-3} \mathrm{ atm} ] {[\mathrm{H}^{+}]} \underset{ \text{Glucose} }{\mathrm{nC_6} \mathrm{H_12} \mathrm{O_6} } $$

گلوکوز کی ساخت

گلوکوز ایک ایلڈوہیکسوز ہے اور ڈیکسٹروز کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ یہ بڑے کاربوہائیڈریٹس، یعنی نشاستہ، سیلولوز کا مونومر ہے۔ یہ شاید زمین پر سب سے زیادہ مقدار میں پایا جانے والا نامیاتی مرکب ہے۔ اسے مندرجہ ذیل شواہد کی بنیاد پر نیچے دی گئی ساخت تفویض کی گئی تھی:

1. اس کا مالیکیولر فارمولا $\mathrm{C_6} \mathrm{H_12} \mathrm{O_6}$ پایا گیا۔

2. $\mathrm{HI}$ کے ساتھ طویل گرم کرنے پر، یہ n-ہیکسین بناتا ہے، جو تجویز کرتا ہے کہ تمام چھ کاربن ایٹم ایک سیدھی زنجیر میں جڑے ہوئے ہیں۔

3. گلوکوز ہائیڈروکسیل امین کے ساتھ تعامل کر کے آکسائم بناتا ہے اور ہائیڈروجن سائنائیڈ کا ایک مالیکیول شامل کر کے سائنوہائیڈرین دیتا ہے۔ یہ تعاملات گلوکوز میں کاربونیل گروپ ($>\mathrm{C}=\mathrm{O}$) کی موجودگی کی تصدیق کرتے ہیں۔

4. گلوکوز ہلکے آکسیڈائزنگ ایجنٹ جیسے برومین پانی کے ساتھ تعامل پر چھ کاربن کاربوکسیلک ایسڈ (گلوکونک ایسڈ) میں آکسڈائز ہو جاتا ہے۔ یہ ظاہر کرتا ہے کہ کاربونیل گروپ ایک ایلڈیہائیڈک گروپ کے طور پر موجود ہے۔

5. ایسیٹک انہائیڈرائیڈ کے ساتھ گلوکوز کی ایسیٹیلیشن گلوکوز پینٹاایسیٹیٹ دیتی ہے جو پانچ –OH گروپس کی موجودگی کی تصدیق کرتی ہے۔ چونکہ یہ ایک مستحکم مرکب کے طور پر موجود ہے، پانچ –OH گروپس مختلف کاربن ایٹموں سے منسلک ہونے چاہئیں۔

6. نائٹرک ایسڈ کے ساتھ آکسیڈیشن پر، گلوکوز اور گلوکونک ایسڈ دونوں ایک ڈائی کاربوکسیلک ایسڈ، سیکیرک ایسڈ دیتے ہیں۔ یہ گلوکوز میں پرائمری الکحلی $(-\mathrm{OH})$ گروپ کی موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے۔

مختلف —OH گروپس کی عین فضائی ترتیب فشر نے بہت سی دیگر خصوصیات کا مطالعہ کرنے کے بعد دی۔ اس کی تشکیل درست طور پر I کے طور پر ظاہر کی جاتی ہے۔ لہذا گلوکونک ایسڈ کو II کے طور پر اور سیکیرک ایسڈ کو III کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے۔

گلوکوز کو درست طور پر $\mathrm{D}(+)$-گلوکوز کہا جاتا ہے۔ گلوکوز کے نام سے پہلے ‘$\mathrm{D}$’ تشکیل کی نمائندگی کرتا ہے جبکہ ‘$(+)$’ مالیکیول کی ڈیکسٹرو روٹیٹری نوعیت کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ یاد رکھنا چاہیے کہ ‘$D$’ اور ‘$L$’ کا مرکب کی بصری سرگرمی سے کوئی تعلق نہیں ہے۔ یہ حروف ’d’ اور ’l’ سے بھی متعلق نہیں ہیں (یونٹ 6 دیکھیں)۔ $\mathrm{D}-$ اور $\mathrm{L}-$ علامات کا مطلب مندرجہ ذیل ہے۔

کسی بھی مرکب کے نام سے پہلے حروف ‘$D$’ یا ‘$L$’ کسی مرکب کے مخصوص اسٹیریو آئسومر کی تشکیل کا کسی دوسرے مرکب کی تشکیل کے حوالے سے رشتہ دار تشکیل کی نشاندہی کرتے ہیں، جس کی تشکیل معلوم ہے۔ کاربوہائیڈریٹس کے معاملے میں، یہ گلیسرالڈیہائیڈ کے ایک مخصوص آئسومر کے ساتھ ان کے تعلق کی طرف اشارہ کرتا ہے۔ گلیسرالڈیہائیڈ میں ایک غیر متناسب کاربن ایٹم ہوتا ہے اور دو اینانٹیومرک شکلوں میں موجود ہوتا ہے جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے۔

گلیسرالڈیہائیڈ کے $(+)$ آئسومر کی ‘$D$’ تشکیل ہوتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ جب اس کی ساختی فارمولا کاغذ پر مخصوص کنونشنز کے مطابق لکھی جاتی ہے جو آپ اعلیٰ جماعتوں میں پڑھیں گے، تو -OH گروپ ساخت میں دائیں ہاتھ کی طرف ہوتا ہے۔ وہ تمام مرکبات جو کیمیائی طور پر گلیسرالڈیہائیڈ کے $\mathrm{D}(+)$ آئسومر سے متعلق ہو سکتے ہیں، ان کی D تشکیل ہوتی ہے جبکہ وہ جو ‘$\mathrm{L}$’ $(-)$ آئسومر سے متعلق ہو سکتے ہیں، ان کی $\mathrm{L}-$ تشکیل ہوتی ہے۔ L (-) آئسومر میں $-\mathrm{OH}$ گروپ بائیں ہاتھ کی طرف ہوتا ہے جیسا کہ آپ ساخت میں دیکھ سکتے ہیں۔ مونوسیکرائیڈز کی تشکیل تفویض کرنے کے لیے، یہ سب سے کم غیر متناسب کاربن ایٹم (جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے) ہے جس کا موازنہ کیا جاتا ہے۔ جیسا کہ (+) گلوکوز میں، سب سے کم غیر متناسب کاربن پر $-\mathrm{OH}$ دائیں طرف ہے جو (+) گلیسرالڈیہائیڈ سے قابل موازنہ ہے، لہذا (+) گلوکوز کو D تشکیل تفویض کی جاتی ہے۔ گلوکوز کے دیگر غیر متناسب کاربن ایٹمز کا اس موازنے کے لیے خیال نہیں کیا جاتا۔ نیز، گلوکوز اور گلیسرالڈیہائیڈ کی ساخت اس طرح لکھی جاتی ہے کہ سب سے زیادہ آکسڈائزڈ کاربن (اس معاملے میں -$\mathrm{CHO}$) سب سے اوپر ہو۔

گلوکوز کی چکری ساخت

گلوکوز کی ساخت (I) نے اس کی زیادہ تر خصوصیات کی وضاحت کی لیکن مندرجہ ذیل تعاملات اور حقائق کو اس ساخت سے بیان نہیں کیا جا سکتا تھا۔

1. ایلڈیہائیڈ گروپ ہونے کے باوجود، گلوکوز شف ٹیسٹ نہیں دیتا اور یہ $\mathrm{NaHSO_3}$ کے ساتھ ہائیڈروجن سلفائٹ اضافی پیداوار نہیں بناتا۔

2. گلوکوز کا پینٹاایسیٹیٹ ہائیڈروکسیل امین کے ساتھ تعامل نہیں کرتا، جو آزاد -$\mathrm{CHO}$ گروپ کی غیر موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے۔

3. گلوکوز دو مختلف قلمی شکلوں میں موجود پایا جاتا ہے جنہیں $\alpha$ اور $\beta$ کہا جاتا ہے۔ گلوکوز کی $\alpha$-فارم (m.p. $419 \mathrm{~K}$) گلوکوز کے گاڑھے محلول سے $303 \mathrm{~K}$ پر قلم بندی کر کے حاصل ہوتی ہے جبکہ $\beta$-فارم (m.p. $423 \mathrm{~K}$) گرم اور سیر شدہ آبی محلول سے $371 \mathrm{~K}$ پر قلم بندی کر کے حاصل ہوتی ہے۔

اس رویے کی وضاحت گلوکوز کے کھلی زنجیر والی ساخت (I) سے نہیں کی جا سکتی تھی۔ یہ تجویز کیا گیا کہ ایک -$\mathrm{OH}$ گروپ -$\mathrm{CHO}$ گروپ سے منسلک ہو سکتا ہے اور ایک چکری ہیمی ایسیٹل ساخت بناتا ہے۔ یہ پایا گیا کہ گلوکوز ایک چھ رکنی حلقہ بناتا ہے جس میں $\mathrm{OH}$ پر -$\mathrm{C}-5$ حلقہ بنانے میں شامل ہوتا ہے۔ یہ $-\mathrm{CHO}$ گروپ کی غیر موجودگی اور گلوکوز کے دو شکلوں میں موجودگی کی وضاحت کرتا ہے جیسا کہ نیچے دکھایا گیا ہے۔ یہ دو چکری شکلیں کھلی زنجیر والی ساخت کے ساتھ توازن میں موجود ہوتی ہیں۔

گلوکوز کی دو چکری ہیمی ایسیٹل شکلیں صرف $\mathrm{C} 1$ پر ہائیڈروکسیل گروپ کی تشکیل میں مختلف ہوتی ہیں، جسے انومیرک کاربن کہا جاتا ہے (چکری بننے سے پہلے ایلڈیہائیڈ کاربن)۔ ایسے آئسومرز، یعنی $\alpha$-فارم اور $\beta$-فارم، انومرز کہلاتے ہیں۔ گلوکوز کی چھ رکنی چکری ساخت کو پائرانوز ساخت ($\alpha-$ یا $\beta-$) کہا جاتا ہے، پائران کے ساتھ مشابہت میں۔ پائران ایک چکری نامیاتی مرکب ہے جس میں ایک آکسیجن ایٹم اور پانچ کاربن ایٹم حلقے میں ہوتے ہیں۔ گلوکوز کی چکری ساخت کو ہاورتھ ساخت کے ذریعے زیادہ درست طور پر ظاہر کیا جاتا ہے جیسا کہ نیچے دیا گیا ہے۔

14.1.2.2 فرکٹوز

فرکٹوز ایک اہم کیٹوہیکسوز ہے۔ یہ ڈائی سیکرائیڈ، سوکروز کے ہائیڈرولیسس سے گلوکوز کے ساتھ ملتا ہے۔ یہ پھلوں، شہد اور سبزیوں میں پایا جانے والا ایک قدرتی مونوسیکرائیڈ ہے۔ اپنی خالص شکل میں یہ میٹھا بنانے والے کے طور پر استعمال ہوتا ہے۔ یہ ایک اہم کیٹوہیکسوز بھی ہے۔

فرکٹوز کی ساخت

فرکٹوز کا مالیکیولر فارمولا بھی $\mathrm{C_6} \mathrm{H_12} \mathrm{O_6}$ ہے اور اس کے تعاملات کی بنیاد پر پایا گیا کہ اس میں کاربن نمبر 2 پر کیٹونک فعال گروپ اور گلوکوز کی طرح سیدھی زنجیر میں چھ کاربن ہوتے ہیں۔ یہ $\mathrm{D}$-سیریز سے تعلق رکھتا ہے اور ایک لیوروٹیٹری مرکب ہے۔ اسے مناسب طور پر D-(-)-فرکٹوز لکھا جاتا ہے۔ اس کی کھلی زنجیر والی ساخت مندرجہ ذیل ہے۔

یہ دو چکری شکلوں میں بھی موجود ہوتا ہے جو فرکٹوز میں $D-(-)-$ پر $-\mathrm{OH}$ کو $\mathrm{C} 5$ گروپ میں شامل کرنے سے حاصل ہوتے ہیں۔ اس طرح بننے والا حلقہ ایک پانچ رکنی حلقہ ہے اور فوران کے مرکب سے مشابہت میں فورانوز کہلاتا ہے۔ فوران ایک پانچ رکنی چکری مرکب ہے جس میں ایک آکسیجن اور چار کاربن ایٹم ہوتے ہیں۔

فرکٹوز کے دو انومرز کی چکری ساختوں کو ہاورتھ ساختوں کے ذریعے ظاہر کیا جاتا ہے جیسا کہ دیا گیا ہے۔

14.1.3 ڈائی سیکرائیڈز

آپ پہلے ہی پڑھ چکے ہیں کہ ڈائی سیکرائیڈز ہلکے تیزابوں یا انزائمز کے ساتھ ہائیڈرولیسس پر ایک جیسے یا مختلف مونوسیکرائیڈز کے دو مالیکیول دیتے ہیں۔ دو مونوسیکرائیڈز پانی کے ایک مالیکیول کے ضیاع سے بننے والی آکسائیڈ کڑی کے ذریعے ایک دوسرے سے جڑے ہوتے ہیں۔ آکسیجن ایٹم کے ذریعے دو مونوسیکرائیڈ یونٹس کے درمیان ایسی کڑی کو گلائیکوسائیڈک لنکیج کہتے ہیں۔

ڈائی سیکرائیڈز میں، اگر مونوسیکرائیڈز کے ریڈیوسنگ گروپس یعنی ایلڈیہائیڈک یا کیٹونک گروپس بندھے ہوئے ہوں، تو یہ نان ریڈیوسنگ شگرز ہیں، مثلاً سوکروز۔ دوسری طرف، وہ شگرز جن میں یہ فعال گروپس آزاد ہوں، ریڈیوسنگ شگرز کہلاتے ہیں، مثال کے طور پر، مالٹوز اور لییکٹوز۔

(i) سوکروز: عام ڈائی سیکرائیڈز میں سے ایک سوکروز ہے جو ہائیڈرولیسس پر $\mathrm{D}-(+)$-گلوکوز اور $\mathrm{D}-(-)$ فرکٹوز کا ہم مولر مرکب دیتا ہے۔

$$\underset{\text { Sucrose }}{\mathrm{C} _{12} \mathrm{H} _{22}} \mathrm{O} _{11}+\mathrm{H} _2 \mathrm{O} \longrightarrow \underset{\text { D-(+)-Glucose }}{\mathrm{C} _6 \mathrm{H} _{12} \mathrm{O} _6}+\underset{\text { D-(-)-Fructose }}{\mathrm{C}_6 \mathrm{H} _{12} \mathrm{O} _6}$$

یہ دو مونوسیکرائیڈز $\mathrm{C} 1$-D-گلوکوز کے $\alpha$ اور $\mathrm{C} 2$-D-فرکٹوز کے $\beta$ کے درمیان گلائیکوسائیڈک بونڈنگ کے ذریعے ایک دوسرے سے جڑے ہوتے ہیں۔ چونکہ گلوکوز اور فرکٹوز کے ریڈیوسنگ گروپس گلائیکوسائیڈک بانڈ بنانے میں شامل ہیں، سوکروز ایک نان ریڈیوسنگ شگر ہے۔

سوکروز ڈیکسٹرو روٹیٹری ہے لیکن ہائیڈرولیسس کے بعد ڈیکسٹرو روٹیٹری گلوکوز اور لیوروٹیٹری فرکٹوز دیتا ہے۔ چونکہ فرکٹوز کی لیوروٹیشن $\left(-92.4^{\circ}\right)$ گلوکوز کی ڈیکسٹروٹیشن $\left(+52.5^{\circ}\right)$ سے زیادہ ہے، مرکب لیوروٹیٹری ہوتا ہے۔ اس طرح، سوکروز کا ہائیڈرولیسس گردش کی علامت میں تبدیلی لاتا ہے، ڈیکسٹرو $(+)$ سے لیوو $(-)$ تک اور پیداوار کو انورٹ شگر کہا جاتا ہے۔

(ii) مالٹوز: ایک اور ڈائی سیکرائیڈ، مالٹوز دو $\alpha$-D-گلوکوز یونٹس سے بنا ہے جس میں ایک گلوکوز (I) کا $\mathrm{C} 1$ دوسرے گلوکوز یونٹ (II) کے C4 سے جڑا ہوتا ہے۔ آزاد ایلڈیہائیڈ گروپ محلول میں دوسرے گلوکوز کے $\mathrm{C} 1$ پر پیدا ہو سکتا ہے اور یہ ریڈیوسنگ خصوصیات ظاہر کرتا ہے لہذا یہ ایک ریڈیوسنگ شگر ہے۔

(iii) لییکٹوز: یہ عام طور پر دودھ کی شکر کے نام سے جانا جاتا ہے کیونکہ یہ ڈائی سیکرائیڈ دودھ میں پایا جاتا ہے۔ یہ $\beta$-D-گیلیکٹوز اور $\beta$-D-گلوکوز سے بنا ہے۔ کڑی گیلیکٹوز کے $\mathrm{C} 1$ اور گلوکوز کے $\mathrm{C} 4$ کے درمیان ہے۔ آزاد ایلڈیہائیڈ گروپ گلوکوز یونٹ کے C-1 پر پیدا ہو سکتا ہے، لہذا یہ بھی ایک ریڈیوسنگ شگر ہے۔

14.1.4 پولی سیکرائیڈز

پولی سیکرائیڈز میں مونوسیکرائیڈ یونٹس کی بڑی تعداد ہوتی ہے جو گلائیکوسائیڈک لنکیجز کے ذریعے ایک دوسرے سے جڑے ہوتے ہیں۔ یہ فطرت میں سب سے زیادہ پائے جانے والے کاربوہائیڈریٹس ہیں۔ یہ بنیادی طور پر خوراک کے ذخیرے یا ساختی مواد کے طور پر کام کرتے ہیں۔

(i) نشاستہ: نشاستہ پودوں کا اہم ذخیرہ کرنے والا پولی سیکرائیڈ ہے۔ یہ انسانوں کے لیے خوراک کا سب سے اہم ذریعہ ہے۔ اناج، جڑوں، ٹیوبرز اور کچھ سبزیوں میں نشاستہ کی زیادہ مقدار پائی جاتی ہے۔ یہ $\alpha$-گلوکوز کا پولیمر ہے اور دو اجزاء امائیلوز اور امائیلوپیکٹن پر مشتمل ہوتا ہے۔ امائیلوز پانی میں حل پذیر جزو ہے جو نشاستہ کا تقریباً $15-20 %$ بناتا ہے۔ کیمیائی طور پر امائیلوز ایک لمبی غیر شاخ دار زنجیر ہے جس میں 200-1000 $\alpha$-D-(+)-گلوکوز یونٹ $\mathrm{C} 1-\mathrm{C} 4$ گلائیکوسائیڈک لنکیج کے ذریعے جڑے ہوتے ہیں۔

امائیلوپیکٹن پانی میں ناقابل حل ہے اور نشاستہ کا تقریباً 80$85 %$ بناتا ہے۔ یہ $\alpha$-D-گلوکوز یونٹس کا ایک شاخ دار زنجیر پولیمر ہے جس میں زنجیر $\mathrm{C} 1-\mathrm{C} 4$ گلائیکوسائیڈک لنکیج سے بنتی ہے جبکہ شاخیں C1-C6 گلائیکوسائیڈک لنکیج سے بنتی ہیں۔

(ii) سیلولوز: سیلولوز خصوصی طور پر پودوں میں پایا جاتا ہے اور یہ پودوں کی دنیا میں سب سے زیادہ مقدار میں پایا جانے والا نامیاتی مادہ ہے۔ یہ پودوں کے خلیوں کی خلیہ دیوار کا غالب جزو ہے۔ سیلولوز ایک سیدھی زنجیر پولی سیکرائیڈ ہے جو صرف $\beta$-D-گلوکوز یونٹس سے بنا ہے جو ایک گلوکوز یونٹ کے $\mathrm{C} 1$ اور اگلے گلوکوز یونٹ کے $\mathrm{C} 4$ کے درمیان گلائیکوسائیڈک لنکیج کے ذریعے جڑے ہوتے ہیں۔

(iii) گلائیکوجن: کاربوہائیڈریٹس جانوروں کے جسم میں گلائیکوجن کے طور پر ذخیرہ ہوتے ہیں۔ یہ جانوروں کا نشاستہ بھی کہلاتا ہے کیونکہ اس کی ساخت امائیلوپیکٹن سے ملتی جلتی ہے اور بلکہ زیادہ شاخ دار ہوتی ہے۔ یہ جگر، پٹھوں اور دماغ میں موجود ہوتا ہے۔ جب جسم کو گلوکوز کی ضرورت ہوتی ہے، تو انزائمز گلائیکوجن کو گلوکوز میں توڑ دیتے ہیں۔ گلائیکوجن خمیر اور فنجائی میں بھی پایا جاتا ہے۔

14.1.5 کاربوہائیڈریٹس کی اہمیت

کاربوہائیڈریٹس پودوں اور جانوروں دونوں میں زندگی کے لیے ضروری ہیں۔ یہ ہماری خوراک کا ایک بڑا حصہ بناتے ہیں۔ آیورویدک نظام طب میں ‘ویدوں’ کے ذریعے شہد کو توانائی کے فوری ذریعے کے طور پر طویل عرصے سے استعمال کیا جاتا رہا ہے۔ کاربوہائیڈریٹس کو ذخیرہ کرنے والے مالیکیولز کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے جیسے پودوں میں نشاستہ اور جانوروں میں گلائیکوجن۔ بیکٹیریا اور پودوں کی خلیہ دیوار سیلولوز سے بنی ہے۔ ہم سیلولوز سے فرنیچر وغیرہ لکڑی کی شکل میں بناتے ہیں اور اپنے آپ کو سیلولوز سے کپاس کے ریشے کی شکل میں کپڑے پہناتے ہیں۔ یہ ٹیکسٹائل، کاغذ، لیکورز اور بریوریز جیسی بہت سی اہم صنعتوں کے لیے خام مال فراہم کرتے ہیں۔

دو ایلڈوپینٹوز یعنی D-رائبوز اور 2-ڈی آکسی-D-رائبوز (سیکشن 14.5.1، کلاس XII) نیوکلیک ایسڈز میں موجود ہیں۔ کاربوہائیڈریٹس بائیو سسٹم میں بہت سے پروٹینز اور لپڈز کے ساتھ مل کر پائے جاتے ہیں۔

14.2 پروٹینز

پروٹینز زندہ نظام کے سب سے زیادہ مقدار میں پائے جانے والے بائیو مالیکیولز ہیں۔ پروٹینز کے اہم ذرائع دودھ، پنیر، دالیں، مونگ پ