A legtöbb természetben előforduló szénhidrát több kémiailag kötött monoszacharid maradékból áll. A két monoszacharid egységet tartalmazó szénhidrátok diszacharidok, három egységként triszacharidok stb. Az oligoszacharidok általános kifejezést gyakran használják három-tíz monoszacharid egységet tartalmazó szénhidrátokhoz. A nagyobb számú monoszacharidból álló szénhidrátokat poliszacharidoknak nevezzük.

A diszacharidokban két monoszacharid egységet egy glikozid kötés köt össze az egyik egység anomer szénatomja és a másik hidroxil oxigénatom között. A diszacharidok szerkezete és kémiai tulajdonságai szerint két típusa van.

A vegyületek képződésében első típus a víz egy monoszacharid molekula hemiacetál-hidroxilja és a második molekula egyik alkohol-hidroxilcsoportja miatt szabadul fel. Ezek a diszacharidok közé tartozik a maltóz. Az ilyen diszacharidok egy hemiacetál-hidroxil-csoportot tartalmaznak, hasonlóak a monoszacharidok tulajdonságaihoz, különösen az oxidálószerek, például az ezüst és a réz (II) oxidjai. Ezek redukáló diszacharidok.
A második típusú vegyületeket úgy alakítjuk ki, hogy mindkét monoszacharid hemiacetál-hidroxiljai miatt víz szabaduljon fel. Az ilyen típusú cukrokban nincs hemiacetál hidroxil, és ezeket nem redukáló diszacharidoknak nevezik.
A három legfontosabb diszacharid a maltóz, a laktóz és a szacharóz.

A maláta (malátacukor) a malátában található, azaz csírázott gabonafélékben. A maltózt a keményítő malátenzimekkel végzett nem teljes hidrolízisével állítjuk elő. A maltóz kristályos állapotban izolálódik, jól oldódik vízben, élesztővel fermentálva.

A maltóz két D-glükopiranóz egységből áll, amelyek egy glükózegység és egy másik glükóz egység C-4 szénatomja közötti glikozid kötéssel kapcsolódnak. Ezt a kötést -1,4-glikozid kötésnek nevezik. Az alábbiakban a Heuors képlet látható
-a malózot az előtag jelöli, mivel a glükózegység jobb oldali anomer szénatomjával rendelkező OH csoport β-hidroxilcsoport. A maltóz redukáló cukor. A hemiacetális csoport egyensúlyban van a szabad aldehid formával, és oxidálható karbonsav multibionsavvá.

A ciklikus és aldehidkészítmények máltózikus képletei

A tejben (4–6%) laktózt (tejcukor) tartalmaznak, a tejsavót a túró eltávolítása után kapjuk. A laktóz szignifikánsan kevésbé édes, mint a cukorrépa-cukor. Baba ételeket és gyógyszereket készítenek.

A laktóz a D-glükóz és a D-galaktóz molekuláinak maradékaiból áll és képviseli
4- (-D-galaktopiranozil) -D-glükóz, azaz nincs - és - glikozid kötése.
A kristályos állapotban a laktóz-u-formákat izoláljuk, mindkettő a redukáló cukrokhoz tartozik.

Magas laktóz-formula (-form)

A szacharóz (asztal, cukorrépa vagy nádcukor) a leggyakoribb diszacharid a biológiai világban. Szacharózban a szén-C-1-D-glükózt szénnel kombináljuk
C-2-D-fruktóz -1,2-glikozid kötéssel. A glükóz a hat tagú (piranóz) ciklikus formában van, és a fruktóz az öt tagú (furanóz) ciklikus formában van. A szacharóz kémiai neve a -D-glükopiranozil-β-D-fruktofuranozid. Mivel mind az anomer szén (mind a glükóz, mind a fruktóz) részt vesz egy glikozidkötés kialakulásában, a glükóz nem redukáló diszacharid. Az ilyen típusú anyagok csak éterek és észterek képződésére képesek, mint az összes többértékű alkohol. A szacharóz és más nem redukáló diszacharidok különösen könnyen hidrolizálhatók.

Heuors szacharóz formula

Feladat. Adjon Heuors képletet a - diszacharid számra, amelyben két egység van
D-glükopiranózhoz kapcsolt 1,6-glikozid kötés.
A döntés. Rajzolja meg a D-glükopiranóz szerkezeti képletét. Ezután csatlakoztassa ennek a monoszacharidnak az anomer szénét az oxigénhídon keresztül a második összeköttetés C-6 szénnel
D-glükopiranóz (glikozid kötés). A kapott molekula az OH csoportnak a diszacharidmolekula redukáló végén lévő orientációjától függően vagy formában lesz. Az alább látható diszacharid egy forma:

Gyakorlatokat.

1. Milyen szénhidrátokat neveznek diszacharidoknak, és amelyek oligoszacharidok?

2. Adjon Heuors képleteket a redukáló és nem redukáló diszacharidnak.

3. Nevezze meg a monoszacharidokat a diszacharidok maradványaiból:

a) maltóz; b) laktóz; c) szacharóz.

4. Készítse el a monoszacharid maradékokból származó triszacharid szerkezeti képletét: galaktóz, glükóz és fruktóz, bármilyen lehetséges módon kombinálva.

36. lecke. Poliszacharidok

A poliszacharidok biopolimerek. Polimer láncaik nagyszámú monoszacharid egységből állnak, amelyeket glikozidkötések kötnek össze. A három legfontosabb poliszacharid - keményítő, glikogén és cellulóz - glükóz polimerek.

Keményítő - amilóz és amilopektin

Keményítő (C₆H₁₀Oh₅) n - növények tartalék tápanyag - magokban, gumókban, gyökerekben, levelekben. Például a burgonyában - a keményítő 12–24% -a, a kukorica magokban - 57–72%.
A keményítő két poliszacharid keveréke, amelyek a molekula, az amilóz és az amilopektin láncszerkezetében különböznek. A legtöbb növényben a keményítő 20–25% amilózt és 75–80% amilopektint tartalmaz. A keményítő (amilóz és amilopektin) teljes hidrolízise D-glükózhoz vezet. Enyhe körülmények között lehetséges a hidrolízis közbenső termékeinek - dextrinek - poliszacharidok izolálása (C₆H₁₀Oh₅) m alacsonyabb molekulatömeggel, mint a keményítővel (m

Amilóz molekula töredéke - lineáris polimer D-glükóz

Az amilopektin egy elágazó láncú poliszacharid (molekulánként körülbelül 30 ág). Kétféle glikozidkötést tartalmaz. Az egyes láncokon belül a D-glükóz egységek csatlakoznak
1,4-glikozid kötések, mint amilózban, de a polimer láncok hossza 24-30 glükózegység között változik. A fióktelepeken új láncok kapcsolódnak
1,6-glikozid kötések.

Amilopektin molekula fragmens -
nagy elágazású polimer D-glükóz

Glikogén (állati keményítő) alakul ki az állatok májjában és izmaiban, és fontos szerepet játszik az állati szervezetekben a szénhidrátok metabolizmusában. A glikogén fehér amorf por, vízben oldódik, így kolloid oldatokat képez, és hidrolizál, hogy maltóz és D-glükóz keletkezzen. Az amilopektinhez hasonlóan a glikogén egy nem-lineáris D-glükóz polimer, amely -1,4 és
-1,6-glikozid kötések. Minden ág 12-18 egység glükózt tartalmaz. A glikogénnek azonban kisebb molekulatömege és még elágazóbb szerkezete van (molekulánként körülbelül 100 ág), mint az amilopektin. Egy felnőtt, jól táplált személy teljes glikogén tartalma körülbelül 350 g, ami egyenlően oszlik el a máj és az izmok között.

Cellulóz (rost) (C) |₆H₁₀Oh₅) x - a természetben leggyakoribb poliszacharid, a növények fő összetevője. Szinte tiszta cellulóz a pamutrost. A cellulóz a faanyagban a szárazanyag felét jelenti. Ezenkívül a fa más poliszacharidokat is tartalmaz, amelyek együttesen "hemicellulóz" -nak, valamint ligninnek, a benzolszármazékhoz kapcsolódó nagy molekulatömegű anyagnak nevezik. A cellulóz egy amorf szálas anyag. Vízben és szerves oldószerekben oldhatatlan.
A cellulóz egy D-glükóz lineáris polimerje, amelyben monomer egységek vannak csatlakoztatva
-1,4-glikozid kötések. Ezenkívül a D-glükopiranóz-kapcsolatok egymáshoz képest 180 ° -kal elfordulnak. A cellulóz átlagos relatív molekulatömege 400 000, ami körülbelül 2800 glükózegységnek felel meg. A cellulózszálak párhuzamos poliszacharid láncok kötegei (fibrillek), amelyeket a szomszédos láncok hidroxilcsoportjai között hidrogénkötések tartanak. A cellulóz rendezett szerkezete meghatározza annak nagy mechanikai szilárdságát.

A cellulóz a D-glükóz -1,4-glikozidkötésű lineáris polimerje

Gyakorlatokat.

1. Melyik monoszacharid a poliszacharidok szerkezeti egysége - keményítő, glikogén és cellulóz?

2. Mi a két poliszacharid keményítő keveréke? Mi a különbség a szerkezetükben?

3. Mi a különbség a keményítő és a glikogén szerkezetében?

4. Hogyan különböznek a szacharóz, a keményítő és a cellulóz a vízben való oldhatóságban?

Válaszok a 2. témához tartozó gyakorlatokra

35. lecke.

1. A diszacharidok és az oligoszacharidok összetett szénhidrátok, gyakran édes ízűek. A hidrolízis során két vagy több (3–10) monoszacharid molekulát alkotnak.

A maltóz redukáló diszacharid, mivel hemiacetál-hidroxilt tartalmaz.

2.

A szacharóz egy nem redukáló diszacharid; a molekulában nincs hemiacetál-hidroxil.

3. a) A malacóz diszacharidot két D-glükopiranóz molekula kondenzációjával állítják elő a C-1 és C-4 hidroxilcsoportokból származó víz eltávolításával.
b) A laktóz D-galaktóz és D-glükóz molekulákból áll, amelyek piranóz formában vannak. Amikor ezek a monoszacharidok kondenzálódnak, a galaktóz C-1 atomját kötik az oxigénhídon keresztül a glükóz C-4 atomjához.
c) A szacharóz D-glükóz és D-fruktóz maradványokat tartalmaz, amelyek 1,2-glikozid kötésen keresztül kapcsolódnak.

4. A triszacharid szerkezeti képlete:

36. lecke.

1. A keményítő és a glikogén szerkezeti egysége a glükóz, a cellulóz pedig glükóz.

2. A keményítő két poliszacharid: amilóz (20–25%) és amilopektin (75–80%) keveréke. Az amilóz egy lineáris polimer, míg az amilopektin elágazó. Ezen poliszacharidok minden láncon belül a D-glükózegységeket 1,4-glükozidkötések kötik össze, és az amilopektin elágazási helyén az új láncok 1,6-glikozid kötéseken keresztül kapcsolódnak.

3. A glikogén, mint a keményítő-amilopektin, a D-glükóz nemlineáris polimerje
-1,4- és -1,6-glikozid kötések. A keményítőhöz képest minden glikogénlánc körülbelül félig hosszú. A glikogénnek kisebb molekulatömege és elágazóbb szerkezete van.

4. Oldhatóság vízben: szacharózban - magas, keményítőben - mérsékelt (alacsony), cellulózban oldhatatlan.

http://him.1september.ru/2004/44/16.htm

Maltóz ciklikus képlet

Igaz, empirikus vagy bruttó képlet: C₁₂H₂₂O₁₁

A maltóz kémiai összetétele

Molekulatömeg: 342,297

Malóz (angolul. Maláta maláta) - malátacukor, 4-O-α-D-glükopiranozil-D-glükóz, természetes diszacharid, amely két glükózmaradékból áll; nagy mennyiségben találtak árpa, rozs és más szemek csíráztatott szemében (maláta); a paradicsomban, a virágporban és a nektárban is megtalálható.
A β-D-glükopiranozil-foszfátból és a D-glükózból származó maltóz bioszintézise csak bizonyos baktériumfajtákban ismert. Állati és növényi szervezetekben a maltóz a keményítő és a glikogén enzimatikus lebomlásából származik (lásd Amiláz).
A maltóz könnyen felszívódik az emberi testben. A maltóz két glükózmaradékra történő felosztása az a-glükozidáz vagy maltáz enzim hatásának köszönhető, amely az állatok és az emberek emésztő gyümölcslevében található, csírázott szemcsékben, penészgombákban és élesztőben. Ennek az enzimnek az emberi bél nyálkahártyájában kifejtett genetikailag hiánya a maltoze-vel szembeni veleszületett intoleranciához vezet, ami komoly betegség, amely a maltóz, keményítő és glikogén kizárását teszi szükségessé a diétából, vagy maltáz hozzáadását az élelmiszerhez.

a-maltóz - (2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -5 - [(2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -2,3,4-trihidroxi-6- (hidroxi-metil) -oxanil] -oxi-6- (hidroxi-metil) -oxán-2,3,4-triol
p-maltoze - (2S, 3R, 4S, 5R, 6R) -5 - [(2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -2,3,4-trihidroxi-6- (hidroxi-metil) -oxanil] -oxi-6- (hidroxi-metil) -oxán-2,3,4-triol

A maltóz redukáló cukor, mivel szubsztituálatlan hemiacetál-hidroxilcsoportot tartalmaz.
Ha maltoztot híg savval forralunk, és az enzim hatására a maltóz hidrolizálódik (két glükóz molekula képződik₆H₁₂O₆).
C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → 2C₆H₁₂O₆

http://formula-info.ru/khimicheskie-formuly/m/formula-maltozy-strukturnaya-khimicheskaya

A maltóz áll

Diszacharidok (maltóz, laktóz, szacharóz)

A diszacharidok, így a szacharóz, a laktóz, a maltóz stb. Közösek és fontosak az élelmiszertermékek összetevőjeként.

Kémiai szerkezettel a diszacharidok monoszacharidok glikozidjai. A legtöbb diszacharid hexózból áll, de egy hexóz molekulából és egy pentóz molekulából álló diszacharidok a természetben ismertek.

Ha diszacharid keletkezik, az egyik monoszacharid molekula mindig a második molekulával kötődik a hemiacetál hidroxil alkalmazásával. Egy másik monoszacharid molekula összekapcsolható hemiacetál-hidroxiddal vagy alkohol-hidroxil-származékokkal. Az utóbbi esetben egy hemiacetál hidroxil szabad marad a diszacharid molekulában.

A maltozt, a tartalék oligoszacharidot sok növényben kis mennyiségben találják, nagy mennyiségben felhalmozódik malátában, általában árpa magokban, amelyek bizonyos körülmények között csíráztak. Ezért a maltozt gyakran maláta cukorrá nevezik. Az amilázok hatására a keményítőhidrolízis eredményeként a növényi és állati szervezetekben maltozt képződik.

A maltóz két D-glükopiranóz maradékot tartalmaz, amelyeket egy (1 4) glikozid kötés köt össze.

A maltóz csökkentő tulajdonságokkal rendelkezik, amelyet mennyiségi meghatározásában használnak. Könnyen oldódik vízben. A megoldás felismeri a mutarotációt.

Az a-glükozidáz (maltáz) enzim hatására a malátacukor két glükózmolekulát képez hidrolizálva:

A maltozát élesztővel erjesztjük. Ezt a maltózképességet a sör, az etil-alkohol stb. Termelésének fermentációs termelésében használják. keményítőtartalmú nyersanyagokból.

A laktózt - tartalék diszacharidot (tejcukor) - tejben (4-5%) tartalmazza, és a sajtgyártásban a tejsavótól a túró elkülönítése után nyerik. Csak a kefirben és koumissban található speciális laktóz élesztővel erjedt. A laktózt b-D-galaktopiranóz és a-D-glükopiranóz maradékaiból állítjuk elő, amelyek egy b- (1 - 4) -glikozid kötéssel kapcsolódnak. A laktóz redukáló diszacharid, a glükózmaradékhoz tartozó szabad hemiacetál-hidroxil, és az oxigénhíd összeköti a galaktózmaradék első szénatomját a glükózmaradék negyedik szénatomjához.

A laktózt a b-galaktozidáz (laktáz) hatásával hidrolizáljuk:

A laktóz más cukroktól eltér a higroszkóposság hiányában - nem csillapodik. A tejcukor gyógyszerkészítményként és csecsemők tápanyagaként kerül felhasználásra. A laktóz-mutaróta vizes oldatai, a laktóz 4-5-ször kevésbé édes ízű, mint a szacharóz.

A laktóz-tartalom az emberi tejben eléri a 8% -ot. Több mint 10 oligoszacharidot izoláltak az emberi tejből, amelynek szerkezeti fragmentuma laktóz. Ezek az oligoszacharidok nagy jelentőséggel bírnak az újszülöttek bélflórájának kialakulásában, néhányuk gátolja a bél patogén baktériumok, különösen a laktulóz növekedését.

A szacharóz (nádcukor, cukorrépa) - ez egy tartalék diszacharid - rendkívül széles körben elterjedt a növényekben, különösen sok cukorrépa-gyökérben (14-20%), valamint a cukornádszárakban (14-25%). A szacharóz egy közlekedési cukor, amelynek szén és energiája a növényen keresztül szállítható. Szacharóz formájában a szénhidrátok a szintézis helyekről (levelek) a helyszínre költöznek (gyümölcsök, gyökerek, magok).

A szacharóz a-D-glükopiranózból és b-D-fruktofuranózból áll, amely a-1 → b-2 kötéssel kapcsolódik a glikozid-hidroxilok miatt:

A szacharóz nem tartalmaz szabad hemiacetál-hidroxilt, ezért nem képes hidroxi-oxo-tautomerizmusra, és nem redukáló diszacharid.

Savakkal melegítve vagy a-glükozidáz és b-fruktofuranozidáz (invertáz) enzimek hatására a szacharóz hidrolizálva egyenlő mennyiségű glükóz és fruktóz keverékét képezi, amelyet invertcukornak nevezünk.

A legfontosabb diszacharidok a szacharóz, a maltóz és a laktóz. Mindegyikük C12H22O11 általános képlettel rendelkezik, de szerkezete más.

A szacharóz 2 ciklusból áll, amelyeket egy glikozid-hidroxid köt össze:

A maltóz 2 glükózmaradékból áll:

laktóz:

Minden diszacharid színtelen kristály, édes ízű, vízben jól oldódik.

A diszacharidok kémiai tulajdonságai.

1) Hidrolízis. Ennek eredményeként a két ciklus közötti kapcsolat megszakad, és a monoszacharidok képződnek:

Dicaridok - maltóz és laktóz csökkentése. Reagálnak ezüst-oxid ammóniaoldattal:

Csökkenti a réz (II) -hidroxidot réz (I) -oxiddá:

A redukáló képességet a forma ciklikus jellege és a glikozid-hidroxil tartalma magyarázza.

A szacharózban nincs glikozid-hidroxil, ezért a ciklikus forma nem nyitható ki és nem juthat be az aldehidbe.

A diszacharidok használata.

A leggyakoribb diszacharid a szacharóz.

Diszacharidok (maltóz, laktóz, szacharóz)

Az emberi táplálkozásban szénhidrátok forrása.

A tejben a laktóz megtalálható és belőle kapható.

A maláta a gabonafélék csírázott magjaiban található, és a keményítő enzimatikus hidrolíziséből áll.

További információk a témáról: Diszacharidok. A diszacharidok tulajdonságai.

Kémiai kalkulátorok

Kémiai elemek vegyületei

Kémia 7,8,9,10,11 osztály, EGE, GIA

Vas és vegyületei.

Bohr és vegyületei.

Diszacharidok csökkentése

A redukáló diszacharidok közé tartozik a maltóz vagy a malátacukor. A maltozt a keményítő részleges hidrolízisével állítják elő enzimek vagy vizes savoldatok jelenlétében. A maltóz két glükózmolekulából épül fel (azaz glükozid). A glükóz a maltózban ciklikus félacetál formájában van jelen. Ezenkívül a két ciklus közötti kapcsolatot az egyik molekula glikozid-hidroxilja és a másik negyedik tetraéderének hidroxilja képezi. A maltóz molekula szerkezetének sajátossága az, hogy a glükóz α-anomeréből épül fel:

A szabad glikozid-hidroxil jelenléte a maltóz fő tulajdonságait okozza:

diszacharidok

A tautomerizmus és a mutarotáció képessége:

A maltóz oxidálható és csökkenthető:

Redukáló diszacharid esetében fenil-hidrazon és rés nyerhető:

A redukáló diszacharidot metil-alkohollal alkilezhetjük hidrogén-klorid jelenlétében:

Akár redukáló, akár nem redukáló - a diszacharidot metil-jodiddal nedves ezüst-oxid jelenlétében vagy ecetsavanhidriddel acetilezhetjük. Ebben az esetben a diszacharid összes hidroxilcsoportja reagál:

A magasabb poliszacharid-hidrolízis másik terméke a cellulobióz-diszacharid:

A cellulobióz, valamint a maltóz két glükózmaradékból épül fel. A fő különbség az, hogy a cellulobióz-molekulában a maradékokat β-glikozid-hidroxil kapcsolja össze.

A cellobióz molekula szerkezete alapján redukáló cukornak kell lennie. A diszacharidok minden kémiai tulajdonságával rendelkezik.

Egy másik redukáló cukor a laktóz-tejcukor. Ez a diszacharid minden tejben megtalálható, és a tej ízét adja, bár kevésbé édes, mint a cukor. Β-D-galaktóz és α-D-glükóz maradékaiból épült. A galaktóz glükóz epimer, és a negyedik tetraéder konfigurációjával különbözik:

A laktóz a redukáló cukrok összes tulajdonságával rendelkezik: tautomerizmus, mutarotáció, laktobionsav-oxidáció, redukció, hidrazonok képződése és rések.

Hozzáadás dátuma: 2017-08-01; Megtekintések: 141;

TOVÁBB:

2. kérdés. Diszacharidok

Glikozid képződés

A glikozidkötés fontos biológiai jelentőséggel bír, mivel ezen kötésen keresztül a monoszacharidok kovalens kötődése az oligo- és poliszacharidok összetételében történik. Glikozidkötés kialakulásakor az egy monoszacharid anomer OH csoportja kölcsönhatásba lép egy másik monoszacharid vagy alkohol OH csoportjával. Amikor ez megtörténik, a vízmolekula és a képződés felosztása O-glikozid kötés. Valamennyi lineáris oligomer (diszacharid kivételével) vagy polimerek monomer maradékokat tartalmaznak, amelyek két glikozidkötés kialakulásában vesznek részt, kivéve a terminális maradékokat. Néhány glikozidmaradék három glikozidkötést képezhet, amelyek az elágazó láncú oligo- és poliszacharidokra jellemzőek. Az oligo- és poliszacharidok egy monoszacharid terminális maradékát tartalmazhatják egy szabad anomer OH csoporttal, amelyet nem használnak glikozid kötés kialakításához. Ebben az esetben, amikor a ciklust megnyitjuk, szabad oxidációra képes szabad karbonilcsoport képződése lehetséges. Az ilyen oligo- és poliszacharidok redukáló tulajdonságokkal rendelkeznek, ezért redukáló vagy redukáló hatásúak.

Ábra - A poliszacharid szerkezete.

A. A-1,4-és a-1,6-glikozid kötések kialakulása.

B. A lineáris poliszacharid szerkezete:

1 - a-1,4-glikozid kötések a manomerek között;

2 - nem redukáló vég (szabad karbonilcsoport képződése az anomer szénhidrátban nem lehetséges);

3 - helyreállítási vég (esetleg a ciklus megnyitása szabad karbonilcsoport képződésével anomer szénben).

A monoszacharid monomer OH csoportja kölcsönhatásba léphet más vegyületek NH2 csoportjával, ami N-glikozid kötés kialakulásához vezet. Hasonló link van jelen a nukleotidokban és a glikoproteinekben.

Ábra - Az N-glikozid kötés szerkezete

2. kérdés. Diszacharidok

Az oligoszacharidok 2-10 monoszacharidmaradékot tartalmaznak, amelyeket egy glikozid kötés köt össze. A diszacharidok a leggyakoribb oligomer szénhidrátok, amelyek szabad formában találhatók, azaz nem kötődik más vegyületekhez. Kémiai természetben a diszacharidok olyan glikozidok, amelyek 2 monoszacharidot tartalmaznak, amelyek egy glikozid kötéssel kapcsolódnak az a- vagy b-konfigurációban. Az élelmiszer főleg diszacharidokat, például szacharózt, laktózt és maltózt tartalmaz.

Ábra - Élelmiszer-diszacharidok

A szacharóz egy diszacharid, amely a-D-glükózból és b-1,2-glikozid kötéssel összekapcsolt b-D-fruktózból áll. Szacharózban a glükóz és a fruktóz maradékok mind az anomer OH csoportjai részt vesznek egy glikozid kötés kialakulásában. Ezért szacharóz nem vonatkozik a redukáló cukrokra. A szacharóz egy édes ízű oldható diszacharid.

Diszacharidok. A diszacharidok tulajdonságai.

A szacharóz forrása a növények, különösen a cukornád, a cukornád. Ez utóbbi magyarázza a szacharóz - "nádcukor" triviális nevének megjelenését.

Laktóz - tejcukor. A laktóz hidrolizálódik, hogy glükózt és galaktózt kapjon. A legfontosabb emlős tej diszacharid. A tehéntejben legfeljebb 5% laktózt tartalmaz, a nők - akár 8% -ig. A laktózban a D-galaktóz-maradék első szénatomjának anomer OH csoportja egy b-glikozid kötéssel kapcsolódik a D-glükóz negyedik szénatomjához (b-1,4 kötés). Mivel a glükózmaradék anomer szénatomja nem vesz részt a glikozidkötés kialakulásában, ezért a laktóz a redukáló cukrokra vonatkozik.

A Maltozavod olyan termékeket tartalmaz, amelyek részlegesen hidrolizált keményítőt tartalmaznak, például malátát, sört. A maltóz a bélben lévő keményítő felosztásával és részben a szájüregben képződik. malátacukor két D-glükózmaradékból áll, amelyeket az a-1,4-glikozid kötés köt. A redukáló cukrokra vonatkozik.

3. kérdés. Poliszacharidok:

besorolás

A monoszacharidmaradékok szerkezetétől függően a poliszacharidok homopoliszacharidokba oszthatók (minden monomer azonos) és a heteropoliszacharidok (monomerek különbözőek). Mindkét típusú poliszacharid egyaránt tartalmazhat lineáris monomer elrendezést, és elágazó lehet.

A poliszacharidok között a következő szerkezeti különbségek különböztethetők meg:

• a láncot alkotó monoszacharidok szerkezete;
• a glikozidkötések típusa, amelyek a monomereket láncba kapcsolják;
• a láncban lévő monoszacharid maradékok szekvenciája.

A funkcióktól függően (biológiai szerep) a poliszacharidok három fő csoportra oszthatók:

• az energiafunkciót végrehajtó poliszacharidokat tartalékolja. Ezek a poliszacharidok glükózforrásként szolgálnak, amelyet a szervezet igény szerint használ. A szénhidrátok tartalék funkcióját polimer természetük biztosítja. poliszacharidok nehezebb oldható, ezért nem befolyásolják az ozmotikus nyomást és a monoszacharidokat ezért felhalmozódhat a sejtben, például keményítő - növényi sejtekben, glikogén - állati sejtekben;
• szerkezeti poliszacharidok, amelyek mechanikus szilárdságú sejteket és szerveket biztosítanak;
• az extracelluláris mátrixot alkotó poliszacharidok, részt vesznek a szövetek kialakulásában, valamint a sejtek proliferációjában és differenciálódásában. Az extracelluláris mátrix poliszacharidok vízoldhatóak és erősen hidratáltak.

Hozzáadás dátuma: 2016-04-06; Megtekintések: 583;

TOVÁBB:

Igaz, empirikus vagy bruttó képlet: C12H22O11

A maltóz kémiai összetétele

Molekulatömeg: 342,297

Malóz (angolul. Maláta maláta) - malátacukor, 4-O-α-D-glükopiranozil-D-glükóz, természetes diszacharid, amely két glükózmaradékból áll; nagy mennyiségben találtak árpa, rozs és más szemek csíráztatott szemében (maláta); a paradicsomban, a virágporban és a nektárban is megtalálható.
A β-D-glükopiranozil-foszfátból és a D-glükózból származó maltóz bioszintézise csak bizonyos baktériumfajtákban ismert. Állati és növényi szervezetekben a maltóz a keményítő és a glikogén enzimatikus lebomlásából származik (lásd Amiláz).
A maltóz könnyen felszívódik az emberi testben. A maltóz két glükózmaradékra történő felosztása az a-glükozidáz vagy maltáz enzim hatásának köszönhető, amely az állatok és az emberek emésztő gyümölcslevében található, csírázott szemcsékben, penészgombákban és élesztőben. Ennek az enzimnek az emberi bél nyálkahártyájában kifejtett genetikailag hiánya a maltoze-vel szembeni veleszületett intoleranciához vezet, ami komoly betegség, amely a maltóz, keményítő és glikogén kizárását teszi szükségessé a diétából, vagy maltáz hozzáadását az élelmiszerhez.

a-maltóz - (2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -5 - [(2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -2,3,4-trihidroxi-6- (hidroxi-metil) -oxanil] -oxi-6- (hidroxi-metil) -oxán-2,3,4-triol
p-maltoze - (2S, 3R, 4S, 5R, 6R) -5 - [(2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -2,3,4-trihidroxi-6- (hidroxi-metil) -oxanil] -oxi-6- (hidroxi-metil) -oxán-2,3,4-triol

A maltóz redukáló cukor, mivel szubsztituálatlan hemiacetál-hidroxilcsoportot tartalmaz.
A maltóz híg savval történő forralása és az enzim hatására maltóz hidrolizálódik (két glükóz molekula C6H12O6 képződik).
C12H22O11 + H20 → 2C6H12O6

(angol maláta-malátából), malátacukor, természetes diszacharid, amely két glükózmaradékból áll; nagy mennyiségben találtak árpa, rozs és más szemek csíráztatott szemében (maláta); a paradicsomban, a virágporban és a nektárban is megtalálható. M. könnyen oldódik vízben, édes ízű; redukáló cukor, mivel szubsztituálatlan hemiacetál-hidroxilcsoportot tartalmaz. A b-D-glükopiranozil-foszfátból és a D-glükózból származó M. bioszintézise csak néhány baktériumfajban ismert. Állati és növényi szervezetekben M.

a keményítő és a glikogén enzimatikus lebontásával (lásd Amiláz). Az M. és két glükózmaradék között az a-glükozidáz enzim vagy maltáz enzim, amely az állatok és az emberek emésztő gyümölcslevében található, csírázott szemcsékben, penészgombákban és élesztőkben keletkezik. Ennek az enzimnek a genetikailag meghatározott hiánya az emberi bél nyálkahártyájában az M. veleszületett intoleranciájához vezet - súlyos betegség, amely kizárást igényel az M., a keményítő és a glikogén táplálékából, vagy maltáz hozzáadását az élelmiszerhez.

Világít: A szénhidrátok kémia, M., 1967; Harris G., az emberi biokémiai genetika alapjai, angol, M., 1973.

http://magictemple.ru/maltoza-sostoit-iz/

malátacukor

A maltóz vagy a malátacukor természetes diszacharid, amely a keményítő és a glikogén lebontásában közbenső termék.

Az élelmiszerekben szabad formában mézben, malátában, sörben, melaszban, csírázott szemcsékben találhatók.

A maltóz két O-glikozid kötéssel összekapcsolt D-glükózmaradékból áll, és a következő szerkezeti képlettel rendelkezik:

Ábra. 6.8. A maltóz szerkezeti képlete

A maltóz homo-oligoszacharid, mivel maradékokból áll
α-D - glükóz.

Az α-С között O-glikozid kötés jön létre₁-az egyik glükózmaradék szénatomja és a hidroxilcsoport oxigénatomja a C₄-egy másik glükózmaradék szénatomja.

Az a (1 → 4) glikozid kötés.

A szervezetben a maltóz enzimek amilázokból hidrolizálódnak monoszacharidokká, amelyek áthatolnak a bél falain. Ezután foszfátokká alakulnak, és már ebben a formában belépnek a vérbe.

194.48.155.252 © studopedia.ru nem a közzétett anyagok szerzője. De biztosítja a szabad használat lehetőségét. Van szerzői jog megsértése? Írjon nekünk | Kapcsolat.

AdBlock letiltása!
és frissítse az oldalt (F5)
nagyon szükséges

http://studopedia.ru/4_105486_maltoza.html

Málta-képlet

Maltóz definíció és képlet

Normál körülmények között színtelen kristályok (1. ábra), amelyek vízben jól oldódnak és édesek. A maltóz olvadáspontja 108 ° C.

Ábra. 1. Maltóz. Megjelenés.

A maltóz kémiai képlete

A malóz C kémiai képlete₁₂H₂₂O₁₁. Megmutatja a molekula kvalitatív és mennyiségi összetételét (hány és melyik atom egy adott vegyületben) A kémiai képlet alapján kiszámítható a linolénsav molekulatömege (Ar (C) = 12 amu, Ar (H) = 1 amu). m., Ar (O) = 16 amu):

Úr (C₁₂H₂₂O₁₁) = 12 × 12 + 22 × 1 + 11 × 16 = 144 + 22 + 176 = 342.

A maltóz szerkezeti (grafikus) képlete

A maltóz szerkezeti (grafikus) képlete láthatóbb (2. ábra). Azt mutatja, hogy az atomok hogyan kapcsolódnak egymáshoz a molekulán belül.

http://ru.solverbook.com/spravochnik/formuly-po-ximii/formula-maltozy/

malátacukor

A maltóz („maltum”, latinul fordítva „malt”) egy természetes diszacharid, amely két D-glükózmaradékból áll össze.

Az anyag másik neve a „malátcukor”. A kifejezést a XIX. Század elején jelölték meg a francia kémikus, Nikol Theodor de Saussure számára.

A vegyület fő feladata az emberi test energiával való ellátása. A maltozt a maláta keményítő hatására állítja elő. A "szabad formában" lévő cukrot paradicsomban, penészgombákban, élesztőben, csírázott árpamagokban, narancsokban, mézben találjuk.

Általános információk

Maltóz - mi ez?

4 - O - α - D - glükopiranozil - D - glükóz fehér kristályos por, jól oldódik vízben, éterben, etil - alkoholban nem oldódik. A diszacharidot a maltóz és savak hidrolizálják, amelyek a májban, a vérben, a hasnyálmirigy gyümölcslében és a belekben, az izmokban találhatók. Ez helyreállítja a Fehling (réz-tartarát reagens) és az ezüst-nitrát oldatait.

A maltóz kémiai képlete C12H22O11.

Mi a termék tápértéke?

A cukornád és cukorrépával ellentétben a maláta cukor kevésbé édes. Élelmiszer-adalékanyagként használják sbitya, mead, kvass, házi sör készítéséhez.

Érdekes módon a fruktóz édességét 173 pontra becsülik, szacharózt - 100 pontot, glükózt - 81, maltózt - 32 és laktózt - 16. Ennek ellenére a túlsúlyos problémák elkerülése érdekében mérjék a szénhidrátbevitelt a felhasznált kalóriák mennyiségével.

A maltóz B: W: Y energiaaránya 0%: 0%: 105%. Kalória - 362 kcal / 100 g termék.

Diszacharid anyagcsere

A maltóz könnyen felszívódik az emberi szervezetben. A vegyületet a maltáz és az a-glükozidáz enzimek hatására bontják le, amelyek az emésztési gyümölcslében vannak. Hiányuk a szervezet genetikai meghibásodását jelzi, és veleszületett intoleranciához vezet a malátcukorhoz. Ennek eredményeképpen a jó egészség megőrzése érdekében fontos, hogy az ilyen emberek megszüntessék az étrendből minden olyan élelmiszert, amely glikogént, keményítőt, maltózt vagy rendszeresen maltázot tartalmaz élelmiszerekben.

Általában egy egészséges emberben a szájüregbe való belépés után a diszacharid az amiláz enzimnek van kitéve. Ezután a szénhidrát élelmiszerek belépnek a gyomorba és a belekbe, ahol a hasnyálmirigy enzimek kiválasztódnak az emésztéshez. A diszacharid monoszacharidokká történő végleges feldolgozása a vékonybélben lévõ csonkokon keresztül történik. A felszabaduló glükózmolekulák gyorsan fedezik a személy energiaköltségeit intenzív terhelés mellett. Ezenkívül a maltózot a fő tartalékanyagok - keményítő és glikogén - részleges hidrolitikus hasításával képezik.

Glikémiás indexe 105, ezért a cukorbetegeknek ki kell zárniuk ezt a terméket a menüből, mivel az éles inzulin felszabadulást és a vércukorszint gyors növekedését okozza.

Napi szükséglet

A maltóz kémiai összetétele attól a nyersanyagtól függ, amelyből előállított (búza, árpa, kukorica, rozs).

Ugyanakkor a malátacukor átlagos vitamin-ásványi komplexe a következő tápanyagokat tartalmazza:

A táplálkozási tanácsadók a cukortartalom napi 100 grammra korlátozását javasolják. Ezzel egyidejűleg a felnőttek malátájának száma naponta elérheti a 35 grammot.

A hasnyálmirigy terhelésének csökkentése és az elhízás kialakulásának megakadályozása érdekében a malátacukor napi normájának alkalmazását kerülni kell más cukortartalmú termékek (fruktóz, glükóz, szacharóz) bevételével. Az idősebb embereknek ajánlott napi 20 grammot csökkenteni.

Az intenzív fizikai aktivitás, a sport, a fokozott mentális aktivitás magas energiaköltségeket igényel, és növeli a szervezetnek a maltóz és az egyszerű szénhidrátok iránti igényét. Az ülő életmód, a cukorbetegség, az ülő munka, éppen ellenkezőleg, megköveteli a diszacharid mennyiségének napi 10 grammra való korlátozását.

A szervezetben a maltózhiányt jelző tünetek:

• depressziós hangulat;
• gyengeség;
• erőhiány;
• apátia;
• letargia;
• energiafogyasztás.

Általában a diszacharid hiánya ritka, mert maga az emberi test glikogénből, keményítőből álló vegyületet állít elő.

A malátacukor túladagolásának tünetei:

• emésztési zavar;
• allergiás reakciók (kiütés, viszketés, égő szemek, bőrgyulladás, kötőhártya-gyulladás);
• hányinger;
• puffadás;
• apátia;
• szájszárazság.

Ha túlzott mértékű tünetek jelentkeznek, a maltózra táplált gazdag ételeket meg kell szüntetni.

Előny és kár

A mogyoró, a csírázott csíra búza tészta összetételében vitaminok, ásványi anyagok, rostok és aminosavak tárháza.

Ez egy univerzális energiaforrás a test sejtjeinek. Ne feledje, hogy a malátacukor hosszú távú tárolása a hasznos tulajdonságok elvesztéséhez vezet.

A maltoznak tilos az emberek intoleranciáját elviselni, mert súlyos károkat okozhat az emberi egészségre.

Ezen túlmenően, az ellenőrzött használat nélküli cukros anyag:

• a szénhidrát anyagcsere megszakadása;
• elhízás;
• a szívbetegség kialakulása;
• megnövekedett vércukorszint;
• növeli a koleszterint;
• a korai atherosclerosis előfordulása;
• a szigetelt készülék funkciójának csökkentése, a prediabetikus állapot kialakulása;
• a gyomor, a belek enzimjeinek szekréciójának megsértése;
• a fogzománc megsemmisítése;
• magas vérnyomás;
• csökkent immunitás;
• fokozott fáradtság;
• fejfájást.

A test egészségének és egészségének megőrzése érdekében a malátacukrot ajánlott mérsékelt mennyiségben használni, nem haladhatja meg a napi adagot. Ellenkező esetben a termék előnyös tulajdonságai kárra kerülnek, és jogosan megindokolja a "édes halál" hallgatólagos nevét.

forrás

A malátát maláták erjesztésével állítják elő, amelyben a következő gabonafélék használatosak: búza, kukorica, rozs, rizs vagy zab. Érdekes, hogy a melasz a penészgombákból kivont malátacukrot tartalmaz.

http://foodandhealth.ru/komponenty-pitaniya/maltoza/

Maltóz ciklikus képlet

II. Típusú neurofibromatózis - örökletes emberi betegség, amely közel van az I. típusú neurofibromatózishoz, amelytől eltér a jóindulatú daganatok gyakori kialakulásától, és ez sokkal ritkábban fordul elő (1: 40000). A II. Típusú neurofibromatózist a tumor-szuppresszor gén mutációi okozzák, amely egy "merlin" nevű fehérjét kódol.

telefonkönyv

A plazmolízis a protoplaszt elválasztása a sejttól a nagyobb koncentrációjú oldat hatására, mint a sejtszap koncentrációja.

telefonkönyv

A magas minőségű fehérjék esszenciális aminosavak teljes készletét tartalmazó fehérjék.

telefonkönyv

Cistron - Genetikai egység, komplementációs teszt segítségével; egyenértékű egy génnel, és egy olyan DNS-egységet jelent, amely fehérjét kódol.

telefonkönyv

Mitózis - A kromoszómák replikációját követően a mag eloszlása ​​a lányok magjait azonos számú kromoszómát tartalmaz, mint a szülő.

telefonkönyv

A szélsőséges helyzet rendkívüli, kritikus helyzet, amely nem triviális (szokatlan, eredeti) megoldásokat igényel annak leküzdésére vagy kilépésére.

http://molbiol.kirov.ru/spravochnik/structure/39/228.html

A biokémiai előadások

Főoldal> Előadás> Orvostudomány, egészség

Számos betegség szorosan kapcsolódik a szénhidrát anyagcsere zavarához: cukorbetegség, galaktoszémia, a glikogén depó rendszer megsértése, a tej intoleranciája stb.

Meg kell jegyezni, hogy az emberi és állati testben a szénhidrátok kisebb mennyiségben vannak jelen (a test száraz tömegének legfeljebb 2% -a), mint a fehérjék és a lipidek; növényi szervezetekben a szénhidrátok a szénhidrátok száraz tömegének 80% -át teszik ki, ezért általában több szénhidrát van a bioszférában, mint az összes többi szerves vegyület.

6. Írj egy programot a glükóz oxidálására különböző körülmények között, és nevezze meg a képződött vegyületeket.

7. Írja be az alkohol és a tejsav erjedés reakcióinak egyenletét.

Az alkoholos erjedés kémiai egyenletét: C6H22O6® 2C2H5OH + 2CO2 adta meg francia Lavoisier (1789) és J. Gay-Lussac (1815).

Az alkoholos erjedés egyenletét a következőképpen lehet összefoglalni:

C6H22O6 + 2H3PO4 + 2ADPH® 2CH3CH3OH + 2CO2 + 2ATP.

A tejsav B. A tejsavbaktériumok 2 csoportra oszthatók - homofermentatív és heterofermentatív. Homofermentatív baktériumok (például Lactobacillus delbrückii) megosztott monoszacharidokat képeznek, hogy két tejsavmolekulát képezzenek a kapott egyenletnek megfelelően: C6H22O6 = 2CH3CHOH · COOH.

1. Vegyük figyelembe a redukáló és nem redukáló diszacharidok szerkezetét és tulajdonságait.

A diszacharidok monoszacharidok O-glikozidjai, és a hidrolízis során két azonos vagy különböző monoszacharidot képeznek. A diszacharidok nem redukáló és redukáló. A nem redukálószerek közé tartozik például a trehalóz:

Mindkét glikozid-hidroxil részt vesz a glikozidkötés kialakulásában, ezért a nem redukáló diszacharidok nem képesek tautomerizmusra a nyitott forma és a szabad oxo-csoport kialakulásával. Ezért a nem redukáló diszacharidok nem adnak reakciókat, amelyek a monoszacharidok nyílt formájára jellemzőek, azaz a szubsztituensek a következők: ne lépjen kapcsolatba a diamin-ezüst-hidroxiddal, réz-hidroxiddal, fenil-hidrazinnal, hidroxil-aminnal, hidrogén-cianáttal. A diszacharidok redukálásához egy szabad glikozid-hidroxil marad (az ábrákon két piros vonal van aláhúzva), például:

A diszacharidok redukáló képessége tautomerizmusra képes, ezért a glikozid-hidroxilát megtartó monoszacharid-maradék egy nyitott formába juthat (anélkül, hogy elveszítené a kapcsolatot a második monoszacharid maradékával):

Emiatt a redukáló diszacharidok képesek mutarotálásra és epimerizációra. Ezek oxidálódnak (így a név - helyreállítás):

A nátrium-amalgám vagy komplex fémhidridek által helyreállított:

Alkoholokkal alkilezve savas közegben (általában HCl jelenlétében), diszacharidglikozidokat képezve:

Mind a redukáló, mind a nem redukáló diszacharidokat haloalkilcsoportokkal alkilezzük:

és anhidridekkel vagy savhalogenidekkel acilezzük:

Hidrolízis során, amely akkor következik be, ha egy diszacharid vizes oldatát savval (általában kénsavval) jelenítjük meg, monoszacharidokat képeznek, például ha a szacharóz glükóz és fruktóz keverékét hidrolizálja, és hidrolizálja a laktózt, galaktóz és glükóz keverékét.

Írja be a maltóz, a laktóz és a szacharóz képleteit, és adjon nekik szisztematikus neveket.

A maláta (malátacukor) a malátában található, azaz csírázott gabonafélékben. A maltózt a keményítő malátenzimekkel végzett nem teljes hidrolízisével állítjuk elő. A maltóz kristályos állapotban izolálódik, jól oldódik vízben, élesztővel fermentálva. A maltóz két D-glükopiranóz egységből áll, amelyek egy glükózegység és egy másik glükóz egység C-4 szénatomja közötti glikozid kötéssel kapcsolódnak. Ezt a kötést -1,4-glikozid kötésnek nevezik. Az alábbiakban bemutatott Heors-Maltose képlet az előtaggal van jelölve, mert a glükózegység jobb oldali OH-csoportja a -hidroxilcsoport. A maltóz redukáló cukor. A hemiacetális csoport egyensúlyban van a szabad aldehid formával, és oxidálható karbonsav multibionsavvá.

A ciklikus és aldehidkészítmények máltózikus képletei

A tejben (4–6%) laktózt (tejcukor) tartalmaznak, a tejsavót a túró eltávolítása után kapjuk. A laktóz szignifikánsan kevésbé édes, mint a cukorrépa-cukor. Baba ételeket és gyógyszereket készítenek. A laktóz a D-glükóz és a D-galaktóz molekulák maradékaiból áll, és 4- (-D-galaktopiranozil) -D-glükóz, azaz nincs - és - glikozid kötése.
A kristályos állapotban a laktóz-u-formákat izoláljuk, mindkettő a redukáló cukrokhoz tartozik.

Magas laktóz-formula (-form)

A szacharóz (asztal, cukorrépa vagy nádcukor) a leggyakoribb diszacharid a biológiai világban. Szacharózban a szén-C-1-D-glükózt szénnel kombináljuk
C-2-D-fruktóz -1,2-glikozid kötéssel. A glükóz a hat tagú (piranóz) ciklikus formában van, és a fruktóz az öt tagú (furanóz) ciklikus formában van. A szacharóz kémiai neve a -D-glükopiranozil-β-D-fruktofuranozid. Mivel mind az anomer szén (mind a glükóz, mind a fruktóz) részt vesz egy glikozidkötés kialakulásában, a glükóz nem redukáló diszacharid. Az ilyen típusú anyagok csak éterek és észterek képződésére képesek, mint az összes többértékű alkohol. A szacharóz és más nem redukáló diszacharidok különösen könnyen hidrolizálhatók.

Heuors szacharóz formula

3. Ismertesse a diszacharidok biológiai szerepét és használatát.

Diszacharidok, bios, szénhidrátok, amelyek molekulái két monoszacharid maradékból állnak. Minden diszacharid a glikozidok típusának megfelelően épül fel. Ebben az esetben az egyik monoszacharid-molekula glikozid-hidroxil-hidrogénatomja helyettesíthető a többi monoszacharid molekulával a hemiacetál vagy az alkoholos hidroxil miatt. Az első esetben diszacharidokat képeznek, amelyek nem rendelkeznek redukáló tulajdonságokkal, a második esetben redukáló tulajdonságokkal rendelkező diszacharidok képződnek. A nem redukáló diszacharidok csoportja magában foglalja a trehalózt (mycosis, vagy gombás cukor), amely 2 glükózmaradékból áll; szacharóz, amely glükóz- és fruktózmaradványokból áll, stb. A redukáló diszacharidok csoportja a maltóz, a cellulobióz, a laktóz, stb. vagy b-glikozidok). A különböző diszacharidokban lévő monoszacharidmaradékok gyűrűinek térbeli formái (konformációi) változhatnak. Tehát a cellulobióz és a maltóz nemcsak a glikozidkötés konfigurációjában különbözik (a - a maltózban és a b - ben a cellulobiózban), hanem abban is, hogy a cellulobiózban mindkét maradék ugyanabban a konformációban van, és maltózban - különböző.

Diszacharidok - jól kristályosodó anyagok, könnyen oldódnak vízben és 45-48 ° -os alkoholban, 96 ° -os alkoholban rosszul oldódnak; optikailag aktív; édes az íze. D. a hidrolízis (szacharózra inverziónak nevezik) a savak hatására történik; egy 5 tagú gyűrű jelenlétében a monoszacharid maradékban a D. sav-hidrolízis sebessége nő. A D. hidrolízisét enzimek (karbohidrátok), például az a- vagy b-glikozidázok is elvégzik (a diszacharidok glikozidkötésének típusától függően). A hidrolízis eredményeként monoszacharidokat képeznek.

A diszacharidok széles körben elterjednek az állatokban és a növényekben. Ezek a szabad állapotban találhatók (a poliszacharidok bioszintézisének vagy részleges hidrolízisének termékei), valamint a glikozidok és más vegyületek szerkezeti komponensei. Általában D. természetes forrásokból (például szacharózból - cukorrépából vagy cukornádból, laktózból - állati tejből) nyerhető. Sok D. kémiai és biokémiai módszereket szintetizál.

A szacharóz, a laktóz és a maltóz értékes élelmiszerek és ízanyagok. A cukoripar szacharózt termel.

1. Ismertesse a keményítő szerkezetét.

A keményítő 2 poliszacharidból - amilózból és amilopektinből áll - glükózmaradványokból áll. Kísérletileg igazolták, hogy a keményítő kémiai képlete (C6H20O5) n.

Megállapítást nyert, hogy a keményítő nemcsak lineáris molekulákból, hanem elágazó szerkezetű molekulákból áll. Ez magyarázza a keményítő szemcsés szerkezetét. A szemek, elsősorban magvak, izzók, gumók, valamint levelek és szárak sejtjeiben halmozódnak fel. A keményítő fehér por, hideg vízben nem oldódik. Meleg vízben megduzzad és pépet képez.

2. Írja be az amilóz és az amilopektin szerkezeti egységeinek képleteit.

Ismertesse a keményítő biológiai szerepét.

A keményítő, amely a fotoszintézis egyik terméke, széles körben elterjedt a természetben. Növények esetében a tápanyagok állománya, és főként gyümölcsökben, magokban és gumókban található. A gabonafélék gabona a keményítőben gazdag: rizs (legfeljebb 86%), búza (legfeljebb 75%), kukorica (legfeljebb 72%) és burgonyagumó (akár 24%). Az emberi test számára a keményítő a szacharózzal együtt a szénhidrátok fő szállítója, az élelmiszer egyik legfontosabb összetevője. Az enzimek hatására a keményítő glükózvá hidrolizálódik, amely a sejtekben szén-dioxiddá és vízvé oxidálódik az élő szervezet működéséhez szükséges energiával.

A vízben lévő keményítőoldat nem Newton-folyadék.

4. Írja be a cellulóz szerkezeti egységének képletét.

http://works.doklad.ru/view/Yh3ILZZWyfY/6.html

11. FEJEZET

A szénhidrátok az összes növényi és állati szervezet sejtjeinek és szöveteinek részét képezik. Az anyagcsere-folyamatokban nagy jelentőségük van az energiaforrásoknak.

A szénhidrátok az emlősök fő összetevői. Jól ismert képviselőjük - glükóz - a zöldséglevek, gyümölcsök, gyümölcsök és különösen a szőlő (tehát a szőlőcukor) nevében található. Ez az állatok vérének és szöveteinek lényeges összetevője, valamint a sejtreakciók közvetlen energiaforrása.

A szénhidrátok szén-dioxidból és vízből történő fotoszintézis során a növényekben képződnek. Az emberek számára a fő szénhidrátforrás a növényi táplálék.

A szénhidrátokat monoszacharidokra és poliszacharidokra osztják. A monoszacharidok nem hidrolizálnak, hogy egyszerűbb szénhidrátokat képezzenek. A hidrolízisre képes poliszacharidok a monoszacharidok polikondenzációjának termékei. A poliszacharidok olyan nagy molekulatömegű vegyületek, amelyek makromolekulái több száz és több ezer monoszacharid maradékot tartalmaznak. A mono- és poliszacharidok köztes csoportja az oligoszacharidokból (görög Oligos - a bitből) áll, amelyek viszonylag kis molekulatömegűek.

A fenti nevek egy része, a szacharidok, a szénhidrátok, a még mindig használt cukor általános nevéhez kapcsolódik.

11.1.1. Szerkezet és sztereoizomerizmus

A monoszacharidok általában szilárd anyagok, amelyek vízben nagyon jól oldódnak, rosszul alkoholban és a legtöbb szerves oldószerben nem oldódnak. Szinte minden monoszacharid édes ízű.

A monoszacharidok mind nyitott (oxoform), mind ciklikus formákban létezhetnek. Az oldatban ezek az izomer formák dinamikus egyensúlyban vannak.

Nyitott űrlapok. A monoszacharidok (monoszacharidok) heterofunkciós vegyületek. Molekuláik egyidejűleg karbonilcsoportot (aldehidet vagy ketont) és több hidroxilcsoportot tartalmaznak, azaz a monoszacharidok polihidroxi-karbonil-vegyületek - polihidroxi-aldehidek és polihidroxi-ketonok. Elágazó szénláncuk van.

A monoszacharidokat a karbonilcsoport természetének és a szénlánc hosszának megfelelően osztályozzák. Az aldehidcsoportot tartalmazó monoszacharidokat aldózoknak és ketoncsoportoknak (általában a 2. pozíciónak) nevezik, ketózist (a -ózis a monoszacharidok: glükóz, galaktóz, fruktóz stb.) Nevére vonatkozik. Általában az aldózisok és a ketózis szerkezete a következőképpen ábrázolható.

A szénlánc hosszától (3-10 atom) függően a monoszacharidokat triózt, tetroszt, pentózt, hexózt, heptózist stb. Osztjuk. A leggyakoribbak a pentózok és a hexózok.

Sztereoizomeriától. A monoszacharidmolekulák több királis centrumot tartalmaznak, ami az oka annak, hogy számos sztereoizomer létezik ugyanazon szerkezeti képletnek megfelelően. Például négy aszimmetrikus szénatom van az aldohexózban, és 16 sztereoizomer (2 4) felel meg, azaz 8 pár enantiomer. A megfelelő aldózisokkal összehasonlítva a ketohexózok egy kevésbé királis szénatomot tartalmaznak, ezért a sztereoizomerek száma (2 3) 8-ra redukálódik (4 pár enantiomer).

A monoszacharidok nyitott (nem ciklusos) formáit Fisher vetítési képleteként mutatjuk be (lásd 7.1.2). A szénláncot függőlegesen rögzítik. Az aldózok esetében az aldehid-csoportot a karbonil mellett szomszédos elsődleges alkoholcsoportba helyezzük, és a ketózisba. Ezekből a csoportokból kezdődik a lánc számozása.

Sztereokémia jelzésére a D, L-rendszert használjuk. A monoszacharid D vagy L sorozathoz való hozzárendelése a királis központ konfigurációjának megfelelően történik, amely az oxo csoporttól a legtávolabb van, függetlenül a többi központ konfigurációjától! A pentózisok esetében ez a „meghatározó” központ a C-4 atom és a hexózok - C-5. A jobb oldali királisság utolsó központjában az OH-csoport helyzete azt jelzi, hogy a monoszacharid a D-sorozathoz tartozik, balra az L-sorozathoz, vagyis a sztereokémiai standardhoz - glicerin-aldehidhez hasonlóan (lásd 7.1.2).

Ismeretes, hogy a több királis centrumú vegyületek sztereokémiai szerkezetét az R, S rendszer univerzális (lásd 7.1.2). Azonban az ilyen módon előállított monoszacharidok nevének kényelmessége korlátozza annak gyakorlati alkalmazását.

A legtöbb természetes monoszacharid a D-sorozathoz tartozik. A D-ribóz és a D-xilóz gyakori az aldopentózis és a ketopentózisból származó D-ribulóz és D-xilulóz között.

A ketózis gyakori nevei a -ul utótagnak a megfelelő aldóz nevében történő bevezetésével jönnek létre: a ribóz a ribulóz, a xilóz xilulóz (a „fruktóz” név ebbe a szabályba esik, amely nem kapcsolódik a megfelelő aldóz nevéhez).

Amint a fenti képletekből látható, a sztereoizomer d-aldohexózok, valamint a d-aldopentózok és a d-ketopentózok diasztereomerek. Ezek közé tartoznak azok, amelyek csak egy királis központ középpontjában különböznek egymástól. A csak egy aszimmetrikus szénatom konfigurációjától eltérő diasztereomereket epimereknek nevezzük. Az epimerek a diasztereomerek egy speciális esete. Például a d-glükóz és a d-galaktóz különbözik.

a másikból csak a C-4 atom konfigurációja, azaz a C-4 epimerei. Hasonlóképpen a d-glükóz és a d-mannóz epimerek a C-2-en, és a d-ribóz és a d-xilóz a C-3-on.

A d-sorozat mindegyik aldózisa megfelel az l-sorozat enantiomerjének, a kiralitás minden központjának ellentétes konfigurációjával.

Ciklusos formák. A monoszacharidok nyitott formái alkalmasak a sztereoizomer monoszacharidok közötti térbeli összefüggések figyelembe vételére. Valójában a monoszacharidok ciklikus fél-acetál szerkezetűek. A monoszacharidok ciklikus formáinak kialakulását a monoszacharidmolekulában lévő karbonil- és hidroxilcsoportok (lásd 9.2.2.) Intramolekuláris kölcsönhatása eredményezi.

A szénhidrát-kémiai fél-acetál-hidroxilcsoportot glikozidnak nevezzük. Tulajdonságok szerint szignifikánsan különbözik a többi (alkohol) hidroxilcsoporttól.

A ciklizáció eredményeként termodinamikailag stabilabb furanóz (öt tagú) és piranóz (hat tagú) ciklusok keletkeznek. A ciklusok neve a kapcsolódó heterociklusos vegyületek - furán és pirán - nevéből származik.

Ezeknek a ciklusoknak a kialakulásához kapcsolódik a monoszacharidok szénláncainak képessége, hogy megfelelően előnyös cheat-szerű konformációt alkalmazzanak (lásd 7.2.1). Ennek eredményeként a C-4 (vagy C-5) aldehid (vagy keton) és hidroxilcsoportok térben, azaz ezekben a funkciós csoportokban találkoznak, aminek következtében az intermolekuláris ciklizáció lép fel. Ha egy hidroxilcsoport a C-5-ben reagál az aldohexosisban, akkor egy fél tagú piranóz ciklussal rendelkező hemiacetál keletkezik. Hasonló ciklust kapunk a ketohexózisban, ha egy hidroxilcsoport részt vesz a C-6 reakcióban.

A ciklikus formák nevében a monoszacharid nevével együtt jelezze a ciklus méretét a piranóz vagy furanóz szavakkal. Ha egy hidroxilcsoport részt vesz a ciklizációban az aldohexózisban a C-4-ben, és a ketohexózisban a C-5-ben, az öt tagú furanóz ciklusú félgömböket kapjuk.

A ciklikus formában létrejön egy további királis központ - egy szénatom, amely korábban a karbonilcsoport része volt (aldózisok esetében ez C-1). Ezt az atomot nevezik anomernek, és a két megfelelő sztereoizomert α- és β-anomereknek nevezzük (11.1. Ábra). Az anomerek az epimerek speciális esetei.

Az anomer szénatom különböző konfigurációi abból adódnak, hogy az aldehidcsoport a C-1-C-2 σ-kötés körüli forgás következtében a különböző oldalak nukleofil oxigénatomja támadja meg (lásd 11.1. Ábra). Ennek eredményeként kialakulnak az anomer központ közepén kialakított félacetálok.

Az α-anomerben az anomer központ konfigurációja megegyezik a „vég” királis centrum konfigurációjával, amely meghatározza, hogy a d vagy l sorba tartozik-e, míg a β-anomerben ellentétes. Az a-anomer d-soros monoszacharidjainak Fisher-vetítési képleteiben az OH-glikozid-csoport a szénlánc jobb oldalán és a p-anomerben van.

Ábra. 11.1. Α- és β-anomerek képzése a d-glükóz példáján

Heuors Formula. A monoszacharidok ciklikus formáit a Heuors ígéretes képletei képezik, amelyekben a ciklusokat sík poligonok formájában mutatjuk be, amelyek merőlegesek az ábra síkjára. Az oxigénatom a piranóz ciklusban található a jobb szélső sarokban, a furánban - a ciklus síkja mögött. A ciklusokban a szénatomok szimbólumai nem jelennek meg.

A Heuors képletekhez való visszatéréshez Fisher-féle ciklikus képletet úgy alakítunk át, hogy a ciklus oxigénatomja ugyanabban az egyenesen legyen, mint a ciklus szénatomjai. Ezt az alábbiakban az a-d-glükopiranózis példája mutatja a C-5 atom két permutációjával, amely nem változtatja meg az aszimmetrikus középpont konfigurációját (lásd 7.1.2). Ha a transzformált Fisher-formula vízszintesen van elhelyezve, ahogyan azt a Heuors-képletek írásának szabályai előírják, akkor a szénlánc függőleges vonalától jobbra lévő szubsztituensek a ciklus sík alatt lesznek, és a bal oldalon lévőek a sík fölött lesznek.

A piranóz formában a d-aldohexosisban (és a furanóz formában lévő d-aldopentózisban) a CH2OH csoport mindig a ciklus síkja fölött helyezkedik el, amely a d-sorozat formális jele. A d-aldóz a-anomereiben lévő glikozid-hidroxilcsoport a ciklus sík alatt, a β-anomerekben jelenik meg a sík felett.

Az egyszerűség kedvéért a Heuors képletei gyakran nem ábrázolják a hidrogénatomok szimbólumait és kötéseiket a ciklus szénatomjaival. Ha az anomerek vagy az anomer központ ismeretlen konfigurációjával rendelkező sztereoizomer keverékéről beszélünk, akkor az OH glikozidcsoport helyzetét hullámos vonal jelzi.

Ugyanezen szabályok szerint az átmenetet a ketózisban is elvégezzük, amelyet az alábbiakban a d-fruktóz furanóz formájának egyik anométerének példáján mutatunk be.

Szilárd állapotban a monoszacharidok ciklikus formában vannak. A d-glükózt átkristályosító oldószertől függően az a-d-glükopiranóz (alkoholból vagy vízből) vagy p-d-glükopiranóz (piridinből) származik. Ezek különböznek a fajlagos forgásszög nagyságában [a]_D 20, azaz +112? a-anomer és +19? β-anomernél. Frissen elkészített oldatban

mindegyik anomer álló helyzetben változást észlel a fajlagos forgatásban, amíg egy állandó forgási szög, egyenlő ezzel és a másik oldattal, +52,5?

A fény polarizációs síkjának forgási szögének időbeli változását szénhidrát oldatokkal mutarotálásnak nevezzük.

A mutarotáció kémiai lényege a monoszacharidok azon képessége, hogy tautomerek egyensúlyi keveréke - nyitott és ciklikus formák - létezik. Ezt a típusú tautomerizmust ciklooxo-tautomerizmusnak nevezik.

Az oldatokban a monoszacharidok négy ciklikus tautomerje közötti egyensúlyt a nyitott formában, az oxoformban állapítjuk meg. Az a- és β-anomerek egymásba való átalakulását egy közbenső oxoformon keresztül anomerizációnak nevezzük.

Így egy oldatban d-glükóz létezik tautomerek formájában: oxoformák és piranóz- és furanóz-ciklusos a- és p-anomerek.

Tautomerek keverékében a piranóz formák dominálnak. Az oxoform és a furanóz ciklusú tautomerek kis mennyiségben vannak. Fontos azonban, hogy nem egy tautomer abszolút tartalma, hanem az egymásba való átmenet lehetősége, ami azt eredményezi, hogy az elfogyasztott „kívánt” forma mennyiségét feltöltik.

bármely folyamatban. Például az oxoform alacsony tartalma ellenére a glükóz az aldehidcsoportra jellemző.

Hasonló tautomer transzformációk történnek az összes monoszachariddal és a legtöbb ismert oligoszachariddal. Az alábbiakban a ketohexóz, a d-fruktóz, a gyümölcsben, a mézben és a szacharóz részében található legfontosabb reprezentatív tautomer transzformációjának diagramja látható (lásd 11.2.2).

Mindazonáltal a vadászok vizuális képletei nem tükrözik a monoszacharid molekulák valódi geometriáját, mivel az öt és hat tagú ciklusok nem laposak. Így a hat tagú piranóz ciklus, mint a ciklohexán, elfogadja a legkedvezőbb szék konformációt (lásd 7.2.2). A közönséges monoszacharidokban a CH 2OH és a legtöbb hidroxilcsoport tömeges primer alkoholcsoportja kedvezőbb egyenlítői pozícióban van.

A d-glükopiranóz két anomerje közül az β-anomer dominál az oldatban, amelyben az összes szubsztituens, beleértve a hemiacetál-hidroxilt is, egyenlően helyezkedik el.

A d-glükopiranóz magas termodinamikai stabilitása konformációs szerkezete miatt magyarázza a d-glükóz legnagyobb eloszlását a monoszacharidok között.

A monoszacharidok konformációs szerkezete előre meghatározza a poliszacharid láncok térbeli elrendezését, ami másodlagos szerkezetüket képezi.

11.1.4. Nem klasszikus monoszacharidok

A nem klasszikus monoszacharidok olyan vegyületek sorozata, amelyeknek közös strukturális „architektúrája” van a szokásos „klasszikus” monoszacharidokkal (aldózok és ketózok), de különböznek egy vagy több funkcionális csoport módosításában, vagy egyesek hiányában. Az ilyen vegyületekben az OH-csoport gyakran hiányzik. Ezeket úgy hívják, hogy az eredeti monoszacharid nevéhez hozzáadjuk a deoxi- (azaz az OH csoport hiányát) előtagot és az „új” szubsztituens nevét.

Dezoxi-cukor. A leggyakoribb dezoxi-cukrok, a 2-dezoxi-D-ribóz a DNS szerkezeti összetevője. A kardiológiában alkalmazott természetes szívglikozidok (lásd: 15.3.5.) Didezoxi-cukrok maradványait tartalmazzák, például digitoxózok (digitalis szívglikozidjai).

Amino-cukrok. Ezek a származékok, amelyek aminocsoportot tartalmaznak a hidroxilcsoport helyett (általában C-2-nél), bázikus tulajdonságokkal rendelkeznek, és savakkal kristályos sókat képeznek. Az amino-cukrok legfontosabb képviselői a d-glükóz és a d-galaktóz analógjai, amelyeknél gyakran félig triviális

Más nevek a d-glükózamin és a d-galaktózamin. Az aminocsoportot acil-, néha kénsav-maradékokkal acilezhetjük.

Az aiditolok. Az alditolok, más néven cukoralkoholok, magukban foglalják az oxocsoport helyett hidroxilcsoportot tartalmazó többértékű alkoholokat. Minden aldóz egy alditnak felel meg, amelynek nevében a -thru-t használjuk, például d-mannitot (a d-mannózból). Az aldithok szimmetrikusabb szerkezetűek, mint az aldózisok, így többek között mezo-vegyületek (belső szimmetrikus), például xilit.

Savanyú cukor. A monoszacharidok, amelyekben a CH2OH egység helyett a COOH-csoport van, a közönséges uronsavakat tartalmazzák. Neveik a -uronsav kombinációját használják a megfelelő aldózis -Oza utótagja helyett. Megjegyezzük, hogy a lánc számozása az aldehid szénatomból történik, nem pedig a karboxilból, hogy megőrizzük az eredeti monoszachariddal való strukturális kapcsolatot.

Uronos savak a növényi és bakteriális poliszacharidok összetevői (lásd 13.3.2).

Az aldehidcsoport helyett karboxilcsoportot tartalmazó monoszacharidokat aldonsavaknak nevezzük. Ha a szénlánc mindkét végén karboxilcsoportok vannak, akkor az ilyen vegyületeket aldarinsavaknak nevezzük. Az ilyen savtípusok nómenklatúrájában az új sav- és rugósav kombinációit használjuk.

Az aldonsav és az aldarinsav nem képez tautomer ciklikus formákat, mivel nincs aldehidcsoport. Az aldarinsavak, mint az alditolok, létezhetnek mezo-vegyületekként is (például galaktinsav).

Askorbinsav (C-vitamin). Ez talán a legrégebbi és legnépszerűbb vitamin a szerkezetben közel áll a monoszacharidokhoz, és egy γ-lakton (I). Askorbinsav

gyümölcsökben, különösen a citrusfélékben, bogyókban (vadrózsa, fekete ribizli), zöldségekben, tejben található. Nagy mennyiségben gyártják az iparban a d-glükózból.

Az aszkorbinsav meglehetősen erős savas tulajdonságokkal rendelkezik (pK_és 4,2) az endiol fragmens egyik hidroxilcsoportja miatt. Amikor a sók képződnek, a γ-lakton gyűrű nem nyílik meg.

Az aszkorbinsav erősen csökkenti a tulajdonságait. Az oxidáció során képződött dehidro-korbinsav könnyen aszkorbinsavvá redukálódik. Ez a folyamat egy sor redox reakciót tartalmaz a szervezetben.

11.1.5. Kémiai tulajdonságok

A monoszacharidok nagy reaktivitású anyagok. A molekulák a következő legfontosabb reakcióközpontokat tartalmazzák:

• hemiacetál-hidroxil (színnel kiemelve);

• alkoholos hidroxilcsoportok (minden más, kivéve hemiacetál);

• aciklusos karbonilcsoport.

Glikozidok. A glikozidok közé tartoznak a ciklikus szénhidrátok származékai, amelyekben a hemiacetál hidroxilcsoportot az OR csoport helyettesíti. A glikozid nem szénhidrát komponensét aglikonnak nevezik. Az anomer központ közti kapcsolatot (aldózisokban ez a C-1, a ketózis - C-2) és az OR csoportot glükozidnak nevezzük. A glikozidok az aldóz vagy ketózis ciklikus formáinak acetátjai.

Az oxigénciklus méretétől függően a glikozidok piranozidok és furanozidok közé vannak osztva. A glükozid-glikozidokat glükozidoknak, ribóz-ribozidoknak stb. Nevezzük. A glikozidok teljes nevét követi az R csoport neve, az anomer központ (α- vagy β-) konfigurációja és a szénhidrát-maradék neve a melléktermék helyettesítésével -ose-toidide (lásd példák az alábbi reakcióvázlatban).

A glikozidokat a monoszacharidok alkoholokkal való kölcsönhatása képezi savas katalízis körülményei között; ebben az esetben csak az OH-hemiacetális csoport reagál.

A glikozid oldatok nem mutálódnak.

A monoszacharid glikoziddá történő átalakítása komplex folyamat, amely egy sor egymást követő reakción keresztül megy végbe. Általában ő

logikus az aciklusos acetálok előállítása (lásd 5.3). Azonban a reakció reverzibilitása miatt a kiindulási monoszacharid és a négy izomer glikozid (a furanozidok és a piranozidok α- és β-anomerjei) tautomer formái egyensúlyban lehetnek.

Mint minden acetál, a glikozidok híg savakkal hidrolizálódnak, de gyengén lúgos közegben ellenállnak a hidrolízisnek. A glikozidok hidrolízise a megfelelő alkoholokhoz és monoszacharidokhoz vezet, és reakció, a kialakulásuk fordítottja. A glikozidok enzimatikus hidrolízise az állati szervezetekben végzett poliszacharidok hasításának alapját képezi.

Észterek. A monoszacharidokat könnyen savanyíthatjuk szerves savanhidridekkel, és az összes hidroxilcsoport részvételével észtereket képeznek. Például az ecetsavanhidriddel való kölcsönhatás esetén monoszacharidok acetil-származékait kapjuk. A monoszacharid-észtereket savas és lúgos közegekben hidrolizáljuk.

Különösen fontosak a szervetlen savak észterei, különösen a foszfát-észterek - foszfátok. Minden növényi és állati szervezetben megtalálhatók, és a monoszacharidok metabolikusan aktív formái. A legfontosabb szerepet játszik a d-glükóz és a d-fruktóz-foszfátok.

A kénsav-észterek - szulfátok - a kötőszöveti poliszacharidok részét képezik (lásd 11.3.2).

Recovery. Monoszacharidok redukálásakor (aldehid vagy ketoncsoport) alditolok képződnek.

A hat-atomos alkoholok - D-glükit (szorbit) és D-mannit - a glükóz és a mannóz redukálásával állíthatók elő. Az Aldiths könnyen oldódik vízben, édes ízű, néhányuk (xilit és szorbit) cukorbetegek cukorhelyettesítőjeként kerül felhasználásra.

Aldóz csökkentése esetén csak egy poliolt kapunk, amikor a ketózist redukáljuk, két poliol keverékét kapjuk; például d-glükit és d-mannit képződik d-fruktózból.

Oxidáció. Az oxidációs reakciókat a monoszacharidok, különösen a glükóz kimutatására használják biológiai folyadékokban (vizeletben, vérben).

Bármely szénatom oxidálódhat egy monoszacharid molekulában, de az aldóz aldehidcsoportja a nyitott formában a legegyszerűbben oxidálható.

Az enyhe oxidálószerek (brómvíz) oxidálhatják az aldehidcsoportot karboxilcsoportokká, anélkül, hogy más csoportokat érintene. a

Ez aldonsavat képez. Tehát, ha a d-glükózt bróm-vízzel oxidáljuk, d-glükonsavat kapunk. Az orvostudományban kalcium-sóját használják - kalcium-glükonát.

Az erősebb oxidálószerek, mint például a salétromsav, a kálium-permanganát és még a Cu 2+ vagy az Ag + ionok hatása a monoszacharidok mély lebomlásához vezet a szén-szén kötésekben. A szénlánc csak bizonyos esetekben megmarad, például amikor a d-glükóz d-glükársavvá vagy d-galaktózvá oxidálódik galaktikus (nyálka) savvá.

A kapott galaktikus sav vízben és csapadékban nehézkesen oldódik, amit a galaktóz kimutatására használunk a megadott módszerrel.

Az aldózok könnyen oxidálhatók réz (11) és ezüst komplex vegyületekkel Fehling és Tollens reagensekkel (lásd még 5.5). Az ilyen reakciók az aldehid (nyitott) forma jelenléte miatt lehetségesek a tautomer keverékben.

A Cu 2+ vagy Ag + ionok regenerálására való képességük miatt a potenciális aldehidcsoportot tartalmazó monoszacharidokat és származékait redukálónak nevezik.

A glikozidok nem mutatnak redukáló képességet, és nem adnak pozitív mintát e reagensekkel. Azonban a ketózok képesek csökkenteni a fém kationokat, mivel lúgos közegben aldózissá izomerizálódnak.

A monoszacharidok CH2OH egységének karboxilcsoportokká történő közvetlen oxidálása nem lehetséges az oxidációra hajlamosabb aldehid-csoport jelenléte miatt, ezért a monoszacharid uronsavvá történő átalakításához a védett aldehidcsoporttal rendelkező monoszacharidot oxidáljuk, például glikozidként.

A glükuronsav-glikozidok - glükuronidok - kialakulása egy példa a bioszintetikus konjugációs folyamatra, azaz a gyógyszerek vagy metabolitjaik tápanyagokkal, valamint mérgező anyagokkal való kötődésének folyamatára, amelyet a szervezetből a vizelettel történő eliminálás követ.

Az oligoszacharidok olyan szénhidrátok, amelyek több monoszacharidmaradékból (2-10) kapcsolódnak glikozid kötéssel.

A legegyszerűbb oligoszacharidok a diszacharidok (bios), amelyek két monoszacharid maradékból állnak, és glikozidok (teljes acetálok), amelyekben az egyik maradék aglikonként működik. A diszacharidok savas környezetben történő hidrolizálásának képessége monoszacharidok képződésével az acetál természethez kapcsolódik.

A monoszacharidmaradványok kétféle kötődése van:

• az egyik monoszacharid OH-hemiacetális csoportja és a másik alkoholcsoportja miatt (az alábbi példában a C-4 hidroxilcsoport); ez a redukáló diszacharidok csoportja;

• mindkét monoszacharid hemiacetál OH csoportjának részvételével; Ez a nem redukáló diszacharidok csoportja.

11.2.1. Diszacharidok csökkentése

Ezekben a diszacharidokban a monoszacharidmaradékok egyike részt vesz a glikozidkötés kialakulásában a hidroxilcsoport miatt (leggyakrabban C-4-en). A diszacharid szabad hemiacetális hidroxilcsoportot tartalmaz, aminek következtében megmarad a ciklus megnyitásának képessége.

Az ilyen diszacharidok redukáló tulajdonságai és oldatuk mutációja a ciklooxo-tautomerizmusnak köszönhető.

A redukáló diszacharidok képviselői a maltóz, a cellulobióz, a laktóz.

Maltóz. Ezt a diszacharidot a malátcukornak is nevezik (lat. Maltum-maláta). A nyálmirigy által választott β-amiláz enzim hatására a malátában (csíráztatott, majd szárított és zúzott gabonaszemek) a keményítő hasításának fő terméke. A maltóz kevésbé édes ízű, mint a szacharóz.

A maltóz egy diszacharid, amelyben a d-glükopiranóz két molekulájának maradékai egy (1 ^ 4) -glükozid kötéssel kapcsolódnak.

Ennek a kötésnek a kialakításában részt vevő aomer szénatom az a-konfigurációjú, és a hemiacetális hidroxilcsoporttal rendelkező anomer atomnak mind az a-, mind β-konfigurációja lehet (illetve a- és p-malóz).

A diszacharid szisztematikus elnevezésében az „első” molekula megszerzi a sufix-osztert, míg a „második” megőrzi az utótagot. Ezenkívül a teljes név mindkét anomer szénatom konfigurációját jelzi.

Cellobióz. Ezt a diszacharidot a cellulóz-poliszacharid hiányos hidrolízisével állítjuk elő.

A cellulobióz olyan diszacharid, amelyben két d-glükopiranóz molekula maradékai egy p (1-4) -glikozid kötéssel kapcsolódnak.

A cellulobióz és a maltóz közötti különbség az, hogy a glikozidkötés kialakulásában részt vevő anomer szénatom β-konfigurációval rendelkezik.

A maltoztot az a-glükozidáz enzim hasítja, amely nem aktív a cellulobióz ellen. A β-glükozidáz enzim lebontja a cellulobiózt, de ez az enzim hiányzik az emberi szervezetben, ezért a cellulobióz és a megfelelő poliszacharid cellulóz nem dolgozható fel az emberi szervezetben. A kérődzők füvet cellulózot (rostot) fogyaszthatnak, mert a baktériumok a gyomor-bélrendszerben β-glükozidázzal rendelkeznek.

A maltóz és a cellobióz közötti konfigurációs különbség konformációs különbséggel jár: a malózában lévő α-glikozid kötés axiálisan helyezkedik el, és a β-glikozid kötés a cellobiosisban egyenlítő. A diszacharidok konformációs állapota a cellulóz lineáris szerkezetének elsődleges oka, amely magában foglalja a celobiózt és a malózegységekből épített amilóz (keményítő) tekercsszerű szerkezetét.

A laktóz tejben (4-5%) van, és a tejsavótól a túró elkülönítése után kapjuk (így a neve „tejcukor”).

A laktóz olyan diszacharid, amelyben a d-galaktopiranóz és a d-glükopiranóz maradékai P (1-4) -glikozid kötéssel kapcsolódnak.

A kötés kialakításában részt vevő d-galaktopiranóz anomer szénatomja β-konfigurációjú. A glükopiranózfragmens aomer atomja mind az α, mind a β konfigurációval rendelkezik (α és β laktóz).

11.2.2. Nem redukáló diszacharidok

A legfontosabb redukáló diszacharid a szacharóz. Ennek forrása a cukornád, a cukorrépa (a szárazanyag 28% -a), a növényi és gyümölcslevek.

A szacharóz olyan diszacharid, amelyben az a-d-glükopiranóz és a β-d-fruktofuranóz maradékai glikozid kötésekkel kapcsolódnak az egyes monoszacharidok hemiacetális hidroxilcsoportjai miatt.

Mivel a szacharózmolekulában nincsenek hemiacetál hidroxilcsoportok, nem képes ciklooxo-tautomerizmusra. A szacharózoldatok nem mutálódnak.

11.2.3. Kémiai tulajdonságok

Kémiailag az oligoszacharidok glikozidok, és a redukáló oligoszacharidok monoszacharidok jeleit is hordozzák, mivel ezek potenciális aldehidcsoportot (nyitott formában) és hemiacetális hidroxilcsoportot tartalmaznak. Ez határozza meg a kémiai viselkedést. Számos, a monoszacharidokra jellemző reakcióba lépnek: észtereket képeznek, oxidálhatók és ugyanazon reagensek hatására csökkenthetők.

A diszacharidok legjellemzőbb reakciója a savas hidrolízis, ami a glikozid kötés lebontásához vezet, monoszacharidok képződésével (minden tautomer formában). Általánosságban ez a reakció hasonló az alkil-glikozidok hidrolíziséhez (lásd 11.1.5).

A szerves bioszféra szervesanyag-tartalmát a poliszacharidok alkotják. Három fontos biológiai funkciót látnak el, amelyek a sejtek és szövetek szerkezeti összetevői, az energia tartalék és a védőanyagok.

A poliszacharidok (glikánok) nagy molekulatömegű szénhidrátok. Kémiai természetükben poliglikozidok (poliacetál).

A szerkezet alapelve szerint a poliszacharidok nem különböznek a redukáló oligoszacharidoktól (lásd 11.2). Mindegyik monoszacharid egységet glikozid kötésekkel kapcsoljuk össze az előző és a következő egységekkel. Ezzel egyidejűleg a következő kapcsolattal való kapcsolathoz hemiacetál hidroxilcsoportot és az előző csoporttal - egy alkoholcsoportot - kapunk. A különbség csak a monoszacharidmaradékok mennyiségében rejlik: a poliszacharidok több száz és akár ezer is tartalmazhatnak.

A növényi eredetű poliszacharidokban a leggyakoribbak az (1-4) -glikozid kötések, és az állati és bakteriális eredetű poliszacharidokban más típusú kötések is vannak. A polimer lánc egyik végén a redukáló monoszacharid maradéka. Mivel a teljes makromolekula részaránya nagyon kicsi, a poliszacharidok gyakorlatilag nem mutatnak redukáló tulajdonságokat.

A poliszacharidok glikozid jellege a savas és hidrolízisben lúgos közegekben okozza a hidrolízist. A teljes hidrolízis monoszacharidok vagy származékaik kialakulásához vezet, amelyek nem teljesek, számos közbenső oligoszacharidhoz, beleértve a diszacharidokat is.

A poliszacharidok nagy molekulatömegűek. A magas molekulatömegű anyagokra jellemző makromolekuláris szerkezeti struktúrák magasabb szintjét jellemzik. Az elsődleges szerkezettel együtt, azaz a monomercsoportok specifikus szekvenciájával együtt fontos szerepet játszik a makromolekuláris lánc térbeli elrendezése által meghatározott másodlagos szerkezet.

A poliszacharid láncok lehetnek elágazó vagy elágazó láncúak (lineárisak).

A poliszacharidok csoportokba sorolhatók:

• egy monoszacharid maradékaiból álló homopoliszacharidok;

• különböző monoszacharidokból álló heteropoliszacharidok.

A homopoliszacharidok sok növényi poliszacharidot (keményítő, cellulóz, pektin), állatot (glikogén, kitin) és bakteriális (dextrán) eredetűek.

A heteropoliszacharidok, amelyek sok állatot és bakteriális poliszacharidokat tartalmaznak, kevésbé tanulmányozottak, de fontos biológiai szerepet játszanak. A testben lévő heteropoliszacharidok fehérjékhez kapcsolódnak, és komplex szupramolekuláris komplexeket képeznek.

Keményítő. Ez a poliszacharid kétféle polimerből áll, amelyeket d-glükopiranózból állítanak elő: amilóz (10-20%) és amilopektin (80-90%). A fotoszintézis során a növényekben keményítő képződik és gumókban, gyökerekben és magokban tárolódik.

A keményítő fehér amorf anyag. Hideg vízben oldhatatlan, forró vízben duzzad, és néhányan fokozatosan feloldódnak. Amikor a keményítőt gyorsan benne melegítik a benne lévő nedvesség (10–20%) miatt, a makromolekuláris lánc hidrolitikus hasítása kisebb darabokra történik, és a poliszacharidok, dextrinek, keveréke képződik. A dextrinek vízben jobban oldódnak, mint a keményítő.

Ezt a keményítőt vagy dextrinizálást a sütés során végezzük. A dextrinekké alakított liszt-keményítő könnyebb oldhatósága miatt könnyebben emészthető.

Az amilóz olyan poliszacharid, amelyben a d-glükopiranózmaradékok egy (1-4) -glükozidkötésekkel vannak kapcsolva, vagyis az amilóz diszacharid fragmense maltóz.

Az amilóz lánca elágazó, akár ezer glükóz maradékot is tartalmaz, a molekulatömege legfeljebb 160 ezer.

A röntgensugár-analízis szerint az amilóz makromolekula spirálba kerül (11.2. Ábra). A hélix minden egyes fordulóján hat monoszacharid-összeköttetés található. A megfelelő méretű molekulák, például a jódmolekulák, képezhetik a spirál belső csatornáját, és komplexeket alkotnak, amelyeket inkluzív vegyületeknek neveznek. Az amilóz komplex jóddal kék. Analitikai célokra használják a keményítő és a jód felfedezéséhez (iodkrahmal teszt).

Ábra. 11.2. Spirál amilózszerkezet (a hélix tengelye mentén)

Az amilózzal ellentétben az amilopektin elágazó szerkezetű (11.3. Ábra). Molekulatömege eléri az 1-6 ppm-et.

Ábra. 11.3. Elágazó amilopektin makromolekula (színes körök - oldalláncok elágazási pontjai)

Az amilopektin egy elágazó láncú poliszacharid, amelynek láncaiban a D-glükopiranóz maradékokat egy (1 ^ 4) -glükozid kötéssel és az elágazási pontokon egy (1 ^ 6) kötéssel kapcsolják össze. Az elágazási pontok között 20-25 glükózmaradék van.

A gasztrointesztinális traktus keményítőjének hidrolízise olyan enzimek hatására történik, amelyek lebontják a (1-4) - és (1-6) -glikozid kötéseket. A hidrolízis végtermékei a glükóz és a maltóz.

A glikogén. Állati szervezetekben ez a poliszacharid növényi keményítő szerkezeti és funkcionális analógja. A szerkezetben az amilopektinhez hasonló, de még nagyobb elágazó láncokkal rendelkezik. Az elágazási pontok között általában 10-12, néha 6 glükózegységet tartalmaz. Feltételesen elmondható, hogy a glikogén makromolekula elágazása kétszer olyan nagy, mint az amilopektin. Az erős elágazás hozzájárul a glikogén energiafunkcióhoz, hiszen csak sok terminális maradékkal lehet biztosítani a szükséges számú glükózmolekulák gyors eltávolítását.

A glikogén molekulatömege szokatlanul nagy, és eléri a 100 milliót. Ez a makromolekulák mérete hozzájárul a tartalék szénhidrát működéséhez. Így a glikogén makromolekula nagy méretéből adódóan nem jut át ​​a membránon, és a cellában marad, amíg az energiaigény nem keletkezik.

A glikogén savas közegben történő hidrolízise nagyon könnyen megy végbe glükóz kvantitatív hozamával. Ezt használják a szövetek analízisében a glikogén tartalmának a képződött glükóz mennyiségével.

Az állati szervezetekben a glikogénhez hasonlóan az amilopektin, amely kevésbé elágazó szerkezetű, ugyanolyan szerepet játszik a növényekben lévő tartalék poliszachariddal. Ez annak köszönhető, hogy az anyagcsere-folyamatok sokkal lassabban zajlanak a növényekben, és nem igényelnek gyors energiaáramlást, amint azt egy állati szervezetre néha szükséges (stresszes helyzetek, fizikai vagy mentális stressz).

Cellulóz. Ez a poliszacharid, más néven szál, a leggyakoribb növényi poliszacharid. A cellulóz nagy mechanikai szilárdsággal rendelkezik és a növények hordozóanyagának funkcióját végzi. A fa 50-70% cellulózt tartalmaz; a pamut szinte tiszta cellulóz. A cellulóz fontos alapanyag számos iparág számára (cellulóz, papír, textil stb.).

A cellulóz egy lineáris poliszacharid, amelyben a d-glükopiranóz maradékai P (1-4) -glikozid kötésekkel kapcsolódnak. A diszacharid-cellulóz rész cellobióz.

A makromolekuláris láncnak nincs ága, 2,5–12 ezer glükózmaradékot tartalmaz, ami 400–200 millió molekulatömegnek felel meg.

Az anomer szénatom β-konfigurációja azt eredményezi, hogy a cellulóz makromolekula szigorúan lineáris szerkezetű. Ezt elősegíti a láncon belüli hidrogénkötések, valamint a szomszédos láncok kialakulása.

A láncok ilyen csomagolása nagy mechanikai szilárdságot, rostot, vízben való oldhatatlanságot és kémiai inertességet biztosít, ami a cellulóz kiváló anyaggá alakítja a növényi sejtfalakat. A cellulózot a gyomor-bél traktus szokásos enzimei nem hasítják el, de a normál táplálkozáshoz szükségesek.

A cellulóz alapvető származékai nagy gyakorlati jelentőséggel bírnak: acetátok (mesterséges selyem), nitrátok (robbanóanyagok, kolloxilin) ​​és mások (rayon, celofán).

Összekötő szövet poliszacharidok. A kötőszövet poliszacharidjai közül a kondroitin-szulfátokat (bőr, porc, inak), hialuronsavat (a szem szemüveges testét, köldökzsinórt, porcot, ízületi folyadékot) és heparint (máj) tanulmányozták legteljesebb mértékben. Strukturálisan ezek a poliszacharidok közös tulajdonságokkal rendelkeznek: az elágazó láncaik urakinsavból (d-glükuron, d-galakturon, l-iduron - d-glükuronsav C-5 szerinti epimerből) és aminosavból álló diszacharidmaradékokból állnak. (N-acetil-glükózamin, N-acetil-galaktózamin). Némelyik kénsav maradékot tartalmaz.

A kötőszöveti poliszacharidokat néha savas mucopoliszacharidoknak (latin nyálka - nyálka) nevezik, mert karboxilcsoportokat és szulfocsoportokat tartalmaznak.

Kondroitin-szulfátok. Ezek az N-acetilezett chondrosin diszacharidmaradékaiból állnak, amelyeket p (1-4) -glikozid kötések kötnek össze.

Az N-acetil-kondrosint D-glükuronsav és N-acetil-D-galaktozamin maradékaiból állítják elő, amelyeket egy P (1-3) -glikozid kötés köt.

Amint azt a neve is mutatja, ezek a poliszacharidok kénsav (szulfátok) észterei. A szulfátcsoport éterkötést képez az N-acetil-D-galaktózamin hidroxilcsoportjával, amely a 4. vagy 6. helyzetben van. Ennek megfelelően különbséget tesznek a hondroitin-4-szulfát és a kondroitin-6-szulfát között. A kondroitin-szulfát molekulatömege 10-60 ezer.

Hialuronsav. Ezt a poliszacharidot p (1-4) -glükozidkötésekkel összekapcsolt diszacharidmaradékokból állítjuk elő.

A diszacharid-csoport a D-glükuronsav és az N-acetil-D-glükózamin maradékaiból áll, amelyeket β (1-3) glikozid kötés köt össze.

Heparin. A heparinban az ismétlődő diszacharid egységek a d-glükózamin és az uronsavak, a d-glükuron vagy az l-iduron maradványait tartalmazzák. Kvantitatívan az l-iduronsav dominál. A diszacharidfragmensen belül egy (1-4) -glükozid kötés jön létre, és a diszacharidfragmensek között egy a (1-4) kötés, ha a fragmens l-edonsavval végződik, és egy p (1-4) kötés, ha d - glükuronsav.

A glükózamin legtöbb maradékának aminocsoportja szulfatált, és néhányuk acetilezett. Ezenkívül a szulfátcsoportok számos l-iduronsavmaradékban vannak (a 2. pozícióban), valamint a glükózamin (a 6. pozícióban). A d-glükuronsav maradékai nem szulfatáltak. Átlagosan 2,5-3 szulfátcsoport esik egy diszacharidfragmensre. A heparin molekulatömege 16-20 ezer.

A heparin megakadályozza a véralvadást, azaz antikoaguláns tulajdonságokkal rendelkezik.

Sok heteropoliszacharidot, beleértve a fentiekben tárgyaltakat is, nem tartalmaz szabad, hanem kötött formában polipeptidláncokkal. Az ilyen nagy molekulatömegű vegyületeket vegyes biopolimereknek nevezzük, amelyeknél a glikokonjugátumok kifejezést jelenleg használjuk.

http://vmede.org/sait/?id=Bioorganicheskaja_himija_tykavkina_2010menu=Bioorganicheskaja_himija_tykavkina_2010page=12