Взаимное превращение альдоз и кетоз
Разбавленные щелочные растворы моносахаридов способны к изомеризации - из одного моносахарида образуется равновесная смесь различных моносахаридов:
Слабощелочная среда катализирует кето-енольное превращение D-глюкозы в енольную форму, что вызвано подвижностью атома водорода при С-2 за счет соседства с двумя электроноакцепторными группами - альдегидной и гидроксильной:
Олигосахариды.
Олигосахаридами называются углеводы, содержащие в своей молекуле от двух до десяти остатков моносахаридов, соединенных гликозидными связями.
Простейшими олигосахаридами являются дисахариды. В состав дисахарида могут входить остатки моносахаридов одной природы или различной. Обязательным компонентом дисахаридов является
α-D-глюкоза.
Наиболее значимыми дисахаридами являются мальтоза, лактоза, сахароза и целлобиоза.
Мальтоза состоит из двух остатков α-D-глюкозы:
Лактоза состоит из остатков D-галактозы и D-глюкозы:
Целлобиоза состоит из двух D-глюкопиранозных остатков, связанных β-гликозидной связью:
Мальтоза, лактоза и целлобиоза являются восстанавливающими дисахаридами, что связано с наличием свободной полуацетальной гидроксильной группы, вследствие чего сохраняется способность к раскрытию цикла (имеет место цикло-оксо-таутомерия):
Растворы указанных дисахаридов мутаротируют.
Сахароза является невосстанавливающим дисахаридом, что вызвано отсутствием свободной полуацетальной гидроксильной группы. В состав сахарозы входят D-глюкоза в пиранозной и
D-фруктоза в фуранозной формах:
|
|
|
При гидролизе сахарозы образуется смесь глюкозы и фруктозы, которую называют инвертным сахаром.
Полисахариды.
Полисахариды - это высокомолекулярные углеводы, состоящие из большого числа моносахаридных остатков, соединенных α- или β-гликозидными связями. Макромолекулы полисахаридов могут быть линейными или разветвленными.
Моносахариды, входящие в состав полисахаридов, могут находиться в пиранозной и фуранозной формах.
Различают гомополисахариды, состоящие из остатков моносаха-ридов одного типа и гетерополисахариды, состоящие из остатков моносахаридов двух и более типов.
К гомополисахаридам относятся полисахариды растительного (крахмал, целлюлоза, пектиновые вещества), животного (гликоген, хитин) и бактериального (декстрины) происхождения.
Гетерополисахариды входят в состав соединительных тканей (кожа, хрящи, сухожилия и др.).
Полисахариды устойчивы в щелочной среде и гидролизуются в кислой среде. Полный гидролиз полисахаридов ведет к образованию моносахаридов.
а) Гомополисахариды.
|
|
|
Гомополисахариды разделяются на структурные и резервные.
К резервным относятся крахмал, гликоген; к структурным - целлюлоза (клетчатка, хитин, гликоген).
Крахмал- это смесь двух полисахаридов (амилозы и амило-пектина), в состав которых входят остатки D-глюкопиранозы. Образуется в растениях в процессе фотосинтеза и содержится в клубнях, корнях, семечках. Цепь амилозы линейна и включает
200-1000 глюкозных остатков. Молекулярная масса составляет ~ 160000.
В водном растворе макромолекулярная цепь амилозы свернута в спираль. При быстром нагревании крахмал подвергается гидролизу (декстринизации), что сопровождается образованием олигосахаридов.
Амилопектинимеет разветвленное строение (звездообразное). Молекулярная масса в сотни раз превышает молекулярная массу амилозы и составляет 1-6 млн.
Гликоген в животных организмах является функциональным аналогом растительного крахмала (резервным углеводом). Молекула гликогена отличается значительным разветвлением, что облегчает выполнение энергетической функции (быструю регенерацию глюкозы в организме человека в случае стрессовых ситуаций, при физических и умственных нагрузках). Молекулярная масса углевода составляет 100 млн.
|
|
|
Целлюлозаявляется растительным полисахаридом структурного типа. Структурной единицей целлюлозы является D-глюкопираноза:
Молекулярная масса углевода составляет от 400 000 до 1-2 млн. Молекула целлюлозы линейна.
Целлюлоза не расщепляется ферментами желудочно-кишечного тракта, но она является необходимым балластным веществом для нормального питания человека.
Большое практическое значение имеют эфирные производные целлюлозы - ацетаты (искусственный шелк), ксантогенаты (вискоза, целлофан), нитраты (взрывчатка).
Гетерополисахариды в организме человека выполняют роль соединительной ткани: кожа, хрящи, сухожилия, суставная жидкость, роговица, кости. Полисахариды соединительной ткани связаны с белками.
Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 1588; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!