Наиболее термодинамически стабильны пиранозные формы, существующие в конформации «кресло»

УГЛЕВОДЫ

Таутомерные формы у гексоз:

                 

 

 

      

      А   α – ФУРАНОЗА                                  α – ПИРАНОЗА А                                 

      Н                                                                                                        Н

      О                                    ТАУТОМЕР                                         О

      М                                    ЛИНЕЙНЫЙ                                       М

      Е                                                                                                        Е

      Р     β – ФУРАНОЗА                                    β - ПИРАНОЗА    Р     

       Ы                                                                                                         Ы 

 

 

КОНФОРМАЦИИ АЛЬДОЗ:

Наиболее термодинамически стабильны пиранозные формы, существующие в конформации «кресло»

 

α– D –глюкопираноза    (35%)             β– D -глюкопираноза    (65%)

Фуранозные таутомеры существуют в форме «конверта»

 

 

  

Значения удельного вращения:

α– D –глюкопираноза         [ α ] _D = +112⁰ (t = 20⁰)

   β– D -глюкопираноза            [ α ] _D = +19⁰  (t = 20⁰)

α– D –глюкопираноза                                          β– D -глюкопираноза

     [ α ] _D = +112⁰                       мутаротация                             [ α ] _D = +19⁰

                                         α– D –глюкопираноза – 35%   

смесь таутомеров                                                              [ α ] _D = +52,5⁰

                                       β– D -глюкопираноза – 65%

                                                                                                    

МУТАРОТАЦИЯ – ИЗМЕНЕНИЕ УГЛА ВРАЩЕНИЯ ПЛОСКОСТИ  

                                ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА ВО ВРЕМЕНИ   

                                ПРИ РАСТВОРЕНИИ УГЛЕВОДОВ.

МОНОСАХАРИДЫ – твердые бесцветные вещества, гигроскопичны, хорошо растворимы в воде, образуя сиропы, плохо растворимы в спирте, сладкие на вкус.

ГЛЮКОЗА (виноградный сахар):

Фрукты, ягоды, мед, зеленые части растений

Составная часть сахаров – крахмал, сахароза, целлюлоза, гликозиды.

ФРУКТОЗА (фруктовый сахар):

Нектар цветов, семена, мед, зеленые части растений

Составная часть сахарозы, инсулина.

Наиболее важные пентозы:

 

 

 

 

 

АМИНОСАХАРА (ГЛИКОЗАМИНЫ)

В природе наиболее распространены

2-аминоглюкоза и 2-аминогалактоза в виде N-ацетилпроизводных (компоненты гетерополисахаридов – хитин, гепарин, гиалуроновая кислота)

                     

 

 

НЕЙРАМИНОВАЯ КИСЛОТА, СИАЛОВЫЕ КИСЛОТЫ

                                      

 

Входят в состав спинномозговой жидкости, специфических веществ крови, гликозидов мозга, участвующих в проведении нервных импульсов.

                                  ГЛИКОЗИДЫ

           с а х а р                                   агликон (не-сахар)

(чаще моносахарид)            (спирт, ароматич.соед., стероиды и т.д.)

Гликозид синигрин; гидролиз:

 

 

Гликозид ванилина; гидролиз:

 

 

АСКОРБИНОВАЯ КИСЛОТА (ВИТАМИН С):

                                                   

 

 

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОСАХАРИДОВ

I. Кислотно-основные свойства

 

2. Образование комплексов:

 

 

Окислительно-восстановительные свойства

а) Восстановление моноз

                      D -глюцит (D -сорбит)                D -маннит

 

б) Окисление

 

 

Действие сильных окислителей на гликозиды приводит к образованию уроновых кислот:

 

 

Окисление реактивами Толленса и Фелинга лежит в основе качественного определения альдоз:

 

 

в) Присоединение синильной кислоты

 

 

 

г) Эпимеризация в присутствии щелочей:

 

Электрофильно-нуклеофильные свойства

а) Реакция с фенилгидразином:

 

б) Образование эфиров:

 

 - простых

 

 

 

-сложных

 

 

 

Дегидратация

                        

 

ДИСАХАРИДЫ

- это углеводы, способные гидролизоваться до моносахаридов.

ВОССТАНАВЛИВАЮЩИЕ БИОЗЫ:

1. МАЛЬТОЗА

 

 

 

(I) – α-мальтоза (α-D-глюкопиранозил-1,4-α-D-глюкопираноза)

 

(II) – β-мальтоза (α-D-глюкопиранозил-1,4-β-D-глюкопираноза)

 

2. ЛАКТОЗА

 

(I) – α-лактоза (β-D-галактопиранозил-1,4-α-D-глюкопираноза)

 

(II) – β-лактоза (β-D-галактопиранозил-1,4-β-D-глюкопираноза)

3. ЦЕЛЛОБИОЗА

 

 

 

(I) – α-целлобиоза (β-D-глюкопиранозил-1,4-α-D-глюкопираноза)

 

(II) – β-целлобиоза (β-D-глюкопиранозил-1,4-β-D-глюкопираноза)

НЕВОССТАНАВЛИВАЮЩИЕ БИОЗЫ

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

1. Реакции по карбонильной группе:

 

2. Реакции по гидроксильным группам:

 

Гидролиз

            

               мальтоза                                     α-D-глюкоза      α(или β)-D-глюкоза

 

 

            

                лактоза                                     β-D-галактоза   α(или β)-D-глюкоза

 

                 

            

             целлобиоза                                 β-D-глюкоза      α(или β)-D-глюкоза

 

 

             

                сахароза                                      α-D-глюкоза     β-D-фруктоза

 

 

ПОЛИСАХАРИДЫ (ПОЛИОЗЫ)

- это ВМС, представляющие собой продукты поликонденсации моносахаридов и их производных.

Молярная масса полиоз – 10⁴ – 10⁹

                                      ПОЛИОЗЫ

КРАХМАЛ

- это ВМС, построенное из остатков α-D-глюкопиранозы.

ЦЕЛЛЮЛОЗА (КЛЕТЧАТКА)

- это ВМС, структурным элементом которого является

β-D-глюкопираноза;     молярная масса 10⁵ - 2• 10⁶

                                           

                                                                                                                                                    n = 500 – 12000

Ацетаты целлюлозы

 

Ксантогенаты целлюлозы

 

3. Нитроцеллюлоза:

ХИТИН – ВМС, построенный из остатков N-ацетил-D-глюкозамина; неразветвленная структура. Не растворяется в воде щелочах, разб. кислотах и органических растворителях:

 

ИНУЛИН – углевод, при гидролизе которого образуется фруктоза.

РАСТИТЕЛЬНЫЕ КАМЕДИ И СЛИЗИ; в их составе – гексозы, D-гексауроновые кислоты, пентозы, метилпентозы; имеют сильно разветвленное строение.

ГЕТЕРОПОЛИСАХАРИДЫ

1. Гиалуроновая кислота; в ее составе две различные структурные единицы – остатки D-глюкоуроновой кислоты и N-ацетил-D-глюкозамина, соединенные между собой β (1→3) –гликозидной связью:

 

Молярная масса (0,27 – 0,5) • 10⁶

Большинство остатков глюкозамина сульфатировано по аминогруппе и по ОН-группе в положении 6; небольшая часть аминогрупп может быть ацилирована, а О-сульфатные группы могу отсутствовать или занимать положение 3.

Молярная масса - 16000 – 20000.

УГЛЕВОДЫ

Таутомерные формы у гексоз:

                 

 

 

      

      А   α – ФУРАНОЗА                                  α – ПИРАНОЗА А                                 

      Н                                                                                                        Н

      О                                    ТАУТОМЕР                                         О

      М                                    ЛИНЕЙНЫЙ                                       М

      Е                                                                                                        Е

      Р     β – ФУРАНОЗА                                    β - ПИРАНОЗА    Р     

       Ы                                                                                                         Ы 

 

 

КОНФОРМАЦИИ АЛЬДОЗ:

Наиболее термодинамически стабильны пиранозные формы, существующие в конформации «кресло»

 

α– D –глюкопираноза    (35%)             β– D -глюкопираноза    (65%)