Химические свойства моносахаридов.

Химические свойства моносахаридов определяются наличием карбонильной группы (в незамкнутой форме), полуацетального гидроксила (в циклических формах) и спиртовых ОН групп. 1. Восстановление. При восстановлении карбонильной группы альдоз образуются многоатомные спирты – глициты. Эти кристаллические легко растворимые в воде вещества обладают сладким вкусом и часто используются как заменители сахара при сахарном диабете (ксилит, сорбит).Шестиатомные спирты — глюцит (сорбит), дульцит и маннит — получаются при восстановлении соответственно глюкозы, галактозы и маннозы. Восстановление глюкозы в сорбит является одной из стадий промышленного синтеза аскорбиновой кислоты.

2 Окисление. Реакции окисления используют в структурных исследованиях и биохимических анализах для обнаружения моносахаридов, в частности глюкозы, в биологических жидкостях (моча, кровь). В зависимости от условий окисления образуются различные продукты.При мягком окислении альдоз, например, под действием бромной воды, затрагивается только карбонильная группа и образуются гликоновые кислоты. , например из D-глюкозы образуется D-глюконовая кислота, из D-галактозы образуется D-галактоновая кислота. При действии сильных окислителей (разбавленной азотной кислоты) окисляется оба конца углеродного скелета альдоз и образуются гликаровые кислоты, например, D-глюкозы образуется D-глюкаровая кислота. В результате специфического окисления, при котором окислена концевая спиртовая группа с образованием карбоксильной группы, а альдегидная группа остается неокисленной. Гликуроновые кислоты входят в состав полисахаридов (пектиновые вещества, гепарин). Биологическая роль D-глюкуроновой кислоты, образующейся из D-глюкозы, состоит в том, что многие токсичные вещества выводятся из организма с мочой в виде растворимых глюкуронидов.

3. Реакция фосфорилирования моносахаридов. Моносахариды, этерифицированные фосфорной кислотой, играют исключительно большую роль в обмене веществ. Первым обнаруженным в природе фосфорнокислым эфиром углевода был фруктозо-1, 6-бисфосфат, который выявили при брожении Л.А. Иванов, а также А. Гарден и В. Юнг в 1905 г.

 

Дисахариды. Структура.

Строение. Дисахариды состоят из двух моносахаридных остатков, связанных гликозидной связью. Возможно два варианта образования гликозидной связи:

1) за счет полуацетального гидроксила одного моносахарида и спиртового гидроксила другого моносахарида;

2) за счет полуацетального гидроксилов обоих моносахаридов.

Дисахарид, образованный первым способом, содержит свободный гликозидный гидроксил, сохраняет способность к цикло-оксо-таутомерии и обладает восстанавливающими свойствами. В дисахариде, образованном вторым способом, нет свободного гликозидного гидроксила. Такой дисахарид не способен к цикло-оксо-таутомерии и является невосстанавливающим. В природе в свободном виде встречается незначительное число дисахаридов. Важнейшими из них являются мальтоза, целлобиоза, лактоза и сахароза. Мальтоза содержится в солоде и образуется при неполном гидролизе крахмала. Молекула мальтозы состоит из двух остатков α -D-глюкопиранозы. Гликозидная связь между ними образована за счет полуацетального гидроксила в ά -конфигурации одного моносахарида и гидроксильной группы в положении 4 другого моносахарида.Мальтоза – это восстанавливающий дисахарид. Целлобиоза – продукт неполного гидролиза целлюлозы, клетчатки. Молекула целлобиозы состоит из двух остатков β -D-глюкопиранозы, связанных β -1, 4-гликозидной связью. Целлобиоза – восстанавливающий дисахарид. Лактоза содержится в молоке (4-5%). Молекула лактозы состоит из остатков β D-галактопиранозы и α -D-глюкопиранозы, связанных β -1, 4-гликозидной связью. Лактоза – восстанавливающий дисахарид. Сахароза содержится в сахарном тростнике, сахарной свекле, соках растений и плодах. Она состоит из остатков α -D-глюкопиранозы и β -D-фруктофуранозы, которые связаны за счет полуацетальных гидроксилов. Сахароза – невосстанавливающий дисахарид.

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: