Моносахариды. Альдоза, альдоновая, альдаровая, альдуроновая кислоты, амилоза, амилопектин, аминосахар, аномер, аномерный атом углерода

Эпимеры.

Альдоза, альдоновая, альдаровая, альдуроновая кислоты, амилоза, амилопектин, аминосахар, аномер, аномерный атом углерода, гепарин, гомополисахарид, гликозид, глицит, дезоксисахар, декстрин, кетоза, крахмал, лактоза, мальтоза, моносахарид, мутаротация, олигосахарид, пираноза, полисахарид, реактив Селиванова, реактив Фелинга, сахароза, фосфоргвй эфир моносахарида, целлюлоза.

Уметь

Знать

Дисциплинарный модуль 2. Энергетические и пластические пути обмена углеводов в организме человека.

Для успешного усвоения этой темы необходимо

-классификацию углеводов.

- стереоизомерию, химические и физические свойства, главных представителей моно,- олиго-, полисахаридов, которые присутствуют в организме и находятся в продуктах питания

- записать структурные формулы моно,- олиго-, полисахаридов, которые присутствуют в организме и находятся в продуктах питания

- написать химические реакции, происходящие in vivo c участием моно,- олиго-, полисахаридов, которые присутствуют в организме и находятся в продуктах питания: реакции гидролиза, образования сложных эфиров, окисления и восстановления редуцирующих моносахаридов.

-провести качественные реакции обнаружения углеводов в биологическом образце.

Ключевые слова к теме:

3.1 Классификация углеводов: пищевые и природные углеводы

Углеводы- большая группа природных соединений. Большинство из них имеет

состав Сn (Н2О)m (m =n, m< n) - отсюда и возникло название «углеводы», тем более, что при нагревании их без доступа кислорода образуются два вещества: углерод и вода.

Углеводы подразделяют на три класса:

- моносахариды

- олигосахариды (оligos - греч - малый)

- полисахариды.

Олиго- и полисахариды можно рассматривать как продукты поликонденсации моносахаридов, которые отличаются числом мономерных звеньев моносахаридов.

Олиго- и полисахариды могут состоять из одинаковых или различных моносахаридов.

В первом случае такие полисахариды называются гомополисахариды, а во втором- гетерополисахариды.

Общая формула моносахаридов Сn (Н2О)n

Физические свойства: твердые кристаллические вещества, хорошо растворимы в воде,

водные растворы имеют нейтральную реакцию. Растворимость глюкозы в воде: 1,5 г глюкозы в 1мл(1,5:1). Моносахариды плохо растворимы в этаноле и других спиртах, не растворимы в бензоле, эфире. Все моносахариды сладкие на вкус, что связано с присутствием в составе молекулы нескольких гидроксильных групп (вспомните, глицерин также сладкий на вкус). Относятся к осмоактивным веществам.

Номенклатура моносахаридов.

Чаще используют тривиальные названия, которые имеют окончание «оза»: глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза..

Классификация моносахаридов:

Моносахариды классифицируют по двум основным признакам:

I. По числу атомов углерода – в природе наибольшее распространение имеют моносахариды, содержащие 3 -6 атомов углерода: триозы, тетрозы, пентозы, гексозы

II. По природе карбонильной группы: содержащие альдегидную группу называют альдозы, кетоновую группу- кетозы.

Оба признака объединяют в одном названии: альдопентоза, кетогексоза.

По составу и строению моносахариды – полигидроксикарбонильные соединения

(альдегиды или кетоны, в которых остальные атомы углерода связаны каждый с одной с гидроксильной группой; если один атом не связан с гидроксильной группой, то соединение относится к дезоксимоносахаридам)

Углеводы существуют в линейной и циклических формах. Запись в линейной форме проводят в проекциях Фишера, углеродный скелет записывают вертикально, указывая конфигурацию каждого хирального центра (d или l)

Нумерация атомов, как обычно, производится от карбонильной группы, а перечисление конфигурации асимметричных атомов начинают снизу вверх, от того атома, который определяет принадлежность к стереоряду (природные моносахариды принадлежат

D- стереоряду)

Изомерия моносахаридов. Стереоизомерия. L- и Д- ряды. Диастереомеры, энантиомеры, эпимеры. Значение отдельных представителей

Триозы.

Существуют три триозы: энантиомеры D- и L-глицериновый альдегид и их структурный изомер диоксиацетон (Напоминаем, что энантиомеры- это зеркальные стереоизомеры).

СНО СН2 ОН СНО

| | |

Н—С—ОН С=О НО—С—Н

| | |

СН2 ОН СН2 ОН СН2 ОН

D- глицериновый альдегид диоксиацетон L-глицериновый альдегид

В животных и растительных клетках образуется и участвует в обмене веществ только

D - глицериновый альдегид.

В растительной клетке происходит

присоединение СО2 и увеличение

числа атомов в моносахариде

СНО

|

Н—С—ОН D- конфигурация у последнего асимметрического

| центра сохраняется

СН2 ОН

D- глицериновый альдегид

Моносахариды с большим числом атомов углерода (4, 5, 6 и так далее) в растительных и животных клетках сохраняют конфигурацию этого атома, большинство природных моносахаридов животных клеток относятся D- стереоряду

Тетрозы С4 (Н2О)4 содержат два хиральных атома углерода и существуют в виде

4 стереоизомеров. В свободном состоянии в клетках человека не встречаются и

образуются в качестве промежуточных соединений при метаболизме глюкозы в пентозофосфатном цикле.

Пентозы

Состав пентозы С5(Н2О)5, или С5Н10О5. Различают два вида: альдозы и кетозы. Альдозы содержат три хиральных атома, и образуют 8 стереоизомеров (четыре принадлежат D- ряду, четыре L – ряду).

В организме человека встречаются D- рибоза, D- ксилоза, в небольшом количестве

D- арабиноза и дезоксиальдопентоза - D - 2- дезоксирибоза.

Кетоза D- рибулоза содержит во втором положении оксо-группу. Большинство природных кетоз содержит оксо-группу в положении 2 углеродного скелета. Это вызвано тем, что альдозы и 2- кетозы могут превращаться друг в друга в процессе изомеризации.

Две пентозы D- Рибоза (d d d) и D-арабиноза (d d l) в растворе взаимно превращаются друг в друга. Промежуточным соединением является D-рибулоза. (d d). В точности также в процессе изомеризации D- рибулоза может превращаться в оба углевода- D-рибозу и D-арабинозу.

¹СНО СНО СНО СНО СН2 ОН

| | | | |

Н –С-ОН d Н –С-ОН d НО –С-Н l Н –С –Н С=О

| | | | |

Н-С-ОН d НО-С-Н l Н-С-ОН d Н-С-ОН d Н- С-ОН d

| | | | |

Дата добавления: 2014-01-07