Альдозы. Изомерия. Генетические ряды

Классификация углеводов

Углеводы делятся на две большие группы – моносахариды (монозы, простые сахара) и полисахариды (сложные сахара).

Моносахариды - углеводы, которые не могут гидролизоваться с образованием более простых углеводов. Моносахариды являются многоатомными альдегидо- или кетоспиртами и подразделяются соответственно на альдозы и кетозы.

Полисахариды образуются из моносахаридов при конденсации их в процессе биосинтеза. Полисахариды делятся на низкомолекулярные (сахароподобные, олигосахариды) и высокомолекулярные (несахароподобные).

Олигосахариды содержат в молекуле небольшое число (2-10) остатков моноз. Одни из них восстанавливают ионы серебра и меди (II) и называются восстанавливающими, другие не восстанавливают – невосстанавливающие.

Высокомолекулярные полисахариды содержат от десятков до нескольких десятков тысяч остатков моноз. Если молекулы моносахарида состоят из остатков одного моносахарида, его называют гомополисахаридом. Гетерополисахариды содержат в цепи остатки различных моносахаридов.

По числу атомов углерода альдозы делятся на триозы (n=3), тетрозы (n =4), пентозы (n =5) и гексозы (n =6). Две последние группы наиболее распространены в природе.

Все альдозы содержат асимметрические атомы углерода и существуют в виде нескольких оптических изомеров, общее число которых можно определить по формуле Фишера: N = 2ⁿ, где n – число асимметрических центров.

CHO

|

CHO ^*CHOH

| |

CHO ^*CHOH ^*CHOH

| | |

CHO ^*CHOH ^*CHOH ^*CHOH

| | | |

^*CHOH ^*CHOH ^*CHOH ^*CHOH

| | | |

CH₂OH CH₂OH CH₂OH CH₂OH

альдотриозы альдотетрозы альдопентозы альдогексозы

N = 2 N = 2² = 4 N = 2³ = 8 N = 2⁴ = 16

Для каждого из оптических изомеров существует один его оптический антипод – энантиомер, все остальные являются диастереомерами.

Принадлежность моносахарида к тому или иному генетическому ряду определяется по конфигурации его наиболее удаленного от альдегидной группы асимметрического углеродного атома. Если она соответствует конфигурации D-глицеринового альдегида, то моноза относится к D-ряду, если L-глицеринового альдегида – к L-ряду.

COH COH

H OH HO H

CH₂OH CH₂OH

D(+)-глицериновый альдегид L(−)-глицериновый альдегид

Практически все природные моносахариды относятся к D-ряду.

Наиболее распространенные природные пентозы:

CHO CHO CHO

H OH CH₂ H OH

H OH H OH HO H

H OH H OH H OH

CH₂OH CH₂OH CH₂OH

D- рибоза 2-дезокси-D-рибоза D-ксилоза

Наиболее распространенные природные альдогексозы:

CHO CHO CHO

H OH HO H H OH

HO H HO H HO H

H OH H OH HO H

H OH H OH H OH

CH₂OH CH₂OH CH₂OH

D-глюкоза D-манноза D-галактоза

Дата добавления: 2014-01-07