Углеводы » Моносахариды

Кольчато-цепная таутомерия

admin — Tue, 13 Oct 2009 00:13:00 +0000

Кольчато-цепная таутомерия моносахаридов заключается в существовании кольчатых (циклических) форм и цепной (т. е. с открытой углеродной цепью) формы моносахарида, находящихся в динамическом равновесии. Мысль о существовании циклических форм моносахаридов была впервые (1870) высказана профессором Московского высшего технологического училища А. А. Колли. Замыкание цикла осуществляется при сближении СО-группы моносахарида с гидроксилом углеродного атома, удаленного от нее на 3—4 звена. По карбонильному кислороду проходит реакция присоединения атома водорода упомянутой спиртовой группы, в результате чего образуется новый гидроксил, получивший название гликозидного или полуацетального. Одновременно с этим замыкается кислородный мостик, дающий начало пяти- или шестичленному гетероциклу

Простые углеводы

admin — Mon, 12 Oct 2009 08:43:00 +0000

Подавляющее большинство простых углеводов имеет состав СnH2nOn. Ввиду того что простые углеводы не гидролизуются, их называют моносахаридами. Все простые углеводы — кристаллические тела, хорошо растворимые в воде и имеющие, как правило, сладкий вкус. По химическим свойствам они бифункциональны и могут быть охарактеризованы как полиоксиальдегиды или полиоксикетоны. Это значит, что в их молекулах содержится альдегидная или кетонная группа и несколько спиртовых (окси-) групп. В зависимости от числа кислородных атомов в молекуле моносахариды делят на несколько групп, названия которых образуют из греческих числительных с добавлением окончания -оз, характерного для углеводов. Ряд простых углеводов в целом называют поэтому рядом моноз. Сейчас известно более 200 природных моноз. В зависимости от положения в молекуле карбонильной группы моносахариды существуют в виде изомеров: альдоз и кетоз.

Отличительные свойства моносахаридов

admin — Sun, 11 Oct 2009 02:37:00 +0000

Так как в молекулах моносахаридов присутствуют асимметрические атомы углерода и, следовательно, молекулы в целом построены асимметрично, данной группе соединений свойственна оптическая, или зеркальная, изомерия. Как и у других оптически деятельных соединений, зеркально построенные формы моносахаридов носят название оптических антиполов. Эквимолекулярные смеси или соединения последних друг с другом называются рацематами. Стереоизомеры моносахаридов, отличающиеся пространственным расположением водорода и ОН-группы у соседнего с альдегидной группой углеродного атома, являются эпимерами. Природные сахара относятся в основном к правому ряду, что, видимо, связано с особенностями их первичного биосинтеза в растениях.

D-Фруктоза

admin — Sat, 10 Oct 2009 22:19:00 +0000

D-Фруктоза встречается как в свободном (например, в составе меда), так и в связанном (например, в составе тростникового сахара и некоторых высокомолекулярных природных углеводов — фруктозанов) виде. Она в 2,5 раза слаще глюкозы и в 1,7 раза — тростникового сахара. Безводная фруктоза плавится при 102—104° С. Значение удельного угла вращения в равновесном (после достижения постоянного значения при мутаротации) состоянии равно —92°, благодаря чему фруктозу называют левулозой.

В течение последнего времени накопились данные о существовании новой группы моносахаридов, которая Н. К. Кочетковым и сотр. (1975) названа гликолактиловыми кислотами. Моносахариды этой группы составлены из остатков обычных моносахаридов и молочной кислоты, связанных между собой простой эфирной связью (от лат. acidum lacticum — молочная кислота, происходит вторая половина названия этой повой группы моносахаридов). Важнейшим представителем гликолактиловых кислот является мурамовая кислота.

Она представлена кристаллами с tпл = 150—155° С; удельное вращение (равновесное) ее растворов составляет 103—123° в зависимости от значения рН. N-ацетилмурамовая кислота входит в состав пептидогликапов клеточных стенок бактерий; полисахаридные фрагменты пеитидогликанов атакуются лизоцимом.

D-Рибоза

admin — Sat, 10 Oct 2009 01:35:00 +0000

Важнейшими представителями моноз являются рибоза, глюкоза, манноза, галактоза и фруктоза. D-Рибоза входит в состав нуклеиновых кислот в качестве структурного элемента нуклеотидпых остатков, где она находится в В-D-фуранозной форме. Кристаллическая рибоза плавится при 87° С, удельпое вращение в водном растворе равно 23,7°. При восстановлении рибозы получается пятиатомный спирт — рибит, принимающий участие в построении многих биактивных соединений.

D-Манноза

admin — Thu, 08 Oct 2009 21:27:00 +0000

D-Манноза образует природные сложные углеводы—маннаны, часто являющиеся углеводными компонентами гликопротеинов и слизей, а также оболочек растительных клеток. Маннопираноза плавится при 132° С, а ее а- и В-формы имеют разное значение угла вращения (+30 и —17° соответственно); конечный угол вращения, устанавливающийся в результате мутаротации, равен +14,5°.

Кето-енольная таутомерия

admin — Thu, 08 Oct 2009 05:05:00 +0000

Характерной особенностью моносахаридов является их ярко выраженная способность к таутомерным превращениям. Различают два вида таутомерии моносахаридов: кето-енольную и кольчато-цепную.

Кето-енольная таутомерия моносахаридов состоит в переходе формы с карбонильным кислородом в альдегидной или кетонной группе в енольную форму (с ОН-группой при углеродном атоме, связанном двойной связью). Благодаря кето-енолыюй таутомерии эпимерные моносахариды могут превращаться друг в друга.

Агликон

admin — Tue, 06 Oct 2009 04:32:00 +0000

Кольчато-цепная таутомерия моносахаридов является свойством, которое зависит от одновременного присутствия в их молекулах СО-группы и спиртовых радикалов. Поведение гликозидного гидроксила, возникающего при образовании циклической формы моносахарида, своеобразно: он гораздо активнее вступает в химические реакции, чем остальпые гидроксильпые группы. Производные циклических моносахаридов, полученные в результате замещения атома Н гликозидного гидроксила па какой-либо радикал, получили название гликозидов, а сам этот радикал именуют агликоном. Примером могут служить а- и В-метилгликозиды.

В качестве агликона в природных гликозидах, отличающихся, как правило, сильным физиологическим действием, встречаются многие, часто весьма сложные радикалы. Так, например, в растениях много гликозидов со стероидными агликонами; они являются сильными ядами и защищают растения от вирусов и патогенов. Высоким содержанием гликозидов с разнообразными агликонами отличаются морские беспозвоночные. Многие из этих гликозидов применяют в медицине. Сложные углеводы являются тоже типичными гликозидами.

Свойства D-Глюкозы

admin — Mon, 05 Oct 2009 07:44:00 +0000

D-Глюкоза — один из наиболее распространенных природных Сахаров. Впервые кристаллический сахар из сиропа, полученного после обработки крахмала кислотой, выделил К. Киргоф (1811); четверть века спустя Жан Батист Андре Дюма назвал его глюкозой. В организмах она содержится в свободном состоянии или в связанной форме, являясь в последнем случае основой таких важнейших природных соединений, как тростниковый (свекловичный) сахар, крахмал, клетчатка и др. При нагревании в пиридине а-форма (удельное вращение 4-112,2°) превращается в В-форму (удельное вращение +17,5°). Поэтому из водных и спиртоводных растворов кристаллизуется а-D-глюкопираноза, а из растворов в пиридине — В-D-глюкопираноза. При восстановлении глюкозы образуется D-сорбит, а при окислении— D-глюконовая и далее сахарная кислота.

D-Галактоза

admin — Mon, 05 Oct 2009 03:49:00 +0000

D-Галактоза входит в состав ряда сложных углеводов, в том числе молочного сахара. Кристаллизуется в виде моногидрата. Безводные кристаллы плавятся при 164° С; удельное вращение (конечное значение) +81°.