Suur nafta ja gaasi entsüklopeedia

Enamik looduslikke süsivesikuid koosneb mitmest keemiliselt seotud monosahhariidi jäägist. Süsivesikud, mis sisaldavad kahte monosahhariidühikut, on disahhariidid, kolme ühikuga trisahhariidid jne Üldnimetusega oligosahhariide kasutatakse sageli süsivesikuteks, mis sisaldavad kolme kuni kümmet monosahhariidi ühikut. Süsivesikuid, mis koosnevad suuremal arvul monosahhariididest, nimetatakse polüsahhariidideks.

Disahhariidides on kaks monosahhariidi ühikut seotud glükosiidsidemega ühe üksuse anomeerse süsinikuaatomi ja teise hüdroksüülhapniku aatomi vahel. Disahhariidide struktuur ja keemilised omadused on jagatud kahte tüüpi.

Ühendite moodustamisel esimene tüüp vesi vabaneb monosahhariidi ühe molekuli hematsetaali hüdroksüülrühma ja ühe teise molekuli alkoholi hüdroksüüli tõttu. Need disahhariidid hõlmavad maltoosi. Sellistes disahhariidides on üks poolatsetaal hüdroksüülrühm, nende omadused on sarnased monosahhariididega, eelkõige võivad need oksüdeerivad ained hõbe- ja vaske (II) oksüdidena vähendada. Need vähendavad disahhariide.
Teise tüübi ühendid on moodustatud nii, et mõlema monosahhariidi poolatsetaalhüdroksüülide tõttu vabaneb vesi. Selle tüüpi suhkrutel ei ole poolatsetaali hüdroksüüli ja neid nimetatakse mitteredutseerivateks disahhariidideks.
Kolm kõige olulisemat disahhariidi on maltoos, laktoos ja sahharoos.

Maltoos (linnaste suhkur) leitakse linnastes, st kasvatatud teraviljades. Maltoos saadakse tärklise mittetäielikul hüdrolüüsil linnaseensüümide abil. Maltoos on isoleeritud kristalses olekus, see on vees hästi lahustuv, pärmides fermenteeritud.

Maltoos koosneb kahest D-glükopüranoosi ühikust, mis on seotud glükosiidsidemega ühe glükoosiühiku süsinik C-1 (anomeeriline süsinik) ja teise glükoosühiku süsiniku C-4 vahel. Seda sidet nimetatakse -1,4-glükosiidsidemeks. Allpool on näidatud Heuorsi valem
-maltoos on tähistatud eesliitega -, kuna OH-rühm glükoosiühiku anomeerse süsiniku paremale on β-hüdroksüülrühm. Maltoos on redutseeriv suhkur. Tema poolatsetaalrühm on tasakaalus vaba aldehüüdi vormis ja seda saab oksüdeerida karboksüülhappe multibioonhappeks.

Haigleb maltoosi valemeid tsüklilistes ja aldehüüdvormides

Laktoos (piimasuhkur) sisaldub piimas (4-6%), see saadakse vadakust pärast kohupiima eemaldamist. Laktoos on oluliselt vähem magus kui peedisuhkur. Seda kasutatakse imikutoidu ja ravimite valmistamiseks.

Laktoos koosneb D-glükoosi ja D-galaktoosi molekulide jääkidest ja on
4- (-D-galaktopüranosüül) -D-glükoos, s.o. ei ole - ja - glükosiidsidet.
Kristalses olekus on eraldatud laktoosi vormid, mõlemad kuuluvad redutseerivateks suhkruteks.

Heuorstab laktoosi valemit (-form)

Sahharoos (tabel, suhkrupeet või roosuhkur) on kõige levinum disahhariid bioloogilises maailmas. Sahharoosina kombineeritakse süsinik C-1 D-glükoos
C-2 D-fruktoos -1,2-glükosiidsideme abil. Glükoos on kuue-liikmelises (püranoosi) tsüklilises vormis ja fruktoos viie-liikmelises (furaanoos) tsüklilises vormis. Sahharoosi keemiline nimetus on -D-glükopüranosüül-β-D-fruktofuranosiid. Kuna mõlemad anomeersed süsinikud (nii glükoos kui ka fruktoos) on seotud glükosiidsideme moodustamisega, on glükoos mitteredutseeriv disahhariid. Sellised ained võivad moodustada ainult eetreid ja estreid, nagu kõik mitmehüdroksüülsed alkoholid. Sahharoos ja teised mitteredutseerivad disahhariidid on eriti hüdrolüüsuvad.

Heuors sahharoosi valem

Ülesanne Andke Heuori valem disahhariidide arvu kohta, milles on kaks ühikut
D-glükopüranoosiga seotud 1,6-glükosiidne side.
Otsus. Joonista link D-glükopüranoosi struktuurivalem. Seejärel ühenda selle monosahhariidi anomeerne süsinik läbi hapniku silla teise lingi süsiniku C-6 abil
D-glükopüranoos (glükosiidne side). Saadud molekul muutub või moodustab sõltuvalt OH-rühma orientatsioonist disahhariidi molekuli redutseerivas otsas. Allpool näidatud disahhariid on vorm:

UURINGUD.

1. Milliseid süsivesikuid nimetatakse disahhariidideks ja mis on oligosahhariidid?

2. Andke Heuorsile redutseeriva ja mitteredutseeriva disahhariidi valemid.

3. Nimetage monosahhariidid jääkidest, mille disahhariidid koosnevad:

a) maltoos; b) laktoos; c) sahharoos.

4. Koostage trisahhariidi struktuurivalem monosahhariidi jääkidest: galaktoos, glükoos ja fruktoos, mis on kombineeritud ükskõik millisel viisil.

Õppetund 36. Polüsahhariidid

Polüsahhariidid on biopolümeerid. Nende polümeeri ahelad koosnevad suurest hulgast monosahhariidüksustest, mis on omavahel seotud glükosiidsidemetega. Kolm kõige olulisemat polüsahhariidi - tärklist, glükogeeni ja tselluloosi - on glükoosi polümeerid.

Tärklis - amüloos ja amülopektiin

Tärklis (C6H10Oh5) n - reserve taimede toitaine - sisaldub seemned, mugulad, juured, lehed. Näiteks kartulites - 12-24% tärklisest ja maisiteradest - 57-72%.
Tärklis on kahe polüsahhariidi segu, mis erinevad molekuli ahelstruktuurist, amüloosist ja amülopektiinist. Enamikus taimedes koosneb tärklis 20-25% amüloosist ja 75-80% amülopektiinist. Tärklis (nii amüloos kui ka amülopektiin) täielikult hüdrolüüs põhjustab D-glükoosi. Kergetes tingimustes on võimalik isoleerida hüdrolüüsi vaheprodukte - dekstriine - polüsahhariide (C6H10Oh5) m madalam molekulmass kui tärklis (m

Amüloosmolekuli fragment - lineaarne polümeraas D-glükoos

Amülopektiin on hargnenud polüsahhariid (ligikaudu 30 oksüni molekuli kohta). See sisaldab kahte liiki glükosiidset sidet. Igas ahelas on D-glükoosi üksused ühendatud
1,4-glükosiidsidemed, nagu amüloos, kuid polümeeride ahela pikkus varieerub 24-30 glükoosühikut. Filiaali asukohtades on uued ahelad ühendatud
1,6-glükosiidsidemed.

Amülopektiini molekuli fragment -
väga hargnenud polümeer D-glükoos

Glükoogeen (loomne tärklist) moodustub loomade maksas ja lihastes ning mängib olulist rolli süsivesikute ainevahetuses loomorganismides. Glükogeen on valge amorfne pulber, lahustub vees kolloidlahuste moodustamiseks ja hüdrolüüsub, et saada maltoosi ja D-glükoosi. Nagu amülopektiin, on glükogeen D-glükoosiga mittelineaarne polümeer -1,4 ja
-1,6-glükosiidsidemed. Iga haru sisaldab 12-18 ühikut glükoosi. Kuid glükogeenil on madalam molekulmass ja veelgi hargnenud struktuur (ligikaudu 100 oksüni molekuli kohta) kui amülopektiin. Täiskasvanud hästi sööta inimese glükogeeni kogusisaldus on ligikaudu 350 g, mis jaotuvad võrdselt maksa ja lihaste vahel.

Tselluloos (kiud) (C6H10Oh5) x - kõige levinum looduslik polüsahhariid, taimede põhikomponent. Peaaegu puhas tselluloos on puuvillakiud. Puiduses on tselluloos umbes poole kuivainest. Lisaks sisaldab puit teisi polüsahhariide, mida nimetatakse ühiselt hemitselluloosiks, ja benseeniderivaadiga seotud suure molekulaarse ainega seotud ligniini. Tselluloos on amorfne kiuline aine. See ei lahustu vees ja orgaanilistes lahustites.
Tselluloos on D-glükoosi lineaarne polümeer, milles monomeersed üksused on ühendatud
-1,4-glükosiidsidemed. Pealegi pööratakse D-glükopüranoosi sidemeid üksteise suhtes 180 ° vaheldumisi. Tselluloosi keskmine suhteline molekulmass on 400 000, mis vastab ligikaudu 2800 glükoosühikule. Tselluloosi kiud on paralleelsete polüsahhariidide ahelate kimbud (fibrillid), mis hoitakse koos vesiniksidemetega külgnevate ahelate hüdroksüülrühmade vahel. Tselluloosi tellitud struktuur määrab selle kõrge mehaanilise tugevuse.

Tselluloos on -1,4-glükosiidsidemega lineaarne polümerisatsioon D-glükoosiga

UURINGUD.

1. Milline monosahhariid toimib polüsahhariidide struktuuriühikuna - tärklis, glükogeen ja tselluloos?

2. Mis on kahe polüsahhariiditärklise segu? Milline on nende struktuuri erinevus?

3. Mis erinevus on tärklise ja glükogeeni struktuuris?

4. Kuidas sahharoos, tärklis ja tselluloos erinevad vees lahustuvuses?

Vastused harjutustele teemal 2

Õppetund 35.

1. Disahhariidid ja oligosahhariidid on keerulised süsivesikud, sageli magusa maitsega. Hüdrolüüsi ajal moodustavad nad kaks või enam (3-10) monosahhariidi molekuli.

Maltoos on redutseeriv disahhariid, sest sisaldab poolatsetaali hüdroksüülrühma.

2

Sahharoos on mitteredutseeriv disahhariid; molekulis ei ole poolatsetaali hüdroksüülrühma.

3. a) Disahhariid-maltoos saadakse D-glükopüranoosi kahe molekuli kondenseerumisel, eemaldades veest hüdroksüülrühmad C-1 ja C-4-s.
b) Laktoos koosneb D-galaktoosi ja D-glükoosi molekulide jääkidest püranoosi vormis. Nende monosahhariidide kondenseerumisel seotakse need: galaktoosi C-1 aatom läbi hapniku silla kuni glükoosi C-4 aatomi külge.
c) Sahharoos sisaldab D-glükoosi ja D-fruktoosi jääke, mis on seotud 1,2-glükosiidsideme kaudu.

4. Trisahhariidi struktuurivalem:

Õppetund 36.

1. Tärklise ja glükogeeni struktuuriühik on -glükoos ja tselluloos on -glükoos.

2. Tärklis on kahe polüsahhariidi segu: amüloos (20-25%) ja amülopektiin (75-80%). Amüloos on lineaarne polümeer, samal ajal kui amülopektiin on hargnenud. Nende polüsahhariidide igas ahelas on D-glükoosi ühikud seotud 1,4-glükosiidsete sidemetega ning amüülopektiini filiaalide saitidel kinnitatakse 1,6-glükosiidsideme kaudu uusi ahelaid.

3. Glükogeen, nagu tärklise amülopektiin, on D-glükoosiga mittelineaarne polümerisatsioon
-1,4- ja 1,6-glükosiidsidemed. Tärklisega võrreldes on iga glükogeeni ahel umbes poole võrra pikk. Glükogeenil on madalam molekulmass ja hargnenud struktuur.

4. Lahustuvus vees: sahharoosis - kõrge, tärklises - mõõdukas (madal), tselluloos - lahustumatu.

Glükogeen: haridus, taastumine, jagunemine, funktsioon

Glükogeen on loomade süsivesikute reserv, mis koosneb suurest kogusest glükoosijääkidest. Glükogeeni tarnimine võimaldab teil kiiresti täita glükoosipuudus veres, niipea kui selle tase langeb, glükogeen puruneb ja vabastab glükoosi verd. Inimestel glükoosi säilitatakse peamiselt glükogeenina. Ükski glükoosimolekul ei ladustata rakkude kasulikkust, kuna see suurendaks märkimisväärselt osmootset rõhku rakus. Selle struktuuri järgi sarnaneb glükogeen tärklisest, see tähendab polüsahhariidist, mida taimed säilitavad peamiselt. Tärklis koosneb ka glükoosijääkidest, mis on omavahel ühendatud, kuid glükogeeni molekulides on palju rohkem filiaale. Kvalitatiivne reaktsioon glükogeenile - reaktsioon joodiga - annab pruuni värvi, erinevalt joodi ja tärklise reaktsioonist, mis võimaldab teil saada lilla värvi.

Glükogeeni tootmise reguleerimine

Glükogeeni moodustumine ja lagunemine reguleerivad mitu hormooni, nimelt:

1) insuliin
2) glükagoon
3) adrenaliin

Glükogeeni moodustumine toimub pärast glükoosi kontsentratsiooni veres: kui on palju glükoosi, tuleb seda tulevikus säilitada. Rakkude glükoosisisaldust reguleerivad peamiselt kaks hormooni antagonisti, st vastupidise hormooni: insuliini ja glükagooni. Mõlemat hormooni sekreteerivad pankrease rakud.

Pange tähele: sõnad "glükagoon" ja "glükogeen" on väga sarnased, kuid glükagoon on hormoon ja glükogeen on vaba polüsahhariid.

Insuliin sünteesitakse, kui veres on palju glükoosisisaldust. See juhtub tavaliselt pärast seda, kui inimene on söönud, eriti kui toit on süsivesikuid rikkalik toit (näiteks kui sööte jahu või magusat toitu). Toidus sisalduvad kõik süsivesikud on jaotatud monosahhariidideks ja juba sellisel kujul imenduvad soolestiku seest verdesse. Seega suureneb glükoosi tase.

Kui raku retseptorid reageerivad insuliinile, absorbeerivad rakud veres glükoosi ja selle tase väheneb uuesti. Muide, seetõttu on suhkurtõbi - insuliini puudumine - kujutluslikult nn nälja arvukuse poolest, sest verd pärast söömist, mis on rikas süsivesikutega, ilmub palju suhkrut, kuid ilma insuliinita ei saa rakud seda imeda. Osa glükoosrakke kasutatakse energia tarbeks, ülejäänu muudetakse rasvaks. Maksa rakud kasutavad glükogeeni sünteesiks imendunud glükoosi. Kui veres on vähe glükoosisisaldust, tekib vastupidine protsess: pankreas sekreteerib hormooni glükagooni ja maksa rakud hakkavad glükogeeni lagundama, vabastama glükoosi verd või uuesti sünteesida glükoosi lihtsatest molekulidest nagu piimhape.

Adrenaliin toob kaasa ka glükogeeni lagunemise, sest selle hormooni kogu toime eesmärk on organismi mobiliseerimine, selle ettevalmistamine reaktsiooni "tabanud või joosta" tüüpi. Selleks on vaja, et glükoosi kontsentratsioon suureneks. Seejärel võivad lihased seda energiat kasutada.

Seega toidab toidu imendumine hormooninsuliini vabanemist verdesse ja glükogeeni sünteesi ning nälgimine viib hormooni glükagooni vabanemisele ja glükogeeni lagunemisele. Adrenaliini vabastamine, mis leiab aset stressist tingitud olukordades, põhjustab glükogeeni lagunemist.

Mis on sünteesitud glükogeenist?

Glükogeeni sünteesi või glükogeense ensüümi substraat (nagu seda nimetatakse ka nimetuseks) on glükoos-6-fosfaat. See on molekul, mis saadakse glükoosist pärast fosforhappejääkide kinnitamist kuuendasse süsinikuaatomisse. Glükoos, mis moodustab glükoos-6-fosfaadi, siseneb maksa verest ja verest soolestikust.

Teine võimalus on võimalik: glükoosi saab lihtsamate lähteainetega (piimhape) uuesti sünteesida. Sellisel juhul siseneb veres glükoos näiteks lihasesse, kus see lahutab piimhappes energia vabanemisega, ja seejärel akumuleeritud piimhape transporditakse maksa ja maksa rakud sünteesivad selle uuesti glükoosi. Seejärel saab selle glükoosi muundada glükoos-6-fosfootieks ja selle põhjal glükogeeni sünteesiks.

Glükogeeni moodustumise etappid

Niisiis, mis juhtub glükogeeni sünteesi käigus glükoosist?

1. Pärast fosforhappejäägi lisamist muutub glükoos glükoos-6-fosfaadiks. See on tingitud ensüümi heksokinaasist. Sellel ensüümil on mitu erinevat vormi. Lihases heksokinaas on veidi erinev heksokinaasi maksast. Selle ensüümi vorm, mis esineb maksas, on glükoosiga seotud hullemamalt seotud, ja reaktsiooni käigus tekkinud toode ei inhibeeri reaktsiooni. Selle tõttu on maksarakud võimelised glükoosi absorbeerima vaid siis, kui selle on palju, ja ma saan kohe pöörata palju substraati glükoos-6-fosfaadiks, isegi kui mul pole aega seda töödelda.

2. Ensüümi fosfoglukomutaas katalüüsib glükoos-6-fosfaadi muundamist selle isomeeriks, glükoos-1-fosfaadiks.

3. Saadud glükoos-1-fosfaat kombineeritakse seejärel uridiintrifosfaadiga, moodustades UDP-glükoosi. Seda protsessi katalüüsib ensüüm UDP-glükoosi pürofosforülaas. See reaktsioon ei saa toimuda vastupidises suunas, see on pöördumatu nendes tingimustes, mis on rakus.

4. Ensüümglükogeensüntaas ületab glükoosi jäägi tekkivale glükogeeni molekulile.

5. Glükogeen-fermenteeriv ensüüm lisab harukordsed punktid, tekitades glükogeeni molekulil uusi "okske". Hiljem selle haru lõpus lisatakse glükogeeni süntaasi kasutades uusi glükoosi jääke.

Kust on pärast moodustumist ladustatud glükogeen?

Glükogeen on eluks vajalik vaba polüsahhariid ja seda säilitatakse väikeste graanulite kujul, mis on teatud rakkude tsütoplasmas.

Glükogeen säilitage järgmised organid:

1. Maks. Glükogeen on küllaltki rikkalikult maksas ja see on ainus organ, mis kasutab glükogeeni kauplust, et reguleerida suhkru kontsentratsiooni veres. Kuni 5-6% võib maksa massist olla glükogeen, mis ligikaudu vastab 100-120 grammile.

2. Lihased. Lihastes on glükogeeni ladud protsentuaalselt väiksemad (kuni 1%), kuid kogu massi järgi võivad nad ületada kogu maksa säilitatud glükogeeni. Lihased ei eralda glükoosi, mis tekkis pärast glükogeeni lagunemist veres, nad kasutavad seda ainult oma vajaduste järgi.

3. Neerud. Nad leidsid väikese koguse glükogeeni. Gliaalrakkudes ja leukotsüütides, st valgete vereliblede hulgas, leiti isegi väiksemaid koguseid.

Kui kaua glükogeeni pood kestab?

Organismi elutalitluse protsessis sünteesitakse glükogeeni üsna sageli, peaaegu iga kord pärast sööki. Keha ei ole otstarbekas hoida suuri koguseid glükogeeni, sest selle peamine ülesanne ei ole toitainete doonorite kasutamine nii kaua kui võimalik, vaid veresuhkru hulga reguleerimine. Glükogeeni säilitamine kestab ligikaudu 12 tundi.

Võrdluseks: ladustatud rasvad:

- esiteks on nende mass tavaliselt suurem kui ladustatud glükogeeni mass,
- teiseks võib neid olla kuu aega olemas.

Lisaks sellele on väärib märkimist, et inimkeha saab teisendada süsivesikuid rasvana, kuid mitte vastupidi, see tähendab, et ladustatud rasva ei saa muuta glükogeeniks, seda saab kasutada ainult otseselt energia jaoks. Kuid selleks, et murda glükogeeni glükoosiks, siis hävitage glükoos ise ja kasutage saadud toodet, et sünteesida rasvu, mis on inimkeha suhteliselt võimeline.

Süsivesikud

Süsivesikud (suhkrud või sahhariidid) on orgaanilised ühendid üldvalemiga (CH2O)n või Cn(H2O)m, kuigi see seos ei ole alati nii ranged (näiteks riboos on koostis C5H10Oh5, ja deoksüriboosi molekulil on üks vähem hapnikuaatomit). Nende keemilise iseloomu tõttu on nad aldehüüdalkoholid või ketospiirid. Sõltuvalt suhkru molekuli (3, 4, 5, 6 jne) süsinikuaatomite arvust jagatakse need kolmeks, tetroosiks, pentoosiks, heksoosiks jms. Elavate organismide rakkudes leidub monosahhariide ja di-, oligo- ja polüsahhariide.

Monosahhariidide, elusorganismide puhul on olulised pentoosid ja heksoosid. Pentoosid nagu riboos ja deoksüriboos on näiteks nukleotiidide, RNA ja DNA osa. Glükoos, fruktoos ja galaktoos on organismides kõige levinum heksoos. Glükoos on peamine energiaallikas inimestele ja paljudele loomadele ning fruktoos ja galaktoos sisalduvad vastavalt taimtootedes ja imetajate piimas. Triose ja tetrose (näiteks glütseroolaldehüüd) moodustuvad reeglina vaheühenditena mitmesugustes ainevahetusprotsessides.

Glükoosi ja galaktoosi molekulid

Kõige tavalisemad disahhariidid on sahharoos, laktoos ja maltoos. Sahharoosi või puuviljasuhkur koosseisus glükoos ja fruktoos jääke, laktoos (piimasuhkur) - on jäänuk glükoosi ja galaktoosi ja maltoos (linnased suhkur) koosneb kahest glükoosi jääkidest ja on moodustatud lõikamise tärklise ja glükogeeni-amülaasi ensüüme.

Sahharoosmolekul koosneb glükoosi ja fruktoosi jääkidest

Oligosahhariidid, mis on moodustunud suhkrutest ja nende derivaatidest. Need on osa glükolipiididest ja glükoproteiinidest, mis on seotud näiteks loomsete rakkude glükokalüüsi moodustamisega.

Polüsahhariidid on homopolümeerid, mis koosnevad glükoosi molekulide või nende derivaatide monomeeride kordamisest. Need monomeerid on seotud kovalentsete sidemetega 1 kuni 4 (ja hargnenud 1 kuni 6 süsinikuaatomiga polüsahhariidide vahel). Taimerakkudes koosnevad seinad lineaarsest tselluloos-polüsahhariidist või tselluloosist. Selles on glükoosi molekulid ühendatud beeta-1,4-sidemega. Selle sideme lahutamiseks on vaja spetsiifilisi ensüüme. Tselluloos võib murda paljusid baktereid, seeni ja ühetsnedaalseid mikroorganisme, nii et need on väga olulised taimejääkide lagunemise protsessis. Mõned nendest bakteritest ja mikroorganismidest asuvad mäletsejaliste valulikkuses, mis võimaldab neil tselluloosi seedida. Inimestel ja teistel loomadel ei ole nii maos ega sooltes selliseid ensüüme, mis võiksid tselluloosi murda, seetõttu ei sisalda kiudaine sisaldav toit täielikult sisse. E. coli ja mõned teised jämesooles elavad inimesed võivad osaliselt tselluloosi lagundada.

Glükogeen on hargnenud polüsahhariid. Neli (b) punast monomeeri vastavad neljale glükoosi molekulile (a)

Chitiin on tavaline struktuuriline polüsahhariid. See on lineaarne polümeer, mis koosneb beeta-1,4-sidemega seotud glükoosiderivaadi (N-atsetüül-D-glükoosamiin) jääkidest. Chitiini funktsioonid kehas - konstruktsioonilised ja kaitsvad. Lokaalsetes lülijalgseesmärkides ja mõnedel selgrootutetel on välist skeleti aluseks kitiin. Lisaks on see osa seenekraani seintest ja mõnedest rohelisest vetikast. Valkude, pigmentide ja kaltsiumisoolade abil moodustab chiit väga tugeva kompleksi, mis on kõrgelt tellitud supramolekulaarsed struktuurid, mis on vees lahustumatud.

Peamine reserveeritud köögiviljade polüsahhariid on tärklis ja põhiline reserveeritud polüsahhariid seentelt ja loomadelt on glükogeen. Need on struktuuris sarnased hargnenud polümeerid. Glükogeenil on rohkem hargnenud struktuur ja lineaarsed hargnemata molekulid on samuti tärklise osa. Neis glükoosimolekulid on seotud alfa-1,4-sidemetega. Loomade seedetrakti ensüümid (amülaasid) lagundavad neid sidemeid kergesti, moodustades disahhariidi maltoosi, mis omakorda lagundab ensüümi maltaasi. Saadud glükoosi sooles imendub vereringesse ja levib üle kogu organismi, sattumist rakud, kus seda kasutatakse kas energiaallikana (protsessides glükolüüsil oksüdatiivse fosforüülimise) või hoiule reservis glükogeeni. Kui glükoos jagatakse glükolüüsi või fermentatsiooni ajal (anaeroobsed tingimused) või mitokondritega (täielik aeroobne oksüdatsioon), vabastatakse suur hulk energiat (17,6 kJ / g). Sarnased protsessid toimuvad inimkehas, seetõttu on süsivesikutel oma dieeti märkimisväärne koht. Süsivesikute kasutamine organismis katab peaaegu täielikult oma energiakulud.

Seega elavsetes organismides esinevad süsivesikud toimivad struktuursete ja kaitsvate (tselluloos, kitiin), varu (glükogeen, tärklis) ja energia (mono-, di- ja polüsahhariidid) funktsioone.

biorganoligopolis

Oligo ja polüsahhariidid Oligosahhariidid on süsivesikud, mis koosnevad mitmest monosahhariidi jäägist (kreeka keeles грелиes - mõned).

Identsetes monosahhariidide jääkidest koosnevaid oligosahhariide nimetatakse homopolüsahhariidideks ja erinevateks - heteropolüsahhariidideks.

Kõige tavalisemad oligosahhariidid on disahhariidid ja trisahhariidid. Keemilise iseloomuga on disahhariidid O-glükosiidid (atsetaalid), milles teine ​​monosahhariidi molekul toimib aglükooniks. Sõltuvalt struktuurist on disahhariidid jagatud kahte rühma: vähendavad ja mitte-vähendavad

Polüsahhariidid on kõrge molekulmassiga komplekssete süsivesikute klassi üldnimetus, mille molekulid koosnevad kümnetest, sadadest või tuhandetest monomeeridest - monosahhariididest. Polüsahhariidide rühma üldiste põhimõtete seisukohast on võimalik eristada homopolüsahhariide, mis on sünteesitud monoteraapilistest monosahhariidide ühikutest ja heteropolüsahhariididest, mida iseloomustab kahe või enama monomeersete jääkide [5] olemasolu.

Ühe monosahhariidi jääkidest koosnevad homopolüsahhariidid (glükaanid) võivad olla heksoossed või pentoosid, st monomeerina võib kasutada heksoosi või pentoosi. Sõltuvalt polüsahhariidi keemilisest omadusest eristuvad glükaanid (glükoosijääkidest), mannanid (mannoosist), galaktaanid (galaktoosist) ja muud sarnased ühendid. Homopolüsahhariidide rühm hõlmab orgaanilisi ühendeid taimest (tärklis, tselluloos, pektiinid), loom (glükogeen, kitiin) ja bakteriaalne (dekstraan) päritolu [3].

Polüsahhariidid on vajalikud loomade ja taimeorganismide elutalituseks. See on aine metabolismi üheks peamiseks energiaallikaks. Polüsahhariidid osalevad immuunprotsessides, tagavad rakkude adhesiooni kudedes, moodustavad biosfääri orgaanilise aine suurema osa.

Tärklis (C6H10O5)n - kahe homopolüsahhariidi segu: lineaarne amüloos ja hargnev - amülopektiin, alfa-glükoos monomeerina. Valge amorfne aine, mis on lahustumatu külmas vees ja võib paisuda ja osaliselt lahustuda kuumas vees [3]. Molekulmass 10 5 -10 7 Dalton. Mitmesuguste taimede sünteesitud kloroplastides, fotosünteesi ajal valguse toimel, erineb teraviljade struktuur, molekulide polümerisatsiooni määr, polümeeride ahelate struktuur ja füüsikalis-keemilised omadused. Tavaliselt on amüloosi sisaldus tärklises 10-30%, amülopektiin - 70-90%. Amüloosi molekul sisaldab keskmiselt umbes 1,000 glükoosi jääki, mis on ühendatud alfa-1,4 sidemetega. Amülopektiini molekuli eraldi lineaarsed piirkonnad koosnevad 20-30 sellisest ühikust ning amülopektiini haruosas on glükoosi jäägid ühendatud ahelaga 1,6-sidemetega. Tärklis osaline happe hüdrolüüs tekitab polüsahhariide, mille polümerisatsioon on väiksem - dekstriinid (C6H10O5)p, ja täielik hüdrolüüs, glükoos [5].

Glükogeen (C6H10O5)n - polüsahhariid, mis on valmistatud alfa-D-glükoosi jääkidest - kõrgemate loomade ja inimeste peamine reservpolüsahhariid - on peaaegu kõigis elundites ja kudedes rakkude tsütoplasmas graanulite kujul, kuid suurim kogus selle koguneb lihastes ja maksas. Glükogeeni molekul on valmistatud hargnevatest polüglükosiidsetest ahelatest, mille lineaarses järjestuses on glükoosi jäägid ühendatud alfa-1,4 sidemetega ja haruosas ahela ahela 1,6 lingega. Empiiriline glükogeeni valem on identne tärklise valemiga. Keemilise struktuuri puhul on glükogeen lähedane amülopektiinile, millel on rohkem haruldane hargnevus, mistõttu terminit "loomne tärklis" nimetatakse mõnikord ebaõigeks. Molekulmass 10 5 -10 8 Dalton ja üle selle [5]. Loomadel on see taimse polüsahhariidi - tärklise struktuuriline ja funktsionaalne analoog. Glükogeen moodustab energiavaru, mida vajaduse korral kompenseerida glükoosi järsu puudumise saab kiiresti mobiliseerida - tema molekulide tugev hargnevus viib paljude lõplike jääkide olemasolusse, võimaldades vajaliku arvu glükoosimolekulide kiiret kõrvaldamist [3]. Erinevalt triglütseriidide (rasvhapete) hulgast pole glükogeeni varu veel nii mahukas (kaloreid grammi kohta). Maksarakkudes (hepatotsüütides) säilitatud ainult glükogeeni saab kogu kehas toitaineks glükoosiks töödelda, samal ajal kui hepatotsüütidel on võimalik koguneda kuni 8% nende massist glükogeenina, mis on maksimaalne kontsentratsioon kõikide rakuliikide hulgas. Täiskasvanu maksa glükogeeni kogumass ulatub 100-120 grammini. Lihastes jagatakse glükogeen glükoosiks ainult kohalikuks tarbimiseks ja akumuleerub palju väiksemates kontsentratsioonides (mitte rohkem kui 1% kogu lihasmassist), kuid kogu lihaskoormus võib ületada hepatotsüütides kogunenud reservi.

Tselluloos (rakukude) on kõige sagedasem taimemajanduse struktuuriline polüsahhariid, mis koosneb alfa-glükoosijääkidest, mis on esitatud beeta-püranoosi vormis. Seega on beeta-glükopüranoosi monomeersed üksused tselluloosi molekulides lineaarselt seotud beeta-1,4-sidemetega. Tselluloosi osalise hüdrolüüsiga moodustub tsellobioosi disahhariid ja täielikult hüdrolüüsub D-glükoos. Inimese seedetraktist tselluloosi ei digereerita, kuna seedeensüümide komplekt ei sisalda beeta-glükosidaasi. Kuid taimede kiudainete optimaalne sisaldus toidus aitab kaasa väljaheite masside normaalsele moodustamisele [5]. Kõrge mehaanilise tugevusega on tselluloos rolli taimede võrdlusmaterjalina, näiteks puidu koostises, selle osakaal on vahemikus 50-70% ja puuvill on ligi sada protsenti tselluloosist [3].

Chitiin on madalamate taimede, seente ja selgrootute struktuuriline polüsahhariid (peamiselt lülijalgsete - putukate ja koorikloomade sarvkest). Chitiin, nagu taimedes tselluloos, täidab seente ja loomade organismides toe ja mehhaanilisi funktsioone. Chitini molekul on valmistatud N-atsetüül-D-glükoosamiini jääkidest, mis on ühendatud beeta-1,4-glükosiimi sidemetega. Hiini makromolekulid on hargnemata ja nende ruumiline paigutus ei ole tselluloosiga mingit seost [3].

Puuviljades ja köögiviljades leiduvad pektiinivaadid - polügalakturoonhape, D-galakturoonhappe jäägid on ühendatud alfa-1,4-glükosiidsidemetega. Orgaaniliste hapete olemasolul, sposobny gelation, kasutatakse toiduainetööstuses jaoks želati ja marmelaadi valmistamiseks. Mõnel pektiinil on toimevastane toime ja nad on paljude farmatseutiliste preparaatide aktiivseks komponendiks, näiteks plantaglütsiidi kanepi derivaadiks [3].

Muramin (Lat Múrus - sein) - polüsahhariid, bakterite rakuseina toetav ja mehaaniline materjal. Keemiliselt on see hargnemata ahel, mis koosneb beeta-1,4-glükosiidsidemega ühendatud N-atsetüülglükoosamiini ja N-atsetüülmuramiinhappe vahelduvatest jääkidest. Muramini struktuuriline struktuur (beeta-1,4-polüglükoopüranoosne skeleti hargnemata ahel) ja funktsionaalne roll on hiina ja tselluloosi suhtes väga lähedal [3].

Dekstraanid - polüsahhariidid bakteriaalset päritolu - sünteesitakse tööstustoodangu mikrobioloogiliselt (ekspositsioon mikroorganizmovLeuconostoc mesenteroides sahharoosile lahus) ja ko aseainena vereplasma (nn Clinical "dekstraanist": Poliglyukin ja teised)

Isomeeria (alates vanakreeka ἴσος -. Võrdsed ja μέρος - osakaal osa) - olemasolu keemilised ühendid (isomeeride segu) identsete koostise ja molekulmassiga, erinedes struktuuri või aatomite paigutuse ruumis ja seetõttu omadused.

Stereoisomeerid monosahhariidid: Glütseeraldehüüdi isomeeri, mis pärast projitseeritud tasapinna struktuuris OH rühmaga asümmeetriline süsinikuaatom paiknev paremal küljel peetakse D-glütseraldehüüdi ja peegeldamine - L-glütseraldehüüd. Kõik monosahhariidide isomeerid on jagatud D- ja L-vormiks OH-rühma asukoha sarnasuse järgi viimasel asümmeetrilisel süsinikuaatomil CH2OH-rühmad (ketoseid sisaldavad ühte asümmeetrilist süsinikuaatomit vähem kui sama palju süsinikuaatomiga aldoose). Looduslikke heksoose - glükoosi, fruktoosi, mannoosi ja galaktoosi - viidatakse stereokeemilistele koostistele D-seeria ühendites [6].

Redutseeriva disahhariidi moodustumine.

Mitte-vähendava disahhariidi moodustumine.

1. POLÜSCHCHARIIDIDE KLASSIFITSEERIMINE; NENDE BIOLOOGILINE ROLL. Polüsahhariidid on keerulised süsivesikud (polüglükosiidid), mis võivad happelise hüdrolüüsi läbi viia, et moodustada monosahhariide või nende derivaate. Erinevalt monosahhariididest ei ole neil üldjuhul magus maitse, nad on amorfsed, vees mittelahustuvad (moodustavad kolloidlahused). Polüsahhariidid on jaotatud oligosahhariidideks ja kõrgemateks homo- ja heteropolüsahhariidideks. Oligosahhariidide hüdrolüüs annab 2 kuni 10 monosahhariidi jääki. Kõrgeimad polüsahhariidid sisaldavad süsivesikuid, mis sisaldavad molekulides sadu tuhandeid monosahhariidi jääke. Homopolüsahhariidide hüdrolüüsil moodustuvad ainult ühe monosahhariidi jäägid ja heteropolüsahhariidide hüdrolüüsi käigus erinevate monosahhariidide ja nende derivaatide segu. Sõltuvalt oligosahhariidide happelises hüdrolüüsumis moodustunud monosahhariidide arvust jagatakse need di-, tri-, tetra-, penta- jne (kuni 10) sahhariide. Looduslikud polüsahhariidid täidavad peamiselt selliseid olulisi funktsioone nagu: 1) reservi energiakogus ja süsinikuallikad, näiteks glükogeen inimese ja looma kudedes, taimeorganismide tärklis; 2) struktuursed, näiteks sidekoe, kõhre, naha jne heteropolüsahhariidid Lisaks sellele toimivad raku pindade ja biopolümeeride spetsiifilised markerid süsivesikute jäägid, eriti oligosahhariidvalgud, mis on seotud rakumembraanidega, põhjustades nende tunnustamist teiste rakkude poolt. 2. DISACHARIDIDE TAASTAMINE. STRUKTUUR, TSÜKLOKO-TSO-TAUTOMERIA, BIOLOOGILINE MÄRKUS. Disahhariidid on tavaliselt toitumisalase tähtsusega süsivesikute transpordi või säilitamise vorm. Need on üles ehitatud heksoosidest ja neil on üldine molekulaarvalem C12H22Oh11. Sõltuvalt glükoosidaalsest sidemest, mis seob monosahhariidide jääke, on disahhariidid jagatud vähendavateks ja mitteredutseerivateks. Disahhariidide redutseerimisel moodustub glükosiidne side, kus osaleb ühe monosahhariidi jäägi hematsetaalhüdroksüül ja teise monosahhariidi jäägi alkohol hüdroksüülrühm. Selline disahhariid säilitab oma struktuuris vabaks poolatsetaalhüdroksüülrühmaks ja võib leeliselises keskkonnas muuta aldehüüdi vormi ja tekitada hõbepigmendi, Trommeri, Fehlingi, st näitavad parandusomadusi. Sellise glükosiidsidemega disahhariidide hulka kuuluvad maltoos, laktoos ja tsellobioos. Nad lahustuvad mutantlikult, võivad moodustada glükosiide alkoholide, amiinide, teiste monosahhariididega. Mitte-redutseerivates disahhariidides, mille näide on sahharoos, moodustub glükoosidne side, milles osalevad mõlema monosahhariidi jääkide poolatsetaalhüdroksüülrühmad. Tulemuseks säilitab disahhariidi ei ole vaba poolatsetaali hüdroksüül-, saab muundada atsükliline tautomeersed (aldehüüd) kuju ja ei avalda redutseerivate omaduste, mitte mutarotiruet lahuses, ei ole võimelised moodustama rohkem glükosiidid. Maltoos - linnase suhkur moodustub tärklise sahhariifikatsioonist linnase või sülje ensüümide toimel. In happehüdrolüüsita maltoos toodetud 2 molekuli, D-glükopüranoos: Keemiline nimetus disahhariidid manustatakse glükosiidid: näitab tüübist glükosiid (O või N), esimesest jäägist on monosahhariidi nimetatakse radikaal lõpuga "üül", järgnevalt näidatud glükosüdside tüüp (14) ja "Oz" lõppu lisatakse teise monosahhariidi nimetus, kuna maltoos võib ikkagi moodustada glükosiide vaba hematsetaali hüdroksüülrühmas. Collie-Tollensi maltoosstruktuur: Heuliseerub maltoosistruktuur: tsellobioos saadakse tselluloospolüsahhariidi mittetäielikul hüdrolüüsil. Tsellobioosi korral on D-glükopüranoosi kahe molekuli jäägid seotud glükosiidsidemega (14). Tsellobioosi ja maltoosi erinevus seisneb selles, et glükosiidsideme moodustamisel osaleval anomeerse süsinikuaatomil on konfiguratsioon. Cellobiose lahused mutaroot. Tsellobioos lõhustatakse ensüümi β-glükosidaasiga, mis inimese kehas puudub. Seepärast ei saa tsellobioos ja vastav polüsahhariid tselluloos jaotuda seedetrakti ensüümideks ja need on inimeste toitumisallikad. Laktoos - piimasuhkur, leitud piima (rinnaga emane - kuni 8%, lehma - 4-5%). Juustutööstuses on see saadud vadakust pärast kohupiima eraldamist. Happelise hüdrolüüsi ajal moodustub laktoos: nende monosahhariidide jäägid laktoosis on seotud (14) glükosiidsidemega, mille moodustumisel osaleb poolatsetaalhüdroksüül, D-galaktopüranoos. Jäägis säilib D-glükopüranoos vaba hematsetaali hüdroksüül, seega on laktoosil ka redutseerivad omadused. Glükosiidsidemetel on erinev konformatsiooniline (ruumiline) struktuur kui maltoosiga seotud glükosiidsidemed. Seetõttu on laktoos vees vähem lahustuv, vähem hügroskoopne. Seda kasutatakse farmaatsiatööstuses pulbrite ja tablettide valmistamisel ning imikute tehisvalemites sisalduva toitainega. See aitab kaasa mikroorganismi Lactobacillus bifidus'e seedetrakti arengule, mis lagundab laktoosi piimhappe ja äädikhappe moodustamiseks, mis takistab patogeensete bakterite paljunemist. Peale selle sisaldab rinnapiim mitut oligosahhariide (tri-, tetra- ja pentasahhariide), mis sisaldavad amino-suhkruid ja siaalhapet (mõnikord fukoosiga) seotud laktoosi. Need oligosahhariidid on samuti väga olulised looduslike mittepatogeensete mikrofloorade moodustamiseks imikute seedetraktis. 3. SUGAROSE KORRALDATAVATE HAIGUSTEHNOLOOGIATE ESINDAJA. SAKHAROOSI HÜDROLÜÜS STRUKTUUR. Suhkrupeedi (suhkruroo) suhkur, leitud suhkrupeedist (16-18%) suhkruroolis (kuni 28% kuivainest), taimerasvas mahlas ja puuviljas, mida kasutatakse toidus (lihtsalt suhkur). Sahharoosi hüdrolüüsi käigus moodustub: sahharoosil ei ole redutseerivaid omadusi ega muteerunud, kuna moodustuvad osaliselt mõlemad poolatsetaalsed hüdroksüülrühmad, (12) -glükosiidside, mis ühendab nende monoosside jääke. Sahharoosi nimel vastab monosahhariidi teine ​​molekul glükosiidide omadusele vastava "oziidi" lõppu. Sahharoos pöörab valguse polariseerumise taset paremale +66,5. Happelises või ensüümihüdrolüüs sahharoosi (invertaasi ensüüm) moodustatud ekvimolaarset segu D-glükoos ja D-fruktoos, mis on jätnud pöörlemise tõttu moodustatud on palju tugevam fruktoos pöörab polariseeritud valguse tasapinda vasakule, paremale kui glükoosi. Seega, sahharoosi hüdrolüüsi käigus on valguse polarisatsioonitasapinna pöörlemissuund paremalt vasakule, st Seetõttu pööratakse sahharoosi hüdrolüüsi tooteid invertsuhkrut. Invertsuhkur on mee põhikomponent. 4. STARCHID. STRUKTUUR, OMADUSED, HÜDROLIISI REAKTSIOONID. TÄRKLISE BIOLOOGILINE ROLL. Tärklis (C6H10Oh5) n on taimede peamine reserve homopolüsahhariid. See moodustub taimedes fotosünteesi ajal ja "säilitatakse" mugulates, juurtes ja teravilja teradena. Tärklis on valge amorfne aine. Külmas vees ei lahustu; kuum paisub ja moodustab pasta. Joodiga annab intensiivse sinakasviolet värvi, mis kuumutamisel kaob. Kui kuumutatakse happelises keskkonnas, tekib tärklise etapiline hüdrolüüs: (C 6H 10Oh 5) n (C6H10Oh5) x (C6H10Oh5) m n / 2 С12H22Oh116H12Oh6 tärklis, p-tärklise tärklis, dekstriinid, maltoos, D-glükopüranoos x +. Suur hulk hüdrofiilne polaarseid rühmi ja kõrge Osmolaarsus ioonide edendada hüdratsiooni Glükoosaminoglükaan maatriksi ja sidekoe üldiselt. See tekitab paisumisrõhu (turgor), mis võimaldab maatriksil moodustada lahti hüdraatunud geeli ja taluda survetugevust. Sel viisil on see survetugevus, näiteks kõhre maatriks. Samas ei takista geelistruktuur vees lahustuvate molekulide kiiret levikut ja rakkude migratsiooni. Glükosaminoglükaanide hulka kuuluvad: hüaluroonhape, kondroitiinsulfaadid, hepariin jne. Sidekoe peamine koostisosa on hüaluroonhape. Suurtes kogustes sisaldub see liigeste, silma klaaskeha, nabaväädi ja naha sünoviaalvedelikus. Selle korrates struktuuriüksus on disahhariid, mis koosneb D-glükuroonhappe ja N-atsetüül, D-glükosamiin ühendatud (13) glükosiidsidemega. Korrates sama disahhariidi fragmendid omavahel seotud (14) glükosiidsidemetega vahel moodustub poolatsetaali hüdroksüül ja N-atsetüülglükoosamiini alkohoolse hüdroksüüli hetkel 4. süsinikuaatomi kõrval glükuroonhappe ühikut. Hüaluroonhappe molekulmass on üle 10 miljoni ja seda iseloomustab kõrge viskoossus. Hüaluroonhape mängib olulist rolli organismi resistentsus sissetungivate bakterite vastu. Kuid mitmed bakterid mis eritavad hyaluronidase (ensüüm lagundavate hüaluroonhape) võib kergesti levida organismis, elimineerides takistuse poolt loodud viskoosse hüaluroonhape. Sidekudees on hüaluroonhape tavaliselt seotud valkudega. Kondroitiinsulfaadideks struktuuri, kudede lokaliseerimine ja sarnased ülesanded hüaluroonhape, välja arvatud see, et sisaldab heksoosamiini N atsetüül, D-galaktoosamiini ja üksikute hüdroksüülrühmade 4, 6 või mõlemas asendis N-atsetüül-galaktoosamiin Jääk esterdatud väävelhappega jäägid : Kondroitiin-4-sulfaat: R = SO3, R = H; Chondroitiin-6-sulfaat: R = H, R = SO3 Chondroitiin-4,6-disulfaat: R = R = SO3. Kondroidiinsulfaate leidub tavaliselt ainult valkudega seotud kujul (proteoglükaanid). Proteoglükaanid on süsivesikute ja valkude biopolümeeride rühmad, milles domineerib süsivesikute koostisosa osatähtsus. Proteoglükaanide omadused määravad peamiselt polüsahhariidide koostisosad. Polüsahhariidi ja polüpeptiidahelate vahelise sideme põhiliik on O-glükosiidside. Kõhre ja sidekoe kondrotsiidi sulfaadid seonduvad tugevalt siduvate valkude abil hüaluroonhappega, moodustades väga suured agregaadid. Neid agregaate saab jälgida elektronmikroskoobis: kõhrkoe proteoglükaanagregaadi skemaatiline struktuur. Proteoglükaani agregaatide koosseisus proteoglükaani molekulid toimivad subühikute kovalentselt seotud väikese niinimetatud siduvad valgud pikaahelaliste hüaluroonhape. Sellised struktuurid annavad kõhrale tugevama tekstuuri ja samal ajal suurema elastsuse. Glükoproteiinid on segatud biopolümeerid, mis koosnevad valgumolekulidest, millele oligosahhariidide ahelad on kovalentselt seotud. Glükoproteiinides on valgu komponendi osakaal ülekaalus. Glükoproteiinid on osa inimkeha ja loomade kudede ja rakkude kõikidest organitest; need sisalduvad sekretoorsetes vedelikes ja vereplasmas. Nende funktsioonid on väga mitmekesised. Nende hulgas on ensüümid, hormoonid, immuunsüsteemi proteiinid, vereplasma komponendid, mutsiinid, rakumembraani retseptorid jne.

Õppetund 35.
Disahhariidid ja oligosahhariidid

Enamik looduslikke süsivesikuid koosneb mitmest keemiliselt seotud monosahhariidi jäägist. Süsivesikud, mis sisaldavad kahte monosahhariidühikut, on disahhariidid, kolme ühikuga trisahhariidid jne Üldnimetusega oligosahhariide kasutatakse sageli süsivesikuteks, mis sisaldavad kolme kuni kümmet monosahhariidi ühikut. Süsivesikuid, mis koosnevad suuremal arvul monosahhariididest, nimetatakse polüsahhariidideks.

Disahhariidides on kaks monosahhariidi ühikut seotud glükosiidsidemega ühe üksuse anomeerse süsinikuaatomi ja teise hüdroksüülhapniku aatomi vahel. Disahhariidide struktuur ja keemilised omadused on jagatud kahte tüüpi.

Ühendite moodustamisel esimene tüüp vesi vabaneb monosahhariidi ühe molekuli hematsetaali hüdroksüülrühma ja ühe teise molekuli alkoholi hüdroksüüli tõttu. Need disahhariidid hõlmavad maltoosi. Sellistes disahhariidides on üks poolatsetaal hüdroksüülrühm, nende omadused on sarnased monosahhariididega, eelkõige võivad need oksüdeerivad ained hõbe- ja vaske (II) oksüdidena vähendada. Need vähendavad disahhariide.
Teise tüübi ühendid on moodustatud nii, et mõlema monosahhariidi poolatsetaalhüdroksüülide tõttu vabaneb vesi. Selle tüüpi suhkrutel ei ole poolatsetaali hüdroksüüli ja neid nimetatakse mitteredutseerivateks disahhariidideks.
Kolm kõige olulisemat disahhariidi on maltoos, laktoos ja sahharoos.

Maltoos (linnaste suhkur) leitakse linnastes, st kasvatatud teraviljades. Maltoos saadakse tärklise mittetäielikul hüdrolüüsil linnaseensüümide abil. Maltoos on isoleeritud kristalses olekus, see on vees hästi lahustuv, pärmides fermenteeritud.

Maltoos koosneb kahest D-glükopüranoosi ühikust, mis on seotud glükosiidsidemega ühe glükoosiühiku süsinik C-1 (anomeeriline süsinik) ja teise glükoosühiku süsiniku C-4 vahel. Seda sidet nimetatakse -1,4-glükosiidsidemeks. Allpool on näidatud Heuorsi valem
-maltoos on tähistatud eesliitega -, kuna OH-rühm glükoosiühiku anomeerse süsiniku paremale on β-hüdroksüülrühm. Maltoos on redutseeriv suhkur. Tema poolatsetaalrühm on tasakaalus vaba aldehüüdi vormis ja seda saab oksüdeerida karboksüülhappe multibioonhappeks.

Haigleb maltoosi valemeid tsüklilistes ja aldehüüdvormides

Laktoos (piimasuhkur) sisaldub piimas (4-6%), see saadakse vadakust pärast kohupiima eemaldamist. Laktoos on oluliselt vähem magus kui peedisuhkur. Seda kasutatakse imikutoidu ja ravimite valmistamiseks.

Laktoos koosneb D-glükoosi ja D-galaktoosi molekulide jääkidest ja on
4- (-D-galaktopüranosüül) -D-glükoos, s.o. ei ole - ja - glükosiidsidet.
Kristalses olekus on eraldatud laktoosi vormid, mõlemad kuuluvad redutseerivateks suhkruteks.

Heuorstab laktoosi valemit (-form)

Sahharoos (tabel, suhkrupeet või roosuhkur) on kõige levinum disahhariid bioloogilises maailmas. Sahharoosina kombineeritakse süsinik C-1 D-glükoos
C-2 D-fruktoos -1,2-glükosiidsideme abil. Glükoos on kuue-liikmelises (püranoosi) tsüklilises vormis ja fruktoos viie-liikmelises (furaanoos) tsüklilises vormis. Sahharoosi keemiline nimetus on -D-glükopüranosüül-β-D-fruktofuranosiid. Kuna mõlemad anomeersed süsinikud (nii glükoos kui ka fruktoos) on seotud glükosiidsideme moodustamisega, on glükoos mitteredutseeriv disahhariid. Sellised ained võivad moodustada ainult eetreid ja estreid, nagu kõik mitmehüdroksüülsed alkoholid. Sahharoos ja teised mitteredutseerivad disahhariidid on eriti hüdrolüüsuvad.

Heuors sahharoosi valem

Ülesanne Andke Heuori valem disahhariidide arvu kohta, milles on kaks ühikut
D-glükopüranoosiga seotud 1,6-glükosiidne side.
Otsus. Joonista link D-glükopüranoosi struktuurivalem. Seejärel ühenda selle monosahhariidi anomeerne süsinik läbi hapniku silla teise lingi süsiniku C-6 abil
D-glükopüranoos (glükosiidne side). Saadud molekul muutub või moodustab sõltuvalt OH-rühma orientatsioonist disahhariidi molekuli redutseerivas otsas. Allpool näidatud disahhariid on vorm:

UURINGUD.

1. Milliseid süsivesikuid nimetatakse disahhariidideks ja mis on oligosahhariidid?

2. Andke Heuorsile redutseeriva ja mitteredutseeriva disahhariidi valemid.

3. Nimetage monosahhariidid jääkidest, mille disahhariidid koosnevad:

a) maltoos; b) laktoos; c) sahharoos.

4. Koostage trisahhariidi struktuurivalem monosahhariidi jääkidest: galaktoos, glükoos ja fruktoos, mis on kombineeritud ükskõik millisel viisil.

Õppetund 36. Polüsahhariidid

Polüsahhariidid on biopolümeerid. Nende polümeeri ahelad koosnevad suurest hulgast monosahhariidüksustest, mis on omavahel seotud glükosiidsidemetega. Kolm kõige olulisemat polüsahhariidi - tärklist, glükogeeni ja tselluloosi - on glükoosi polümeerid.

Tärklis - amüloos ja amülopektiin

Tärklis (C6H10Oh5) n - reserve taimede toitaine - sisaldub seemned, mugulad, juured, lehed. Näiteks kartulites - 12-24% tärklisest ja maisiteradest - 57-72%.
Tärklis on kahe polüsahhariidi segu, mis erinevad molekuli ahelstruktuurist, amüloosist ja amülopektiinist. Enamikus taimedes koosneb tärklis 20-25% amüloosist ja 75-80% amülopektiinist. Tärklis (nii amüloos kui ka amülopektiin) täielikult hüdrolüüs põhjustab D-glükoosi. Kergetes tingimustes on võimalik isoleerida hüdrolüüsi vaheprodukte - dekstriine - polüsahhariide (C6H10Oh5) m madalam molekulmass kui tärklis (m

Amüloosmolekuli fragment - lineaarne polümeraas D-glükoos

Amülopektiin on hargnenud polüsahhariid (ligikaudu 30 oksüni molekuli kohta). See sisaldab kahte liiki glükosiidset sidet. Igas ahelas on D-glükoosi üksused ühendatud
1,4-glükosiidsidemed, nagu amüloos, kuid polümeeride ahela pikkus varieerub 24-30 glükoosühikut. Filiaali asukohtades on uued ahelad ühendatud
1,6-glükosiidsidemed.

Amülopektiini molekuli fragment -
väga hargnenud polümeer D-glükoos

Glükoogeen (loomne tärklist) moodustub loomade maksas ja lihastes ning mängib olulist rolli süsivesikute ainevahetuses loomorganismides. Glükogeen on valge amorfne pulber, lahustub vees kolloidlahuste moodustamiseks ja hüdrolüüsub, et saada maltoosi ja D-glükoosi. Nagu amülopektiin, on glükogeen D-glükoosiga mittelineaarne polümeer -1,4 ja
-1,6-glükosiidsidemed. Iga haru sisaldab 12-18 ühikut glükoosi. Kuid glükogeenil on madalam molekulmass ja veelgi hargnenud struktuur (ligikaudu 100 oksüni molekuli kohta) kui amülopektiin. Täiskasvanud hästi sööta inimese glükogeeni kogusisaldus on ligikaudu 350 g, mis jaotuvad võrdselt maksa ja lihaste vahel.

Tselluloos (kiud) (C6H10Oh5) x - kõige levinum looduslik polüsahhariid, taimede põhikomponent. Peaaegu puhas tselluloos on puuvillakiud. Puiduses on tselluloos umbes poole kuivainest. Lisaks sisaldab puit teisi polüsahhariide, mida nimetatakse ühiselt hemitselluloosiks, ja benseeniderivaadiga seotud suure molekulaarse ainega seotud ligniini. Tselluloos on amorfne kiuline aine. See ei lahustu vees ja orgaanilistes lahustites.
Tselluloos on D-glükoosi lineaarne polümeer, milles monomeersed üksused on ühendatud
-1,4-glükosiidsidemed. Pealegi pööratakse D-glükopüranoosi sidemeid üksteise suhtes 180 ° vaheldumisi. Tselluloosi keskmine suhteline molekulmass on 400 000, mis vastab ligikaudu 2800 glükoosühikule. Tselluloosi kiud on paralleelsete polüsahhariidide ahelate kimbud (fibrillid), mis hoitakse koos vesiniksidemetega külgnevate ahelate hüdroksüülrühmade vahel. Tselluloosi tellitud struktuur määrab selle kõrge mehaanilise tugevuse.

Tselluloos on -1,4-glükosiidsidemega lineaarne polümerisatsioon D-glükoosiga

UURINGUD.

1. Milline monosahhariid toimib polüsahhariidide struktuuriühikuna - tärklis, glükogeen ja tselluloos?

2. Mis on kahe polüsahhariiditärklise segu? Milline on nende struktuuri erinevus?

3. Mis erinevus on tärklise ja glükogeeni struktuuris?

4. Kuidas sahharoos, tärklis ja tselluloos erinevad vees lahustuvuses?

Vastused harjutustele teemal 2

Õppetund 35.

1. Disahhariidid ja oligosahhariidid on keerulised süsivesikud, sageli magusa maitsega. Hüdrolüüsi ajal moodustavad nad kaks või enam (3-10) monosahhariidi molekuli.

Maltoos on redutseeriv disahhariid, sest sisaldab poolatsetaali hüdroksüülrühma.

2

Sahharoos on mitteredutseeriv disahhariid; molekulis ei ole poolatsetaali hüdroksüülrühma.

3. a) Disahhariid-maltoos saadakse D-glükopüranoosi kahe molekuli kondenseerumisel, eemaldades veest hüdroksüülrühmad C-1 ja C-4-s.
b) Laktoos koosneb D-galaktoosi ja D-glükoosi molekulide jääkidest püranoosi vormis. Nende monosahhariidide kondenseerumisel seotakse need: galaktoosi C-1 aatom läbi hapniku silla kuni glükoosi C-4 aatomi külge.
c) Sahharoos sisaldab D-glükoosi ja D-fruktoosi jääke, mis on seotud 1,2-glükosiidsideme kaudu.

4. Trisahhariidi struktuurivalem:

Õppetund 36.

1. Tärklise ja glükogeeni struktuuriühik on -glükoos ja tselluloos on -glükoos.

2. Tärklis on kahe polüsahhariidi segu: amüloos (20-25%) ja amülopektiin (75-80%). Amüloos on lineaarne polümeer, samal ajal kui amülopektiin on hargnenud. Nende polüsahhariidide igas ahelas on D-glükoosi ühikud seotud 1,4-glükosiidsete sidemetega ning amüülopektiini filiaalide saitidel kinnitatakse 1,6-glükosiidsideme kaudu uusi ahelaid.

3. Glükogeen, nagu tärklise amülopektiin, on D-glükoosiga mittelineaarne polümerisatsioon
-1,4- ja 1,6-glükosiidsidemed. Tärklisega võrreldes on iga glükogeeni ahel umbes poole võrra pikk. Glükogeenil on madalam molekulmass ja hargnenud struktuur.

4. Lahustuvus vees: sahharoosis - kõrge, tärklises - mõõdukas (madal), tselluloos - lahustumatu.

Loe Kasu Tooteid

Kõrvitsaõli - kasu naiste kehale ja vastunäidustused

Paljud inimesed arvavad, et kõige kasulikum asi kõrvitsas on mahlakas ja magusam pulp, kuid tegelikult on sealt saadud õli tohutu kasu kogu kehale. Seda kasutatakse mitmesuguste tervisega seotud ja tervislike probleemidega seotud probleemide ravimisel.

Loe Edasi

Täielik nimekiri kirjeldavatest maitsvatest eksootilistest puuviljadest ja marjadest

Välismaal reisimine tähendab mitte ainult elegantset maastikku ja kultuuri. Strange overseas puuviljad ja ebatavalised marjad aitavad täiesti maitsta pildi asukoha kohta.

Loe Edasi

Corn pehme - kasu ja kahju. Cornmeal Retseptid

SisuMöödunud sajandi lõpus nimetati maisi nimeks mitte ainult vööndide kuninganna. Täna on see kasvanud loomulikult mitte niivõrd ulatuslikus, vaid siiski väga aktiivses suunas, mitte ainult meie piirkonnas, vaid peaaegu kogu maailmas.

Loe Edasi