Главная » Лекции по Химии » Лекция № 17. Углеводы

Лекция № 17. Углеводы


Лекция № 17

УГЛЕВОДЫ

План

  1. Моносахариды.
  2. Дисахариды.
  3. Полисахариды.

  4. Лекция № 17

    УГЛЕВОДЫ

    План

    1. Моносахариды.
    2. Дисахариды.
    3. Полисахариды.

    Углеводы – это природные соединения, имеющие в
    подавляющем большинстве состав
    C
    n(H2O)m.
    Их подразделяют на низкомолекулярные углеводы и продукты их
    поликонденсации.

    Моносахариды – мономеры, из остатков
    которых состоят углеводы более сложного строения.

    Олигосахариды – олигомеры, содержащие от
    2 до 10 моносахаридных остатков.

    Полисахариды – полимеры, включающие до
    нескольких тысяч моносахаридных звеньев.

     
     

    1.
    Моносахариды

     
     

    1.1. Строение и
    классификация

    Моносахариды – это полигидроксикарбонильные соединения, в которых каждый атом
    углерода (кроме карбонильного) связан с группой ОН. Общая формула моносахаридов
    – Сn(H2O)n, где n
    =3-9.

    По химическому строению различают:

    • альдозы – моносахариды, содержащие
      альдегидную группу;
    • кетозы – моносахариды, содержащие
      кетонную группу (как правило, в положении 2).

    В зависимости от длины углеродной цепи моносахариды
    делятся на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы и т.д. Обычно моносахариды
    классифицируют с учетом сразу двух этих признаков, например:

    В природе встречаются производные моносахаридов,
    содержащие аминогруппу (аминосахара), карбоксильную группу (сиаловые
    кислоты, аскорбиновая кислота)
    , а также атом Н вместо одной или нескольких
    групп ОН (дезоксисахара
    ).
     
     

    Стереоизомерия

    Все моносахариды (кроме дигидроксиацетона) содержат хиральные атомы углерода
    и имеют стереоизомеры. Простейшая альдоза, глицериновый альдегид, содержит один хиральный атом С и существует в виде двух оптических изомеров
    – D и L:

    По мере увеличения длины цепи количество
    стереоизомеров у альдогексоз растет. В соответствии с числом хиральных центров
    существует 4 стереоизомерных альдотетрозы, 8 альдопентоз, 16 альдогексоз и т.д.
    В зависимости от конфигурации наиболее удаленного от карбонильной группы
    хирального атома С все моносахариды делят на два стереохимических ряда –
    D-моносахариды и L-моносахариды:

    Подавляющее большинство природных моносахаридов
    принадлежит к D-ряду.

    Родоначальником ряда D-альдоз является
    D-глицериновый альдегид. Остальные D-альдозы могут быть построены на основе
    D-глицеральдегида путем последовательной вставки фрагмента СНОН сразу после
    карбонильной группы. Стереоизомерные альдозы имеют тривиальные названия.

    Уточним стереоизомерные отношения в ряду
    D-альдоз. Между собой D-альдозы с одинаковым числом атомов углерода
    (D-альдотетрозы, D-альдопентозы, D-альдогексозы и т.д.) являются
    диастереомерами. Среди них выделяют особый тип диастереомеров, который называют эпимерами
    .

    Эпимеры – это диастереомеры, которые
    отличаются по конфигурации только одного хирального центра.

    Например, D-рибоза и D-арабиноза являются эпимерами, так как отличаются
    конфигурацией только хирального атома углерода в положении 2. D-глюкоза имеет
    несколько эпимеров: D- маннозу по С-2, D-аллозу по С-3, D-галактозу по С-4,
    L-иодозу по С-5.

    Каждая из D-альдоз имеет энантиомер, относящийся к L-ряду, который может быть
    построен аналогично D-ряду на основе L-глицеральдегида. Энантиомером D-глюкозы
    является L-глюкоза, D-маннозы – L-манноза и т.д.

    Ряд D-кетоз может быть построен на основе
    простейшей кетозы – дигидроксиацетона. Названия кетоз образуются из названий
    соответствующих альдоз путем введения суффикса “ул”. Для некоторых кетоз
    утвердились тривиальные названия.

    Дигидроксиацетон не содержит хирального атома С
    и не имеет стереоизомеров. Остальные кетозы являются хиральными
    соединениями.

    В природе широко распространены гексозы
    (D-глюкоза, D-галактоза, D-манноза, D-фруктоза) и пентозы (D-рибоза, D-ксилоза,
    D-арабиноза). Среди производных моносахаридов наиболее распространенными
    являются аминосахара D-глюкозамин и D-галактозамин и дезоксисахар
    2-дезокси-D-рибоза.


     
     

    Цикло-оксо-таутомерия

    Известно, что альдегиды способны присоединять спирты с образованием
    полуацеталей:

    Карбонильная и гидроксильная группы
    моносахаридов взаимодействуют внутримолекулярно с образованием циклического
    полуацеталя:

    При этом возникает новый хиральный центр –
    бывший карбонильный, а теперь аномерный атом углерода. Наиболее устойчивы
    циклические полуацетали, содержащие шестичленный (пиранозный) или
    пятичленный (фуранозный) циклы. Они образуются при взаимодействии
    альдегидной группы с гидроксильной группой в положении 5 или 4 моносахарида
    соответственно. На рисунке представлена схема образования циклических форм
    D-глюкозы:

    Возникновение нового хирального центра приводит
    к появлению 2-х стереоизомеров для каждой из циклической форм —
    a— и  bаномеров.

    Аномеры – это эпимеры, которые различаются по
    конфигурации аномерного атома углерода.

    У a-аномера
    конфигурация аномерного центра совпадает с конфигурацией концевого хирального
    атома С, у
    b-аномера она противоположна.

    Циклические формы моносахаридов изображают с
    помощью формул Хеуорса. Молекулу представляют в виде плоского цикла,
    перпендикулярного плоскости рисунка. Заместители, находившиеся в формуле Фишера
    слева, располагают над плоскостью цикла, справа – под плоскостью. Для
    определения положения группы СН
    2ОН в формуле Фишера предварительно делают две
    перестановки.

    В кристаллическом состоянии моносахариды
    находятся в одной из циклических форм. При растворении образуется равновесная
    смесь линейной и циклических форм. Их относительное содержание определяется
    термодинамической стабильностью. Циклические, особенно пиранозные формы,
    энергетически более выгодны для большинства моносахаридов. Например, в растворе
    D-глюкозы преобладает 
    b-D-глюкопираноза:

    Существование равновесия между линейной и
    циклическими формами моносахаридов получило название цикло-оксо-таутомерии
    .

    Растворение кристаллического моносахарида
    сопровождается постепенным таутомерным превращением, которое заканчивается
    установлением таутомерного равновесия. Каждая таутомерная форма оптически
    активна и имеет свою величину удельного вращения. Поэтому за таутомерным
    превращением можно следить по изменению удельного вращения раствора, которое
    заканчивается с установлением равновесия. Явление изменения удельного вращения
    свежеприготовленного раствора моносахарида называют мутаротацией. Явление
    мутаротации – одно из доказательств существования цикло-оксо-таутомерии у
    моносахаридов.

    Конформационное
    строение

    Формулы Фишера и Хеуорса являются условным
    изображением пространственного строения моносахаридов. Близкое к действительному
    расположение атомов в пространстве отражают конформационные
    формулы
    .

    Шестичленный цикл, в котором атомы находятся в
    состоянии sp
    3-гибридизации, не
    может иметь плоскую конформацию, так как это означало бы слишком сильное
    искажение валентных углов (120
    0 вместо 1090) и заслоненное
    положение заместителей. Наиболее выгодной конформацией для большинства
    шестичленных циклов является конформация “кресла”, в которой все валентные углы
    равны 109
    0 и нет заслоненных
    положений заместителей. Так, у циклогексана есть две энергетически равноценные
    конформации “кресла”, которые находятся в равновесии. Взаимопревращения между
    ними называют инверсией цикла.

    Заместители у каждого атома цикла могут
    находиться в аксиальном (а) или экваториальном (е) положениях. Аксиальные связи расположены параллельно оси симметрии цикла и направлены
    попеременно вверх и вниз. Экваториальные связи ориентированы под углом
    109
    0 к оси симметрии цикла также
    попеременно вверх и вниз. При инверсии цикла экваториальные связи становятся
    аксиальными и наоборот.

    При введении в циклогексан заместителей две
    конформации кресла становятся энергетически неравноценными. Меньшей энергией,
    как правило, обладает та конформация, в которой объемистые заместители занимают
    экваториальное положение. Например, для циклогексанола наиболее выгодной
    является конформация с экваториальным положением ОН группы:

    Основой строения пиранозных форм моносахаридов
    является тетрагидропиран, для которого возможны две энергетически
    неравноценные конформации кресла.


    1С 4С1

    Более стабильной является конформация с
    наименьшим числом объемистых заместителей в аксиальном положении. Для
    большинства D-альдогексоз это конформация
    4С1, в
    которой группа CH
    2OH занимает
    экваториальное положение.

    Рассмотрим конформационное строение  b-D-глюкопиранозы.
    Более выгодной для этой формы D-глюкозы является конформация
    4С1, в которой все заместители находятся в экваториальном
    положении.

    У a-аномера гликозидный гидроксил в этой конформации будет
    занимать аксиальное положение. Поэтому в равновесной смеси таутомеров D-глюкозы
    преобладает
    b-аномер.
    b-D-глюкопираноза – единственная D-гексоза с
    экваториальным положением всех заместителей. Как следствие этого, D-глюкоза —
    наиболее распространенный в природе моносахарид. Из всего семейства
    D-альдогексоз в природе встречаются только эпимеры D-глюкозы – D-галактоза и
    D-манноза, у которых число заместителей, занимающих аксиальное положение
    минимально.

    1.2. Химические
    свойства

    Химические свойства моносахаридов определяются
    наличием карбонильной группы (в ациклической форме), полуацетального гидроксила
    (в циклических формах) и спиртовых ОН групп.

    Восстановление

    При восстановлении карбонильной группы альдоз
    образуются многоатомные спирты – глициты
    .

    В лабораторных условиях для восcтановления
    используют NaBH
    4. В
    промышленности применяют каталитическое гидрирование. Таким образом получают
    заменители сахара: из D-глюкозы — сорбит (D-глюцит), из D-ксилозы –
    ксилит.

    Восстановление альдоз приводит к “уравниванию”
    функциональных групп на концах цепи. В результате из некоторых альдоз (эритрозы,
    рибозы, ксилозы, аллозы, галактозы) образуются оптически неактивные
    мезо-соединения, например:

    Разные альдозы при восстановлении могут дать
    один и тот же спирт.

    Такая конфигурационная взаимосвязь между
    глицитами использовалась для установления стереохимической конфигурации
    моносахаридов.

    При восстановлении кетоз из карбонильной группы
    возникает новый хиральный центр и образуется смесь неравных количеств
    диастереомерных спиртов (эпимеров по С-2).

    Эта реакция доказывает, что D-фруктоза,
    D-глюкоза и D-манноза имеют одинаковые конфигурации хиральных центров С-2, С-3,
    и С-4.

    Окисление

    Вследствие своей полифункциональности альдозы
    окисляются по-разному при действии различных окислителей. При этом может быть
    окислена карбонильная группа, оба конца углеродной цепи или расщеплена связь
    С-С.

    Получение гликоновых кислот

    При мягком окислении альдоз, например, под
    действием бромной воды, затрагивается только карбонильная группа и образуются гликоновые кислоты, которые очень легко образуют пяти- и шестичленные
    лактоны.

    Кетозы в этих условиях не окисляются и могут
    быть таким образом выделены из смесей с альдозами..

    Альдозы и кетозы дают реакции, характерные
    только для соединений, содержащих альдегидную группу: они восстанавливают в
    щелочной среде катионы металлов Ag
    + (Ag(NH3)2OH – реактив
    Толенса
    ) и Cu
    2+ (комплекс
    Cu
    2+ с тартрат-ионом – реактив
    Фелинга
    ). При этом гликоновые кислоты образуются в незначительном
    количестве, так как в щелочной среде протекает деградация углеродного скелета
    моносахаридов.

    Альдоза +
    Ag(NH
    3)2+              —->         гликоновая кислота + Ag
    + продукты деструктивного окисления

    Альдоза +
    Cu2+         —->     гликоновая кислота +
    Cu2O    + продукты деструктивного окисления

    Сахара, способные восстанавливать реактивы
    Толенса и Фелинга, называют восстанавливающими. Кетозы проявляют
    восстанавливающие свойства за счет изомеризации в щелочной среде в альдозы,
    которые и взаимодействуют далее с окислителем. Процесс превращения кетозы в
    альдозу происходит в результате енолизации. Образующийся из кетозы енол является
    общим для нее и 2-х альдоз (эпимеров по С-2). Так, в слабощелочном растворе в
    равновесии с D-фруктозой находятся ендиол, D-глюкоза и D-манноза.

    Взаимопревращения в щелочном растворе между
    альдозами, эпимерами по С-2, называют эпимеризацией.

    Получение гликаровых кислот

    При действии разбавленной азотной кислоты
    окисляется оба конца углеродного скелета альдоз и образуются гликаровые
    кислоты
    .

    При образовании гликаровых кислот, как и в
    случае глицитов, происходит “уравнивание” функциональных групп на концах цепи и
    из некоторых альдоз образуются мезо-соединения.

    Окисление кетоз азотной кислотой протекает с
    расщеплением С-С связей.

    В природе широко распространены гликуроновые
    кислоты
    .

    В лабораторных условиях они могут быть получены
    только многостадийным синтезом, так как окисление спиртовой группы в присутствии
    альдегидной требует предварительной защиты последней. Гликуроновые кислоты
    входят в состав полисахаридов (пектиновые вещества, гепарин). Важная
    биологическая роль D-глюкуроновой кислоты состоит в том, что многие токсичные
    вещества выводятся из организма с мочой в виде растворимых глюкуронидов.

     
     

    Получение гликозидов

    Циклические формы моносахаридов содержат несколько групп ОН, одна из которых
    гликозидный (полуацетальный) гидроксил, отличается повышенной
    склонностью к реакциям нуклеофильного замещения.

    Известно, что в присутствии кислотных катализаторов полуацетали реагируют со
    спиртами. При этом происходит нуклеофильное замещение полуацетального гидроксила
    и образуются полные ацетали.

    Аналогично реагирует гликозидный гидроксил в
    альдозах и кетозах. Спиртовые ОН группы при этом не затрагиваются. Продукты
    замещения гликозидного гидроксила называют гликозидами
    (гликопиранозидами или гликофуранозидами в
    зависимости от размера цикла). Например, при пропускании через раствор D-глюкозы
    в метаноле газообразного HCl образуется смесь метилглюкозидов, соответствующих
    разным таутомерным формам D-глюкозы (двум пиранозным и двум фуранозным). В
    условиях термодинамического контроля в реакционной смеси преобладают более
    стабильные метилпиранозиды.

    Метил-a-D-глюкопиранозид большей термодинамической
    стабильностью, чем
    b-аномер и поэтому образуется в большем количестве.
    Гликозиды существуют только в циклической форме, поэтому
    a— и b-аномеры гликозидов не могут
    спонтанно переходить друг в друга в результате таутомерных превращений.
    Гликозиды не имеют свободной альдегидной группы и являются невосстанавливающими сахарами
    .

    Как полные ацетали гликозиды гидролизуются в
    условиях кислотного катализа и устойчивы в разбавленных растворах щелочей.
    Механизм кислотного гидролиза включает протонирование гликозидного кислорода,
    расщепление гликозидной С-О связи с образованием гликозил-катиона, который затем
    атакуется молекулой воды.

    Расщепление гликозидной связи важно с
    биологической точки зрения, поскольку многие природные соединения являются
    гликозидами. Широко используется ферментативный гидролиз гликозидов,
    преимущество которого заключается в его специфичности. Определенные ферменты
    гидролизуют только
    a— или только b-гликозидные связи., что может быть использовано для
    установления конфигурации гликозидной связи.

    Молекулу гликозида рассматривают как состоящую
    из двух частей – сахарной части и агликона
    :

    В качестве агликона в природных гликозидах могут
    выступать спирты, фенолы, стероиды, сами моносахариды. Перечисленные агликоны
    связаны с сахарной частью через атом кислорода, поэтому такие гликозиды называют О-гликозидами. В природе широко распространены N-гликозиды, в
    которых агликонами являются азотистые основания. К ним относятся нуклеозиды – структурные единицы нуклеиновых кислот.

    Получение простых эфиров

    Метиловые эфиры по спиртовым группам ОН получают
    действием на моносахариды диметилсульфата в водном растворе щелочи или
    метилиодида в присутствии оксида серебра. Эти методы являются модификациями
    синтеза Вильямсона. При этом в реакцию вступает и гликозидный гидроксил. Простые
    эфиры по спиртовым группа устойчивы к гидролизу, в то время как гликозидная
    связь легко расщепляется в кислой среде.

    Приведенная последовательность реакций
    (метилирование, затем гидролиз) используется для определения размера цикла в
    моносахаридах. Неметилированной остается группа ОН, которая участвовала в
    образовании циклического полуацеталя.

    Получение сложных эфиров

    Гидроксильные группы моносахаридов легко
    этерифицируются действием ангидриридов и хлорангидридов карбоновых кислот. Чаще
    всего используют ацетилирование уксусным ангидридом в присутствии кислотного
    (H
    2SO4, ZnCl2) или основного (пиридин, СH3COONa) катализатора.

    Соотношение a— и b-аномеров зависит от условий
    проведения реакции. В условиях термодинамического контроля (высокая температура,
    кислотный катализатор) преобладает более стабильный
    a-аномер. В условиях
    кинетического контроля (температура ниже 0
    0С, основной катализатор) преимущественно образуется b-аномер, поскольку
    экваториальная группа ОН ацилируется с большей скоростью, чем аксиальная.

    Для удаления ацетильных групп используют
    переэтерификацию действием метилата натрия в метаноле.

    Получение производных по карбонильной
    группе. Образование озазонов

    Моносахариды вступают во многие реакции нуклеофильного присоединения по
    карбонильной группе, характерные для альдегидов и кетонов: присоединяют HCN,
    NH2OH, фенилгидразин. При действии
    избытка фенилгидразина образуются озазоны.

    Эпимеры по С-2, например, D-глюкоза и D-манноза,
    дают один и тот же озазон, что используется для установления стереохимической
    конфигурации моносахаридов. Кетозы также образуют озазоны. D-фруктоза дает такой
    же озазон, что и D-глюкоза.

    Озазоны – желтые кристаллические вещества,
    используются для идентификации сахаров.

     
     

    2. Дисахариды

    2.1. Строение

    Дисахариды состоят из двух моносахаридных остатков, связанных гликозидной
    связью. Их можно рассматривать как О-гликозиды, в которых агликоном является
    остаток моносахарида.

    Возможно два варианта образования гликозидной связи:

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

    2) за счет гликозидных 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 D-глюкозы в пиранозной форме. Гликозидная связь между ними
    образована за счет гликозидного гидроксила в a-конфигурации одного моносахарида и гидроксильной группы
    в положении 4 другого моносахарида.

    Мальтоза – это восстанавливающий дисахарид. Она способна к таутомерии и имеет a— и  b-аномеры.

    Целлобиозапродукт
    неполного гидролиза целлюлозы. Молекула целлобиозы состоит из двух остатков
    D-глюкозы, связанных b-1,4-гликозидной связью. Целлобиоза – восстанавливающий
    дисахарид.

    Различие между мальтозой и целлобиозой состоит в
    конфигурации гликозидной связи, что отражается на их конформационном строении.
    Гликозидная связь в мальтозе имеет аксиальное, в целлобиозе – экваториальное
    положение. Конформационное строение этих дисахаридов служит первопричиной
    линейного строения макромолекул целлюлозы и спиралеобразного строения амилозы
    (крахмал), структурными элементами которых они являются.

    Лактоза содержится в молоке
    (4-5%). Молекула лактозы состоит из остатков D-галактозы и D-глюкозы, связанных b-1,4-гликозидной связью.
    Лактоза – восстанавливающий дисахарид.

    Сахароза содержится в
    сахарном тростнике, сахарной свекле, соках растений и плодах. Она состоит из
    остатков D-глюкозы и D-фруктозы, которые связаны за счет гликозидных
    гидроксилов. В составе сахарозы D-глюкоза находится в пиранозной, а D-фруктоза –
    в фуранозной форме. Сахароза – невосстанавливающий дисахарид.


     
     

    2.2. Химические
    свойства

    Дисахариды вступают в большинство реакций, характерных для моносахаридов:
    образуют простые и сложные эфиры, гликозиды, производные по карбонильной группе.
    Восстанавливающие дисахариды окисляются до гликобионовых кислот. Гликозидная
    связь в дисахаридах расщепляется под действием водных растворов кислот и
    ферментов. В разбавленных растворах щелочей дисахариды устойчивы. Ферменты
    действуют селективно, расщепляя только a— или только b-гликозидную связь.

    Последовательность реакций – окисление,
    метилирование, гидролиз, позволяет установить строение дисахарида.

    Окисление дает возможность определить, остаток
    какого моносахарида находится на восстанавливающем конце. Метилирование и
    гидролиз дают информацию о положении гликозидной связи и размерах цикла
    моносахаридных звеньев. Конфигурация гликозидной связи (
    a или b) может быть определена с
    помощью ферментативного гидролиза.

     
     

    3. Полисахариды

    Полисахариды – полимеры, построенные из
    моносахаридных остатков, связанных гликозидными связями. Полисахариды могут
    иметь линейное или разветвленное строение. Полисахариды, состоящие
    их одинаковых моносахаридных остатков, называют гомополисахаридами, из
    остатков разных моносахаридов – гетерополисахаридами
    .

    Крахмалполисахарид
    растительного происхождения. Его основная биологическая функция – запасное
    вещество растений. Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов – амилозы (10-20%) и амилопектина (80-90%)

    Амилоза – линейный гомополисахарид, состоящий из
    остатков D-глюкопиранозы, связанных 
    a-1,4-гликозидными связями. Структурным элементом амилозы
    является дисахарид мальтоза.

    Цепь амилозы включает от 200 до 1000
    моносахаридных единиц. Вследствие аксиального положения гликозидной связи
    макромолекула амилозы свернута в спираль.

    Амилопектин – разветвленный гомополисахарид,
    построенный из остатков D-глюкопиранозы, которые связаны в основной цепи 
    a-1,4-гликозидными,
    а в местах разветвлений — 
    a-1,6-гликозидными связями. Разветвления расположены через
    каждые 20-25 моносахаридных остатков.

    Крахмал набухает и растворяется в воде, образуя
    вязкие растворы (гели). Химические свойства крахмала аналогичны свойствам моно-
    и дисахаридов. Крахмал гидролизуется под действием кислот (но не щелочей) и
    фермента амилазы. Конечным продуктом гидролиза крахмала является
    D-глюкоза.

    (C6H10O5)n —> 
    (C6H10O5)m —>
    C12H22O11 —>
    C6H12O6

    крахмал  декстрины  мальтоза  D-глюкоза


    n>m

    За счет спиралеобразной конформации амилоза
    способна образовывать соединения включения с молекулярным иодом. Комплексы
    крахмала с иодом имеют интенсивную синюю окраску. Реакция используется как
    качественная на иод и крахмал.

    Целлюлоза – самый распространенный
    растительный полисахарид. Выполняет функцию опорного материала растений. Это
    линейный гомополисахарид, построенный из остатков D-глюкопиранозы, связанных
    b-1,4-гликозидными
    связями. Структурным элементом целлюлозы является целлобиоза.

    Гликозидная связь в целлюлозе имеет
    экваториальное положение. Это определяет линейную конформацию целлюлозы, которая
    стабилизирована водородными связями
    .

    Макромолекулы целлюлозы образуют волокна. В
    отличие от крахмала целлюлоза в воде не набухает и не растворяется. Для перевода
    целлюлозы в растворимую форму необходима её химическая модификация.

    Среди других гомополисахаридов стоит отметить
    следующие.

    Декстраны – полисахариды бактериального
    происхождения, построенные из остатков 
    a-D-глюкопиранозы. Молекулы
    декстранов сильно разветвлены. Основным типом связи является
    a -1,6-, а в местах
    разветвлений 
    a-1,4-, a-1,3-, реже a-1,2-гликозидные связи.
    Декстраны используют как заменители плазмы крови.

    Хитин – основной полисахарид роговых
    оболочек насекомых и ракообразных, встречается в грибах. Хитин — неразветвленный
    полисахарид, построенный их остатков N-ацетил-D-глюкозамина, связанных
    b-1,4-гликозидными
    связями.

    Пектиновые вещества содержатся в ягодах,
    фруктах и овощах, способствуют желеобразованию Основной компонент пектиновых
    веществ – пектовая кислота – линейный полисахарид, построенный их остатков
    D-галактуроновой кислоты, связанных 
    a-1,4-гликозидными связями.

    Гетерополисахариды

    Гетерополисахариды имеют в основном животное или
    бактериальное происхождение. Важное значение имеют гетерополисахариды, входящие
    в состав соединительной ткани. Полисахариды соединительной ткани находятся в
    виде углевод-белковых комплексов — протеогликанов. Наиболее важные из
    них: хондроитинсульфаты (кожа, хрящи, сухожилия), гиалуроновая
    кислота
    (хрящи, стекловидное тело глаза, суставная жидкость), гепарин (печень, кровеносные сосуды). Для этих полисахаридов характерны общие черты в
    строении. Они имеют неразветвленную структуру и содержат биозные фрагменты,
    включающие гликуроновые кислоты и ацетилированные аминосахара. Например,
    гиалуроновая кислота состоит из дисахаридных фрагментов
    , включающих D-глюкуроновую кислоту и
    N-ацетил-D-глюкозамин, которые связан внутри биозного фрагмента
    b-1,3-гликозидной связью, между
    биозными фрагментами —
    b-1,4-гликозидной связью.


Лекция № 17. Углеводы: 5 комментариев

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

X

Pin It on Pinterest

X
Share This