Лекция №47. Дисахариды. Полисахариды. План

1. Дисахариды, свойства, получение, применение.

2. Полисахариды, свойства, получение, применение.

Олигосахариды (oligos – «малый») – низкомолекулярные сахароподобные углеводы, содержащие от двух до десяти остатков моносахаридов (обычно гексоз), соединенных гликозидными связями.

Простейшими из них являются дисахариды.

Дисахариды – продукты конденсации двух моносахаридов.

Важнейшие природные представители: сахароза (тростниковый или свекловичный сахар), мальтоза (солодовый сахар), целлобиоза. Все они имеют одну иту же империческую формулу: С₁₂Н₂₂О₁₁ , т.е. являются изомерами.

Строение.

1. Молекулы дисахаридов могут содержать два остатка одного моносахарида или два остатка разных моносахаридов.

2. Связи, образующиеся между остатками моносахаридов, могут быть двух типов:

а) связь, в образовании которой принимают участие полуацетальные гидроксилы обеих молекул моносахаридов.

Например, образование молекулы сахарозы:

а) Полуацетальные

гидроксилы

₆СН₂ОН

₅ О ₁СН₂ОН О Н

Н Н Конденсация

Н _{2 5}

⁴ ОН Н ¹ + Н НО

_{3 2} Гидролиз

НО ОН Н О ⁶ СН₂ОН

Н ОН ОН Н

α- Глюкоза β- Фруктоза

(повернута на 180˚)

СН₂ОН

О СН₂ОН О Н

Н Н

Н ₂ Н НО + Н₂О

ОН Н ¹ +

НО О СН₂ОН

Н ОН ОН Н

Сахароза

( α-1,2-гликозидная связь)

б) Уравнение получения сахарозы можно записать и так:

СН₂ОН СН₂ОН

О О

Н Н Н Н

Н Н

ОН Н ¹ ОН Н

НО О Н ОН

└┘

Н ОН Н ОН

α- Глюкоза

+

– Н₂О О

₆ СН₂ОН ОН ₆ СН₂ОН

О О

⁵ Н ОН ^{2 5} Н ОН ²

_{4 3 4 3 1}

Н СН₂ОН Н СН₂ОН

ОН Н ОН Н

β-фруктоза Сахароза

б) связь, в образовании которой принимают участие полуацетальный гидроксил одного моносахарида и спиртовый гидроксил другого моносахарида.

Например, образование молекул мальтозы и целлобиозы:

Полуацетальные гидроксилы

₆ СН₂ОН ₆ СН₂ОН

О О

Н ⁵ Н Н ⁵ Н Конденсация

Н Н

⁴ ОН Н ^{1 4} ОН Н ¹ Гидролиз

ОН ^{3 2} ОН НО ^{3 2} ОН

Н ОН Н ОН

α-Глюкоза α-Глюкоза

Спиртовый СН₂ОН СН₂ОН

гидроксил Н О Н Н О Н

Н Н

ОН Н ^{1 4} ОН Н + Н₂О

Н О ОН

Н ОН Н ОН

Мальтоза

(α-1,4-гликозидная связь)

Полуацетальные гидроксилы

₆ СН₂ОН ₆ СН₂ОН

О О

Н ⁵ ОН Н ⁵ ОН Конденсация

Н Н

⁴ ОН Н ¹ + ⁴ ОН Н ¹ Гидролиз

ОН ^{3 2} Н НО ^{3 2} Н

Н ОН Н ОН

β-Глюкоза β-Глюкоза

Спиртовый СН₂ОН СН₂ОН

гидроксил Н О Н О ОН

Н Н

ОН Н ¹ О ⁴ ОН Н + Н₂О

НО Н

Н ОН Н ОН

Целлобиоза

(α-1,4-гликозидная связь)

Отсутствие или наличие в молекулах дисахаридов полуацетального гидроксила существенно отражается на их свойствах.

Лактоза (молочный сахар) состоит из остатков глюкозы и галастозы

СН₂ОН

СН₂ОН СН₂ОН СН₂ОН

ОН О Н О ОН ОН Н ОН О

//

Н Н Н Н С

ОН Н О ОН Н ОН Н О ОН Н \

Н Н Н

Н Н Н

Н ОН Н ОН Н ОН Н ОН

Закрытая форма Открытая форма лактозы