16. Моносахариды: Энантиомеры, диастереомеры. Кольчато-цепная таутомерия. Реакции карбонильных и циклических форм.

Углеводы яв-ся наиболее распространенными природными органическими веществами: целлюлоза, хлопок, древесина, крахмал…

Животные не синезируют углеводы: пол-ют из растений, а те пол-ют реакцией фотосинтеза в хлорофилле:

6СО₂+6Н₂О ^h C₆H₁₂O₆+6O₂

Классификация:

Углеводы

Монозы Полиозы

Альдозы Кетозы

Триозы,тетрозы, пентозы,гексозы

Низкомолек-ые высокомол-ые

Сахароподобные несахаропод-ые

Восстан-щие невосст-ие

Гомополи- Гетерополи-

сахариды сахариды

Моносахариды – многоатомные альдегидо- (глюкоза,галактоза) и кетоспирты (фруктоза). В зав-ти от числа атомов С дел-ся на триозы,тетрозы, пентозы,гексозы.

О О

С Н С Н

Н С ОН НО С Н

СН₂ОН СН₂ОН

D-глицеральдегид L-глицеральдегид

В крисст-ом виде сущ-ют в циклической форме(полуацетали), в р-ре равновесие между цикл-ой и цепной формой.

Та цикл-ая форма, у которой полуацетальный гидроксил расположен по одну сторону с гидроксилом, опред-щим конфигурацию монозы (D или L ряд) наз-ся -формой. Если наоборот, то -форма. Это аномеры. У них разл-ые физ и хим св-ва. Так, -D-глюкоза труднее -D-глюкозы раств-ся в воде.

Свойства моносахаридов.

1)при осторожном окислении (бромная вода) пол-ся альдоновые кислоты.

2)Укорачивание цепи альдоз: окисл-ие кальциевой соли пероксидом Н₂ в присутствии солей Fe³⁺:

СН₂ОН-(СНОН)₄-СООН СН₂ОН-(СНОН)₃-СНО+СО₂

3)удлинение цепи возможно последовательным воздействием синильной кислоты, воды и амальгамы натрия.

Биохим-ие функции:

1)биоэнергетическая – в-ва данного класса способны окисл-ся с переходом выд-щегося тепла в запасы(АТФ).

2)структурная – в образовании молекул ДНК и РНК.

Моносахариды также могут вып-ть функции в межклеточной регул-ии обмена в-в.

Олигосахариды обладают сладким вкусом,хорошо раств-ся в воде. Простейшие дисахариды: сахароза при гидролизе переходит в d-глюкозу и d-фруктозу.

Дисахарид пол-ся при действии 2 моносахаридов и выделении воды. В зав-ти от того за счет каких гидроксилов выд-ся вода различаютпо характеру связи гликозид-гликозиды и гликозид-гликозы, а по свойствам восст-ие и невосст-ие (AgОН).

В этих молекулах есть два остатка D-глюкозы:

HO CH₂ HO CH₂

O O

HO O O

OH OH OH OH

-гликозидная связь. Мальтоза.

HO CH₂ HO CH₂

О О

О О

ОН ОН ОН ОН ОН

- гликозидная связь. Целлобиоза.

Биохим-ие функции.

-Образует хим.связи, комплексы с мембранными белками:

1)обеспечивает межклеточное взаим-ие

2)контролирует межклеточное деление

3)ингибируют

-Иммунологическая функция: антигенотканевые(?) – клетки не подвергаются иммунологической атаке.

Полисахариды остатки моносахаридов связанные гликозид-гликозной связью(полигликозиды). Участвуют и пентозаны и гексозаны. Во втором случае пол-ся крахмал, клетчатка из глюкозы, гликоген.

Крахмал яв-ся главным запасным в-вом растений. Представляет смесь нескольких полисахаридов из двух фракций: амилозы (15-25%) и амилопектина(75-85%).амилопектин очень разветвленная цепь(~ 4000 глюкоз).

Животные организмы запасают глюкозу в виде животного крахмала – гликогена, откладыв-ся в основном в печени и мышцах.

Клетчатка яв-ся главной составной частью оболочек раст-ых клеток. Наиб.чистая целлюлоза – хлопок (>90%),древесина - ~50%.