16) Олигосахаридтер.
Олигосахаридтердің гидролизінің нәтижесінде пайда болтан
жай қанттардың молекулаларының санына байланысты
олар: дисахаридтерге (екі молекула маннозаға
гидролизденетін), үшқанттарға (үш молекула маннозаға
гидролизденетін) және т.б. бѳлінеді. Олигосахаридтердің
гидролизі екіден алты молекуласы бар маннозалар береді.
Олардың ішіндегі ең маңыздысы - дисахаридтер.Егер дисахарид түзілу үшін моносахаридтің бір молекуласының жартылай ацеталь гидроксил тобы, ал екінші спирттің гидроксил тобы қатынасса, онда дисахаридтің молекуласында бір жартылай гидроксил тобы сақталады.
Нотижесінде моносахаридтің циклді формасының біреуі
берік бекітілмейді, ол альдегидті түрге ѳтеді де, дисахарид
тотықсыздану қасиетін кѳрсетеді, мүндай дисахаридтерді
тотықсызданатындар дейді;
сурет бар
Тотықсыздандыратын дисахаридтер.
1. Мальтоза немесе солодовый сахар («maltum» – солод). Мальтозаны крахмалдан немесе гликогеннен фермент амилазаның қатысуымен гидролиздеу арқылы алуға болады. Мальтоза екі D-глюкоза молекуласынан құралған, біріншісі әрқашан α-D-глюкопираноза.
α(1→ 4)-гликозидтік байланыс
Химиялық қасиеттері. Дисахаридтердің химиялық
қасиеттерін молекулаларының қүрамындагы спиртп гидроксил
топтары және жартылай ацеталь топтары анықтай-
ды. Дисахаридтер ѳздерінің қүрылымы гликозидті болган-
дықтан, сұйытылған минералды қышқылдармен оңай
гидролизденеді және негіздің қатынасында гидролизге
түрақты болып келеді. Қышқылдын қатынасында
гидролизденіп, глюкозидті байланыстар ыдырайды да, моносахаридтерге
айналады. Тотықсызданатын дисахаридтер
карбонилді топқа тән барлық моносахаридтердің химиялық
реакцияларына бейім келеді, яғни олар ерітінділерде мута-
ротацияі-а түседі, фелинг сүйықтыгын тотықсыздандыра-
ды, озазондар түзеді, кѳп атомды спирттерге тотықсызда-
нады, альдон қыніқылдарына тотыгады, кѳгерткіш қышқы-
лын қосып алады және т.б.
17. Қантарға концентрлі сілті ерітіндісінің әсері. Молиш реакциясын қарастырыңыз.
α-нафтолмен түсті реакцияларды (Молиш, 1886 г.) көмірсулар береді, соның ішінде
дисахаридтерде және полисахаридтердегі бос немесе байланысқан кетозалар – әлдеқайда
қарқынды әрекеттеседі. Түстің пайда болуы күшті күкірт қышқылының әсерінен α-нафтолмен
конденсациялау реакциясына түсіп, боялған қосылыстар түзетін фурфурол немесе оның
туындыларын түзе отырып көмірсу молеуласының ыдырауымен түсіндіріледі. α-нафтолды
фурфуролдың туындыларымен конденсацияланып, түсті өнімдер түзетін басқа қосылыстармен
алмастыруға болады. Резорцин бұл жағдайда қызыл-сары түс, тимол – қызыл, дифениламин – көк
түске бояйды. Азот, азотты, бромсутекті және иодсутекті қышқылдардың тұздарымен сапалық реакциясы
айқын білінбейді. Көмірсулардың аталған түсті реакциясы өте сезімтал; ұқыпты жұмыс істегеннің өзінде сынауыққа шаң немесе фильтр қағазының талшығы түсіп кетсе α-нафтолмен оң реакция беруі мүмкін. Бұл реакцияны көмірсуларға жатпайтын кейбір қосылыстар беруі мүмкін, мысалы
молекуласында глюкозаның қалдығы бар танин, сонымен қатар пирогаллол; соңғы жағдайда
реакциялық қоспаны сумен еріткенде түсі жойылады.
Кейбір ақуыздарда мысалы, «глюкопротеидтер», пептидтермен байланысқан көмірсулар
болады және Молиш реакциясын береді. Оларға, мысалы, жұмыртқа альбумині және сілекей муцині жатады. Түсті реакцияларды боялған сақина түрінде, яғни оларды сұйықтықтарды қайтақабаттау жолымен жүргізу ыңғайлы. Мұндай әдіс салыстырмалы сезімтал болып келеді, себебі екі сұйықтықтың шекарасы бөлігіндегі әрекеттесуші заттардың әртүрлі қатынастағы концентрацияларының әртүрлі деңгейінде диффузияның болуымен түсіндіріледі.
19) Тотықсызданбайтын олигосахаридтер(сахароза). Химиялық қасиеті және биологиялық активтілігі. Олигосахаридтер дисахаридтерден басталады, ал олар өзара орталарындағы су молекуласының бөлінуінен пайда болатын гликозидтік байланыспен байланысқан екі моносахарид қалдығынан тұрады. Гликозидтік байланыстың түзілуіне бір моносахаридтік молекуласының спирттік гидроксилі және екінші моносахаридтің гликозидтік гидроксилі қатысып, ал моносахаридтің біреуіндегі екінші гликозидтік гидроксил бос қалса, онда тотықсыздандыратын дисахаридтер (мальтоза, лактоза) пайда болады. Ал егер гликозидті байланыстың түзілуіне екі моносахаридтердің гликозидтік гидроксилінің екеуі де қатысса, онда тотықтыратын дисахаридтер түзіледі. Бұған мысал ретінде сахарозаны келтіруге болады, себебі онда гликозидтік байланыстар α-D-глюкоза мен β- D- фруктозаның гликозидтік гидроксилінің қатысында жүреді. Сондықтан, тотықтырғыш дисахаридтер жағдайында екі моносахарид қалдықтарының арасындағы гликозидтік байланыс, олардың аномерлі көміртегі атомы арқылы пайда болады, ал тотықсыздандырғыш дисахаридтерде – тек екі аномерлі жағдайдың біреуі арқылы пайда болады. Олигосахаридтер өсімдік және жануаолар ағзасында бос және байланған түрде кеңінен таралған. Олардың біреуі –биосинтездің соңғы өнімі есебінде өмірде маңызды орын алады( лактоза), басқалары биосинтез кезінде орталық өнімдер болып есептеледі(мальтоза). Олигосахаридтер гидролиз кезінде моносахаридтерге дейін ыдырайды. Олигосахаридтер д/з- құрамында 2-ден 10-ға дейін моносахарид мүшелері бар молекуланы айтады. Олигосахаридтер суда жақсы ериді, жақсы кристаоданады, тәтті дәмі бар, көмірсулардан тыс компоненттер болмайды. Олигосах-р құрамына кіретін моносах-р санына қарай: дисаха-р- биозидтер, трисах-р – триозидтер, т.б.болып бөледі. Биозидтер қарапайым олигосах-ге жатады. Фелинг сұйығына карай олигосах-ді тотығатын және тотықпайтын қанттарға бөледі. Олигосах-р күрделі қанттар түзу үшін конденсация кезінде 2 моносаз-ң гликозидті гидроксиді топтардан суды кетіру нәтижесінде пайда болатын олигосах-ді тотықпайтын деп атайды. Бұл олигосах-те тотыға алатын бос гликозидті гидроксил жоқ. Тотықсызданбайтын олигосах-р үшін атаудың соңы «пиранозид немесе фуранозид» деп аяқталады.
20. Лактозаның құрылысын анықтау. Химиялық қасиеттері және биологиялық активтілігін жазыңыз.Лактоза (сүт қанты) – глюкоза мен галактоза молекулаларының қалдықтарынан тұратын дисахарид. Су ерітінділерінде α, β – түрлерінде кездеседі. Олардың химиялық құрамдары бірдей болғанмен, физикалық қасиеттері әр түрлі болады. Мысалы α – түрі β – түрінен тәттірек және суда жақсы ериді. Температураға байланысты олар бір түрден екінші түрге енеді. Β – лактоза балалар ішектеріндегі бифидобактериялардың тіршілігін күшейтеді, себебі бұл бактериялар сүт қышқылын бөледі және шіріткіш бактериялардың дамуын тежейді. 95°С — тан жоғары температурада сүт қанты белоктармен және кейбір бос аминқышқылдарымен әрекеттесіп, қою түсті меланоидин түзеді. Меланоидин түзу реакциясы пастерленген, стерилденген қою сүтте және құрғақ сүтте жүреді. Жоғары температурада (170 — 180°С) лактоза карамельденеді де, ерітінді қоңыр түске енеді. Сүт қанты сонымен бірге көптеген ашытылған сүт өнімдерін өндіру технологияларында үлкен роль атқарады.
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
Лактоза коректілігі өте жоғары өнім. Тәттілігі сахарозадан төмендеу
Химиялық қасиеттері жағынан лактоза тотықсызданатын көмірсуларға жатады.Олар оттекті байланысты үзіп электрон беруге қабілетті.Лактоза әлсіз қышқыл,сондықтан натрий гидроксидімен байланысқа түседі.1 моль лаактоза натрий гидроксидінің 2 мольін бейтараптауға күші жетеді.Жалпы лактоза активті зат.Өйткені оның құрылысында спирттің функционалды топтары бар және лактозаның молекуласын альдегид формуласына айнала алады.
Адам организміне түсетін сүт қанты минералды заттардың көзі, олар тканьде қышқыл – сілтілік тепе – теңдікті және қанның осмостық қысымын тұрақты ұстайды, сонымен қатар организмнің қалыпты физиологиялық қызметіне ықпал етеді. Макроэлементтердің ішінде кальций, натрий, магний, күкірт, хлор маңызды орын алады. Лактозаның барлық минералды заттарының жартысынан көбін кальций және фосфор тұздары құрайды.
Адам организмінде кальций сүйек және басқа тканьді қалыптастыруға қатысады, қанттың ұюына, липид алмасуына ықпал етеді, көптеген ферменттерді активтендіреді, бұлшық және жүйке жүйесін реттейді, сонымен қатар клетка мембраналарының өткізгіштігін реттейді.
21) Сахароза С12Н22О11. Сахароза көптеген өсімдіктерде, қант қызылшасында, қант қамысында, сәбізде, қауында, қайың мен үйеңкінің шырындарында болады.
Сахароза — ақ түсті кристалды зат, суда жақсы ериді, дәмі тәтті, балқу температурасы 184-185° С. Сахарозаны балқытып, содан соң қатырса, аморфты мөлдір масса карамель түзіледі.
Сахарозаның ерітіндісі мыс (II) гидроксидімен әрекеттескенде, ашық көк түсті ерітіндінің түзілуі, сахарозаның көпатомды спиртке жататынын көрсетеді.
Сахарозаны күміс (I) оксидінің аммиактағы ерітіндісімен қыздырғанда, "күміс айна" түзілмейді. Бұл сахароза құрамында альдегид тобы жоқ екенін дәлелдейді.
Сахарозаны қышқыл қатысында қыздырғанда гидролизденіп, екі моносахарид — глюкоза мен фруктоза түзіледі:
C12H22O12 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
Сахароза, негізінен, тағам ретінде, кондитер өнеркәсібінде қолданылады. Оны гидролиздеп, жасанды бал алады. Адам және жануарлар организмінде ферменттердің әсерінен ыдырайды. Сахарозаны өнеркәсіпте қант қызылшасынан және қант қамысынан алады.
Сахароза этил спиртін алуда маңызды өнім болып табылады.
Дисахаридтерді сатылап гидролиздеп полисахаридтерден алуға болады:
(C6H12O5)n + nH2O → n/2 C12H22O11
Сахорозаның химиялық қасиеттері оның құрамындағы функционалдық топтарға байланысты. Сахарозаның құрамында гидроксотоптарының болуына байланысты ол глюкоза сияқты мыс гидроксидімен әрекеттесіп, көк түсті мыс сахаратын түзеді. Ал қышқылдарымен әрекеттесіп, күрделі эфирлер түзіледі. Сахарозада альдегид тобы болмағандықтан ол күміс (І) оксидімен әрекеттеспейді.
Мыс сахараты (көк түсті)
22). Амилоза мен амилопектиннің өте ұзын тізбек тәрізді молекулаларындағы бос гидроксил топтары тізбектің соңдарында орналасқан, яғни молекуладағы олардың саны өте аз, сондықтан крахмал тотықсыздандырғыш полисахарид ретінде сілтімен де, мыстың түздарымен де жетерліктей айқын реакция бермейді. А. Йод декстрин ерітіндісін бозғылт немесе қызғылт түске бояйды.
Б. Спирт сулы ерітіндіден декстрин қауыздарын тұндырады.
В. Сілтімен қайнатқанда декстрин ерітіндісі ашық сары немесе қоңыр түске боялған.
Г. Екі валентті мыс декстринмен бір валенттіге дейін тотықсызданады және қыздырғанда реакциялық қоспа қызарады.
200-250 0С дейін қыздырғанда крахмалдың үлкен молекулалары кіші мөлшердегі молекулаларға ыдырап, декстриндер қоспасын түзеді. Крахмал ыдырауының бұл өнімдері крахмалдың өзімен салыстырғанда суда жақсы ериді, еркін глюкозидті гидроксильдердің едәуір көп саны бар және В мен Г тәжірибесінде декстрин бөлшектерінің салыстырмалы көлемі туралы айтуға болады: олардың көлемінің өзгеруінен, яғни крахмал ыдырауы үрдісінің тереңдеуінен әрекеттесу кезінде йодтың түсі қызғылт пен қызыл-бозғылт түс арқылы көктен ашық сарыға дейін боялады және соңында мүлдем жоғалып кетеді. Крахмалдың гидролизі басқа да қосылыстардың гидролизденуі сияқты, қышқылдар қатысында айтарлықтай жылдам жүреді. Нәтижесінде алдымен декстриндер, содан кейін дисахарид – мальтоза С12Н22О11 және гидролизденудің соңғы өнімі – моносахарид D-глюкоза түзіледі.
Жалпы крахмалдың гидролизін келесі теңдеумен жазамыз:
(С6Н10О5)n + nH2O –> n C6H12O6
Кальций карбонатын күкірт қышқылын бейтараптау үшін және ерітіндіден бөліп алуға қолданады:
СаСО3 + Н2SO4 CaSO4 + H2O +CO2
Түзілген азеритін кальций сульфаты (шамамен 2 г в 1 л) және кальций карбонатының артық мөлшерін фильтрлеп бөліп алады.
Крахмал гидролизін жылдамдату үшін кез-келген күшті қышқыл жарамды, мысалы тұз қышқылы, бірақ оны гидролизаттан бөлу күкірт қышқылымен салыстырғанда қиын.
Гидролиз – крахмалдың қышқылдармен қантталуы – техникада паток алу үшін қолданылады. Патоктың құрамында глюкозадан басқа мальтоза мен декстриндердің ауыспалы мқлшері бар.