68.Углеводы классификация: можно разделить на три группы:
1) Моносахариды – углеводы, способные гидролизоваться с образованием более простых углеводов. К данной группе относятся гексозы (глюкоза и фруктоза), а также пентоза (рибоза).
2) Олигосахариды – продукты конденсации нескольких моносахаридов (например, сахароза).
3) Полисахариды – полимерные соединения, содержащие большое число молекул моносахаридов.
Глюкоза C6H12O6 (альдегидоспирт).
Глюкоза может существовать в линейной и циклической формах:
68
(а)Моносахариды (монозы) являются
гетерофункциональными соединениями.
В их молекулах одновременно содержатся
и карбонильная (альдегидная
или кетонная), и несколько гидроксильных
групп,
т.е. моносахариды представляют собой
полигидроксикарбонильные соединения
- полигидроксиальдегиды и полигидроксикетоны.
В зависимости от этого моносахариды
подразделяются на альдозы (в
моносахариде содержится альдегидная
группа) и кетозы (содержится
кетогруппа). Например, глюкоза – это
альдоза, а фруктоза – это кетоза.
глюкоза фруктоза В зависимости от числа атомов углерода в молекуле моносахарид называется тетрозой, пентозой, гексозой и т.д. Если объединить последние два типа классификации, то глюкоза – это альдогексоза, а фруктоза – кетогексоза. Большинство встречающихся в природе моносахаридов – это пентозы и гексозы.
69. Номенклатура моносахаридов В основу номенклатуры альдоз положены тривиальные названия моносахаридов состава Cn(H2O)nCn(H2O)n с линейной цепью углеродных атомов: рибоза, глюкоза, фруктоза.Название кетоз образуются введением суффикса "-ул" - в название соответствующей альдозы: рибоза → рибулоза; некоторые кетосахара имеют тривиальные названия, например, фруктоза (кетогексоза).
70. Химические свойства. Для моносахаридов характерны реакции, свойственные спиртам, альдегидам и кетонам, так как в молекулах простых сахаров содержатся гидроксильные и в скрытом виде карбонильные группы. При взаимодействии моносахаридов с различными веществами реакции могут протекать: по карбонильной группе, гидроксильным группам либо с изменением углеродного скелета молекулы. 1. Альдегидная группа моносахаридов окисляется до карбоксильной группы с образованием альдоновых кислот. 2. При нагревании моносахаридов с концентрированными кислотами происходит дегидратация молекулы. Из пентоз образуется фурфурол, из гексоз – оксиметилфурфурол:
3. Моносахариды D-ряда (глюкоза, фруктоза, манноза) расщепляются при каталитическом действии ферментов дрожжей.
71. Физические свойства. Моносахариды – твердые вещества, легко растворимые в воде, плохо – в спирте и совсем нерастворимые в эфире. Водные растворы имеют нейтральную реакцию на лакмус. Большинство моносахаридов обладают сладким вкусом, однако меньшим, чем свекловичный сахар.
72. Полисахариды широко распространены в природе. Полисахариды - это природные высокомолекулярные углеводы, макромолекулы которых состоят из остатков моносахаридов. По функциональным свойствам они подразделяются на три группы. Структурные полисахариды придают клеткам, oрганам и целым организмам механическую прочность. Водорастворимые полисахариды высоко гидратированы и предохраняют от высыхания клетки и ткани. Наконец, резервные полисахариды служат энергетическим ресурсом, из которого номере необходимости в организм поступают моносахариды, являющиеся клеточным "топливом". Благодаря полимерной природе резервные полисахариды осмотически неактивны и поэтому могут накапливаться в клетках в больших количествах.
73. Структура полисахаридов Основные представители - крахмал и целлюлоза - построены из остатков одного моносахарида - глюкозы. Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую молекулярную формулу:(C6H10O5)n, но совершенно различные свойства. Это обьясняется особенностями их пространственного строения. Крахмал состоит из остатков -глюкозы, а целлюлоза – из -глюкозы, которые являются пространственными изомерами и отличаются лишь положением одной гидроксильной группы (выделена цветом):
Полисахариды,
построенные из моносахаридных звеньев
одного типа, называются гомогликаны,
а построенные из различных моносахаридных
звеньев — гетерогликаны.
Оба полимера могут быть линейными или
разветвленными.
74. Полисахариды являются высокомолекулярными соединениями, содержащими сотни и тысячи остатков моносахаридов. Общим для строения полисахаридов является то, что остатки мо-носахаридов связываются за счет полуацетального гидроксила одной молекулы и спиртового гидроксила другой и т.д. Каждый остаток моносахарида связан с соседними остатками гликозидными связями. Полигликозиды могут содержать разветвленные и неразветвленные цепи. Остатки моносахаридов, входящие в состав молекулы, могут быть одинаковыми или разными. Наибольшее значение из высших полисахаридов имеют крахмал, гликоген (животный крахмал), клетчатка (или целлюлоза). Все эти три полисахарида состоят из молекул глюкозы, по-разному соединенных друг с другом. Состав всех трех соединений можно выразить общей формулой: (С6Н10О5)n