Химические свойства

Из-за отсутствия свободной полуацетальной гидроксигруппы, невосстанавливающие дисахариды не способны к таутомерным превращениям и мутаротации. Они не взаимодействуют с раствором Фелинга, не реагируют с раствором Толленса, не образуют гидразонов и фенилозазонов, устойчивы к действию щелочей. Так, трегалоза и сахароза в присутствии щелочей не изомеризуются и не гидролизуются, но образуют сахараты. Как и восстанавливающие дисахариды, биозы алкилируются и ацилируются по гидроксигруппам с образованием простых и сложных эфиров.

Исчерпывающее метилирование и последующий гидролиз продукта метилирования:

сахароза

октаметилсахароза

2,3,4,6-тетра-О-метил-α,D- 1,3,4,6-тетра-О-метил-,D-

глюкопираноза фруктофураноза

Ацилирование сахарозы и гидролиз продукта реакции:

октаацетилсахароза

Гидролиз (инверсия) сахарозы. При кислотном или ферментативном гидролизе сахарозы образуются D-глюкоза и D-фруктоза:

Сахароза + H₂O  D-глюкоза + D-фруктоза + 66,5° +52,5° -92,5°

инвертный сахар

Природным инвертным сахаром, содержащим дополнительные биологические компоненты, является мед. Для ориентировочной оценки степени сладости сахаров используют данные Грютте: сахароза – 1,00; фруктоза – 1,25; глюкоза – 0,70; мальтоза – 0,60; лактоза – 0,25.

Раффиноза – α,D-галактопиранозил-[1→6]-α,D-глюкопиранозил-[1→2]-β,D-фруктофуранозид. Это невосстанавливающий трисахарид, представляющий собой бесцветное вещество, растворимое в воде и спирте. Раффиноза не восстанавливает растворы Фелинга и аммиаката серебра. Она устойчива к щелочам, гидролизуется кислотами, ферментами. Получают ее из отходов производства сахарозы, из хлопчатника и других растений. Играет в растениях роль запасного углевода. Она входит в состав невосстанавливающего тетрасахарида – стахиозы:

стахиоза

раффиноза

сахароза

Раффиноза и стахиоза содержатся в бобовых и масличных культурах (соя, арахис, люпин, чечевица и т.д.) в количестве до 5-8

Мелецитоза – невосстанавливающий трисахарид; компонент сладких выделений многих деревьев, в частности лип и тополей.

Гидролиз мелецитозы ,D-Glcр-(13)-,D-Fruf-(21)-,D-Glcр приводит к смеси ,D-глюкопиранозы, ,D-фруктофуранозы и ,L-галактопиранозы.

ПОЛИСАХАРИДЫ

Полисахариды – высокомолекулярные углеводы, представляющие собой продукты поликонденсации остатков моносахаридов или их производных. Моносахаридные остатки соединяются между собой гликозидными связями; по химической природе они являются полигликозидами (биополимерами). Гликозидная связь в полисахаридах так же, как и в дисахаридах, образуется при взаимодействии остатков моносахаридов в ходе реакции дегидратации. При этом каждое звено моносахарида связано гликозидными связями с предыдущим и последующим звеньями. В состав полисахаридов могут входить разные моносахариды, но наиболее часто встречаются гексозы D-глюкоза, D-манноза, D-фруктоза, D- и L-галактоза и пентозы D-ксилоза, D-арабиноза. Степень полимеризации составляет от 10 – 20 до нескольких тысяч остатков. Каждый остаток монозы в составе полисахаридов может находиться в пиранозной или фуранозной форме, иметь α- или β-конфигурацию. Для связи с последующим звеном предоставляется гликозидная гидроксигруппа, а для связи с предыдущим звеном – обычная спиртовая гидроксигруппа, чаще всего у атомов С⁴ или С⁶. В полисахаридах растительного и животного происхождения образуются 1,2- , 1,3-, 1,4- и 1,6-гликозидные связи. На конце молекулы часто находится восстанавливающий остаток моносахарида, но поскольку его доля по отношению ко всей молекуле очень мала, то полисахариды почти не проявляют восстанавливающих свойств.

Классификация. В зависимости строения полисахариды делятся на линейные и разветвленные, по составу – на гетерополисахариды, которые состоят из остатков различных моносахаридов, и гомополисахариды, состоящие из остатков одного и того же моносахарида. Гомополисахариды, включающие наиболее распространенную в природе D-глюкозу, называются глюканами. К ним относятся крахмал, целлюлоза, гликоген.

Названия гомополисахаридов слагаются из названий входящих в их состав редуцирующих моносахаридов, в которых суффикс «-оза» меняется на суффикс «-ан» (глюкан, маннан и т.д.). Разветвленный полисахарид, в основной цепи которого находятся остатки глюкозы, а в боковой остатки маннозы, называют манноглюканом, а в случае обратного распределения моноз – глюкоманнаном.

Полисахариды, составляющие в природе главную массу органического вещества, выполняют в организмах важнейшие биологические функции:

структурную в составе клеточных стенок (целлюлоза, гемицеллюлозы, пектины растений, хитин); энергетическую (крахмал, гликоген,), защитную (камеди),