Дисахариды (биозы)

Дисахариды – продукты конденсации двух молекул моносахаридов:

2 С₆Н₁₂О₆ Н₂О + С₁₂Н₂₂О₁₁

Отщепление воды идёт при участии двух спиртовых групп. В зависимости от того, какие спиртовые группы участвуют в выделении воды, различают два вида дисахаридов: дисахариды с I типом связи (или невосстанавливающие – когда выделение воды происходит за счёт двух полуацетальных групп) и дисахариды со II типом связи (или восстанавливающие – когда конденсация идёт с участием одной полуацетальной и одной рядовой группы).

Примером дисахарида с I типом связи может быть сахароза (тростниковый или свекловичный сахар). Она содержится в сахарном тростнике, сахарной свекле (до 28 % от сухого вещества), соках растений и плодах. Сахароза существует только в циклической форме, её молекула построена из D-глюкопиранозы и D-фруктофуранозы:

В молекуле сахарозы гликозидная связь (1–2) между моносахаридами образуется за счет гликозидных гидроксилов обеих молекул, т. е. свободный гликозидный гидроксил отсутствует. Вследствие этого отсутствует восстанавливающая способность сахарозы, она не дает реакции «серебряного зеркала», поэтому ее относят к невосстанавливающим дисахаридам.

Сахароза широко распространена в природе. Это – белое кристаллическое вещество, сладкое на вкус, хорошо растворимое в воде с образованием пересыщенных растворов – сиропов, которые долго не кристаллизуются.

Сахароза гидрализуется, распадаясь на глюкозу и фруктозу, при этом происходит изменение угла вращения плоскополяризованного света

α_сах = + 68,5,

α_{гиддролизата} = - 40,5 (+ 52,5 – глюкоза и – 93 – фруктоза).

Такое явление носит название инверсии.

К дисахаридам со II типом связи относятся лактоза (молочный сахар), мальтоза (солодовый сахар), содержащаяся в солоде – проросших, а затем высушенных и измельченных зёрнах хлебных злаков, и др.

 

Мальтоза состоит из двух остатков D-глюкопиранозы, которые связаны (1–4)-гликозидной связью, т.е. в образовании простой эфирной связи участвуют гликозидный гидроксил одной молекулы и спиртовой гидроксил при четвёртом атоме углерода другой молекулы моносахарида. Мальтоза представляет собой белые кристаллы, хорошо растворимые в воде, менее сладкие на вкус, чем кристаллы сахарозы.

В мальтозе имеется свободный гликозидный гидроксил, вследствие чего сохраняется способность к раскрытию цикла и переходу в альдегидную форму. В связи с этим мальтоза способна вступать в реакции, характерные для альдегидов, и в частности давать реакцию «серебряного зеркала», поэтому ее называют восстанавливающим дисахаридом. Кроме того, мальтоза вступает во многие реакции, характерные для моносахаридов, например образует простые и сложные эфиры (см. химические свойства моносахаридов).

Общие химические свойства дисахаридов

1. Для дисахаридов характерны реакции по гидроксильным группам.

2. При кислотном или ферментативном гидролизе дисахариды превращаются в моносахариды, из которых они состоят.

3. Реакции карбонильной группы дают только дисахариды со II типом связи.