 |
Углеводы. Моносахариды. План занятия. Учебные элементы темы. 1. Триозы: альдотриозы кетотриозы. Циклические формы моносахаридов
|
|
|
|
Углеводы. Моносахариды
План занятия
1. Проверка посещаемости и информация
2. Устный опрос и коррекция знаний
3. Лабораторная работа № 5
4. Подведение итогов занятия
УЧЕБНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕМЫ
Моносахариды – это полигетерофункциональные соединения. В их молекулах одновременно содержатся одна оксо-группа (альдегидная или кетонная) и несколько гидроксильных групп
Моносахариды классифицируют:
I. По характеру карбонильной группы:
 | |||
 |
с группой – альдозы с группой – кетозы
 | |||
 | |||
II. По числу атомов углерода в цепи:
1. Триозы: альдотриозы кетотриозы
 | |||
 | |||
глицериновый альдегид дигидроксиацетон –
простейшие представители моносахаридов
2. Тетрозы: альдотетрозы и кетотетрозы – в природе встречаются редко.
3. Пентозы: альдопентозы:
 |  |  |
рибоза 2–дезоксирибоза ксилоза
кетопентозы:
 | |||
 | |||
рибулоза ксилулоза
4. Гексозы:
альдогексозы: кетогексозы:
 |  |  | |||||
 |
манноза глюкоза галактоза фруктоза
Приведенные формулы являются проекционными формулами Фишера. С их помощью изображают моносахариды с открытой, незамкнутой цепью. Кроме того, эти формулы используют для определения относительной конфигурации моносахаридов (принадлежности к L- или Д-ряду), т. е. для изображения их стереоизомеров.
|
|
|
Циклические формы моносахаридов
Являясь гидроксиальдегидами или гидроксикетонами, открытые (незамкнутые) формы моносахаридов могут самопроизвольно превращаться в полуацетали с циклическим строением. Это обусловлено тем, что пяти– и шестиуглеродные цепи моносахаридов способны находиться в выгодной клешневидной конформации. При этом карбонильная (альдегидная или кетонная) группа сближается в пространстве со спиртовой ОН–группой у С4 или С5. Нуклеофильный атом кислорода ОН–группы атакует элеткрофильный атом углерода карбонильной группы. В результате их внутримолекулярного взаимодействия по механизму нуклеофильного присоединения происходит замыкание цикла и образуется циклический полуацеталь. При этом группы атомов, находящиеся в цепной, незамкнутой формуле слева от линии углеродной цепи, располагаются над циклом, а находящиеся справа – под циклом. Исключение составляет ОН–группа, которая образуется при циклизации и называется полуацетальной или гликозидной. Она может располагаться как над, так и под плоскостью цикла. Этим обусловлено наличие у каждого моносахарида двух стереоизомеров (аномеров): α –аномера, если гликозидный гидроксил у моносахарида Д–ряда располагается под циклом; и β –аномера, если – над циклом:
 |
Шестичленный цикл с кислородом называется пиранозным. Вследствие этого Д–глюкозу в циклической форме называют α -Д-глюкопираноза или β -Д-глюкопираноза. Причем, у моносахаридов Д–ряда группировка СН2ОН шестого атома углерода всегда располагается над циклом.
Пятичленный цикл с кислородом называется фуранозным. Рибоза в циклической форме существует в виде двух изомеров – α -Д-рибофуранозы или β -Д-рибофуранозы.
Несмотря на то, что фруктоза – это кетогексоза (шестиуглеродный моносахарид), в циклической форме она существует, преимущественно, в виде фуранозного цикла:
|
|
|
 |
Приведенные циклические формулы моносахаридов называются формулами Хеуорса. Они не отражают реальной пространственной формы молекул, поскольку пиранозы в пространстве принимают наиболее выгодную кресловидную конформацию, а фуранозные циклы – конформацию конверта.
|
|
|
