Химические свойства.. Олигосахариды.

Химические свойства.

· Окисление сахаров. При окислении альдоз образуется три класса кислот: альдоновые, альдаровые и альдуроновые. Альдоновые кислоты образуются при действии слабых окислителей или ферментативно при окислении альдегидной группы в положении С-1 в карбоксильную группу.

· Восстановление моносахаридов. Подобно всем карбонильным соединениям, моносахариды легко восстанавливаются с образованием полиспиртов.

· Производные моносахаридов. Исключительно важной реакцией моносахаридов является образование гликозидов при взаимодействии активного палуацетального или полулегального гидроксила с гидроксильной группой другого соединения.

Олигосахариды.

Олигосахариды классифицируют: • в зависимости от числа моносахаридных фрагментов, входящих в олигосахариды: дисахариды, трисахариды, тетрасахариды и т. д.; • по составу моносахаридных остатков: — гомоолигосахариды, состоящие из остатков одного вида моносахарида; — гетероолигосахариды, состоящие из остатков разных сахаров; • в зависимости от порядка соединения мономеров: — линейные и разветвленные; • восстанавливающие и невосстанавливающие. Из олигосахаридов в природе наиболее широко распространены дисахариды. У восстанавливающих дисахаридов связь между мономерами осуществляется за счет спиртового и полуацетального гидроксилов. Таким образом, одно из моносахаридных звеньев сохраняет свободный полуацетальный гидроксил, который определяет восстанавливающие свойства и все реакции, свойственные моносахаридам. У невосстанавливающих дисахаридов гликозидная связь образована за счет полуацетальных гидроксилов обоих моносахаридов. Они не содержат свободного полуацетального гидроксила и не проявляют характерных реакций альдегидной группы.

Современная номенклатура олигосахаридов основана на известных конфигурациях моносахаридов. Кроме приведенной выше, имеются другие принципы построения номенклатуры олигосахаридов. В настоящее время широко используются сокращенные записи названия сахаров, исходя из трехбуквенной символики обозначений моносахаридов.

Сахароза, или тростниковый, или свекловичный сахар, — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы. Содержится в тканях растений. Является продуктом питания (бытовое название — сахар ). В промышленности сахарозу вырабатывают из сахарного тростника (стебли содержат 10–18%) или сахарной свеклы (корнеплоды содержат до 20% сахарозы).

Мальтоза, или солодовый сахар, — дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы. Присутствует в прорастающих семенах злаков.

Лактоза, или молочный сахар, — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и галактозы. Присутствует в молоке всех млекопитающих (2–8, 5%).

Полисахариды — это углеводы, образующиеся в результате реакции поликонденсации множества (несколько десятков и более) молекул моносахаридов. Свойства полисахаридов — не растворяются или плохо растворяются в воде, не образуют ясно оформленных кристаллов, не имеют сладкого вкуса.

Основная масса всех углеводов, встречающихся в природе, существует в виде полисахаридов. С точки зрения их функционального назначения полисахариды можно разделить на две основные группы. Первая группа, в которую входит, например, целлюлоза, несет главным образом структурную функцию. Вторая группа, представителем которой является, в частности, гликоген, выполняет функции, связанные с питанием. Эти молекулы играют в основном роль депо и могут быть легко мобилизованы путем превращения в моносахариды, претерпевающие затем дальнейшие превращения в процессе обмена. С точки зрения общих принципов строения полисахариды также можно разделить на две группы: гомополисахариды и гетерополисахариды. Первая группа характеризуется наличием в составе молекулы только одного вида моносахарида (хотя типы связей между отдельными звеньями могут быть при этом различными); для второй группы характерно наличие двух или более типов мономерных звеньев.

Крахмал (С₆Н₁₀О₅)_n — полимер, мономером которого является α -глюкоза. Полимерные цепочки крахмала содержат разветвленные (амилопектин, 1, 6-гликозидные связи) и неразветвленные (амилоза, 1, 4-гликозидные связи) участки. Крахмал — основной резервный углевод растений, является одним из продуктов фотосинтеза, накапливается в семенах, клубнях, корневищах, луковицах. Содержание крахмала в зерновках риса — до 86%, пшеницы — до 75%, кукурузы — до 72%, в клубнях картофеля — до 25%. Крахмал — основной углевод пищи человека (пищеварительный фермент — амилаза).

Гликоген (С₆Н₁₀О₅)_n — полимер, мономером которого также является α -глюкоза. Полимерные цепочки гликогена напоминают амилопектиновые участки крахмала, но в отличие от них ветвятся еще сильнее. Гликоген — основной резервный углевод животных, в частности, человека. Накапливается в печени (содержание — до 20%) и мышцах (до 4%), является источником глюкозы.

Целлюлоза (С₆Н₁₀О₅)_n — полимер, мономером которого является β -глюкоза. Полимерные цепочки целлюлозы не ветвятся (β -1, 4-гликозидные связи). Основной структурный полисахарид клеточных стенок растений. Содержание целлюлозы в древесине — до 50%, в волокнах семян хлопчатника — до 98%. Целлюлоза не расщепляется пищеварительными соками человека, т. к. у него отсутствует фермент целлюлаза, разрывающий связи между β -глюкозами.

Инулин — полимер, мономером которого является фруктоза. Резервный углевод растений семейства Сложноцветные.

Гликолипиды — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и липидов.

Гликопротеины — комплексные вещества, образующиеся в результате соединения углеводов и белков.