Здавалка
Главная | Обратная связь

Глициты – многоатомные спирты, производные моносахаридов



D-Сорбит D-Маннит

Раздел 11. Углеводы. Олигосахариды. Полисахариды.

Исходный уровень знаний для усвоения темы основан на школьной

программе органической химии, программе по биологии «Фотосинтез. Биологическме функции углеводов.», общей химии «Физико-химия дисперсных систем. Растворы ВМС», разделах 1, 3 – 6, 10 данного пособия.

 

Для усвоения темы и приобретения компетенции по данному разделу надо знать структурные формулы соединений:

- дисахаридов лактозы, мальтозы, сахарозы, целлобиозы

- фрагментов гомополисахаридов амилозы(связи а( 1-4), амилопектина и гликуогена ( связи а( 1-4), а( 1-6)), декстрана ( связи а( 1-6)), целлобиозы ( связи β( 1-4))

- биозных фрагментов гетерополисахаридов гиалуроновой, хондроитинсерной кислот, гепарина.

-определять тип гликозидной связи, наличие редуцирующих или нередуцирующих свойств.

Ключевые слова:

Амилоза, амилопектин, гепарин, гиалуроновая кислота, декстран, декстрин, дисахариды, крахмал, лактоза, мальтоза, олигосахариды, сахароза, хондроитинсульфат, циклодекстрины, целлобиоза, целлюлоза.

 

Содержание раздела (Дидактические единицы)

11.1 Олигосахариды. Строение, свойства, медико-биологическое

значение. Дисахариды. Классификация. Состав, химические свойства, качественные реакции обнаружения. Нередуцирующий дисахарид сахароза

Редуцирующие дисахариды (α- и β- лактоза, мальтоза, целлобиоза).

11.2 Полисахариды: строение, медико-биологическое значение, физические, химические свойства, условия гидролиза. Качественные реакции обнаружения крахмала, гликогена.

Гомополисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза, декстран).

Гетерополисахариды - глюкозаминогликаны (гиалуроновая кислота,

хондроитинсульфат, гепарин)

 

Основы теории. Приложение.

Изучаемые дисахариды имеют одинаковую брутто-формулу, но различный химический состав и типы гликозидных связей. При гидролизе образуют два моносахарида.

С12Н22О11 + Н2О ——> С6Н12О6 + С6Н12О6

дисахарид моносахарид моносахарид

Классифицируют на редуцирующие и нередуцирующие (таблица 7)

Термин редуцирующий означает способность к окислению, т.е. восстановлению другого вещества. Редуцирующие дисахариды окисляются, восстанавливаются, проявляют типичные качественные реакции, характерные для моносахаридов, содержащих альдегидные группы (с гидроксидом меди (+2), реактивом Фелинга). В редуцирующем дисахариде один моносахарид обязательно содержит свободный полуацетальный ( аномерный) гидроксил.

 

Дисахариды: состав, гидролиз, редуцирующая способность, типы связей

Таблица 7

 

 

Дисахарид Продукты гидролиза   Тип гликозидной связи Способность к дисахарида окислению
сахароза а-глюкоза и β- фруктоза 1-а, 2- β нередуцирующий
а-лактоза а- галактоза и глюкоза а–(1,4 ) редуцирующий
β- лактоза β –галактоза и глюкоза β -( 1,4) редуцирующий
мальтоза а-глюкоза и а- глюкоза а–(1,4) редуцирующий
целлобиоза β -глюкоза и β - глюкоза β -( 1,4) редуцирующий

Строение сахарозы

В нередуцирующем дисахариде сахароза оба моносахарида соединяются друг с другом с помощью двух полуацетальных гидроксилов (гликозидная связь указана стрелкой). Сахароза не дает качественные реакции на свободную альдегидную группу, ее диагностируют по реакции Селиванова

(обнаруживают фруктозу). Сахароза - пищевой углевод, легко всасывается,

в кровь. Называют «легкоусвояемый углевод». После употребления в пищу уровень глюкозы в крови быстро повышается.

Сахароза (связь β -1, а- 2).

Состоит из β –D- фруктофуранонозы и а—D- глюкопиранозы

Строение лактозы

β -Лактоза – дисахарид молока, основной источник углеводов для организма новорожденного, моносахарид галактоза в составе лактозы необходим для формирования защитных белков иммуноглобулинов – сложных гликопротеинов. аЛактоза содержится в молоке животных.

а и β- Лактоза отличаются типом гликозидной связи ( на связь указывает стрелка)

 

 

β - лактоза(связь β-1, 4)

а -лактоза

( связь α-1, 4)

( Оба редуцирующих моносахарида сохраняют полуацетальный гидроксил)

Скобкой выделен полуацетальный гидроксил

Гликозаминогликаны (ГАГ) составляют матрикс соединительной ткани - самой распространенной ткани нашего организма. В таблице 8 представлены формулы дисахаридных фрагментов наиболее важных гетерополисахаридов, типы связей в биозных фрагментах и между биозными фрагментами.

 

 

Гликозаминогликаны: состав и типы связей

Таблица 8

класс состав Тип связи в биозном фрагменте Тип связи между биозными фрагментами
Гиалуроновая кислота Д-глюкуроновая кислота N-ацетилглюкозамин Бета-1,3 Бета-1.4
Хондроитин-4-сульфат (ХС-А) Д-глюкуроновая кислота N-ацетил-Д-галактозамин-4-сульфат Бета-1,3 Бета-1,4
Хондроитин-6-сульфат (ХС-6) Д-глюкуроновая кислота N-ацетил-Д-галактозамин-6-сульфат Бета-1,3 Бета-1.4
Гепарин Д-глюкуронат-2-сульфат N-ацетил-Д-галактозамин-6-сульфат Альфа-1,4 Альфа-1.4

 

Биологические функции полисахаридов.

 

Крахмал - пищевой продукт, запасной полисахарид растений. Переваривается медленнее сахарозы, не вызывает быстрого повышения уровня глюкозы в крови, относится к трудно усвояемым углеводам.

Гликоген – запасной полисахарид тканей животных, человека, грибов. В организме человека содержится клетках всех видов тканей (в печени до

( 5 -8)% от сухой массы органа, в мышцах (0,5-0,8)%, участвует в поддержании постоянного уровня глюкозы в крови.

 

Целлюлоза – полисахарид растений, содержится в пищевых продуктах растительного происхождения (овощи, фрукты, крупы), в организме не переваривается, но необходим для перистальтики кишечника, адсорбирует в кишечнике токсины и холестерин.

 

Гиалуроновая кислота. Широко распространена в живой природе:

в тканях и жидкостях животных и человека (стекловидное тело глаза, суставная жидкость, рыхлая соединительная ткань, кожа, пуповина, стенки сосудов, почечные канальцы, мембрана яйцеклетки и др.), присутствует у микроорганизмов (капсулы гемолитического стрептококка, стафилококка). Служит смазочным материалом в суставах, придает тканям эластичность и устойчивость к сжатию, оказывает сопротивление перемещению воды под действием внешних сил. Применяется как лекарственный препарат при заболевании суставов, заболеваниях сосудов, в составе косметологических средств.

 

Хондроитинсульфат( хондроитинсерная кислота). Содержится в хрящах, сухожилиях, костях, роговице глаза, в сердечном клапане. Применяют как лекарственные препараты при патологии соединительной ткани различного происхождения( генезиса).

 

Гепарин – антикоагулянт крови, синтезируется в печени.

 

Обучающая задача

Фермент гиалуронидаза in vivo осуществляет гидролиз гиалуроновой кислоты, которая входит в состав соединительной ткани, и этим изменяет проницаемость стенок сосудов, стенок почечного канальца. В каких условиях in vitro можно провести разрушение связей в гетерополисахариде до образования моносахаридов?

Решение

1.Определим тип химических связей, которые присутствуют в гетерополисахариде. Это гликозидные связи.

2. Превращение полисахарида в смесь составляющих его моносахаридов происходит в результате гидролиза. С точки зрения классификации органических реакций гидролиз гликозидной связи относится к реакциям нуклеофильного замещения.

3. Для осуществления реакции необходимо создать кислую среду. Гликозидные связи гидролизуются в кислой среде. Полисахариды in vitro гидролизуются при нагревании в кислой среде.

 

Формулы химических соединений, изучаемых в разделе 11

Дисахариды ( формулы сахарозы, лактозы приведены в тексте)

Мальтоза (связь α-1, 4)

β-Целлобиоза (связь β-1, 4)

 







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.