Monosakkaritlerin ve oligo polisakkaritlerin özellikleri arasındaki fark nedir? Modül II Dersi “Biyolojik olarak aktif mono-, di- ve polisakkaritler
1. Karbonhidratlarla ilgili hangi maddeleri biliyorsunuz?
Glikoz, fruktoz, nişasta, selüloz, kitin.
2. Canlı bir organizmada karbonhidratların rolü nedir?
Karbonhidratlar organizmaların yaşamı için gerekli olan en önemli enerji kaynaklarıdır.
3. Yeşil bitkilerin hücrelerinde karbonhidratlar hangi sürecin sonucunda oluşur?
Yeşil bitkilerin hücrelerinde fotosentez sonucu karbonhidratlar oluşur.
Sorular
1. Karbonhidrat moleküllerinin bileşimi ve yapısı nedir?
Karbonhidratlar karbon, hidrojen ve oksijenden oluşur. Çoğu için moleküldeki hidrojen ve oksijen oranı su molekülündeki ile aynıdır.
Tüm karbonhidratlar basit veya monosakkaritlere ve karmaşık veya polisakkaritlere ayrılır. Di- ve polisakkaritler, iki veya daha fazla monosakkarit molekülünün birleştirilmesiyle oluşturulur. evet sakaroz şeker kamışı), maltoz (malt şekeri), laktoz (süt şekeri) iki monosakkarit molekülünün füzyonu sonucu oluşan disakkaritlerdir.
2. Hangi karbonhidratlara mono-, di- ve polisakaritler denir? 3. Karbonhidratlar canlı organizmalarda hangi işlevleri yerine getirir?
Tüm karbonhidratlar basit veya monosakkaritlere ve karmaşık veya polisakkaritlere ayrılır. Monosakkaritlerden riboz, deoksiriboz, glikoz, fruktoz ve galaktoz canlı organizmalar için en büyük öneme sahiptir.
Di- ve polisakkaritler, iki veya daha fazla monosakkarit molekülünün birleştirilmesiyle oluşturulur. Yani sükroz (kamış şekeri), maltoz (malt şekeri), laktoz (süt şekeri) iki monosakkarit molekülünün füzyonu sonucu oluşan disakkaritlerdir. Disakkaritler, monosakkaritlere benzer özelliklere sahiptir. Örneğin, her iki hornyu da suda çözünür ve tatlı bir tada sahiptir.
Polisakkaritler çok sayıda monosakkaritten oluşur. Bunlar nişasta, glikojen, selüloz, kitin vb. İçerir. Monomer miktarının artmasıyla polisakkaritlerin çözünürlüğü azalır ve tatlı tat kaybolur.
Karbonhidratların temel işlevi enerjidir. Karbonhidrat moleküllerinin parçalanması ve oksidasyonu sırasında, vücudun hayati aktivitesini sağlayan enerji açığa çıkar (1 g karbonhidratın parçalanmasıyla - 17.6 kJ).
Fazla karbonhidrat ile hücrede yedek maddeler (nişasta, glikojen) olarak birikir ve gerekirse vücut tarafından bir enerji kaynağı olarak kullanılır.
Karbonhidratlar da şu şekilde kullanılır: Yapı malzemesi.
Bazı polisakkaritler, hücre zarları ve birbirlerinin hücrelerinin tanınmasını ve etkileşimlerini sağlayan reseptörler olarak görev yaparlar.
Görevler
Şekil 6 "Polisakkaritlerin yapı şeması" ve paragrafın metnini inceleyin. Moleküllerin yapısal özellikleri ile nişasta, glikojen ve selülozun canlı bir organizmada gerçekleştirdiği işlevleri karşılaştırarak hangi varsayımlarda bulunabilirsiniz? Bu soruyu sınıf arkadaşlarınızla tartışın.
Şekilde gösterilen karbonhidrat moleküllerinin yapısı, belirli işlevleri yerine getirmelerini sağlar.
Nişasta ve glikojenin polimerik zincirleri, bunların hücrede yedek maddeler olarak birikmesine (çünkü bükülme ve pıhtılaşma yetenekleri nedeniyle kompakttırlar) ve gerekirse vücut tarafından bir enerji kaynağı olarak kullanılmalarına izin verir.
Selüloz moleküllerinin yapısı (uzun düz zincirler), onları bir yapı malzemesi olarak kullanım için mükemmel şekilde uygun hale getirir (selüloz önemli bir moleküldür). yapısal bileşen birçok tek hücreli organizmanın, mantarların ve bitkilerin hücre duvarları).
Karbonhidratlar polihidrik aldehitler veya ketonlardır. genel formül Cm(H2O)n
Hidrolize olma yeteneklerine göre üç gruba ayrılırlar:
1) monosakkaritler (aldozlar, ketozlar);
2) oligosakkaritler (di, tri-sakaritler)
3) polisakkaritler (Homo ve heteropolisakkaritler)
Monosakkaritler, polihidrik alkollerin türevleri olarak düşünülebilir,
karbonil grubu zincirin sonunda ise monosakkarit
aldehit ve aldoz od olarak adlandırılır; bu grubun başka herhangi bir pozisyonunda
monosakkarit bir ketondur ve ketoz olarak adlandırılır.
Monosakkaritlerin en basit temsilcileri tr ve os'dur: Gliseraldehit ve
dihidroksiaseton:
Oligosakkaritler, molekülleri içeren karbonhidratlardır.
Glikosidik bağlarla bağlanan 2 ila 10 monosakkarit kalıntısı. İÇİNDE
buna göre disakkaritler, trisakkaritler vb.
Disakkaritler, her molekülü hidroliz üzerine,
iki monosakkarit molekülüne parçalanır. ile birlikte disakkaritler
Polisakkaritler, gıdalardaki ana karbonhidrat kaynaklarından biridir.
insan ve hayvanlar Yapısı gereği, disakkaritler glikozitlerdir; burada 2
monosakkarit molekülleri bir glikozidik bağ ile bağlanır.
Disakkaritler arasında en yaygın olarak
maltoz, laktoz ve
sakaroz.
homopolisakkaritler
İşlevsel amaçlarına göre, homopolisakkaritler bölünebilir.
yapısal ve yedek polisakkaritler olarak iki gruba ayrılır. Önemli bir yapısal
selüloz bir homopolisakkarittir ve glikojen ve
nişasta (sırasıyla hayvanlarda ve bitkilerde).
heteropolisakkaritler
D-glikoz, D-galaktoz ve D-mannoz kalıntılarından oluşur
Heteropolisakkaritlerin organ ve dokulardaki en önemli temsilcileri şunlardır:
glikozaminoglikanlar (mukopolisakkaritler)
Fonksiyonlar: 1) Enerji (oksitlendiğinde 1 g ---- 16,9 kJ)
2) Yapısal (tüm organizmalar bir skelkt oluşturmak için karbonhidrat kullanır:
kitin - böceklerde, hücre - bitkilerde)
3) Düzenleyici (glikoz hormon seviyelerini düzenler)
4) Koruyucu (mukopolisakkaritler ve glikoproteinlerin bir parçası olan karbonhidratlar,
Altta yatan dokuların mekanik darbelerden korunmasını sağlar.
5) Anabolik (lipid sentezi)
6) Yedek (glikojen)
7) Reseptör (çoğu hücre reseptörü karbonhidrat içerir
parça.
8) İmmünolojik (oluşturulan antikorların çoğu şunları içerir:
karbonhidratlar)
9) enzimatik
10) koruyucu (sinoviyal sıvı ve bağ dokusunun bileşiminde)
11) rezerv fonksiyonu (nişasta, glikojen), ozmotik
pıhtılaşma önleyici özelliklere (heparin) sahip prosesler gereklidir.
proteinlerin ve lipidlerin normal oksidasyonu için.
OLİGO VE POLİSAKARİTLER
1. POLİSAKARİTLERİN SINIFLANDIRILMASI; BİYOLOJİK ROLLERİ.
Polisakkaritler isminde kompleks karbonhidratlar(poliglikozitler) monosakkaritler veya bunların türevlerini oluşturmak için asit hidrolizine maruz kalabilir. Monosakkaritlerin aksine, kural olarak tatlı bir tada sahip değildirler, şekilsizdirler, suda çözünmezler (koloidal çözeltiler oluştururlar). Polisakkaritler sınıflandırılır oligosakkaritler Ve daha yüksek homo- ve heteropolisakkaritler. Oligosakkaritlerin hidrolizi sırasında 2 ila 10 monosakkarit kalıntısı oluşur. Yüksek polisakkaritler, moleküllerinde yüzlerce ve binlerce monosakkarit kalıntısı içeren karbonhidratlardır. Homopolisakaritlerin hidrolizi sırasında, çeşitli monosakkaritlerin ve bunların türevlerinin bir karışımı olan heteropolisakkaritlerin hidrolizi sırasında yalnızca bir monosakkaritin kalıntıları oluşur.
Oligosakkaritlerin asit hidrolizi sırasında oluşan monosakkaritlerin sayısına bağlı olarak, bunlar ayrılır. di-, tri-, tetra-, penta- vesaire. (10'a kadar) sakaritler.
Doğal polisakkaritler, esas olarak aşağıdaki gibi önemli işlevleri yerine getirir:
1) bir yedek enerji deposunun ve karbon kaynaklarının işlevi, örneğin insan ve hayvan dokularındaki glikojen, bitki organizmalarındaki nişasta; 2) yapısal, örneğin bağ dokusu, kıkırdak, deri vb.'nin heteropolisakkaritleri. Ek olarak, karbonhidrat kalıntıları, özellikle hücre zarı proteinleri ile ilişkili oligosakarit kalıntıları, hücre yüzeylerinin ve biyopolimerlerin spesifik belirteçleri olarak hareket ederek diğer hücreler tarafından tanınmalarına neden olur.
2. İSAKKARİTLERİ AZALTMAK. YAPI, SİKLO-OKSO-TAUTOMERYA, BİYOLOJİK ANLAM.
Disakkaritler genellikle karbonhidratların bir taşıma veya depolama şeklidir ve beslenmede önemlidir. Heksozlardan yapılmışlardır ve ortak bir özellikleri vardır. Moleküler formül C 12 H 22 O 11. Monosakkarit kalıntılarını bağlayan glikozidik bağın türüne bağlı olarak, disakkaritler indirgeyici ve indirgeyici olmayana ayrılır.
-de canlandırıcı disakkaritler, bir monosakkarit kalıntısının hemiasetal hidroksilinin ve başka bir monosakkarit kalıntısının alkol hidroksilinin katılımıyla bir glikosidik bağ oluşur. Böyle bir disakkarit, yapısında serbest hemiasetal hidroksili tutar ve alkali bir ortamda aldehit formuna dönüştürülebilir ve "gümüş ayna", Trommer, Fehling reaksiyonları, yani. onarıcı özellikler sergiler. Bu tür glikosidik bağa sahip disakkaritler arasında maltoz, laktoz ve selobiyoz bulunur. Çözelti içinde mutasyona uğrarlar, alkoller, aminler ve diğer monosakkaritler ile glikozitler oluşturabilirler.
-de Azalmayanörneğin sükroz olan disakkaritler için, her iki monosakkarit kalıntısının hemiasetal hidroksillerinin katılımıyla glikozidik bağ oluşturulur. Sonuç olarak, disakkarit serbest hemiasetal hidroksili tutmaz, tautomerik asiklik (aldehit) bir forma dönüştürülemez ve indirgeyici özellikler sergilemez, solüsyonda mutasyona uğramaz ve daha fazla glikozit oluşturamaz.
Maltoz- malt veya tükürük enzimlerinin etkisi altında nişastanın sakarifikasyonu sırasında oluşan malt şekeri. Maltozun asit hidrolizi 2 molekül üretir, D-glukopiranoz:
Disakkaritlerin kimyasal adı glikozitler için olduğu gibi verilir: glikozitin türü (O veya N) belirtilir, monosakkaritin ilk kalıntısı “yl” ile biten bir radikal olarak adlandırılır, ardından glikozit bağının türü (14) maltoz serbest hemiasetal hidroksilde hala glikozitler oluşturabildiğinden, belirtilir ve ikinci monosakkaritin adı "ose" ile biter.
Colley-Tollens'e göre maltozun yapısı:
Haworth'a göre maltozun yapısı:
selobiyoz selüloz polisakaritin eksik hidrolizi ile elde edilir. Selobiyozda, iki D-glukopiranoz molekülünün kalıntıları bir (14)-glikosidik bağ ile bağlanır. Selobiyoz ve maltoz arasındaki fark, bir glikosidik bağın oluşumunda yer alan anomerik karbon atomunun -konfigürasyonuna sahip olmasıdır. Cellobiose solüsyonları mutasyona uğrar.
Selobiyoz, insan vücudunda bulunmayan -glukosidaz enzimi tarafından parçalanır. Bu nedenle selobiyoz ve karşılık gelen polisakarit selüloz, gastrointestinal sistemin enzimleri tarafından parçalanamaz ve insanlar için besin kaynağı olarak hizmet eder.
Laktoz- sütte bulunan süt şekeri (kadın memesi - %8'e kadar, ineklerde - %4-5). Peynir endüstrisinde ise peynir altı suyundan teleme ayrımından sonra elde edilir. Laktozun asit hidrolizi şunları üretir:
Bu monosakkaritlerin laktozdaki kalıntıları, oluşumunda hemiasetal hidroksil, D-galaktopiranozun yer aldığı bir (14)-glikosidik bağ ile bağlanır. Bir kalıntı olarak, D-glukopiranoz serbest bir hemiasetal hidroksil tutar, dolayısıyla laktoz da indirgeyici özelliklere sahiptir.
Glikosidik bağ, maltozdaki -glikosidik bağdan farklı bir konformasyonel (uzamsal) yapıya sahiptir. Bu nedenle laktoz suda daha az çözünür, daha az higroskopiktir. İlaç endüstrisinde toz ve tablet üretiminde ve bebekler için suni formüllerde besin maddesi olarak kullanılır. Patojenik bakterilerin büyümesini engelleyen laktozu laktik ve asetik asitlerin oluşumu ile parçalayan mikroorganizma Lactobacillus bifidus'un sindirim sisteminde gelişmesine katkıda bulunur. Ek olarak, anne sütü ayrıca amino şekerler ve sialik asit (bazen fukoz) ile ilişkili laktoz içeren bir dizi oligosakkarit (tri-, tetra- ve pentasakkaritler) içerir. Bu oligosakkaritler aynı zamanda büyük önem bebeklerin gastrointestinal sisteminde patojenik olmayan doğal mikrofloranın oluşumu için.
3. İNDİRMEYEN DİAKKARİTLERİN TEMSİLCİSİ OLARAK SUKAROS. YAPISI, SÜKARAROSUN HİDROLİZİ.
sakaroz- şeker pancarında (%16 ila 18), şeker kamışında (%28'e kadar kuru madde), bitki sularında ve beslenmede kullanılan meyvelerde (sadece şeker) bulunan pancar (kamışı) şekeri. Sükrozun hidrolizi şunları üretir:
Her iki hemiasetal hidroksil de bu monozların kalıntılarını birleştiren (12)-glikosidik bağın oluşumunda yer aldığından sükroz indirgeyici özelliklere sahip değildir ve mutarotat oluşturmaz. Sükroz adına, monosakkaritin ikinci molekülü, glikozitlerin "ozid" karakteristiğini sona erdirir.
Sükroz, ışığın polarizasyon düzlemini +66,5 sağa döndürür. Sükrozun asidik veya enzimatik hidrolizi (invertaz enzimi) sırasında, ortaya çıkan fruktoz ışık polarizasyon düzlemini glikozdan çok daha fazla sola döndürdüğü için, sola dönüşe sahip eş moleküllü bir D-glikoz ve D-fruktoz karışımı oluşur. Sağ. Böylece sükroz hidrolizi sürecinde ışık polarizasyon düzleminin dönüş yönü sağdan sola, yani ters çevrilir. inversiyon, bu nedenle sükrozun hidroliz ürünlerine invert şeker denir. İnvert şeker ana ayrılmaz parça bal arısı.
4. Nişasta. YAPISI, ÖZELLİKLERİ, HİDROLİZ REAKSİYONLARI. NİŞASTANIN BİYOLOJİK ROLÜ.
Nişasta (C 6 H 10 O 5) n, bitkilerin ana rezerv homopolisakkaritidir. Bitkilerde fotosentez sırasında oluşur ve tahıl bitkilerinin yumrularında, köklerinde, tanelerinde "depolanır". Nişasta beyaz amorf bir maddedir. İÇİNDE soğuk suçözünmez; sıcakta şişer ve bir macun oluşturur. İyot ile ısıtıldığında kaybolan yoğun bir mavi-mor renk verir. Asidik bir ortamda ısıtıldığında, nişastanın kademeli hidrolizi meydana gelir:
(C 6 H 10 O 5) n (C 6 H 10 O 5)x (C 6 H 10 O 5) m n / 2 C 12 H 22 O 11 nC 6 H 12 O 6
nişasta astarlı nişasta dekstrinler maltoz, D-glukopiranoz
X< n m << n
Nişastanın kendisi indirgeyici özelliklere sahip değildir. Dekstrinler onarıcı özelliklere sahiptir, suda çözünür ve tatlı bir tada sahiptir. Özellikle ekmek pişirme sürecinde nişastanın dekstrinizasyonu gerçekleştirilir. Dekstrinler yapıştırıcı yapmak için kullanılabilir.
Nişasta heterojendir ve iki fraksiyondan oluşur: amiloz (%10-20) ve amilopektin (%80-90).
A) -amiloz(1 4)-glikosidik bağlarla lineer bir sırayla bağlanan D-glukopiranoz kalıntılarından oluşur.
Amiloz makromolekülünün ayrıca, sarmalın her dönüşü için 6 monosakkarit birimi bulunan ikincil bir sarmal yapısı vardır. İnklüzyon bileşikleri oluşturabilir. Yoğun mavi-mor renge sahip amilozun iyotlu inklüzyon bileşiğidir.
b) Amilopektin, amilozdan farklı olarak dallı bir yapıya sahiptir. Zincirde, D-glukopiranoz kalıntıları (1 4)-glikosidik bağlarla ve dal noktalarında (1 6) glikosidik bağlarla bağlanır. Dallar her 20-25 kalıntıda bir oluşur.
İnsan sindirim sisteminde nişasta hidrolizi, (14)- ve (16)-glikosidik bağları parçalayan enzimlerin etkisi altında gerçekleşir. Hidrolizin son ürünleri D-glukopiranoz ve maltozdur.
5. GLİKOJEN, YAPISI. GLİKOJEN BEYİN YAPISININ BİYOLOJİK ANLAMI.
glikojen(C 6 H 10 O 5) n, hayvan ve insan hücrelerinde yedek bir polisakkarittir, ancak mantarlarda ve bazı bitkilerde bulunur. Hayvanlarda ve insanlarda genellikle tüm hücrelerde bulunur, ancak en çok karaciğerde (%20'ye kadar) ve kaslarda (%4'e kadar) bulunur. Başta kas çalışması olmak üzere tüm hayati süreçlere, D-glukopiranozun salınmasıyla glikojenin parçalanması eşlik eder. Glikojen, yapı olarak amilopektine benzer, ancak daha da fazla dala sahiptir (her 6-10 kalıntıda bir); birincil ile birlikte ikincil dallar vardır. Glikojenin kompakt ve oldukça dallı yapısı, glikozu etkili bir şekilde depolamayı ve ayrıca fiziksel efor sırasında dalların her birinden hızlı ve verimli bir şekilde ayırmayı mümkün kılar. Glikojen, nişastadan farklı olarak iyot ile kırmızı-kahverengi bir renk verir.
6. LİF, YAPI, ÖZELLİKLER. BESLENMEDEKİ ROLÜ.
Selüloz veya selüloz(14)-glikosidik bağlarla birbirine bağlanmış D-glukopiranoz kalıntılarından oluşan doğrusal bir homopolisakarittir.
Selülozdaki yapısal tekrar eden parça, biyoz parçası - selobiyozdur. Bu fragmanda, ikinci monosakkarit tortusu, D-glukopiranoz, bir öncekine göre 180 döndürülür. Bu, selülozun hidrojen bağları ile daha da stabilize edilmiş doğrusal bir yapıya sahip olmasını sağlar. Hidrojen bağları, piranoz halkasının oksijen atomu ile bir sonraki döngünün 3. karbon atomunun alkol hidroksili arasında ve ayrıca bitişik zincirler arasında oluşabilir. Bu zincir paketleme, selülozun bitki hücre duvarını oluşturmasına izin vererek yüksek mekanik mukavemet, lif, suda çözünmezlik ve kimyasal eylemsizlik sağlar.
Lif, insan sindirim sisteminin enzimleri tarafından parçalanmaz, ancak gıdanın temel bir bileşeni olmalıdır. Aşağıdaki işlevleri yerine getirir:
dolgunluk hissi yaratır;
gastrointestinal sistemin peristaltizmini uyarır;
B grubunun vitaminlerini sentezleyen gastrointestinal sistem bakterileri için bir substrattır;
dışkı oluşumuna katılır;
kalın bağırsakta toksik maddelerin adsorpsiyonunu ve bunların atılımını teşvik eder, bu da kalın bağırsağın habis neoplazmaları gelişme riskini azaltır.
Dekstranlar- (C 6 H 10 O 5) n - D-glukopiranoz kalıntılarından oluşan bakteri kökenli polisakkaritler. Makromolekülleri oldukça dallıdır. Ana bağlantı türü (16) ve dallanma yerlerinde - (14), (13) ve daha az sıklıkla (12) - glikozidik bağlar.
Doğal dekstranın moleküler ağırlığı yaklaşık 300.000-400.000'dir ve Sephadex'in jel filtrasyonunda kullanılması için kullanılır. İzotonik bir NaCI (%0.85) çözeltisi içinde 60.000-90.000 moleküler ağırlığa sahip kısmen hidrolize edilmiş dekstran, plazma ikame edici çözeltiler (poliglüsin, reopoliglyukin, vb.) olarak kullanılır.
8. HETEROPOLİZAKKARİTLERİN YAPISI KAVRAMI. YAPISINA GÖRE HAWORLAR, BİYOLOJİK ROLÜ.
heteropolisakkaritler- monosakkarit türevlerinin bir karışımının oluştuğu asit hidrolizi sırasında daha yüksek polisakaritler - amino şekerler ve üronik asitler. Şunlar vardır: 1) glikozaminoglikanlar ve 2) proteoglikanlar (bir proteine kovalent olarak bağlı glikosaminoglikanlar).
glikozaminoglikanlar tekrarlayan disakkarit birimlerinden oluşan uzun dallanmamış zincirlere sahip heteropolisakkaritler. Tekrarlayan disakkaritteki iki kalıntıdan biri bir amino şeker (N-asetilglukosamin veya N-asetilgalaktozamin) olduğu için bunlara glikozaminoglikanlar denir. Çoğu durumda, bu amino şekerlerden biri sülfatlanır (sülfürik asit kalıntıları ile esterlenir), diğeri ise üronik asittir. Pek çok şeker kalıntısında iyonize sülfat veya karboksil gruplarının varlığı, glikozaminoglikanlara büyük bir negatif yük ve Na+ gibi ozmotik olarak aktif birçok iyonu çekme yeteneği verir. Çok sayıda polar hidrofilik grup ve yüksek ozmotik iyon konsantrasyonu, glikozaminoglikanların ve genel olarak bağ dokusu matrisinin hidrasyonuna katkıda bulunur. Bu, matrisin gevşek bir hidratlı jel oluşturmasına ve sıkıştırma kuvvetlerine direnmesine izin veren bir şişme basıncı (turgor) oluşturur. Bu şekilde örneğin kıkırdak matrisi sıkıştırmaya karşı koyar. Aynı zamanda jel yapısı suda çözünen moleküllerin hızlı difüzyonunu ve hücre göçünü engellemez.
Glikozaminoglikanlar şunları içerir: hyaluronik asit, kondroitin sülfatlar, heparin, vb.
Hyaluronik asit, 10 milyonun üzerinde bir moleküler ağırlığa sahiptir ve oldukça viskozdur. Hyaluronik asit, vücudun bakteri istilasına karşı direncinde önemli bir rol oynar. Ancak hyaluronidaz (hyaluronik asidi parçalayan bir enzim) salgılayan bir takım bakteriler vücutta kolayca yayılarak viskoz hyaluronik asidin yarattığı engeli ortadan kaldırır. Bağ dokusunda, hyaluronik asit genellikle proteinlerle ilişkilidir.
kondroitin sülfatlar Yapı, dokulardaki lokalizasyon ve gerçekleştirilen işlevler bakımından, heksosaminin N-asetil-, D-galaktozamin ve N-asetil-galaktozamin tortusunun 4, 6 veya her iki pozisyonunda ayrı ayrı hidroksil grupları ile temsil edilmesi dışında hiyalüronik aside benzerler. sülfürik asit kalıntıları ile esterleştirilir:
Kondroitin-4-sülfat: R = S03 , R = H; kondroitin-6-sülfat: R = H, R = S03
Kondroitin-4,6-disülfat: R \u003d R \u003d SO 3.
Kondroitin sülfatlar genellikle sadece proteine bağlı formda (proteoglikanlar) bulunur. Proteoglikanlar karbonhidrat bileşeninin payının baskın olduğu bir grup karbonhidrat-protein biyopolimeridir. Proteoglikanların özellikleri esas olarak polisakarit bileşenleri tarafından belirlenir. Polisakkarit ve polipeptit zincirleri arasındaki ana bağ tipi O-glikosidik bağdır.
Kıkırdak ve bağ dokusunda kondroitin sülfatlar, bağlayıcı proteinler aracılığıyla hyaluronik aside güçlü bir şekilde bağlanarak çok büyük agregatlar oluşturur.
Bu agregalar bir elektron mikroskobu ile gözlemlenebilir:
Kıkırdak dokusunun proteoglikan agregasının şematik yapısı.
Proteoglikan agregalarının bileşiminde, proteoglikan molekülleri, uzun bir hyaluronik asit zinciri ile küçük, sözde bağlayıcı proteinlerle kovalent olmayan bir şekilde ilişkili alt birimler olarak işlev görür. Bu tür yapılar kıkırdağa daha sıkı bir kıvam ve aynı zamanda daha fazla esneklik verir.
Glikoproteinler, oligosakkarit zincirlerinin kovalent olarak bağlandığı protein moleküllerinden oluşan karışık biyopolimerlerdir. Glikoproteinlerde, protein bileşeninin oranı baskındır.
Glikoproteinler, insan ve hayvan vücudunun tüm organlarının, dokularının ve hücrelerinin bir parçasıdır; salgı sıvılarında ve kan plazmasında bulunurlar. İşlevleri son derece çeşitlidir. Bunlar arasında enzimler, hormonlar, bağışıklık sistemi proteinleri, kan plazma bileşenleri, müsinler, hücre zarı reseptörleri vb.
Asgari program
polisakkaritler oligo- Ve polisakkaritler. Yapısal Analiz oligo- Ve polisakkaritler. Fonksiyonlar oligo- Ve polisakkaritler. Lektin kavramı...
1 biyoteknoloji geliştirme tarihi ve ana yönleri
Asgari programHücreler (nükleik asitler, proteinler, polisakkaritler, lipitler, nükleoproteinler, glikoproteinler, lipoproteinler ... yapısal monomerik birimler oligo- Ve polisakkaritler. Yapısal Analiz oligo- Ve polisakkaritler. Fonksiyonlar oligo- Ve polisakkaritler. Lektin kavramı...
» muhtemelen histoloji testleri olarak benim için bilinmiyor
TestlerVe glikoproteinler (müsin, mukoidler). Polisakkaritler. Metabolik bozukluklar için polisakkaritler hücrelerde ... haptenlerde bir azalma gözlemlenebilir. Bunlar arasında birçok mono-, oligo- Ve polisakkaritler, lipitler, glikolipidler, yapay polimerler, ...
Düzenli okuyucularım ve yeni abonelerim size selamlar. Bir figürü koruma veya kilo verme arzusu genellikle karbonhidratlardan vazgeçmemize neden olur. Ama bu doğru karar mı? Diyet yalnızca hem yağları hem de proteinleri ve karbonhidratları içerdiğinde dengelenir. Pek çok insan karbonhidrat derken çörekler, kekler ve çikolatayı kastediyor. Her şeyden önce polisakkaritleri kastediyorum. Bu, aşağıdaki glisemik indeksli besin tablosunun karmaşık karbonhidrat listesidir.
Bu besinler kilo vermek için çok önemlidir. Evet ve iyi beslenme için de. Kendinizi polisakkaritlerle sınırlamak yanlıştır. Ve bu tür bir ürünü reddetmek tamamen zararlıdır. Herhangi bir beslenme uzmanı size karmaşık karbonhidratların günlük diyetinize dahil edilmesi gerektiğini söyleyecektir. Öyleyse, bu ürünlerin ne olduğunu ve neden bu kadar önemli olduğunu birlikte anlayalım.
Kompleks karbonhidrat içeren besinler
Karmaşık karbonhidrat türleri
Karmaşık bir karbonhidrat, üç veya daha fazla basit karbonhidrat molekülünden oluşur. Polisakkaritler olarak da adlandırılırlar. Sık sık isimler bulabilirsiniz: "yavaş", "yararlı", "uzun" vb. Basit olanlardan farkı, bu maddelerin insülinde keskin bir artışa neden olmamasıdır. Çürümeleri çok daha yavaş olduğu için. Vücudun onları emmek için enerji harcaması gerekir. Bu nedenle, doygunluk birkaç saat devam eder.
Nişasta
Bu maddenin kalorisi çok yüksek değildir, ancak büyük bir enerji değerine sahiptir. Nişasta birçok diyete dahildir. Ve hepsi, uzun süre devam eden tokluk hissi verdiği için. Ünlülerde görebilirsiniz.
Ek olarak, ürünün birçok yararlı özelliği vardır:
- metabolizmayı normalleştirir;
- kan şekeri seviyelerini düzenler;
- bağışıklık sistemini güçlendirir;
- kanser riskini azaltır.
Nişastanın çoğu kahverengi pirinç, patates, soya fasulyesi, bezelye, mercimek, yulaf ezmesi, karabuğdayda bulunur.
glikojen
Bu, bir glikoz molekülü zincirinden oluşan karmaşık bir maddedir. Uygun kan şekeri seviyelerinin korunmasına yardımcı olur. Kas kütlesini geri kazandırdığı için sporcular için çok faydalı ve gerekli bir madde. Bu madde, protein sentezinin işlevini "açar". Yemekten 3 saat sonra glikojen aktif olarak tüketilir. Spor salonunda egzersiz yaparsanız rezervleri 30 dakikada tükenir.
Kasların normal çalışması için bu maddenin arzını yenilemek çok önemlidir. Her zamanki ürünlerimizde glikojen saf haliyle yeterli miktarlarda bulunmaz. Vücudumuz onu en hızlı hayvanların karaciğerinden sentezler. Ayrıca balıklarda da bulunur.
pektinler
Yaklaşık iki yüzyıl önce, bu polisakkarit, bilim adamı Braconno tarafından meyve suyunda keşfedildi. O zaman pektinlerin yararlı özellikleri tanımlandı ve tanımlandı. Bize yiyeceklerle gelen zararlı maddeleri emebilirler. Pektinlerin düzenli kullanımının daha uzun süre genç kalmanıza izin verdiğine inanılmaktadır.
Pektinler kalın yapışkan bir maddedir. Çoğu zaman koyulaştırıcı, jelleştirici, stabilizatör olarak kullanılır. Pektinlerin ana kaynağı meyvelerdir. Çoğu pektin elma ve portakalda bulunur. Kayısı, erik, armut, ayva, kiraz, hurmada da bulunur.
Endüstriyel ölçekte, madde sebze kekinden elde edilir. Katkı maddesi E440 olarak belirlenmiştir. Bundan korkmamalısınız - tamamen doğal ve sağlıklı bir üründür.
Selüloz
Çoğu bitkisel gıdada bulunan bir polisakkarit. Sindirim enzimlerimiz onu sindiremez. Ancak bağırsak mikroflorası mükemmel bir şekilde işler. Yol boyunca sindirim sisteminin çalışması uyarılır, zararlı kolesterolün atılmasına katkıda bulunur. Ayrıca, lif tokluk, tokluk hissi verir.
Çavdar ve buğday kepeği, mantar, havuç, pancar, brokoli, lahana vb. lif bakımından zengindir.
Mono- ve polisakkaritlere neden ihtiyaç duyulur?
Karbonhidratlar vücudumuzdaki ana işlevi yerine getirir - enerji. Vücut enerjisinin yaklaşık %60'ı poli- ve monosakkaritler sayesinde sentezlenir. Ve sadece% 40 protein ve yağdır. Şimdi bu maddelerin ne kadar önemli olduğunu anladınız mı?
Basit karbonhidratlar harcanan enerjiyi çok hızlı bir şekilde yeniler. Ancak aynı zamanda hızlı bir şekilde tüketilir ve vücudun takviyeye ihtiyacı vardır. Kilo alımı için, diyetinize hem basit hem de karmaşık karbonhidratları dahil edin. Aktif bir yaşam tarzı sürdürürseniz de vazgeçilmezdirler. Polisakkaritler veya kompleks karbonhidratlar vücuda yavaş yavaş enerji sağlar. Artık aç hissetmiyorsun.
Diyetteki polisakkaritler, monosakkaritler ve lif oranı %70 / %25 / %5 olmalıdır.
Onlar. En önemlisi, günlük olarak karmaşık karbonhidratlar tüketmeniz gerekir. Basit sakkaritler günlük karbonhidrat alımınızın 1/3'ünü oluşturmalıdır. Birçoğu için bunun tersi doğrudur, işte bir atıştırmalıkta çörekler ve tatlılarla çay içeriz. Bu nedenle ekstra ağırlık.
Kilo kaybı için polisakkaritlerin faydaları
Basit bir karbonhidratı karmaşık olandan ayırt etmek çok kolaydır. Tadı tatlı olan her şey hızlı bir monosakkarittir. Bu kilo vermenin düşmanıdır. Bu nedenle diyetler sırasında bu tür ürünler hariç tutulur. Rakamı korumak için onlar da küçültülür.
Ancak polisakkaritlerin belirgin bir tatlı tadı yoktur. Çok yavaş enerjiye dönüşürler. Vücut yavaş yavaş şekere dönüştürdüğü için şeker seviyesi keskin bir şekilde yükselmez.
Uzun karbonhidratlar iştahınızı uzun süre caydırır, bu nedenle diyetlerden dışlanmazlar. Onları yiyerek yağsız temiz enerji elde edersiniz. Polisakkarit, uzun süre aç hissetmemenizi sağlamasının yanı sıra oldukça faydalıdır. Polisakkaritler içeren ürünler, vitaminler ve mikro elementler açısından zengindir. Saçları, tırnakları güçlendirir, cilt durumunu iyileştirir.
Önemli: Kilo kaybı için polisakkaritler en iyi günün ilk yarısında tüketilir. Öğleden sonra tercih edin
Glisemik indekse dikkat ettiğinizden emin olun. Bir üründe ne kadar yüksekse, bu ürün o kadar hızlı glikoza dönüşür. Yani kilo verirken faydasız ve hatta zararlıdır. Glisemik indeksin karbonhidrat türleri ile ilişkisi.
Bu parametre özellikle şeker hastaları için önemlidir. Yavaş karbonhidratlar da yüksek bir GI'ye sahip olabilir. Patates de bu besinlerden biridir. Nişasta içeriğine rağmen, GI çok yüksektir. Patates yiyerek kilo vermezsiniz. Bu nedenle diyet menülerinde yasaktır. Kilo kaybı için düşük glisemik indeksli polisakkaritleri tercih etmek daha iyidir.
Hangi yiyecekler polisakkarit içerir?
Gezinmenizi kolaylaştırmak için yavaş karbonhidratları bir tabakta topladım. Bu arada, yapabilirsin.
Kompleks karbonhidrat içeren besinler
Şimdi belirli ürünleri inceleyelim. Nerede polisakkaritlerin olduğunu ve nerede sadece monosakkaritlerin olduğunu düşünün. Ürünü en iyi nasıl hazırlayacağımızdan da bahsedeceğiz.
Sebze ve otlardaki polisakkaritler
Sebzeler ve yeşillikler polisakkaritler açısından en zengin olanlardır. Yemek tabağına dikkat ederseniz sebzelerin büyük bir orana sahip olduğunu göreceksiniz. Bu fotoğrafta açıkça görülüyor.
Yaklaşık olarak aynı veriler verilir ve.
Yavaş karbonhidratlar hemen hemen tüm sebzelerde bulunur. En faydalı sebze ve otlar:
- domates;
- Dolmalık biber;
- yeşil fasulye;
- pırasa;
- kabak;
- lahana;
- marul;
- ıspanak;
- Yaprak marulu.
Bu sebzelere genellikle "" ürünler de denir. Çiğ yiyecekler yemek veya onlardan smoothie yapmak en iyisidir. Buharlı pişirme mümkündür. Ama pişirirseniz, o zaman yarı pişene kadar. Yemek pişirirken bazı faydalı özelliklerin et suyuna girdiğini unutmayın. Tedavi sıcaklığı ne kadar yüksek ve süre ne kadar uzun olursa, o kadar az fayda kalır.
Çilek ve meyvelerde yavaş karbonhidratlar
Meyveler kendi suyunda konserve edilirse faydalı özelliklerini korurlar. Kuru meyvelerden kuru kayısı faydalıdır. Taze sıkılmış meyve sularını şeker ilavesiz kullanabilirsiniz. Bu aynı zamanda reçel için de geçerlidir.
Süt
Süt ürünleri polisakkarit içermez. Esas olarak disakkarit karbonhidratlar içerir. Hızlıdırlar ama bunların yanı sıra sütte çok fazla fosfor ve kalsiyum vardır. Süt ürünleri de bol miktarda vitamin içerir. Bu tür ürünler günlük diyete dahil edilmelidir. Ama fazla kapılma.
sağlıklı tahıllar
Tam tahıllara dayalı olarak çok faydalıdır. Bunlar karabuğday, yulaf, bulgur, buğday, esmer pirinçtir. Müsli ve irmikten en iyi kaçınılmalıdır. Yemek pişirmeye gelince, tahılın üzerine buharda pişirmek veya kefir dökmek en uygunudur. Böylece karabuğday ve yulaf pişirebilirsiniz. Böyle bir yulaf lapası diyet olarak kabul edilir ve çok faydalıdır.
Tahıllar ve baklagiller
Diyetlerde tam tahıllara izin verildiği gerçeğiyle karşılaştığınızı düşünüyorum. Lif açısından zengin oldukları için bu tesadüf değildir. Kendinizi formda tutmak ve kilo vermek için çok faydalıdır. Bu tam tahıllı ekmek, tam tahıllardan yapılan herhangi bir makarna. Arpa gevreği veya yulaf ezmesinin yanı sıra. Lif, bağırsak hareketliliğini artırır, vücudu zararlı maddelerden temizler. Açlık hissini azaltır.
Baklagiller ise sadece vücuttaki karbonhidrat dengesini korumanıza izin vermezler. İyi bir protein kaynağıdırlar. Baklagiller için mercimeğin yanı sıra nohut, bezelye ve fasulyeyi tercih edin. Tabii ki kaynatılmaları gerekecek.
içeceklerdeki polisakkaritler
Taze sıkılmış meyve suyu kullanırsanız, kesinlikle yavaş karbonhidratlar olacaktır. Ayrıca meyve suları da içebilirsiniz. Domates suyu özellikle polisakkaritler açısından zengindir. Tabii ki, meyve sularındaki polisakkaritlerin içeriği düşüktür. Ancak kilo veriyorsanız, çörek yemektense atıştırmalık olarak bir bardak meyve suyu içmek daha iyidir.
Meyve suları, tahıllar ve sebzeleri seçerken elbette kcal'a dikkat edin. Yüksek kalorili öğünleri günün ilk yarısına bırakmak daha iyidir. Çok hareket etmiyorsanız bu tür ürünleri sınırlandırmalısınız.
karbonhidratlar- Molekülleri karbon, hidrojen ve oksijen atomlarından oluşan ve içlerinde hidrojen ve oksijen bulunan organik maddeler, kural olarak, su molekülündekiyle aynı orandadır (2: 1).
Karbonhidratların genel formülü C n (H 2 O) m, yani karbon ve sudan oluşuyor gibi görünüyorlar, dolayısıyla tarihi kökleri olan sınıfın adı. Bilinen ilk karbonhidratların analizi temelinde ortaya çıktı. Daha sonra, belirtilen oranın (2: 1) gözlenmediği moleküllerde karbonhidratlar olduğu, örneğin deoksiriboz - C5H1004 olduğu bulundu. Bileşimi verilen genel formüle karşılık gelen, ancak karbonhidrat sınıfına ait olmayan organik bileşikler de bilinmektedir. Bunlara örneğin formaldehit CH20 ve asetik asit CH3COOH dahildir.
Bununla birlikte, "karbonhidratlar" adı kök saldı ve artık bu maddeler için genel olarak kabul ediliyor.
Karbonhidratlar hidrolize olma özelliklerine göre mono-, di- ve polisakkaritler olmak üzere üç ana gruba ayrılabilir.
monosakkaritler- hidrolize olmayan (su ile ayrışmayan) karbonhidratlar. Sırasıyla, karbon atomlarının sayısına bağlı olarak, monosakkaritler triozlara (molekülleri üç karbon atomu içeren), tetrozlara (dört karbon atomu), pentozlara (beş), heksozlara (altı) vb.
Doğada, monosakkaritler ağırlıklı olarak pentozlar Ve heksozlar.
İLE pentozlarörneğin, riboz - C5H1005 ve deoksiriboz (oksijen atomunun "alındığı riboz") - C5H1004'ü içerir. RNA ve DNA'nın bir parçasıdırlar ve nükleik asitlerin adlarının ilk bölümünü belirlerler.
İLE heksozlar C6H1206 genel moleküler formülüne sahip olanlar arasında örneğin glikoz, fruktoz, galaktoz yer alır.
disakkaritler- heksoz gibi iki monosakkarit molekülü oluşturmak üzere hidrolize edilen karbonhidratlar. Disakkaritlerin büyük çoğunluğunun genel formülünü çıkarmak zor değildir: iki heksoz formülü "eklemeniz" ve elde edilen formülden bir su molekülü - C12H22011 "çıkarmanız" gerekir. Buna göre, genel hidroliz denklemi yazılabilir:
Disakkaritler şunları içerir:
1. sakaroz(sıradan gıda şekeri), hidrolize edildiğinde bir glikoz molekülü ve bir fruktoz molekülü oluşturur. Şeker pancarında, şeker kamışında (dolayısıyla adı - pancar veya şeker kamışı), akçaağaçta (Kanadalı öncüler akçaağaç şekeri çıkardı), şeker hurması, mısır vb.
2. Maltoz(malt şekeri), iki glikoz molekülü oluşturmak üzere hidrolize edilir. Maltoz, çimlenmiş, kurutulmuş ve öğütülmüş arpa taneleri olan maltın içerdiği enzimlerin etkisi altında nişastanın hidrolizi ile elde edilebilir.
3. Laktoz(süt şekeri), glikoz ve galaktoz molekülleri oluşturmak için hidrolize edilir. Memelilerin sütünde (%4-6'ya kadar) bulunur, tatlılığı düşüktür ve hap ve farmasötik tabletlerde dolgu maddesi olarak kullanılır.
Farklı mono ve disakkaritlerin tatlı tadı farklıdır. Bu nedenle, en tatlı monosakkarit - fruktoz - standart olarak alınan glikozdan 1,5 kat daha tatlıdır. Sükroz (disakkarit) ise glikozdan 2 kat daha tatlı ve neredeyse tatsız olan laktozdan 4-5 kat daha tatlıdır.
Polisakkaritler- nişasta, glikojen, dekstrinler, selüloz, vb. - çoğu zaman glikoz olmak üzere birçok monosakkarit molekülü oluşturmak üzere hidrolize edilen karbonhidratlar.
Polisakkarit formülünü türetmek için, bir su molekülünü bir glikoz molekülünden “çıkarmanız” ve n: (C 6 H 10 O 5) n indeksi ile bir ifade yazmanız gerekir, çünkü bu, su moleküllerinin ortadan kaldırılmasından kaynaklanır. di- ve polisakkaritler doğada oluşur.
Karbonhidratların doğadaki rolü ve insan yaşamı için önemi son derece büyüktür. Bitki hücrelerinde fotosentez sonucu oluşurlar, hayvan hücreleri için enerji kaynağı görevi görürler. Her şeyden önce, bu glikoz için geçerlidir.
Birçok karbonhidrat (nişasta, glikojen, sükroz) bir depolama işlevi görür, besin rezervinin rolü.
Bazı karbonhidratları (pentoz-riboz ve deoksiriboz) içeren RNA ve DNA asitleri, kalıtsal bilgilerin iletilmesi işlevlerini yerine getirir.
Selüloz- bitki hücrelerinin yapı malzemesi - bu hücrelerin zarları için bir çerçeve görevi görür. Başka bir polisakarit olan kitin, bazı hayvanların hücrelerinde benzer bir rol oynar: eklembacaklıların (kabuklular), böceklerin ve araknidlerin dış iskeletini oluşturur.
İster nişastalı tahıllar yiyelim ister nişastayı protein ve yağlara dönüştüren hayvanlara yedirelim, karbonhidratlar beslenmemizin nihai kaynağıdır. En hijyenik giysiler selülozdan veya buna dayalı ürünlerden yapılır: pamuk ve keten, viskon elyafı, asetat ipek. Ahşap evler ve mobilyalar, ahşabı oluşturan aynı hamurdan yapılır.
Fotoğraf ve film üretiminin merkezinde aynı selüloz bulunur. Kitaplar, gazeteler, mektuplar, banknotlar - bunların hepsi kağıt hamuru ve kağıt endüstrisinin ürünleridir. Bu, karbonhidratların bize yaşam için gerekli olan her şeyi sağladığı anlamına gelir: yiyecek, giyecek, barınak.
Ek olarak, karbonhidratlar karmaşık proteinlerin, enzimlerin, hormonların yapımında yer alır. Karbonhidratlar ayrıca heparin (önemli bir rol oynar - kanın pıhtılaşmasını önler), agar-agar (deniz yosunundan elde edilir ve mikrobiyolojik ve şekerleme endüstrilerinde kullanılır - ünlü Kuş Sütü kekini hatırlayın) gibi hayati maddelerdir.
Dünyadaki tek enerji türünün (elbette nükleer dışında) Güneş enerjisi olduğu ve tüm canlı organizmaların hayati aktivitesini sağlamak için onu biriktirmenin tek yolunun süreç olduğu vurgulanmalıdır. fotosentez canlı bitkilerin hücrelerinde oluşan ve su ve karbondioksitten karbonhidrat sentezine yol açan. Bu dönüşüm sırasında, gezegenimizdeki yaşamın imkansız olacağı oksijen oluşur:
Monosakkaritler. glikoz
glikoz ve fruktoz- katı renksiz kristal maddeler. Üzüm suyunda bulunan glikoz (bu nedenle "üzüm şekeri" adı verilir), bazı meyve ve sebzelerde bulunan fruktoz (dolayısıyla "meyve şekeri" adı verilir) ile birlikte balın önemli bir bölümünü oluşturur. İnsanların ve hayvanların kanı sürekli olarak yaklaşık %0,1 glikoz içerir (100 ml kan başına 80-120 mg). Çoğu (yaklaşık %70), enerjinin serbest bırakılması ve son ürünlerin oluşumu - karbondioksit ve su (glikoliz işlemi) ile dokularda yavaş oksidasyona uğrar:
Glikoliz sırasında açığa çıkan enerji, canlı organizmaların enerji ihtiyaçlarını büyük ölçüde karşılar.
100 ml kanda 180 mg kandaki glikoz seviyesinin aşılması, karbonhidrat metabolizmasının ihlal edildiğini ve tehlikeli bir hastalığın - diabetes mellitus gelişimini gösterir.
Glikoz molekülünün yapısı
Glikoz molekülünün yapısı, deneysel verilere dayanarak değerlendirilebilir. 1 ila 5 asit kalıntısı içeren esterler oluşturmak için karboksilik asitlerle reaksiyona girer. Yeni elde edilen bakır (II) hidroksite bir glikoz çözeltisi eklenirse, çökelti çözülür ve bakır bileşiğinin parlak mavi bir çözeltisi oluşur, yani polihidrik alkollere kalitatif bir reaksiyon meydana gelir. Bu nedenle, glikoz polihidrik bir alkoldür. Bununla birlikte, elde edilen çözelti ısıtılırsa, yine bir çökelti oluşacaktır, ancak zaten kırmızımsı renkte, yani aldehitlere karşı kalitatif bir reaksiyon meydana gelecektir. Benzer şekilde, bir glikoz çözeltisi bir amonyak gümüş oksit çözeltisi ile ısıtılırsa, bir "gümüş ayna" reaksiyonu meydana gelir. Bu nedenle, glikoz hem polihidrik bir alkol hem de bir aldehit - bir aldehit alkoldür. Glikozun yapısal formülünü türetmeye çalışalım. C6H12O6 molekülünde altı karbon atomu vardır. Bir atom bir parçasıdır aldehit grubu:
Kalan beş atom, beş hidroksil grubuna bağlanır.
Ve son olarak, karbonun dört değerlikli olduğu gerçeğini dikkate alarak moleküldeki hidrojen atomlarını dağıtacağız:
Bununla birlikte, bir glikoz çözeltisinde doğrusal (aldehit) moleküllere ek olarak, kristal glikozu oluşturan siklik yapıya sahip moleküllerin bulunduğu tespit edilmiştir. Lineer formdaki moleküllerin siklik forma dönüşümü, karbon atomlarının 109° 28' açıyla yerleştirilmiş σ-bağları etrafında serbestçe dönebildiğini hatırlarsak açıklanabilir. Bu durumda aldehit grubu (1. karbon atomu), beşinci karbon atomunun hidroksil grubuna yaklaşabilir. Birincisinde, hidroksi grubunun etkisi altında π-bağı kırılır: oksijen atomuna bir hidrojen atomu bağlanır ve bu atomu "kaybeden" hidroksi grubunun oksijeni döngüyü kapatır:
Atomların bu yeniden düzenlenmesinin bir sonucu olarak, siklik bir molekül oluşur. Döngüsel formül, yalnızca atomların bağlanma sırasını değil, aynı zamanda uzamsal düzenlemelerini de gösterir. Birinci ve beşinci karbon atomlarının etkileşiminin bir sonucu olarak, ilk atomda uzayda iki pozisyon işgal edebilen yeni bir hidroksil grubu ortaya çıkar: döngü düzleminin üstünde ve altında ve bu nedenle iki siklik glikoz formu mümkündür:
A) α-şekli glikoz- birinci ve ikinci karbon atomlarındaki hidroksil grupları, molekül halkasının bir tarafında bulunur;
B) β-şekli glikoz- hidroksil grupları, molekül halkasının zıt taraflarında bulunur:
Sulu bir glikoz çözeltisinde, izomerik formlarından üçü dinamik dengededir - siklik α-formu, lineer (aldehit) formu ve siklik β-formu:
Yerleşik dinamik dengede, β-formu baskındır (yaklaşık %63), çünkü enerji açısından tercih edilir - döngünün zıt taraflarında birinci ve ikinci karbon atomlarında OH gruplarına sahiptir. α-formunda (yaklaşık %37), aynı karbon atomlarının OH-grupları düzlemin bir tarafında bulunur, bu nedenle enerjisel olarak β-formundan daha az kararlıdır. Doğrusal formun dengedeki payı çok küçüktür (yalnızca yaklaşık %0,0026).
Dinamik denge değiştirilebilir. Örneğin, bir amonyak gümüş oksit çözeltisi glikoz üzerinde etki ettiğinde, çözelti içinde çok küçük olan lineer (aldehit) formunun miktarı, siklik formlar nedeniyle her zaman yenilenir ve glikoz tamamen glukonik aside oksitlenir.
Glikoz aldehit alkolün bir izomeri keto alkoldür - fruktoz:
Glikozun kimyasal özellikleri
Diğer organik maddeler gibi glikozun kimyasal özellikleri de yapısı tarafından belirlenir. Glikozun ikili bir işlevi vardır, varlık ve aldehit, Ve polihidrik alkol, bu nedenle, hem polihidrik alkollerin hem de aldehitlerin özellikleri ile karakterize edilir.
Polihidrik bir alkol olarak glikozun reaksiyonları.
Glikoz, polihidrik alkollerin (gliserolü hatırlayın) taze hazırlanmış bakır (II) hidroksit ile bir bakır (II) bileşiğinin parlak mavi bir çözeltisini oluşturan kalitatif bir reaksiyonunu verir.
Glikoz, alkoller gibi esterler oluşturabilir.
Bir aldehit olarak glikozun reaksiyonları
1. Aldehit grubunun oksidasyonu. Bir aldehit olarak glikoz, karşılık gelen (glukonik) aside oksitlenebilir ve kalitatif aldehit reaksiyonları verebilir.
"Gümüş aynanın" tepkisi:
Yeni elde edilmiş Cu(OH) 2 ile reaksiyonısıtıldığında:
Aldehit grubunun geri kazanımı. Glikoz karşılık gelen alkole (sorbitol) indirgenebilir:
Fermantasyon reaksiyonları
Bu reaksiyonlar, protein yapısındaki özel biyolojik katalizörlerin - enzimlerin etkisi altında ilerler.
1. Alkol fermantasyonu:
uzun zamandır insanlar tarafından etil alkol ve alkollü içkiler üretmek için kullanılmaktadır.
2. Laktik fermantasyon:
Laktik asit bakterilerinin hayati aktivitesinin temelini oluşturan ve sütün ekşimesi, lahana ve hıyarın salamura edilmesi ve yeşil yemlerin silolanması sırasında meydana gelir.
Glikozun kimyasal özellikleri - özet
Polisakkaritler. nişasta ve selüloz.
Nişasta- soğuk suda çözünmeyen beyaz amorf toz. Sıcak suda şişer ve kolloidal bir çözelti oluşturur - bir nişasta macunu.
Nişasta, bitki hücrelerinin sitoplazmasında yedek besin tanecikleri şeklinde bulunur. Patates yumruları yaklaşık% 20 nişasta, buğday ve mısır taneleri - yaklaşık% 70 ve pirinç - neredeyse% 80 içerir.
Selüloz(lat. cellula - hücreden), doğal malzemelerden (örneğin, pamuk yünü veya filtre kağıdı) izole edilmiş, suda çözünmeyen katı lifli bir maddedir.
Her iki polisakkarit de bitki kökenlidir, ancak bitki hücresinde farklı roller oynarlar: selüloz bir yapı, yapısal işlevdir ve nişasta bir depodur. Bu nedenle selüloz, bitkilerin hücre duvarının temel bir elementidir. Pamuk lifleri %95'e kadar selüloz, keten ve kenevir lifleri - %80'e kadar ve ahşabı yaklaşık %50 içerir.
Nişasta ve selülozun yapısı
Bu polisakkaritlerin bileşimi genel formül ile ifade edilebilir. (C 6 H 10 O 5) n. Bir nişasta makromolekülünde tekrar eden birimlerin sayısı birkaç yüzden birkaç bine kadar değişebilir. Öte yandan selüloz, önemli ölçüde daha fazla sayıda birim ve sonuç olarak birkaç milyona ulaşan bir moleküler ağırlık ile ayırt edilir.
Karbonhidratlar sadece moleküler ağırlıkta değil, yapı olarak da farklılık gösterir. Nişasta, iki tür makromoleküler yapı ile karakterize edilir: doğrusal ve dallı. Nişastanın amiloz olarak adlandırılan kısmının daha küçük makromolekülleri doğrusal bir yapıya sahiptir ve nişastanın başka bir bileşeni olan amilopektinin molekülleri dallı bir yapıya sahiptir.
Nişastada amiloz %10-20 ve amilopektin %80-90'dır. Nişasta amilozu sıcak suda çözünürken, amilopektin sadece şişer.
Nişasta ve selülozun yapısal birimleri farklı şekilde inşa edilmiştir. Nişasta ünitesi artıklar içeriyorsa α-glikoz, ardından selüloz - artıklar β-glikoz doğal liflere yönelik:
Polisakkaritlerin kimyasal özellikleri
1. Glikoz oluşumu. Nişasta ve selüloz, sülfürik gibi mineral asitlerin varlığında glikoz oluşturmak için hidrolize uğrar:
Hayvanların sindirim sisteminde, nişasta karmaşık bir aşamalı hidrolize uğrar:
İnsan vücudu, selüloz makromolekülünde β-glikoz kalıntıları arasındaki bağları kırmak için gerekli enzimlere sahip olmadığı için selülozun sindirimine adapte edilmemiştir.
Sadece termitlerde ve geviş getirenlerde (örneğin ineklerde) sindirim sisteminde bunun için gerekli enzimleri üreten mikroorganizmalar yaşar.
2. ester oluşumu. Nişasta, hidroksi grupları pahasına esterler oluşturabilir, ancak bu esterler pratik uygulama bulmamıştır.
Her selüloz birimi üç serbest alkol hidroksil grubu içerir. Bu nedenle, selüloz için genel formül aşağıdaki gibi yazılabilir:
Bu alkol hidroksi grupları nedeniyle selüloz, yaygın olarak kullanılan esterler oluşturabilir.
Selülozu nitrik ve sülfürik asit karışımıyla işlerken, koşullara bağlı olarak mono-, di- ve trinitroselüloz elde edilir:
karbonhidrat kullanımı
Mono- ve dinitroselüloz karışımına denir koloksilen. Alkol ve dietil eter - kolodion - karışımındaki bir koloksilin çözeltisi, tıpta küçük yaraları kapatmak ve bandajları cilde yapıştırmak için kullanılır.
Alkoldeki bir koloksilin ve kafur çözeltisi kuruduğunda ortaya çıkıyor selüloit- ilk kez günlük yaşamda yaygın olarak kullanılmaya başlanan plastiklerden biri (bundan fotoğraf ve film ile çeşitli tüketim malları yapılır). Koloksilin'in organik çözücüler içindeki çözeltileri nitro-vernikler olarak kullanılır. Ve bunlara boyalar eklendiğinde, günlük yaşamda ve teknolojide yaygın olarak kullanılan dayanıklı ve estetik nitro boyalar elde edilir.
Moleküllerinde nitro grupları içeren diğer organik maddeler gibi her türlü nitroselüloz yanıcıdır. Bu açıdan özellikle tehlikeli trinitroselüloz- en güçlü patlayıcı. "Piroksilin" adı altında, silah mermileri ve patlatma üretiminin yanı sıra dumansız barut elde etmek için yaygın olarak kullanılır.
Asetik asitle (endüstride bu amaçlar için daha güçlü bir esterleştirici ajan olan asetik anhidrit kullanılır), selüloz ve asetik asidin benzer (di- ve tri-) esterleri elde edilir. selüloz asetat:
selüloz asetat vernik ve boya elde etmek için kullanılır, aynı zamanda suni ipek üretimi için bir hammadde görevi görür. Bunu yapmak için, aseton içinde eritilir ve daha sonra bu çözelti, düzelerin ince deliklerinden (çok sayıda delikli metal kapaklar) geçirilir. Çözeltinin akan akımları sıcak hava ile üflenir. Aynı zamanda, aseton hızla buharlaşır ve kuruyan selüloz asetat, iplik yapımında kullanılan ince, parlak iplikler oluşturur.
Nişasta, selülozdan farklı olarak iyot ile etkileşime girdiğinde mavi bir renk verir. Bu reaksiyon, hangi maddenin kanıtlanacağına bağlı olarak nişasta veya iyot için nitelikseldir.
Testi geçmek için referans materyali:
Mendeleev tablosu
çözünürlük tablosu
