Mono ve polisakkaritlerin yapısı ve özellikleri. glikozidik

15.04.2022 |

Karbonhidratların işlevleri yapısal ve destekleyici işlevlerdir (selüloz bitki hücre duvarlarının ana yapısal bileşenidir, mantarlarda kitindir, kitin eklembacaklıların dış iskeletine sertlik sağlar); – koruyucu rol (bitkilerde: ölü hücrelerin hücre duvarlarından oluşan dikenler, dikenler vb.); – enerji fonksiyonu (1 g karbonhidratın oksidasyonu 4.1 kcal enerji açığa çıkarır); – plastik fonksiyon (karmaşık moleküllerin bir kısmı, örneğin, riboz ve deoksiriboz ATP, DNA ve RNA'nın yapımında rol oynar); - depolama fonksiyonu (besinlerin depolanması: hayvanlarda glikojen, bitkilerde nişasta ve inulin); - ozmotik fonksiyon (vücuttaki ozmotik basıncın düzenlenmesine katılım) , kan dahil); – reseptör işlevi (birçok hücresel reseptörün algılayıcı kısmının bir kısmı).

Mono stereoizomerizmi Bir veya daha fazla asimetrik karbon atomunun konfigürasyonu farklı olan karbonhidratların stereoizomerlerine diastereomerler denir. Epimerler ve enantiyomerler diastereomerlerin özel durumlarıdır. Bir nesnenin ayna görüntüsüyle birbiriyle ilişkili olan diastereomerlere enantiyomerler denir. Enantiyomerler aynı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptirler ve optik özellikleri ve biyolojik aktiviteleri bakımından farklılık gösterirler. Diastereomerlerin yalnızca bir asimetrik karbon atomunun konfigürasyonu farklıysa bunlara epimer denir. İkinci karbon atomunun konfigürasyonu farklıysa, bu tür diastereomerlere basitçe epimerler denir; başka karbon atomları varsa isme bu atomun numarası eklenir.

Kimyasal özellikler monosis Karbonhidratlar heterofonksiyonel bileşiklerdir ve hem açık hem de siklik formlarda bulunabilirler. Tüm kimyasal reaksiyonlar girdikleri üç gruba ayrılabilirler: karbonil grubunu içeren reaksiyonlar (indirgeme, oksidasyon); hidroksil gruplarını içeren reaksiyonlar (eter ve esterlerin oluşumu); hemiasetal hidroksili içeren reaksiyonlar (glikozitlerin üretimi).

Monosakın indirgenmesi Monosakın karbonil grubu indirgendiğinde polioller (polihidrik alkoller) oluşur. Bunlar suda kolayca çözünen ve genellikle tatlı bir tada sahip olan kristal maddelerdir, bu nedenle bazıları şeker yerine (ksilitol, sorbitol) kullanılır. Ketozlar (aldozlardan farklı olarak) 2 poliol verir, çünkü keto grubunun karbon atomu indirgeme üzerine asimetrik bir atoma dönüşür, bu da ikinci karbon atomunda başka bir izomerik poliolün varlığına yol açar. Glikozun sorbitole indirgenmesi, askorbik asidin endüstriyel sentezindeki aşamalardan biridir.

Monozların oksidasyonu Aldozlar ketozlardan daha kolay oksitlenir. Zayıf oksitleyici maddelerle (bakır (II) hidroksit, gümüş hidroksitin amonyak çözeltisi) etkileşime girdiğinde aldehit grubu bir karboksil grubuna oksitlenir. Ortaya çıkan –onik asitler (glukonik, mannonik, vb.) Aldozların daha güçlü oksitleyici maddelerle (seyreltik nitrik asit) etkileşimi, aldehit ve birincil alkol gruplarının oksidasyonuna yol açar. Dikarboksilik aroik asitler oluşur. Enzimlerin katılımıyla, aldehit grubunu etkilemeden birincil alkol grubu boyunca oksidasyon meydana gelebilir. Bu durumda üronik asitler elde edilir.

Ketozların oksidasyonu, güçlü oksitleyici maddelerin etkisi altında meydana gelir ve buna karbon iskeletinin tahrip edilmesi eşlik eder. Bağ bölünmesi iki şekilde gerçekleşebilir: birinci ve ikinci karbon atomlarının yanı sıra ikinci ve üçüncü karbon atomları arasında. Bu durumda tüm terminal karbon atomları karboksil grupları oluşturacak şekilde oksitlenir. D fruktozun oksidasyonu dört reaksiyon ürünü üretir. Birinci ve ikinci karbon atomları arasındaki bağ koptuğunda formik ve D arabinarik asitler oluşur. İkinci ve üçüncü karbon atomları arasındaki bağ kırıldığında oksalik ve mezotartarik asitler oluşur: Sadece aldozların değil, ketozların da "gümüş ayna" reaksiyonu vermesi (zayıf bir oksitleyici madde ile - gümüş hidroksitin amonyak çözeltisi) ) reaksiyonun, ketozların epimerik aldoza totomerik dönüşümlerinin mümkün olduğu alkali bir ortamda meydana gelmesiyle açıklanmaktadır. Ortaya çıkan aldozlar güçlü bir indirgeyici madde görevi görür.

Eterlerin oluşumu Eterler, monosakaritlerin hidroksil gruplarının alkil halojenürlerle reaksiyona sokulmasıyla elde edilir. Aynı zamanda hem hemiasetal hem de alkol hidroksi grupları reaksiyona girer. Hemiasetal grup –OH daha reaktif olduğundan bu grupta eter oluşumu daha hızlı ilerler. Ortaya çıkan monoesterlere glikozitler (piranositler ve furanositler) adı verilir. Alkol hidroksil gruplarının oluşturduğu eterler hidrolize edilmez ve glikosidik bağ alkali ortamda kolayca hidrolize edilir. Glikozitlerin çözeltileri mutasyona uğramaz.

Glikozitlerin sınıflandırılması Glikozitlere yalnızca alkollerle etkileşim sonucu oluşan karbonhidrat asetalleri değil, aynı zamanda hemiasetal hidroksilin diğer bileşiklerle etkileşimi sonucu oluşan ürünler de denir. Hemiasetal hidroksilin oluşturduğu bağa glikosidik bağ da denir. Döngünün büyüklüğüne bağlı olarak glikozitler piranositler ve furanositler olarak ikiye ayrılır. Glikozidin karbonhidrat olmayan kısmına aglikon (“şeker olmayan”) adı verilir. Glikozitler, aglikon'un glikozitin şeker kısmına hangi atoma bağlı olduğuna bağlı olarak sınıflandırılabilir: C glikozitler, O glikozitler, N glikozitler, S glikozitler.

Esterlerin oluşumu Esterler, monosakaritlerin organik asit anhidritlerle reaksiyona sokulmasıyla elde edilebilir. Örneğin asetik anhidrit ile reaksiyona girdiğinde monosakaritlerin asetil türevleri elde edilir. Esterler hem asidik hem de alkali ortamlarda hidrolize olurlar. Tüm bitki ve hayvan organizmalarında bulunan fosforik asit - fosfat esterleri büyük önem taşımaktadır. Bunlar öncelikle D glukoz fosfatları içerir: 1 D glukoz fosfat, fosforilaz enzimi kullanılarak glikojenin hidrolizi yoluyla elde edilir; Glikolizin ilk aşamasında (vücuttaki glikoz katabolizması) 6 glikoz fosfat oluşur. Fosfatlar D riboz ve 2 deoksi D riboz, DNA, RNA, ATP ve bir dizi koenzimin yapısal elemanları olarak görev yapar.

Disakkaritler (biyozlar), bir O glikosidik bağ ile bağlanan iki monosakkarit molekülünün yoğunlaşma ürünüdür. Yoğunlaşma reaksiyonunda her iki hemiasetal hidroksil de yer alırsa ve iki monosakarit kalıntısı bir glikozit-glikosidik bağ ile bağlanırsa, indirgeyici olmayan bir disakkarit oluşur. Böyle bir disakkarit, glikosidik hidroksil içermez, açık aldehit formuna dönüşemez ve bu nedenle metal oksitleri azaltmaz (bakır hidroksit veya "gümüş ayna" reaksiyonuyla reaksiyona girmez). Yoğunlaşma reaksiyonunda bir hemiasetal ve bir alkol hidroksil yer alırsa ve iki monosil kalıntısı bir glikozit-glikoz bağı ile bağlanırsa, indirgeyici bir disakkarit oluşur. Bu disakarit, açık bir aldehit formuna dönüşebildiği ve indirgeyici bir madde olarak işlev görebildiği için glikosidik bir hidroksil içerir.

Doğadaki oligosakkaritler Sükroz ( şeker kamışı, pancar şekeri) bitkilerde oldukça yaygındır. İndirgeyici olmayan disakkarit. Maltoz (malt şekeri), 1,4 glikosidik bağ ile bağlanan iki D glikopiranoz kalıntısından oluşur. Maltoz, amilaz enziminin etkisi altında nişastanın hidrolizi ile oluşur; Ekmeği uzun süre çiğnerseniz tükürük amilazının etkisiyle ekmek nişastasından oluşan maltozun tatlı tadını hissedebilirsiniz. Disakkaritin azaltılması. Selobiyoz, 1,4 glikosidik bağ ile bağlanan iki D glikopiranoz kalıntısından oluşur. Lifin (selüloz) yapısal bir birimidir. Disakkaritin azaltılması. Laktoz (süt şekeri), 1,4 glikosidik bağla bağlanan D galaktopiranoz ve D glikopiranoz kalıntılarından oluşur. Yalnızca memeli sütünde bulunan bu indirgeyici bir disakkarittir. Vücutta laktaz enziminin etkisi ile hidrolize edilir, bu enzim eksikliğinde laktozun sindirilememesi söz konusudur. Bu nedenle laktaz eksikliği olan kişiler süt tükettiğinde laktoz sindirilmez, ancak bağırsak mikroflorası tarafından fermente edilir ve hoş olmayan sonuçlar (şişkinlik, ishal) olur. Trehaloz (mantar şekeri), hemiasetal hidroksil grupları ile bağlanan iki D glukopiranoz kalıntısından oluşur ve trehalozu indirgeyici olmayan bir disakkarit yapar. Mantarlarda ve bazı bitkilerde bulunur. Mayada trehaloz içeriği kuru madde başına %18'e ulaşır. Melibioz, gentibioz, turanoz, primveroz vb. gibi diğer disakkaritler nadirdir. Trisakkaritler nadirdir. Galaktoz, glikoz ve fruktozdan oluşan trisakkarit rafinoz şeker pancarında bulunur. İndirgeyici olmayan bir trisakkarittir. Diğer trisakkaritler (gentianoz, melesitoz, manninotrioz, selotrioz, planteoz) oldukça nadirdir. Tetrasakarit stakiyoz iki galaktoz kalıntısından, bir glikoz kalıntısı ve bir fruktoz kalıntısından oluşur. Stachyose, indirgeyici olmayan bir tetrasakkarit olan acı bakla, soya fasulyesi ve bezelye tohumlarında bulunur. Siklik oligosakaritler - siklodekstrinler, amilazın etkisi altında nişastanın hidrolizi sırasında oluşur. 1,4 glikosidik bağla bağlanan 6...10 D glikoz kalıntısından oluşurlar. Siklodekstrinler iyot ile renkli kompleksler oluşturur ve iyot molekülleri siklodekstrinin boşluğunun içinde bulunur.

Polisakkaritler veya poliozlar yüksek moleküler ağırlıklı karbonhidratlardır. Kimyasal yapıları gereği poliglikozitlerdir. Polisakkarit moleküllerinde birçok monosakkarit kalıntısı, glikosidik bağlarla birbirine bağlanır. Bu durumda, önceki kalıntıya bağlanmak için yeni kalıntı, çoğunlukla 4 veya 6 karbon atomlu bir alkol hidroksil grubu sağlar. Önceki kalıntı, sonraki kalıntıya bağlanmak için bir glikosidik (hemiasetal) hidroksil sağlar. Polisakkaritlerde bitki kökeni esas olarak (1 4) ve (1 6) bağlantıları yapılır. Polisakkarit zincirleri dallanmış veya dallanmamış (doğrusal) olabilir. Polisakkaritler asidik ortamda hidrolize olurlar ve asidik ortamda hidrolize dirençlidirler. Tam hidroliz, monosakaritlerin veya bunların türevlerinin oluşumuna yol açar; eksik hidroliz, disakkaritler de dahil olmak üzere bir dizi ara oligosakaritin oluşmasına yol açar. Homopolisakaritler, örneğin nişasta, selüloz, glikojen vb. gibi bir monosakkaritin kalıntılarından oluşur. Heteropolisakkaritler, farklı monosakaritlerin kalıntılarından oluşur. Vücuttaki heteropolisakkaritler proteinlerle ilişkilidir ve kompleks supramoleküler kompleksler oluşturur. Heteropolisakkaritlerin örnekleri arasında hyaluronik asit ve heparin bulunur.

Nişasta bitkilerin ana depo besin maddesidir. Nişasta homopolisakkaritleri iki fraksiyona ayrılır: amiloz (%15-25) ve amilopektin (%75-85). Amiloz (C6H10O5) n. Amiloz polisakkaritleri, yaklaşık 200 glikoz kalıntısı içeren düz veya hafif dallanmış zincirlerdir. Amiloz var kristal yapı. içinde çözünür sıcak su ancak çözümler geçerli olduğunda kısa sürede çökerler. İyotla mavi renk verir. Enzimler ve asitler tarafından kolayca maltoz ve glikoza hidrolize edilir. Amilopektin (C6H1005)n. Amilopektin molekülleri amilozdan daha karmaşıktır. Yaklaşık 4000 glikoz kalıntısı ve %0,4 fosforik asit içeren oldukça dallanmış zincirlerdir. Amilopektin sıcak suda çözünmez ancak kuvvetli bir şekilde şişer ve bir macun oluşturur. İyot mora döner.

Selüloz (lif) Selüloz veya lif, en yaygın bitki polisakaritidir. Bitkiler için destek materyali görevi görür. Pamuk neredeyse %100 selüloz, odun ise %50...70 içerir. Selüloz, β(14) glikosidik bağlarla birbirine bağlanan β D glikopiranoz kalıntılarından oluşur. Zincirin dalları yoktur, 2500-12000 β D glikoz kalıntısı içerir (molekül ağırlığı 0,4-2 milyon). Selüloz zinciri, kendi ekseni etrafında spiral olarak bükülmüş ve bu konumda glikoz kalıntılarının hidroksillerinin hidrojen bağları tarafından tutulan bir iplik görünümüne sahiptir. Bireysel iplikler, moleküller arası hidrojen bağları ile lif karakterine sahip demetler halinde bağlanır. Bu, selülozun özel mekanik özelliklerini, selülozun yüksek mukavemetini ve elastikiyetini ve çoğu çözücüde çözünürlük eksikliğini sağlar. Serbest alkol hidroksil gruplarının varlığı nedeniyle selüloz, alkoller ve asitlerle reaksiyona girerek esterler oluşturabilir. Asetat lifi, selüloz asetatın aseton içindeki çözeltilerinden yapılır. Lif asitler tarafından kolayca hidrolize edilir. Hidroliz ürünleri selodekstrinler, selobiyoz ve glikozdur. Selüloz, insan gastrointestinal kanalındaki enzimler tarafından parçalanmaz ve bir besin maddesi olamaz, ancak gastrointestinal sistemin fonksiyonunun düzenlenmesine yardımcı olur ve kalın bağırsağın peristaltizmini uyarır.

Pektin maddeleri meyve ve sebzelerde bulunur ve kullanılan organik asitlerin varlığında jelleşme ile karakterize edilir. Gıda endüstrisi jöle ve marmelat yapmak için. Pektik maddeler pektik poligalakturonik asit bazlıdır. Pektik asit, bir (14) glikosidik bağ ile bağlanan D galakturonik asit kalıntılarından oluşur. Bazı pektin maddeleri ülser önleyici etkiye sahiptir ve örneğin muzdan elde edilen plantaglusit gibi bir dizi ilacın temelini oluşturur.

Heteropolisakkaritler Aljinik asitler kahverengi alg. Dallanmamış zincir, (1 4) bağlarla bağlanan D mannuronik ve L guluronik asit kalıntılarından oluşur. Aljinik asitler gıda endüstrisinde jelleştirici madde olarak kullanılır. Deniz yosunu birçok polisakkaritin kaynağı olarak görev yapar. Örneğin biyokimyasal çalışmalarda yaygın olarak kullanılan agar, çok sayıda sülfat grubu içeren bir heteropolisakkarittir. Agar, agaroz ve agaropektin karışımından oluşur. Agarozun polisakkarit zincirinde D galaktoz ve L laktoz kalıntıları dönüşümlü olarak bulunur. Bağ dokusu polisakkaritleri. Bağ dokusu tüm vücuda dağılmıştır ve organların gücünü ve elastikiyetini, bağlantılarının elastikiyetini ve enfeksiyonlara karşı direnci belirler. Bağ dokusu polisakkaritleri proteinlerle ilişkilidir. En kapsamlı olarak incelenenler kondroitin sülfatlar (deri, kıkırdak, tendonlar), hyaluronik asit (gözün vitreus gövdesi, göbek kordonu, kıkırdak, eklem sıvısı), heparindir (karaciğer). Bu polisakkaritler Genel Özellikler yapı olarak: dallanmamış zincirleri, üronik asitleri (D glukuronik, D galakturonik, L iduronik) ve N asetilheksosaminleri (N asetilglukozamin, N asetilgalaktozamin) içeren disakkarit kalıntılarından oluşturulur. Bazıları sülfürik asit kalıntıları içerir.

Bazı heteropolisakkaritlerin yapısı Hyaluronik asit, (1 4) glikosidik bağlarla bağlanan disakkarit kalıntılarından oluşur. Disakarit fragmanı, bir (13) glikosidik bağ ile bağlanan D glukuronik asit ve N asetil O glukozamin kalıntılarından oluşur. Hyaluronik asit büyük bir moleküler ağırlığa sahiptir - 2 7 milyon, çözeltiler, bağ dokusunun patojenik mikroorganizmalara karşı geçirimsizliğini sağlayan bariyer işleviyle ilişkili olan yüksek bir viskoziteye sahiptir. Kondroitin sülfatlar, (1-4) glikosidik bağlarla bağlanan N-asetillenmiş kondrosinin disakkarit kalıntılarından oluşur. Kondrosinin bileşimi, bir glikosidik bağ ile birbirine (13) bağlanan D glukuronik asit ve D galaktosamin içerir. Sülfat grubu, galaktozaminin 4. veya 6. pozisyonda bulunan hidroksil grubu N-asetil O ile bir ester bağı oluşturur. Moleküler kütle kondroitin sülfatlar 10.000-60.000'dir.Kondroitin sülfatlar ve hyaluronik asit serbest değil, bulunur bağlı form polipeptit zincirleri ile.

İnsan vücudunun tam işleyişi için gerekli olan organik bileşik türlerinden biri karbonhidratlardır.

Yapılarına göre monosakkaritler, disakkaritler ve polisakkaritler olmak üzere çeşitli tiplere ayrılırlar. Onlara neden ihtiyaç duyulduğunu ve kimyasal ve fiziksel özelliklerinin neler olduğunu bulmanız gerekir.

Karbonhidratlar karbon, hidrojen ve oksijen içeren bileşiklerdir. Bazıları endüstriyel olarak yaratılmış olsa da çoğu zaman doğal kökenlidirler. Canlı organizmaların yaşamındaki rolleri çok büyüktür.

Ana işlevleri şunlardır:

  1. Enerji. Bu bileşikler ana enerji kaynağıdır. Çoğu organ, glikozun oksidasyonundan elde edilen enerjiyi kullanarak tam olarak çalışabilir.
  2. Yapısal. Karbonhidratlar vücuttaki hemen hemen tüm hücrelerin oluşumu için gereklidir. Lif, destekleyici malzeme rolünü oynar ve karmaşık karbonhidratlar kemiklerde ve kıkırdak dokusunda bulunur. Bileşenlerden biri hücre zarları hyaluronik asittir. Ayrıca enzim üretimi sürecinde karbonhidrat bileşiklerine ihtiyaç vardır.
  3. Koruyucu. Vücudun işleyişi sırasında, iç organları patojenik etkilerden korumak için gerekli salgı sıvılarını salgılayan bezlerin çalışması gerçekleştirilir. Bu sıvıların önemli bir kısmı karbonhidratlardır.
  4. Düzenleyici. Bu işlev, üzerindeki etkisinde kendini gösterir. insan vücudu glikoz (homeostaziyi korur, ozmotik basıncı kontrol eder) ve lif (gastrointestinal peristaltizmi etkiler).
  5. Özel Özellikler. Onlar karakteristiktir Bazı türler karbonhidratlar. Bu tür özel işlevler şunları içerir: sinir uyarılarının iletilmesi sürecine katılım, farklı kan gruplarının oluşumu vb.

Karbonhidratların fonksiyonlarının oldukça çeşitli olduğu gerçeğinden yola çıkarak bu bileşiklerin yapı ve özellikleri bakımından farklılık göstermesi gerektiği varsayılabilir.

Bu doğrudur ve ana sınıflandırmaları aşağıdaki çeşitleri içerir:

  1. . En basitleri olarak kabul edilirler. Diğer karbonhidrat türleri hidroliz sürecine girer ve daha küçük bileşenlere ayrılır. Monosakkaritler bu yeteneğe sahip değildir; onlar nihai üründür.
  2. Disakkaritler. Bazı sınıflandırmalarda oligosakkaritler olarak sınıflandırılırlar. İki monosakkarit molekülü içerirler. Hidroliz sırasında disakkaritin bölünmesi onlara aittir.
  3. Oligosakkaritler. Bu bileşik 2 ila 10 molekül monosakarit içerir.
  4. Polisakkaritler. Bu bileşikler en geniş çeşitliliktedir. 10'dan fazla monosakkarit molekülü içerirler.

Her karbonhidrat türünün kendine has özellikleri vardır. Her birinin insan vücudunu nasıl etkilediğini ve faydalarının neler olduğunu anlamak için bunlara bakmamız gerekiyor.

Bu bileşikler karbonhidratların en basit şeklidir. Bir molekül içerirler, bu nedenle hidroliz sırasında küçük bloklara bölünmezler. Monosakkaritler birleştiğinde disakkaritler, oligosakkaritler ve polisakkaritler oluşur.

Katı toplanma durumları ve tatlı tatları ile ayırt edilirler. Suda çözünme özelliğine sahiptirler. Ayrıca alkollerde de çözünebilirler (reaksiyon sudan daha zayıftır). Monosakaritler neredeyse esterlerle karıştırılmaya tepki vermez.

Doğal monosakkaritler en sık bahsedilenlerdir. Bazıları insanlar tarafından gıda olarak tüketilir. Bunlar glikoz, fruktoz ve galaktozu içerir.

  • çikolata;
  • meyveler;
  • bazı şarap türleri;
  • şuruplar vb.

Bu tür karbonhidratların ana işlevi enerjidir. Bu, vücudun onlarsız yapamayacağı anlamına gelmez, ancak vücudun tam işleyişi için önemli olan, örneğin metabolik süreçlere katılım gibi özelliklere sahiptirler.

Vücut, monosakkaritleri gastrointestinal sistemde meydana gelen her şeyden daha hızlı emer. Basit bileşiklerin aksine karmaşık karbonhidratların asimilasyon süreci o kadar basit değildir. İlk olarak, karmaşık bileşiklerin monosakaritlere ayrılması gerekir, ancak daha sonra emilirler.

Bu yaygın monosakarit türlerinden biridir. oluşan beyaz kristalli bir maddedir. doğal olarak– fotosentez veya hidroliz sırasında. Bileşiğin formülü C6H12O6'dır. Bu madde suda oldukça çözünür ve tatlı bir tada sahiptir.

Glikoz kas ve beyin dokusu hücrelerine enerji sağlar. Madde yutulduktan sonra emilir, kan dolaşımına girer ve vücuda yayılır. Orada oksitlenir ve enerji açığa çıkar. Beynin ana enerji kaynağıdır.

Vücutta glikoz eksikliği olduğunda, öncelikle beyin yapılarının işleyişini etkileyen hipoglisemi gelişir. Ancak kandaki aşırı içeriği de tehlikelidir, çünkü gelişmeye yol açar. şeker hastalığı. Ayrıca tüketildiğinde büyük miktar glikoz seviyeleri, vücut ağırlığı artmaya başlar.

Fruktoz

Bir monosakkarittir ve glikoza çok benzer. Daha yavaş bir emilim hızına sahiptir. Bunun nedeni, fruktozun emilebilmesi için önce glikoza dönüştürülmesi gerektiğidir.

Bu nedenle, bu bileşiğin tüketiminin şeker hastalarına yol açmaması nedeniyle şeker hastaları için tehlikeli olmadığı düşünülmektedir. ani değişim kandaki şeker miktarı. Bununla birlikte, böyle bir tanı ile yine de dikkatli olunması gerekmektedir.

Fruktoz hızlı bir şekilde dönüştürülebilme özelliğine sahiptir. yağ asidi bu da obezitenin gelişmesine neden olur. Bu bileşik aynı zamanda tip 2 diyabete neden olan insülin duyarlılığını da azaltır.

Bu madde meyvelerden ve meyvelerden ve ayrıca baldan elde edilebilir. Genellikle glikoz ile kombinasyon halinde bulunur. Bileşik ayrıca beyaz renktedir. Tadı tatlıdır ve bu özelliği glikoza göre daha yoğundur.

Diğer bağlantılar

Başka monosakarit bileşikleri de vardır. Doğal veya yarı yapay olabilirler.

Galaktoz doğal bir maddedir. Aynı zamanda içinde bulunur Gıda Ürünleri fakat saf haliyle bulunmaz. Galaktoz, laktozun hidrolizinin sonucudur. Ana kaynağı süttür.

Diğer doğal olarak oluşan monosakkaritler riboz, deoksiriboz ve mannozdur.

Üretimi için endüstriyel teknolojilerin kullanıldığı bu tür karbonhidratların çeşitleri de vardır.

Bu maddeler aynı zamanda gıdalarda da bulunur ve insan vücuduna girer:

  • ramnoz;
  • eritruloz;
  • ribuloz;
  • D-ksiloz;
  • L-aloz;
  • D-sorboz vb.

Bu bağlantıların her birinin kendine has özellikleri ve işlevleri vardır.

Disakkaritler ve kullanımları

Bir sonraki karbonhidrat bileşiği türü disakkaritlerdir. Karmaşık maddeler olarak kabul edilirler. Hidroliz sonucunda onlardan iki molekül monosakarit oluşur.

Bu tür karbonhidrat aşağıdaki özelliklere sahiptir:

  • sertlik;
  • sudaki çözünürlük;
  • konsantre alkollerde zayıf çözünürlük;
  • tatlı tadı;
  • renk - beyazdan kahverengiye.

Disakkaritlerin ana kimyasal özellikleri, hidroliz (glikosidik bağların kırılması ve monosakkaritlerin oluşumu) ve yoğunlaşma (polisakkaritler oluşur) reaksiyonlarıdır.

Bu tür bağlantıların 2 türü vardır:

  1. onarıcı. Onların özelliği, serbest bir hemiasetal hidroksil grubunun varlığıdır. Bu nedenle bu tür maddeler onarıcı özelliklere sahiptir. Bu karbonhidrat grubu, sellobiyoz, maltoz ve laktozu içerir.
  2. Onarıcı olmayan. Bu bileşikler hemiasetal hidroksil grubuna sahip olmadıkları için indirgenemezler. Bu türün en iyi bilinen maddeleri sakkaroz ve trehalozdur.

Bu bileşikler doğada yaygın olarak dağılmıştır. Buluşabilirler serbest çalışma ve diğer bileşiklerin bir parçası olarak. Disakkaritler hidrolize olduklarında glikoz ürettikleri için enerji kaynağıdırlar.

Laktoz, bebek mamasının ana bileşeni olduğundan çocuklar için çok önemlidir. Bu tür karbonhidratların bir başka işlevi de bitki hücrelerinin oluşumu için gerekli olan selülozun bir parçası oldukları için yapısaldır.

Polisakkaritlerin özellikleri ve özellikleri

Başka bir karbonhidrat türü polisakkaritlerdir. Bu en karmaşık bağlantı türüdür. Çok sayıda monosakaritten oluşurlar (ana bileşenleri glikozdur). Polisakkaritler gastrointestinal kanalda emilmezler; önce parçalanırlar.

Bu maddelerin özellikleri şunlardır:

  • suda çözünmezlik (veya zayıf çözünürlük);
  • sarımsı renk (veya renk yok);
  • kokuları yok;
  • hemen hemen hepsi tatsızdır (bazılarının tatlı bir tadı vardır).

Bu maddelerin kimyasal özellikleri, katalizörlerin etkisi altında gerçekleştirilen hidrolizi içerir. Reaksiyonun sonucu, bileşiğin yapısal elementlere (monosakkaritler) ayrışmasıdır.

Diğer bir özellik ise türevlerin oluşmasıdır. Polisakkaritler asitlerle reaksiyona girebilir.

Bu işlemler sırasında oluşan ürünler çok çeşitlidir. Bunlar asetatlar, sülfatlar, esterler, fosfatlar vb.'dir.

Polisakkarit örnekleri:

  • nişasta;
  • selüloz;
  • glikojen;
  • kitin.

Karbonhidratların işlevleri ve sınıflandırılması hakkında eğitici video materyali:

Bu maddeler vücudun bir bütün olarak ve bireysel hücreler olarak tam işleyişi için önemlidir. Vücuda enerji sağlar, hücre oluşumuna katılır ve korur. iç organlar hasarlardan ve olumsuz etkilerden korur. Ayrıca hayvanların ve bitkilerin zor dönemlerde ihtiyaç duyduğu yedek madde rolünü de üstlenirler.

Karbonhidratlar basit (monosakkaritler) ve kompleks (polisakkaritler) olarak ikiye ayrılır.

Monosakkaritler (monozlar). Bunlar karbonil ve birkaç hidroksil grubu içeren heteropolifonksiyonel bileşiklerdir. Monosakkaritler Moleküler formülİLE P(H20) P Bu sınıftaki bileşiklerin (karbon + su) adının temelini oluşturan. Monozlar, yapıları gereği polioksialdehitlere, aldozlara, polioksiketonlara veya ketozlara aittir. Monozlar, karbon atomu sayısına bağlı olarak triozlara (üç karbon atomu), tetroza (dört atom), pentozlara (beş atom), heksozlara (altı atom) ve heptozlara (yedi atom) ayrılır. Karbonil grubunun yapısına bağlı olarak monozların her biri belirtilir: aldotrioz, aldoheksoz, ketoheksoz, vb.

Monosakaritlerin optik izomerizmi. Karakteristik özellik Monosakkaritlerin yapısı, moleküllerde asimetrik (yani dört farklı ikame ediciye sahip) karbon atomunun varlığıdır. Asimetrik karbon atomları molekülün kiralite merkezlerini temsil eder. Bir molekülün kiralitesinin bir sonucu, bir bileşiğin polarize ışık düzlemini zıt yönlerde döndürme yeteneğiyle ifade edilen optik izomerizm veya enantiyomerizm olgusudur. Asimetrik karbon atomlarına sahip bir bileşik 2 izomer formunda mevcut olabilir. Aynı asimetrik karbon atomlarına sahip bileşiklerde, mezoformların varlığından dolayı optik izomerlerin sayısı azalır. Meso bağlantıları, dönme işaretinin "dahili telafisi" nedeniyle optik olarak etkin değildir. Bir mezo bileşiğinin bir örneği D-ksilitoldür.

Birbirleriyle asimetrik bir nesnenin ayna görüntüsüyle ilişkili olan optik izomerlere enantiyomerler veya optik antipodlar denir. Enantiyomerler, tüm kiralite merkezlerinin konfigürasyonunda birbirinden farklıdır ve D-formunu (enlem. Dexter - sağ) ve L-formunu (enlem.laevus - sol) - monosakaritlerin stereokimyasal serisini oluşturur. Kiralite merkezlerinin yalnızca bir kısmının konfigürasyonu farklı olan ve optik antipod olmayan izomerlere diastereomerler denir. Yalnızca bir asimetrik karbon atomunun konfigürasyonu farklı olan bir çift diastereomere epimerler denir. Genellikle epimerik karbon atomunun sayısı isme eklenir; 2-epimerlere basitçe epimerler denir. Örneğin, D-aloz ve D-altroz ​​epimerlerdir, D-aloz ve D-glikoz 3-epimerdir, D-aloz ve D-guloz 4-epimerdir.

En basit trioz olan D-gliseraldehitteki asimetrik atomun konfigürasyonu, bir bileşiğin stereokimyasal D- veya L serisine ait olup olmadığını belirlemek için bir standart olarak benimsenmiştir. Bir bileşiğin stereokimyasal bir seriye ait olup olmadığı, en yüksek sayıya sahip asimetrik karbon atomunun (glikoz durumunda C5 atomu) konfigürasyonuyla belirlenir. D-gliseraldehitin asimetrik karbon atomunun konfigürasyonuyla örtüşüyorsa bileşik D serisi olarak sınıflandırılır; çakışmıyorsa L serisi olarak sınıflandırılır. Tüm doğal monozların D serisine ait olduğu tespit edilmiştir.


Monosakaritlerin siklo-okso-totomerizmi. Katı halde ve sulu çözeltide monosakkaritler ağırlıklı olarak siklik hemiasetaller formunda bulunur. Hemiasetallerin oluşumu, en kararlı altı üyeli halkaların (piranoz) ve beş üyeli halkaların (furanoz) oluştuğu bir molekül içi reaksiyon AN olarak düşünülebilir. Böylece, monosakkaritin açık (okso formu) ve siklik formu arasında çözeltide totomerik bir denge kurulur; siklik form önemli ölçüde baskındır (denge karışımında %99,9'dan fazla):

Açık formdaki bileşiklerin uzaysal yapısını bir düzlemde tasvir etmek için Fisher'in projeksiyon formülleri kullanılır ve siklik bileşiklerin uzaysal yapısını bir düzlemde tasvir etmek için Haworth'un projeksiyon formülleri kullanılır:

Bu durumda aşağıdaki kurallara göre yönlendirilirler: döngü düz olarak gösterilir; sağda okso formunda yer alan ikame ediciler halka düzleminin altında, soldakiler ise halka düzleminin üzerinde gösterilmektedir; hidrojen atomları C-H bağları gösterilmeyebilir.

Döngüsel formda, açık forma kıyasla ek bir asimetrik karbon atomu (kirallik merkezi) ortaya çıkar: anomerik karbon atomu adı verilen aldozlardaki C1 atomu veya ketozlardaki C2 atomu ve hemiasetal adı verilen ek bir –OH grubu hidroksil (Haworth formülünde yıldız işareti * ile gösterilmiştir). Anomerik karbon atomunun konfigürasyonu, bileşiğin stereokimyasal seriye ait olup olmadığını belirleyen atomun konfigürasyonuyla çakışıyorsa buna a-anomer adı verilir; çakışmıyorsa b-anomer olarak adlandırılır.

Dolayısıyla monoların a- ve b-anomerleri, hemiasetal hidroksil pozisyonunun izomerleri olarak düşünülebilir. Anomerik formların a « b geçişi yalnızca açık okso formu aracılığıyla gerçekleşir: a-formu « okso-formu « b-formu

Benzer şekilde piranoz ve furanoz formları arasında çözeltide denge kurulur. a- veya b-anomerin baskınlığı monozun doğasına, çözücüye, konsantrasyona ve diğer dış koşullara bağlıdır. Bu nedenle tüm formlar arasındaki denge dinamiktir. Dolayısıyla, herhangi bir glikoz anomeri suda çözülürse, iki anomerin çok az miktarda açık form içeren bir denge karışımı oluşana kadar yavaş yavaş başka bir anomere dönüştürülür. Bu geçişe, çözümün optik rotasyonundaki bir değişiklik eşlik eder. Bu fenomene denir mutarotasyon monosakaritlerin (anomerizasyonu). Hem a- hem de b-D-glikopiranozların mutarotasyonu sonucu oluşan denge karışımı %36 a-izomeri ve %64 b-formunu içerir. Denge karışımındaki okso formunun oranı küçüktür (pH 6,9'da, D-glikozun denge karışımı aldehit formunun yalnızca küçük bir kısmını içerir). Bu nedenle monozlar, fuksülfürik asit ile reaksiyona girdiğinde aldehitlerin renklendirme özelliğini vermez ve sodyum hidrosülfit ile reaksiyona girmez. Mutarotasyon asitler ve bazlar tarafından katalize edilir. Katı halde monozlar yalnızca siklik formda bulunur.

Monosakkaritlerin kimyasal özellikleri. Kimyasal olarak monozlar, polihidrik alkollerin, karbonil bileşiklerinin ve hemiasetallerin özelliklerini birleştirir.

1. Döngüsel monoz formları için, hidroksil grubunu içeren reaksiyonlar en karakteristiktir. Kimyasal olarak en aktif olanı hemiasetal hidroksil grubudur.

Eterler, monosodyumun hidroksil gruplarının alkil halojenürlerle reaksiyona sokulmasıyla elde edilir. Aynı zamanda hem hemiasetal hem de alkol hidroksi grupları reaksiyona girer. Hemiasetal grup –OH daha reaktiftir, dolayısıyla bu grupta eter oluşumu daha hızlı ilerler ve ayrıca monosakarit, hidrojen klorür varlığında düşük alkollerle reaksiyona girdiğinde de meydana gelebilir. Ortaya çıkan monoesterlere glikozitler (piranositler ve furanositler) adı verilir.

Alkol hidroksil gruplarının oluşturduğu eterler hidrolize edilmez ve glikosidik bağ alkali ortamda kolayca hidrolize edilir. Glikozitlerin çözeltileri mutasyona uğramaz.

Etanol veya metil iyodür molekülleri bu reaksiyonda nükleofil görevi görür. Benzer şekilde monozlar, aminler ve türevleriyle etkileşime girerek N-glikozitler oluşturur.

Glikozitler, monosakaritlerin siklik formlarının alkoller ve aminlerle bir glikosidik bağ oluşturmak üzere yoğunlaşma ürünleridir. Glikozitler asidik ortamda kolaylıkla hidrolize olurlar. O-glikozitlerin türüne göre di- ve polisakkaritler oluşur ve N-glikozitlerin türüne göre nükleosidler oluşur - yapısal bileşenler nükleik asitler. Glikozitler biyokimyasal süreçlerde, özellikle solunum ve fotosentez süreçlerinde son derece önemli bir rol oynar. Glikozitlerin en önemlisi, fosforik asit ile adeninin riboz ile yoğunlaşmasının ürünü olan bir nükleozit olan adenosinin bir esteri olan adenozin trifosfattır (ATP). ATP'nin fosfat grupları bir tür enerji deposu görevi görür; hidrolizleri hücrelerin kas kasılması için ihtiyaç duyduğu enerjiyi serbest bırakır.

Asitler ve anhidritleri ile etkileşime girdiğinde monozlar esterler oluşturur. Böylece glikoz asetik anhidrit ile reaksiyona girdiğinde pentaasetilglikoz oluşur.

Biyolojik olarak önemli örnek bu tip reaksiyonlar fosforilasyon reaksiyonlarıdır. Fosfatlar - monosakkarit ve fosforik asit esterleri tüm bitki ve hayvan organizmalarında bulunur ve monosakaritlerin metabolik olarak aktif formlarıdır. Böylece, glikojenin (hayvan organizmalarında bulunan bir polisakarit) hidrolizi sırasında D-glikoz 1-fosfat oluşur; Glikoz 6-fosfat, vücuttaki glikoz katabolizmasının bir ürünüdür; D-riboz ve 2-deoksi-D-deoksiriboz fosfatlar, nükleik asitlerin yapısal elemanlarıdır.

Reaksiyon, glikolizin ilk aşamasında (glikozun piruvata oksidasyon süreci) meydana gelir. Glikolizin tüm ara ürünlerinin monosakkarit ve fosforik asit esterleri olduğuna dikkat edilmelidir.

2. Asidik ve nötr ortamlarda monosakkaritlerin oksidasyonu çeşitli asitlerin oluşumuna yol açar. Yalnızca karbonil grubu oksidasyona uğrayabilir - "yumuşak" oksidasyon, örneğin bromlu su ile –onik asitler oluşturmak için

Karbonil ve birincil hidroksil grubunun oksidasyonu - örneğin HNO3'ten glikarik asitlere kadar bir çözelti ile "sert" oksidasyon.

Aldehit grubunu korurken, hafif koşullar altında (örneğin enzimlerin etkisi altında) yalnızca birincil hidroksil grubunun oksidasyonu, glikuronik asitlerin oluşumuna yol açar.

Glikuronidler ısıtıldığında kolayca dekarboksillenir ve bu da daha az karbon atomlu monoların oluşmasına neden olur. D-glikuronitten pentoz, D-ksiloz bu şekilde elde edilebilir.

Alkali bir ortamda monosakaritlerin oksidasyonuna karbon iskeletinin tahrip olması eşlik eder. Oksidasyon reaksiyonları yalnızca aldozların değil, aynı zamanda monozların epimerizasyonu olgusuyla açıklanan ketozların da (ketonların aksine) karakteristiğidir.

İndirgeyici olanlar olarak adlandırılan bazı disakkaritler de oksidasyona uğrayabilir. Esas olarak hemiasetal formunda mevcut olan bu maddeler, potansiyel olarak serbest bir aldehit grubuna (okso formunda) sahiptirler.

Mono- ve disakkaritlerin indirgenmesi, Fehling reaktifinde veya Benedict reaktifinde bulunan bakır(II) iyonlarını bakır okside (I) Cu20'ya ve ayrıca Tollens reaktifi OH'deki gümüş iyonlarını serbest gümüşe indirger. Reaksiyonlar, indirgeyici sakkaritlerin varlığı için niteliksel olanlar olarak kullanılır.

3. Monosakkaritler kimyasal veya biyolojik indirgenmeye uğrar.

Herhangi bir karbonil bileşiği gibi monoların indirgenmesi, karbonil gruplarının alkol gruplarına dönüşümüne yol açar; bu, şeker alkolleri veya alditoller adı verilen polihidrik alkolleri üretir.

Sulu (veya sulu-alkollü veya alkollü) bir ortamdaki sodyum amalgama ek olarak, monosakları geri yüklemek için katalizörlerin (Pt, Pd, Ni) ve metal hidritlerin (özellikle NaBH4) varlığında hidrojen kullanılır. Aldozları azaltırken bir alkolün oluştuğu ve ketozları azaltırken iki stereoizomerik polihidrik alkolün elde edildiği akılda tutulmalıdır, çünkü Ketozdaki asimetrik olmayan 2. C atomu (karbonil grubu atomu), indirgeme sonrasında asimetrik hale gelir ve ona bağlı hidroksil grubunun iki yönelimi mümkündür.

4. İzomerizasyon (epimerizasyon) reaksiyonu her zaman, doğrudan karbonil grubuna bağlı bir karbon atomu olan monosakaritlerin a-CH*-asit merkezinde meydana gelir. Reaksiyon, seyreltik alkali çözeltilerin etkisi altında veya enzimatik olarak (vücut koşulları altında) meydana gelir ve buna eşlik eder.

molekül içi oksidasyon-redüksiyon

C1 ve C2 karbon atomlarının (orantısızlığı).

Transfer nedeniyle bu yeniden toplanma sırasında

etkisi altında gerçekleştirilen proton

hidroksil iyonu, bir ara madde oluşur

bileşik - enediol (bir çift bağ(lar)

iki hidroksil grubu (di-ol) arasında).

Enediolün dönüşümleri oluşumuna yol açabilir

hem ketozların hem de iki aldozun azaltılması.

Böylece reaksiyon sonucunda

bir denge karışımı yavaş yavaş oluşur

izomerler. Örneğin, D-glikozun epimerizasyonunun bir sonucu olarak,

D-mannoz, C2'deki bir glikoz epimeridir ve D-fruktoz, glikozun yapısal bir izomeridir.

Vücuttaki bir izomerizasyon reaksiyonunun bir örneği, glikoliz sırasında glikoz-6-fosfatın fruktoz-6-fosfata enzimatik dönüşümüdür.

Oligo ve polisakkaritler. Disakkaritler (biyozlar), bir O-glikosidik bağ ile bağlanan iki monosakkarit molekülünün yoğunlaşma ürünüdür.

Yoğunlaşma reaksiyonunda her iki hemiasetal hidroksil de yer alırsa ve iki mono kalıntısı birleştirilirse glikozit-glikosidik bağ, oluşturulmuş onarıcı olmayan disakkarit Böyle bir disakkarit, glikosidik hidroksil içermez, açık aldehit formuna dönüşemez ve bu nedenle metal oksitleri azaltmaz (bakır hidroksit veya "gümüş ayna" reaksiyonuyla reaksiyona girmez).

Yoğunlaşma reaksiyonunda bir hemiasetal ve bir alkol hidroksil yer alırsa ve iki mono kalıntısı birleştirilirse glikozit-glikoz bağı, oluşturulmuş onarıcı disakkarit Bu disakarit, açık bir aldehit formuna dönüşebildiği ve indirgeyici bir madde olarak işlev görebildiği için glikosidik bir hidroksil içerir.

Disakaritler, herhangi bir glikozit gibi, asidik bir ortamda hidrolize edilir. Biyolojik olarak en önemli disakkaritler sakkaroz, maltoz, laktoz ve sellobiyozdur.

Örneğin, tükürük enzimi b-amilazın etkisi altında ağız boşluğunda nişasta parçalanmasının ana ürünü olan maltozun yapısal formülü aşağıdaki gibi gösterilebilir:

Sistematik isim (a-D-glukopiranosil-(1®4)-a-D-glukopiranoz veya 4-(a-D-glukopiranosido)-D-glukopiranoz), bir glikoz kalıntısının a-yapılandırılmış C atomu ile C atomu 4 diğer kalan. Maltoz, iki a-D-glikopiranoz molekülünün, a-glikoz anomerinin C1 atomu ile ikinci glikoz molekülünün C4 atomu arasında bir glikosidik bağ oluşmasıyla yoğunlaşması sonucu oluşur. Böyle bir bağa (1®4) bağı denir.

Laktoz (4-(b-D-galaktopiranosid)-D-glukopiranoz) yapıya sahiptir:

Selobiyoz (4-(b-D-glukopiranosid)-D-glukopiranoz), selülozun ana yapısal elemanıdır; Selülozun enzimatik hidrolizi sırasında oluşur. Selobiyoz, laktoz gibi, 1,4-b-glikozidik bağa sahiptir ve indirgeyici bir disakkarittir, ancak laktozdan farklı olarak, tam hidroliz üzerine yalnızca D-glikoz verir:

Sükroz (a-D-glukopiranosit-b-D-fruktofuranosid)

şeker kamışı denir; o kurtarılamaz

şeker kamışı ve şekerde bulunan disakkarit

pancar, çeşitli meyveler, meyveler ve sebzeler.

Sükrozun sistematik adı konfigürasyonu yansıtır

Her iki glikozitin radyo açıklaması (her ikisinin de adlarında “oside” son eki)

monoz) hidroksiller (a veya b) ve bir C1-C2 bağının varlığı.

Birkaç (2'den 12'ye kadar) monosakkarit molekülünün yoğunlaşma ürünlerine oligosakarit denir; Daha monosakkaritler - polisakkaritler.

Makromoleküller bir monosakkaritin kalıntılarından oluşuyorsa, bu tür polisakkaritlere denir. homopolisakkaritler. Homopolisakkaritler arasında biyolojik açıdan en önemlileri poli-D-glukopiranozlardır: amiloz, amilopektin, glikojen (ikincisinin disakkarit parçası maltozdur) ve selüloz, yapısal bileşen disakkarit sellobiyozdur.

Amiloz, molekül ağırlığı yaklaşık 60.000 olan, dallanmamış yapıya sahip bir polimerdir (doğrusal polimer); ısıtıldığında suda çözünür ve liyofilik bir kolloidal çözelti oluşturur; mavi bir kompleks “içerme bileşiği” oluşturmak üzere iyotla reaksiyona girer.

Pankreas tarafından salgılanan ve tükürükte bulunan b-amilazın enzimatik hidrolizi sırasında amiloz, glikoz ve maltoza parçalanır; Hidroliz, amilozun indirgeyici olmayan ucunda başlar ve maltoz moleküllerinin sıralı eliminasyonuyla gerçekleştirilir.

Amilopektin dallanmış bir yapıya sahiptir ve a(1®4) bağlarının yanı sıra glikozidik a(1®6) bağlarını içerir. İkincisi nedeniyle yapıda dallar oluşur:

Suda çözündüğünde amilopektin şişer ve bağlı bir dispers sistem (bir jel) oluşturur. Amilopektin, iyot ile kırmızı-mor bir bileşik oluşturur.

Amiloz (%20-25) ve amilopektin (%75-80) karışımı, doğal kökenli bir polisakkarittir - nişasta.

Bu nedenle, doğal nişasta ayrı bir madde değildir: yapısı farklı olan ve sonuç olarak farklı çözünürlüklere sahip iki fraksiyondan oluşur. ılık su. Nişasta bitkilerin ana rezerv polisakkaritidir.

Nişasta beyaz amorf bir maddedir. İÇİNDE soğuk suçözünmez, sıcakken şişer ve yavaş yavaş çözünür. Soğutulduğunda jelatinimsi bir kütle veya jel (jöle) elde edilir. Pek çok özellik bakımından jöle katı bir maddeye benzer; özellikle şurup gibi konsantre olmayan, oldukça seyreltik bir nişasta çözeltisi olmasına rağmen esneklik sergiler. Gerçek şu ki, dallanmış ve dallanmamış amilopektin ve amilaz molekülleri bir çözeltiye girdiğinde, ortaya çıkan hidrojen bağları nedeniyle, su moleküllerinin girdiği hücrelere üç boyutlu bir uzaysal ağ oluştururlar. Böyle bir çerçeve yalnızca düşük sıcaklıklarda mevcuttur. Jöle ısıtılırsa moleküller daha enerjik hareket etmeye başlayacak, aralarındaki hidrojen bağları yok olacak ve jöle sıvı hale gelecektir.

Tüm nişasta polisakkaritleri, dekstrorotatör glikoz tarafından oluşturuldukları için polarize ışığı sağa döndürür. Asitlerle ısıtıldığında nişasta, glikozit-glikoz bağlarının bulunduğu yerde hidrolize edilir ve sırasıyla dekstrinler, maltoz ve glikoz elde edilir.

Glikojen ("hayvan nişastası") yapı ve özellikler bakımından amilopektine benzer, ancak daha da dallanmış bir polimer zincirine sahiptir ve karaciğerde ve kas dokusunda depolanan hayvanların yedek bir polisakaritidir.

Glikojen hayvanlar aleminde nişastanın “ikizi”dir ve depo görevi görür besinler ve hayvan dokularının karbonhidratını rezerve edin (esas olarak karaciğerde ve kaslarda birikir). Glikojenin moleküler ağırlığı çok büyüktür - yaklaşık 100 milyon.Moleküllerin bu boyutu, yedek karbonhidrat olarak biyolojik işlevlerine karşılık gelir. Glikojen makromolekülü nedeniyle büyük beden zardan geçmez ve enerji ihtiyacı ortaya çıkana kadar hücre içinde kalır. Öğün aralarında glikojen yavaş yavaş glikoza parçalanır, glikoz kana karışır ve daha sonra vücut hücreleri tarafından kullanılır. İyi beslenen bir yetişkinin glikojen rezervi 0,5 kg'a kadar çıkabilir.

En önemli polisakkaritlerden biri selülozdur. Ana kısmı oluşturur bileşen bitki hücre duvarları. Selüloz, tamamen glikosidik b(1®4) bağlarıyla bağlanan b-D-glikopiranoz birimlerinden oluşan bir polimerdir.

Selüloz, zincirleri 10.000'den fazla birim içerebilen doğrusal bir polimerdir:

Saf selüloz, suda, eterde veya alkolde çözünmeyen beyaz lifli bir maddedir. Çözücülere karşı bu direnç, selülozun benzersiz yapısından kaynaklanmaktadır.

Bu polisakarit, yalnızca bir glikosidik b(1®4) bağıyla bağlanan D-glikoz kalıntılarından oluşur; Selüloz molekülleri ipliğe benzer ve dalları yoktur. X-ışını kırınım analiziyle doğrulanan son derece düzenli yapı, selülozun olağanüstü mukavemeti ve elastikiyetinin yanı sıra kullanılan solventlerin çoğunda çözünürlük eksikliğinden sorumludur.

Selülozun, Cu(OH) 2'nin konsantre sulu amonyak çözeltisi (Schweitzer reaktifi) ile karıştırılmasıyla hazırlanan bir reaktifte ve ayrıca ısıtıldığında asitleştirilmiş bir ZnCl2 çözeltisinde veya konsantre sülfürik asitte, yani. Bileşimi selüloz moleküllerindeki hidrojen bağlarını kırmayı ve solventle yeni bağlar oluşturmayı mümkün kılan ortamlarda.

Serbest alkol hidroksil gruplarının varlığı nedeniyle selüloz, alkoller ve asitlerle reaksiyona girerek esterler oluşturabilir. Selüloz, vücut tarafından hücresel dokunun çerçevesini oluşturmak için kullanılan yapısal bir polisakkarit olarak işlev görür.

Pektin maddeleri meyve ve sebzelerde bulunur; gıda endüstrisinde jöle ve marmelat yapımında kullanılan organik asitlerin varlığında jelleşme ile karakterize edilirler.

Pektin maddelerinin temeli

pektik - poligalakturonik asit.

Pektik asit artıklardan oluşur

D-galakturonik asit ile ilgili

a(1®4)-glikosidik bağ.

Bazı pektin maddeleri ülser önleyici etkiye sahiptir ve örneğin muzdan elde edilen plantaglusit gibi bir dizi ilacın temelini oluşturur.

Heteropolisakkaritler(makromolekülleri birden fazla monosakkaritin kalıntılarından oluşan) da doğada oldukça yaygındır.

Aljinik asitler kahverengi alglerde bulunur. Dallanmamış zincir, (1®4) bağlarıyla bağlanan D-mannuronik ve L-guluronik asit kalıntılarından oluşur. Aljinik asitler gıda endüstrisinde jelleştirici madde olarak kullanılır. Deniz yosunları birçok polisakkaritin kaynağıdır. Örneğin biyokimyasal araştırmalarda yaygın olarak kullanılır ağarçok sayıda sülfat grubu içeren bir heteropolisakkarittir. Agar, agaroz ve agaropektin karışımından oluşur. Agarozun polisakkarit zinciri, D-galaktoz ve L-laktoz kalıntılarını değiştirir.

Bağ dokusu polisakkaritleri. Bağ dokusu tüm vücuda dağılmıştır ve organların gücünü ve elastikiyetini, bağlantılarının elastikiyetini ve enfeksiyonlara karşı direnci belirler. Bağ dokusu polisakkaritleri proteinlerle ilişkilidir.

En kapsamlı şekilde incelenen kondroitin sülfatlar(cilt, kıkırdak, tendonlar), hiyalüronik asit(gözün camsı kısmı, göbek kordonu, kıkırdak, eklem sıvısı), heparin(karaciğer). Bu polisakkaritler ortak yapısal özelliklere sahiptir: dallanmamış zincirleri, üronik asitleri (D-glukuronik, D-galakturonik, L-iduronik) ve N-asetilheksozaminleri (N-asetilglukozamin, N-asetilgalaktozamin) içeren disakkarit kalıntılarından yapılmıştır. Bazıları sülfürik asit kalıntıları içerir.

Hyaluronik asit, b(1®4)-glikosidik bağlarla bağlanan disakkarit kalıntılarından oluşur. Disakarit fragmanı, bir b(1®3)-glikosidik bağ ile bağlanan D-glukuronik asit ve N-asetil-O-glukozamin kalıntılarından oluşur. Hyaluronik asit büyük bir moleküler ağırlığa sahiptir - 2-7 milyon, çözeltiler yüksek viskoziteye sahiptir, bu da bariyer işleviyle ilişkilidir ve bağ dokusunun patojenik mikroorganizmalara karşı geçirimsizliğini sağlar.

Kondroitin sülfatlar, b(1®4)-glikosidik bağlarla bağlanan N-asetillenmiş kondrosinin disakkarit kalıntılarından oluşur. Kondrosinin bileşimi, birbirine b(1®3)-glikosidik bağ ile bağlanan D-glukuronik asit ve D-galaktozamin içerir.

Sülfat grubu, 4. veya 6. pozisyonda bulunan N-asetil-O-galaktozaminin hidroksil grubu ile bir ester bağı oluşturur.Kondroitin sülfatların moleküler ağırlığı 10.000 - 60.000'dir.

Kondroitin sülfatlar ve hyaluronik asit serbest formda değil, polipeptit zincirlerine bağlı formda bulunur.

OLİGO VE POLİSAKARİTLER

1. POLİSAKARİTLERİN SINIFLANDIRILMASI; BİYOLOJİK ROLÜ.

Polisakkaritler arandı kompleks karbonhidratlar(poliglikozitler) asit hidrolizi yoluyla monosakkaritler veya bunların türevlerini oluşturabilmektedir. Monosakkaritlerin aksine, kural olarak tatlı bir tada sahip değildirler, şekilsizdirler ve suda çözünmezler (kolloidal çözeltiler oluştururlar). Polisakkaritler ikiye ayrılır oligosakkaritler Ve daha yüksek homo ve heteropolisakkaritler. Oligosakaritlerin hidrolizi, 2 ila 10 monosakarit kalıntısı üretir. Daha yüksek polisakkaritler, moleküllerinde yüzlerce ve binlerce monosakkarit kalıntısı içeren karbonhidratları içerir. Homopolisakkaritlerin hidrolizi sırasında yalnızca bir monosakkaritin kalıntıları oluşur, heteropolisakkaritlerin hidrolizi sırasında çeşitli monosakkaritlerin ve türevlerinin bir karışımı oluşur.

Oligosakkaritlerin asit hidrolizi sırasında oluşan monosakkaritlerin sayısına bağlı olarak bunlar ikiye ayrılır: di-, tri-, tetra-, penta- vesaire. (10'a kadar) sakkaritler.

Doğal polisakaritler esas olarak aşağıdaki gibi önemli işlevleri yerine getirir:

1) rezerv enerji deposunun ve karbon kaynaklarının işlevi, örneğin insan ve hayvan dokularındaki glikojen, bitki organizmalarındaki nişasta; 2) yapısal, örneğin bağ dokusu, kıkırdak, deri vb. heteropolisakkaritler. Ek olarak, hücre zarı proteinleriyle ilişkili karbonhidrat kalıntıları, özellikle oligosakkaritler, hücre yüzeylerinin ve biyopolimerlerin spesifik belirteçleri olarak işlev görür ve bunların diğer hücreler tarafından tanınmasına neden olur.

2. DİSKAKARİTLERİN YENİLENMESİ. YAPI, SİKLO-OKSO-TATOMERİ, BİYOLOJİK ÖNEMİ.

Disakkaritler genellikle karbonhidratların bir taşıma veya depolama şeklidir ve beslenmede önemlidir. Heksozlardan üretilirler ve C12H22O11 genel moleküler formülüne sahiptirler. Monosakkarit kalıntılarını bağlayan glikosidik bağın türüne bağlı olarak disakkaritler, indirgeyici ve indirgeyici olmayan olarak ayrılır.

sen onarıcı disakkaritlerde glikosidik bağ, bir monosakarit kalıntısının hemiasetal hidroksilinin ve başka bir monosakarit kalıntısının alkol hidroksilinin katılımıyla oluşturulur. Böyle bir disakkarit, yapısında serbest hemiasetal hidroksili tutar ve alkali ortamda aldehit formuna dönüştürülerek “gümüş ayna”, Trommer, Fehling reaksiyonları yani. onarıcı özellikler sergiler. Bu tip glikosidik bağa sahip disakkaritler arasında maltoz, laktoz ve selobiyoz bulunur. Çözeltide mutasyona uğrarlar ve alkoller, aminler ve diğer monosakkaritler ile glikozitler oluşturabilirler.

sen onarıcı olmayan bir örneği sakkaroz olan disakkaritlerde, glikozidik bağ, her iki monosakarit kalıntısının hemiasetal hidroksillerinin katılımıyla oluşturulur. Sonuç olarak disakkarit, serbest hemiasetal hidroksili tutmaz, totomerik asiklik (aldehit) forma dönüştürülemez ve indirgeyici özellikler sergilemez, çözelti içinde mutarotize olmaz ve ayrıca glikozitler oluşturamaz.

Maltoz- malt enzimlerinin veya tükürüğün etkisi altında nişastanın sakrifikasyonu sırasında oluşan malt şekeri. Maltozun asit hidrolizi 2 molekül, D-glikopiranoz üretir:

Disakkaritlerin kimyasal adı glikozitler gibi verilir: glikozit türü (O veya N) belirtilir, monosakkaritin ilk kalıntısı "il" ile biten bir radikal olarak adlandırılır, ardından glikozidik bağın türü belirtilir (14) ) ve sonu "oz" olan ikinci monosakkaritin adı eklenir, çünkü maltoz hala serbest hemiasetal hidroksilde glikozitler oluşturabilir.

Colley-Tollens'e göre maltozun yapısı:

Haworth'a göre maltozun yapısı:

Selobiyoz Selüloz polisakkaritinin eksik hidrolizi ile elde edilir. Selobiyozda, iki D-glikopiranoz molekülünün kalıntıları bir (14)-glikosidik bağ ile bağlanır. Selobiyoz ve maltoz arasındaki fark, glikosidik bağın oluşumunda rol oynayan anomerik karbon atomunun - konfigürasyonuna sahip olmasıdır. Selobiyoz çözeltileri mutasyona uğrar.

Selobiyoz, insan vücudunda bulunmayan glikozidaz enzimi tarafından parçalanır. Bu nedenle, sellobiyoz ve buna karşılık gelen polisakkarit selüloz, gastrointestinal sistem enzimleri tarafından parçalanamaz ve insanlar için besin kaynağı olarak hizmet edemez.

Laktoz- sütte bulunan süt şekeri (anne sütü -% 8'e kadar, inek sütü -% 4-5). Peynir endüstrisinde telemenin ayrılmasından sonra peynir altı suyundan elde edilir. Laktozun asit hidrolizi şunları sağlar:

Bu monosakaritlerin laktozdaki kalıntıları, oluşumunda hemiasetal hidroksil, D-galaktopiranozun yer aldığı bir (14)-glikosidik bağ ile bağlanır. D-glikopiranozun geri kalanı serbest hemiasetal hidroksili korur, dolayısıyla laktoz da indirgeyici özelliklere sahiptir.

Glikozidik bağ, maltozdaki -glikosidik bağdan farklı bir konformasyonel (uzaysal) yapıya sahiptir. Bu nedenle laktoz suda daha az çözünür ve daha az higroskopiktir. İlaç endüstrisinde toz ve tablet üretiminde ve ayrıca bebekler için yapay formüllerde besin maddesi olarak kullanılır. Sindirim sisteminde, laktozu parçalayarak laktik ve asetik asitleri oluşturan ve patojenik bakterilerin çoğalmasını önleyen Lactobacillus bifidus mikroorganizmasının gelişimini destekler. Ek olarak insan anne sütü ayrıca amino şekerler ve sialik asit (bazen fukoz) ile ilişkili laktoz içeren bir dizi oligosakarit (tri-, tetra- ve pentasakkaritler) içerir. Bu oligosakkaritler aynı zamanda büyük önem bebeklerin gastrointestinal kanalında doğal patojenik olmayan mikrofloranın oluşumu için.

3. İNDİRİCİ OLMAYAN DİSKAKARİTLERİN TEMSİLCİSİ OLARAK SUKAROZ. YAPISI, SUKAROZUN HİDROLİZİ.

Sakaroz- pancar (kamış) şekeri, şeker pancarında (%16 ila 18 arası), şeker kamışında (%28'e kadar kuru madde), bitki sularında ve meyvelerde bulunur, gıdalarda kullanılır (sadece şeker). Sükrozun hidrolizi şunları üretir:

Sükroz indirgeyici özelliklere sahip değildir ve mutarotize olmaz, çünkü hemiasetal hidroksillerin her ikisi de bu monosakaritlerin kalıntılarını bağlayan (12)-glikosidik bağın oluşumunda rol alır. Sükroz adına, monosakkaritin ikinci molekülü, glikozitlerin karakteristiği olan "osid" sonunu alır.

Sükroz, ışığın polarizasyon düzlemini +66,5 sağa döndürür. Sükrozun (enzim invertaz) asit veya enzimatik hidrolizi sırasında, elde edilen fruktoz ışığın polarizasyon düzlemini çok daha güçlü bir şekilde döndürdüğü için sola dönüşe sahip olan eşmoleküler bir D-glikoz ve D-fruktoz karışımı oluşur. soldaki glikozdan sağa. Böylece, sükrozun hidrolizi sırasında ışığın polarizasyon düzleminin dönme yönü sağdan sola ters çevrilir. inversiyon, bu nedenle sükroz hidroliz ürünlerine invert şeker denir. İnvert şeker, arı balının ana bileşenidir.

4. NİŞASTA. YAPISI, ÖZELLİKLERİ, HİDROLİZ REAKSİYONLARI. NİŞASTANIN BİYOLOJİK ROLÜ.

Nişasta (C 6 H 10 O 5) n, bitkilerin ana depo homopolisakkaritidir. Bitkilerde fotosentez işlemi sırasında oluşur ve yumrularda, köklerde ve tahıl bitkilerinin tanelerinde “depolanır”. Nişasta beyaz amorf bir maddedir. Soğuk suda çözünmez; sıcak olduğunda şişer ve bir macun oluşturur. İyot ile ısıtıldığında kaybolan yoğun mavi-mor bir renk verir. Asidik bir ortamda ısıtıldığında nişasta aşamalar halinde hidrolize edilir:

(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 r-kırağı nişasta dekstrinler maltoz, D-glukopiranoz

X< n m << n

Nişastanın kendisi onarıcı özelliklere sahip değildir. Dekstrinlerin onarıcı özellikleri vardır, suda çözünürler ve tatlı bir tada sahiptirler. Özellikle ekmeğin pişirme işlemi sırasında nişastanın dekstrinizasyonu gerçekleştirilir. Dekstrinler tutkal yapımında kullanılabilir.

Nişasta heterojendir ve iki fraksiyondan oluşur: amiloz (%10-20) ve amilopektin (%80-90).

A) -Amiloz(1 4)-glikozidik bağlarla doğrusal bir dizide bağlanan D-glikopiranoz kalıntılarından oluşur.

Amiloz makromolekülünün ayrıca sarmalın her dönüşü için 6 monosakkarit biriminin bulunduğu ikincil bir sarmal yapısı vardır. İnklüzyon bileşikleri oluşturabilir. Yoğun mavi-mor renge sahip, amilozun iyot ile dahil olduğu bileşiktir.

b) Amilopektin, amilozdan farklı olarak dallanmış bir yapıya sahiptir. Zincirde, D-glukopiranoz kalıntıları (1 4)-glikosidik bağlarla ve dal noktalarında (1 6) glikosidik bağlarla bağlanır. Dallanmalar her 20-25 kalıntıda bir meydana gelir.

İnsan sindirim sisteminde nişasta, (14)- ve (16)-glikosidik bağları parçalayan enzimlerin etkisi altında hidrolize edilir. Hidrolizin son ürünleri D-glikopiranoz ve maltozdur.

5. GLİKOJEN, YAPISI. GLİKOJENİN DALLANMA YAPISININ BİYOLOJİK ÖNEMİ.

glikojen(C 6 H 10 O 5)n, hayvan ve insan hücrelerinin yedek bir polisakaritidir, 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-glikopiranoz salınımı ile glikojenin parçalanması eşlik eder. Glikojen yapı olarak amilopektine benzer, ancak daha da fazla dalı vardır (her 6-10 kalıntıda bir); Ana dalların yanı sıra ikincil dallar da vardır. Glikojenin kompakt ve oldukça dallanmış yapısı, glikozun etkili bir şekilde depolanmasını ve fiziksel egzersiz sırasında onu her bir daldan hızlı ve verimli bir şekilde ayırmayı mümkün kılar. Glikojen, nişastadan farklı olarak iyotla kırmızı-kahverengi bir renk verir.

6. LİF, YAPI, ÖZELLİKLERİ. BESLENMEDE ROLÜ.

Selüloz veya selüloz(14)-glikosidik bağlarla birbirine bağlanan D-glikopiranoz kalıntılarından oluşan doğrusal bir homopolisakkarittir.

Selülozdaki yapısal tekrarlanan parça, biyoz parçası olan selobiyozdur. Bu fragmanda ikinci monosakkarit kalıntısı D-glukopiranoz, öncekine göre 180 derece döndürülür. Bu, selülozun hidrojen bağlarıyla daha da stabilize edilen doğrusal bir yapıya sahip olmasını sağlar. Hidrojen bağları, piranoz halkasının oksijen atomu ile bir sonraki halkanın 3. karbon atomunun alkol hidroksili arasında ve ayrıca bitişik zincirler arasında oluşabilir. Bu zincir salmastra yüksek mekanik mukavemet, liflilik, suda çözünmezlik ve kimyasal inertlik sağlayarak selülozun bitki hücre duvarını oluşturmasına olanak tanır.

Lif, insan gastrointestinal kanalındaki enzimler tarafından parçalanmaz ancak gıdanın önemli bir bileşeni olmalıdır. Aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

    dolgunluk hissi yaratır;

    gastrointestinal sistemin peristaltizmini uyarır;

    B vitaminlerini sentezleyen gastrointestinal sistem bakterileri için bir substrattır;

    dışkı oluşumuna katılır;

    kalın bağırsakta toksik maddelerin adsorpsiyonunu ve bunların ortadan kaldırılmasını teşvik eder, bu da kalın bağırsakta malign neoplazmların gelişme riskini azaltır.

Dektrans- (C 6 H 10 O 5) n - D-glukopiranoz kalıntılarından oluşturulan bakteri kökenli polisakkaritler. Makromolekülleri oldukça dallıdır. Ana bağ türü (16) ve dallanma bölgelerinde - (14), (13) ve daha az yaygın olarak (12) - glikosidik bağlardır.

Doğal dekstranın molekül ağırlığı yaklaşık 300.000-400.000'dir ve jel filtrasyonunda kullanılan Sephadex'in üretiminde kullanılır. İzotonik bir NaCl çözeltisi (% 0.85) içinde 60.000-90.000 moleküler ağırlığa sahip kısmen hidrolize dekstran, plazma ikame çözeltileri (poliglusin, reopoliglusin, vb.) olarak kullanılır.

8. HETEROPOLİSAKARİTLERİN YAPISI KAVRAMI. HAWORTH'A GÖRE YAPISI, BİYOLOJİK ROLÜ.

Heteropolisakkaritler- asit hidrolizi monosakarit türevlerinin (amino şekerler ve üronik asitler) bir karışımını üreten daha yüksek polisakkaritler. Şunlar vardır: 1) glikozaminoglikanlar ve 2) proteoglikanlar (proteine ​​kovalent olarak bağlanan glikosaminoglikanlar).

Glikozaminoglikanlar Tekrarlanan disakkarit birimlerinden oluşan uzun, dallanmamış zincirlere sahip heteropolisakkaritler. Tekrarlanan disakkaritteki iki kalıntıdan birinin bir amino şeker (N-asetilglukozamin veya N-asetilgalaktozamin) olması nedeniyle bunlara glikozaminoglikanlar denir. Çoğu durumda bu amino şekerlerden biri sülfatlanır (sülfürik asit kalıntılarıyla esterleştirilir), ikincisi ise üronik asittir. Birçok şeker kalıntısında iyonize sülfat veya karboksil gruplarının varlığı, glikozaminoglikanlara büyük bir negatif yük ve Na + gibi birçok ozmotik olarak aktif iyonları çekme yeteneği verir. Çok sayıda polar hidrofilik grup ve yüksek ozmotik iyon konsantrasyonu, glikozaminoglikanların ve bağ dokusu matrisinin bir bütün olarak hidrasyonuna katkıda bulunur. Bu, şişme basıncı (turgor) yaratarak matrisin gevşek, hidratlı bir jel oluşturmasına ve basınç kuvvetlerine direnmesine olanak tanır. Örneğin kıkırdak matrisi bu şekilde sıkışmaya karşı direnç gösterir. Aynı zamanda jel yapısı suda çözünebilen moleküllerin hızlı difüzyonuna ve hücre migrasyonuna müdahale etmez.

Glikozaminoglikanlar şunları içerir: hyaluronik asit, kondroitin sülfatlar, heparin vb.

Hiyalüronik asit bağ dokusunun ana bileşenidir. Eklemlerin sinovyal sıvısında, gözün camsı gövdesinde, göbek kordonunda ve ayrıca deride büyük miktarlarda bulunur. Tekrarlanan yapısal birimi, (13) bir glikosidik bağ ile bağlanan, D-glukuronik asit ve N-asetil-,D-glukozaminden oluşan bir disakkarit parçasıdır. Tekrarlanan disakkarit fragmanları, N-asetilglukozaminin hemiasetal hidroksili ile bir sonraki ünitenin glukuronik asidinin 4. karbon atomundaki alkol hidroksili arasında oluşan glikosidik bağlarla birbirine bağlanır (14).

Hyaluronik asit, 10 milyonun üzerinde moleküler ağırlığa sahiptir ve yüksek viskozite ile karakterize edilir. Hyaluronik asit vücudun bakteri istilasına karşı direncinde önemli bir rol oynar. Ancak hyaluronidaz (hyaluronik asidi parçalayan bir enzim) salgılayan bir takım bakteriler vücutta kolaylıkla yayılarak viskoz hyaluronik asidin yarattığı engeli ortadan kaldırabilir. Bağ dokusunda hyaluronik asit genellikle proteinlere bağlanır.

Kondroitin sülfatlar yapı, dokulardaki lokalizasyon ve gerçekleştirilen işlevler açısından, heksozaminin N-asetil-, D-galaktozamin ve N-asetil-galaktosamin kalıntısının 4, 6 veya her iki pozisyonundaki bireysel hidroksil grupları ile temsil edilmesi haricinde hyaluronik asite benzerler. sülfürik asit kalıntılarıyla esterleştirilir:

Kondroitin-4-sülfat: R = S03, R = H; kondroitin-6-sülfat: R = H, R = S03

Kondroitin 4,6-disülfat: R = R = S03.

Kondroitin sülfatlar genellikle yalnızca proteine ​​bağlı formda (proteoglikanlar) bulunur. Proteoglikanlar– bu, karbonhidrat bileşeninin oranının baskın olduğu bir grup karbonhidrat-protein biyopolimeridir. Proteoglikanların özellikleri esas olarak polisakkarit bileşenleri tarafından belirlenir. Polisakkarit ve polipeptit zincirleri arasındaki ana bağ tipi O-glikosidik bağdır.

Kıkırdak ve bağ dokusunda kondroitin sülfatlar, bağlayıcı proteinler yoluyla hyaluronik aside sıkı bir şekilde bağlanarak çok büyük agregatlar oluşturur.

Bu agregatlar elektron mikroskobunda gözlemlenebilir:

Kıkırdak dokusunun proteoglikan agregatının şematik yapısı.

Proteoglikan agregatlarında proteoglikan molekülleri, uzun zincirli hyaluronik asit bağlama proteinleri olarak adlandırılan küçük proteinlerle kovalent olmayan şekilde bağlanan alt birimler olarak görev yapar. Bu tür yapılar kıkırdaklara daha sert bir kıvam ve aynı zamanda daha fazla esneklik kazandırır.

Glikoproteinler, oligosakarit zincirlerinin kovalent olarak bağlandığı protein moleküllerinden oluşan karışık biyopolimerlerdir. Glikoproteinlerde protein bileşeninin oranı baskındır.

Glikoproteinler insan ve hayvan vücudundaki tüm doku organlarının 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. bulunur.


Asgari program

polisakkaritler oligo- Ve polisakkaritler. Yapısal Analiz oligo- Ve polisakkaritler. Fonksiyonlar oligo- Ve polisakkaritler. Lektin kavramı...

  • 1 biyoteknolojinin gelişiminin tarihi ve ana yönleri

    Asgari program

    Hücreler (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...

  • » Bilmiyorum, muhtemelen histoloji testleri nasıldır?

    Testler

    Ve glikoproteinler (müsin, mukoidler). Polisakkaritler. Metabolik bozukluklar için polisakkaritler hücrelerde hapten yoluyla bir azalma gözlemlenebilir. Bunlar arasında birçok mono-, oligo- Ve polisakkaritler, lipitler, glikolipitler, yapay polimerler, ...


    • İnceleyenler:

    Tıp Bilimleri Doktoru, Profesör Osmanov E.M. ;

    Kimya Bilimleri Adayı, Doçent Knyazeva L.G.

    R Romantsova S.V., Soru ve cevaplarda biyoorganik kimya. Eğitim yöntemi. tıp öğrencileri için el kitabı. uzman. un-tov / S.V. Romantsova, A.I. Panasenko, O.A. Sheina, L.V. Rosenblum; M-hacim. Rusya Federasyonu Bilimleri ve Bilimleri, Yüksek Mesleki Eğitim Devlet Bütçe Eğitim Kurumu “Tamb. durum Adını taşıyan üniversite G.R. Derzhavin." Tambov: TSU'nun adını taşıyan yayınevi. G.R. Derzhavina, 2013. …………… s.
    Bu eğitimsel ve metodolojik kılavuz, “Genel Tıp” uzmanlık öğrencileri için “Genel ve biyoorganik kimya” dersinin programına uygun olarak yazılmıştır. Kılavuz, öğrencilerin kursa çalışırken en sık sorduğu soruların yanıtlarını sağlar. Organik bileşiklerin sınıflandırılması, isimlendirilmesi ve genel reaktivite kalıpları, biyolojik makromoleküllerin yapısı ve özellikleri ile bunların yapısal bileşenleri konularında açıklamalar verilmektedir. UDC 577.1 BBK 24.2 ya73 © GOUVPO Tambov Devlet Üniversitesi, G.R. Derzhavina, 2013

    giriiş

    Akademik bir disiplin olarak biyoorganik kimya dersinin amacı, yaşamın özünü anlamanın temeli olarak biyolojik olarak önemli organik bileşik sınıflarının, biyopolimerlerin ve bunların yapısal bileşenlerinin yapısı ve kimyasal özellikleri arasındaki ilişki hakkında sistematik bilgi geliştirmektir. Modern moleküler düzeyde süreçler.

    Biyoorganik kimya öğretiminde öğrencilerin bağımsız çalışmalarına çok dikkat edilir. Bu kılavuz, öğrencilerin kurs sırasında en sık sorduğu sorulara ayrıntılı yanıtlar sağlar. Bu açıklamaları kullanarak, kendi kendine çalışma sırasında öğrenciler genel yaklaşımı ve akıl yürütme mantığını öğrenirler, bu da kontrol ve test görevlerini tamamlamayı kolaylaştırır.

    karbonhidratlar: mono-, di- ve polisakkaritler

    Soru 1. Hangi bileşiklere karbonhidrat denir?

    Cevap. Karbonhidratlar, hem karbonil hem de hidroksil fonksiyonel grupları içeren heterofonksiyonel bileşikler olan bir doğal organik madde sınıfıdır (yani bunlar polihidrik aldehit veya keto alkoller veya bunların yoğunlaşma ürünleridir). "Karbonhidratlar" terimi, 19. yüzyılın ortalarında, birçok karbonhidrat molekülünde hidrojen ve oksijen atomlarının oranının su moleküllerindekiyle aynı olması nedeniyle ortaya çıktı; Her iki hidrojen atomuna karşılık bir oksijen atomu vardı ve karbonhidrat molekülünün karbon (kömür) ve sudan oluştuğu düşünülebilir. Örneğin, glikoz (C 6 H 12 O 6) için formül C 6 (H 2 O) 6 olarak yazılabilir, sakaroz (C 12 H 22 O 11) formülü C 12 (H 2 O) olarak yazılabilir. ) 11 ve genel formda - Cn(H20)m. Daha sonra, verilen genel formüle (Cn (H2O) m) uymayan doğal karbonhidratlar biliniyordu, ancak "karbonhidratlar" terimi bugün hala "sakkaritler" veya sadece "şekerler" terimiyle birlikte kullanılıyor. .

    soru 2. Karbonhidratlar hangi işlevleri yerine getirir?

    Cevap. Bitkilerde karbondioksit ve sudan fotosentez sonucu karbonhidratlar oluşur. Hayvan organizmaları karbonhidratları sentezleyemez ve bunları bitki besinlerinden elde edemez. Dolayısıyla karbonhidratlar tüm canlı organizmaların bir parçasıdır ve Dünya üzerindeki en yaygın organik maddelerden biridir. Karbonhidratların fonksiyonları:

    – yapısal ve destekleyici işlevler (selüloz bitki hücre duvarlarının ana yapısal bileşenidir, kitin mantarlarda benzer bir işlevi yerine getirir ve ayrıca eklembacaklıların dış iskeletine sertlik sağlar);

    – koruyucu rol (bazı bitkilerde koruyucu oluşumlar vardır: ölü hücrelerin hücre duvarlarından oluşan dikenler, dikenler vb.;

    – enerji fonksiyonu (1 g karbonhidratın oksidasyonu 4,1 kcal enerji açığa çıkarır);

    – plastik fonksiyon (karmaşık moleküllerin bir kısmı, örneğin riboz ve deoksiriboz ATP, DNA ve RNA'nın yapımında rol oynar);

    – depolama işlevi (karbonhidratlar yedek besin görevi görür: hayvanlarda glikojen, bitkilerde nişasta ve inülin);

    – ozmotik fonksiyon (kan da dahil olmak üzere vücuttaki ozmotik basıncın düzenlenmesine katılmak);

    – reseptör fonksiyonu (birçok hücresel reseptörün algılayıcı kısmının bir kısmı).

    Eczacılıkta ve tıpta birçok karbonhidrat ve türevleri kullanılmaktadır. Karbonhidratlar, kağıdın, suni elyafların, patlayıcıların, etil alkolün vb. endüstriyel üretiminde başlangıç ​​malzemesi olarak görev yapar.

    Soru 3. Karbonhidratlar nasıl sınıflandırılır?

    Cevap. Karbonhidratlar iki sınıfa ayrılır: basit ve karmaşık. Basit karbonhidratlar (monosakaritler, monosakaritler) daha basit karbonhidratlar oluşturmak üzere hidrolize edilmez. Basit karbonhidrat örnekleri şunları içerir: glikoz (C6H1206), riboz (C5H1005), fruktoz (C6H1206).


    Bir keto grubu içeren basit karbonhidratlara ketozlar, bir aldehit grubu içerenlere ise aldozlar adı verilir. Monozlar, karbon atomu sayısına bağlı olarak triozlara (üç karbon atomu), tetroza (dört atom), pentozlara (beş atom), heksozlara (altı atom) ve heptozlara (yedi atom) ayrılır.

    Örneğin glikozun molekülünde bir aldehit grubu ve altı karbon atomu bulunur, buna aldoheksoz denir; fruktoz bir karbonil grubu (polihidrik bir keto alkoldür) ve altı karbon atomu içerir, buna ketoheksoz denir. Riboz bir aldopentozdur. Doğal monosakkaritler, kural olarak, dallanmamış karbon atomu zincirleri içerir.

    D – fruktoz
    D – fruktoz
    D – fruktoz
    Karmaşık karbonhidratlar, basit karbonhidrat molekülleri oluşturmak üzere hidrolize edilebilir. Eğer karmaşık bir karbonhidratın hidrolizi 2 ila 10 molekül basit karbonhidrat üretiyorsa, bu tür karmaşık bir karbonhidrata oligosakarit adı verilir. Bir oligosakaritin hidrolizi iki molekül basit karbonhidrat üretiyorsa, buna disakkarit, üç - trisakarit vb. denir. En yaygın disakkaritler sakkaroz (hidroliz, fruktoz ve glikoz üretir), maltoz ve sellobiyoz (hidroliz, iki glikoz molekülü üretir), laktozdur (hidroliz, galaktoz ve glikoz üretir).

    Çok sayıda (birkaç bine kadar) basit karbonhidrat molekülü oluşturmak üzere hidrolize olan karbonhidratlara polisakkaritler denir. Polisakkaritler yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerdir. Bunlar arasında örneğin nişasta ve selüloz (lif) bulunur. Kompleks karbonhidratlar monosakkaritlerin polikondensasyon ürünleri olarak düşünülebilir.

    Polisakkaritler bir monosakkaritin kalıntılarından oluşuyorsa bunlara homopolisakkaritler denir; farklı monosakkaritlerin kalıntılarından ise, o zaman – heteropolisakkaritler.

    Homopolisakaritler arasında biyolojik olarak en önemlileri nişasta, glikojen, selüloz, heteropolisakaritler arasında aljinik asitler, agar (alglerde bulunur); bağ dokusu polisakkaritleri (kondroitin sülfatlar, hyaluronik asit, heparin).

    Karbonhidrat molekülleri, örneğin karbonhidrat-protein biyopolimerleri (glikoproteinler, proteoglikanlar) veya karbonhidrat-lipid biyopolimerleri (glikolipitler) gibi karışık biyopolimerlerin bir parçasıdır.

    Soru 4. Monosakkaritler optik olarak aktif bileşikler midir? Monosakaritlerin enantiyomerleri nasıl tasvir edilir?

    Cevap. Monosakarit molekülleri (dioksiaseton hariç), stereoizomerlerin varlığının nedeni olan kiralite merkezleri (asimetrik karbon atomları) içerir. Örneğin aldoheksozun dört asimetrik karbon atomu vardır ve 8 çift oluşturan 16 stereoizomere (2 4 = 16) karşılık gelir. Aldopentozun üç asimetrik karbon atomu vardır ve 4 çift oluşturan 8 stereoizomere (2 3 = 8) karşılık gelir.

    Bir çiftin üyeleri antipodlar veya enantiyomerlerdir (bir nesnenin ayna görüntüsüyle olduğu gibi molekülleri de birbirleriyle ilişkilidir). Enantiyomerler aynı ada sahiptir ancak bunlardan biri D serisine, diğeri L serisine aittir. Enantiyomerler açık Fischer projeksiyon formülleri olarak temsil edilebilir, örneğin:

    Fischer formüllerinde karbon zinciri dikey olarak yazılır ve aldehit veya keto grubunun en yakın olduğu uçtan itibaren numaralandırılır; üst karbon atomundan. Asimetrik karbon atomları “C” sembolüyle gösterilmemiştir; dikey ve yatay çizgilerin kesişme noktasında olmaları amaçlanmıştır.

    Ketopentoz molekülü 2 asimetrik karbon atomu (üçüncü ve dördüncü) içerir ve 2 çift enantiyomer oluşturur:

    Bir izomerin D veya L serisine ait olup olmadığı, karbonil grubuna en uzak asimetrik karbon atomunun konfigürasyonu, standart olarak kabul edilen gliseraldehit izomerlerinin konfigürasyonu ile karşılaştırılarak belirlenir. Gliseraldehit molekülünde bir asimetrik karbon atomu içerir ve iki enantiyomeri vardır:


    Örnek olarak fruktoz izomerlerini düşünün:

    D – fruktoz

    Her iki formül de üç asimetrik (kiral) karbon atomu içerir. Bunlar 3, 4 ve 5 numaralı atomlardır. Keto grubundan en uzak olanı (C=O), 5 numaralı kiral atomlardır. Formül (1)'de, beşinci karbon atomunun konfigürasyonu, D'deki kiral atomun konfigürasyonuna karşılık gelir. -gliseraldehit molekülü (OH grubu sağda, hidrojen atomu - solda bulunur). Dolayısıyla ilk izomer D serisine aittir, D-fruktozdur. Formül (2)'deki beşinci karbon atomunun konfigürasyonu, L-gliseraldehidin konfigürasyonuna karşılık gelir; Bu L-fruktozdur. Doğal monosakkaritlerin büyük çoğunluğu D serisine aittir.

    Soru 5. Monosakkaritler doğada serbest halde bulunur mu?

    Cevap. En yaygın doğal monosakkarit D-glikozdur - üzüm şekeri veya lat. dextrus – doğru, çünkü sıradan doğal D-glikozun + 52,5 o'luk spesifik bir dönüşü vardır, yani. düzlem polarize ışığın polarizasyon düzlemini 52,5 o sağa döndürür.

    Beynin ana enerji substratı olan kanda serbest formda bulunur. Kandaki glikoz konsantrasyonunu azaltan insülin hormonunun yanı sıra konsantrasyonunu artıran glukagon, adrenalin ve diğer hormonların yardımıyla sabit bir glikoz seviyesi korunur. Diabetes Mellitus'ta insülin pankreas tarafından yetersiz miktarlarda üretilir ve bu da kandaki konsantrasyonunun artmasına neden olur.

    İlginç bir şekilde, normal doğal D-glikozun bir enantiyomeri olan L-glikoz da tatlıdır ancak vücut tarafından emilmez, bu nedenle şeker yerine kullanılabilir.

    Glikoz ayrıca bitkilerin yeşil kısımlarında, çeşitli meyvelerde ve balda serbest formda bulunur. Nişasta, glikojen, selüloz, hemiselüloz, dekstranlar, sakaroz, maltoz ve birçok glikozitin bir parçasıdır.

    D-fruktoz - meyve şekeri veya lat.'den levüloz. laevus – sol, çünkü D-fruktozun sulu çözeltileri 92,4°'lik spesifik bir rotasyona sahiptir.

    Fruktoz bitkilerin yeşil kısımlarında, çiçek nektarında, meyvelerde ve balda bulunur. Sakkarozun yanı sıra birçok polisakkaritin bir parçasıdır.

    D-galaktoz. Sarmaşık meyvelerinde serbest kristal formda bulunur. Bazı disakkaritlerin (laktoz) ve polisakkaritlerin (kondroitin, agar-agar, mukus, hemiselüloz) bir bileşeni olarak oluşur

    Soru 6. D-izomerinin formülü biliniyorsa galaktozun L-izomerinin formülü nasıl yazılır?

    Cevap. Bir enantiyomerin formülünü yazmak için, ikame edicilerin ayna görüntüsünde gösterilmesi gerekir. herkes asimetrik karbon atomları. Aşağıdaki şemadan seçim yaparak ve 2, 3, 4 ve 5 karbon atomlarındaki ikame edicilerin (–H ve –OH) dizilişini değiştirerek D-galaktoz formülünü yazalım:


    Enantiyomer adı: L-galaktoz.

    Soru 7. Diasteromerler, epimerler ve enantiyomerler arasındaki fark nedir?

    Cevap. Bir veya daha fazla asimetrik karbon atomunun konfigürasyonu bakımından farklılık gösteren karbonhidratların stereoizomerlerine diastereomerler adı verilir, örneğin: D-alloz ve D-mannoz; D-fruktoz ve L-tagatoz vb.

    Epimerler ve enantiyomerler diastereomerlerin özel durumlarıdır.

    Bir nesnenin ayna görüntüsüyle birbiriyle ilişkili olan diastereomerlere enantiyomerler denir. Enantiyomerler aynı fiziksel ve kimyasal özelliklere sahiptir; bu izomerler yalnızca düzlem polarize ışığın polarizasyon düzleminin dönme yönünde farklılık gösterir. Enantiyomerlerin biyolojik aktiviteleri de farklılık gösterir.

    Diastereomerlerin yalnızca bir asimetrik karbon atomunun konfigürasyonu farklıysa bunlara epimer denir. İkinci karbon atomunun konfigürasyonu farklıysa, bu tür diastereomerlere basitçe epimerler denir; başka karbon atomları varsa isme bu atomun numarası eklenir.

    Örneğin, D-riboz ve D-arabinoz yalnızca ikinci karbon atomunun konfigürasyonu bakımından farklılık gösterir ve epimerlerdir.

    D-alloz ve D-glikoz yalnızca üçüncü karbon atomunun konfigürasyonu bakımından farklılık gösterir ve 3-epimerdir; D-alloz ve D-guloz ise 4-epimerdir.

    Epimerlerin biyolojik aktivitelerinin yanı sıra farklı fiziksel ve optik özellikleri de vardır.

    Soru 8. D-alloz ve L-idozun diastereomer olup olmadığı nasıl belirlenir?

    Cevap. Bunun için bu aldozların formüllerini yazmanız gerekmektedir. D-alloz formülü şemada gösterilmektedir (bkz. soru 6). L-idoz, D-idozun bir enantomeridir; molekülleri birbirleriyle bir nesne ve onun ayna görüntüsü olarak ilişkilidir ve D-idozun formülünü bilerek L-idozun formülünü yazmak kolaydır (bkz. soru 6):

    Diastereomerler, tanım gereği, bir veya daha fazla asimetrik karbon atomunun konfigürasyonu açısından farklılık göstermelidir. D-alloz ve L-idoz formüllerinin incelenmesinden, ikinci ve dördüncü karbon atomlarının konfigürasyonlarının aynı olduğu sonucu çıkar (hem D-alloz molekülünde hem de L-idoz molekülünde, bu atomların OH grupları sağda bulunur ve hidrojen atomları soldadır).


    Üçüncü ve beşinci karbon atomlarının konfigürasyonları farklıdır (D-alloz molekülünde OH grupları karbon zincirinin sağında, L-idoz molekülünde ise solundadır). Dolayısıyla D-alloz ve L-idoz, iki asimetrik karbon atomunun konfigürasyonu bakımından farklılık gösterir: üçüncü ve beşinci ve bu nedenle diastereomerlerdir.

    Soru 9. D-glikoz ve D-mannozun epimer olup olmadığı nasıl belirlenir?

    Cevap. Bunun için bu aldozların formüllerini yazmanız gerekmektedir. Formül diyagramda gösterilmiştir (bkz. soru 6).

    Epimerler diastereomerlerin özel bir durumudur ve tanım gereği yalnızca bir asimetrik karbon atomunun konfigürasyonu bakımından farklılık göstermelidir. D-glikoz ve D-mannoz formüllerinin incelenmesinden, her iki moleküldeki üçüncü karbon atomunun sağda bir hidrojen atomuna ve solda bir hidroksil grubuna sahip olduğu sonucu çıkar; her iki moleküldeki dördüncü ve beşinci karbon atomlarının solunda bir hidrojen atomu ve sağında bir hidroksil grubu bulunur; onlar. D-glikoz ve D-mannozun üçüncü, dördüncü ve beşinci asimetrik karbon atomlarının konfigürasyonları aynıdır.

    İkinci karbon atomunun konfigürasyonu farklıdır (D-glikoz molekülünde OH grubu karbon zincirinin sağında ve D-mannoz molekülünde soldadır). Dolayısıyla, D-glikoz ve D-mannoz yalnızca bir (ikinci) asimetrik karbon atomunun konfigürasyonu açısından farklılık gösterir ve bu nedenle epimerlerdir.

    Soru 10. Monosakaritlerin siklik formları nasıl oluşur?

    Cevap. Monosakaritlerin siklik formları, karboksil ve hidroksil grupları arasındaki molekül içi etkileşimin bir sonucu olarak oluşur. Bu formlar, karbonhidrat moleküllerinin açık formlarından termodinamik olarak daha stabildir. Genellikle beş üyeli (furanoz) ve altı üyeli (piranoz) döngüler meydana gelir. Uzayda dördüncü veya beşinci (aldoz için) ve beşinci ve altıncı (ketoz için) karbon atomlarındaki aldehit (veya keton) grupları ile hidroksil grubu birbirine yakın görünür. Etkileşimleri nedeniyle monosakkarit moleküllerinde döngü kapanması meydana gelir.

    Altı üyeli piranoz halkası, aldehit grubunun aldopentoz veya aldoheksozların beşinci atomu ile etkileşimi ile oluşturulur; Keto grubu altıncı ketoheksoz atomu ile etkileşime girdiğinde olduğu gibi.


    Beş üyeli furanoz halkası, aldehit grubunun dördüncü aldotetroz atomu, aldopentoz ve aldoheksoz ile etkileşimi ile oluşturulur; Keto grubu, ketopentozların ve ketoheksozların beşinci atomu ile etkileşime girdiğinde olduğu gibi.

    Aldoheksoz molekülünde halka oluşması sonucunda birinci karbon atomunda aldehit grubu yerine (ketoheksozlarda ikinci karbon atomunda) hidroksil grubu belirir. Bu hidroksil grubuna glikosidik (hemiasetal) hidroksil grubu (glikosidik hidroksil) adı verilir. Döngüsel formların adlarında, karbonhidrat tanımına altı üyeli bir döngü için "piranoz" veya beş üyeli bir döngü için "furanoz" sonu eklenir.

    Siklik bir monosakkarit molekülünde asimetrik karbon atomlarının sayısı artar çünkü Daha önce aldehit veya keton grubunun parçası olan karbon atomu asimetrik hale gelir. Galaktoz durumunda birinci, fruktoz durumunda ise ikinci karbon atomudur. Bu atoma anomerik karbon denir. Ek bir asimetrik atomun ortaya çıkması, açık forma kıyasla siklik forma karşılık gelen optik izomerlerin sayısında iki kat artışa yol açar. Yani aldoheksoz için artık 16 değil 32 izomer vardır. Açık formun her izomeri, siklik formun iki izomerine (anomerler) karşılık gelir.

    Bir a-anomer için anomerik merkezin konfigürasyonu, asimetrik karbon atomunun konfigürasyonuyla aynıdır; bu, onun D- veya L serisine ait olup olmadığını belirler; β-anomer için ise tam tersidir. α-anomerindeki D serisi monosakkaritler için Fischer projeksiyon formüllerinde, glikosidik hidroksil grubu karbon zincirinin sağında, β-anomerinde ise solundadır; L-izomerleri için ise tam tersine, a-anomerinde glikozidik hidroksil grubu solda, β-anomerinde ise karbon zincirinin sağındadır. Anomerler diastereomerlerdir ve özellikleri (örneğin erime noktaları) bakımından farklılık gösterir. Anomerler epimerlerin özel bir durumu olarak düşünülebilir.

    Soru 11. Monosakkaritlerin döngüsel formları Haworth'un perspektif formülleri biçiminde nasıl tasvir ediliyor?

    Cevap. Haworth'un sisteminde döngüler, çizim düzlemine dik olarak yerleştirilmiş düz beşgenler veya altıgenler olarak tasvir edilmiştir, bu nedenle halkanın ön kısmına karşılık gelen çizgiler daha kalın yazı tipiyle vurgulanmıştır. Oksijen atomu piranoz halkasında en sağ köşede bulunur, furanoz halkasında da en sağ köşede veya halkanın arkasının ortasında bulunur. Hidroksil grupları ve hidrojen atomları halka düzlemine dik olarak yerleştirilmiştir. Döngülerdeki karbon atomlarının sembolleri genellikle yazılmaz.


    Haworth formülünü yazmak için önce Fisher formülünü çizin ve 90 o sağa çevirin (saat yönünde:

    Siklizasyon reaksiyonuna giren hidroksil grubuyla ilişkili karbon atomu 90° döndürülür. Mannofuranoz oluşturulurken bu dördüncü karbon atomu olacak, mannopiranoz oluşturulurken beşinci olacak. Dönme sonucunda –OH grubunun ana karbon zinciriyle aynı hizada olması gerekir. Bu nedenle, D-izomeri için –CH2OH grubu üstte, L-izomeri için ise altta olacaktır:


    Döngüsel formun adı şunları gösterir: anomerin türü (a veya b), ardından stereokimyasal seri: D- veya L-; daha sonra bu siklik formun bir türevi olduğu monosakkaritin adı, “-za” sonu olmadan, yani gluko-, manno-, frukto- vb. olarak ayrılırız, sonuç olarak siklik formun türü şu şekildedir: belirtilen (piranoz veya furanoz).

    Piranoz formundaki D serisi aldoheksozlarda (ve furanoz formundaki D serisi aldoheksozlarda ve ketoheksozlarda), CH2OH grubu her zaman D serisinin resmi bir özelliği olarak hizmet eden halka düzleminin üzerinde bulunur. Bir L serisi için bu grup çevrim düzleminin altında bulunur. D serisi aldozların a-anomerlerindeki glikozidik grup –OH, düzlemin altında görünür ve b-anomerlerde döngü düzleminin üzerinde görünür. L serisi bileşikler için, L serisinin a-anomerlerindeki glikosidik hidroksil düzlemin üzerindedir ve b-anomerlerinde döngü düzleminin altındadır.

    Yukarıdaki kuralları izleyerek, ketozların furanoz ve piranoz formları için, örneğin fruktoz için Heworth formüllerini yazabilirsiniz:


    Soru 12. Monosakkaritler ağırlıklı olarak katı halde ve çözeltide hangi formlarda (açık veya siklik) bulunur?

    Cevap. Katı halde monosakkaritler siklik formdadır (esas olarak piranoz). Çözeltilerde, açık form ile iki çift siklik anomer (siklo-okso-tautomerik denge veya siklo-zincir totomerizmi) arasında bir denge kurulur. Bu denge durumundaki moleküllerin farklı formlarına totomerler denir. Tautomer karışımlarında piranoz formları baskındır. Açık formlar ve furanoz halkaları küçük miktarlarda mevcuttur. a- veya b-anomerin baskınlığı monozun doğasına, çözücüye, konsantrasyona ve diğer dış koşullara bağlıdır.

    Karbonhidratların tautomerik formları birbirine dönüşebilir, bu da bir veya başka bir formun miktarının bazı işlemlerde tüketildikçe yenilenmesine yol açar. Bu nedenle tüm formlar arasındaki denge dinamiktir. Dolayısıyla, herhangi bir glikoz anomeri suda çözülürse, iki anomerin çok az miktarda açık form içeren bir denge karışımı oluşana kadar yavaş yavaş başka bir anomere dönüştürülür. Bu geçişe çözümün optik rotasyonunda bir değişiklik eşlik eder, çünkü Her totomer, düzlem polarize ışığın polarizasyon düzleminin kendi dönme açısı ile karakterize edilir. Bu fenomene denir mutarotasyon monosakkaritler.


    Soru 13. L-arabinozun a-furanoz ve b-piranoz formlarını yazınız. Anomerlerini Fischer projeksiyonları olarak çizin.

    Cevap. D-arabinoz başlangıç ​​bileşiği olarak alınmalıdır. Formülünü yazıp enantiyomerinin formülünü oluşturuyoruz (bkz. soru 6).

    L-arabinoz – aldopentoz. Furanoz formu, aldehit grubunun dördüncü karbon atomunun hidroksili ile etkileşimi sonucu oluşur; ve piranoz formu, aldehit grubunun beşinci karbon atomunun hidroksili ile etkileşiminden kaynaklanmaktadır. Siklizasyon sırasında, hidroksil grubunun (C5 veya C4) hidrojeni, C–O p bağının bölünmesi nedeniyle aldehit grubunun oksijenine bağlanır ve hemiasetal veya glikosidik, hidroksil(çerçeveli). C4 veya C5 atomundaki hidroksil grubunun oksijeni, hidrojeni ondan çıkardıktan sonra C1 atomundaki aldehit grubunun karbonu ile birleşir. C1 – C4 atomlarını birbirine bağlayan ve beş üyeli bir halkayı veya C1 – C5 atomlarını bağlayan ve altı üyeli bir halkayı kapatan bir oksijen köprüsü ortaya çıkar.

    O O N N N OH

    C – H 1 C – N C C

    HO H H 2 OH H OH H OH

    H OH HO 3 H HO H HO H

    N O N O 4 N O N O N

    CH2OH 5 CH2OH CH2OH CH2OH

    D-arabinoz L-arabinoz a-L-arabinofuranoz b-L-arabinofuranoz

    O O N N N OH

    C – H 1 C – N C C

    HO H H 2 OH H OH H OH

    H OH HO 3 H HO H HO H

    HAYIR ANCAK 4 N ANCAK N ANCAK N

    CH 2 OH 5 CH 2 OH O CH 2 O CH 2

    D-arabinoz L-arabinoz a-L-arabinopiranoz b-L-arabinopiranoz

    Hemiasetal formda ilk karbon atomu asimetrik hale gelmiştir. Sonuç olarak, döngü kapatıldığında, bir açık aldehit formundan (okso formu), hemiasetal hidroksilin konumu bakımından birbirinden farklı olan iki siklik hemiasetal form elde edilir.

    Hemiasetal hidroksilin, konfigürasyonu belirleyen (D'ye ait) hidroksil ile aynı tarafta (cis konumunda) yer aldığı siklik bir form - veya L serisi) monolar, a-form olarak adlandırılır. Hemiasetal hidroksilin konfigürasyonu belirleyen hidroksil ile trans halinde olduğu siklik forma b-formu denir. a ve b formları anomer adı verilen diastereomerlerdir.

    Soru 14. D-glikoz ve D-fruktoz indirgendiğinde hangi bileşikler elde edilir?

    Cevap. Monosakkaritler indirgendiğinde alditol adı verilen polihidrik alkoller (polioller) oluşur. İndirgeme genellikle metal katalizörlerin (paladyum, nikel) veya sodyum borohidrürün varlığında hidrojen ile gerçekleştirilir. Hidrojen, karbonil grubunun karbon-oksijen çift bağının yarılma bölgesine eklenir. Aldozları azaltırken yalnızca bir ürün (poliol) elde edilir, örneğin D-glikozu azaltırken hekzahidrik alkol D-glusit (L-sorbitol) oluşur:

    D-glusit, D-glikoz gibi optik olarak aktif bir bileşiktir çünkü molekülünde 4 asimetrik karbon atomu (2, 3, 4, 5) bulunur ve simetri elementleri yoktur.

    Askorbik asidin kimyasal sentezinde glikozun sorbitole indirgenmesi ilk adımdır. Sorbitol, Acetobacter suboxydans mikroorganizması kullanılarak mikrobiyolojik olarak oksitlenir; elde edilen L-sorboz birkaç aşamada askorbik asite dönüştürülür.

    Ketozu azaltırken iki poliolün bir karışımı elde edilir, çünkü Keto grubunun bir parçası olan karbon atomu, indirgeme sonrasında asimetrik hale gelir ve bunun için OH grubunun ve hidrojen atomunun uzayda ikili bir düzenlemesi mümkündür (karbon zincirinin hem solunda hem de sağında). Örneğin, D-fruktoz için elimizde:


    D-glusit ve D-mannitol optik aktiviteye sahiptir.

    Monosakaritlerin indirgenmesiyle elde edilen polihidrik alkoller, suda yüksek oranda çözünür olan kristalli maddelerdir; tatlı bir tada sahiptir ve diyabette şeker yerine kullanılabilir (ksilitol, sorbitol).

    Soru 15. Hangi aldoheksozları azaltırken optik olarak aktif olmayan hekzahidrik alkoller oluşur?

    Cevap. D-galaktoz ve D-alloz indirgendiğinde sırasıyla hekzahidrik alkoller dulsit ve allit elde edilir. Bu alkollerin molekülleri üçüncü ve dördüncü karbon atomları arasından geçen bir simetri düzlemine sahiptir, dolayısıyla bu poliollerin optik aktivitesi yoktur.

    Soru 16. L-galaktozun oksidasyonu ile hangi bileşikler üretilebilir? Bu bileşikler optik olarak aktif olacak mı?

    Cevap. Oksidasyon reaksiyonları biyokimyasal testlerde (örneğin şeker için kan ve idrar testleri) kullanılır. Monosakaritlerin oksidasyon ürünlerinin bileşimi ve yapısı, monosakkaritin doğasına ve oksidasyon koşullarına (öncelikle oksitleyici maddenin gücüne) bağlıdır. Aldozlar ketoz yoluyla daha kolay oksitlenir.

    Hafif oksitleyici maddelerin (gümüş oksit amonyak çözeltisi, bakır hidroksit, brom suyu) etkisi altında, aldozlar aldonik asitlere dönüştürülür (aldehit grubu bir asidik karbonil grubuna oksitlenir).

    A) “gümüş ayna” reaksiyonu (Tollens reaksiyonu):

    Reaksiyonun meydana geldiğinin dış işareti, test tüpünün duvarlarında metalik bir gümüş tabakasının oluşmasıdır.

    B) bakır (II) hidroksit ile reaksiyon:

    Reaksiyonun dış bir işareti, mavi bir bakır (II) hidroksit çökeltisinin kırmızı bir bakır (I) oksit çökeltisine dönüşmesidir.

    C) bromlu su ile oksidasyon (reaksiyonun harici bir işareti, brom çözeltisinin renginin değişmesidir):


    Güçlü bir oksitleyici madde - seyreltik nitrik asit - yardımıyla aldozların terminal grupları (aldehit ve birincil alkol) aynı anda karboksil gruplarına oksitlenir ve aldarik (şeker) asitler oluşturulur, örneğin:

    Bu reaksiyon galaktozu tespit etmek için kullanılabilir çünkü mukus asidinin suda çözülmesi zordur. Mukus asit molekülünün dört asimetrik karbon atomu (2, 3, 4, 5) içermesine rağmen optik aktivite göstermemesine dikkat edilmelidir, çünkü simetri düzlemi vardır.

    Vücutta enzimlerin katılımıyla birincil alkol grubu oksitlenebilir, sonuç olarak aldehit grubu oksitlenmeden kalır. Bu tür reaksiyonların ürünlerine üronik asitler denir:

    Üronik asitler vücutta çok önemli bir işlevi yerine getirir: ilaçlarla ve bunların dönüşüm ürünleriyle (metabolitler), toksik maddelerle suda çözünür glikozitler oluştururlar ve bunları idrarla vücuttan uzaklaştırırlar, dolayısıyla üronik asitler (Latince idrar - idrar) adı verilir. . D-glukuronik ve L-iduronik asitler ve bunların türevleri, çeşitli polisakkaritlerin (pektik maddeler, heparin, hyaluronik asit, kondroitin, heparin vb.) yapısal elemanlarıdır. Üronik asitlerin metabolizması sırasında askorbik asit sentezlenir (insanlarda sentezlenmez).

    Soru 17. D-fruktozun oksidasyonu ile hangi bileşikler üretilebilir? Bu bileşikler optik olarak aktif olacak mı?

    Cevap. Ketozların oksidasyonu, güçlü oksitleyici maddelerin etkisi altında meydana gelir ve buna karbon iskeletinin tahrip edilmesi eşlik eder. Bağ bölünmesi iki şekilde gerçekleşebilir: birinci ve ikinci karbon atomlarının yanı sıra ikinci ve üçüncü karbon atomları arasında. Bu durumda tüm terminal karbon atomları karboksil grupları oluşturacak şekilde oksitlenir.

    Böylece D-fruktozun oksidasyonu dört reaksiyon ürünü üretir. Birinci ve ikinci karbon atomları arasındaki bağ koptuğunda formik ve D-arabinarik asitler oluşur. İkinci ve üçüncü karbon atomları arasındaki bağ koptuğunda oksalik ve mezotartarik asitler oluşur.


    Monosakkaritler ayrıca glikozitler adı verilen asetalleri (ketalleri) oluşturur:

    Glikozitler sadece alkollerle etkileşime girerek oluşan karbonhidrat asetalleri olarak adlandırılmaz. Glikozitler, hemiasetal hidroksilin diğer bileşiklerle etkileşimi sonucu oluşan ürünleri içerir. Hemiasetal hidroksilin oluşturduğu bağa glikosidik bağ da denir.

    Glikozitler, aglikon'un glikozitin şeker kısmına hangi atoma bağlı olduğuna bağlı olarak sınıflandırılabilir: C-glikozitler, O-glikozitler, N-glikozitler, S-glikozitler.

    Döngünün büyüklüğüne bağlı olarak glikozitler piranositler ve furanositler olarak ikiye ayrılır.

    Glikozidin karbonhidrat olmayan kısmına aglikon denir (“şekersiz” olarak tercüme edilebilir). Verilen örnekte bu, metoksi grubudur - metil alkolün kalıntısı (italik olarak yazılmıştır). Glikozitlerin isimleri şu şekilde yapılır: aglikon + glikozit. Karbonhidratın -oz eki -ozit olarak değişir. İsmin en başında aglikon'un karbonhidrat kısmına bağlandığı atom belirtilir.

    Bir C-glikozit örneği psödouridindir ve bir S-glikozit örneği hardalda bulunan sinigrindir. Nükleosidler - Nükleik bazlı riboz ve deoksiribozun N-glikozidleri, nükleotidlerin, DNA'nın ve RNA'nın bileşenleridir.


    Soru 19. Monosakkaritlerin esterleri nasıl oluşur?

    Cevap. Esterler, monosakaritlerin organik asit anhidritlerle işlenmesiyle elde edilebilir. Örneğin asetik anhidrit ile reaksiyona girdiğinde monosakaritlerin asetil türevleri elde edilir.

    Esterler hem asidik hem de alkali ortamlarda hidrolize olurlar.

    Tüm bitki ve hayvan organizmalarında bulunan fosforik asit - fosfat esterleri büyük önem taşımaktadır. Bunlar öncelikle D-glikoz fosfatları içerir: D-glikoz 1-fosfat, fosforilaz enzimi kullanılarak glikojenin hidrolizi yoluyla elde edilir; Glikoz 6-fosfat, glikolizin (vücuttaki glikoz katabolizması) ilk aşamasında oluşur.


    D-riboz ve 2-deoksi-D-riboz fosfatlar, nükleik asitlerin ve bir takım koenzimlerin yapısal elemanları olarak görev yapar.

    Sülfürik asit esterleri - sülfatlar - bağ dokusunun polisakkaritlerinin bir parçasıdır.

    Soru 20. 1,4-glikosidik bağ ile bağlanan iki b-D-galaktoz kalıntısının oluşturduğu bir disakkaritin yapısal formülünü yazın. Bu disakkaritin hidrojen klorür varlığında metil alkol ile reaksiyonundan elde edilen ürünün yapısal formülünü yazınız. Bu bileşikler “gümüş ayna” reaksiyonuna katılabilir mi? Gerekli reaksiyonların denklemlerini yazın.

    Cevap. b-D-galaktoz molekülleri birbirleriyle 1. ve 4. karbon atomlarını içeren bağlar oluşturabilir:


    Yıldız işareti, metanol ile reaksiyona girdiğinde –OCH3 grubu ile değiştirilebilen glikosidik hidroksili belirtir:

    Glikozidik hidroksilin varlığı nedeniyle disakkarit, sulu çözeltide bir aldehit grubuyla doğrusal bir forma dönüştürülebilir, böylece gümüş ayna reaksiyonunu verir (denklem basitleştirilmiş bir biçimde verilmiştir):

    C 12 H 22 O 11 + Ag 2 O C 12 H 22 O 12 + 2Ag¯

    B-D-galaktoz disakkaritin monometil eteri, glikosidik hidroksil içermez, doğrusal bir formda bulunamaz ve gümüş ayna reaksiyonuna girmez.

    Soru 21. Sakkaroz molekülünün yapısı nedir?

    Cevap. Hidroliz sırasında sükroz molekülü bir a-D-glikopiranoz molekülüne ve bir β-D-fruktofuranoz molekülüne bölünür, dolayısıyla bir disakkarittir, yani. iki monosakkarit molekülü kalıntısından oluşur:

    Bu kalıntılar, anomerik karbon atomlarındaki (a-D-glikopiranozun 1. atomu ve β-D-fruktofuranozun 2. atomu) hidroksil grupları arasındaki glikosidik bağ ile bağlanır.

    Sakkaroz molekülünde, a-D-glikoz kalıntısındaki 1. karbon atomunda ve β-D-fruktoz kalıntısındaki 2. karbon atomunda (hemiasetal veya hidroksil hidroksiller) serbest OH grupları yoktur. Bu nedenle sakaroz molekülü açık (aldehit) formuna geçerek gümüş aynası reaksiyonu veremez ve bakır hidroksit ile oksitlenemez, yani. gümüş ve bakırı azaltmayan bir karbonhidrattır.

    Sükroz kaynakları şunlardır: şeker kamışı, şeker pancarı, bitki ve meyve suları.

    Soru 22. Sükroz en tatlı madde midir?

    Cevap. Hayatımızı daha parlak ve daha lezzetli kılan karbonhidratların tatlı tadıdır. Ancak en tatlı madde ne sakkaroz, ne de karbonhidrattır. Sakkarozdan daha tatlı bir karbonhidrat fruktozdur. Sakkarozun göreceli tatlılığını 100 olarak alırsak, fruktozun tatlılığı 173, glikozun 74, maltoz ve galaktozun 32 ve sadece laktozun tatlılığı 16 olacaktır.

    Ancak monosakkaritler tatsız ve hatta acı olabilir, karbonhidrat olmayan maddeler ise tatlı bir tada sahip olabilir. Örneğin berilyum ve kurşun bileşikleri tatlı olabilir. Kurşun asetat, kurşun şekeri olarak adlandırılsa da, kurşun bileşiklerinin yüksek toksisitesi nedeniyle şeker olarak kullanımı hiç önerilmemektedir.

    Ayrıca şekerlerle hiçbir ilgisi olmayan birçok organik maddenin tatlı bir tadı vardır; örneğin tatlılığı sakarozun tatlılığından yaklaşık 500 kat daha fazla olan sakarin. 4-Etoksifenilüre (dulcine), sakkarozdan 200 kat daha tatlıdır ve vücuda zararlı olduğu keşfedilene kadar tatlandırıcı olarak kullanılmıştır.

    Asesülfam ve aspartam (L-aspartil-L-fenilalanin dipeptitinin metil esteri) sakkarozdan 200 kat daha tatlıdır. L-aspartilaminomalonik asit metilfenil ester, sakkarozdan 33.000 kat daha tatlıdır ve sükronik asit 200.000 kat daha tatlıdır.

    Bazı proteinlerin şaşırtıcı derecede güçlü bir tatlı tadı vardır. Örneğin, tropik bitki Dioscoreophyllum cumminsii'den elde edilen monellin proteini sakkarozdan 3000 kat daha tatlıdır, tropik bitki Thaumacoccus daniellii'den elde edilen taumatin proteini şekerden 750-1000 kat daha tatlıdır ve alüminyum iyonları ile kompleksi - talin - zaten 35000 kat daha fazladır. sakkarozdan daha tatlıdır. Synsepalum dulcificum'dan elde edilen miraculin proteini tatlı bir tada sahip değildir ancak ekşi yiyeceklerin tadını tatlıya çevirme yeteneğine sahiptir.

    Soru 23. Doğada en yaygın olarak hangi oligosakkaritler bulunur?

    Cevap. Sükroz (kamış şekeri, pancar şekeri) bitkilerde oldukça yaygındır. İndirgeyici olmayan disakkarit.

    Maltoz (malt şekeri), bir a-1,4-glikosidik bağ ile bağlanan iki a-D-glikopiranoz kalıntısından oluşur. Maltoz, amilaz enziminin etkisi altında nişastanın hidrolizi ile oluşur; Ekmeği uzun süre çiğnerseniz tükürük amilazının etkisiyle ekmek nişastasından oluşan maltozun tatlı tadını hissedebilirsiniz. Disakkaritin azaltılması.

    Selobiyoz, b-1,4-glikosidik bağ ile bağlanan iki b-D-glikopiranoz kalıntısından oluşur. Lifin (selüloz) yapısal bir birimidir. Bazı ağaçların özsuyunda serbest olarak bulunur. Disakkaritin azaltılması.

    Laktoz (süt şekeri), b-1,4-glikosidik bağ ile bağlanan b-D-galaktopiranoz ve a-D-glikopiranoz kalıntılarından oluşur. Laktoz yalnızca memeli sütünde bulunur ve indirgeyici bir disakkarittir.

    Vücutta laktoz, laktaz enzimi tarafından hidrolize edilir. Yetersiz laktaz üretimi varsa laktaz eksikliği ortaya çıkar ve laktozun sindirilememesi gözlenir. Bu nedenle laktaz eksikliği olan kişiler süt tükettiğinde laktoz sindirilmez, ancak çeşitli hoş olmayan sonuçlarla (şişkinlik, ishal) bağırsak mikroflorası tarafından fermente edilmeye başlar. Çoğu insanda ve memelide laktaz geni yaşlandıkça kapanır. Bu, memelilerin sütü yalnızca bebeklik döneminde tüketmeleri ve daha sonra laktaz sentezi için enerji ve amino asitleri boşa harcamanın bir anlamı olmamasıyla açıklanmaktadır. Ancak ürünü laktaz genini devre dışı bırakan düzenleyici genlerden birinde meydana gelen mutasyon sonucunda bu enzim (laktaz) yaşam boyunca sentezlenmeye başlamıştır. Avrupalıların yaklaşık %70'i yetişkinlikte sütü sindirirken, Afrika, Okyanusya ve Orta Asya'da nüfusun yalnızca %30'u laktaz üretebilmektedir. Ancak Afrika'nın geleneksel olarak yüksek süt tüketimine sahip halklarında (Tutsiler, Tuaregler vb.) laktozu sindirmede sorun yaşanmaz.

    Trehaloz (mantar şekeri), hemiasetal hidroksil grupları ile bağlanan iki a-D-glikopiranoz kalıntısından oluşur, dolayısıyla trehaloz, indirgeyici olmayan bir disakkarittir.

    Mantarlarda ve bazı bitkilerde bulunur. Mayada trehaloz içeriği kuru madde başına %18'e ulaşır.

    Melibioz, gentibioz, turanoz, primveroz vb. gibi diğer disakkaritler. Nadir.

    Trisakkaritler nadirdir. Galaktoz, glikoz ve fruktozdan oluşan trisakkarit rafinoz şeker pancarında bulunur. İndirgeyici olmayan bir trisakkarittir. Diğer trisakkaritler (gentianoz, melesitoz, manninotrioz, selotrioz, planteoz) oldukça nadirdir.

    Tetrasakarit stakiyoz iki galaktoz kalıntısından, bir glikoz kalıntısı ve bir fruktoz kalıntısından oluşur. Stachyose, Stachys bitkisinin köklerinde, acı bakla, soya fasulyesi ve bezelye tohumlarında bulunur ve indirgeyici olmayan bir tetrasakkarittir.

    Siklik oligosakaritler - siklodekstrinler (Schardinger dekstrinleri), Bacillus macerans'tan gelen amilazın etkisi altında nişastanın hidrolizi sırasında oluşur. a-1,4-glikozidik bağlarla bağlanan 6-10 D-glikoz kalıntısından oluşurlar. Siklodekstrinlerin katalitik özellikler sergiledikleri bilinmektedir; örneğin fenol esterlerin hidrolizini katalize edebilmektedir. İyot ile renkli kompleksler oluştururlar ve iyot molekülleri siklodekstrin boşluğunun içinde bulunur.

    Soru 24. Hangi karbonhidratlara polisakkaritler denir?

    Cevap. Polisakkaritler veya poliozlar yüksek moleküler ağırlıklı karbonhidratlardır. Kimyasal yapıları gereği poliglikozitlerdir.

    Polisakkarit moleküllerinde birçok monosakkarit kalıntısı, glikosidik bağlarla birbirine bağlanır. Bu durumda, önceki kalıntıya bağlanmak için yeni kalıntı, çoğunlukla 4. veya 6. karbon atomlarında bir alkol hidroksil grubu sağlar. Önceki kalıntı, sonraki kalıntıya bağlanmak için bir glikosidik (hemiasetal) hidroksil sağlar.

    Bitki kökenli polisakkaritlerde esas olarak (1®4)- ve (1®6) bağları gerçekleştirilir. Polisakkarit zincirleri dallanmış veya dallanmamış (doğrusal) olabilir.

    Polisakkaritler asidik ortamda hidrolize olurlar ve asidik ortamda hidrolize dirençlidirler. Tam hidroliz, monosakaritlerin veya bunların türevlerinin oluşumuna yol açar; eksik hidroliz, disakkaritler de dahil olmak üzere bir dizi ara oligosakaritin oluşmasına yol açar.

    Soru 25. Homopolisakkaritlerin heteropolisakkaritlerden farkı nedir?

    Cevap. Polisakkaritler iki gruba ayrılır: homopolisakkaritler ve heteropolisakkaritler.

    Homopolisakaritler, bir monosakkaritin kalıntılarından oluşur, örneğin: nişasta, selüloz, glikojen vb.

    Nişasta, a-D-glikopiranoz kalıntılarından oluşturulan iki polisakaritin bir karışımıdır: amiloz (%10-20) ve amilopektin (%80-90).

    Amiloz zinciri dallanmamıştır ve 200-1000 glikoz kalıntısı içerir (molekül ağırlığı 160.000).


    Amiloz molekülleri, uygun büyüklükteki moleküllerin (örneğin iyot) girebileceği iç kanala bir spiral şeklinde sarılır ve inklüzyon bileşikleri adı verilen kompleksler oluşturur. Amilozun iyotlu kompleksi mavi renktedir. Bu, nişastaya kalitatif bir reaksiyon olarak kullanılır (nişasta iyot testi).

    Amilopektin, amilozdan farklı olarak dallanmış bir sarmaldır. Ana zincirinde a-D-glikopiranoz kalıntıları, a(1®4)-glikosidik bağlarla ve dallanma noktalarında a(1®6)-glikosidik bağlarla bağlanır. Dallanma noktaları arasında 20-25 a-D-glukopiranoz kalıntısı bulunur. Amilopektinin moleküler ağırlığı birkaç milyona ulaşır.


    Nişasta beyaz amorf bir maddedir. Soğuk suda çözünmez, sıcak suda şişer ve kısmen çözünür.

    Nişasta, fotosentez sırasında bitkilerde oluşur ve yumrularda, köklerde ve tohumlarda biriktirilir. Sindirim sisteminde enzimlerin etkisi altında nişasta hidrolize edilir; hidrolizin son ürünü a-D-glikozdur.

    Glikojen, hayvan organizmalarında bulunan bitki nişastasının yapısal ve işlevsel bir analoğudur. Yapısı gereği glikojen amilopektine benzer, ancak zincir dallanması daha da fazladır. Dallanma noktaları arasında genellikle 10-12, hatta bazen 6 glikoz birimi bulunur. Glikojenin moleküler ağırlığı çok büyüktür (100 milyona kadar). Vücutta glikojen yedek karbonhidrat görevi görür. Doğru zamanda, glikoz gerekli miktarlarda ondan ayrılır ve vücudun enerji fonu yenilenir. Bitkilerde amilopektin yedek polisakkarit rolünü oynar.

    Selüloz veya lif en yaygın bitki polisakaritidir. Bitkiler için destek materyali görevi görür. Pamuk neredeyse %100 selüloz, odun ise %50-70 oranında içerir.

    Selüloz, β(1®4)-glikosidik bağlarla birbirine bağlanan β-D-glikopiranoz kalıntılarından oluşur. Zincirin dalları yoktur, 2500-12000 β-D-glikoz kalıntısı içerir (molekül ağırlığı 0,4-2 milyon).


    Selülozun doğrusal yapısı, karbonhidrat zincirleri içinde ve bireysel zincirler arasında oluşan hidrojen bağları tarafından da korunur. Selüloz, insanın gastrointestinal kanalındaki enzimler tarafından parçalanmaz ve bir besin olamaz, ancak normal beslenme için gereklidir çünkü. Gastrointestinal sistemin fonksiyonunun düzenlenmesine yardımcı olur, kalın bağırsağın peristaltizmini uyarır.

    Pektin maddeleri meyve ve sebzelerde bulunur. Organik asitlerin varlığında gıda endüstrisinde kullanılan jöle oluştururlar. Pektin maddesi molekülleri, bir a-(1®4)-glikosidik bağ ile bağlanan D-galakturonik asit kalıntılarından oluşan pektik asit - poligalakturonik asit içerir.

    Bazı pektin maddeleri ülser önleyici etkiye sahiptir ve örneğin muzdan elde edilen plantaglusit gibi bir dizi ilacın temelini oluşturur.


    Heteropolisakkaritler farklı monosakkaritlerin kalıntılarından oluşur. Vücuttaki heteropolisakkaritler proteinlerle ilişkilidir ve kompleks supramoleküler kompleksler oluşturur. Heteropolisakkaritlerin örnekleri arasında hyaluronik asit ve heparin bulunur.

    Hyaluronik asit, β-(1®3)-'ye bağlı D-glukuronik asit ve N-asetil-D-glukozamin kalıntılarından oluşur
    glikosidik bağ.

    Hyaluronik asit yüksek moleküler ağırlığa ve yüksek viskoziteye sahiptir ve bağ dokusunun patojen mikroorganizmalara karşı geçirimsizliğini sağlar. Hyaluronik asit genellikle serbest formda değil, polipeptit zincirleri ile birlikte bulunur. Karışık biyopolimerler hayvan organizmalarının hücrelerinin ve sıvılarının temelini oluşturur.

    Heparinin polimer molekülleri, D-glukozamin kalıntılarını ve iki üronik asit - D-glukuronik ve L-iduronik içerir. Kantitatif olarak L-iduronik asit baskındır. Çoğu glikozamin kalıntısının amino grubu sülfatlanmıştır (bir SO3H grubu içerir) ve bazılarında asetillenmiştir (bir CH3CO grubuna bağlıdır). Ek olarak, bir takım L-idurik asit kalıntılarında S03H grupları bulunur. Heparin ve türevi - heparin sülfat - vücuttaki proteine ​​​​bağlanır, heparin kanın pıhtılaşmasını önler, heparin sülfat kan damarlarının duvarlarının bir parçasıdır.

    Ticari bir işletmenin risklerini en aza indirmenin bir yolu olarak sigorta

    Ticari bir işletmenin risklerini en aza indirmenin bir yolu olarak sigorta

    2023-10-04 01:53:41

    Maaş bordrosu ve vergi ilanları Yatırılan maaşın amacı: nüanslar

    Maaş bordrosu ve vergi ilanları Yatırılan maaşın amacı: nüanslar

    2023-10-04 01:53:41

    Daire başına emlak vergisi

    Daire başına emlak vergisi

    2023-10-04 01:53:41

    Ücretler ve vergilere ilişkin gönderiler Ücretlerden yapılan kesintiler hakkında

    Ücretler ve vergilere ilişkin gönderiler Ücretlerden yapılan kesintiler hakkında

    2023-10-04 01:53:41



    hata:İçerik korumalı!!