Это восстанавливающие дисахариды, они имеют свободный полуацетальный гидроксил и, следовательно, способны к цикло-оксо-таутомерии. В оксо-форме эти соединения имеют альдегидную группу и могут участвовать в реакциях с реактивами Толленса (Ag+)и Фелинга (Cu2+). Важнейшими представителями восстанавливающих дисахаридов являются мальтоза, целлобиоза и лактоза.
В дисахаридах два моносахарида соединены кислородным мостиком, для образования которого «углевод» предоставляет обязательно гликозидную ОН-группу, а «агликон» любую гидроксильную группу, но чаще при С4 или С6.
Дисахариды представляют собой О-гликозиды, в которых один моносахарид выполняет роль «углевода», а другой – «агликона».
II.1. Строение дисахаридов
II. Олигосахариды
Олигосахариды (oligos — «малый»)– продукты поликонденсации моносахаридов с числом звеньев 2-10. Олигосахариды подразделяют на:
— ди-, три-, тетрасахариды и т. д. (по количеству мономерных звеньев);
— восстанавливающие и невосстанавливающие (по отношению к реактивам Толленса или Фелинга).
ЛЕКЦИЯ 5. МОНОСАХАРИДЫ
Наиболее распространенной и изученной группой олигосахаридов являются дисахариды (биозы).
Возможны и другие типы гликозидных связей:
Мальтоза, солодовый сахар (от лат. maltum – «солод») – основной продукт расщепления крахмала под действием фермента амилазы, выделяемого слюнной и поджелудочной железами. Систематическое название мальтозы — a-D-глюко-пиранозил-(1®4)-D-глюкопираноза:
Мальтоза в свободном виде не встречается, образуется из крахмала или гликогена под действием ферментов группы амилаз (диастаз). Водой гидролизуется в присутствии фермента мальтазы до D-глюкозы. Мальтоза восстанавливается раствор Фелинга, водные растворы ее мутаротируют. Мальтоза имеет в три раза менее сладкий вкус, чем сахароза.
Целлобиоза получается при неполном гидролизу полисахарида целлюлозы, или при ее ферментативном гидролизе под влиянием целлюлазы. Ее систематическое название — b-D-глюкопиранозил-(1®4)-D-глюкопираноза. Целобиоза содержится в прорастающих семенах, косточках абрикосов. Она представляет собой основной структурный элемент целлюлозы.
Высшие животные не в состоянии усваивать целлюлозу, т.к. не обладают разлагающим ее ферментом. Однако, улитки, гусеницы, черви, содержащие ферменты целлобиазу и целлюлазу, способны расщеплять и тем самым утилизировать содержащие целлобиозу растительные остатки.
Конфигурационное различие
a-Гликозидная связь в мальтозе и b-гликозидная связь в целлобиозе влечет за собой и их конформационное отличие: a-гликозидная связь в мальтозе расположена аксиально, а b-гликозидная связь в целлобиозе – экваториально. Ось, проведенная через кольца мальтозы, имеет форму дуги. Конформационное строение мальтозы является первопричиной клубкообразного строения крахмала.
В целлобиозе обе связи кислородного мостика занимают экваториальные положения и, как следствие, линейное строение молекулы дисахарида и линейное строение полисахарида – целлюлозы.
97. Глюкоза (структурные формулы)
Лактоза (молочный сахар) – содержится в молоке (4-5%), в грудном молоке до 8%.%). В 4-5 раз менее сладкая, чем сахароза. Применяется в фармацевтической практике при изготовлении таблеток (менее гигроскопична, чем сахар). Лактоза построена из остатков D-галактопиранозы и D-глюкопиранозы, связанные (1®4)-гликозидной связью. Участвующий в образовании этой связи аномерный атом углерода D- галактозы имеет b-конфигурацию:
Связывание двух моносахаридных остатков может происходить за счет гликозидных гидроксилов обеих моноз. Такие дисахариды не имеют восстанавливающих концов и для них неосуществимы реакции с реактивами Толленса и Фелинга. Отнесение моносахаридов к «углеводу» или «агликону» в этой группе дисахаридов весьма условно.
Образование дисахарида в этом случае можно представить схемой:
Невосстанавливающие дисахариды менее распространены в природе. Кроме a,a(1®1)-типа, изображенного на схеме, известен еще a,b (1®2)-тип сахарозы.
Сахароза содержится в тростнике, сахарной свекле, различных фруктах, ягодах и овощах. Систематическое название сахарозы — a-D-глюкопиранозил-(1®2)-b-D-фруктопиранозид.
II.2. Свойства дисахаридов
Дисахариды – кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, оптически активны. Наиболее важные свойства дисахаридов приведены в табл.2.
Таблица 2. Свойства дисахаридов.
| Вид процесса | Восстанавливающие дисахариды | Невосстанавливающие дисахариды |
| Цикло-оксо-таутомерия | + | — |
| Мутаротация | + | — |
| Окисление: — в щелочной среде (р-вы Толленса, Фелинга) -в кислой среде | + + | — + |
| Гидролиз: — в кислой среде — в щелочной среде — ферментативный | + — + | + — + |
| Образование: — простых эфиров — сложных эфиров | + + | + + |
Дисахариды вступают во многие реакции, характерные для моносахаридов, например, образуют простые и сложные эфиры, окисляются в кислой среде в гликобионовые кислоты и др. Дисахариды обладают способностью гидроли-зоваться в кислой (но не в щелочной) среде с образованием моносахаридов.
Некоторые химические свойства отличны у разных типов дисахаридов. В первую очередь, это разное отношение к действию окислителей в щелочной среде.
Контрольные вопросы
1. В чем заключается явление инверсии сахарозы? Напишите уравнение реакции.
2. Напишите уравнения реакций мальтозы с реактивами Толленса и Фелинга.
3. Напишите схему образования озазона лактозы. Можно ли получить озазон сахарозы?
4. Напишите структурную формулу b-D-глюкопиранозил-(1®6)-D-глюкопиранозы.
5. Является ли этот дисахарид восстанавливающим; как это можно доказать?
6. Что образуется при гидролизе:
7. Какое систематическое название следует дать мелибиозе, имеющей строение:
Источник: studopedia.su
20.Восстанавливающие дисахариды (мальтоза, лактоза): строение, биохимические превращения (окисление, восстановление).
Восстанавливающие дисахариды. В этих дисахаридах один из моносахаридных остатков участвует в образовании гликозидной связи за счет гидроксильной группы чаще всего при С-4 или С-6, реже при С-З. В дисахариде имеется свободная полуацетальная гидроксильная группа, вследствие чего сохраняется способность к раскрытию цикла. Восстановительные свойства таких дисахаридов и мутаротация их свежеприготовленных растворов обусловлены возможностью осуществления цикло-оксо-таутомерии. Представителями восстанавливающих дисахаридов являются мальтоза, целлобиоза, лактоза.
мальтоза (тривиальное название хсолодовый сахар)» — продукт ферментативного гидролиза крахмала.
В этом дисахариде остатки моносахаридов связаны гликозидо-гликозной связью (а-1,4-связь).
Вследствие наличия полуацетальной функции в молекуле мальтозы, а-аномер находится в равновесии с р-аномером — р-мальтозой, 4-0-(a-D-глюкопиранозил)-р-0-глюкопиранозой. Если ее подвергают кислотному гидролизу, получают 2 моль 0-(+)-глюкозы.
В противоположность сахарозе мальтоза — восстанавливающий гликозид, поскольку в его структуре имеется полуацетальный фрагмент. Мальтоза дает реакции с реагентом Бенедикта-Фелинга и фенилгидразином.
Мальтоза является восстанавливающим сахаром, так как имеет незамещённую полуацетальную гидроксильную группу. При кипячении мальтозы с разбавленной кислотойи при действииферментамальтазагидролизуется(образуются две молекулы глюкозы C6H12O6).
Мальтоза содержит свободный гликозидный гидроксил возле С-1-углеродного атома, поэтом имеет восстановительные свойства, характерные для восстанавливающих моно- и дисахаридов. В растворах мальтоза может существовать в двух формах – цикличной и альдегидной, которые находятся в динамическом равновесии. При гидролизе мальтозы под действием фермента мальтазы образуются две молекулы альфа-D-глюкозы. При окислении альдегидной группы мальтозы образуется мальтобионовая кислота.
Из других примеров дисахаридов можно назвать лактозу (молочный сахар) — дисахарид, содержащий остаток p-D-галактопиранозы (в фиксированной (3-форме) и D-глюкозы и присутствующий в молоке почти всех млекопитающих:
Гидролиз сахарозы в присутствии минеральных кислот (Н2SO4, НСl, Н2СО3):
Окисление мальтозы (восстанавливающего дисахарида), например реакция «серебряного зеркала»:
21. Невосстанавливающие дисахариды (сахароза): строение, инверсия, применение.
Сахароза представляет собой дисахарид, состоящий из остатков D-глюкозы и D-фруктозы, связанных гликозидо-гликозидной связью (а-1,-2-связь).
Сахароза-невосстанавливающий дисахарид(см.Олигосахариды), широко распространенное резервное в-во растений, образующееся в процессефотосинтезаи запасаемое в листьях, стеблях, корнях, цветах илиплодах. При нагр. выше т-рыплавленияпроисходит разложение и окрашиваниерасплава(карамелизация). Сахароза не восстанавливаетреактив Фелинга, кщелочамдовольно устойчива, но, будучи кетофуранози-дом, чрезвычайно легко (в ~ 500 раз быстреетрегалозыилимальтозы) расщепляется (гидролизуется) к-тами на D-глюкозу и D-фруктозу.Гидролизсахарозы сопровождается изменением знака уд. вращения р-ра и потому наз.инверсией.
Аналогичный гидролизпротекает под действием a-глюко-зидазы (мальтазы) или b-фруктофуранозидазы (инвертазы). Сахароза легко сбраживается дрожжами. Будучи слабой к-той (К ок. 10-13), сахароза образует комплексы (сахараты) с гидроксида-ми щелочных и щел.-зем.металлов, к-рые регенерируют сахарозу при действии СО2.
Биосинтезсахарозы происходит в подавляющем большинстве фотосинтезирующихэукариот, осн. массу к-рых составляют растения (исключение-представители красных,бурых, а также диатомовых и нек-рых др. одноклеточных водорослей); его ключевая стадия-взаймод. уридиндифосфатглю-козы и 6-фосфат-D-фруктозы. Животные кбиосинтезусахарозы не способны.
Инверсия сахарозы. При кисломгидролизе (+)сахарозы или при действии инвертазы образуются равные количестваD(+)глюкозы и D(-)фруктозы. Гидролиз сопровождается изменением знака удельногоугла вращения [α] с положительного на отрицательный, поэтому процессназывают инверсией, а смесь D(+)глюкозы и D(-)фруктозы – инвертным сахаром.
Сахарозу получают в пром. масштабах из сока сахарного тростника Saccharum officinarum или сахарной свеклыBeta vulgaris; эти два растения обеспечивают ок. 90% мировой продукции сахарозы (в соотношении ок. 2:1), к-рая превышает 50 млн. т/год. Хим. синтез сахарозы весьма сложен и экономич. значения не имеет.
Сахарозу используют как пищ. продукт (сахар) непосредственно или в составе кондитерских изделий, а в высоких концентрациях-как консервант; сахароза служит такжесубстратомв пром. ферментац. процессах полученияэтанола,бутанола,глицерина, лимонной и левулиновой к-т,декстрана; используется также при приготовлении лек. ср-в; нек-рыесложные эфирысахарозы с высшими жирными к-тами применяют в качестве неионныхдетергентов.
Для качеств. обнаружения сахарозы можно использовать синее окрашивание с щелочным р-ром диазоурацила, к-рое, однако, дают и высшие олигосахариды, содержащие вмолекулефрагмент сахарозы,-раффиноза, генцианоза, стахиоза.
Источник: studfile.net
Восстанавливающий тип дисахаридов. Напишите уравнение реакции серебряного зеркала с лактозой
Восстанавливающие дисахариды. В этих дисахаридах один из моносахаридных остатков участвует в образовании гликозидной связи за счет гидроксильной группы чаще всего при или реже при В дисахариде имеется свободная полуацетальная гидроксильная группа, вследствие чего сохраняется способность к раскрытию цикла. Восстановительные свойства таких дисахаридов и мутаротация их свежеприготовленных растворов обусловлены возможностью осуществления цикло-оксо-таутомерии. Представителями восстанавливающих дисахаридов являются мальтоза, целлобиоза, лактоза. Реакция серебряного зеркала с лактозой:
Похожие готовые решения по химии:
- Мочевина. Химические свойства. Напишите уравнение реакции образования биурета
- Первичная, вторичная и третичная структуры белка. Напишите уравнение реакции образования дипептида из серина и аланина
- Индол, его строение и свойства. В состав какой аминокислоты входит индол
- Чем отличаются нуклеотиды от нуклеозидов? Напишите формулу нуклеотида, состоящего из цитозина, дезоксирибозы и фосфорной кислоты
- Номенклатура и изомерия альдегидов и кетонов. Напишите формулы всех изомерных альдегидов и кетонов состава C5H10O
- Воска, их отличие от жиров. Напишите уравнение реакции образования триолеина
- Классификация углеводов. Приведите примеры триоз, пентоз и гексоз. Напишите уравнение реакции серебряного зеркала с глюкозой
- Определение и классификация дисахарядов. Напишите уравнение реакции образования мальтозы
- Определение и классификация дисахарядов. Напишите уравнение реакции образования мальтозы
- Классификация углеводов. Приведите примеры триоз, пентоз и гексоз. Напишите уравнение реакции серебряного зеркала с глюкозой
- Приведите уравнения реакций количественного определения натрия салицилата (Mr 160,12) методом ацидиметрии
- Мочевина. Химические свойства. Напишите уравнение реакции образования биурета
При копировании любых материалов с сайта evkova.org обязательна активная ссылка на сайт www.evkova.org
Сайт создан коллективом преподавателей на некоммерческой основе для дополнительного образования молодежи
Сайт пишется, поддерживается и управляется коллективом преподавателей
Telegram и логотип telegram являются товарными знаками корпорации Telegram FZ-LLC.
Cайт носит информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, которая определяется положениями статьи 437 Гражданского кодекса РФ. Анна Евкова не оказывает никаких услуг.
Источник: www.evkova.org