480 likes | 696 Views
Sacharidy. Základní struktura. Podle funkčních skupin 1. hydroxyaldehydy 2. hydroxyketony. Podle počtu uhlíků Triózy až heptózy Homoformní řada – nahrazením H na primární alkoholové skupině - přidáním CH 2 OH mohou vznikat další dva cukry. CHO
E N D
Základní struktura • Podle funkčních skupin • 1. hydroxyaldehydy • 2. hydroxyketony
Podle počtu uhlíků • Triózy až heptózy • Homoformní řada – nahrazením H na primární alkoholové skupině -přidáním CH2OH mohou vznikat další dva cukry
CHO CH2OH glyceraldehyd CHOCHO CH2OH CH2OH D-erytrosa D-treosa CHO CHO CHO CHO D-lyxosa D-xylosa D-riboza D-arabinoza CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH
Chemické reakce cukrů • Tvorba poloacetalu • Oxidoredukční • Epimerizace • Isomerace • Esterifikace • Anomerace • Tvorba glykosidů • Tvorba glykosilaminů a aminocukrů • Mutarotace
Vznik cyklického poloacetalu β α OH H H HO C C OH OH OH O OH O OH OH CH2OH CH2OH D-glukóza
Oxidace na funkční skupině –vznik aldonových kyselin např. glukonové Oxidace pouze na uhlíku C6 – vznik alduronových kyselin(např. glukuronová) Oxidace na funkční skupině i na řetězci – uhlík C6 – vznik aldarových kyselin – kys. galaktarová ( slizová)
Oxidace pouze na uhlíku C6 – vznik alduronových kyselin(např. glukuronová) CHO COOH O COOH Glukuronová kyselina
Redukce – na funkční skupině - vznik cukerných alkoholů CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH glucitol manitol
Redukce – oxoskupiny na řetězci - vznik desoxycukrů riboza 2-desoxyriboza CH2OH CH2OH O O
Epimerizace cukrů – změna polohy OH skupiny nejčastěji na C2
Isomerizace - změna funkční skupiny – aldo na keto (např. anaerobní glykolýza ) Fruktozo 6P Glukozo 6P Glukoza fosfatáza isomeráza
Esterifikace - především estery s kyselinou fosforečnou (např. DNK,RNK, ATP, ) ribóza v DNK N O P CH2 O O O OH P
Estery s kyselinou sírovou • U složených sacharidů tvořící pojivové tkáně, chrupavky….na C4 a C6 CH2OSO-3 CH2OH O O OSO-3
Tvorba glykosidů – nahrazením vodíku v poloacetalu ( alkylem nebo arylem ) za odštěpení vody Rozdělení – podle složení podjednotek Homoglykosidy – tvořeny pouze cukry Heteroglykosidy – mají i necukernou složku – aglykon
Rozdělení - podle prvku v glykosidické vazbě • O – glykosidy (např.všechny homoglykosidy,heteroglykosidy s alkoholy) • N – glykosidy ( např. nukleosidy, ATP… ) • S – glykosidy - vzácné
Tvorba glykosylaminů(na poloacetalu) a aminocukrů(mimo poloacetal) – obecně reakce sacharidů s amoniakem – nahrazením OH skupiny NH2 • Glykosylaminy – nahrazena OH skupina v poloacetalu – nestálé snadno se rozkládají nebo přemění na aminocukry. CH2OH O NH2 β-D-glukosylamin
Aminocukry - nahrazena OH skupina mimo poloacetal – u aldocukrů většinou na C2 u ketocukrů na C1.β-D-glukosamin ( chitosamin) ,β-D-galaktosamin (chondrosamin
Anomerace – změna konfigurace OH a H skupin na poloacetalovém uhlíku ( C1 ) u cyklických forem cukrů – podle polohy α a β anomery Mutarotace – změna optické otáčivosti cukrů po rozpuštění – ustálení poměru α a β anomerů
N – substituenty aminocukrů CH2OH CH2OH O O NH - R NH - R Nejdůležitější R = COCH3(acetyl)
Monosacharidy • D-riboza • L-arabinoza • D-xyloza • Glukoza • D-galaktoza • D - fruktoza
Deriváty monosacharidů • Cukerné alkoholy – D-alditol, D- manitol • Cukerné kyseliny – glukonová, glukuronová, galaktouronová • Deoxycukry - ribóza • Aminocukry • Estery
Oligosacharidy • 2-10 podjednotek • Rozdíl ve vazbě podjednotek – poloha 1-1, 1-2, 1-3, 1- 4 a 1-6 • Redukující a neredukující
Rozdělení podle chemického složení • Glukooligosacharidy : • Maltoza α-1,4 • Isomaltosa α-1,6 velmi odolná • Celobioza β-1,4 • Trehalozaα-1,1 neredukující,med a víno
Fruktooligosacharidy Sacharoza – β-1,2 mezi glu a fru Rafinoza – trioza – k sacharoze na glu α-1,6 druhá glu. ( v melase ) Galaktooligosacharidy Laktoza – β- 1,4 gala,a glu. Laktuloza – β-1,4 gala a fru.( nestravitelná)
Polysacharidy • Více jak 11 podjednotek • Rozdělení – chemické podle podjednotek – velmi složité • Rozdělení podle druhu organismu a funkce polysacharidu v něm – praktičtější: • a) rostlinné využitelné a nevyužitelné • b) živočišné využitelné a nevyužitelné
Rostlinné Využitelné Patřící k homopolysacharidům: škrob(amylóza a amylopektin) Nevyužitelné Patřící k homopolysacharidům : Celuloza Patřící k heteropolysacharidům: Pektiny Slizy Gumy
Škrob – amyloza a amylopektin CH2OH CH2OH O O O amyloza
CH2OH O α-1,6 O CH2OH CH2 O O O • amylopektin
Rostlinné nevyužitelné ( balastní, vláknina ) Patřící k homopolysacharidům : Celuloza Patřící k heteropolysacharidům: Pektiny Slizy Gumy
celuloza CH2OH O CH2OH O O β-1,4
Zráníovoce Celuloza + protopektin tvrdost ovoce tvrdost ovoce + enzymy zrání protopektin na pektin Pektin + Ca2+ a Mg2+ + voda + cukr tvorba gelů – měknutí ovoce Proces výrazně urychluje teplota a množství cukru – zavařování ovoce
gumy β-1,6 CH2---- O β-1,6 CH2---- β-1,6 O CH2---- O β-1,3 O O β-1,3 Arabská guma
β-1,6 CH2--- CH2--- CH2--- O O O O O β-1,4 β-1,4 β-1,3 Tragant – zásaditá složka
COOH O COOH O O COOH α-1,4 1,3 O O α-1,4 1,3 Tragant – kyselá složka 1,3
slizy Cukerný anhydrid CH2 CH2 O CH2OH CH2OH O O O O β-1,4 α-1,3 agar
Živočišné - využitelné Glykogen - glukoza – vazby α-1,4 a α-1,6 ( vnější každý 15 C 1,6, vnitřní 3-5 C.
Živočišné - nevyužitelné Chitin CH2OH CH2OH O O 10-30% 70-90% O β-1,4 NH2 NHCOCH3
Chitosan CH2OH CH2OH O O 70-90% 10-30% O β-1,4 NH2 NHCOCH3
Složené sacharidy ( polysacharidy s necukernou složkou ) glykopeptidy s převahou peptidové bílkovinné složky glykoproteiny proteoglykany s převahou sacharidové složky peptidoglykany
Mukopolysacharidy – sacharidová složka většiny složených sacharidů,především proteoglykanů • Kys. Hyaluronová • Chondroitinsulfáty • Dermatansulfát • Keratansulfát • Heparin
Kyseliny hyaluronová CH2OH O O COOH O O β-1,3 O NHCOCH3
Chondroitin-4-sulfát CH2OH O -OSO3 O COOH O O β-1,3 O NHCOCH3
Chondroitin-6-sulfát CH2OSO3- O O COOH O O β-1,3 O NHCOCH3
keratansulfát CH2OSO3- O O CH2OH O O β-1,4 O NHCOCH3 β-1,3
dermatansulfát CH2OH O OSO3- O COOH O O β-1,3 O NHCOCH3
heparin CH2 OSO3- COOH O O O α-1,4 O O NHOSO3- -OSO3
Použitá literatura • Organická chemie – Červinka,Dědek, Ferles • Chemie potravin – J. Velíšek • Chemie potravin – J. Davídek • Veterinární chemie – S.Zima