270 likes | 742 Views
SACHARIDY. 3.ročník technického lycea. funkce:. stavební látky zdroj energie zásobní energie. chemicky:. polyhydroxyaldehydy - aldosy. polyhydroxyketony - ketosy. dělení:. jednoduché složené. cukry. SACHARIDY. vznikají fotosyntézou z CO 2 a H 2 O. mono sacharidy (1)
E N D
SACHARIDY 3.ročník technického lycea
funkce: stavební látky zdroj energie zásobní energie • chemicky: polyhydroxyaldehydy - aldosy polyhydroxyketony - ketosy • dělení: • jednoduché • složené cukry SACHARIDY • vznikají fotosyntézou z CO2 a H2O monosacharidy (1) oligosacharidy (2-10) polysacharidy (nad 10)
Monosacharidy CHO O aldosy (-osa) - polyhydroxyaldehydy ketosy (-ulosa) - polyhydroxyketony CH2OH C C HOH2C CH2OH H triosy tetrosy pentosy hexosy heptosy • podle počtu uhlíků OH • dělení: • podle charakteristické skupiny • obsahují asymetrické uhlíky C* opticky aktivní • tvoří 2n isomerů (n = počet asymetrických uhlíků) • např. hexosy 24 =16
D a L konfigurace CHO CHO 1 1 CH2OH C CH2OH C 2 2 3 3 H OH H OH (-) (+) CHO 1 CHO 1 2 2 CH2OH CH2OH 3 3 podle polohy -OH na posledním C* L- D- glyceradehyd v přírodě převládají D-formy tzv.Fischerova projekce
D a L konfigurace CHO CHO CHO CH2OH CH2OH 1 CH2OH O L-ribosa CH2OH O 2 3 4 CH2OH CH2OH CH2OH 5 CHO D-fruktosa L-fruktosa CH2OH D-glukosa L-glukosa optické antipody = enantiomery D-ribosa Racemická směs je opticky neaktivní.
Homologická řada CHO CHO 1 1 2 2 3 3 CH2OH CHO CH2OH 4 4 CHO 1 CHO CHO 1 1 1 2 2 2 3 2 3 4 3 3 4 CH2OH 4 4 5 CH2OH CH2OH CH2OH CHO 5 5 5 1 CHO CHO CHO CHO CHO CHO CHO 1 CHO 1 CH2OH 2 2 2 3 3 3 4 4 5 5 CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH 6 CH2OH CH2OH 6
Důležité monosacharidy D-glyceraldehyd CHO CHO D- arabinosa 1 1 2 2 3 3 4 4 CH2OH 5 D- ribosa CH2OH CHO 5 1 CHO CHO CHO 1 D-galakosa 1 CH2OH 2 2 D-glukosa 2 3 3 3 4 4 5 5 CH2OH D-manosa CH2OH CH2OH 6 6
Epimery CHO CHO CH2OH CH2OH O O CHO CH2OH • dvojice monosacharidů lišící se pouze • konfigurací na C* sousedícím s aldo/oxoskupinou D-glukosa D-manosa CH2OH CH2OH D-fruktosa D-psikosa CH2OH CH2OH • v širším slova smyslu • i dvojice • lišící se na jednom C* • jiném než referenčním CHO CH2OH D-glukosa D-galaktosa
Cyklická stavba C CH2OH • některé reakce nejsou v souladu • s acyklickou strukturou • ve vodných roztocích se vyskytují • cyklické poloacetalovéformy H O H OH OH H * * C C OH HO OH O O OH CH2OH CH2OH - - anomery
O O • nejstabilnější jsou kruhy 5- a 6-ti členné vyskytují se nejčastěji • podle kyslíkatých heterocyklů se označují monosacharidy s 5-tičlenným kruhem jakofuranosy s6-tičlenným kruhem jakopyranosy
Haworthovaprojekce • přesnější než cyklické vzorce ve Fisherově projekci • přepis z Fisherovy projekce: • co je doprava píšeme dolů • co je doleva píšeme nahoru • O píšeme nahoru doprava • u D-forem píšeme skupinu CH2OH vždy nahoru • na rozdíl od vzorců ve Fisherově projekci je možno tyto vzorce libovolně otáčet H OH CH2OH C O O CH2OH
Haworthova projekce -D-glukofuranosy Haworthova projekce -D-glukopyranosy šestičlenný kruh není ve skutečnosti planární!
Přehled forem isomerie u sacharidů STRUKTURNÍ ISOMERIE (KONSTITUČNÍ) • stejný sumární vzorec, jiné funkční skupiny • aldosa ketosa glukosa fruktosa EPIMERIE • liší se orientací hydroxylu na jednom C • glukosa manosa glukosa galaktosa OPTICKÁ ISOMERIE (antipody, enantiomery) • D- a L- isomerie • zrcadlové obrazy • D-glukosa L-glukosa
Deriváty • deoxycukry • místo jedné hydroxylové skupiny pouze vodík • důležitá deoxyribofuranosa - součást DNA H • aminocukry • místo -OH na druhém uhlíku -NH2 • glukosamin, galaktosamin
Reakce monosacharidů oxidace poloacetálového hydroxylu: CH2OH poloacetálový hydroxyl redukuje Fehlingovo (Cu 2+) a Tollensovo (Ag+) činidlo, průkaz monosacharidů O redukce: H = CH2OH C CH2OH cukerný alkohol monosacharid glucitol D-glukosa
Reakce monosacharidů neredukující disacharidy redukující disacharidy O-glykosidy N-glykosidy reakcí poloacetalového hydroxylu vzniká acetalová GLYKOSIDOVÁ VAZBA • s poloacetalovým hydroxylem jiného sacharidu • s jiným než poloacetalovým hydroxylem • jiného sacharidu • s necukerným hydroxylem (alkohol) • s amino(imino)skupinou
Oligosacharidy dělení: • redukující O • neredukující CH2OH CH2OH O O - laktosa CH2OH CH2OH O O sacharosa CH2OH O 2 až 10 monosacharidových jednotek vázaných O-glykosidovou vazbou nejdůležitější DISACHARIDY jeden poloacetalový hydroxyl je volný, nezapojený do vazby oba poloacetalové hydroxyly spolu tvoří glykosidovou vazbu
Disacharidy isomaltosa (1-6) glu-glu cellobiosa(1-4) glu-glu 6 O CH2 maltosa (1-4) glu-glu • trehalosa • (1-1) glu-glu
Disacharidy • Redukující • Maltosa -D-Glc-(1-4)-D-Glc • Isomaltosa -D-Glc-(1-6)-D-Glc • hydrolýza škrobu • slad • slad se připravuje z naklíčeného obilí, nejčastěji z ječmene. Při klíčení vznikají amylasy, které štěpí zásobní škrob, uvolňuje maltosa a dextriny. Hydrolýza se zastaví vodou teplou asi 50 až 55 °C. Vylisovaná tekutina se zbaví nerozpustných podílů a zahustí se. Sladový extrakt mimoto obsahuje vitaminy komplexu B, vitamin E a C, malé množství glukosy, peptidů a minerálních solí. • Laktosa -D-Gal-(1-4)-D-Glc • mléko, 4-8% • a-laktosa je sladší a rozpustnější než b-laktosa • Cellobiosa -D-Glc-(1-4)-D-Glc
Disacharidy • Neredukující • Sacharosa -D-Fru-(2-1)--D-Glc • Cukrová řepa (Beta vulgaris) - v její bulvě je obsaženo 14 až 18 % sacharosy • Cukrová třtina (Saccharum officinarum) - obsahuje asi 8 až 17 % sacharosy • Neredukující
Polysacharidy více než 10 jednotek dělení: • homopolysacharidy • jeden typ jednotek • Glc - škrob, glykogen, celulosa • Gal - agar • Fru - inulin • heteropolysacharidy • více typů jednotek 1. • lineární • rozvětvené • zestíťované 2.
amylosa - nevětvená (1-4 ) amylopektin - větvený (1-4 ) + (1-6 ) glykogen podobný amylopektinu častější větvení větvený (1-4 ) + (1-6 ) celulosa nevětvená (1-4 ) Glukany nejdůležitější homopolysacharidy glukózy - GLUKANY škrob
Další homopolysacharidy • inulinfru - fru ( 1- 2 ) zásobní polysacharid v pampeliškách, jiřinách v medicíně se používá ke stanovení ledvinných funkcí • agargal -gal ( 1- 4 ) a ( 1- 3 ) přesněji D-gal a L-3,6dehydrogal z mořských řas • potravinářství, kultivační půdy, otiskové hmoty
Další homopolysacharidy • chitinN-acetyl-D-glukosamin ( 1- 4 ) strukturální polysacharid u členovců v komplexu s bílkovinami nebo CaCO3 • pektinkys. D-galakturonová a (1-4) methylestery často postranní řetězce obsahující jiné sacharidové jednotky mladé plody, rostliny želírovací schopnost