Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_2 (1125752), страница 67
Текст из файла (страница 67)
н он н он н он н он Н ОН рсз(ЯО4)1 н он :Ф 492 длани 2Г>. углоаохм (+)-Сахароза — это сахар, который употребляют в пищу. Его кислотный гидролиз дает 1 моль 0-глюкозы +1 моль 0-фруктозы. (+)-Сахароза — не- восстанавливающий гликозид, как и метил-0-глюкозид. (+)-Сахароза не образует озазон и не подвергается мутаротации, как другие гликозиды. Это объясняется тем, что в молекуле (+)-сахарозы аномерные центры обоих сахаров соединяет гликозидная связь, а полуацетальная функция отсутствует. 26.2.2. Ма)1ЬтОЗа Еще один пример дисахарида — лгальтоза (тривиальное название «солодовый сахар)» — продукт ферментативного гидролиза крахмала. СН,ОН СН,ОН а-мальтоза, 4-О-(а-г)-глюкопиранозил)- а-)З-глюкопираноза Н Н ОН Н ОН а-гликозидггая связь В этом дисахариде остатки моносахаридов связаны гликозидо-гликозной связью (а-1,4-связь).
Вследствие наличия полуацетальной функции в молекуле мальтозы, (х-аномер находится в равновесии с р-аномером — )э-мальтозой, 4-0-(а-0- глюкопиранозилнз-0-глюкопиранозой. Если ее подвергают кислотному гидролизу, получают 2 моль 0-(+)-глюкозы. В противоположность сахарозе мальтоза — восстанавливающий гликознд, поскольку в его структуре имеется полуацетальный фрагмент. Мальтоза дает реакции с реагентом Бенедикта — Фелинга и фенилгндразином. Из других примеров дисахаридов можно назвать лаклгозу (молочный сахар) — дисахарид, содержащий остаток Д-0-галактопиранозы (в фиксированной )з-форме) и 0-глюкозы и присутствующий в молоке почти всех млекопитающих: СН ОН Снзон Н ОН Н ОН а-лактоза, 4л Ь(1)-г)-галактопиранозил)- а-г)-глюкоггираноза 493 26.2. Дисахарилы сн,он сн,он н он н он )з.лактоза, 4-О-г)з-В-галактоииранозил)- )з-В-глюк оп и раноза н целлобиоау — дисахарид, содержащий два остатка глюкозы: один нз остат- ков находится в фиксированной р-форме: сн,он СН,ОН н Н ОН Н ОН сн,он сн,он н Н ОН Н ОН н он сн,он а-цсллооиоза, 4-О-г)з-0-глюкопиранозил)- а-0-глюкопираноза н он сн,он ло н ло н л с х 3 о Ф Ф о ч Ф ь х с И о Ф о Ф ф о о.
*„ х о, о ь х о Я Я х о ы х о » 4 й~ ж х ж о й ~Ч Ф Щ м ° 1 ы о Ж о о х о х о х 1 Ю х а х х х х х с о о х 2 'х х х х ( х х о ,Я, л о х х О б,'3 х х ,д ю х о о х о о о х х о х х3 о х о х с х о о х ~„" я х к л х о о о х о о аа х х л х й$ о х х .х О с, л б3 х х а» "о о о" о х о х й о а х с 4 х о с о о с~, л ~ х 1-'С ~ о с ф о ~с с ххо о Их х к х о х ц хх» в хх Ю о о д м сх охх х х ц о ~. о Д ххх 3 х х -оо л х х о аИ й сох ххФ, х о ом сох х с х~ о ах х а~ м х ох б) о с Фт оИ х х ° О хна й ь1х х х х о~р о дх»с хо ах ох~со ао о а х о о о х о моах о хос о х о х ~ ~х к о М ~» х х »ххо -езох Ф1 о х ха М х,».о х хо ох о х ао о с. хохх ацо а ххох » х~х л х х ох» хх~ х а о м хо ох »л х х ах м »тетоо х с о ах а с.
х ххы х х~о х о о о х и х х о о.с О ~и О о Й с. ко х о о о о л Е х х х о х» о ~- о х о х СЧ 2 м '" о х х с о Я ~. х м с о ~с т о х .х о 'Я Ь о х х о х Л О й о о й а о х х х х о х х о ю и ~ д о х *х 5 о О о Ю х я » о х й х ) Ю о х о ~ х о я х х о х л О ~с Ц и х о хо е л о х о х М х о х х о х х о о Ф, с. х л л о ~т х х о о х х о с х х ~ о х х о д с » о х о о д 2 х х х л ц х е х О х м х х М л о х ~ с о о о О а х о с о х Ю О ф!( 'ф яа а О о о с.
х Ь о х с а х Е х ъ с„» о х о х Ф о о и о ~. Я х о 2 о д о о х о ах о,о „о х » о х о о 1 о о»» о ~ о о л я о х' х х о о О а о ~ах х ь хХ охх $ Я с".. » о 'х х х о» х»» Р, с > х Ф' х х д х х о с. х о х х о х о Ю х л х О х х о щ х х о х о о * ! о х и О х х ы О о о м а И » о с ь х Б х О о о х хх Я й х х О х с. сЧ о о "К о о с о м х о о х с. Я б 495 26З. Полисахариаы сн,он сн,он СН20Н 4 4 н н он сн,он н он СН20Н н он а-глюкоза СН20Н + Н2О.
о о н он н он н он Основной источник получения крахмала — клубни картофеля, семена кукурузы, которые измельчают, промывают водой. Выделившийся крахмал в виде мелких зерен затем высушивают и получают в виде белого порошка. Крахмал не обнаруживает восстанавливающих свойств, но после обработки раствором серной кислоты превращается в продукты гидролиза: сначала в декстрины, а затем — в дисахарид мальтозу. Конечным продуктом гидролиза является а-глюкоза, что можно записать в краткой форме: (СОНшоз)а + л Н20 л Сьн~зосг Крахмал — один из важнейших компонентов продуктов питания, хотя непосредственно не усваивается организмом. В пищеварительном тракте крахмал гидролизуется ферментами, а образующаяся в результате гидролиза глюкоза поступает в кровь и, таким образом, во все ткани организма.
Частичный гидролиз крахмала происходит уже при нагревании, связанном с приготовлением пищевых продуктов: при выпечке хлеба (образование декстринов), варке картофеля и изготовлении кондитерских изделий. Нагреванием крахмала с водой получают коллоидную суспензию, состоящую из 10-20% амилозы и 80-90% амилопектина. СН,ОН СН,ОН (л = 100-;500), 0— 0 Н ОН Н ОН Амилоза — полимер О-глюкозы, в котором фрагменты соединены а-1,4- гликозидными связями, относится к невосстанавливающим сахарам. Моле- 496 Глава 2б. углеводы 26.3.3. Целлюлоза Другим широко распространенным полисахаридом является целлюлоза, или клет чатка.
Она входит в состав оболочки клеток, откуда и получила свое название (от лат. «целлюлоз໠— клетка). В растениях целлюлоза составляет от 50 до 95% от общей массы. Особенно богаты целлюлозой волокна хлопка, льна, конопли, а также древесные волокна. Строение целлюлозы сходно со строением крахмала, но в отличие от крахмала целлюлоза состоит из остатков 1з-глюкозьь Процесс соединения их между собой можно представить следующим образом: СН ОН СН,ОН СН ОН ОН ''-, Н 1',+ 4' Н '' «НО Н ОН ~'.+ 4 Н Н ОН СН,ОН Н ОН СН,ОН Н ОН р.глюкоза +л Н20. ОН Н ОН целлюлоза Тот факт, что крахмал и целлюлоза состоят из разных циклических форм глюкозы, объясняет различные свойства этих двух полисахаридов. Крахмал легко гидролизуется в организме человека под действием ферментов и является одним из важнейших продуктов питания.
кулярная масса амилозы -400 000, т. е. в состав этого полимера входит свыше 1000 моносахаридных субъединиц. Амилопеклзин — разветвленный полимер, имеющий молекулярную массу от 1 до 6 млн. Состоит из остатков О-глюкозы, связанных а-1,4-гликозидными связями, и боковых цепей, присоединенных к основной цепи а-!,б-гликозидными связями. Гликоаен — структурный и функциональный аналог растительного крахмала у животных, еще более разветвленный, чем амилопектин.
Имсет исключительно высокую молекулярную массу — до 100 млн. Гликоген служит прекрасным «хранилищем» углеводов для животных. Постоянно находится в клетке и благодаря огромным размерам молекулы и большому числу концевых групп поддерживает в клетке устойчивую концентрацию глюкозы. 497 Задачи Целлюлоза не гидролизуется ферментами. Это объясняется тем, что ферменты расщепляют связи между остатками а-глюкозы в крахмале, но не действуют на связи между остатками р-глюкозы, из которых и состоит целлюлоза, Именно по этой причине целлюлоза как пищевой продукт человеком не может быть использована.
Напротив, животные, особенно жвачные, успешно усваивают клетчатку, поскольку их организмы содержат необходимые для ее гидролиза ферменты. основные терМИНЫ Альдаровая кислота- дикарбоновая кислота, получаемая окислением моносахарида разбавленной азотной кислотой. При окислении глюкозы получают глюкаровую кислоту. Альдоновая кислота — монокарбоновая кислота, продукт окисления альдозы бромной водой.
При окислении глюкозы получают глюконовую кислоту. Кетозы бромной вопой нс окисляются. Аномерный атом углерода — полуацетальный (или полукеталыпий) атом углерода в циклической форме углевода. Аивмериый эффект — преобладание аксиальной ориентации гидрокси- или мстоксигруппы при атоме С, в пиранозных формах некоторых моносахаридов. Апомеры — диастереомеры, образующиеся при внутримолекуляриой реакции между гидроксигруппой и альдегидной (или оксо-) группой углевода, Различаются конфигурацией только при аномсрном атоме углерода, Аномеры — частный случай эпимсров (см. ниже).