Formule générale des produits chimiques de glucides. Glucides: leur classification et leur composition

Les propriétés chimiques des monosaccharides sont dues à la présence:

• groupe carbonyle (forme acyclique de monosaccharide)
• hydroxyle semi-acétal (forme cyclique de monosaccharide)
• alcool il groupe

Restauration

• Produits de récupération: Alcools polymatomiques - glycites
• Agent de restauration: Nabh 4 ou hydrogénation catalytique.

Les glycites sont utilisés comme substituts de sucre.

Lorsque l'aldose est restaurée, la "péréquation de" groupes fonctionnels aux extrémités de la chaîne se produit. À la suite d'une aldose (érythroïde, ribose, xylose, allouzes, galactose), des composés méso inactifs optiquement sont formés, par exemple. Lors de la restauration de la cétose du groupe carbonyle, un nouveau centre chiral se produit et un mélange de quantités inégales d'alcools diastéréomères (Epimers de C2) est formée:

Cette réaction prouve que D-fructose, D-glucose et D-Mannose ont les mêmes configurations de centres chiraux C2, C3 et C4.

Oxydation

L'oxydation peut être soumise à:

• groupe carbonyle
• les deux extrémités de la chaîne de carbone (groupe carbonyle et hydroxochroucent dans le sixième atome de carbone)
• hydroxogroupe dans le sixième atome de carbone, quel que soit le carbonyle

Le type d'oxydation dépend de la nature de l'oxydant.

Oxydation douce. Acides glochéoniques

• Oxydant: Eau brome
• Qu'est-ce qui est oxydé: Groupe carbonyle Aldoz. La cétose dans ces conditions ne sont pas oxydées et peuvent ainsi être allouées de mélanges avec une almose.
• Produits d'oxydation: Les acides Gloc (de monosaccharides acycliques), des lactones à cinq et six membres (de cycliques).

Restaurer des monosaccharides. Réaction de haute qualité au groupe Aldéhyde

• Oxydant: Cations métalliques AG + (OH - TENSUS Réactif) et CU 2+ (complexe CU 2+ avec un réactif d'ion de tartrate) dans un milieu alcalin
• Qu'est-ce qui est oxydé: Groupe carbonyle d'aldose et de cétose
• Produits d'oxydation: Acides glikoniques et produits de décomposition destructeurs

Almose + + → Acide glochétique + AG + Oxydation destructrice Products

Almose + Cu 2+ → Acide glochétique + Cu 2 o + oxydation destructrice Products

Restaurer les glucides - Les glucides capables de restaurer des réactifs de tolens et de félins. Les kétoses exposent des propriétés de restauration dues à une isomérisation dans un milieu alcalin dans Aldose, qui interagissent davantage avec l'agent oxydant. Le processus de conversion de la cétose dans l'aldose se produit à la suite de l'énolisme. Enol échantillonnée de la kétose est commun et 2Ldose (Epimers de C-2). Ainsi, dans une solution légèrement alcaline dans l'équilibre avec de la D-fructose, il y a de l'endiol, du glucose D-glucose et de la D-mannose.

Épimérisation - Mutuals entre l'almose, les épimedes selon C2 dans une solution alcaline.

Oxydation dure. Acides glycariques

• Oxydant: Acide nitrique dilué
• Qu'est-ce qui est oxydé: Les deux extrémités de la chaîne de carbone. L'oxydation de la cétose de l'acide nitrique procède à la fractionnement des connexions C.
• Produits d'oxydation: Acides glikariques

Dans la formation d'acides glycariques, la "péréquation de" groupes fonctionnels aux extrémités de la chaîne et les composés méso sont formés à partir de certaines aldoses.

Oxydation enzymatique dans le corps. Acides glyuroniques

• Oxydant: Enzymes dans le corps. Dans des conditions de laboratoire, une synthèse multi-étapes est effectuée pour protéger le groupe carbonyle.
• Qu'est-ce qui est oxydé: hydroxogroupe dans le sixième atome de carbone, quel que soit le carbonyle
• Produits d'oxydation: Acides glycuroniques

Les acides glycuroniques font partie de polysaccharides (substances pectine, héparine). Un rôle biologique important de l'acide D-glucuronique est que de nombreuses substances toxiques sont dérivées du corps avec une urine comme des glucuronides solubles.

Les réactions de l'hydroxyle semi-acétal. Glycosides

Les monosaccharides sont capables de fixer les connexions de différentes nations pour former des glycosides. Glycoside - molécule dans laquelle le reste des glucides est associé à un autre groupe fonctionnel par connexion glycosididique.

En présence d'acides, les monosaccharides interagissent avec des composés contenant de l'hydroxochrouffroup. En conséquence, des acétals cycliques sont formés.

La structure des glycosides

La molécule du glycoside se compose de deux parties - un composant de glucides et aglikon:

Selon le type de communication du résidu des glucides et de l'Agricon distinguez:

À la taille du cycle glycoside:

• pyranosides
• furanosides

Par glucides nature:

• glucosides (glucose acétali)
• ribosides (acétali ribose)
• fructosides (fructose acétali)

Par Nature Agrikon:

• phénologicosides
• anthrakinone glycosides

Obtenir des glycosides

Une méthode courante d'obtention de glycosides - transmission de chlorure gazeux (catalyseur) à travers une solution monosaccharide dans l'alcool:

Glycosides d'hydrolyse

Les glycosides sont facilement hydrolysés dans un milieu acide résistant à l'hydrolyse dans un milieu alcalin faiblement alcalin. Les furanosides dues à la tension du cycle sont hydrolysés plus légers que le pyranoside. À la suite de l'hydrolyse des glycosides, un composé contenant de l'hydrox approprié est formé (alcool, phénol, etc.) et monosaccharide.

Education des éthers

Dans l'interaction des groupes hydroxochiques d'alcool avec halogénures d'alkyle, des éthers simples sont formés. Ces éthers sont résistants à l'hydrolyse et la connexion glycosidique est hydrolysée dans un environnement acide:

Éducation des esters

Les monosaccharides réagissent de l'acylation avec des anhydrides d'oxygène organique. En conséquence, des esters sophistiqués sont formés. Les esters sont hydrolysés dans les médias acides et alcalins:

Déshydratation

La déshydratation des glucides se produit lorsqu'il est chauffé avec des acides minéraux.

L'une des fonctions les plus importantes des organismes vivants est effectuée des glucides. Ils sont une source d'énergie et participent au métabolisme.

description générale

Un autre nom de glucides - sucre. Les glucides ont deux définitions:

• du point de vue de la biologie - substances biologiquement actives qui sont la source d'énergie pour les organismes vivants, y compris les humains;
• du point de vue de la chimie - composés organiques composés de plusieurs groupes carbonyle (-s) et hydroxyle (-on).

Éléments de glucides:

• carbone;
• hydrogène;
• oxygène.

La formule totale des glucides est C N (H 2 O) M. Le nombre minimum d'atomes de carbone et d'oxygène est trois. Le rapport hydrogène et l'oxygène est toujours 2: 1, comme dans la molécule d'eau.

La source de glucides est le processus de photosynthèse. Les glucides représentent 80% de la masse de légumes secs et de 2 à 3% - animal. Les glucides font partie de l'ATP - Source d'énergie universelle.

Vues

Glucides - nombreux groupes de substances organiques. Ils sont classés sur deux signes:

• le nombre d'atomes de carbone;
• le nombre d'unités structurelles.

En fonction du nombre d'atomes de carbone dans une molécule (unité structurelle), il est attribué:

• triose;
• tétroza;

• des pentoses;
• hexoses;
• hepptose.

La molécule peut inclure jusqu'à neuf atomes de carbone. Les plus significatifs sont des pentoses (C 5 H 10 O 5) et des hexoses (C 6 H 12 O 6). Les pentoses sont des composants d'acides nucléiques. Hxose fait partie des polysaccharides.

Figure. 1. La structure du monosaccharide.

Sur le deuxième signe de classification, les glucides sont:

• simpleconsistant en une molécule ou une unité structurelle (monosaccharides);
• compliquécomprenant une pluralité de molécules (oligosaccharides, polysaccharides).

  Fonctionnalités structures complexes Décrit dans la table des glucides.

  

  Figure. 2. La structure du polysaccharide.

  L'une des variétés les plus significatives des oligosaccharides - disaccharides, composée de deux monosaccharides. Ils servent de source de glucose et effectuent une fonction de construction dans les plantes.

  Propriétés physiques

  Les monosaccharides et les oligosaccharides ont des propriétés physiques similaires:

  • structure cristalline;
  • bon gout;
  • solubilité dans l'eau;
  • transparence;
  • pH neutre en solution;
  • points de fusion et d'ébullition bas.

  Les polysaccharides sont des substances plus complexes. Ils sont insolubles et n'ont pas de goût sucré. La cellulose est une variété de polysaccharide, qui fait partie des parois cellulaires des plantes. La chitine de cellulose similaire est incluse dans la composition des champignons et des ponts doux. L'amidon s'accumule dans des plantes et des décompositions à des glucides simples qui sont source d'énergie. Dans les cellules animales, la fonction de sauvegarde effectue un glycogène.

  Propriétés chimiques

  Selon la structure, chaque glucide est caractérisé par des propriétés chimiques spéciales. Les monosaccharides, en particulier le glucose, sont soumis à une oxydation à plusieurs étages (en l'absence et la présence d'oxygène). À la suite d'une oxydation complète, du dioxyde de carbone et de l'eau sont formés:

  C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O.

  En l'absence d'oxygène sous l'action des enzymes, la fermentation se produit:

  • de l'alcool-

    C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH (éthanol) + 2co 2;

  • louche-

    C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 -CH (OH) -COOH (acide lactique).

  Sinon, les polysaccharides, brûlants au dioxyde de carbone et à l'eau, interagissent avec de l'oxygène:

  (C 6 H 10 O 5) N + 6O 2 → 6NCO 2 + 5NH 2 O.

  Oligosaccharides et polysaccharides décomposent aux monosaccharides à l'hydrolyse:

  • C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6;
  • (C 6 H 10 O 5) N + NH 2 O → NC 6 H 12 O 6.

  Le glucose réagit avec une solution d'oxyde d'argent de cuivre (II) d'hydroxyde et d'ammoniac (réaction d'argent miroir):

  • CH 2 OH- (CHOH) 4 -CH \u003d O + 2CU (OH) 2 → CH 2 OH- (CHOH) 4 -COOH + CU 2 O + 2H 2 O;
  • CH 2 OH- (CHOH) 4 -CH \u003d O + 2OH → CH 2 OH- (CHOH) 4 -COODH 4 + 2AG ↓ + 3NH 3 + H 2 O.

  

  Figure. 3. La réaction du miroir d'argent.

  Qu'est-ce que nous savons?

  Des sujets de la chimie de la 10e année, ils ont appris les glucides. Ce sont des composés bioorganiques constitués d'une ou de plusieurs unités structurelles. Une unité ou une molécule est constituée de groupes carbonyle et hydroxyle. Il existe des monosaccharides composés d'une molécule, d'oligosaccharides, dont 2 à 10 molécules et de polysaccharides sont des chaînes longues à partir de divers monosaccharides. Les glucides sont doux au goût et bien solubles dans l'eau (exception - polysaccharides). Les monosaccharides se dissolvent dans l'eau, oxydé, interagissent avec l'hydroxyde de cuivre et l'oxyde d'argent de l'ammoniac. Les polysaccharides et les oligosaccharides sont soumis à une hydrolyse. Les polysaccharides brûlent.

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Les glucides

Types de glucides.

Les glucides sont:

1) Monosaccharides

2) Oligosaccharida

3) Glucides complexes

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Fonctions principales.

Énergie.

Plastique.

Stock nutral.

Spécifique.

Protecteur.

Réglementaire.

Propriétés chimiques

Les monosaccharides montrent les propriétés des alcools et des composés carbonyle.

Oxydation.

a) Comme tous les aldéhydes, l'oxydation monosaccharide conduit à des acides appropriés. Ainsi, lorsque l'oxydation de glucose avec hydrate d'hydrate d'ammonium, l'argent est formé de l'acide gluconique (réaction de miroir argenté).

b) Réaction monosaccharide avec hydroxyde de cuivre lorsqu'il est chauffé conduit également à un acide aldon.

c) Les agents oxydants plus forts sont oxydés dans un groupe carboxyle non seulement un aldéhyde, mais également un groupe d'alcool primaire, entraînant des acides sucrés à deux axes (maissel). Habituellement, l'acide nitrique concentré est utilisé pour une telle oxydation.

Restauration.

La récupération de sucre conduit à des alcools polyhydriques. L'hydrogène est utilisé comme agent réducteur en présence de nickel, de lithium alumohydridique, etc.

III. Réactions spécifiques

En plus de ce qui précède, le glucose est caractérisé par certaines propriétés spécifiques - processus de fermentation. Le frottement est appelé le fractionnement des molécules de sucre sous l'influence des enzymes (enzymes). La fermentation est soumise au sucre avec le nombre d'atomes de carbone, multiples trois. Il existe de nombreux types de fermentation, parmi lesquels les plus célèbres sont les suivants:

a) fermentation de l'alcool

b) Fermentation de l'acide lactique

c) fermentation de l'acide huileuse

Les types de fermentation mentionnés causés par des micro-organismes sont largement pratiques. Par exemple, l'alcool - pour obtenir de l'alcool éthylique, dans la vinification, le brassage, etc. et un acide lactique - pour la production d'acide lactique et de produits laitiers fermentés.

3. Stéréoisomérie des monosaccharides D- et L-Rows. Formules ouvertes et cycliques. Pyranoz et Furancénos. α- et β-anomère. Cyclone tautomeria. Phénomène mutation.

La capacité d'un certain nombre de composés organiques à faire pivoter le plan de polarisation de la lumière polarisée à droite ou à gauche est appelé activité optique. Sur la base de ce qui précède, il s'ensuit que les substances organiques peuvent exister sous la forme d'isomères juridiques et de la distribution d'isomères. De tels isomères s'appelaient des stéréoisomères et le phénomène lui-même de la stéréoisomérie.

Le système le plus strict de classification et de désignation de stéréoisomères n'est pas la rotation du plan de la polarisation de la lumière, mais la configuration absolue de la molécule stéréoisomère, c'est-à-dire La position relative des quatre groupes de substitution obligatoire dans les sommets du tétraèdre, autour de l'atome de carbone localisé, appelé atome de carbone asymétrique ou au centre chiral. Chiral ou, comme on l'appelait également, des atomes de carbone optiquement actifs sont notés dans des formules structurelles d'astérisques

Ainsi, dans le délai de stéréoisomérie, il est nécessaire de comprendre la diversité de la configuration spatiale des substituants des composés ayant la même formule structurelle et possédant les mêmes propriétés chimiques. Ce type d'isomérisme s'appelle également une isomeria miroir. Un exemple visuel d'une isomeria miroir peut servir de paumes de main droite et gauche. Vous trouverez ci-dessous les formules structurelles pour les stéréoisomères de la glycérine aldéhyde et du glucose.

Si un atome de carbone asymétrique dans la formule de projection de la glycérine aldéhyde, le groupe est situé à droite, un tel isomère est appelé un d-stéréoisomère, et si le groupe est situé sur le stéréoisomère gauche -L.

Dans le cas du tétron, de la pentose, de l'hexose et d'autres monos, qui ont deux atomes de carbone de deux et plus asymétriques, le stéréoisomère appartenant à D- ou L-Row est déterminé par l'emplacement du groupe dans l'atome de carbone presulial dans la chaîne. - C'est le dernier atome asymétrique. Par exemple, le glucose estime l'orientation du groupe par groupe dans le 5ème atome de carbone. Absolument miroir stéréoisomères appeler Énantiomères ou antipodes.

Les stéréoisomères ne diffèrent pas dans leurs propriétés chimiques, mais diffèrent d'une action biologique (activité biologique). La plupart des monosaccharides de l'organisme des mammifères appartiennent à D-Row - précisément à cette configuration, les enzymes responsables de leur métabolisme sont spécifiques. En particulier, la d-glucose est perçue comme une substance sucrée, due à la capacité d'interagir avec des récepteurs de goûts de la langue, tandis que la glucose glycémie, car sa configuration n'est pas perçue par des récepteurs de goût.

En général, la structure de l'aldose et de la cétose peuvent être représentées comme suit.

Stéréoisomérie. Les molécules de monosaccharides contiennent plusieurs centres de chiralité, ce qui provoque l'existence de nombreux stéréoisomères correspondant à la même formule structurelle. Par exemple, dans l'aldokéxose, il existe quatre atomes de carbone asymétriques et correspond à 16 stéréoisomères (24), c'est-à-dire 8 paires d'énantiomères. Par rapport aux alcools correspondants, Kethexose contient un atome de carbone chiral, par conséquent, le nombre de stéréoisomères (23) diminue à 8 (4 paires d'énantiomères).

Ouvert (non cyclique) Les formes de monosaccharides sont décrites sous la forme des formules de projection de Fisher. La chaîne de carbone en eux est enregistrée verticalement. Aldoz au sommet est placé un groupe d'aldéhyde, la cétose est un groupe alcoolisateur de carbonyle voisin. De ces groupes commencent à numéroter la chaîne.

D, L-System est utilisé pour désigner une stéréochimie. L'affectation du monosaccharide à D- ou L-Row est effectuée par la configuration du centre chiral, la plus éloignée du groupe Oxo, quelle que soit la configuration du reste des centres! Pour la pentose, ce centre "déterminant" est l'atome C-4 et pour hexose - C-5. La position du groupe, dans le dernier centre de chiralité à droite indique un monosaccharide appartenant à D-Row, à gauche - à L-Row, c'est-à-dire par analogie avec standard stéréochimique - Glycérol Aldéhyde

Formes cycliques. Les formes ouvertes de monosaccharides sont pratiques pour la prise en compte des relations spatiales entre monosaccharides stéréoisomères. En réalité, les monosaccharides sur la structure sont cycliques semi-aotiques. La formation de formes cycliques de monosaccharides peut être représentées à la suite d'une interaction intramoléculaire des groupes carbonyle et hydroxyle contenus dans une molécule monosaccharide.

Pour la première fois, la formule cyclique semi-acétale de glucose a été proposée par A. R. Collie (1870). Il a expliqué l'absence de réactions d'aldéhyde dans le glucose la présence d'un cycle d'oxyde d'éthylène à trois chaînons (α-box):

Plus tard, Tolens (1883) a proposé une formule de glucose semi-acétale similaire, mais avec une bague d'oxyde de butylène à cinq chaînons (γ-oxidide):

Collie Formulas - Twealls fastidieux et inconfortable, ne reflètent pas les bâtiments du glucose cyclique. Par conséquent, les formules d'héberges ont été proposées.

À la suite de la cyclisation, thermodynamiquement plus stable furanous (cinq)et cycles pyraneux (six). Les noms des cycles proviennent des noms des composés hétérocycliques connexes - Furan et Pirane.

La formation de ces cycles est associée à la capacité des chaînes de carbone des monosaccharides de manière à faire une conformation de culse de niveau suffisamment bénéfique. En conséquence, l'espace s'avère être épinglé aldéhyde (ou cétone) et hydroxyle à C-4 (ou en C-5) du groupe, à savoir ces groupes fonctionnels, à la suite de l'interaction de la cyclisation intramoléculaire étant effectué.

La forme cyclique est créée centre supplémentaire La chiralité est un atome de carbone, qui faisait précédemment partie du groupe carbonyle (aldose est C-1). Cet atome s'appelle anomère et deux stéréoisomères pertinents - α- et β-anomères (Fig. 11.1). Les anomères sont un cas particulier d'épimères.

Sur l'anomère α, la configuration du centre anomère est la même avec la configuration du centre chiral "fin", qui détermine l'affiliation à la ligne D-ou L, et le β-anomère est le contraire. En projection fisula Fishera Dans les monosaccharides de la rangée D dans l'α-aneer, le groupe de glycoside est situé à droite et dans le β-anomère - à gauche de la chaîne de carbone.

Figure. 11.1. La formation d'α et β-anomères sur l'exemple de d-glucose

Les formules d'heuers. Les formes cycliques de monosaccharides sont décrites comme une formule de perspective d'héberges, dans laquelle les cycles sont représentés sous la forme de polygones plats se trouvant perpendiculairement au plan du motif. L'atome d'oxygène est placé dans le cycle pyranozny dans le coin extrême droite, en furaneux - derrière le plan de cycle. Les symboles des atomes de carbone dans les cycles n'indiquent pas.

Pour passer à des formules Heuorus, la formule cyclique du Fisher est convertie de sorte que l'atome d'oxygène du cycle était situé sur une ligne droite avec des atomes de carbone inclus dans le cycle. Ceci est indiqué ci-dessous sur l'exemple de A-D-Glucopyranose de deux permutations de l'atome C-5, qui ne modifie pas la configuration de ce centre asymétrique (voir 7.1.2). Si la formule transformée du Fischer est horizontalement, selon les exigences des règles d'écriture des formules d'héoorce, les substituants qui se trouvaient à droite de la ligne verticale de la chaîne de carbone seront sous le plan du cycle et ceux qui étaient à gauche sont dans l'avion.

En D-aldokéxose sous forme pyraneuse (et en D-aldopenthose sous forme furtivement), le groupe CH2OH est toujours situé au-dessus du plan de cycle, qui sert de signe formel de la série D. Le groupe hydroxyle de glycoside dans A-anélomères D-Aldoz est sous le plan du cycle, dans des anomères β - au-dessus du plan.

D-glucopian

Pour des règles similaires, la transition est également effectuée dans la cétose, qui est présentée ci-dessous sur l'exemple de l'une des formes furtives de D-fructose.

Cyclone tautomeriaen raison de la transition de formes ouvertes de monosaccharides à cycliques et inversement.

Changement dans le temps de l'angle de rotation du plan de la polarisation des solutions légères d'appel de glucides mutarotation.

L'essence chimique de la mutrotation consiste à la capacité des monosaccharides d'existence sous la forme d'un mélange d'équilibre de tautomères - formes ouvertes et cycliques. Ce type de tautomeria s'appelle Cycle-Tautomeria.

Dans Solutions, l'équilibre entre les quatre tatomères cycliques de monosaccharides est établi à travers la forme ouverte - l'oxeuf. L'interconversion des anomères A et β l'un dans l'autre par l'intermédiaire de l'oxycle intermédiaire est appelée anomérisation.

Ainsi, dans une solution de D-glucose, il existe sous la forme de tautomères: des oxamples et des anomères a- et β de formes cycliques pyraneux et furanous.

Laktim-lactam tautomeria

Ce type de tautomeria est caractéristique des hétérocycles contenant de l'azote avec un fragment N \u003d C-ON.

L'interconversion de formes tautomères est associée au transfert du proton du groupe hydroxyle ressemblant à un groupe phénolique, au centre principal - l'atome de pyridine d'azote et inversement. Habituellement, la forme de lactame dans l'équilibre prévaut.

Monoamino-roll.

Selon la polarité du radical:

Avec un radical non polaire: (alanine, valine, leucine, phénylalanine) monoamino, monocarbonique

Avec radical polaire non chargé (glycine, sérine, asparagine, glutamine)

Avec un radical chargé négativement (acide aspartique, glutamique) monoamino, dicarboxylique

Avec un radical chargé positivement (lysine, histidine) diamino, monocarbone

Stéréoisomérie

Tous les acides d'a-aminés naturels, à l'exception de la glycine (NH 2 -CH 2 - COOH) ont un atome de carbone asymétrique (atome d'α-carbone) et certains d'entre eux sont même deux centres chiraux, par exemple la thréonine. Ainsi, tous les acides aminés peuvent exister sous la forme d'une paire d'antipodes de miroir incompatibles (énantiomères).

Pour la connexion initiale, avec laquelle il est coutumier de comparer la structure des acides α-aminés, des acides d et l-lactiques sont traités classiquement, des configurations dont elles sont définies, à son tour, sont établies selon D- et L-Glycérol Aldéhydes .

Toutes les transformations effectuées dans ces lignes pendant la transition de la glycérine aldéhyde à l'acide α-amino sont effectuées conformément à l'exigence principale - elles ne créent pas de nouvelles et ne rompent pas d'anciennes connexions au centre asymétrique.

Pour déterminer la configuration des acides α-aminés, Serine est souvent utilisée comme autonome (parfois alanine).

Les acides aminés naturels inclus dans les protéines appartiennent à L-Row. Les formes D d'acides aminés sont relativement rares, elles sont synthétisées uniquement par des micro-organismes et sont appelées acides aminés "incroyables". Les organismes animaux des acides d-aminés ne sont pas absorbés. Il est intéressant de noter l'action des acides D- et L-amino sur les récepteurs de goûts: la plupart des acides aminés de la ligne L ont un goût sucré et les acides aminés de la ligne D sont amers ou insipides.

Sans la participation d'enzymes, la transition spontanée de L-isomères en D-isomères pour former un mélange équimolaire (mélange racémique) est effectuée pendant une période suffisamment longue.

La racémisation de chaque acide L à une température donnée vient à une certaine vitesse. Cette circonstance peut être utilisée pour établir des âges de personnes et d'animaux. Par exemple, dans un émail solide des dents, il y a une protéine dentine dans laquelle le L-aspartate se déplace dans un isomère D à une température corporelle humaine à une vitesse de 0,01% par an. Pendant la formation des dents, la dentine ne contient que l'isomère L. Par conséquent, l'âge d'une personne ou d'un animal peut être calculé par le contenu de la D-aspartate.

JE. Les propriétés générales

1. Neutralisation intramoléculaire → Zwitter-ion bipolaire est formé:

Solutions aqueuses conductrice de l'électricité. Ces propriétés sont expliquées par le fait que les molécules d'acides aminés existent sous la forme de sels internes, qui sont formés en transférant le proton de carboxyla au groupe amino:

zwitter-ion

Des solutions amices d'acides aminés ont un milieu neutre, acide ou alcalin selon le nombre de groupes fonctionnels.

2. Polycondensation→ Les polypeptides (protéines) sont formés:

Lorsque l'interaction de deux acides a-aminés est formée dipeptide.

3. DÉTERISSENCE → Amine + dioxyde de carbone:

NH 2 -CH 2 -COOH → NH 2 -CH 3 + CO 2

Iv. Réaction de qualité

1. Tous les acides aminés sont oxydés par NININDRIN pour former des produits de couleur bleu-violet!

2. avec des ions métalliques lourds Les acides α-aminés forment des sels intracomplex. Les complexes de cuivre (II), ayant une couleur bleue profonde, sont utilisés pour détecter les acides α-aminés.

Peptides physiologiques actifs. Exemples.

Peptides, possédant une activité physiologique élevée, réglementer divers processus biologiques. Selon l'action biorégulatrice des peptides, il est de coutume de se diviser en plusieurs groupes:

· Composés avec activité hormonale (glucagon, oxytocine, vasopressine, etc.);

· Substances régissant les processus digestifs (gastrine, peptide inhibiteur gastrique, etc.);

· Peptides régulant l'appétit (endorphines, neuropeptides-y, laptine, etc.);

· Composés avec un effet d'anesthésie (peptides opioïdes);

· Substances biologiques régissant les activités nerveuses plus élevées, processus biochimiques liés aux mécanismes de mémoire, à l'apprentissage, à la peur, à la rage, etc.

· Peptides qui réglementent la pression artérielle et le ton des navires (angiotensine II, bradykin et autres).

· Les peptides qui possèdent des propriétés antitumorale et anti-inflammatoires (Lunasin)

· Neuropeptides - Composés synthétisés dans les neurones avec des propriétés de signalisation

Classification des protéines

-sous forme de molécules (globulaire ou fibrillaire);

-par poids moléculaire (faible poids moléculaire, poids moléculaire élevé, etc.);

-par structure chimique (la présence ou l'absence d'une partie non-décharge);

-sur la localisation dans la cellule (nucléaire, plasma de cyto, lysosomal, etc.);

-sur la localisation dans le corps (protéines du sang, du foie, du cœur, etc.);

-si possible, ajustez de manière adaptée à la quantité de données de protéines: protéines synthétisées avec une vitesse constante (constitutive) et des protéines dont la synthèse peut améliorer lorsqu'il est exposé aux facteurs environnementaux (inductibles);

-espérance de vie dans une cage (à partir de protéines renouvelables très rapides, avec T 1/2 inférieure à 1 heure, à des protéines mises à jour très lentement, t 1/2 calculées de semaines et de mois);

-selon des zones similaires de la structure principale et des fonctions connexes (Protéines familiales).

Classification des protéines pour la structure chimique

Protéines simples. Appliquer des protéines contiennent uniquement des chaînes de polypeptide constituées de résidus d'acides aminés. Ils sont appelés "protéines simples". Un exemple de simples protéines - histons; Leur composition contient de nombreux résidus d'acides aminés. la lysine et l'arginine, dont les radicaux ont une charge positive.

2. Protéines sophistiquées . Très nombreuses protéines, en plus des chaînes de polypeptide, contiennent dans sa composition une partie non protéique fixée à des liaisons faibles ou covalentes protéinées. La partie non verte peut être représentée par des ions métalliques, toutes les molécules organiques avec un poids moléculaire faible ou élevé. Ces protéines appellent des "protéines complexes". La non-protéine non liée à la protéine est appelée groupe prothétique.

Dans les biopolymères, dont les macromolécules sont constituées de groupes polaires et non polaires, des groupes polaires sont résolus si le solvant est polaire. Dans un solvant non polaire, en conséquence, des sections non polaires de macromolécules sont solvées.

Habituellement, il gonfle bien dans un liquide proche de celui-ci par structure chimique. Ainsi, les polymères de type caoutchouc d'hydrocarbures gonflent dans des fluides non polaires: hexane, benzène. Les biopolymères, dont les molécules comprennent un grand nombre de groupes fonctionnels polaires, tels que des protéines, des polysaccharides, une meilleure houle dans des solvants polaires: l'eau, les alcools, etc.

La formation d'une coque de solvate d'une molécule de polymère est accompagnée de la libération d'énergie, qui est appelée chaleur de gonflement.

Gonflement de la chaleurdépend de la nature des substances. Il est maximal lors de l'enflure du solvant polaire de la marine, contenant un grand nombre de groupes polaires et est minimal lorsqu'un gonflement d'un solvant non polaire du polymère d'hydrocarbures.

L'acidité du milieu à laquelle l'égalité des charges positives et négatives et la protéine devient électronique, appelé point isoélectrique (IET). Les protéines, dans lesquelles l'IET est dans un milieu acide, sont appelées aigres. Protéines, dans lesquelles la valeur IET est dans un milieu alcalin, s'appelle basique. La plupart des protéines de légumes IET se situent dans un environnement de faiblesse

. Le gonflement et la dissolution de la marine dépendent de:
1. Nature du solvant et du polymère,
2. les bâtiments des macromolécules polymères,
3. température,
4. Présence d'électrolytes,
5. Du pH du milieu (pour les polyélectrolytees).

Le rôle de 2,3-dithosfoglycérat

La 2,3-diphosphosphérot est formée dans des globules rouges de 1,3-diphosphoglycérat, un métabolite intermédiaire de glycolyse, dans des réactions appelées nom rappoport shunt.

Réactions de shunt Rappoporta

La 2,3-diphosphosphoglycérat est située dans la cavité centrale du tétrameur de désoxyhémoglobine et se lie aux chaînes β, formant un pont de sel transversant entre les atomes d'oxygène de 2,3-diphosphoglycérat et les groupes amino de la chine de la valine β -Chains, également des groupes d'amino de radicaux lizin et Gistidine.

Lieu 2,3-diphosphoglycérat à l'hémoglobine

La fonction de 2,3-diphosphoglycérate est en réduisant l'affinité Hémoglobine à l'oxygène. Il a une signification particulière lors de la hauteur d'escalade, avec un manque d'oxygène dans l'air inhalé. Dans ces conditions, la liaison de l'oxygène avec l'hémoglobine dans les poumons n'est pas dérangée, car elle est relativement élevée. Cependant, dans les tissus dus à la 2,3-diphosphoglycérat, le retour de l'oxygène augmente 2 fois.

Les glucides. Classification. Les fonctions

Les glucides - appelé composés organiques constitués de carbone (C), d'hydrogène (h) et d'oxygène (O2). La formule totale de tels glucides CN (H2O) m. Un exemple est le glucose (C6H12O6)

Du point de vue de la chimie, les glucides sont des substances organiques contenant une chaîne non ramifiée de plusieurs atomes de carbone, un groupe carbonyle (C \u003d O), ainsi que plusieurs groupes hydroxyle (OH).

Dans le corps humain, les glucides sont fabriqués en quantités mineures, leur montant principal entre dans le corps avec de la nourriture.

Types de glucides.

Les glucides sont:

1) Monosaccharides(la très formulaires simples les glucides)

Glucose c6n12o6 (carburant principal dans notre corps)

Fructose C6N12O6 (le glucide le plus doux)

Ribose C5H10O5 (inclus dans la composition des acides nucléiques)

Erythrose C4H8O4 (forme intermédiaire lors du clivage des glucides)

2) Oligosaccharida (contient de 2 à 10 résidus monosaccharides)

Sakharoza C12N22O11 (glucose + fructose, ou en sucre simple - canne)

Lactose C12H22O11 (sucre de lait)

Maltose C12H24O12 (sucre de malt, consiste en deux résidus de glucose connectés)

110516_1305537009_SUGAR-CUBES.JPG.

3) Glucides complexes (composé d'une variété de résidus de glucose)

Amidon (C6H10O5) N (la composante la plus importante des glucides du régime alimentaire, une personne consomme environ 80% d'amidon des glucides.)

Glycogène (les réserves d'énergie du corps, l'excès de glucose, lors de la saisie du sang, sont reportées à propos de l'alimentation par organisme sous forme de glycogène)

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4) Des glucides fibreux ou délicats, définis comme fibres alimentaires.

Cellulose (le plus suspendu biologique sur la terre et le type de fibre)

Par une classification simple, les glucides peuvent être divisés en simples et complexes. Simple comprend des monosaccharides et des oligosaccharides, dans des polysaccharides et des fibres complexes.

Fonctions principales.

Énergie.

Les glucides sont le principal matériau énergétique. Lorsque les glucides décomposent, l'énergie libérée est dissipée sous forme de chaleur ou accumulée dans des molécules ATP. Les glucides offrent environ 50 à 60% de la consommation d'énergie quotidienne du corps et avec des activités musculaires pour l'endurance - jusqu'à 70%. Lors de l'oxydation de 1 g de glucides, 17 kJ d'énergie (4.1 kcal) est libéré. Un glucose libre ou des glucides stockés sous forme de glycogène est utilisé comme source d'énergie principale du corps. C'est le principal substrat d'énergie du cerveau.

Plastique.

Les glucides (ribose, désoxyribose) sont utilisés pour construire ATP, ADP et autres nucléotides, ainsi que des acides nucléiques. Ils font partie de certaines enzymes. Les glucides séparés sont des composants structurels des membranes cellulaires. Les produits de conversion de glucose (acide glucuronique, glucosamine, etc.) sont inclus dans les polysaccharides et les protéines complexes du cartilage et d'autres tissus.

Stock nutral.

Les glucides accumulent (réserves) dans les muscles squelettiques, le foie et d'autres tissus sous forme de glycogène. L'activité musculaire systématique entraîne une augmentation des réserves de glycogène, ce qui augmente les possibilités d'énergie du corps.

Spécifique.

Des glucides distincts sont impliqués dans la spécificité des groupes sanguins, effectuer le rôle des anticoagulants (provoquant la coagulation), étant des récepteurs de la chaîne d'hormones ou de substances pharmacologiques, ayant un effet antitumoral.

Protecteur.

Les glucides complexes font partie des composants du système immunitaire; Les muquopolisaccharides sont dans les substances muqueuses qui couvrent la surface des vaisseaux naissants, les bronchi, le tube digestif, les voies urinaires et protègent contre la pénétration de bactéries et de virus, ainsi que des dommages mécaniques.

Réglementaire.

Les aliments de films ne sont pas accusés au processus de fractionnement de l'intestin, mais active les péristaltiques du tractus intestinal, des enzymes utilisées dans le tube digestif, améliorant ainsi la digestion et l'absorption des nutriments.

Les glucides ainsi que des protéines et des lipides sont essentiels composants chimiques les organismes vivants. Dans le corps des animaux et des humains, les glucides effectuent des fonctions très importantes: tout d'abord, l'énergie (type principal de carburant cellulaire), le composant structurel (composant obligatoire de la plupart des structures intracellulaires), protecteur (la valeur des polysaccharides dans le maintien de l'immunité).

Les glucides sont également utilisés pour synthétiser les acides nucléiques (ribose, désoxyribose), ce sont des composants intégrés des coenzymes de nucléotides qui jouent un rôle extrêmement important dans le métabolisme des êtres vivants. À dernièrement Les biopolymères mixtes contenant des glucides ont commencé à attirer de plus en plus d'attention. Ces biopolymères mixtes comprennent, outre les acides nucléiques, les glycopéptides et les glycoprotéines, les glycolipides et les lipopolysaccharides, glycolipoprotéis, etc. Ces substances effectuent des fonctions complexes et importantes dans le corps.

Dans la composition du corps humain et des animaux, les glucides sont présents en petites quantités (pas plus de 2% de la masse sèche du corps) que les protéines et les lipides. Dans les organismes végétaux, les glucides représentent jusqu'à 80% de la masse sèche, par conséquent, en général, dans la biosphère des glucides, plus que tous les autres composés organiques combinés.

Pour la première fois, le terme "glucides" a été proposé par le professeur de l'Université Derptsky (maintenant Tartu) K. Schmidt en 1844. À ce moment-là, il a été supposé que tous les glucides ont une formule générale C m (H 2 O) N, c'est à dire Carbone + eau. D'où le nom "glucides". Par exemple, le glucose et le fructose ont une formule C 6 (H 2 O) 6, sucre de canne (saccharose) - C 12 (H 2 O) 11, amidon - [C 6 (H 2 O) 5] N, etc. Également provenant qu'un certain nombre de composés appartenant à leurs propriétés à la classe des glucides contiennent de l'hydrogène et de l'oxygène dans une proportion légèrement différente que celle indiquée dans la formule générale (par exemple, la désoxyribose - de 5 h 10 o 4. En 1927, l'Internationale Commission de réforme La nomenclature chimique a proposé de remplacer le terme "glucides" pour remplacer le terme "glycides", mais il n'était pas répandu. L'ancien nom "Les glucides" ont été enracinés et fermement tenus dans la science, généralement acceptés.

Il convient de noter que la chimie des glucides occupe l'un des principaux endroits de l'histoire du développement de la chimie organique. Le sucre de canne peut être considéré comme le premier composé organique isolé sous une forme chimiquement pure. Généré en 1861 A. M. Butlerovy Synthesis (à l'extérieur du corps) des glucides du formaldéhyde a été la première synthèse de l'une des trois principales substances (protéines, lipides, glucides), qui font partie des organismes vivants. La structure chimique des sucres les plus simples a été découvert à la fin du XIXe siècle à la suite des études fondamentales des scientifiques allemands de Kliani et de E. Fisher. Une contribution importante à l'étude des sucres a été faite par des scientifiques nationaux AA Collie, PP Shorygin, etc. Dans les années 20 du siècle actuel, les œuvres du chercheur anglais, W. Heuors, les fondements de la chimie structurelle des polysaccharides ont été posés . De la seconde moitié du XXe siècle, le développement rapide de la chimie et de la biochimie des glucides, en raison de leur sens biologique important.

Selon la classification actuellement adoptée, les glucides sont divisés en trois groupes principaux: monosaccharides, oligosaccharides et polysaccharides.

Les monosaccharides peuvent être considérés comme des dérivés alcools polyatomiquescontenant du groupe carbonyle (aldéhyde ou cétone). Si le groupe carbonyle est au bout de la chaîne, le monosaccharide est aldéhyde et s'appelle une aldose; Pour toute autre position de ce groupe, le monosaccharide est la cétone et s'appelle la cétose.

Les représentants les plus simples des monosaccharides sont des trioses: glycéraldéhyde et dihydroxyacétone. Lors de l'oxydation du groupe d'alcool primaire d'alcool troctatique - glycérol - glycérol - glycéroldéhyde (aldose) est formé et l'oxydation du groupe d'alcool secondaire conduit à la formation de dihydroxyacétone (cétose):

Stéréoisomérie monosaccharides . Tous les monosaccharides contiennent un ou plusieurs atomes de carbone asymétriques: aldotryose - 1 asymétrie centrale, aldotétroy - 2, aldopenthose - 3, aldo-boxose - 4, etc. Les kétoses contiennent un atome asymétrique inférieur à aldose avec le même nombre d'atomes de carbone. Par conséquent, la kétotriose - dihydroxyacétone - ne contient pas d'atomes de carbone asymétriques. Néanmoins, les monosaccharides restants peuvent exister sous la forme de divers stéréoisomères. Pour la désignation de stéréoisomères, les formules de projection proposées par E. Fisher sont pratiques. Pour obtenir une formule de projection, une chaîne de monosaccharide de carbone est située verticalement avec un groupe aldéhyde (ou cétone) dans la partie supérieure de la chaîne, et la chaîne elle-même doit avoir la forme d'un convexe de semi-respect à l'observateur (Fig. 79).

Le nombre total de stéréoisomères pour tout monosaccharide est exprimé par la formule: N \u003d 2 N, où N est le nombre de stéréoisomères et n est le nombre d'atomes de carbone asymétriques. Comme indiqué précédemment, le glycéraldéhyde ne contient qu'un seul atome de carbone asymétrique et peut donc exister sous la forme de deux stéréoisomères différents.

L'isomère de glycéraldéhyde, dans lequel le modèle de l'avion est projeté dans l'avion dans un atome de carbone asymétrique est situé sur le côté droit, est considéré comme d-glycéraldéhyde et la réflexion du miroir est l-glycéraldéhyde:

Aldo-Boxose contient quatre atomes de carbone asymétriques et peut exister dans le formulaire 2 4 \u003d 16 stéréoisomères, qui, par exemple, est de glucose. Pour l'aldopenthose et l'aldotétrose, le nombre de stéréoisomères est 2 3 \u003d 8 et 2 2 \u003d 4, respectivement.

Tous les isomères monosaccharides sont divisés en formes D- et L (configuration D-L) à la similitude de la localisation des groupes atomiques dans le dernier centre d'asymétrie avec l'emplacement des groupes dans D- et L-GlyCerDehyde. Hexoses naturelles - glucose, fructose, mannose et galactose, appartiennent à la configuration stéréochimique des connexions de la série D.

Il est également connu que les monosaccharides naturels possèdent une activité optique. La possibilité de faire pivoter le plan du faisceau de lumière polarisé est l'une des caractéristiques les plus importantes des substances (y compris des monosaccharides), dont les molécules ont un atome de carbone asymétrique ou asymétrique dans son ensemble. La propriété pour faire pivoter le plan du faisceau polarisé à droite est le signe (+), et dans le côté opposé - signe (-). Ainsi, D-GlyceralDéhyde fait pivoter le plan du faisceau polarisé à droite, c'est-à-dire d-glycéraldéhyde est D (+) - aldotryose et l-glycéraldéhyde - L (-) - aldotryose. Cependant, il convient de rappeler que la direction de l'angle de rotation du faisceau polarisé, qui est déterminée par l'asymétrie de la molécule dans son ensemble, n'est pas prévisible à l'avance. Les monosaccharides appartenant à la configuration stéréochimique à D-Row peuvent quitter. Ainsi, la forme habituelle de glucose, se produisant dans la nature, est une relate, et la forme habituelle de fructose est de gauche.

Formes cycliques (semi-acétale) de monosaccharides (formule de péage). N'importe lequel des monosaccharides, possédant un certain nombre de propriétés physiques spécifiques (point de fusion, solubilité, etc.), est caractérisé par une valeur spécifique de la rotation spécifique [α] 20 d. Il a été établi que la valeur de la rotation spécifique dans la dissolution de tout monosaccharide change progressivement et qu'une solution longue permanente atteint une valeur complètement définie. Par exemple, une solution fraîchement préparée de glucose a [α] 20 d \u003d + 112,2 °, qui après une longue portée atteint la valeur d'équilibre [α] 20 d \u003d + 52,5 °. Changer la rotation spécifique des solutions monosaccharides en position debout (à temps) est appelée mutrotation. De toute évidence, la mutation doit être appelée par un changement d'asymétrie de la molécule et, par conséquent, la transformation de sa structure en solution.

Le phénomène mutarotarotation a l'explication suivante. On sait que les aldéhydes et les cétones sont facilement et réagissent avec une quantité équimolaire d'alcool avec la formation de semi-acétals:

La réaction de la formation d'une semi-aotique peut être effectuée dans une molécule si cela n'est pas associé à des restrictions spatiales. Selon la théorie du Bayer, l'interaction intramoléculaire des groupes d'alcool et de carbonyle est la plus favorable si elle entraîne la formation de cycles à cinq ou six membres. Dans la formation de semi-acétals, un nouveau centre asymétrique se pose (dans le cas du d-glucose est en C 1). Les anneaux de sucres à six chaînons sont appelés Pranosas et Furanozami à cinq membres. La forme α est celle dans laquelle l'emplacement de l'hydroxyle semi-acétal est identique à l'hydroxyle (libre ou dans la formation d'une bague d'oxyde) dans un atome de carbone asymétrique qui détermine l'affiliation à D-ou à la ligne L. En d'autres termes, dans les formules avec une modification α des monosaccharides D-Row Row, l'hydroxyle semi-acétal est écrit à droite et dans les formules de représentants de la ligne L à gauche. Lors de l'écriture du formulaire β à venir au contraire.

Souvent, les formes α et β sont appelées les anmers (du grec. Ana-up, vers le haut de), car avec les formules d'image verticales habituelles, ces formulaires sont caractérisés par des configurations au premier atome de carbone.

Ainsi, le phénomène de la mutrotation est due au fait que chaque préparation solide en sucre est une forme unique cyclique (semi-acétale), mais dans la dissolution et de la position de solutions, cette forme à travers l'aldéhyde se transforme en d'autres formes cycliques tautomères jusqu'à ce que le statut d'équilibre est atteint. Dans ce cas, la rotation spécifique caractéristique de la forme cyclique originale change progressivement et, enfin, une rotation spécifique constante est établie, caractéristique du mélange d'équilibre de tatomères. Par exemple, il a été constaté que dans des solutions aqueuses de glucose est principalement sous la forme d'α et β-glucopyranose, dans une moindre mesure α- et β-glucofurance et une très petite quantité sous forme de forme aldéhyde. Il convient de souligner que seules les α- et les pyranzes β sont connues de différentes formes tautomères de glucose. L'existence de petites quantités de furancelose et de forme aldéhyde dans des solutions est prouvée, mais en état libre, ils ne pouvaient pas être alloués en raison de l'instabilité. Vous trouverez ci-dessous les formes cycliques tautomères de D-glucose [Afficher]

Formules de projection Heuers

Dans les années 20 du 20ème siècle, Heores a offert un moyen plus parfait d'écrire des formules structurelles pour les glucides. Contrairement aux formules Tweast, ayant le contour des rectangles, les formules d'heuorce - six ou pentagones, et elles sont décrites en perspective: la bague réside dans le plan horizontal. Situé plus près du lecteur sont représentés par des lignes plus grasses (cycles de carbone ne sont pas des atomes écrites). Les substituants situés à droite de l'île de la molécule au cours de son image linéaire sont placés sous le plan de la bague et les substituants situés à gauche occupent la position au-dessus du plan de la bague. La règle inverse n'est utilisée que pour le seul atome de carbone, dont le groupe hydroxyle est impliqué dans la formation d'un cyclique semi-aotique. Donc, en D-sucres, le groupe CH 2 est écrit en position supérieure et l'atome d'hydrogène avec le même atome de carbone est inférieur. Enfin, il convient de rappeler que lors de la rédaction de formules structurelles à héoorce, le groupe hydroxyle avec 1 sera situé sous le plan de la bague de forme α et supérieure à β-forme [Afficher]

Conformité des monosaccharides . Les formules de projection des heuers ne reflètent pas la véritable conformation des monosaccharides. Les œuvres de RIVIS, puis de nombreux autres auteurs, il est montré que, comme Cyclohexane, la bague pyranouse peut prendre deux configurations - la forme de la chaise et la forme du bateau. La configuration du formulaire de chaises est généralement plus stable et, apparemment, elle prévaut précisément dans la plupart des sucres naturels (Fig. 80).

Les principales réactions des monosaccharides,
produits de réaction et propriétés

• Réactions d'hydroxyle semi-acétal. Comme indiqué précédemment, les monosaccharides à l'état cristallin et dans la solution présentent principalement des formes semi-acétales. L'hydroxyle semi-acétal est hautement réactif et peut être remplacé par d'autres groupes dans des réactions avec des alcools, des acides carboxyliques, des phénols, etc. Le composé qui agit sur le monosaccharide d'hydroxyle semi-acétal est appelé aglikon et le produit de réaction est glycoside. En conséquence, les isomères α et β des monosaccharides existent α- et β-glycosides. Par exemple, avec la réaction de l'alcool méthylique (Aglikon) avec du glucose (par exemple, sous forme β-pyranouse), un produit d'alkylation est formé en présence d'acides inorganiques - méthyl-β-d-glucopyrananoside:

  

  Sous Action sur la β-D-glucopyranose, le produit d'acylation est formé par acide acétique - acétyl-β-d-glucopyrananoside:

  

  Les groupes hydroxyle restants de monosaccharides sont capables d'acylation et de méthylation, bien qu'il nécessite des conditions beaucoup plus strictes. Dans les cas où des alcools, des phénols dépassent comme des aglikons acides carboxyliquesLes produits de réaction sont appelés o-glycosides. Par conséquent, le méthyl-β-d-glucopyranoside et l'acétyl-β-d-glucopyranoside sont des o-glycosides (la communication avec l'aglikon est effectuée à travers l'oxygène). Les o-glycosides naturels, dont la plupart sont formés à la suite de l'activité vitale des plantes, existent principalement sous forme de β.

  Une classe très importante de glycosides est N-glycosides, dans laquelle la communication avec Aglikon est effectuée à travers de l'azote et non par l'oxygène. Il existe toujours des S-glycosides, qui sont des dérivés de formes cycliques de thiosaccharides, dans un mercaptogroup (-Sh) à C 1, dont un atome d'hydrogène est substitué par un radical. Les S-Glycosides sont contenus dans un certain nombre de plantes (moutarde, noir, aubépine, etc.).

  Les n-glycosides sont considérés comme des dérivés de sucres dans lesquels la partie glycosyle de la molécule est reliée à travers un atome d'azote avec un radical d'un composé organique qui n'est pas du sucre. Outre les o-glycosides, les n-glycosides peuvent être construits sous forme de pyranosides ou de furanosides et ont une forme α et β:

  

  Les n-glycosides appartiennent des produits extrêmement importants pour la scission des acides nucléiques et des nucléoprotéides (nucléotides et nucléosides), ATP, ON, NADF Quelques antibiotiques, etc.

• Réactions impliquant du groupe carbonyle. Bien que la forme hydroxycarbonyle linéaire soit présente dans les préparations cristallines de monosaccharides et de leurs solutions en quantités mineures, sa participation à l'équilibre tautomérique informe les monosaccharides toutes les propriétés inhérentes à l'aldéhydam (dans l'almose) ou à la cétone (dans la cétose). Avec la capacité de l'aldose et de la kétose à attacher des alcools, nous nous sommes déjà rencontrés (voir ci-dessus). Considérez maintenant d'autres propriétés.
• Aminosahara - Dérivés monosaccharides, le groupe hydroxyle dont (-on) est substitué par un groupe amino (-Nn 2). Selon la position du groupe amino (avec des atomes de carbone), 2-amino, 3-amino, 4-amino-sucre sont distingués dans la molécule amino-amino-amino-sucre, etc. par le nombre de groupes amino, Monoaminosahara et Diamiosahara sont distingués.

  Aminosahara possède toutes les propriétés d'amines, de monosachar ordinaire, ainsi que de propriétés spécifiques causées par la proximité spatiale des groupes hydroxyle et amine.

  Dans le corps humain et les animaux, la D-glucosamine et la D-galactosamine sont les plus importants sucres amino-sucres:

  

  Aminosahara fait partie des mucopolysaccharides d'origine animale, végétale et bactérienne, sont des composants de glucides de diverses glycoprotéines et glycolipides. Dans le cadre de ces composés à haute moléculaire du groupe amino, l'amino-amina est le plus souvent acylé et parfois sulfiquement (voir chondroïtine-4-sulfate).

Les oligosaccharides sont des glucides dont les molécules contiennent de 2 à 8 à 10 résidus de monosaccharides reliés par des liaisons glycosidiques. Conformément à cela, les disaccharides sont distingués, des trisaccharides, etc.

Les disaccharides sont des sucres sophistiqués, dont chaque molécule pendant l'hydrolyse tombe en deux molécules de monosaccharides. Les désaccharides ainsi que les polysaccharides sont l'une des principales sources de glucides dans la nourriture humaine et animale. En termes de structure, les disaccharides sont des glycosides dans lesquels deux molécules monosaccharides sont reliées par une liaison glycoside.

Le maltose, le lactose et le saccharose sont particulièrement connus chez les disaccharides.

La maltose, qui est α-glucopyranosyle (1-4) -α-glucopyranose, est formée sous forme de produit intermédiaire sous l'action d'amylases à l'amidon (ou à glycogène), contient deux résidus d'α-d-glucose. Le nom du sucre dont l'hydroxyle semi-acétal est impliqué dans la formation d'un glycoside, se termine sur "IL".

Dans la molécule de maltose, le deuxième résidu de glucose a une hydroxyle semi-acétale libre. De tels disaccharides ont la restauration des propriétés.

L'un des disaccharides les plus courants est un sucre d'alimentation ordinaire. La molécule de saccharose consiste en un résidu de D-glucose et un résidu de fructose D. Par conséquent, il s'agit d'α-glucopyrananosyle (1-2)-β-fructunoside:

Contrairement à la plupart des disaccharides, le saccharose n'a pas d'hydroxyle semi-acétal libre et n'a pas de rétablissement des propriétés.

Le disaccharide de lactose n'est contenu que dans le lait et se compose de D-galactose et de D-glucose. C'est α-glucopyrananosyle (1-4) -Gluopiranose:

Depuis dans la molécule de lactose, il existe un hydroxyle semi-acétal libre (dans le résidu de glucose), il appartient au nombre de désaccharides réducteurs.

Parmi les trisaccharides naturels important Avoir quelques-uns. Le raffinose le plus célèbre contenant les vestiges de fructose, de glucose et de galactose, qui est dans grandes quantités dans la betterave à sucre et dans de nombreuses autres plantes.

En général, les oligosaccharides présents dans les tissus végétaux sont plus divers dans sa composition que les oligosaccharides de tissus animaux.

Du point de vue principes généraux Les structures des polysaccharides peuvent être divisées en deux groupes, à savoir: sur des homopolysaccharides, constitués d'unités monosaccharides d'un seul type et hétéropolisaccharides, pour qui la présence de deux types de monomères ou plus.

Du point de vue de l'objectif fonctionnel, les polysaccharides peuvent également être divisés en deux groupes: polysaccharides structurels et de réserve. Un polysaccharide structurel important est la cellulose et les polysaccharides de la réserve principale - glycogène et amidon (chez les animaux et des plantes, respectivement). Il sera considéré que des homopolysaccharides. Les hétéropolisaccharides sont décrits dans le chapitre "Biochimie du tissu conjonctif".

L'amidon est un mélange de deux homopolysaccharides: linéaire - amylose et ramifiée - amylopectine, la formule totale de laquelle (de 6 h 10 O 5) N [Afficher] .

En règle générale, la teneur amylosique de l'amidon est de 10 à 30%, l'amylopectine - 70-90%. Les polysaccharides d'amidon sont construits à partir de résidu de glucose reliés à l'amylose et dans des chaînes linéaires d'adolescents amylopectines α-1,4-glucosidales, ainsi que sur les points de ramification des liaisons α-1,6-glucoside d'amylopectine.

Dans la molécule d'amylose, environ 1 000 résidus de glucose sont associés à une partie de molécules d'amylopectin de molécules d'amylopectine moyenne, de 20 à 30 unités.

Dans l'eau d'amylza ne donne pas une véritable solution. La chaîne d'amylose dans l'eau forme des micelles hydratées. Dans la solution, lors de l'ajout d'iode, l'amylose est peinte en bleu. L'amopectine donne également des solutions micellaires, mais la forme de micelles est quelque peu différente. Le polysaccharide d'amipectine est peint avec une iode de couleur rouge-violet.

L'amidon a un poids moléculaire de 10 6 à 10 7. Avec une hydrolyse acide partielle de l'amidon, les polysaccharides sont formés de degré de polymérisation, de dextries, avec une hydrolyse complète - glucose. L'amidon est le glucides alimentaires les plus importants pour les humains; Son contenu dans la farine 75-80%, dans les pommes de terre 25%.

Glycogène - Le polysaccharide de la réserve principale des animaux plus élevés et des humains, construit à partir de résidus d'α-D-glucose. La formule empirique de glycogène, ainsi que l'amidon (C 6 H 10 O 5) N. Le glycogène est contenu dans presque tous les organes et tissus d'animaux et d'humains; Sa plus grande du foie et des muscles. Poids moléculaire du glycogène 10 7 -10 9 et plus. Sa molécule est construite à partir de chaînes de polyglucoside à ramification dans lesquelles des résidus de glucose sont reliés par des liaisons α-1,4-glucoside. Aux points de branche, il y a des cravates α-1,6-glucoside. Le glycogène dans sa structure est proche de l'amylopectine.

Dans la molécule du glycogène, les branches internes sont distinctes - zones de chaînes de polyglucoside entre les points de branche et les branches externes - zones du point de branchement périphérique à l'extrémité non séparatrice de la chaîne (Fig. 81) [Afficher] . Dans l'hydrolyse du glycogène, comme l'amidon, des divisions avec une formation de premières dextrines, puis une maltose et, enfin, du glucose.

Cellulose (fibre) - Le polysaccharide structurel le plus répandu du monde des plantes.

La cellulose est constituée de résidus d'α-glucose dans leur forme β-pyranouse, c'est-à-dire dans les unités monomériques β-glucoliques de la cellulose de molécule de cellulose, sont reliées linéairement par des liaisons β-1,4-glucoside.

Planifier:

1. Définition du concept: glucides. Classification.

2. Composition, propriétés physiques et chimiques des glucides.

3. prolifération de nature. Obtenir. Application.

Les glucides - Composés organiques contenant des groupes de carbonyle et d'hydroxyle d'atomes ayant une formule générale C N (H 2 O) M, (où N et M\u003e 3).

Les glucides - Les substances ayant une importance biochimique primordiale sont généralisées dans la faune et jouent un rôle important dans la vie d'une personne. Les glucides du nom sont originaires de ces analyses des premiers représentants bien connus de ce groupe composé. Les substances de ce groupe sont constituées de carbone, d'hydrogène et d'oxygène, ainsi que du rapport des nombres d'atomes d'hydrogène et d'oxygène, comme dans l'eau, c'est-à-dire Pour chaque 2 comptes d'atome d'hydrogène pour un atome d'oxygène. Au cours du siècle dernier, ils étaient considérés comme des hydrates de carbone. D'où le nom russe des glucides proposés en 1844. K. SHMIDT. La formule générale des glucides, selon ladite, avec M n 2P p. Lors de l'exposition "N", une formule avec M (H 2 O) N est obtenue, ce qui reflète très clairement le nom "Water-Water". L'étude des glucides a montré qu'il y avait des composés que dans toutes les propriétés doivent être attribués au groupe de glucides, bien qu'ils aient une composition, pas exactement la formule correspondante avec MH 2P p. Toujours l'ancien nom de "glucides", conservé à ce jour, Bien que ce nom, un nouveau nom - glycides survient à désigner les substances à l'étude.

Les glucides peut être divisé par trois groupes : 1) Monosaccharides - glucides capables d'hydrolyser avec la formation de plus glucides simples. Ce groupe comprend des hexoses (glucose et fructose), ainsi que la pénose (ribose). 2) Oligosaccharida - Produits de condensation de plusieurs monosaccharides (par exemple, saccharose). 3) Polysaccharides - Composés polymères contenant un grand nombre de molécules monosaccharides.

Monosaccharides. Les monosaccharides sont des composés hétéro-coquins. Dans leurs molécules, le carbonyle (aldéhyde ou cétone) et plusieurs groupes hydroxyle sont également contenus, c'est-à-dire Les monosaccharides sont des composés polyhydroxycarbonyliques - polyhydroxyaldéhyde et polyhydroxyketonones. Selon cela, les monosaccharides sont divisés en aldose (monosaccharide contenant du groupe aldéhyde) et de la cétose (contient un groupe Keto). Par exemple, le glucose est une aldose et le fructose est une cétose.

Obtenir. Dans sa forme libre dans la nature, il s'agit principalement de glucose. C'est l'unité structurelle de nombreux polysaccharides. D'autres monosaccharides sont rarement trouvés et sont généralement appelés composants d'oligo et de polysaccharides. Dans la nature du glucose, il se trouve à la suite de la réaction de la photosynthèse: 6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (glucose) + 6O 2 Pour la première fois, le glucose a été obtenu en 1811 par le chimiste russe de E.kirhhof dans l'hydrolyse de l'amidon. Plus tard, la synthèse des monosaccharides de formaldéhyde dans un environnement alcalin a été proposée par Butler