УГЛЕВОДЫ ДИ- И ПОЛИСАХАРИДЫ Цель лекции • сформировать представление о взаимосвязи строения и свойств ди- и полисахаридов План лекции • Медико-биологическое значение ди- и полисахаридов • Классификация • Химические свойства • Реакции обнаружения Углеводы Моносахариды Полисахариды Олигосахариды Гомополисахариды • дисахариды • трисахариды • тетрасахариды и т.д (до n=10) Гетерополисахариды Дисахариды восстанавливающие полуацетальный гидроксил + спиртовой гидроксил •мальтоза •целлобиоза •лактоза невосстанавливающие полуацетальный гидроксил + полуацетальный гидроксил сахароза Образование молекулы мальтозы CH2OH CH2OH O HO 4 1 OH O OH O HO 1 OH OH OH α-D-глюкопираноза OH α-1,4-гликозидная связь α-D-глюкопиранозил-1,4-α-D-глюкопираноза α-мальтоза CH2OH O CH2OH O OH OH O HO OH HO HO α-мальтоза OH OH CH2CH OH2 OH O OH OH O C OH OH O H O OH OH OH OH оксо-таутомер β-мальтоза мальтозы CH CH22OH OH OO OH OH CH2 OH CH2 OH O OH O HO OH Cu(OH)2 to C OH оксо-таутомер мальтозы Ag(NH3)2OH to O OH H OH продукты окисления мальтозы + Ag + NH + H O 3 2 продукты окисления мальтозы + Cu2O + H2O CH2 OH O OH HO OH CH2OH O OH HO CH2 OH O OH O C OH OH α-1,4мальтоза Br2, H2O CH2OH O OH O H OH OH OH мальтобионовая кислота C OH CH2OH HO O OH O CH2OH O OH OH CH3OH HCl газ OH лактоза β-D-галактопиранозил-1,4-β-D-глюкопираноза OH CH2OH HO O OH O CH2OH O OCH3 OH OH OH O-метил-β-лактозид CH2 OH HO O OH O CH2 OH O OH OH H2O, H+ OH OH лактоза β-D-галактопиранозил-1,4-β-D-глюкопираноза CH2 OH HO O OH + OH OH β-D-галактопираноза CH2 OH O OH OH HO OH β-D-глюкопираноза CH2OH O CH2OH O OH OH O HO OH OH α-мальтоза OH H3CO (CH3)2SO4 NaOH O-гликозидные связи CH2OCH3 O CH2OCH3 O OCH3 OCH3 O OCH3 октаметилмальтоза OCH3 OCH3 H3CO CH2OCH3 O CH2OCH3 O OCH3 OCH3 O OCH3 CH2 OCH3 O OCH3 H3 CO OH OCH3 2,3,4,6-тетраметилα-D-глюкопираноза OCH3 OCH3 H2O, H+ + HO CH2 OCH3 O OCH3 OH OCH3 2,3,6-триметилα-D-глюкопираноза CH2OH O CH2OH O OH OH O HO OH (CH3CO)2O OH OH α-мальтоза CH2OAc O CH2OAc O OAc O AcO OAc OAc OCOCH3 OAc Ac октаацетилмальтоза CH2OAc O CH2OAc O OAc OAc O AcO OAc OCOCH3 OAc Ac H2O, H+ CH2OH O 2 HO OH глюкоза OH OH + 8 CH3COOH CH2OAc O CH2OAc O OAc OAc O AcO OCOCH3 OAc Ac OAc H2O, NaOH CH2OH O CH2OH O OH OH O HO + 8 CH3COONa OH OH OH мальтоза CH2OH O HO 1 OH OH OH O 1,2-гликозидная связь α-D-глюкопираноза сахароза CH2 OH OH α-D-глюкопиранозил-1,2O β-D-фруктофуранозид 2 HO CH2 OH 1 OH β-D-фруктофураноза CH2 OH O OH HO OH + H O, H O 2 CH2 OH O HO CH2 OH OH сахароза CH2 OH O OH OH HO OH α-D-глюкопираноза + CH2 OH OH O HO CH2 OH OH β-D-фруктофураноза Гомополисахариды крахмал целлюлоза декстран гликоген Гетерополисахариды Гепарин Камеди Слизи Пектиновые вещества Гиалуроновая кислота Полисахариды соединительной ткани Фракции крахмала: •амилоза (10-20%) •амилопектин (80-90%) (C6H10O5)n Строение амилозы CH2 OH O OH O -1,4 CH2 OH O OH CH2 OH O OH O OH OH OH α-D-глюкопираноза CH2 OH O OH OH O n O Гидролиз амилозы Кислотный гидролиз: CH2 OH O OH OH амилоза H2O, H+ O n CH2 OH O OH n HO H OH OH глюкоза Гидролиз амилозы Ферментативный гидролиз: CH2 OH O OH H2O ферменты H2O ферменты O OH CH2 OH O OH OH n C12H22O11 мальтоза O m декстрины m<n H2O ферменты n HO H CH2 OH O OH OH OH глюкоза Конформация α-D-глюкопиранозы аксиальное положение H Строение амилопектина O CH2 OH O OH OH O -1,6 CH2 OH O OH OH CH2 O O OH OH O -1,4 Строение декстрана O CH2 O -1,6 O CH2 O CH2 O O O OH OH OH HO HO HO OH OH OH O CH2 O O -1,3 CH2 O O OH O -1,4 CH2 O OH HO HO OH OH OH Строение целлюлозы CH2 OH O OH OH O -1,4 CH2 OH O OH OH O Молекула гиалуроновой кислоты состоит из повторяющихся дисахаридных звеньев N-ацетил-D-глюкозамина и глюкуроновой кислоты Гепарин