Dizaharide și polizaharide
În funcție de numărul de molecule de monozaharide produse în hidroliza polizaharide, acesta din urmă subdivizat în oligozaharide (dizaharide trizaharide) și polizaharide.
Cea mai mare importanță practică sunt dizaharidele. Dizaharide (Bios) prin hidroliză, pentru a forma două monozaharid identice sau diferite. Dizaharide împărțite în două grupe: reducerea și non-reducătoare.
Comunicarea dintre cele două molecule de monozaharidă este setată folosind două grupări hidroxil - una din fiecare moleculă monozaharida. Cu toate acestea, natura acestei relații poate fi diferită. Dacă una dintre moleculele monozaharidă oferă întotdeauna hidroxil sale semiacetal (glicozid), a doua moleculă implicată în acest sau semiacetal grupare hidroxil (glicozid format - legătură glicozidică) sau o grupare hidroxil alcoolic (glicozid format - comunicare glikoznaya).
Absența sau prezența dizaharid hidroxil molecula hemiacetal reflectat pe proprietățile dizaharide. Dacă formarea unui dizaharid ambele molecule implicate cu hidroxili lor hemiacetal (glicozidice - legătură glicozidică), atunci cei doi radicali formează monozaharide ciclice sunt fixe, gruparea aldehidă dizaharid nu poate fi format. Acest dizaharid nu are proprietăți de reducere și sunt numite dizaharid non-reducătoare.
În cazul glicozidic - comunicare glikoznoy formă ciclică a unui rest de monozaharidă nu este fixă, se poate merge într-o formă aldehidă, și apoi reducerea dizaharide va poseda proprietăți. Acest dizaharidă este regenereze. Reducerea dizaharide prezintă reacții care sunt tipice pentru monozaharide respective.
Prin reducerea dizaharide se referă chasnosti, maltoza (zahăr malț) conținut în malț, adică germinate și apoi uscate și cereale sub formă de praf.
Maltoza este compus din două resturi de D- glucopiranoză, care sunt legate (1-4) -glikozidnoy, adică în formarea unei legături eterice implică hidroxil glicozidic a unei molecule și o grupare hidroxil alcoolic la al patrulea atom de carbon al altei molecule monozaharide. atomul de carbon anomeric (C1) este implicată în formarea acestei conexiuni, are configurația a și atomul cu hidroxil glicozidic liber anomeric (marcate cu roșu) pot avea fie α - (α - maltoză) și configurația β- (maltoza β- ).
Maltoza este o formă de cristale albe, ușor solubil în apă, un gust dulce, dar semnificativ mai mic decât cel al zahărului (zaharoză).
După cum se poate observa, există o grupare hidroxil glicozidic liber maltoză, după care a păstrat capacitatea de deschidere a ciclului și trecerea la forma aldehidă. În acest sens, maltoză capabil să sufere o caracteristică de reacție de aldehide și, în special, pentru a da o reacție de „oglindă de argint“, așa că este numit un dizaharid de reducere. Mai mult, maltoza intră în multe reacții caracteristice monozaharide, de exemplu, forme simple și esteri (vezi proprietățile chimice ale monozaharide).
Aceasta se referă dizaharide nereducător zaharoză (trestie sau sfeclă de zahăr). Acesta este conținut în trestie de zahăr, sfeclă de zahăr (până la 28% din materia uscată), sucuri și plante fructifere. moleculă Sucroza construită din α, D- glucopiranoză și β, fructofuranose D-.
Spre deosebire de legătură glicozidică maltoză (1-2) este format între monozaharidelor hidroxililor glicozidice ambelor molecule, adică liber glicozidică hidroxil offline. În consecință, nici o putere de reducere a zaharozei, dă nici o reacție „oglindă de argint“, așa că aparține dizaharidele non-reducătoare.
Zaharoza - o substanță cristalină albă, cu gust dulce, ușor solubil în apă.
Pentru reacția tipică a grupărilor hidroxil de zaharoză. La fel ca toate dizaharidelor, zaharoză prin hidroliză acidă sau enzimatică, este transformată în monozaharide din care este compus.
Polizaharidele sunt substanțe cu greutate moleculară mare. Resturile de polizaharide, monozaharide legate glicozidic - obligațiuni glikoznymi. Prin urmare, acestea pot fi considerate ca fiind poliglicozide. resturile de monozaharidă aparținând moleculei de polizaharide pot fi identice, dar poate varia; În primul caz gomopolisaharidy, în al doilea - heteropolizaharide.
Cele mai importante polizaharide - un amidon și celuloză (fibre). Acestea sunt construite din unități de glucoză. Formula generală a acestor polizaharide (C6 H10 O5) n. In formarea moleculelor polizaharidice este de obicei participă glicozidic (la C1-atom) și alcoolul (dacă un atom C4) hidroxili, adică este format (1-4) -glikozidnaya.
Amidonul este un amestec de două polizaharide, construite din α, D- glucopiranoză: amiloză (10-20%) și amilopectină (80-90%). Amidonul este format în plante în timpul fotosintezei și este depozitată ca o „rezervă“ de carbohidrați în rădăcini, tuberculi și semințe. De exemplu, un bob de orez, grâu, secară și alte cereale conțin 60-80% amidon, tuberculi de cartofi - 15-20%. Rolul Mate în regnul animal servește polizaharidă glicogen, „de stocare de până“, în principal în ficat.
Amidon - este o pulbere albă compusă din granule fine, insolubile în apă rece. In tratarea amidonului cu apă caldă posibil pentru a izola două fracțiuni: o fracțiune solubilă în apă caldă și constând din fracțiune polizaharidică amiloză și expandabiiă numai în apă caldă pentru a forma o pastă formată dintr-o polizaharidă și amilopectină.
Amiloza are o structură liniară, α, resturile de glucopiranoză D- legate (1-4) obligațiuni -glikozidnymi. Celula elementară a amiloză (amidon și general) este reprezentată după cum urmează:
molecula amilopectinei este construit în acest mod, cu toate acestea, are un circuit de ramificare, care creează o structură spațială. Punctele de branșare sunt legate resturi de monozaharide (1-6) obligațiuni -glikozidnymi. Între punctele de ramificație sunt de obicei situate 20-25 resturi de glucoză:
Amidonul este ușor hidrolizat: prin încălzire în prezența acidului sulfuric se formează glucoză:
În funcție de condițiile de reacție, hidroliza poate fi realizată în etape, cu formarea intermediarilor:
dextrine amidon (m reacție calitativă pentru amidonul este interacțiunea cu iod - se observă intens colorație albastră. Acest tablou este afișat dacă cartofii de forfecare sau o felie de pâine albă, pune o picătură de soluție de iod. Amidon nu reacționează „oglinda de argint“. Amidonul este un produs alimentar valoros. Pentru a facilita produsele sale de digestie care conțin amidon, tratate termic, adică, cartofi și cereale găti, coace pâine. proces dextrinization (formarea de dextrine) efectuate în același timp, să contribuie la o mai bună absorbție a corpului și hidroliza ulterioară a amidonului în glucoză. Amidonul alimentar este utilizat în fabricarea de cârnați, produse de cofetărie și produse alimentare. Poate fi de asemenea utilizat pentru glucoză în fabricarea hârtiei, textile, adezivi, medicamente, etc. Celuloza - cele mai comune polizaharide de plante. Ea are o rezistență mecanică ridicată și joacă un rol de susținere a materialului vegetal. Lemnul conține 50-70% celuloză, bumbac este celuloză aproape pură. La fel ca amidonul, celuloza unitate structurală este unitățile de glucopiranoză D- care sunt legate (1-4) obligațiuni -glikozidnymi. Cu toate acestea, amidon din configurația β- diferă legături glicozidice celuloză între cicluri și structură strict liniar: Celuloza este format din molecule filiforme care legăturile de hidrogen ai grupărilor hidroxil dintr-un lanț și între lanțurile învecinate sunt asamblate în fascicule. Este acest circuit de ambalare asigură o rezistență mecanică ridicată, cereale, insolubilitate de apă, și inerția chimică, făcând celuloză un material ideal pentru construirea pereților celulelor. legătură glicozidică β- nu este distrus de enzimele digestive umane, astfel încât celuloza nu poate servi mâncare, dar o anumită sumă este necesară pentru alimentarea normală a roughage. Stomacurile rumegătoarelor sunt enzime care descompun celuloza, astfel încât aceste animale folosesc de grăsime ca o componentă alimentară. În ciuda insolubilitatea celuloză în apă și solvenți organici obișnuiți, este solubil în cuproxan (soluție de hidroxid de cupru în amoniac), și, de asemenea, într-o soluție concentrată de clorură de zinc în acid sulfuric concentrat. La fel ca amidonul, celuloza prin hidroliza acidă produce glucoză. Celuloza - polimer alcool polihidroxilic pe o celulă elementară conține trei grupe hidroxil. În acest sens, pentru reacția de eterificare celuloză tipic (formarea de esteri). Cea mai mare importanță practică sunt reacția cu acid azotic și anhidridă acetică.