Kokios medžiagos yra polisacharidai. Polisacharidai. Gliukozės ir fruktozės, kaip karbonilo junginių, cheminės savybės

tarnauja kaip pagrindinis energijos šaltinis. Maždaug 60% energijos organizmas gauna iš angliavandenių, likusią dalį – iš baltymų ir riebalų. Angliavandeniai daugiausia randami augaliniame maiste.

Priklausomai nuo struktūros sudėtingumo, tirpumo, asimiliacijos greičio, maisto angliavandeniai skirstomi į:

paprasti angliavandeniai- monosacharidai (gliukozė, fruktozė, galaktozė), disacharidai (sacharozė, laktozė);

kompleksiniai angliavandeniai- polisacharidai (krakmolas, glikogenas, pektinas, skaidulos).

Paprasti angliavandeniai lengvai ištirpsta vandenyje ir greitai virškinami. Jie turi ryškų saldų skonį ir priskiriami cukrui.

Paprasti angliavandeniai. Monosacharidai.
Monosacharidai yra greičiausias ir kokybiškiausias energijos šaltinis ląstelėje vykstantiems procesams.

gliukozė yra gausiausias monosacharidas. Jis randamas daugelyje vaisių ir uogų, taip pat susidaro organizme skaidant disacharidus ir krakmolą maiste. Gliukozė organizme greičiausiai ir lengviausiai panaudojama glikogeno susidarymui, smegenų audinių, dirbančių raumenų (taip pat ir širdies raumens) maitinimui, reikiamo cukraus kiekio kraujyje palaikymui ir kepenų glikogeno atsargų susidarymui. Visais atvejais, esant dideliam fiziniam stresui, gliukozė gali būti naudojama kaip energijos šaltinis.

Fruktozė turi tas pačias savybes kaip ir gliukozė, todėl gali būti laikomas vertingu, lengvai virškinamu cukrumi. Tačiau žarnyne jis pasisavinamas lėčiau ir, patekęs į kraują, greitai išeina iš kraujotakos. Didelis fruktozės kiekis (iki 70–80%) sulaikomas kepenyse ir nesukelia kraujo perpildymo cukrumi. Kepenyse fruktozė lengviau paverčiama glikogenu nei gliukoze. Fruktozė pasisavinama geriau nei sacharozė ir yra saldesnė. Didelis fruktozės saldumas leidžia naudoti mažesnius fruktozės kiekius, kad būtų pasiektas norimas produktų saldumo lygis ir taip sumažintas bendras cukrų suvartojimas, o tai svarbu laikantis ribojamų kalorijų dietų. Pagrindiniai fruktozės šaltiniai yra vaisiai, uogos, saldžios daržovės.

Pagrindiniai gliukozės ir fruktozės maisto šaltiniai yra medus: gliukozės kiekis siekia 36,2%, fruktozės – 37,1%. Arbūzuose visą cukrų sudaro fruktozė, kurios kiekis yra 8%. Sėkliniuose vaisiuose vyrauja fruktozė, o kaulavaisiuose (abrikosuose, persikuose, slyvose) – gliukozė.

Galaktozė Tai pagrindinio pieno angliavandenio – laktozės – skilimo produktas. Laisvosios galaktozės maisto produktuose nėra.

Paprasti angliavandeniai. Disacharidai.
Iš žmonių mityboje esančių disacharidų svarbiausią reikšmę turi sacharozė, kuri hidrolizės metu skyla į gliukozę ir fruktozę.

Sacharozė. Svarbiausias jo maisto šaltinis yra cukranendrių ir runkelių cukrus. Sacharozės kiekis granuliuotame cukruje yra 99,75%. Natūralūs sacharozės šaltiniai yra moliūgai, kai kurios daržovės ir vaisiai. Patekęs į organizmą lengvai skyla į monosacharidus. Bet tai įmanoma, jei vartojame žalias burokėlių ar cukranendrių sultis. Įprastas cukrus turi daug daugiau sunkus procesas asimiliacija.

Svarbu! Sacharozės perteklius veikia riebalų apykaitą, didina riebalų susidarymą. Nustatyta, kad vartojant per daug cukraus, suaktyvėja visų maistinių medžiagų (krakmolo, riebalų, maisto ir iš dalies baltymų) pavertimas riebalais. Taigi gaunamo cukraus kiekis tam tikru mastu gali būti veiksnys, reguliuojantis riebalų apykaitą. Gausus cukraus vartojimas sutrikdo cholesterolio apykaitą ir padidina jo kiekį kraujo serume. Cukraus perteklius neigiamai veikia žarnyno mikrofloros funkciją. Kartu didėja puvimo mikroorganizmų dalis, didėja puvimo procesų intensyvumas žarnyne, atsiranda vidurių pūtimas. Nustatyta, kad šie trūkumai mažiausiai pasireiškia vartojant fruktozę.

Laktozė (pieno cukrus)- pagrindinis pieno ir pieno produktų angliavandenis. Jo vaidmuo labai svarbus pradžioje vaikystė kai pienas yra pagrindinis maistas. Nesant arba sumažėjus fermento laktozės, kuris skaido laktozę į gliukozę ir galaktozę, virškinimo trakto atsiranda pieno netoleravimas.

Sudėtingi angliavandeniai. Polisacharidai.
Sudėtingi angliavandeniai arba polisacharidai pasižymi sudėtinga molekuline struktūra ir blogu tirpumu vandenyje. Sudėtingi angliavandeniai yra krakmolas, glikogenas, pektinas ir skaidulos.

Maltozė (salyklo cukrus)- tarpinis krakmolo ir glikogeno skilimo virškinimo trakte produktas. Laisva forma randama maisto produktuose meduje, salykle, aluje, melasoje, daigintuose grūduose.

Krakmolas– svarbiausias angliavandenių tiekėjas. Jis susidaro ir kaupiasi žaliųjų augalo dalių chloroplastuose smulkių grūdelių pavidalu, iš kur per hidrolizės procesus pereina į vandenyje tirpius cukrus, kurie lengvai pernešami per ląstelių membranas ir taip patenka į kitas augalo dalis. sėklos, šaknys, gumbai ir kt. Žmogaus organizme žalių augalų krakmolas palaipsniui skyla virškinamajame trakte, o irimas prasideda burnoje. Burnoje esančios seilės jas iš dalies paverčia maltoze. Štai kodėl tik geras maisto kramtymas ir drėkinimas seilėmis svarbą. Stenkitės savo racione dažniau vartoti maisto produktus, kurių sudėtyje yra natūralios gliukozės, fruktozės ir sacharozės. Didžiausias cukraus kiekis yra daržovėse, vaisiuose ir džiovintuose vaisiuose, taip pat daigintuose grūduose.

Krakmolas yra pagrindinė maistinė vertė. Didelį jo kiekį daugiausia lemia maistinę vertę grūdų produktai. Žmonių mityboje krakmolas sudaro apie 80% viso suvartojamų angliavandenių kiekio. Krakmolo transformacija organizme daugiausia skirta patenkinti cukraus poreikį.

Glikogenas organizme naudojama kaip energetinė medžiaga dirbančių raumenų, organų ir sistemų mitybai. Glikogeno atkūrimas vyksta jo resintezės dėka dėl gliukozės.

Pektinai reiškia tirpias medžiagas, kurios absorbuojamos organizme. Šiuolaikiniai tyrimai parodė neabejotiną pektinų svarbą mityboje. sveikas žmogus, taip pat galimybė juos naudoti gydymo tikslais sergant kai kuriomis ligomis, daugiausia virškinamojo trakto.

Celiuliozė cheminė struktūra labai artima polisacharidams. Grūduose yra daug skaidulų. Tačiau, be bendro pluošto kiekio, svarbi ir jo kokybė. Mažiau rupi, gležna ląsteliena gerai skyla žarnyne ir geriau pasisavinama. Tokių savybių turi bulvių ir daržovių pluoštas. Skaidulos padeda pašalinti cholesterolį iš organizmo.

Angliavandenių poreikį lemia energijos sąnaudų kiekis. Vidutinis angliavandenių poreikis tiems, kurie nedirba sunkaus fizinio darbo, yra 400 - 500 g per dieną. Sportininkams didėjant intensyvumui ir sunkumui fizinė veikla angliavandenių poreikis didėja ir gali padidėti iki 800 g per dieną.

Svarbu! Angliavandenių gebėjimas būti labai efektyviu energijos šaltiniu yra jų baltymus tausojančio poveikio pagrindas. Kai su maistu gaunamas pakankamas angliavandenių kiekis, aminorūgštys organizme kaip energetinė medžiaga panaudojamos tik nedaug. Nors angliavandeniai nėra esminiai mitybos veiksniai ir gali susidaryti organizme iš aminorūgščių ir glicerolio, minimalus angliavandenių kiekis dienos racione turi būti ne mažesnis kaip 50 - 60g.Kad išvengtumėte ketozės, rūgštinės kraujo būklės, kuri gali vystytis, jei vyrauja riebalų atsargos. Toliau mažėjantis angliavandenių kiekis sukelia staigius medžiagų apykaitos procesų sutrikimus.

Jei valgote per daug angliavandenių, daugiau nei organizmas gali paversti gliukoze ar glikogenu, tai sukelia nutukimą. Kai organizmui reikia daugiau energijos, riebalai vėl paverčiami gliukoze ir sumažėja kūno svoris. Konstruojant maisto racionus itin svarbu ne tik patenkinti žmogaus poreikius reikiamam angliavandenių kiekiui, bet ir parinkti optimalius kokybiškai skirtingų angliavandenių rūšių santykius. Svarbiausia atsižvelgti į lengvai virškinamų angliavandenių (cukrų) ir lėtai įsisavinamų (krakmolo, glikogeno) santykį.

Su maistu suvartojus didelį kiekį cukrų, jie negali visiškai nusėsti glikogeno pavidalu, o jų perteklius virsta trigliceridais, prisidedant prie padidėjusio riebalinio audinio vystymosi. Padidėjęs insulino kiekis kraujyje padeda pagreitinti šį procesą, nes insulinas stipriai skatina riebalų nusėdimą.

Skirtingai nuo cukrų, krakmolas ir glikogenas žarnyne skaidomi lėtai. Tuo pačiu metu cukraus kiekis kraujyje palaipsniui didėja. Šiuo atžvilgiu patartina patenkinti angliavandenių poreikį daugiausia dėl lėtai pasisavinamų angliavandenių. Jie turėtų sudaryti 80–90% viso suvartojamų angliavandenių kiekio. Lengvai virškinamų angliavandenių apribojimas ypač svarbus tiems, kurie serga ateroskleroze, širdies ir kraujagyslių ligomis, diabetas, nutukęs.

Bus puiku, jei parašysite komentarą: Komentarai:

2 eilės polisacharidai (poliozės). Dauguma angliavandenių, įtrauktų į 2 eilės polisacharidų grupę, yra didelės molekulinės masės medžiagos, suteikiančios koloidinius tirpalus. Tiriant didelės molekulinės masės polisacharidų cheminę prigimtį, labai sunku jų gauti gryna forma. Šių medžiagų distiliavimas siekiant jas išvalyti yra neįmanomas, o dėl daugelio kitų medžiagų, ypač augaluose esančių mineralinių druskų ir baltymų, sunku gauti grynus šių angliavandenių preparatus. Tiriant antrosios eilės polisacharidų cheminę struktūrą, labai svarbų vaidmenį atliko įvairių organinių radikalų, pavyzdžiui, metilo CH3- arba acetilo CH3-CO-, įvedimo į jų molekulę metodai. Metilinimas ir acetilinimas atliktas m lengvos sąlygos, leidžia gauti didelės molekulinės masės polisacharidų metilo ir acetilo darinių preparatus, kurių grynumas yra didesnis nei pradinės medžiagos. Tuo pačiu metu metilo arba acetilo radikalų įvedimas į polisacharido molekulę labai palengvina ją sudarančių monosacharidų struktūros nustatymą, taip pat jungčių, jungiančių atskirų monosacharidų molekulių liekanas, cheminę prigimtį. Labai svarbus didelės molekulinės masės polisacharidų tyrimo metodas yra jų dalinė rūgštinė arba fermentinė hidrolizė; naudojant švelnią rūgštinę hidrolizę, buvo įrodyta, kad celobiozė yra pagrindinis celiuliozės struktūrinis vienetas. Fermentų pagalba buvo nustatyta, kad maltozė yra pagrindinis krakmolo „statybinis blokas“.

Didelės molekulinės masės angliavandeniai yra nepaprastai svarbūs augalų ir gyvūnų metabolizme, gyvūnų ir žmonių mityboje bei daugelyje pramonės šakų. Taigi krakmolas yra atsarginis augalų angliavandenis, kuris sudaro daugumą medžiagų, sudarančių daugelį svarbiausių maisto produktų: miltų, duonos, bulvių ir grūdų. Pektino medžiagos dideliais kiekiais randamos vaisiuose, uogose, stiebuose (linuose) ir šakniavaisiuose (cukriniuose runkeliuose) ir atlieka svarbų vaidmenį pramoniniame visų šių augalinių produktų perdirbime. Skaidulos žmogaus virškinimo trakte nepasisavinamos, tačiau jos turi didelę pramoninę reikšmę. Pluoštas susideda iš medvilnės, popieriaus, lino audinių, iš jo gaminama viskozė (viskozė) ir sprogmenys.

Polisacharidas: krakmolas

Chemiškai tai nėra individuali medžiaga. Augaluose jis yra krakmolo grūdelių pavidalo, skiriasi savo savybėmis ir cheminė sudėtis tiek tame pačiame augale, tiek ypač skirtinguose augaluose.

krakmolo grūdeliai. Krakmolo grūdeliai yra ovalūs, sferiniai arba netaisyklingos formos. Krakmolo grūdelių dydžiai (skersmuo) svyruoja nuo 0,002 iki 0,15 mm. Didžiausi krakmolo grūdeliai yra bulvėse, o mažiausi – ryžiuose ir grikiuose. Būdinga krakmolo grūdelių forma leidžia lengvai atskirti juos mikroskopu, kuris naudojamas aptikti vieno produkto priemaišą su kitu (pavyzdžiui, kukurūzų ar avižų miltai su kviečiais). Krakmolo grūdai skirstomi į paprastus ir sudėtingus: paprastieji grūdai yra vienarūšiai dariniai (bulvių, kviečių, rugių krakmolo grūdai); kompleksiniai grūdai – tai smulkesnių dalelių (avižų ir ryžių krakmolo grūdelių) derinys. Tačiau grūdinių kultūrų skirstymas į pasėlius su paprastais ir sudėtingais krakmolo grūdais yra labai savavališkas. Pavyzdžiui, kartu su paprastais krakmolo grūdais kviečiuose yra ir kompleksinių, ir atvirkščiai, tarp vyraujančių kompleksinių avižose yra ir paprastų. Krakmolo tankis yra vidutiniškai 1,5. Tiriant krakmolo grūdelius poliarizaciniu mikroskopu, nustatoma, kad jie turi dvigubą refrakciją, tai yra, yra kristalinis kūnas. Iš tiesų, rentgeno tyrimai parodė, kad krakmolo grūdeliai turi kristalinę struktūrą.

krakmolo savybės. Būdinga krakmolo savybė yra jo gebėjimas dažytis Mėlyna spalvaįdedant jodo tirpalą į vandeninį kalio jodido tirpalą. Naudojant šį reagentą galima aptikti labai mažus krakmolo kiekius. Pridėjus jodo, mėlyna spalva atsiranda dėl to, kad tarp jodo ir krakmolo susidaro kompleksiniai ir adsorbciniai junginiai. Šaltame vandenyje krakmolo grūdeliai tik išbrinksta, bet netirpsta. Jei krakmolo grūdelių suspensija vandenyje palaipsniui kaitinama, jie vis labiau išbrinks ir galiausiai tam tikroje temperatūroje krakmolas suformuoja klampų koloidinį tirpalą, vadinamą krakmolo pasta. Temperatūra, kurioje vyksta krakmolo pasikeitimas, vadinama želatinizacijos temperatūra. Krakmolas susideda iš 96,1-97,6% polisacharidų, kurie rūgštinės hidrolizės metu sudaro gliukozę. Krakmolo mineralinių medžiagų kiekis yra nuo 0,2 iki 0,7%, jas daugiausia sudaro fosforo rūgštis. Kai kurių didelės molekulinės masės riebalų rūgščių ir palmitino, stearino ir kt., taip pat yra krakmolo, kurio kiekis siekia 0,6%. Šios riebalų rūgštys adsorbuojamos krakmolo polisacharidinėje frakcijoje; juos galima pašalinti iš jo ekstrahuojant neutraliais organiniais tirpikliais, pavyzdžiui, metilo alkoholiu. Kai kurių rūšių krakmolo – kukurūzų, kviečių ir ryžių – fosforo rūgštis yra priemaiša, pašalinta ekstrahuojant šiltu vandeniu, alkoholiu ar dioksanu, o kitose, pavyzdžiui, bulvėse, ji yra esteris, susijungęs su angliavandenių dalimi. Tokio stipraus cheminio fosforo rūgšties jungties buvimą bulvių krakmole įrodo faktas, kad jo rūgštinės arba fermentinės hidrolizės metu gaunamas gliukozės-6-fosfatas. Kai kurie tyrėjai teikia didelę reikšmę chemiškai surištos fosforo rūgšties buvimui bulvių krakmole, manydami, kad nuo to priklauso daugelis fizinių ir cheminių krakmolo savybių. Tačiau šiuo metu ši nuomonė nėra pagrįsta patikimais įrodymais. Angliavandenių krakmolo dalis susideda iš dviejų rūšių polisacharidų, besiskiriančių savo fizinėmis ir cheminėmis savybėmis – amilozės ir amilopektino. Amilozė lengvai tirpsta šiltame vandenyje ir sudaro santykinai mažo klampumo tirpalus. Amilopektinas ištirpsta vandenyje tik kaitinamas slėgiu ir duoda labai klampius tirpalus. Amilozės molekulinė masė yra 3x100 000-1 000 000, o amilopektino - šimtai milijonų. Amilozės tirpalai yra labai nestabilūs, o stovėdami nusodina kristalines nuosėdas. Priešingai, amilopektinas duoda itin stabilius tirpalus.

Jodo tirpalu amilozė nusidažo mėlynai, o amilopektinu – mėlynai violetiškai. Nustatyta, kad amilozės dažymas jodu yra susijęs su sudėtingo cheminio junginio susidarymu. Šiuo atveju jodo molekulės yra spirale sulenktų amilozės grandinių viduje. Akivaizdu, kad amilopektino dažymas jodu yra tiek kompleksinių, tiek adsorbcinių junginių susidarymo rezultatas. Amilozės ir amilopektino kiekis įvairių augalų krakmole nustatytas tik pastaraisiais metais, sukūrus pakankamai tikslius metodus. Svarbiausi iš šių būdų yra šie: 1) amilozės ekstrahavimas karštu vandeniu; 2) amilozės nusodinimas iš tirpalų naudojant butilo ir kitus alkoholius; 3) selektyvi amilozės adsorbcija ant celiuliozės; 4) potenciometrinis titravimas jodu.

Įvairių krakmolų analizė šiais metodais davė tokius rezultatus: bulvių krakmole yra 19-22% amilozės ir 78-81% amilopektino; kviečiai - atitinkamai 24% ir 76%; kukurūzai - atitinkamai 21-23% ir 77-79%; ryžių krakmolo – atitinkamai 17 ir 83 proc. Obuolių krakmolas susideda tik iš amilozės.

Reikėtų pažymėti, kad amilozės ir amilopektino kiekis krakmole gali skirtis priklausomai nuo augalo veislės ir nuo to, iš kurios augalo dalies jis gaunamas. Pavyzdžiui, šia prasme skiriasi apvalių ir smegenų žirnelių krakmolas, bulvių lapų ir gumbų krakmolas arba įvairių kukurūzų veislių grūdų krakmolas. Jei bulvių gumbų krakmole amilozės yra 22%, tai jaunų bulvių ūglių krakmole – 46%. Jei paprastų kukurūzų grūdų krakmole yra 22% amilozės, tai vadinamųjų vaškinių kukurūzų (Zea mays carina) krakmole amilozės visiškai nėra, todėl krakmolas iš šio augalo grūdų yra nudažytas. raudonai ruda su jodu. Kita vertus, buvo išvestos kukurūzų veislės, kurių krakmolas turi iki 82 % amilozės. Kukurūzų grūdams bręstant kinta ir amilozės ir amilopektino santykis krakmole. Verdant su rūgštimis, krakmolas virsta gliukoze. Silpniau veikiant rūgštims, susidaro vadinamasis „tirpusis krakmolas“, dažnai naudojamas laboratorijose. Veikiant fermentui amilazei, kurio ypač daug yra daigintuose grūduose, seilėse ir kasos išskiriamose sultyse, vyksta fermentinis krakmolo sucukrinimas – jis suyra susidarant maltozei.

Polisacharidai: dekstrinai

Kaip tarpinis krakmolo hidrolizės produktas, didesnis ar mažesnis kiekis susidaro skirtingos molekulinės masės polisacharidų – dekstrinų. Pirmuosiuose hidrolizės etapuose gaunami dekstrinai, kurie molekuliniu dydžiu ir savybėmis mažai skiriasi nuo krakmolo. Su jodu jie suteikia mėlyną arba violetinę spalvą. Toliau hidrolizuojant mažėja dekstrinų molekulinė masė, didėja jų gebėjimas atkurti Fehlingo skystį, o nuo jodo jie pradeda tamsiai rudi, tada raudoni ir galiausiai nustoja reaguoti su jodu. Pagal savybes išskiriami šie dekstrinų tipai: 1) amilodekstrinai, nudažyti violetiškai mėlyna jodo tirpalu ir yra balti milteliai, tirpūs 25 % alkoholio, bet nusodinti 40 % alkoholio; amilodekstrinų savitasis sukimasis svyruoja nuo + 190 iki + 196 C; 2) eritrodekstrinai, nudažyti jodu raudonai rudai; ištirpinti 55 % etilo alkoholyje, bet nusodinti 65 % koncentracijos; savitasis eritrodekstrinų sukimasis D = + 194 С; iš šiltų alkoholinių tirpalų jie kristalizuojasi sferokristalų pavidalu; 3) achrodekstrinai, nedažyti jodu, tirpūs 70 % alkoholyje, garuojant karštiems alkoholio tirpalams sudaro sferokristalus; savitasis sukimasis + 192 C; 4) maltodekstrinai nereaguoja su jodu ir nėra nusodinami alkoholiu, specifinė sukimosi temperatūra nuo + 181 iki + 183 C.

Polisacharidas: inulinas

Didelės molekulinės masės angliavandeniai, tirpūs vandenyje, nusodinami iš vandeninių tirpalų, kai pridedama alkoholio. Hidrolizuojant rūgštimis, susidaro fruktofuranozės ir nedidelis kiekis gliukopiranozės. Dideliais kiekiais randama gumbuose molinė kriaušė ir jurginų, kiaulpienių, kok-saghyz ir cikorijų šaknyse, artišokuose, guminio augalo gvajaus (Parthenium argentatum) šaknyse, lapuose ir stiebuose. Šiuose augaluose inulinas pakeičia krakmolą. Jurginų ir artišokų gumbuose inulinas sudaro daugiau nei 50 % drėgnų audinių masės. Inulino ir į inuliną panašių polifruktozidų biosintezė ir konversija ypač gerai ištirta maltuose kriaušėse ir artišokuose (D. Edelman, R. Dedoner). Augalai, turintys inulino, naudojami fruktozei gauti. Kadangi visi fruktozidai, taip pat ir inulinas, yra labai lengvai hidrolizuojami rūgščių, fruktozės gamyba iš inulino turinčių žaliavų atliekama būtent rūgštinės hidrolizės būdu. Inulino molekulėje glikozidiniais ryšiais tarp l-ojo ir 2-ojo anglies atomų susietų fruktozės likučių skaičius yra 34. Augaluose, pelėsiuose ir mielėse yra specialaus fermento – ir nulazės, kuri hidrolizuoja inuliną, kad susidarytų fruktozė.

Polisacharidai: polifruktozidai

Daugelyje augalų yra įvairių kitų polisacharidų, kurie rūgštinės hidrolizės metu išskiria fruktofuranozę. Tai, pavyzdžiui, irizinas iš vilkdalgių šakniastiebių, asparagozinas iš šparagų šaknų, polifruktozidai iš daugelio javų stiebų, lapų ir šakniastiebių, sekalinas iš rugių ir kt. Nokinamuose rugių, kviečių, avižų ir miežių grūduose šių polisacharidų yra labai daug. Įjungta ankstyvosios stadijos nokstančių rugių grūduose jų yra iki 30 % sausoje medžiagoje. Grūdams bręstant šie polisacharidai palaipsniui virsta krakmolu, o tai rodo, kad fruktozė augaluose lengvai paverčiama gliukoze. Javų lapuose, stiebuose ir grūduose esantys polifruktozidai skiriasi savo molekuline mase, tirpumu ir kitomis savybėmis. Kai kurie iš jų yra I eilės polisacharidai. Taigi beta-levulinas, randamas rugių stiebuose, yra kristalinė medžiaga, atitinkanti formulę C12H22OH, todėl jame yra dvi fruktozės liekanos; Sekalino, išskirto iš rugių lapų ir stiebų, molekulinė masė yra 663, o tai atitinka keturių fruktozės likučių kiekį jo molekulėje. Brandžiuose rugių grūduose esančio koloidinio polifruktozido graminino molekulėje yra 10 fruktozės likučių. Taigi rugių augale vyksta perėjimai nuo mažos molekulinės masės fruktozidų prie didelės molekulinės masės polifruktozidų. Panašūs perėjimai nuo mažos molekulinės masės kristalinių polifruktozidų prie didesnės molekulinės masės junginių, iki inulino, vyksta ir žemės kriaušių augale. Taigi polifruktozidai augaluose sudaro homologinę medžiagų seriją, kurios molekulinis dydis didėja. Kraštutiniai šios serijos nariai yra difruktozido beta-levulinas ir inulinas, kurių molekulėje yra 34 fruktozės liekanos. Polifruktozidai, kaip ir inulinas, paprastai turi labai mažai gliukopiranozės ir labai lengvai hidrolizuojasi praskiestomis rūgštimis.

Polisacharidas: glikogenas

Polisacharidas, randamas žmonių ir gyvūnų kūno audiniuose, grybuose ir mielėse, saldžiuose kukurūzuose. Jis vaidina svarbų vaidmenį transformuojant angliavandenius gyvūnų organizme ir mielėse alkoholinės fermentacijos metu. Verdant su rūgštimis, susidaro gliukozė. Glikogenas ištirpsta karštame vandenyje, sudarydamas opalinius tirpalus. Nuo jodo jis tampa raudonas, rudas, rečiau violetinis. Savo struktūra glikogenas panašus į amilopektiną, nors skiriasi nuo jo didesne molekuline svoriu. Abiejų polisacharidų molekulės yra šakotos struktūros, tačiau glikogenas yra labiau „kompaktiškas“ molekulės.

Polisacharidas: kaliozė

Callosa. Polisacharidas, randamas augalų sietų vamzdeliuose. Tai gliukanas, kurio molekulė susideda iš maždaug 100 gliukozės likučių, tarpusavyje sujungtų beta-1-3 ryšiais. Matyt, kaliozė vaidina svarbų vaidmenį augaluose. fiziologinis vaidmuo, nes jis lengvai formuojamas ir suvartojamas taip pat lengvai.

Polisacharidas: licheninas

Licheninas. Polisacharidas, randamas kerpėse. Ypač daug lichenino randama kerpėje, vadinamoje " Islandijos samanos» (Cetraria islandica), taip pat Alectoria (Alectoria ochroleuca) genties kerpėse. Šiose kerpėse lichenino yra iki 45-50% sausųjų medžiagų. Licheninas tirpsta karštame vandenyje ir atskiestuose vandeniniuose šarmų tirpaluose, hidrolizės metu su rūgštimis sudaro 98-99% D-gliukozės. Matyt, licheninas yra skirtingos molekulinės masės homologinių polimerų mišinys. Gliukozės likučiai lichenine jungiasi dviem būdais – 73% gliukozidiniais ryšiais tarp 1 ir 4 anglies atomų (kaip ir amilozės), ir 27% gliukozidiniais ryšiais tarp 1 ir 3 anglies atomų. Šiaurinių elnių, kurių pagrindinis maistas yra kerpės, virškinimo traktas kerpių virškina 78 proc. Tuo pačiu metu šiaurės elnių virškinimo sultys pačios nesuvirškina lichenino; jį virškina bakterijos Virškinimo traktas elnias. Lichenino žmogaus organizmas nepasisavina. Licheninas gali būti naudojamas kaip želintojas konditerijos pramonėje; šiaurės gyventojai iš kerpių gamina uogų želė ir želė.

Polisacharidas: skaidulos

(celiuliozė) yra polisacharidas, kuris sudaro didžiąją augalų ląstelių sienelių dalį. Pluoštas netirpsta vandenyje, jame tik brinksta. Pluoštas sudaro daugiau nei 50% medienos. Medvilnės pluoštuose jis sudaro daugiau nei 90 proc. Verdant su stipria sieros rūgštimi, ląsteliena visiškai paverčiama gliukoze. Esant silpnesnei hidrolizei, iš celiuliozės gaunama celobiozė. Celiuliozės molekulėje celiuliozės likučiai yra sujungti glikozidiniais ryšiais ilgos grandinės pavidalu. Pluošto molekulinė masė nebuvo tiksliai nustatyta. Manoma, kad pluoštas nėra atskira medžiaga, o yra homologinių medžiagų mišinys. Iš įvairių šaltinių gaunamo pluošto molekulinės masės labai skiriasi: medvilnė - 330 000 (2020 glikozidų likučių grandinėje); ramė - 430 000 (2660 likučių), eglės mediena - 220 000 (1360 likučių). Taikant rentgeno spindulių difrakcijos analizę, buvo nustatyta, kad pluošto molekulės turi siūlinę formą. Šios siūlinės molekulės susijungia į ryšulius – miceles. Kiekviena micelė susideda iš maždaug 40–60 skaidulų molekulių. Atskirų pluošto molekulių jungimasis į miceles vyksta dėl vandenilinių ryšių, kurie vyksta tiek dėl pluošto hidroksilo grupių vandenilio atomų, tiek dėl pluošto adsorbuotų vandens molekulių. Augalų ląstelių sienelėse skaidulinės micelės yra sujungtos vandeniliu su įvairiais heteropolisacharidais. Pavyzdžiui, baltame kleve jie yra glikozidiniais ryšiais tarpusavyje sujungti ksilogliukanai, susidedantys iš gliukozės, ksilozės, galaktozės ir fukozės likučių; arabinogalaktanas, pagamintas iš arabinozės ir galaktozės likučių; ramnogalakturonanas, sudarytas iš galakturono rūgšties ir ramnozės likučių. Be to, yra įrodymų, kad kuriant augalo ląstelės sienelę, ypač ankstyvose jos formavimosi stadijose, taip pat naudojamas specialus glikoproteinas, kuriame gausu hidroksiprolino ekstenzino. Ląstelių sienelėms suliginėjant, jose kaupiasi ir ligninas. Skaidulos nėra virškinamos žmogaus virškinimo trakte. Ją virškina tik atrajotojai, kurių skrandyje yra specialių bakterijų, hidrolizuojančių skaidulą jų išskiriamo fermento celiulazės pagalba. Hemiceliuliozės (pusiau pluošto). Pagal šį pavadinimą jie sujungia didelę didelės molekulinės masės polisacharidų grupę, kuri netirpsta vandenyje, bet tirpsta šarminiuose tirpaluose. Hemiceliuliozės dideli kiekiai randami lignifikuotose augalų dalyse: šiauduose, sėklose, riešutuose, medienoje, kukurūzų burbuolėse. Sėlenose randamas didelis kiekis hemiceliuliozės. Hemiceliuliozę rūgštys hidrolizuoja lengviau nei celiuliozę. Tuo pačiu metu jie sudaro manozę, galaktozę, arabinozę arba ksilozę, todėl atitinkamai vadinami mananais, galaktanais ir pentozanais (arabanu arba ksilanu).

Mannanas, kurio vienoje molekulėje yra nuo 200 iki 400 manozės likučių, randama mielėse. Tam tikras kiekis mananų yra spygliuočių medžių medienoje (nuo 2 iki 7%). Vandenyje tirpų mananą ir galaktaną išskiria Penicillium genčiai priklausančių pelėsių grybiena. galaktanai yra plačiai paplitę augaluose ir yra šiaudų, medienos ir daugelio sėklų ląstelių sienelių dalis. Tipiškas šios polisacharidų grupės atstovas yra lubinų sėklose esantis galaktanas. Ksilanas dideli kiekiai randami šiauduose (iki 28%), medienoje (ąžuole iki 25%) ir augaliniuose pluoštuose. Paprastai ksilanas, esantis bet kuriame augaliniame objekte, yra skirtingų polisacharidų mišinys, turintis panašią molekulinę masę (dažniausiai nuo 50 iki 200 ksilozės likučių), tačiau skiriasi cukraus likučių molekulės „šakose“ pobūdžiu.

Polisacharidai: gleivės ir dantenos

Slime ir gummi.Šiai koloidinių polisacharidų grupei priklauso vandenyje tirpūs angliavandeniai, kurie sudaro itin klampius ir lipnius tirpalus. Tipiški šios grupės atstovai yra dantenos, išskiriamos vyšnių, slyvų ar migdolų medžių antplūdžių pavidalu tose vietose, kur pažeidžiamos šakos ir kamienai. Gleivės dideliais kiekiais randamos sėmenyse ir rugių grūduose. Jų buvimas paaiškina didelį medicinoje naudojamo linų sėmenų nuoviro arba vandeninės ruginių miltų košės klampumą. Vyšnių klijų polisacharidai susideda iš galaktozės, manozės, arabinozės, D-gliukurono rūgšties ir nedidelio ksilozės kiekio. Rugių grūdų gleives beveik 90% sudaro pentozanai. Jie stipriai brinksta vandenyje ir duoda labai klampius tirpalus. Jų klampumas yra daug didesnis nei želatinos, krakmolo pastos ar baltymų tirpalų klampumas. Rūgštinė rugių grūdų gleivių hidrolizė gamina ksilozę, arabinozę ir nedidelį kiekį galaktozės.

Polisacharidai: pektinai

Didelės molekulinės masės angliavandenių junginiai, kurių dideliais kiekiais yra uogose, vaisiuose, gumbuose ir augalų stiebuose. Augaluose pektinai yra netirpaus protopektino pavidalu, kuris yra metoksilintos poligalakturono rūgšties junginys su galaktanu ir ląstelės sienelės arabanu. Protopektinas virsta tirpiu pektinu tik po apdorojimo praskiestomis rūgštimis arba veikiant specialiam protopektinazės fermentui. Tirpusis pektinas nusodinamas iš vandeninio tirpalo alkoholiu arba 50% acetonu. Būdinga ir svarbi pektino savybė yra jo gebėjimas duoti želė esant rūgščiai ir cukrui. Ši savybė plačiai naudojama konditerijos pramonėje, gaminant želė, uogienę, marmeladą, zefyrus ir vaisių karamelės įdarus. Pektino želė susidaro esant 65-70% cukraus (sacharozės arba heksozės); ši koncentracija maždaug atitinka prisotintą sacharozės tirpalą. Gautoje želė yra nuo 0,2 iki 1,5% pektino. Geriausia, kad pektino želė susidaro, kai pH yra 3,1–3,5. Pektinai įvairios kilmės skiriasi gebėjimu želėti, pelenų ir metoksilo grupių CH3O- kiekiu.

Tirpusis pektinas veikiamas atskiestų šarmų ar pektazės fermento, lengvai atsiskiria metoksilo grupės – susidaro metilo alkoholis ir laisva pektino rūgštis, kuri yra poligalakturono rūgštis. Pektino rūgštis lengvai suteikia druskų – pektatų. Kalcio pektato pavidalu jis lengvai nusodinamas iš tirpalo; tai naudojama kiekybiniam pektino medžiagų nustatymui. Pektino rūgštis, esant cukrui, nesugeba sudaryti želė kaip tirpus pektinas. Todėl pramoninėje pektino gamyboje, jei įmanoma, stengiamasi išvengti jo šarminės ar fermentinės hidrolizės, dėl kurios sumažėja pektino stingimo gebėjimas. Pektinai atlieka svarbų vaidmenį nokinant, sandėliuojant ir pramoniniu būdu perdirbant įvairius vaisius ir daržoves. Vystantis vaisiams protopektinas nusėda ląstelių sienelėse ir gali dideliais kiekiais susikaupti vaisiuose (pvz., kriaušėse, obuoliuose ir citrusiniuose vaisiuose). Vaisių nokinimui būdingas protopektino pavertimas tirpiu pektinu. Taigi obuoliuose pektinų kiekis pasiekia maksimalų maždaug vaisių derliaus nuėmimo laikotarpiu. Vėliau vaisius laikant 1 C temperatūroje, protopektino kiekis palaipsniui mažėja ir kaupiasi tirpus pektinas. Pektino kiekis vaisiuose ir daržovėse, % Obuoliai - 0,82-1,29, Abrikosai - 1,03, Slyvos - 0,96-1,14, Juodieji serbentai - 1,52, Spanguolės - 0,5-1,30 , Morkos - 2,5, Cukriniai runkeliai - 2,5. Pektinai taip pat vaidina svarbų vaidmenį apdorojant augalinį pluoštą, pavyzdžiui, linus. Linų skilties procesas pagrįstas tuo, kad, veikiant specialiems mikroorganizmams, išskiriantiems fermentus, hidrolizuojančius pektino medžiagas, linų stiebai maceruojami, o pluoštai atskiriami vienas nuo kito.

Polisacharidai: agaras-agaras

agaras agaras. Didelės molekulinės masės polisacharidas, randamas tam tikruose jūros dumbliuose, priklausančiuose Gelidium, Gracilaria, Pterocladia ir Ahnfeltia gentims. SSRS agaras-agaras buvo išgaunamas iš raudonųjų dumblių anfeltia, augančių Baltojoje, Barenco ir Baltijos jūrose, taip pat Tolimųjų Rytų telkiniuose. Šaltame vandenyje agaras-agaras netirpus, tačiau kaitinant jame ištirpsta. Vandeniniai jo tirpalai, atvėsę, sukietėja į želė. Agaras-agaras naudojamas bakteriologijoje kietoms maistinėms terpėms ruošti, konditerijos pramonėje įvairių drebučių, zefyrų, marmeladų, uogienių gamybai. Agaras – tai mažiausiai dviejų polisacharidų – agarozės ir agaropektino – mišinys. Greičiausiai agarozę sudaro D-galaktozės ir 3,6L-galaktozės liekanos, sujungtos alfa-1,3- ir beta-1,4-glikozidinėmis jungtimis. Daug mažiau žinoma apie agaropektino struktūrą, kurią, atrodo, sudaro grandinės, sudarytos iš D-galaktopiranozės liekanų, kai kurios iš jų yra esteriu susietos su sieros rūgšties liekanomis. Juodojoje jūroje dideliais kiekiais augančių tamsiai raudonųjų dumblių filofore yra agaroido ir agaroidino – angliavandenių pobūdžio stingdančių medžiagų, kurios chemine prigimtimi skiriasi nuo agaro. Želė pavidalo medžiaga karageninas gaunamas iš raudonųjų dumblių Chondrus. Cheminė agaroido, agaroidino ir karagenino struktūra nėra gerai suprantama. Karageninas yra polisacharidas, daugiausia susidedantis iš galaktopiranozės liekanų, sujungtų alfa-1,3 ir beta-1,4 glikozidiniais ryšiais; dauguma galaktopiranozės liekanų ketvirtajame anglies atome yra esteriu susietos su sieros rūgšties liekana. Atrodo, kad karageninas turi šakotą struktūrą ir susideda iš komponentų, kurių molekulinė masė svyruoja nuo 358 000 iki 700 000.

Algino rūgštis.Šis polisacharidas yra daugelio Macrocystis, Laminaria ir Fucus gentims priklausančių dumblių ląstelių sienelių dalis. Algino rūgštis, matyt, yra pektino rūgšties analogas, bet susideda iš D-manurono ir L-gulurono rūgščių liekanų, sujungtų beta-glikozidiniais ryšiais, esančiais tarp vienos manurono arba gulurono rūgšties liekanos l-ojo anglies atomo ir 4-ojo anglies atomo. iš kito. Dumbliuose algino rūgštis yra druskų pavidalu ir jose yra 30% sausos dumblių masės. Algino rūgštis ir jos druskos, daugiausia natrio, plačiai naudojamos kaip emulsikliai; jie ypač plačiai naudojami kaip stabilizatoriai ledų ir įvairių techninių emulsijų gamyboje.

Bakteriniai polisacharidai

Bakteriniai polisacharidai. Bakterijos sudaro didelį kiekį polisacharidų, kurie yra citoplazmoje arba nusėda kaip maistinių medžiagų atsargos, arba yra ląstelės paviršiuje, sudarydami gleivinį apsauginį sluoksnį (kapsulę). Dažnai kapsulės ištirpsta skystyje, kuriame auga bakterijos. Patogeninėse bakterijose kapsulė pirmiausia yra priemonė apsaugoti ląstelę nuo fagocitų. Dirvožemio bakterijose, kaip ir kai kuriose azotą fiksuojančiose bakterijose, kapsulę sudarančios medžiagos tam tikru mastu apsaugo ląsteles nuo dirvožemio pirmuonių. Tipiški bakterinių polisacharidų atstovai – dekstranai – poligliukozidų grupė, kurią iš cukranendrių cukraus sudaro įvairios Leuconostoc rūšys. Kai kurie nepatogeniški mikroorganizmai, augdami ant sacharozės tirpalų, sudaro polifruktozidus, vadinamus levanais. Nemažai levanų sudaro, pavyzdžiui, kai kurias streptokokų ir šieno bacilų Bacillus subtilis rūšis, kurios sukelia vadinamąją dygliuotos duonos ligą. Daugelį levanų gamina augalų patogeninės bakterijos, tokios kaip Bacillus pruni, tačiau galimas šių polisacharidų vaidmuo ligos vystymuisi yra neaiškus. Gleivių polisacharidus, tokius kaip levanai ir dekstranai, taip pat formuoja dirvožemio bakterijos, ir, matyt, šie angliavandeniai atlieka tam tikrą vaidmenį dirvožemio agregacijoje ir drėgmės sulaikyme. Azotą fiksuojančių bakterijų kapsuliniai polisacharidai, pavyzdžiui, mazgelis Rhizobium sp, turi savotišką struktūrą: šiuose polisachariduose kartu su gliukopiranozės likučiais yra gliukurono rūgšties likučių. Kai kurie specifiniai bakteriniai polisacharidai atlieka nepaprastai svarbų vaidmenį gyvūnų ir žmonių imuniteto reiškiniuose.

Polisacharidai apima šiuos fiziologiškai svarbius angliavandenius.

Krakmolas. Monosacharidų liekanos krakmole yra sujungtos a-gliukozidiniais ryšiais. Tokios struktūros junginys, sudarytas tik iš gliukozės likučių, yra homopolimeras, jis vadinamas gliukozanu arba gliukanu. Tai yra svarbiausia

(žr. nuskaitymą)

Ryžiai. 14.13. Daugelio svarbių disacharidų struktūra ir - bei - formos skiriasi anomerinio anglies atomo konfigūracija (pažymėta žvaigždute). Jei anatominė antrosios cukraus liekanos anglis yra įtraukta į glikozidinę jungtį, ši liekana vadinama glikozidu (furanozidu arba piranozidu).

14.3 lentelė. disacharidai

Ryžiai. 14.14. Krakmolo struktūra. A - amilozė su jai būdinga spiraline struktūra; B - amilopektinas, kuris sudaro tokio tipo ryšius

Ryžiai. 14.15 val. glikogeno molekulė. padidintas statinio vaizdas šalia šakos taško. B molekulės struktūra. Skaičiai žymi sritis, susidariusias lygiaverčiais makromolekulių augimo etapais. R yra pirmoji gliukozės liekana. Paprastai išsišakojimas būna įvairesnis nei parodyta paveikslėlyje; tipo obligacijų skaičiaus ir tipo obligacijų skaičiaus santykis svyruoja nuo 12 iki 18

dietinių angliavandenių tipas; jo yra grūduose, bulvėse, ankštiniuose ir kituose augaluose. Du pagrindiniai krakmolo komponentai yra amilozė (15-20%), turinti nešakotą spiralinę struktūrą (14.14 pav.), ir amilopektinas (80-85%), sudarytas iš šakotų grandinių, kiekviena šaka susideda iš 24-30 gliukozės likučių. sujungti -ryšiais [ šakos taškuose likučiai sujungiami -ryšiais].

Glikogenas (14.15 pav.) – polisacharidas, kurio pavidalu gyvūno organizme kaupiasi angliavandeniai. Jis dažnai vadinamas gyvuliniu krakmolu. Glikogenui būdinga labiau šakota struktūra nei amilopektinui, tiesiniuose grandinės segmentuose yra a-D-gliukopiranozės liekanos [sujungtos β-glikozidiniais ryšiais], šakos taškuose liekanos sujungtos β-glikozidiniais ryšiais.

Inulinas yra polisacharidas, randamas jurginų, artišokų ir kiaulpienių gumbuose ir šaknyse. Hidrolizuojant susidaro fruktozė, todėl ji yra fruktozanas. Šis polisacharidas, skirtingai nei bulvių krakmolas, lengvai tirpsta šiltame vandenyje; jis naudojamas fiziologiniuose tyrimuose greičiui nustatyti glomerulų filtracija inkstuose.

Dekstrinai yra medžiagos, susidarančios krakmolo hidrolizės metu. „Likutinių dekstrinų“ pavadinimas buvo suteiktas produktams, susidariusiems tam tikrame hidrolizės etape.

Celiuliozė yra pagrindinis augalų struktūrinio pagrindo komponentas. Jis netirpus įprastuose tirpikliuose ir susideda iš vienetų, sujungtų taip, kad sudarytų ilgas pailgas grandines, stabilizuotas kryžminėmis vandenilio jungtimis. Daugelis žinduolių, įskaitant žmones, negali virškinti celiuliozės, nes jie Virškinimo sistema nėra hidrolazių, skaidančių P ryšius. Todėl celiuliozė gali būti laikoma reikšminga nepanaudota maisto atsarga. Atrajotojų ir kitų žolėdžių žarnyne yra mikroorganizmų, galinčių fermentiniu būdu skaidyti α ryšius, o šiems gyvūnams celiuliozė yra svarbus kalorijų šaltinis.

Chitinas yra svarbus bestuburių struktūrinis polisacharidas. Visų pirma, iš jo yra pastatytas išorinis vėžiagyvių ir vabzdžių skeletas. Chitino struktūrą sudaro N-acetil-O-gliukozamino vienetai, sujungti B jungtimis (14.16 pav.).

Glikozaminoglikanai (mukopolisacharidai) yra sudėtingos angliavandenių grandinės, kuriose yra amino cukrų ir urono rūgščių. Kai šios grandinės yra prijungtos prie baltymo molekulės, atitinkamas junginys vadinamas proteoglikanu.

Ryžiai. 14.16. Kai kurių sudėtingų polisacharidų struktūra

Glikozaminoglikanai, kaip pagrindinė rišamoji medžiaga, yra susiję su struktūriniais komponentais, sudarančiomis kaulus, taip pat su elastinu ir kolagenu. Jų funkcija – sulaikyti didelę vandens masę ir užpildyti tarpląstelinę erdvę. Jie tarnauja kaip įvairių audinių struktūrų minkštinimo ir tepimo medžiaga; įgyvendinimas

šias funkcijas palengvina daug -OH grupių ir neigiami jų molekulių krūviai, dėl kurių angliavandenių grandinės atstumia abipusę, o tai neleidžia joms sulipti. Pavyzdžiai yra hialurono rūgštis, chondroitino sulfatas ir heparinas (14.16 pav.), apie kuriuos plačiau bus kalbama skyriuje. 54.

Glikoproteinų (mukoproteinų) yra įvairiuose skysčiuose ir audiniuose, taip pat ląstelių membranose (žr. 42 ir 54 skyrius). Tai sudėtingi baltymai, turintys angliavandenių komponentą (jo kiekis kinta), kuris gali būti sudarytas iš trumpų arba ilgų (iki 15 grandžių), išsišakojusių arba nešakų grandinių. Šios grandinės, paprastai vadinamos oligosacharidų grandinėmis, apima

Pristatymas tema "Angliavandeniai" chemijoje powerpoint formatu moksleiviams. Pristatyme pateikiama angliavandenių samprata, jų klasifikacija, įvairių angliavandenių pavyzdžiai ir jų svarba žmogui. Pranešimo autorius: Antonas Vasilenkovas, 10 klasės mokinys.

Fragmentai iš pristatymo

angliavandenių vadinamos medžiagos, kurių bendra formulė Cx(H2O)y, kur x ir y yra natūralūs skaičiai. Pavadinimas „angliavandeniai“ rodo, kad jų molekulėse vandenilio ir deguonies santykis yra toks pat kaip ir vandenyje.

Gyvūnų ląstelėse yra nedidelis angliavandenių kiekis, o augalų ląstelėse yra beveik 70% viso organinių medžiagų kiekio.

Angliavandenių klasifikacija

• Paprasti monosacharidai
• Kompleksas (disacharidai, polisacharidai)

Monosacharidai

Monosacharidai apima:

• Tetroses С4Н8О4 (elitrose threose)
• Pentozės С5Н10О5 (arabinozė, ksilozė, ribozė)
• Heksozės С6Н12О6 (gliukozė, manozė, galaktozė, fruktozė)

• Monosacharidai yra kietos medžiagos, kurios gali kristalizuotis. Jie yra hidroskopiški, labai lengvai tirpsta vandenyje, lengvai formuoja sirupus, iš kurių labai sunku juos išskirti kristaliniu pavidalu.
• Dažniausiai pasitaikantys monosacharidai yra gliukozė ir fruktozė, kurių formulė (CH2O)6. Visi monosacharidai yra saldaus skonio, kristalizuojasi ir lengvai tirpsta vandenyje.

• Gliukozė dar vadinama vynuogių cukrumi, nes jos dideliais kiekiais randama vynuogių sultyse. Be vynuogių, gliukozės yra ir kituose saldžiuose vaisiuose ir net įvairiose augalų dalyse.
• Gliukozė taip pat paplitusi gyvūnų karalystėje: 0,1% jos yra kraujyje. Gliukozė yra pernešama visame kūne ir yra kūno energijos šaltinis. Tai taip pat yra sacharozės, laktozės, celiuliozės, krakmolo dalis.

IN flora fruktozė arba vaisių (vaisių) cukrus yra plačiai paplitęs. Fruktozės yra saldžiuose vaisiuose, meduje. Iš saldžiųjų vaisių žiedų išskirdamos sultis, bitės paruošia medų, kuris pagal savo cheminę sudėtį daugiausia yra gliukozės ir fruktozės mišinys. Be to, fruktozė yra sudėtinių cukrų, tokių kaip cukranendrių ir runkelių, dalis.

Monosacharidų vertė

Monosacharidai atlieka tarpinių produktų vaidmenį kvėpavimo ir fotosintezės procesuose, dalyvauja nukleorūgščių, kofermentų, ATP ir polisacharidų sintezėje, tarnauja kaip energijos šaltiniai, išsiskiriantys oksidacijos metu kvėpuojant. Kvėpavimo procese svarbūs monosacharidų dariniai – cukrų alkoholiai, cukraus rūgštys, deoksicukrai ir aminocukrūs, taip pat naudojami lipidų, DNR ir kitų makromolekulių sintezėje.

disacharidai

• disacharidai– Tai sudėtingi cukrūs, kurių kiekviena molekulė hidrolizės metu suyra į 2 monosacharido molekules. Kartais jie naudojami kaip atsarginės maistinės medžiagos.
• Disacharidai turi formulę C12H22O11

Disacharidai apima:

• sacharozė (gliukozė + fruktozė),
• laktozė (gliukozė + galaktozė),
• maltozė (gliukozė + gliukozė),
• celobiozė

• Svarbiausias disacharidas, sacharozė, yra labai paplitęs gamtoje. Tai cheminis pavadinimasįprastas cukrus, vadinamas cukranendrių arba runkelių cukrumi.
• Runkelių cukrus plačiai naudojamas maisto pramonėje, kulinarijoje, gaminant vynus, alų ir kt.

• Pieno cukrus, laktozė, gaunamas iš pieno. Piene yra gana didelis laktozės kiekis.
• Laktozė nuo kitų cukrų skiriasi tuo, kad nėra higroskopiškumo – neslopina. Ši savybė yra labai svarbi: jei jums reikia paruošti bet kokius miltelius, kuriuose yra lengvai hidrolizuojantis vaistas su cukrumi, tada imkite pieno cukrų.
• Laktozės vertė yra labai didelė, nes. ji svarbi maistinių medžiagų ypač augantiems žmogaus organizmams ir žinduoliams.

• Salyklo cukrus yra krakmolo hidrolizės tarpinis produktas. Kitu būdu ji dar vadinama maltoze, nes. salyklo cukrus gaunamas iš krakmolo veikiant salyklui (lotyniškai salyklas yra maltum).
• Salyklo cukrus yra plačiai paplitęs tiek augalų, tiek gyvūnų organizmuose. Pavyzdžiui, jis susidaro veikiant virškinimo kanalo fermentams, taip pat daugelyje fermentacijos pramonės technologinių procesų: distiliavimo, alaus darymo ir kt.

Polisacharidai

Sudėtiniai angliavandeniai (polisacharidai arba poliozės) yra angliavandeniai, kurie gali hidrolizuotis ir sudaryti paprastus angliavandenius, o jų anglies atomų skaičius nėra lygus deguonies atomų skaičiui CmH2nOp.

Polisacharidai apima:

• (С5Н8О4) n - pentozanai;
• (С6Н10О5) n - celiuliozė, krakmolas, glikogenas

• Polisacharidai yra sudaryti iš monosacharidų. Dėl didelių dydžių jų molekulės praktiškai netirpsta vandenyje; jie neveikia ląstelės, todėl yra patogūs kaip atsarginės medžiagos. Jei reikia, juos hidrolizės būdu galima vėl paversti cukrumi.
• Svarbiausi iš polisacharidų yra krakmolas, glikogenas (gyvulinis krakmolas), celiuliozė (ląsteliena).

• Krakmolas (C6H10O5) n yra biopolimeras, susidedantis iš gliukozės likučių – pirmojo matomo fotosintezės produkto. Fotosintezės metu augaluose susidaro krakmolas, kuris nusėda šaknyse, gumbuose, sėklose.
• Krakmolas yra balta medžiaga, sudaryta iš smulkių į miltus panašių grūdelių, todėl antrasis jo pavadinimas yra „bulvių miltai“.

Krakmolo vertė

1. Kaip maisto produktas (duona, bulvės, grūdai ir kt.)
2. Kanceliarinių klijų gamybai
3. Medicinoje ir farmacijoje miltelių, pastų (tirpių tepalų) gamybai, taip pat tablečių gamyboje.

Polisacharidai gali būti linijiniai arba šakoti. Linijiniai polisacharidai turi vieną neredukuojantį ir vieną redukuojantį galą; šakotuose polisachariduose taip pat m. tik vienas redukcinis galas, o neredukuojančių galinių monosacharidų liekanų yra 1 daugiau nei šakų. Pavyzdžiui, dėl glikozidinio redukuojančio galo polisacharidai gali būti prijungti prie ne angliavandenių. į ir su išsilavinimu ir su išsilavinimu ir pan.; santykinai retais atvejais ciklinių polisacharidų susidarymas.

Hidroksi-, karboksi- ir monosacharidų liekanos, įtrauktos į polisacharidus, savo ruožtu gali būti ne angliavandenių grupių, tokių kaip org liekanos, prijungimo vietos. ir inorg. to-t (susidarant ir pan.), piruvic to-you (sudaro ciklinius acetalius), (susidaro su urono rūgštimis) ir kt.

P olisacharidai, pagaminti iš tik vieno likučių, vadinami. (homoglikanai); pagal pobūdį išskiriami gliukanai, galaktanai, ksilanai, arabinai ir tt Pilname polisacharido pavadinime turi būti informacija apie abs. jį sudarančių monosacharidų likučių konfigūracija, ciklų dydis, jungčių padėtis ir glikozidinių centrų konfigūracija; pagal šiuos reikalavimus griežtas pavadinimas, pavyzdžiui, būtų poli(1:4)-b-D-gliukopirananas.

P olisacharidai, pagaminti iš dviejų ar daugiau liekanų, vadinami. (heteroglikanai). Tai arabinogalaktanai, arabinoksilanai ir kt. Griežti pavadinimai. heteroglikanai (taip pat turintys šakų ar kelių rūšių jungčių) yra tūriniai ir nepatogūs naudoti; dažniausiai vartojamas plačiai naudojamas trivialusvardas (pvz., lamtaranas, ) ir vaizdui konstrukcinis fl dažnai naudojamas sutrumpintas žymėjimas (taip pat žr.):

galaktomannanas; a -D-galaktopirano-b -D-manopirananas(Manp ir Galp yra likučiai ir piroje nosies forma)

4-O-metilgliukuronoksilanas; (4-O-metil)-a-D-gliukopiran-urono-b-D-ksilopirananas (atitinkamai Xylp ir GlcpA likučiai ir gliukurono rūgštis piranozės pavidalu, Me = CH 3)

hialurono rūgštis, gliukozaminogliukuronoglikanas; 2-acetamido-2-deoksi-b-D-gliukopirano-b-D-gliukopiranuronoglikanas [Ac \u003d CH3C (O)]

Polisacharidai gamtoje sudaro didžiąją org dalį. in-va, esantis Žemėje. Jie gyvai atlieka tris svarbius tipus. f-cijas, veikdamas kaip energetinis. rezerviniai, konstrukciniai komponentai ir (arba) apsauginis įėjimas.

Gerai žinomi rezerviniai polisacharidai yra galaktomananas ir kai kurie p-gliukanai. Šiuos polisacharidus turimi gali greitai hidrolizuoti, o jų kiekis labai priklauso nuo egzistavimo sąlygų ir vystymosi stadijos.

Struktūrinius polisacharidus galima suskirstyti į dvi klases. Pirmoji apima netirpias medžiagas, formuojančias pluoštines struktūras ir stiprinančią ląstelės sienelę (aukštesni augalai ir tam tikri dumbliai, grybai, tam tikrų dumblių ir aukštesniųjų augalų b-D-ksilanai ir b-D-mananas). Antrajai klasei priskiriami gelį formuojantys polisacharidai, užtikrinantys ląstelių sienelių ir vidų elastingumą. Būdingi šios polisacharidų klasės atstovai yra sulfatyras. () Prisijungti. gyvūnai, sulfatyras. raudonųjų dumblių galaktanai, algino rūgštys ir kai kurios aukštesniųjų augalų hemiceliuliozės.

Apsauginiams polisacharidams priskiriami aukštesni augalai (heteropolisacharidai sudėtinga kompozicija ir struktūros) susidariusios reaguojant į žalą auga. , ir daugybė ekstraląsteliniai polisacharidai ir dumbliai, formuojantys apsauginę kapsulę arba keičiantys savybes.

Antrasis tipas yra oligosacharidų „pasikartojimo vieneto“ surinkimas pagal pirmojo tipo p-cijas ir vėlesnis griežtai taisyklingų polimerinių grandinių, būdingų lipopolisako polisacharidų grandinėms, formavimas.Gramneigiamos bakterijos arba bakterijų kapsuliniai polisacharidai.

Galiausiai, polisacharidai, pagaminti pagal pirmąjį ar antrąjį tipą, gali būti popolimerizuojami. modifikacijos (trečiojo tipo), į rugius įeina H hidroksilo grupių pakeitimas acilo liekanomis (, sulfatavimas), šalutinių monosacharidų ir oligosacharidų likučių pridėjimas ir net atskirų monosacharidų vienetų konfigūracijos pakeitimas [tokiu būdu, dėl to C-5, L-gulurono rūgšties likučiai iš D-manurono rūgšties alginatuose (žr.), taip pat L-idurono rūgšties likučiai iš D-gliukurono rūgšties kompozicijoje]. Paskutiniai rajonai dažnai veda prie originalo pažeidimo (užmaskavimo). polisacharidų grandinių reguliarumas ir netaisyklingų (pl.) arba blokinių (algininės rūgštys,) struktūrų susidarymas.

Savybės. Dauguma polisacharidų-bestsv. amorfinis, kaitinant suyra. virš 200 °C. Polisacharidai, to-rykh, turi šakotą struktūrą arba turi polianijoninį pobūdį dėl karboksilo ar sulfato grupių, kaip taisyklė, gana lengvai ištirpsta. , nepaisant aukšto molo. masių, o linijiniai polisacharidai su standžiu pailgu ( , ) sudaro stiprius tvarkingus supramolekulinius junginius, todėl zolio praktiškai nėra. V . žinomi intervalai. blokinių polisacharidų atvejų, kai kai kurios sritys yra linkusios į intermolį. asociacijos, o kiti to nedaro; vandens tirpalai tokie polisacharidai tam tikromis sąlygomis pereina į (, algino rūgštis, karagenanus,).

R-rime polisacharidai gali būti nusodinami iš vandeninių tirpalų, sumaišytų su org. r-tėvai (pavyzdžiui). Tam tikro polisacharido p-retenumas lemia jo išskyrimo nuo gamtos metodą. objektas. Taigi jie gaunami nuplaunant visas lydinčias medžiagas tinkamomis medžiagomis, o kiti polisacharidai pirmiausia perkeliami į tirpalą, o po to išskiriami frakciniais p-nešikliais, susidarant netirpiams kompleksams ar pan.

Informacija apie glikozidinių centrų konfigūraciją ir monosacharidų likučių seką gaunama atlikus dalinį polisacharidų skilimą ir nustačius gautų struktūrų struktūrą. Universalus metodas skilimas yra dalinis rūgštus, tačiau paprastai gaunami sudėtingi mišiniai, kurių derlingumas yra mažas. Geriausi rezultatai pasiekiami naudojant konkretesnius. poveikis polisacharidų chem. (acetolizė, bevandenis HF) arba .

Savotiškas polisacharidų suskaidymo būdas yra Smitho skilimas, įskaitant perjodatą, gautą polialdehidą į poliolį veikiant NaBH 4 ir švelnią rūgštį, sunaikinant acetalines grupes (bet ne glikozidines jungtis, nepaveikiamas perjodato). Smitho metodas dažnai leidžia gauti polisacharidų fragmentus, kurių nėra naudojant įprastus rūgštinius ar fermentinius procesus (polialdehidų susidarymo stadija nerodoma):

Su chem. pirminių steigimo metodai sėkmingai konkuruoja. PMR ir 13 C spektruose yra vertingos informacijos apie funkciją. polisacharidų sudėtis, tarpmonomerų jungčių padėtis, monosacharidų liekanų ciklo dydžiai, glikozidinių centrų konfigūracijos ir seka grandinėje; iš 13 C spektrų galima nustatyti abs. atskirų monosacharidų likučių konfigūracijas (jei žinomos gretimų vienetų abs. konfigūracijos), taip pat gauti duomenis apie taisyklingą polisacharidų struktūrą. Jei yra žinoma linijinio reguliaraus polisacharido, sudaryto iš pasikartojančių oligosacharidų vienetų, monosacharidų sudėtis, tai naudojant atitinkamas kompiuterines programas sėkmingai išspręsta jo visos struktūros visame spektre problema.