Cukry sacharydy wglowodany Podzia cukrw 1 Monosacharydy C

  • Slides: 13
Download presentation
Cukry (sacharydy, węglowodany) Podział cukrów 1. Monosacharydy C 6 H 12 O 6(cukry proste)

Cukry (sacharydy, węglowodany) Podział cukrów 1. Monosacharydy C 6 H 12 O 6(cukry proste) są to związki które w wyniku hydrolizy nie mogą utworzyć cząsteczek prostszych cukrów. Najbardziej rozpowszechnione sa monosacharydy zawierające głównie 5 lub 6 atomów węgla(pentozy, heksozy). 2. Disacharydy C 12 H 22 O 11 składają się z 2 cząsteczek monosacharydów połączonych wiązaniem acetalowym (glikozydowym). Ulegają hydrolizie. . 3. Oligosacharydy składają się z wielu (od 3 do kilkunastu) cząsteczek monosacharydów połączonych wiązaniem acetalowym. Ulegają hydrolizie. 4. Polisacharydy (C 6 H 10 O 5)n związki o charakterze polimerycznym składające się z dużej liczby cząsteczek monosacharydów (nawet kilka tysięcy) połączonych wiązaniem glikozydowym. Ulegają hyhdrolizie.

Monosacharydy W zależności od liczby atomów węgla w cząsteczce monosacharydy dzielą się na triozy

Monosacharydy W zależności od liczby atomów węgla w cząsteczce monosacharydy dzielą się na triozy (3 węgle), tetrozy (4), pentozy (5), heksozy(6). Nazwę poprzedza przedrostek aldo- gdy w czasteczce znajduje się grupa aldehydowa lub keto- gdy ketonowa. Najbardziej rozpowszechniona jest D(+)glukoza. D(+) glukoza jest monosacharydem o worze sumarycznym C 6 H 12 O 6. Ma 4 węgle asymetryczne (*). Liczba izomerów wynosi 2 ( n - liczba węgli asymetrycznych ) czyli w tym przypadku jest równa 16. Litera D odnosi się do konfiguracji na ostatnim asymetrycznym atomie węgla, tj. 5 -tym. (+) oznacza, że związek jest prawoskrętny

Stereoizomeria monosacharydów Optycznie czynne izomery, których cząsteczki mają się do siebie jak przedmiot do

Stereoizomeria monosacharydów Optycznie czynne izomery, których cząsteczki mają się do siebie jak przedmiot do swego odbicia w zwierciadle, nazywamy enancjomerami ( różnica na centrach asymetrii ). Np. . D(+) glukoza i L(+) glukoza są enancjomerami. L-glukoza D-glukoza Oprócz enancjomerów form L i D wiele izomerów różni się konfiguracją jednego, dwóch ( ale nie wszystkich ) asymetrycznych atomów węgla. Są to diastereoizomery. Np. D(+) glukoza i D(+) galaktoza to diastereoizomery. D-glukoza D-galaktoza Szczególny rodzaj diastereoizomerów to epimery. Cukry te różnią się konfiguracją podstawników tylko przy węglu asymetrycznym C(2) sąsiadującym z grupą karbonylową. D-mannoza D-glukoza

Aldozy szeregu D D-alloza D-ryboza D-erytoza D-altroza D-gliceraldehyd D-arabinoza D-glukoza D-treoza D-mannoza

Aldozy szeregu D D-alloza D-ryboza D-erytoza D-altroza D-gliceraldehyd D-arabinoza D-glukoza D-treoza D-mannoza

Aldozy szeregu D D-erytoza D-guloza D-ksyloza D-idoza D-gliceraldehyd D-treoza D-liksoza D-galaktoza D-taloza

Aldozy szeregu D D-erytoza D-guloza D-ksyloza D-idoza D-gliceraldehyd D-treoza D-liksoza D-galaktoza D-taloza

Ketozy szeregu D D-psykoza D-rybuloza D-fruktoza dihydroksyaceton D-erytruloza D-sorboza D-ksyluloza D-tagatoza

Ketozy szeregu D D-psykoza D-rybuloza D-fruktoza dihydroksyaceton D-erytruloza D-sorboza D-ksyluloza D-tagatoza

Struktura pierścieniowa węglowodanów Wzory Fischera, którymi posługiwaliśmy się dotychczas nie oddaja prawdziwej budowy cukrów

Struktura pierścieniowa węglowodanów Wzory Fischera, którymi posługiwaliśmy się dotychczas nie oddaja prawdziwej budowy cukrów , które jako hydroksyaldehydy lub hydroksy kwasy mogą tworzyć hemiacetale lub ketale w rezultacie reakcji wewnątrzcząsteczkowej. W wyniku tego powstaja heterocykliczne układy o 5 - lub 6 - członowym pierścieniem będące pochodnymi furanu lub piranu. W wyniku zamknięcia pierścienia węgiel C(1) staje się węglem asymetrycznym, w związku z czym powstaja 2 izomery D-glukozy tj. -D-glukoza i -D- glukoza. -D-glukopiranoza

forma łańcuchowa i pierścieniowa -D-glukopiranoza D-glukoza -D-fruktofuranoza D-fruktoza

forma łańcuchowa i pierścieniowa -D-glukopiranoza D-glukoza -D-fruktofuranoza D-fruktoza

Mutarotacja Odmiany -D-glukoza i -D-glukoza to anomery. Anomery glukozy można oddzielić od siebie i

Mutarotacja Odmiany -D-glukoza i -D-glukoza to anomery. Anomery glukozy można oddzielić od siebie i wydzielić w stanie krystalicznym. -D-glukoza T(top)=146º, w T=20ºC skręcalność właściwa 112º - D-glukoza T(top)=149º, w T=20ºC skręcalność właściwa 18, 9º Rozpuszczamy każda glukozę oddzielnie – kąt skręcania ulega zmianie. Zmniejsza się w roztworze -D-glukozy ze 112º do 52, 7° , wzrasta w roztworze -D-glukozy z 18, 9ºdo 52, 7º. W roztworze w stanie równowagi znajdują się forma i -Dglukozy. (odmiana -36%). Zmiana kąta skręcania płaszczyzny światła spolaryzowanego nazywa się Mutarotacją.

Disacharydy(dwucukry) są to węglowodany składające się z 2 powiązanych jednostek monosacharydowych. Mogą kondensować 2

Disacharydy(dwucukry) są to węglowodany składające się z 2 powiązanych jednostek monosacharydowych. Mogą kondensować 2 jednakowe (np. : maltoza ) jak i różne (sacharoza) cząsteczek cukrów prostych. Powiązanie obu cząsteczek cukrów następuje za pomocą tzw. Mostków tlenowych. Sacharoza ( -D-glukopiranozylo-1, 2 - -D-fruktofuranoza) zbudowana jest z -D-glukopiranozy i -D-fruktofuranozy połączonych wiązaniem glikozydowym pomiędzy C(1) glukozy i C(2) fruktozy. Ponieważ obydwie glikozydowe grupy OH (hemiacetalowe) sa zablokowane i żadna z jednostek nie może utworzyć grupy aldehydowej bądż ketonowej, dlatego sacharoza nie wykazuje właściwości redukujących ani zjawiska mutarotacji.

Disacharydy cd Maltoza ( -D-glukopiranozylo-1, 2 -D-glukopiranoza) zbudowana jest z 2 cząsteczek -D-glukopiranozy łączonych

Disacharydy cd Maltoza ( -D-glukopiranozylo-1, 2 -D-glukopiranoza) zbudowana jest z 2 cząsteczek -D-glukopiranozy łączonych wiązaniem glikozydowym pomięzy węglem C(1) jednej glukopiranozy i atomem C(4) drugiej. Cząsteczka maltozy posiada jedną „wolną”grupę hydroksylową (hemiacetalową). . Grupa ta może bez trudu być odblokowana i przejść w formę aldehydową. -maltoza Jest to cukier redukujący – ulega reakcji Tollensa oraz reakcji Fehliga. Wykazuje też zjawisko mutarotacji. Inne disacharydy: -celobioza ( -D-glukopiranozylo-1, 4 - -D-glukopiranoza) -laktoza ( -D-galaktopiranozylo-1, 4 - -D-glukopiranoza)

Polisacharydy sa to wielocukry zbudowane z dużej liczby (od kilkuset do kilku tysięcy) skondensowanych

Polisacharydy sa to wielocukry zbudowane z dużej liczby (od kilkuset do kilku tysięcy) skondensowanych cząsteczek cukrów prostych. Ogólny wzór najważniejszych polisacharydów – skrobi oraz celulozy to (C 6 H 10 O 5)n. Polisacharydy dzielimy na 2 grupy: -homopolisacharydy zbudowane z tych samych cząsteczek monosacharydów. -heteropolisacharydy zbudowane z różnych cząsteczek monosacharydów. Skrobia –stanowi ona materiał zapasowy roślin. Ulega stopniowej hydrolizie w środowisku kwaśnym. (C 6 H 10 O 5)n. (C 6 H 10 O 5)m m (C 12 H 22 O 11) 2 m (C 6 H 12 O 6) n>m dekstryny maltoza -D-glukoza

Celuloza Polisacharyd o charakterze budulcowym. Występuje w bawełnie (90 -92%), drewnie (do 50%), słomie

Celuloza Polisacharyd o charakterze budulcowym. Występuje w bawełnie (90 -92%), drewnie (do 50%), słomie (do 35%). Ulega stopniowej hydrolizie w środowisku kwaśnym. (C 6 H 10 O 5)n. m (C 12 H 22 O 11) 2 m (C 6 H 12 O 6) celobioza -D-glukoza Celuloza w jednostce elementarnej zawiera 3 grupy hydroksylowe (jedna pierwszorzędowa, dwie drugorzędowe) Własności celuloza jest nierozpuszczalna w wodzie i większości rozpuszczalników organicznych, dobrze rozpuszczalna bez zmiany struktury i degradacji w odczynniku Schweitzera Cu(NH 3)4(OH)2. Odporna na działanie rozcieńczonych ługów ; pod wpływem stężonych ulega tzw. merceryzacji. Zastosowanie : otrzymywanie sztucznego jedwabiu metodą wiskozową, etery oraz estry celulozy jako zagęszczacze w przemyśle papierniczym, środki kosmetyczne itp. . , nitroceluloza –surowiec do farb i lakierów oraz materiał miotający –przemysł zbrojeniowy.