Формула_фруктозы_рибозы_галактозы

1. Углеводы, принципы классификации. Моносахариды

Углеводы — особый класс природных органических соединений. Эти вещества содержатся во всех живых клетках и выполняют в них важные функции: строительную, знергетическую, запасающую и другие.

Углеводы различаются строением и свойствами. По способности подвергаться гидролизу все углеводы делят на три группы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды.

Моносахаридами (простыми сахарами) называют вещества, для которых невозможен гидролиз. Это глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза.

В молекулах моносахаридов есть несколько гидроксильных групп и одна кетонная или альдегидная группа. Соответственно, это бывают альдозы или кетозы.

Моносахариды различаются также числом углеродных атомов. Тетрозы содержат в молекуле четыре атома углерода, пентозы — пять атомов, а гексозы — шесть.

Глюкоза C 6 H 12 O 6 — это альдогексоза. В её молекуле пять гидроксильных групп и одна альдегидная: CH 2 OH ( CHOH ) 4 CHO .

Фруктоза имеет такой же состав: C 6 H 12 O 6 . Это изомер глюкозы, в её молекуле пять гидроксильных групп и одна кетонная, т. е. это кетогексоза: C H 2 OH ( CHOH ) 3 CO C H 2 OH .

Рибоза C 5 H 10 O 5 и дезоксирибоза C 5 H 10 O 4 — альдопентозы. Структурная формула рибозы — CH 2 OH ( CHOH ) 3 CHO , а дезоксирибозы — CH 2 OH ( CHOH ) 2 CH 2 CHO .

Источник

Моносахариды

Моносахариды –это простые углеводы, не подвергающиеся гидролизу. Они могут иметь 4,5,6 и т.д. атомов углерода, среди них чаще всего встречаются в природе соединения состава С₅Н₁₀О₅(пентозы) и С_бН₁₂О₆(гексозы). По характеру функциональных групп моносахариды могут быть альдозами или кетозами, в то же время все они являются многоатомными спиртами. Важнейшие из них: рибоза, ксилоза, глюкоза, фруктоза, галактоза. В кристаллическом виде моносахариды имеют циклическое строение, они являются внутренними циклическими полуацеталями, образованными в результате внутримолекулярного взаимодействия карбонильной группы с одной из спиртовых групп. В растворах такие циклические полуацетали частично переходят в гид-роксиальдегиды или гидроксикетоны, которые способны к обратному превращению в циклические полуацетали, т.е. моносахаридам свойственна таутомерия. Таутомерное равновесие дляD-глюкозы:

гидроксил

Моносахариды существуют в виде стереоизомеров D- иL-конфигурации. Природные моносахариды имеютD-конфигурацию.

Для лучшего представления о пространственном расположении групп атомов относительно плоскости кольца моносахаридов принято пользоваться перспективными формулами Хеуорса.

HO– гидроксил полуацетальный

Физические свойства. Моносахариды – бесцветные твёрдые кристаллические вещества, легко растворяются в воде, гигроскопичны, сладкие на вкус, не летучи, адсорбируют запахи. Растворы моносахаридов оптически активны, для них характерно явление мутаротации (изменение угла вращения свежеприготовленного раствора моносахарида).

Химические свойства. Моносахариды представляют собой со­единения со смешанными функциями, поэтому проявляют свойства как многоатомных спиртов, так и альдегидов или кетонов (карбонильных соединений).

1. Все моносахариды легко окисляются, проявляя при этом вос­становительные свойства.

Обе реакции являются качественными на альдегидную группу –СНО. Они широко применяются для открытия моносахаридов, установления их подлинности.

2. При восстановлении моносахаридов водородом в присутствии никеля образуются многоатомные спирты (рибит, маннит, сорбит, ксилит и др.), так называемые сахарные спирты.

Эти спирты имеют сладкий вкус, используются в медицине и пищевой промышленности (ксилит, сорбит) как заменители сахара.

3. Как многоатомные спирты моносахариды растворяют голу­бой осадок гидроксида меди Сu(ОН)₂, образуя синий раствор сахарата меди.

4. В природе широко распространены эфироподобные произ­водные моносахаридов – гликозиды. Они близки к простым эфирам, образованным за счёт полуацетального гидроксила. В отличие от простых эфиров гликозиды гидролизуются в присутствии минеральных кислот.

Гликозиды содержатся во многих лекарственных травах в виде дубильных веществ, в овощах в виде красящих веществ.

Под влиянием биологических катализаторов (ферментов) сахара могут подвергаться брожению (расщеплению). Это сложные процессы, которые вызываются различными микроорганизмами. В зависимости от условий они могут идти в различных направлениях:

в) молочно-кислое брожение: С₆Н₁₂О₆→

С₆Н₁₂О₆+ 3О →+ 2Н₂О

Эти процессы широко используются при производстве спирта (этанола), молочно-кислых продуктов, при квашении овощей, производстве сыров, пива и др.

Моносахариды находят широкое применение в медицине. Глю­коза используется как источник питания (мед) и в виде инъекций, в виде производных (глюконат кальция); для диабетиков применяют фруктозу, а также многоатомные спирты (сорбит, ксилит), полученные из моносахаридов. Глюкозу используют также для получения аскорбиновой кислоты (витамин С). Моносахариды широко применяют в кулинарии и кондитерском производстве (изготовление печенья, конфет, тортов, мороженого, мармеладов и др.).

Источник