дизахариди

Дисахариди (дизахариди, олигозахариди) са група от въглехидрати, молекулите на които се състоят от две прости захари, обединени в една молекула от гликозидна връзка с различна конфигурация. Обобщената дисахаридна формула може да бъде представена като12Н22ох11.

В зависимост от структурата на молекулите и техните химични свойства има редуциращи (гликозидни гликозиди) и нередуциращи дисахари (гликозидни гликозиди). Лактоза, малтоза и целобиоза са нередуциращи дизахариди, захароза и трехалоза са нередуциращи.

Химични свойства

Дисахарите са твърди кристални вещества. Кристалите на различни вещества са оцветени от бяло до кафяво. Те се разтварят добре във вода и алкохоли, имат сладък вкус.

По време на реакцията на хидролиза се разрушават гликозидни връзки, в резултат на което дизахаридите разбиват до две прости захари. При обратната хидролиза на кондензационния процес няколко молекули дизахариди се сливат в сложни въглехидрати - полизахариди.

Лактоза - млечна захар

Терминът "лактоза" на латински се превежда като "млечна захар". Този въглехидрат се нарича така, защото в големи количества се съдържа в млечни продукти. Лактозата е полимер, състоящ се от молекули от два монозахарида - глюкоза и галактоза. За разлика от други дисахари, лактозата не е хигроскопична. Вземете този въглехидрат от суроватка.

Спектър на приложение

Лактозата се използва широко във фармацевтичната промишленост. Поради липсата на хигроскопичност, той се използва за производството на лесно хидролизиращи лекарства на основата на захар. Други въглехидрати, които са хигроскопични, бързо се овлажняват и активното лекарство в тях бързо се разпада.

Млечната захар в биологичните фармацевтични лаборатории се използва в производството на хранителни среди за култивиране на различни култури от бактерии и гъбички, например в производството на пеницилин.

При фармацевтичната изомеризация на лактоза се получава лактулоза. Лактулозата е биологичен пробиотик, който нормализира чревната подвижност при запек, дисбиоза и други храносмилателни проблеми.

Полезни свойства

Млечната захар е най-важното хранително и пластмасово вещество, което е от жизненоважно значение за хармоничното развитие на растящия организъм на бозайници, включително на детето. Лактозата е благодатна почва за развитието на млечнокисели бактерии в червата, което предотвратява гниещите процеси в нея.

Тя може да се разграничи от полезните свойства на лактозата, че при висока енергийна интензивност не се използва за образуване на мазнини и не повишава нивото на холестерола в кръвта.

Възможна вреда

Увреждането на човешкото тяло не причинява лактоза. Единственото противопоказание за употребата на продукти, съдържащи млечна захар, е непоносимост към лактоза, която се среща при хора с недостиг на ензим лактаза, който разгражда млечната захар на прости въглехидрати. Лактозната непоносимост е причина за липсата на храносмилане на млечни продукти от хора, често възрастни. Тази патология се проявява под формата на такива симптоми като:

  • гадене и повръщане;
  • диария;
  • подуване на корема;
  • колики;
  • сърбеж и кожен обрив;
  • алергичен ринит;
  • подпухналостта.

Лактозната непоносимост често е физиологична и се свързва с възрастов дефицит на лактоза.

Малтоза - малцов захар

Малтозата, която се състои от два глюкозни остатъка, е дизахарид, произвеждан от зърнени култури, за изграждане на тъканите на неговите ембриони. В по-малко количество малтоза се намира в цветен прашец и нектар от цъфтящи растения, в домати. Малцовата захар се произвежда и от някои бактериални клетки.

При животни и хора малтозата се формира от разграждането на полизахаридите - нишесте и гликоген - с помощта на ензима малтаза.

Основната биологична роля на малтозата е да осигури на тялото енергичен материал.

Възможна вреда

Малтозата проявява вредни свойства само при хора, които имат малтозен генетичен дефицит. В резултат на това в червата на човека при използване на продукти, съдържащи малтоза, нишесте или гликоген, се натрупват недостатъчно окислени продукти, провокиращи тежка диария. Изключването на тези продукти от диетата или приемането на ензимни препарати с малтаза спомага за изглаждане на симптомите на непоносимост към малтоза.

Захар - захарна тръстика

Захарта, която присъства в ежедневната ни диета, както в чиста форма, така и като част от различни ястия, е захароза. Състои се от остатъци от глюкоза и фруктоза.

В природата захарозата се среща в различни плодове: плодове, плодове, зеленчуци, както и в захарна тръстика, откъдето е била първа добита. Процесът на разцепване на захароза започва в устната кухина и завършва в червата. Под влиянието на алфа-глюкозидаза тръстичната захар се разделя на глюкоза и фруктоза, които бързо се абсорбират в кръвта.

Полезни свойства

Ползите от захарозата са очевидни. Като много често срещан дизахарид в природата, захарозата е източник на енергия за организма. Наситеност на кръвта с глюкоза и фруктоза, захарна тръстика:

  • осигурява нормалното функциониране на мозъка - основния консуматор на енергия;
  • е източник на енергия за свиване на мускулите;
  • повишава ефективността на тялото;
  • стимулира синтеза на серотонин, като по този начин подобрява настроението като антидепресивен фактор;
  • участва в формирането на стратегически (и не само) мастни резерви;
  • участва активно в метаболизма на въглехидратите;
  • поддържа функцията на детоксикация на черния дроб.

Полезните функции на захарозата се проявяват само когато се използват в ограничени количества. Най-доброто е използването на 30-50 грама захар от захарна тръстика в ястия, напитки или чиста форма.

Щети от злоупотреби

Излишният дневен прием е изпълнен с проявата на вредните свойства на захарозата:

  • ендокринни нарушения (диабет, затлъстяване);
  • разрушаване на зъбния емайл и патологии от опорно-двигателния апарат в резултат на нарушения на минералния метаболизъм;
  • хлабава кожа, чупливи нокти и коса;
  • влошаване на състоянието на кожата (обрив, акне);
  • имуносупресия (ефективен имуносупресант);
  • потискане на ензимната активност;
  • повишена киселинност на стомашния сок;
  • бъбречно увреждане;
  • хиперхолестеролемия и триглицеридемия;
  • ускоряване на възрастовите промени.

Тъй като в процеса на абсорбция на захароза разцепване продукти (глюкоза, фруктоза), витамини от група Б вземат активна част, прекомерната консумация на сладки храни е изпълнен с недостиг на тези витамини. Дългосрочната липса на витамини от група В е опасно трайно разрушаване на сърцето и кръвоносните съдове, патологии на невро-умствената дейност.

При децата очарованието с бонбони води до увеличаване на тяхната активност до развитието на хиперактивен синдром, неврози, раздразнителност.

Целобиоза дизахарид

Cellobiose е дизахарид, състоящ се от две молекули на глюкозата. Той се произвежда от растения и някои бактериални клетки. Целобиозата не представлява биологична стойност за хората: в човешкото тяло това вещество не се разпада, а е баластово съединение. В растенията целобиозата изпълнява структурна функция, тъй като е част от целулозната молекула.

Трехалоза - гъбена захар

Трехалозата се състои от остатъци от две молекули глюкоза. Съдържа се във висшите гъби (оттук и неговото второ име), водорасли, лишеи, някои червеи и насекоми. Счита се, че натрупването на трехалоза е едно от условията за повишена устойчивост на клетките към изсушаване. В човешкото тяло не се абсорбира, но големият му прием в кръвта може да предизвика интоксикация.

Дизахаридите са широко разпространени в природата - в тъканите и клетките на растенията, гъбичките, животните, бактериите. Те са част от структурата на сложни молекулярни комплекси и се намират в свободното състояние. Някои от тях (лактоза, захароза) са енергийният субстрат за живите организми, други (целобиоза) - изпълняват структурна функция.

Малтозата се състои от

Дисахариди (малтоза, лактоза, захароза)

Дисахариди като захароза, лактоза, малтоза и др. Са често срещани и важни компоненти на хранителните продукти.

По химична структура дизахаридите са гликозиди на монозахариди. Повечето дизахариди се състоят от хексози, но са известни в природата дизахариди, състоящи се от една хексозна молекула и една пентозна молекула.

Когато се образува дизахарид, една монозахаридна молекула винаги образува връзка с втората молекула, използвайки нейния хемиацетален хидроксил. Друга монозахаридна молекула може да бъде свързана или с хемиацетален хидроксид или с един от алкохолните хидроксили. В последния случай един хемиацетален хидроксил ще остане свободен в дизахаридната молекула.

Малтоза, резервен олигозахарид, се намира в много растения в малки количества, натрупва се в големи количества в малц, обикновено в семена от ечемик, които са покълнали при определени условия. Затова малтозата често се нарича малцова захар. Малтозата се образува в растителни и животински организми в резултат на хидролиза на нишесте под действието на амилази.

Малтозата съдържа два D-глюкопиранозни остатъка, свързани заедно с (1 ® 4) гликозидна връзка.

Малтозата има редуциращи свойства, които се използват при количественото му определяне. Лесно се разтваря във вода. Решението открива мутаротация.

Под действието на ензима а-глюкозидаза (малтаза), малцовата захар хидролизира до образуване на две молекули глюкоза:

Малтозата се ферментира с дрожди. Тази способност на малтозата се използва в технологията на ферментационното производство при производството на бира, етилов алкохол и др. от суровини, съдържащи нишесте.

Лактозата - резервен дизахарид (млечна захар) - се съдържа в млякото (4-5%) и се получава в производството на сирене от суроватка след отделяне на изварата. Ферментира се само от специални лактозни дрожди, съдържащи се в кефир и кумис. Лактозата е конструирана от остатъци от b-D-галактопираноза и a-D-глюкопираноза, свързани чрез b- (1 → 4) -гликозидна връзка. Лактозата е редуциращ дизахарид, със свободен хемиацетален хидроксил, принадлежащ към глюкозния остатък, и кислородният мост свързва първия въглероден атом на галактозния остатък с четвъртия въглероден атом на глюкозния остатък.

Лактозата се хидролизира чрез действието на ензима b-галактозидаза (лактаза):

Лактозата се различава от другите захари при липса на хигроскопичност - не навлажнява. Млечната захар се използва като фармацевтичен продукт и като хранително вещество за кърмачета. Водни разтвори на лактоза mutarote, лактоза има 4-5 пъти по-малко сладък вкус от захароза.

Съдържанието на лактоза в кърмата достига 8%. От човешкото мляко са изолирани повече от 10 олигозахариди, чийто структурен фрагмент е лактоза. Тези олигозахариди имат голямо значение за образуването на чревната флора на новородените, някои от тях инхибират растежа на чревни патогенни бактерии, по-специално лактулоза.

Захароза (захарна тръстика, цвекло захар) - това е резерв дизахарид - е изключително разпространено в растенията, особено много от него в корените на цвекло (от 14 до 20%), както и в стъблата на захарна тръстика (от 14 до 25%). Захарозата е транспортна захар, под формата на която въглеродът и енергията се транспортират през инсталацията. Във формата на захароза въглехидратите се придвижват от местата на синтез (листа) до мястото, където те се отлагат в плода (плодове, корени, семена).

Захарозата се състои от a-D-глюкопираноза и b-D-фруктофураноза, свързани чрез връзка a-1 → b-2 поради гликозидни хидроксили:

Захарозата не съдържа свободен хемиацетален хидроксил, следователно не е способен на хидрокси-оксо-тавтомеризъм и е нередуциращ дизахарид.

При нагряване с киселини или под действието на ензими а-глюкозидаза и b-фруктофуранозидаза (инвертаза), захарозата се хидролизира, за да се образува смес от равни количества глюкоза и фруктоза, която се нарича инвертна захар.

Най-важните дизахариди са захароза, малтоза и лактоза. Всички те имат обща формула C12H22O11, но тяхната структура е различна.

Захарозата се състои от 2 цикъла, свързани заедно с гликозиден хидроксид:

Малтозата се състои от 2 глюкозни остатъка:

лактоза:

Всички дизахариди са безцветни кристали, сладки на вкус, силно разтворими във вода.

Химични свойства на дизахаридите.

1) Хидролиза. В резултат на това връзката между двата цикъла е прекъсната и се образуват монозахариди:

Намаляване на дихаридите - малтоза и лактоза. Те реагират с амонячен разтвор на сребърен оксид:

Може да редуцира меден (II) хидроксид до меден (I) оксид:

Редуциращата способност се обяснява с цикличния характер на формата и съдържанието на гликозидния хидроксил.

В захарозата няма гликозиден хидроксил, следователно цикличната форма не може да се отвори и да премине в алдехида.

Използването на дизахариди.

Най-честият дизахарид е захароза.

Дисахариди (малтоза, лактоза, захароза)

Той е източник на въглехидрати в човешката храна.

Лактозата се намира в млякото и се получава от нея.

Малтозата се намира в покълналите семена от зърнени култури и се образува чрез ензимна хидролиза на нишестето.

Допълнителен материал по темата: Дизахариди. Свойства на дизахариди.

Калкулатори за химия

Съединения на химични елементи

Химия 7,8,9,10,11 клас, EGE, GIA

Желязо и неговите съединения.

Бор и неговите съединения.

Намаляване на дизахаридите

Малтоза или малцова захар са сред редуциращите дизахариди. Малтозата се получава чрез частична хидролиза на нишестето в присъствието на ензими или воден разтвор на киселина. Малтозата е изградена от две глюкозни молекули (т.е., тя е глюкозид). Глюкозата присъства в малтоза под формата на циклична половина ацетал. Освен това, връзката между двата цикъла се формира от гликозидния хидроксил на една молекула и хидроксила на четвъртия тетраедър на другия. Особеността на структурата на молекулата на малтозата е, че тя е изградена от а-аномера на глюкозата:

Наличието на свободен гликозиден хидроксил причинява основните свойства на малтозата:

дизахариди

Способност за тавтомеризъм и мутаротация:

Малтозата може да бъде окислена и намалена:

За редуциращ дизахарид може да се получи фенилхидразон и празнина:

Редуциращият дизахарид може да бъде алкилиран с метилов алкохол в присъствието на хлороводород:

Независимо дали редуцира или не редуцира - дизахаридът може да бъде алкилиран с метил йодид в присъствието на мокър сребърен оксид или ацетилиран с оцетен анхидрид. В този случай, всички хидроксилни групи на дизахарида влизат в реакцията:

Друг продукт на хидролизата с по-висок полизахарид е целобиоза дисахарид:

Целобиозата, както и малтозата, са изградени от два глюкозни остатъка. Основната разлика е, че в целобиозната молекула остатъците са свързани с р-гликозиден хидроксил.

Съдейки по структурата на целобиозната молекула, тя трябва да бъде редуцираща захар. Тя притежава и всички химични свойства на дизахаридите.

Друга редуцираща захар е млечната захар. Този дизахарид се намира във всяко мляко и му придава вкус на мляко, въпреки че е по-сладък от захарта. Конструирани са от остатъци от β-D-галактоза и α-D-глюкоза. Галактозата е епимер на глюкоза и се отличава с конфигурацията на четвъртия тетраедър:

Лактозата има всички свойства на редуциращи захари: тавтомеризъм, мутаротация, окисление до лактобионова киселина, редукция, образуване на хидразони и пропуски.

Дата на добавяне: 2017-08-01; Прегледи: 141;

ВИЖТЕ ПОВЕЧЕ:

Въпрос 2. Дизахариди

Образуване на гликозиди

Гликозидната връзка има важно биологично значение, тъй като именно чрез тази връзка се осъществява ковалентното свързване на монозахариди в състава на олиго- и полизахаридите. Когато се образува гликозидна връзка, аномерната ОН група на един монозахарид взаимодейства с ОН групата на друг монозахарид или алкохол. Когато това се случи, разделянето на водната молекула и образуването О-гликозидна връзка. Всички линейни олигомери (с изключение на дизахариди) или полимери съдържат мономерни остатъци, участващи в образуването на две гликозидни връзки, с изключение на крайни остатъци. Някои гликозидни остатъци могат да образуват три гликозидни връзки, които са характерни за разклонени олиго- и полизахариди. Олиго- и полизахаридите могат да имат краен остатък от монозахарид със свободна аномерна ОН група, която не се използва при образуването на гликозидна връзка. В този случай, когато цикълът е отворен, е възможно образуването на свободна карбонилна група, способна на окисляване. Такива олиго- и полизахариди имат редуциращи свойства и поради това се наричат ​​редуциране или редуциране.

Фигура - Структурата на полизахарида.

А. Образуване на а-1,4-и а-1,6-гликозидни връзки.

Б. Структурата на линейния полизахарид:

1 - а-1,4-гликозидни връзки между маномери;

2 - нередуциращ край (не е възможно образуването на свободна карбонилна група в аномерния въглехидрат);

3 - възстановяващ край (евентуално отваряне на цикъла с образуването на свободна карбонилна група в аномерния въглерод).

Мономерната ОН група на монозахарида може да взаимодейства с NH2 групата на други съединения, което води до образуването на N-гликозидна връзка. Подобна връзка присъства в нуклеотиди и гликопротеини.

Фигура - Структура на N-гликозидната връзка

Въпрос 2. Дизахариди

Олигозахаридите съдържат от два до десет монозахаридни остатъка, свързани чрез гликозидна връзка. Дизахаридите са най-често срещаните олигомерни въглехидрати, открити в свободна форма, т.е. не са свързани с други съединения. По химична природа, дизахаридите са гликозиди, които съдържат 2 монозахариди, свързани с гликозидна връзка в а- или b-конфигурация. Храната съдържа предимно дизахариди като захароза, лактоза и малтоза.

Фигура - Хранителни дизахариди

Захароза е дизахарид, състоящ се от a-D-глюкоза и b-D-фруктоза, свързани чрез, b-1,2-гликозидна връзка. В захароза и двете аномерни ОН групи на глюкоза и фруктозни остатъци участват в образуването на гликозидна връзка. Затова захарозата не се прилага за редуциращи захари. Захарозата е разтворим дизахарид със сладък вкус.

Дизахариди. Свойства на дизахариди.

Източник на захароза са растенията, особено захарната тръстика, захарната тръстика. Последното обяснява появата на тривиалното наименование захароза - "захарна тръстика".

Лактоза - млечна захар. Лактозата се хидролизира до образуване на глюкоза и галактоза. Най-важният млечен дизахарид на бозайници. В кравето мляко съдържа до 5% лактоза, при жените - до 8%. В лактоза, аномерната ОН група на първия въглероден атом на D-галактозния остатък е свързана с b-гликозидна връзка с четвъртия въглероден атом на D-глюкоза (b-1,4 връзка). Тъй като аномерният въглероден атом на глюкозния остатък не участва в образуването на гликозидната връзка, следователно, лактозата се отнася до редуциращи захари.

Maltozavod идва с продукти, съдържащи частично хидролизирана скорбяла, например малц, бира. Малтозата се образува чрез разделяне на нишесте в червата и частично в устната кухина. малтоза Състои се от два D-глюкозни остатъка, свързани с а-1,4-гликозидна връзка. Отнася се за редуциращи захари.

Въпрос 3. Полизахариди:

класификация

В зависимост от структурата на монозахаридните остатъци, полизахаридите могат да бъдат разделени на хомополизахариди (всички мономери са идентични) и хетерополизахариди (мономери са различни). И двата вида полизахариди могат да имат както линейно подреждане на мономери, така и разклонени.

Различават се следните структурни разлики между полизахаридите:

  • структурата на монозахаридите, които образуват веригата;
  • вида на гликозидните връзки, свързващи мономерите в вериги;
  • последователност на монозахаридни остатъци във веригата.

В зависимост от функциите, които изпълняват (биологична роля), полизахаридите могат да се разделят на 3 основни групи:

  • резервни полизахариди, които изпълняват енергийната функция. Тези полизахариди служат като източник на глюкоза, използвана от организма при необходимост. Резервната функция на въглехидратите се осигурява от тяхната полимерна природа. полизахариди по-трудно разтворим, от монозахариди, следователно те не оказват влияние върху осмотичното налягане и следователно могат да се натрупват в клетката, например, нишесте - в растителни клетки, гликоген - в животински клетки;
  • структурни полизахариди, които осигуряват клетки и органи с механична якост;
  • полизахариди, които образуват извънклетъчната матрица, участват в образуването на тъкани, както и в клетъчната пролиферация и диференциация. Извънклетъчните матрични полизахариди са водоразтворими и силно хидратирани.

Дата на добавяне: 2016-04-06; Прегледи: 583;

ВИЖТЕ ПОВЕЧЕ:

Вярно, емпирично или бруто формула: C12H22O11

Химичен състав на малтозата

Молекулно тегло: 342,297

Малтоза (от англ. Malt - малц) - малцова захар, 4-O-α-D-глюкопиранозил-D-глюкоза, естествен дизахарид, състоящ се от два глюкозни остатъка; намерени в големи количества в покълнали зърна (малц) на ечемик, ръж и други зърна; също се срещат в доматите, полен и нектар от редица растения.
Биосинтезата на малтоза от β-D-глюкопиранозил фосфат и D-глюкоза е известна само при някои видове бактерии. При животинските и растителните организми малтозата се образува от ензимното разграждане на нишестето и гликогена (виж Амилаза).
Малтозата лесно се абсорбира от човешкото тяло. Разделянето на малтоза на два глюкозни остатъка се получава в резултат на действието на ензима а-глюкозидаза, или малтаза, която се намира в храносмилателните сокове на животни и хора, в покълнали зърна, в плесенни гъби и дрожди. Генетично определената липса на този ензим в чревната лигавица на човека води до вродена непоносимост към малтоза, сериозно заболяване, което изисква изключване на малтоза, нишесте и гликоген от диетата или добавянето на малтаза към храната.

а-Малтоза - (2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -5 - [(2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -2,3,4-трихидрокси-6- (хидроксиметил) оксанил] окси-6- (хидроксиметил) оксан-2,3,4-триол
р-малтоза - (2S, 3R, 4S, 5R, 6R) -5 - [(2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -2,3,4-трихидрокси-6- (хидроксиметил) оксанил] окси-6- (хидроксиметил) оксан-2,3,4-триол

Малтозата е редуцираща захар, тъй като има незаместена хемиацетална хидроксилна група.
Когато се кипи малтоза с разредена киселина и под действието на ензима, малтозата се хидролизира (образуват се две молекули глюкоза C6H12O6).
C12H22O11 + H20 → 2С6Н12О6

(от английски малц - малц), малцова захар, естествен дизахарид, състоящ се от два глюкозни остатъка; намерени в големи количества в покълнали зърна (малц) на ечемик, ръж и други зърна; също се срещат в доматите, полен и нектар от редица растения. М. е лесно разтворим във вода, има сладък вкус; е редуцираща захар, тъй като има незаместена хемиацетална хидроксилна група. Биосинтезата на М. от b-D-глюкопиранозил фосфат и D-глюкоза е известна само при някои видове бактерии. В животински и растителни организми М.

образувана от ензимно разграждане на нишесте и гликоген (виж Амилаза). Разделянето на М. на два глюкозни остатъка се получава в резултат на действието на ензима а-глюкозидаза, или малтаза, която се съдържа в храносмилателните сокове на животни и хора, в покълнали зърна, в плесенни гъби и дрожди. Генетично определеното отсъствие на този ензим в лигавицата на човешкото черво води до вродена непоносимост на М. - сериозно заболяване, което изисква изключване от диетата на М., нишесте и гликоген или добавяне на малтаза към храната.

Лит.: Химия на въглехидратите, М., 1967; Харис Г., Основи на човешката биохимична генетика, превод от английски, М., 1973.

Дизахариди. Свойства на дизахариди.

Най-важните дизахариди са захароза, малтоза и лактоза. Всички те имат общата формула С12Н22ох11, но тяхната структура е различна.

Захарозата се състои от 2 цикъла, свързани заедно с гликозиден хидроксид:

Малтозата се състои от 2 глюкозни остатъка:

лактоза:

Всички дизахариди са безцветни кристали, сладки на вкус, силно разтворими във вода.

Химични свойства на дизахаридите.

1) Хидролиза. В резултат на това връзката между двата цикъла е прекъсната и се образуват монозахариди:

Намаляване на дихаридите - малтоза и лактоза. Те реагират с амонячен разтвор на сребърен оксид:

Може да редуцира меден (II) хидроксид до меден (I) оксид:

Редуциращата способност се обяснява с цикличния характер на формата и съдържанието на гликозидния хидроксил.

В захарозата няма гликозиден хидроксил, следователно цикличната форма не може да се отвори и да премине в алдехида.

Използването на дизахариди.

Най-честият дизахарид е захароза. Той е източник на въглехидрати в човешката храна.

Лактозата се намира в млякото и се получава от нея.

Малтозата се намира в покълналите семена от зърнени култури и се образува чрез ензимна хидролиза на нишестето.

Дизахариди. Най-важните дизахариди са захароза, малтоза и лактоза.

Най-важните дизахариди са захароза, малтоза и лактоза. Всички те са изомери и имат формула С12Н22ох11, но тяхната структура е различна.

Молекулата на захарозата се състои от два цикъла: шестчленен (а-глюкозен остатък в пиранозната форма) и петчленен (β-фруктозен остатък в фуранозна форма), свързан с гликозидна хидроксилна глюкоза:

Малтозната молекула се състои от два глюкозни остатъка (лявата е α-глюкоза) в пиранозната форма, свързана чрез 1-ви и 4-ти въглеродни атоми:

Лактозата се състои от остатъци от β-галактоза и глюкоза в пиранозната форма, свързани чрез 1-ви и 4-ти въглеродни атоми:

Всички тези вещества са безцветни кристали със сладък вкус, добре разтворими във вода.

Химичните свойства на дизахаридите се определят от тяхната структура. При хидролиза на дизахариди в кисела среда или под действието на ензими, връзката между двата цикъла се нарушава и се образуват съответните монозахариди, например:

По отношение на окисляващите агенти, дизахаридите се разделят на два типа: редуциращи и нередуциращи. Първите са малтоза и лактоза, които реагират с амонячен разтвор на сребърен оксид чрез опростено уравнение:

Тези дисахариди могат също да намалят медния (II) хидроксид до меден (I) оксид:

Редуциращите свойства на малтоза и лактоза се дължат на факта, че техните циклични форми съдържат гликозиден хидроксил (посочен със звездичка) и следователно тези дизахариди могат да преминат от циклична към алдехидна форма, която реагира с Ag2О и Cu (OH)2.

В захарозната молекула няма гликозиден хидроксил, следователно неговата циклична форма не може да се отвори и да премине в алдехидна форма. Захарозата е нередуциращ дизахарид; не се окислява с меден (II) хидроксид и амонячен сребърен оксид.

Разпространение в природата. Най-честият дизахарид е захароза. Това е химичното наименование на обикновената захар, което се получава чрез екстракция от захарно цвекло или захарна тръстика. Захароза - основният източник на въглехидрати в човешката храна.

Лактозата се намира в млякото (от 2 до 8%) и се получава от суроватка. Малтозата се открива в покълналите зърнени семена. Малтозата се образува също и чрез ензимната хидролиза на нишестето.

Дата на добавяне: 2015-08-08; Видян: 1079; РАБОТА ЗА ПИСАНЕ НА ПОРЪЧКА

Захарозата е дизахарид

Не-редуциращите дизахариди се наричат ​​гликозил гликозиди; връзката между монозахаридите на тези дизахариди се образува с участието на двата хемиацетални хидроксила, поради което те не могат да се превърнат в други тавтомерни форми. Най-важните им представители са захароза и трехалоза.

Молекулата на трехалозата се състои от две а-D-глюкопи-расенови остатъци и захарозната молекула се състои от а-D-глюкопиранозен остатък и бета-D-фруктофуранозен остатък. Тъй като дисахаридите от тази група се свързват между монозахариди за сметка на двата хемиацетални хидроксили, те не могат да се трансформират в хидроксикарбонилна форма тавтомерно, следователно не могат да реагират на карбонилната група, включително алдехидната група (те не дават сребърна реакция на огледалото, реагират с разсаждане). Такива дизахариди не могат да покажат редуциращи свойства, поради което те се наричат ​​нередуциращи дизахариди. Те проявяват свойствата на многоатомните алкохоли (разтварят меден хидроксид, влизат в реакции на алкилиране и ацилиране), тъй като всички сложни въглехидрати се хидролизират в присъствието на минерални киселини или под действието на ензими.

Структурата и свойствата на захарозата. Захарозата (захар от цвекло) е една от най-известните за човека храни. Първоначално захарозата се изолира от захарна тръстика и след това от захарно цвекло. Захарозата се среща и в много други растения (царевица, клен, палми и др.).

Молекулен състав на захароза С12Н22ох11.

Молекулата на захарозата се състои от два монозахарида: глюкоза в α-D-пиранозната форма и фруктоза в β-D-фуранозна форма, свързани заедно с 1-2-гликозидна връзка, включваща два хемиацетални (гликозидни) хидроксили. В молекулата на захарозата няма свободни хемиацетални хидроксили, поради което не може да се трансформира в хидроксикарбонилна форма тавтомерно.

При нагряване над 160 ° С, захарозата частично се разлага, отделяйки вода и превръщайки се в кафява маса - карамел.

Воден разтвор на захароза разтваря меден хидроксид, образувайки разтвор на меден сахарат, проявяващ свойствата на многоатомните алкохоли. Когато разтворът на захарозата се нагрява в присъствието на минерални киселини, захарозата се хидролизира, което води до смес от глюкоза и фруктоза в равни количества (изкуствен мед). Процесът на хидролиза на захароза се нарича инверсия, тъй като това води до промяна в правилната ротация на разтвора наляво.

Захароза се използва широко като хранителен продукт в производството на сладкарски изделия, хлебни изделия, конфитюри, компоти, конфитюри и др. В фармакологията се използва за приготвяне на сиропи, смеси, прахове и др.

Естерите на захарозата и висшите мастни киселини имат висока детергентност и се използват като промишлени детергенти. Тези продукти са без мирис, напълно нетоксични и напълно унищожени от бактериите по време на биологичното самопочистване на водата.

Като емулгатори се използват диестери на висши мастни киселини и захароза при приготвянето на маргарин, лекарства и козметика.

Октаметиловата захар се използва в пластмасовата промишленост като пластификатор.

Захароза октаацетат се използва като междинен слой при вземане на триплекс стъкло.

Отпадъците от производството на захар (меласа) се използват за производството на етилов алкохол и в сладкарската промишленост.

дизахарид

Дизахариди (от други гръцки. Δύο - две и σάκχαρον - захар) - органични съединения, една от основните групи въглехидрати; са специален случай на олигозахариди.

Съдържанието

Структурата на молекулите [| ]

Дизахаридните молекули се състоят от два моносахаридни остатъка, свързани заедно чрез взаимодействието на хидроксилни групи (два хемиацетални или един хемиацетален и един алкохол) - гликозидна връзка. Общата формула на дизахаридите обикновено е С12Н22О11.

Примери за дизахариди [| ]

  • Лактоза - съдържа глюкоза и остатъци от галактоза.
  • Захароза - съдържа глюкоза и остатъци от фруктоза.
  • Малтоза - състои се от два остатъка от глюкоза.

Физични свойства [ ]

Дизахариди - твърди, кристални вещества, от леко бял до кафеникав цвят, добре разтворими във вода и алкохол 45 ° С, слабо разтворими в 96-градусов алкохол, имат оптична активност; сладък на вкус [1].

Химични свойства [ ]

  • По време на хидролизата, дизахаридите се разделят на съставните им монозахариди поради разграждането на гликозидните връзки между тях. Тази реакция е обратният процес на образуване на дизахариди от монозахариди.
  • Когато кондензират дизахариди, се образуват полизахаридни молекули.

Според химичните свойства, дизахаридите могат да се разделят на две групи:

Намаляване (редуциране) на дизахариди [| ]

В тези дизахариди един от монозахаридните остатъци участва в образуването на гликозидната връзка, дължаща се на хидроксилната група, най-често при С-4 или С-6, по-рядко при С-3. Дизахаридът има свободна хемиацетална хидроксилна група, в резултат на което се запазва способността за отваряне на цикъла. Възможността за цикло-оксо тавтометрия (пръстенна верига) се дължи на редуциращите свойства на такива дизахариди и на мутаротирането на техните прясно приготвени разтвори [3].

Лактоза [| ]

Лактоза (от лат. Lac - мляко) C12Н22О11 - въглехидратната група на дизахарида, намираща се в млякото и млечните продукти. Лактозната молекула се състои от остатъци от бета-глюкозни и β-галактозни молекули, които са свързани заедно с β (1 → 4) -гликозидна връзка. Водни разтвори на лактозната мутарота. Реагира с течността само след кипене в продължение на 15 минути [4] и реагент Tollens, реагира с фенилхидразин, образувайки пролука. Лактозата се различава от другите дизахариди при липса на хигроскопичност - не навлажнява. Това свойство е от голямо практическо значение в аптеката: ако трябва да приготвите прах, съдържащ лесно хидролизиращо лекарство със захар, тогава приемате млечна захар; ако вземете друга захар, тя бързо ще намали и лесно хидролизираното лекарствено вещество бързо ще се разложи. Стойността на лактозата е много висока, тъй като е важен хранителен елемент, особено за растящи организми на хора и бозайници [5].

Малтоза [| ]

Малтоза (от лат. Maltum - малц) C12Н22О11 - дизахарид, състоящ се от два глюкозни остатъка; намерени в големи количества в покълнали зърна (малц) на ечемик, ръж и други зърна; също се срещат в доматите, полен и нектар от редица растения. Малтозата се отнася до редуциращи захари, възстановява образуваната течност, дава хидразон и празнини и може да бъде окислена до едноосновна мултибионна киселина, която, когато се хидролизира, дава α-D-глюкоза и D-глюконова киселина. Малтозата се синтезира чрез действието на малтаза (ензим от дрожди) върху концентрирани глюкозни разтвори. Характеризира се с явлението мутаротация, която силно върти равнината на поляризация наляво [5]. Малтозата е по-сладка от захарозата, но е повече от 2 пъти по-сладка от лактозата.

Cellobiose [| ]

Cellobiose 4- (Р-глюкозид) -глюкоза е дисахарид, състоящ се от два глюкозни остатъка, свързани с р-гликозидна връзка; основна структурна единица от целулоза. Висшите животни не могат да усвоят целулозата, защото не притежават ензима, който го разлага. Обаче, охлюви, гъсеници и червеи, съдържащи ензими от целобиаза и целулаза, могат да разцепват (и по този начин да използват) растителни остатъци, съдържащи целобиоза. Целобиозата, подобно на лактозата, има 1 → 4 β-гликозидна връзка и е редуциращ дизахарид, но за разлика от лактозата, при пълна хидролиза, тя дава само β-D-глюкоза [6].

Нередуциращи (нередуциращи) дизахариди [| ]

Нередуциращите дизахариди нямат ОН групи в който и да е аномерен център, в резултат на което те не реагират с пълнежната течност и Tollens реагент.

Да бъдеш в природата [| ]

Дизахаридите са широко разпространени в животни и растения. Те се намират в свободно състояние (като продукти на биосинтеза или частична хидролиза на полизахариди), както и структурни компоненти на гликозиди и други съединения. Много дисахариди се получават от естествени източници, например за захарозата основните източници са или захарно цвекло, или захарна тръстика.

Захарозата е дизахарид

- съединения, чиито молекули се състоят от остатъци от два монозахарида, свързани с гликозидна връзка.

Обща формула

Най-важните дизахариди се състоят от хексозни остатъци и имат обща формула

Молекулна структура

При образуването на гликозидна връзка, една молекула на монозахарид винаги е свързана с нейния полу-ацетапичен хидроксил, а другата - с полу-ацетаптика или с алкохолен хидроксил.

Схема на захароза

(захар от цвекло или тръстика)

Схема за образуване на малтоза

Схема на целобиоза

Схема за образуване на лактоза

класификация

Както може да се види от горните структурни формули на дизахариди, в молекули

малтоза, целобиоза и лактоза

един хемиацетален хидроксил се запазва. Този хидроксил може да образува алдехидна група в резултат на тавтомерна трансформация. Следователно, тези дизахариди са способни да окисляват, т.е. имат редуциращи свойства (по-специално, те влизат в качествени реакции с Ag2O и Cu (OH)2). Дизахаридите от този тип се наричат ​​редуциращи.

не съдържа хемиацетален хидроксил в своята структура и принадлежи към нередуциращи дизахариди.

Химични свойства

В молекулите на всички дизахариди има определен брой алкохолни хидроксили, така че те дават качествена реакция на многоатомните алкохоли:

Изложени са всички дизахариди

с образуването на тези монозахариди, остатъците от които са включени в състава им; например:

В живите организми дизахаридната хидролиза се осъществява с участието на ензими.

Захарозата е дизахарид

Олигозахаридите са кондензационните продукти на две или повече монозахаридни молекули. Най-често срещаните олигозахариди са дизахариди и тризахариди.

Дизахаридите са въглехидрати, които при нагряване с вода в присъствието на минерални киселини или под влиянието на ензими, се подлагат на хидролиза, като се разделят на две молекули монозахариди.

Дизахаридите са съединения, чиито молекули се състоят от остатъци от два монозахарида, свързани заедно чрез гликозидна връзка.

Примери за най-честите дизахариди в природата са захароза (захарно цвекло или тръстикова захар), малтоза (малцова захар), лактоза (млечна захар).

Всички те са изомери и имат обща формула С12Н22ох11, но тяхната структура е различна.

Образователен филм “Въглехидрати. дизахарид "

Дизахаридна структура

Дизахаридните молекули могат да съдържат два остатъка от един монозахарид или два остатъка от различни монозахариди.

При образуването на гликозидна връзка, една молекула на монозахарид винаги е свързана с неговия хемиацетален (гликозиден) хидроксил, а другият - с хемиацетал или с алкохол.

Връзките, образувани между монозахаридни остатъци, могат да бъдат два вида:

  1. Връзка в образуването на която участват хемиацетални хидроксили на двете монозахаридни молекули.

Например, образуването на захарозна молекула:

  1. Свързват се с образуването на хемиацетален хидроксил на един монозахарид и алкохолен хидроксил на друг монозахарид.

Например образуването на молекули на малтоза и лактоза:

Отсъствието или наличието на хемиацетален хидроксил в дизахаридните молекули влияе върху техните свойства.

По вид на дизахариди се изграждат молекули на други олигозахариди и полизахариди.

Класификация на дизахариди

Дизахаридите се разделят на две групи: редуциращи и нередуциращи.

Както може да се види от горните структурни формули на дизахариди, в молекулите на малтозата и лактозата се запазва един хемиацетален хидроксил. Този хидроксил може да образува алдехидна група в резултат на тавтомерна трансформация. Следователно, малтозата и лактозата са способни да окисляват, т.е. притежават редуциращи свойства (по-специално влизат в качествени реакции с Ag2O, Cu (OH)2). Дизахаридите от този тип се наричат ​​редуциращи.

Захароза не съдържа хемиацетален хидроксил в своята структура и е нередуциращ дизахарид.

Биологичната роля на дизахаридите

Дизахаридите (захароза, малтоза) служат като източници на глюкоза за човешкото тяло, захарозата е и най-важният източник на въглехидрати (съставлява 99,4% от всички въглехидрати, произвеждани от тялото). Лактозата се използва за диетично хранене.

Разпространение в природата

Най-честият и най-важен дисахарид е захарозата. Това е химичното наименование на обикновената захар, което се получава чрез екстракция от захарно цвекло или захарна тръстика. Захароза - основният източник на въглехидрати в човешката храна.

Лактозата се съдържа в млякото (от 2% до 8%) и се получава от суроватка. Лактозата е основният въглехидрат на млякото и млечните продукти. Неговата роля е много важна в ранна детска възраст, когато млякото е основна храна.

Той се използва за приготвяне на хранителни среди, например в производството на пеницилин.

Малтозата се намира в покълнали зърна (малц) от зърнени храни, мед, меласа и продукти, приготвени с добавка на меласа (хлебни, сладкарски). Малтозата се образува също и чрез ензимната хидролиза на нишестето.

Малтозата лесно се абсорбира от човешкото тяло.

Физични свойства на дизахаридите

Дисахаридите са твърди кристални вещества със сладък вкус. Добре разтворим във вода, слабо алкохол и практически неразтворим в неполярни органични разтворители.

Класификация на въглехидратите - монозахариди, дизахариди и полизахариди

Една от разновидностите на органичните съединения, необходими за пълното функциониране на човешкото тяло, са въглехидрати.

Те са разделени на няколко вида според тяхната структура - монозахариди, дизахариди и полизахариди. Необходимо е да се разбере защо са необходими и какви са техните химически и физически свойства.

Класификация на въглехидрати

Въглехидратите са съединения, които съдържат въглерод, водород и кислород. Най-често те са с естествен произход, въпреки че някои са създадени индустриално. Тяхната роля в жизнената дейност на живите организми е огромна.

Основните им функции са следните:

  1. Енергетиката. Тези съединения са основният източник на енергия. Повечето от органите могат да работят напълно, благодарение на енергията, получена от окисляването на глюкозата.
  2. Структура. Въглехидратите са необходими за образуването на почти всички клетки на тялото. Целулозата играе ролята на спомагателен материал и въглехидрати от сложен тип се срещат в костите и хрущялната тъкан. Един от компонентите на клетъчната мембрана е хиалуроновата киселина. Също така са необходими въглехидратни съединения в процеса на получаване на ензими.
  3. Защитен. Когато тялото функционира, жлезите, които отделят секреторни течности, са необходими за предпазване на вътрешните органи от патогенна експозиция. Значителна част от тези течности са представени от въглехидрати.
  4. Регулиране. Тази функция се проявява в ефекта върху човешкото тяло на глюкозата (поддържа хомеостазата, контролира осмотичното налягане) и фибри (засяга стомашно-чревната перисталтика).
  5. Специални функции. Те са характерни за някои видове въглехидрати. Такива специални функции включват: участие в процеса на предаване на нервните импулси, формирането на различни кръвни групи и др.

Въз основа на факта, че функциите на въглехидратите са доста разнообразни, може да се предположи, че тези съединения трябва да се различават по своята структура и характеристики.

Това е вярно и основната класификация включва такива сортове като:

  1. Монозахариди. Те се считат за най-прости. Останалите видове въглехидрати влизат в процеса на хидролиза и се разделят на по-малки компоненти. Монозахаридите нямат тази способност, те са крайният продукт.
  2. Дизахариди. В някои класификации те се наричат ​​олигозахариди. Те съдържат две молекули монозахарид. Именно върху тях дисахаридът се разделя по време на хидролиза.
  3. Олигозахариди. Съставът на това съединение е от 2 до 10 молекули монозахариди.
  4. Полизахариди. Тези съединения са най-голямото разнообразие. Те съдържат повече от 10 молекули монозахариди.

Всеки вид въглехидрати има свои характеристики. Трябва да ги разгледаме, за да разберем как всяко от тях влияе на човешкото тяло и каква е неговата полза.

монозахариди

Тези съединения са най-простата форма на въглехидрати. В състава им има една молекула, поради което по време на хидролизата не се разделят на малки блокове. Когато се комбинират монозахариди, се образуват дизахариди, олигозахариди и полизахариди.

Те се отличават със солидна агрегация и сладък вкус. Те имат способността да се разтварят във вода. Те могат също да се разтварят в алкохоли (реакцията е по-слаба, отколкото с вода). Монозахаридите почти не реагират на смесване с етери.

Най-често споменават природни монозахариди. Някои от тези хора консумират заедно с храната. Те включват глюкоза, фруктоза и галактоза.

Те се намират в продукти като:

  • мед;
  • шоколад;
  • плодове;
  • някои видове вино;
  • сиропи и др.

Основната функция на този вид въглехидрати е енергията. Не може да се каже, че организмът не може да се справи без тях, но те имат свойства, които са важни за пълното функциониране на организма, например, участие в метаболитни процеси.

Тялото абсорбира монозахариди по-бързо от всичко, което се случва в храносмилателния тракт. Процесът на усвояване на сложни въглехидрати, за разлика от простите съединения, не е толкова прост. Първо, сложните съединения трябва да се разделят на монозахариди, само след като се абсорбират.

гликоза

Това е един от най-често срещаните видове монозахариди. Това е бяло кристално вещество, което се образува естествено по време на фотосинтеза или по време на хидролиза. Съединението с формула е C6H12O6. Веществото е добре разтворимо във вода, има сладък вкус.

Глюкозата осигурява енергия и мускулна тъкан. Когато се погълне, веществото се абсорбира, навлиза в кръвния поток и се разпространява по цялото тяло. Има окисляване с отделянето на енергия. Това е основният източник на енергия за мозъка.

При липса на глюкоза в организма се развива хипогликемия, която основно засяга функционирането на мозъчните структури. Въпреки това, прекомерното му съдържание в кръвта също е опасно, тъй като води до развитие на диабет. Също така, когато се консумират големи количества глюкоза започва да се увеличава телесното тегло.

фруктоза

Той принадлежи към броя на монозахаридите и е много подобен на глюкозата. Различава се с по-бавен темп на абсорбция. Това се дължи на факта, че за овладяване е необходимо първо да се трансформира фруктозата в глюкоза.

Следователно, това съединение не е опасно за диабетици, тъй като консумацията му не води до драматична промяна в количеството захар в кръвта. Въпреки това, при такава диагноза все още е необходима предпазливост.

Това вещество може да се получи от плодове и плодове, а също и от мед. Обикновено се съдържа в комбинация с глюкоза. Връзката също има бял цвят. Вкусът е сладък и тази характеристика е по-интензивна, отколкото при глюкозата.

Други съединения

Има и други монозахаридни съединения. Те могат да бъдат естествени и полу-изкуствени.

Галактозата принадлежи към естествената. Също така се съдържа в храната, но не се намира в чистата му форма. Галактозата е резултат от хидролиза на лактоза. Основният му източник се нарича мляко.

Други естествени монозахариди са рибоза, дезоксирибоза и маноза.

Има и сортове такива въглехидрати, за които се използват промишлени технологии.

Тези вещества също са в храната и влизат в човешкото тяло:

Всяко от тези съединения има свои собствени характеристики и функции.

Дисахариди и тяхното използване

Следващият вид въглехидратни съединения са дизахариди. Те се считат за сложни вещества. В резултат на хидролиза се образуват две монозахаридни молекули от тях.

Този вид въглехидрати има следните характеристики:

  • твърдост;
  • разтворимост във вода;
  • лоша разтворимост в концентрирани алкохоли;
  • сладък вкус;
  • цвят - от бяло до кафяво.

Основните химични свойства на дизахаридите са реакции на хидролиза (счупване на гликозидни връзки и образуване на монозахариди) и кондензация (образуват се полизахариди).

Има 2 вида такива съединения:

  1. Намаляването. Тяхната характеристика е наличието на свободна хемиацетална хидроксилна група. Поради това такива вещества имат редуциращи свойства. Тази група въглехидрати включва целобиоза, малтоза и лактоза.
  2. За недопускане на регресия. Тези съединения нямат потенциал за редукция, тъй като те нямат хемиацетална хидроксилна група. Най-известните вещества от този вид са захароза и трехалоза.

Тези съединения са широко разпространени в природата. Те могат да бъдат намерени както в свободна форма, така и като част от други съединения. Дизахаридите са източник на енергия, тъй като хидролизата произвежда глюкоза.

Лактозата е много важна за децата, защото тя е основният компонент на бебешката храна. Друга функция на този вид въглехидрати е структурна, тъй като те са част от целулозата, която е необходима за образуването на растителни клетки.

Характеристики и особености на полизахаридите

Друг вид въглехидрати са полизахариди. Това е най-сложният тип съединение. Те се състоят от голям брой монозахариди (основният им компонент е глюкозата). В стомашно-чревния тракт полизахаридите не се усвояват - те се разцепват предварително

Характеристиките на тези вещества са следните: t

  • неразтворимост (или лоша разтворимост) във вода;
  • жълтеникав цвят (или без цвят);
  • те нямат миризма;
  • почти всички безвкусни (някои имат сладникав вкус).

Химичните свойства на тези вещества включват хидролиза, която се извършва под въздействието на катализатори. Резултатът от реакцията е разлагане на съединението на структурни елементи - монозахариди.

Друго свойство е образуването на производни. Полизахаридите могат да реагират с киселини.

Продуктите, образувани по време на тези процеси, са много разнообразни. Това са ацетати, сулфати, естери, фосфати и др.

Образователен видео материал за функциите и класификацията на въглехидратите:

Тези вещества са важни за пълното функциониране на организма като цяло и клетките поотделно. Те снабдяват тялото с енергия, участват в образуването на клетки, защитават вътрешните органи от увреждане и неблагоприятни ефекти. Те също играят ролята на резервни вещества, от които животните и растенията се нуждаят в случай на труден период.

Хроничен холецистит

БЕЗПЛАТЕН ОНЛАЙН КУРС
НАМАЛЯВАНЕ НА ТЕГЛОТО
12 седмици