Моносахариды: восстановление в полиолы; представители: D–сорбит, ксилит; открытая и циклические формы моносахаридов (на примере D–фруктозы и D–ксилозы)

Восстановление моносахаридов.

При восстановлении моносахаридов образуются многоатомные спирты — альдиты. В качестве восстановителя применяется водород в присутствии катализаторов.

Альдиты представляют собой кристаллические, легко растворимые в воде вещества, обладающие сладким вкусом; используются как заменители сахара при сахарном диабете. Ксилит образуется при восстановлении ксилозы, сорбит — глюкозы.

Олигосахариды: принцип строения восстанавливающих дисахаридов, их цикло–оксотаутомерия; номенклатура; представители: мальтоза, лактоза, целлобиоза; их отношение к гидролизу, окислению катионами серебра (I) и меди (II).

Полисахаридами называются сложные углеводы (полигликозиды), способные подвергаться кислотному гидролизу с образованием моносахаридов или их производных. В отличие от моносахаридов они, как правило, не имеют сладкого вкуса, аморфны, нерастворимы в воде (образуют коллоидные растворы). Полисахариды подразделяется на олигосахариды и высшие гомо- и гетерополисахариды. При гидролизе олигосахаридов образуется от 2 до 10 остатков моносахаридов. В зависимости от числа моносахаридов, образующихся при кислотном гидролизе олигосахаридов, они подразделяются на ди-, три-, тетра-, пента- и т. д. (до 10) сахариды.

Природные полисахариды выполняют в основном такие важнейшие функции как:

1) функцию резервного энергетического депо, например, гликоген в тканях человека и животных, крахмал — в растительных организмах;

2) структурную, например, гетерополисахариды соединительной ткани, хрящей, кожи и т. д.

Кроме того, углеводные остатки, особенно, олигосахаридные, связанные с белками клеточных мембран, выполняют функции специфических маркеров поверхностей клеток и биополимеров, обуславливающих их узнавание другими клетками.

Олиго- и полисахариды представляют собой родственные по принципу строения соединения, молекулы которых состоят из моносахаридных звень­ев, связанных между собой гликозидной связью. В образовании гликозидной связи между двумя моносахаридами всегда участвует полуацетальный гидроксил одной молекулы моносахарида в любой из форм — пиранозной или фуранозной, с α- или β-конфигурацией. В зависимости от того, какая гидроксильная группа второго моносахаридного звена принимает участие в образовании гликозидной связи, дисахариды делятся на два типа:

• Восстанавливающие дисахариды, в построение которых вовлечена лю­бая спиртовая группа ОН (в примере ниже это гидроксил при С-4). В этом случае один из полуацетальных гидроксилов сохраняется, и дисахарид спосо­бен проявлять восстановительные свойства.

• Невосстанавливающие дисахариды.