Восстановление моносахаридов в глициты (ксилит, сорбит, маннит).

При восстановлении моносахаридов (их альдегидной или кетонной группы) образуются альдиты.

Шестиатомные спирты - D-глюцит (сорбит) и D-маннит - получаются при восстановлении соответственно глюкозы и маннозы.

При восстановлении альдоз получается лишь один полиол, при восстановлении кетоз - смесь двух полиолов; например, из D-фруктозы образуются D-сорбит и D-маннит.

Продукты реакций восстановления сахаров называют сахароспиртами. Простейшим примером таких веществ является трехатомный спирт - глицерин. Глюкоза при восстановлении дает шестиатомный сахароспирт сорбит, галактоза - дульцит, манноза - маннит. Они обладают сладким вкусом. Это хорошо растворимые в воде твердые бесцветные вещества. Усваиваются организмом человека, безвредны, рекомендуются вместо сахара больным сахарным диабетом и страдающим нарушением сахарного обмена. Ксилит, например, по сладости близок к свекловичному сахару, а сорбит вдвое менее сладок, но по калорийности оба почти не уступают сахару. Их используют непосредственно в пищу, а также в составе кондитерских и других продуктов питания. Глицерин - важный компонент липидов, сорбит часто встречается в разных фруктах и ягодах (сливы, яблоки, вишни, абрикосы, персики). Дульцит содержится во многих растениях и выделяется на поверхности коры деревьев. Маннит также выделяется на поверхности коры деревьев, а кроме того, находится в водорослях, плодах (ананасе), овощах (морковь, лук).

9. Общая характеристика и классификация полисахаридов.

Полисахариды составляют основную массу органической материи в биосфере Земли. Они выполняют три важные биологические функции, выступая в роли структурных компонентов клеток и тканей, энергетического резерва и защитных веществ.

Полисахариды (гликаны) - высокомолекулярные углеводы. По химической природе они являются полигликозидами (полиацеталями).

По принципу строения полисахариды не отличаются от восстанавливающих олигосахаридов. Каждое звено моносахарида связано гликозидными связями с предыдущим и последующим звеньями. При этом для связи с последующим звеном предоставляется полуацетальная гидроксильная группа, а с предыдущим - спиртовая группа. Различие заключается лишь в количестве моносахаридных остатков: полисахариды могут содержать их сотни и даже тысячи.

В полисахаридах растительного происхождения наиболее часто встречаются (1-4)-гликозидные связи, а в полисахаридах животного и бактериального происхождения имеются связи и других типов. На одном конце полимерной цепи находится остаток восстанавливающего моносахарида. Поскольку его доля во всей макромолекуле очень мала, полисахариды практически не проявляют восстановительных свойств.

Гликозидная природа полисахаридов обусловливает их гидролиз в кислой и устойчивость в щелочной средах. Полный гидролиз приводит к образованию моносахаридов или их производных, неполный - к ряду промежуточных олигосахаридов, в том числе и дисахаридов.

Полисахариды имеют большую молекулярную массу. Им присущ типичный для высокомолекулярных веществ более высокий уровень структурной организации макромолекул. Наряду с первичной структурой, т.е. с определенной последовательностью мономерных остатков, важную роль играет вторичная структура, определяемая пространственным расположением макромолекулярной цепи.

Полисахаридные цепи могут быть разветвленными или неразветвленными (линейными).

Полисахариды делят на группы:

• гомополисахаридов, состоящих из остатков одного моносахарида;

• гетерополисахаридов, состоящих из остатков разных моносахаридов.

К гомополисахаридам относятся многие полисахариды растительного (крахмал, целлюлоза, пектиновые вещества), животного (гликоген, хитин) и бактериального (декстраны) происхождения.

Гетерополисахариды, к числу которых относятся многие животные и бактериальные полисахариды, изучены меньше, но играют важную биологическую роль. Гетерополисахариды в организме связаны с белками и образуют сложные надмолекулярные комплексы.

10. Дисахариды (мальтоза, лактоза, лактулоза, сахароза, целлобиоза): строение, классификация (восстанавливающие и невосстанавливающие), цикло-оксо-таутомерия и их химические свойства: гидролиз, окисление редуцирующих сахаров.

Дисахариды (биозы) состоят из остатков двух моносахаридов и представляют собой гликозиды (полные ацетали), в которых один из остатков выполняет роль агликона. С ацетальной природой связана способность дисахаридов гидролизоваться в кислой среде с образованием моносахаридов.

Существуют два типа связывания моносахаридных остатков:

• за счет полуацетальной группы ОН одного моносахарида и любой спиртовой группы другого (в примере ниже - гидроксил при С-4); это группа восстанавливающих дисахаридов;

• с участием полуацетальных групп ОН обоих моносахаридов; это группа невосстанавливающих дисахаридов.