Пред.
След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
МОНОСАХАРИДЫСтруктура глюкозыЛинейная формула глюкозы (альдогексоза, рис. 14.1, А) может объяснить ряд ее свойств, но в термодинамическом отношении более предпочтительна циклическая формула, которая полностью объясняет химические свойства глюкозы. Для большинства целей структурную формулу глюкозы можно изображать в виде простого кольца с передачей перспективы, как это предложил Хеуорс (рис. 14.1, Б). По данным рентгеноструктурного анализа шестичленное кольцо, содержащее один атом кислорода, в действительности имеет конформацию кресла (рис. 14.1, В) Изомерия сахаровСоединения, имеющие одну и ту же структурную формулу, но различающиеся по пространственной конфигурации, называются стереоизомерами.
Рис. 14.1.
Рис. 14.2. D- и L-изомеры глицерозы и глюкозы. Образование таких изомеров оказывается возможным при вхождении в состав молекулы асимметрических атомов углерода (к которым присоединены четыре различных атома или группы). Число возможных изомеров данного соединения зависит от числа асимметрических атомов углерода 1. D и L: обозначение изомера как Присутствие асимметрических атомов углерода является причиной оптической активности соединения. Если пучок плоскополяризованного света проходит через раствор оптического изомера, плоскость поляризации света поворачивается либо вправо (правовращающий изомер, +), либо влево (левовращающий изомер, -). Соединение обозначают D( -), D( + ), L( -) или Если D- и 2. Пиранозные и фуранозные кольцевые структуры. Эта терминология основана на существовании двух устойчивых кольцевых структур моносахаридов, сходных со структурами пирана или фурана (рис. 14.3). Кольцевую структуру могут принимать и кетозы (например, 3. а- и
Рис. 14.3. Пиранозная и фуранозная формы глюкозы.
Рис. 14.4. Пиранозная и фуранозная формы фруктозы. Циклическая структура сохраняется и в растворе, но при этом происходит образование изомеров относительно положения 1, которое занимает карбонильный или аномерный атом углерода, что приводит к образованию смеси а-глюкопиранозы (36%) и Р-глюкопиранозы 4. Эпимеры. Изомеры, различающиеся по конфигурации положением групп —Н и —ОН при втором, третьем и четвертом атомах углерода, называются эпимерами. Биологически наиболее важными эпимерами глюкозы являются манноза и галактоза, образующиеся путем эпимеризации при атомах углерода 2 и 4 соответственно (рис. 14.6). 5. Альдокето-изомеризация. Фруктоза имеет ту же химическую формулу, что и глюкоза, но отличается по структурной формуле, поскольку фруктоза содержит потенциальную кетонную группу в положении 2, а глюкоза — потенциальную альдегидную группу в положении 1 (рис. 14.3 и 14.4).
Рис. 14.5. Мутаротация глюкозы. Физиологически важные моносахаридыВ ходе метаболической деградации глюкозы при гликолизе образуются производные различных триоз. Метаболические превращения глюкозы по пентозофосфатному пути приводят к образованию производных триоз, тетроз и пентоз, а также к образованию семиуглеродного сахара (седогептулозы). Пятиуглеродные моносахариды, пентозы, являются важными компонентами нуклеотидов, нуклеиновых кислот и многих коферментов (табл. 14.1). Из гексоз наиболее важное физиологическое значение имеют глюкоза, галактоза, фруктоза и манноза (табл. 14.2). Структура биологически важных альдосахаров показана на рис. 14.7. Пять кетосахаров, играющих важную роль в метаболизме, представлены на рис. 14.8. Самостоятельное значение имеют производные глюкозы, содержащие карбоксильную группу: а-D-глюкуронат (компонент глюкуронидов и гликоза-миногликанов) и его метаболические производные Р-L-идуронат (компонент гликозаминогликанов, рис. 14.9) и L-гулонат (участвует в метаболизме уроновой кислоты, см. рис. 21.1). ГликозидыГликозиды — это соединения, образующиеся путем конденсации моносахарида (или моносахаридного остатка в составе более сложного сахара) с гидроксильной группой другого соединения, которым может быть другой моносахарид или вещество неуглеводной природы (тогда его называют агликоном). Гликозидную связь называют ацетальной, так как она образуется в результате реакции между тюлуацетальной группой (образующейся при взаимодействии альдегида с —ОН-группой) и другой — ОН-группой. Если полуацетальная группа принадлежит
Рис. 14.6. Эпимериэация глюкозы. Таблица 14.1. Физиологически важные пентозы
глюкозе, образующееся соединение называют глюкозидом, если галактозе—галактозидом и т.д. Гликозиды найдены в составе многих лекарств и пряностей, они являются также компонентами животных тканей. Агликонами могут быть метанол, глицерол, какой-либо стерол или фенол. Гликозиды, имеющие важное медицинское значение, а именно влияющие на работу сердца (сердечные гликозиды), содержат в качестве агликонового компонента стероиды; так, из наперстянки и строфанта выделен гликозид уабаин — ингибитор ДезоксисахараУ дезоксисахаров одна из гидроксильных групп, присоединенных к кольцевой структуре, замещена на атом водорода. Они образуются при гидролизе ряда соединений, играющих важную роль в биологических процессах. Примером служит дезоксирибоза (рис. 14.11), входящая в состав нуклеиновых кислот (ДНК). Другими примерами дезоксисахаров являются L-фукоза (рис. 14.17) - компонент ряда гликопротеинов и 2-дезоксиглюкоза—ингибитор метаболизма глюкозы. Таблица 14.2. Физиологически важные гексозы
(см. скан) Рис. 14.7. Структурные соотношения между альдозами (см. скан) Рис. 14.8. Кетозы (ряд примеров).
Рис. 14.9. a-D-Глюкуронат (слева) и P-L-идуронат (справа) Аминосахара (гексозамины)Примерами аминосахаров служат D-глюкозамин (рис. 14.12), D-галактозамин и D-маннозамин — все эти вещества обнаружены в природе. Глюкозамин является компонентом гиалуроновой кислоты. Галактозамин (хондрозамин) входит в состав хондроитина (см. гл. 54). Ряд антибиотиков (эритромицин, карбомицин) содержит в своем составе аминосахара. Считается, что аминосахара вносят существенный вклад в биологическую активность этих антибиотиков.
|
1 |
Оглавление
|