Tärkein > Hedelmä

Hiilihydraatit ovat niiden biologinen rooli ja luokitus. Ominaisuudet monosakkarideille - glukoosi, fruktoosi, galaktoosi, riboosi. Rakenne, lähteet, biologinen rooli. Oligosakkaridit: sakkaroosi, laktoosi, maltoosi. Lähteet, rakenne, biologinen rooli, entsymaattinen

Hiilihydraatit ovat kasvisolujen ja kudosten tärkein ravinto- ja tukimateriaali. Heidän roolinsa ihmisten ravitsemuksessa on suuri, ne ovat suurin osa eläinten ruokinnasta. Monet hiilihydraatit ovat laajalti käytössä suunnittelussa. Elävien organismien hiilihydraattien arvo on se, että ne ovat energinen materiaali - tärkein kaloreiden lähde. Sokeri - fermentoinnin ja hengityksen tärkein substraatti. Kaikki hiilihydraatit jaetaan kahteen ryhmään: monosakkarideihin tai monosakkarideihin ja polyooseihin tai polysakkarideihin, jotka koostuvat monosakkaridimolekyylien jäännöksistä.

1. Energia - hiilihydraattien hapettumisen aikana vapautuu tietty määrä energiaa, jota käytetään synteesireaktioissa, kuten yhdisteitä, kuten proteiineja, nukleiinihappoja, lipidejä, aineiden aktiivisessa siirtämisessä solukalvon läpi.

2. Rakenne - useimmat hiilihydraatit ovat osa soluseinämiä. Selluloosa, hemiselluloosa, pektiini-aineet muodostavat voimakkaan kasvinosan.

3. Suojaavat - hiilihydraatit ovat osa kasvien suojaavaa kudosta.

Monosakkaridit (pentoosit ja heksoosit) ovat helposti liukoisia veteen, kovempia alkoholissa, liukenemattomia eetteriin. Monilla niistä on makea maku.

Pentoosi. Näitä ovat arabinoosi, ksyloosi ja riboosi. Pentoseille on tunnusomaista tyypillinen yleinen reaktio - kun ne kuumennetaan kohtalaisen laimealla kloorivety- tai rikkihapolla, ne menettävät kolme vesimolekyyliä ja muodostavat haihtuvan heterosyklisen aldehydifurfuraalin 5-jäsenisen renkaan. D-Ribose on osa monia biologisesti tärkeitä aineita - ribonukleiinihappoja, joitakin koentsyymejä.

Heksooseiksi. K. Tärkeimmät heksoosit sisältävät glukoosia ja fruktoosia. Kukin niistä on kahdessa muodossa - ei-syklinen ja syklinen:

D-glukoosi (dekstroosi, rypälesokeri) vapaassa muodossa löytyy kasvien vihreistä osista, siemenistä, erilaisista hedelmistä ja marjoista, hunajasta. Mukana tärkkelys, kuitu, hemiselluloosat, glykogeeni, dekstriinit, sakkaroosi, maltoosi, raffinoosi, monet glykosidit. Puhdas glukoosi saadaan suurina määrinä hydrolysoimalla tärkkelys mineraalihapoilla tai entsyymeillä. Se fermentoidaan hiivalla alkoholiin.

D-fruktoosia (hedelmäsokeria, levuloosia) esiintyy kasvien vihreissä osissa, kukkien nektarissa, hedelmissä, siemenissä, hunajana. Sisältää sakkaroosin, raffinoosin ja levulesanin. Fruktoosi fermentoidaan hiivalla. Glukoosilla ja fruktoosilla on suuri merkitys taikinan fermentoinnissa.

Oligosakkarideja. Disakkaridien sakkaroosi, maltoosi ja raffinoosi trisakkaridi ovat erittäin tärkeitä.

Sakkaroosi (ruokosokeri, sokerijuurikas). Laajasti levitetty kasveissa, löytyy lehdistä, varret, siemenet, hedelmät, marjat, juuret, mukulat. Sillä on erittäin tärkeä rooli ihmisten ravinnossa. Liukenee helposti veteen. sakkaroosimolekyyli koostuu jäännöksistä a-D-glukoosista ja b-D-fruktoosista, jotka on kytketty toisiinsa 1,2-glykosidisidoksilla.

Kun lämmitetään sakkaroosiliuoksia happojen kanssa, se hydrolysoituu, jolloin muodostuu seos sen yksinkertaisista sokereista (glukoosi ja fruktoosi). Tätä seosta kutsutaan inverttisokeriksi, ja sakkaroosin jakaminen sen sokeriin kutsutaan inversioksi. Sakkaroosi hydrolysoidaan myös β-frukto- furanosidaasientsyymillä. Kuumentamalla sakkaroosin sulamispisteen yläpuolella karameloitu - kääntyy, dehydratoituu, kompleksisten aineiden seokseksi. Karamelisaatioprosessilla on suuri merkitys makeisteollisuudessa.

Maltoosi (mallasokeri). Sillä on sama empiirinen kaava kuin sakkaroosilla. Maltoosimolekyyli koostuu kahdesta tähteestä a-D-glukoosista, jotka on kytketty a-1,4-glykosidisidoksilla

Maltoosi palauttaa hiiva-aineen käymän glukoosin läsnä ollessa. Α-glukosidaasin (maltaasi) entsyymin vaikutuksesta se hydrolysoidaan muodostamaan kaksi a-D-glukoosimolekyyliä. Maltoosia ei käytännöllisesti katsoen sisällytetä normaaliin pilaantumattomaan viljaan, se kerääntyy viljaan vain itämisen aikana. Maltoosia esiintyy suurina määrinä maltaalla ja mallasuutteilla. Maltoosi muodostuu suurina määrinä välituotteena amylaasitärkkelyksen hydrolyysissä, sillä on tärkeä rooli testodedeniissä, koska hiiva- ja jauhoentsyymin a-glukosidaasin sisältämä halkaisu muodostaa hiivan kuluttaman glukoosin käymisen aikana.

Fruktoosia. makein sokereista. Sokerin makeus voidaan järjestää seuraavasti: fruktoosi> sakkaroosi> glukoosi> maltoosi. Ohran, rukiin, vehnän vilja sisältää keskimäärin 2–3% sokereita (pääasiassa sakkaroosia). Herneissä ja papusokerissa 4-7% ja soijasta 4–15%. Erityisesti paljon sokereita rukiin ja vehnän alkioihin - 16. 25%, maissi - noin 11%. Alkioissa sokeri koostuu sakkaroosista, joka on sekoitettu raffinoosin ja hyvin pienen määrän glukoosin ja fruktoosin kanssa. Viljan perifeerisissä kerroksissa sokerit ovat suurempia kuin keskiosissa.

Maltoosi koostuu

Disakkaridit (maltoosi, laktoosi, sakkaroosi)

Disakkaridit, kuten sakkaroosi, laktoosi, maltoosi jne. Ovat tavallisia ja tärkeitä elintarvikkeiden komponentteina.

Kemiallisen rakenteen mukaan disakkaridit ovat monosakkaridien glykosideja. Useimmat disakkaridit koostuvat heksooseista, mutta disakkaridit ovat luonnossa tunnettuja, jotka koostuvat yhdestä heksoosimolekyylistä ja yhdestä pentoosimolekyylistä.

Kun disakkaridi muodostuu, yksi monosakkaridimolekyyli muodostaa aina sidoksen toisen molekyylin kanssa käyttämällä sen hemiasetaalihydroksyyliä. Toinen monosakkaridimolekyyli voidaan liittää joko hemiasetaalihydroksidin tai jonkin alkoholihydroksyylien kanssa. Jälkimmäisessä tapauksessa yksi hemiasetaalihydroksyyli pysyy vapaana disakkaridimolekyylissä.

Maltoosia, vara-oligosakkaridia, esiintyy monissa kasveissa pieninä määrinä, se kerääntyy suurina määrinä maltaassa - yleensä ohran siemenissä, jotka ovat itäneet tietyissä olosuhteissa. Tästä syystä maltoosia kutsutaan usein mallasokiksi. Maltoosia muodostuu kasvi- ja eläinorganismeissa tärkkelyksen hydrolyysin seurauksena amylaasien vaikutuksesta.

Maltoosi sisältää kaksi D-glukopyranoosijäämiä, jotka on kytketty toisiinsa (1 4) glykosidisidoksella.

Maltoosilla on pelkistäviä ominaisuuksia, joita käytetään sen kvantitatiivisessa määrityksessä. Se liukenee helposti veteen. Ratkaisu havaitsee mutaation.

A-glukosidaasin (maltaasi) entsyymin vaikutuksesta mallasokeri hydrolysoituu muodostamaan kaksi glukoosimolekyyliä:

Maltoosia fermentoidaan hiivalla. Tätä maltoosikykyä käytetään oluen, etyylialkoholin jne. Tuotannon fermentointitekniikassa. tärkkelystä sisältävistä raaka-aineista.

Laktoosi - vara-disakkaridi (maitosokeri) - sisältyy maitoon (4-5%), ja se saadaan juustoteollisuudessa herasta erottamisen jälkeen. Fermentoitu vain kefiriin ja koumissiin sisältyvällä erityisellä laktoosihiivalla. Laktoosi on muodostettu b-D-galaktopyranoosin ja a-D-glukopyranoosin jäännöksistä, jotka on yhdistetty b- (1 → 4) -glykosidisidoksella. Laktoosi on pelkistävä disakkaridi, jossa glukoositähteeseen kuuluva vapaa hemiasetaalihydroksyyli ja happisilta yhdistää galaktoosijäännöksen ensimmäisen hiiliatomin glukoosijäännöksen neljänteen hiiliatomiin.

Laktoosi hydrolysoituu b-galaktosidaasin (laktaasi) avulla:

Laktoosi poikkeaa muista sokereista hygroskooppisuuden puuttuessa - se ei kostuta. Maitosokeria käytetään farmaseuttisena tuotteena ja imeväisten ravintoaineena. Laktoosi-mutarootin vesiliuokset, laktoosilla on 4-5 kertaa vähemmän makeaa makua kuin sakkaroosi.

Laktoosipitoisuus ihmisen maidossa on 8%. Ihmisen maidosta on eristetty yli 10 oligosakkaridia, jonka rakenteellinen fragmentti on laktoosi. Näillä oligosakkarideilla on suuri merkitys vastasyntyneiden suolistoflooran muodostumiselle, joista osa estää suoliston patogeenisten bakteerien, erityisesti laktuloosin, kasvua.

Sakkaroosi (ruokosokeri, sokerijuurikas) - tämä on vara-disakkaridi - on erittäin laajalle levinnyt kasveissa, varsinkin sokerijuurikasjuurissa (14-20%) sekä sokeriruo'on varret (14-25%). Sakkaroosi on kuljetussokeri, jonka muodossa hiili ja energia kuljetetaan laitoksen läpi. Se on sakkaroosin muodossa, että hiilihydraatit siirtyvät synteesipaikoista (lehdistä) paikkaan, jossa ne varastoidaan varastoon (hedelmät, juuret, siemenet).

Sakkaroosi koostuu a-D-glukopyranoosista ja b-D-frukto- furaanista, joka on kytketty a-1 → b-2-sidoksella glykosidisten hydroksyylien vuoksi:

Sakkaroosi ei sisällä vapaata hemiasetaalihydroksyyliä, joten se ei kykene hydroksi-okso-tautomerismin ja on ei-pelkistävä disakkaridi.

Kuumennettuna happojen tai a-glukosidaasi- ja b-frukto- furanosidaasi (invertaasi) entsyymien vaikutuksesta sakkaroosi hydrolysoituu, jolloin muodostuu seos yhtä suuria määriä glukoosia ja fruktoosia, jota kutsutaan inverttisokeriksi.

Tärkeimmät disakkaridit ovat sakkaroosi, maltoosi ja laktoosi. Kaikilla niillä on yleinen kaava C12H22O11, mutta niiden rakenne on erilainen.

Sakkaroosi koostuu kahdesta syklistä, jotka on kytketty toisiinsa glykosidihydroksidin avulla:

Maltoosi koostuu kahdesta glukoosijäännöksestä:

laktoosi:

Kaikki disakkaridit ovat värittömiä kiteitä, makea makuisia, hyvin liukoisia veteen.

Disakkaridien kemialliset ominaisuudet.

1) Hydrolyysi. Tämän seurauksena muodostuu kahden syklin tauon ja monosakkaridien välinen yhteys:

Diharidien - maltoosin ja laktoosin vähentäminen. Ne reagoivat hopeaoksidin ammoniakkiliuoksen kanssa:

Voi vähentää kupari (II) -hydroksidia kupari (I) -oksidiksi:

Pelkistyskyky selittyy muodon syklisen luonteen ja glykosidihydroksyylin sisällön perusteella.

Sakkaroosissa ei ole glykosidihydroksyyliä, joten syklinen muoto ei voi avautua ja siirtyä aldehydiin.

Disakkaridien käyttö.

Yleisin disakkaridi on sakkaroosi.

Disakkaridit (maltoosi, laktoosi, sakkaroosi)

Se on hiilihydraattien lähde ihmisravinnossa.

Laktoosi löytyy maidosta ja se saadaan siitä.

Maltoosia esiintyy viljan itävissä siemenissä ja se muodostuu tärkkelyksen entsymaattisesta hydrolyysistä.

Lisämateriaalia aiheesta: Disakkaridit. Disakkaridien ominaisuudet.

Kemia-laskimet

Kemiallisten elementtien yhdisteet

Kemia 7,8,9,10,11 luokka, EGE, GIA

Rauta ja sen yhdisteet.

Bohr ja sen yhdisteet.

Disakkaridien vähentäminen

Maltoosi tai mallasokeri on pelkistävien disakkaridien joukossa. Maltoosi saadaan tärkkelyksen osittaisella hydrolyysillä entsyymien tai happaman vesiliuoksen läsnä ollessa. Maltoosi on rakennettu kahdesta glukoosimolekyylistä (eli se on glukosidi). Glukoosi on läsnä maltoosissa syklisen hemiasetaalin muodossa. Lisäksi kahden syklin välinen yhteys muodostuu yhden molekyylin glykosidihydroksyylistä ja toisen neljännen tetraedrin hydroksyylistä. Maltoosimolekyylin rakenteen erityispiirre on se, että se on rakennettu glukoosin a-anomeeristä:

Vapaan glykosidihydroksyylin läsnäolo aiheuttaa maltoosin pääominaisuudet:

disakkaridit

Kyky tautomerismiin ja mutaatiotoimintaan:

Maltoosi voidaan hapettaa ja vähentää:

Pelkistävää disakkaridia varten voidaan saada fenyylihydratsoni ja rako:

Pelkistävä disakkaridi voidaan alkyloida metyylialkoholilla vetykloridin läsnä ollessa:

Riippumatta siitä, onko disakkaridi pelkistävä vai ei pelkistävä, se voidaan alkyloida metyylijodidin kanssa märän hopeaoksidin läsnä ollessa tai asetyloida etikkahappoanhydridillä. Tässä tapauksessa kaikki disakkaridin hydroksyyliryhmät tulevat reaktioon:

Toinen korkeamman polysakkaridihydrolyysin tuote on sellobioosidakkaridi:

Cellobioosi sekä maltoosi on rakennettu kahdesta glukoosijäännöksestä. Tärkein ero on se, että sellobioosimolekyylissä jäännökset on kytketty p-glykosidihydroksyylillä.

Solunoosimolekyylin rakenteen perusteella sen pitäisi olla pelkistävä sokeri. Hänellä on myös kaikki disakkaridien kemialliset ominaisuudet.

Toinen pelkistävä sokeri on laktoosi-maitosokeri. Tämä disakkaridi löytyy jokaisesta maidosta ja antaa sille maun maun, vaikka se on vähemmän makea kuin sokeri. Valmistettu β-D-galaktoosin ja a-D-glukoosin jäännöksistä. Galaktoosi on glukoosin epimeeri ja se erottuu neljännen tetraedronin kokoonpanosta:

Laktoosilla on kaikki pelkistävien sokerien ominaisuudet: tautomeria, mutarotaatiota, hapettumista laktobionihapoksi, pelkistystä, hydratsonien muodostumista ja aukkoja.

Lisäyspäivä: 2017-08-01; Katsottu: 141;

KATSO LISÄÄ:

Kysymys 2. Disakkaridit

Glykosidien muodostuminen

Glykosidisidoksella on tärkeä biologinen merkitys, koska tämän sidoksen kautta tapahtuu monosakkaridien kovalenttinen sitoutuminen oligo- ja polysakkaridien koostumukseen. Kun muodostuu glykosidisidos, yhden monosakkaridin anomeerinen OH-ryhmä vuorovaikutuksessa toisen monosakkaridin tai alkoholin OH-ryhmän kanssa. Kun näin tapahtuu, vesimolekyylin ja muodostumisen jakautuminen O-glykosidisidos. Kaikki lineaariset oligomeerit (paitsi disakkaridit) tai polymeerit sisältävät monomeerisiä tähteitä, jotka osallistuvat kahden glykosidisidoksen muodostamiseen, paitsi terminaaliset tähteet. Jotkut glykosidijäännökset voivat muodostaa kolme glykosidisidosta, joka on ominaista haarautuneille oligo- ja polysakkarideille. Oligo- ja polysakkarideilla voi olla monosakkaridin terminaalinen jäännös vapaan anomeerisen OH-ryhmän kanssa, jota ei käytetä glykosidisidoksen muodostamisessa. Tällöin, kun sykli avataan, on mahdollista muodostaa vapaa karbonyyliryhmä, joka kykenee hapet- tamaan. Tällaisilla oligo- ja polysakkarideilla on pelkistäviä ominaisuuksia ja siksi niitä kutsutaan pelkistäviksi tai pelkistäviksi.

Kuva - Polysakkaridin rakenne.

A. a-1,4-ja a-1,6-glykosidisidosten muodostaminen.

B. Lineaarisen polysakkaridin rakenne:

1 - a-1,4-glykosidisidokset manomeerien välillä;

2 - ei-pelkistävä pää (vapaan karbonyyliryhmän muodostuminen anomeerisessa hiilihydraatissa ei ole mahdollista);

3 - palautuspää (mahdollisesti avaamalla sykli muodostamalla vapaa karbonyyliryhmä anomeerisessa hiilessä).

Monosakkaridin monomeerinen OH-ryhmä voi olla vuorovaikutuksessa muiden yhdisteiden NH2-ryhmän kanssa, mikä johtaa N-glykosidisidoksen muodostumiseen. Samanlainen linkki on läsnä nukleotideissa ja glykoproteiineissa.

Kuva - N-glykosidisidoksen rakenne

Kysymys 2. Disakkaridit

Oligosakkaridit sisältävät kahdesta kymmeneen monosakkariditähteitä, jotka on kytketty glykosidisidoksella. Disakkaridit ovat yleisimpiä oligomeerisia hiilihydraatteja, jotka ovat vapaassa muodossa, ts. ei ole sidottu muihin yhdisteisiin. Kemiallisen luonteen mukaan disakkaridit ovat glykosideja, jotka sisältävät 2 monosakkaridia, jotka on kytketty glykosidisidoksella a- tai b-konfiguraatiossa. Ruoka sisältää pääasiassa disakkarideja, kuten sakkaroosia, laktoosia ja maltoosia.

Kuva - Ruoka-disakkaridit

Sakkaroosi on disakkaridi, joka koostuu a-D-glukoosista ja b-D-fruktoosista, joka on kytketty b-1,2-glykosidisidoksella. Sakkaroosissa molemmat glukoosi- ja fruktoositähteiden anomeeriset OH-ryhmät ovat mukana glykosidisidoksen muodostamisessa. Siksi sakkaroosi ei koske pelkistäviä sokereita. Sakkaroosi on liukoinen disakkaridi, jonka maku on makea.

Disakkarideja. Disakkaridien ominaisuudet.

Sakkaroosin lähde ovat kasvit, erityisesti sokeriruoko, sokeriruoko. Jälkimmäinen selittää triviaalisen nimen sakkaroosin - "ruokosokerin" esiintymisen.

Laktoosi - maitosokeri. Laktoosi hydrolysoidaan glukoosin ja galaktoosin muodostamiseksi. Tärkein nisäkkäiden maidon disakkaridi. Lehmänmaidossa on enintään 5% laktoosia, naisilla jopa 8%. Laktoosissa D-galaktoosijäännöksen ensimmäisen hiiliatomin anomeerinen OH-ryhmä kytketään b-glykosidisidoksella D-glukoosin neljänteen hiiliatomiin (b-1,4-sidos). Koska glukoositähteen anomeerinen hiiliatomi ei osallistu glykosidisidoksen muodostumiseen, siis laktoosi viittaa pelkistäviin sokereihin.

Maltozavodissa on tuotteita, jotka sisältävät osittain hydrolysoitua tärkkelystä, esimerkiksi mallas, olut. Maltoosi muodostuu tärkkelyksen hajoamisesta suolistossa ja osittain suuontelossa. maltoosi koostuu kahdesta D-glukoositähteestä, jotka on kytketty a-1,4-glykosidisidoksella. Viittaa pelkistäviin sokereihin.

Kysymys 3. Polysakkaridit:

luokitus

Monosakkariditähteiden rakenteesta riippuen polysakkaridit voidaan jakaa homopolysakkarideihin (kaikki monomeerit ovat identtisiä) ja heteropolysakkarideja (monomeerit ovat erilaisia). Molemmilla polysakkarideilla voi olla sekä monomeerien lineaarinen järjestely että haarautunut.

Seuraavat rakenteelliset erot polysakkaridien välillä erotetaan toisistaan:

  • ketjun muodostavien monosakkaridien rakenne;
  • glykosidisidosten tyyppi, jotka yhdistävät monomeerit ketjuihin;
  • monosakkariditähteiden sekvenssi ketjussa.

Polysakkaridit voidaan jakaa kolmeen pääryhmään riippuen suorittamistaan ​​toiminnoista (biologinen rooli):

  • varata polysakkarideja, jotka suorittavat energiatoiminnon. Nämä polysakkaridit toimivat glukoosin lähteenä, joita keho käyttää tarpeen mukaan. Hiilihydraattien varaustoiminto saadaan niiden polymeerisestä luonteesta. polysakkaridit kovempi liukoinen, siksi ne eivät vaikuta osmoottiseen paineeseen ja siksi voi kerääntyä soluun, esimerkiksi tärkkelys - kasvisoluissa, glykogeeni - eläinsoluissa;
  • rakenteelliset polysakkaridit, jotka tuottavat soluja ja elimiä mekaanisesti;
  • polysakkaridit, jotka muodostavat solunulkoisen matriisin, osallistua kudosten muodostumiseen sekä solujen lisääntymiseen ja erilaistumiseen. Solunulkoiset matriisipolysakkaridit ovat vesiliukoisia ja erittäin hydratoituja.

Lisäyspäivä: 2016-04-06; Katsottu: 583;

KATSO LISÄÄ:

Todellinen, empiirinen tai bruttokaava: C12H22O11

Maltoosin kemiallinen koostumus

Molekyylipaino: 342 297

Maltoosi (englanniksi. Mallas) - mallasokeri, 4-O-a-D-glukopyranosyyli-D-glukoosi, luonnollinen disakkaridi, joka koostuu kahdesta glukoosijäännöksestä; todettu suurina määrinä itävillä jyvillä (mallas) ohrasta, rukista ja muista jyvistä; myös tomaattien, siitepölyn ja nektarin joukossa.
Maltoosin biosynteesi P-D-glukopyranosyylifosfaatista ja D-glukoosista tunnetaan vain joissakin bakteerilajeissa. Eläinten ja kasvien organismeissa maltoosi muodostuu tärkkelyksen ja glykogeenin entsymaattisesta hajoamisesta (ks. Amylaasi).
Maltoosi imeytyy helposti ihmiskehoon. Maltoosin jakaminen kahteen glukoositähteeseen tapahtuu a-glukosidaasin tai maltaasin, joka on eläinten ja ihmisten ruoansulatusmehuissa, vaikutuksesta itävissä jyvissä, homeen sienissä ja hiivassa. Tämän entsyymin geneettisesti määrätty puute ihmisen suoliston limakalvossa johtaa maltoosin synnynnäiseen suvaitsemattomuuteen, joka on vakava sairaus, joka edellyttää maltoosin, tärkkelyksen ja glykogeenin poistamista ruokavaliosta tai maltaasin lisäämistä ruokaan.

a-maltoosi - (2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -5 - [(2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -2,3,4-trihydroksi-6- (hydroksimetyyli) oksanyyli] oksi-6- (hydroksimetyyli) oksaani-2,3,4-trioli
p-maltoosi - (2S, 3R, 4S, 5R, 6R) -5 - [(2R, 3R, 4S, 5R, 6R) -2,3,4-trihydroksi-6- (hydroksimetyyli) oksanyyli] oksi-6- (hydroksimetyyli) oksaani-2,3,4-trioli

Maltoosi on pelkistävä sokeri, koska sillä on substituoimaton hemiasetaalihydroksyyliryhmä.
Kun maltoosia kiehutetaan laimealla hapolla ja entsyymin vaikutuksesta, maltoosi hydrolysoidaan (muodostuu kaksi glukoosin C6H12O6-molekyyliä).
C12H22O11 + H20 → 2C6H12O6

(englanninkielisestä mallasöljystä), mallasokeri, luonnollinen disakkaridi, joka koostuu kahdesta glukoosijäännöstä; todettu suurina määrinä itävillä jyvillä (mallas) ohrasta, rukista ja muista jyvistä; myös tomaattien, siitepölyn ja nektarin joukossa. M. liukenee helposti veteen, sillä on makea maku; on pelkistävä sokeri, koska sillä on substituoimaton hemiasetaalihydroksyyliryhmä. M.: n biosynteesi b-D-glukopyranosyylifosfaatista ja D-glukoosista tunnetaan vain joissakin bakteerilajeissa. Eläinten ja kasvien organismeissa M.

muodostuu tärkkelyksen ja glykogeenin entsymaattisesta hajoamisesta (katso Amylaasi). M.: n jakautuminen kahteen glukoositähteeseen tapahtuu a-glukosidaasin tai maltaasin, joka on eläinten ja ihmisten ruoansulatusmehuissa, vaikutuksesta itävissä jyvissä, homeen sienissä ja hiivassa. Geneettisesti aiheuttama, että tämä entsyymi ei ole ihmisen suoliston limakalvossa, johtaa synnynnäiseen suvaitsemattomuuteen M. - vakava sairaus, joka edellyttää M.: n, tärkkelyksen ja glykogeenin ruokavaliosta poista- mista tai lisäämällä maltaasia ruokaan.

Lit.: Hiilihydraattien kemia, M., 1967; Harris G., ihmisen biokemiallisen genetiikan perusteet, käännetty englanniksi, M., 1973.

Kahden tyyppisiä disakkarideja (maltoosin ja sakkaroosin esimerkki): rakenteen ja ominaisuuksien ero. Biologinen merkitys

Disakkaridit, kuten sakkaroosi, laktoosi, maltoosi jne. Ovat tavallisia ja tärkeitä elintarvikkeiden komponentteina.

Kemiallisen rakenteen mukaan disakkaridit ovat monosakkaridien glykosideja. Useimmat disakkaridit koostuvat heksooseista, mutta disakkaridit ovat luonnossa tunnettuja, jotka koostuvat yhdestä heksoosimolekyylistä ja yhdestä pentoosimolekyylistä.

Kun disakkaridi muodostuu, yksi monosakkaridimolekyyli muodostaa aina sidoksen toisen molekyylin kanssa käyttämällä sen hemiasetaalihydroksyyliä. Toinen monosakkaridimolekyyli voidaan liittää joko hemiasetaalihydroksidin tai jonkin alkoholihydroksyylien kanssa. Jälkimmäisessä tapauksessa yksi hemiasetaalihydroksyyli pysyy vapaana disakkaridimolekyylissä.

Maltoosia, vara-oligosakkaridia, esiintyy monissa kasveissa pieninä määrinä, se kerääntyy suurina määrinä maltaassa, yleensä ohran siemenissä, jotka ovat itäneet tietyissä olosuhteissa. Tästä syystä maltoosia kutsutaan usein mallasokiksi. Maltoosia muodostuu kasvi- ja eläinorganismeissa tärkkelyksen hydrolyysin seurauksena amylaasien vaikutuksesta.

Maltoosi sisältää kaksi D-glukopyranoosijäämiä, jotka on kytketty toisiinsa (1 4) glykosidisidoksella.

Maltoosilla on pelkistäviä ominaisuuksia, joita käytetään sen kvantitatiivisessa määrityksessä. Se liukenee helposti veteen. Ratkaisu havaitsee mutaation.

A-glukosidaasin (maltaasi) entsyymin vaikutuksesta mallasokeri hydrolysoituu muodostamaan kaksi glukoosimolekyyliä:

Maltoosia fermentoidaan hiivalla. Tätä maltoosikykyä käytetään oluen, etyylialkoholin jne. Tuotannon fermentointitekniikassa. tärkkelystä sisältävistä raaka-aineista.

Sakkaroosi (ruokosokeri, sokerijuurikas) - tämä on vara-disakkaridi - on erittäin laajalle levinnyt kasveissa, varsinkin sokerijuurikasjuurissa (14-20%) sekä sokeriruo'on varret (14-25%). Sakkaroosi on kuljetussokeri, jonka muodossa hiili ja energia kuljetetaan laitoksen läpi. Se on sakkaroosin muodossa, että hiilihydraatit siirtyvät synteesipaikoista (lehdistä) paikkaan, jossa ne varastoidaan varastoon (hedelmät, juuret, siemenet).

Sakkaroosi koostuu a-D-glukopyranoosista ja b-D-frukto- furoosista, joka on liitetty a-1 → b-2-sidoksella glykosidisten hydroksyylien johdosta: Sakkaroosi ei sisällä vapaata hemiasetaalihydroksyyliä, joten se ei kykene hydroksi-okso-tautomeriaan eikä ole pelkistävä disakkaridi.

Kuumennettuna happojen tai a-glukosidaasi- ja b-frukto- furanosidaasi (invertaasi) entsyymien vaikutuksesta sakkaroosi hydrolysoituu, jolloin muodostuu seos yhtä suuria määriä glukoosia ja fruktoosia, jota kutsutaan inverttisokeriksi.

194.48.155.245 © studopedia.ru ei ole lähetettyjen materiaalien tekijä. Mutta tarjoaa mahdollisuuden vapaaseen käyttöön. Onko tekijänoikeusrikkomusta? Kirjoita meille | Ota yhteyttä.

Poista adBlock käytöstä!
ja päivitä sivu (F5)
erittäin tarpeellinen

maltoosi

Maltoosi ("maltum", joka on käännetty latinalaisesta merkityksestä "malt") on luonnollinen disakkaridi, joka on muodostunut kahdesta D-glukoosijäämästä, jotka on yhdistetty toisiinsa.

Toinen aineen nimi on ”mallasokeri”. Termi annettiin ranskalaiselle kemikalle Nikol Theodor de Saussurelle XIX-luvun alussa.

Yhdisteen pääasiallisena tehtävänä on toimittaa ihmiskehoa energialla. Maltoosia tuotetaan maltaan vaikutuksesta tärkkelykseen. "Vapaassa muodossa" olevaa sokeria esiintyy tomaateissa, homeen sienissä, hiivassa, itäneet ohran jyvät, appelsiinit, hunaja.

Yleistä tietoa

Maltose - mikä se on?

4 - O - a - D - glukopyranosyyli - D - glukoosi on valkoinen kiteinen jauhe, joka liukenee hyvin veteen, liukenematon eetteriin, etyylialkoholiin. Disakkaridi hydrolysoituu maltoosin entsyymillä ja hapoilla, joita esiintyy maksassa, veressä, haiman mehussa ja suolistossa, lihaksissa. Se palauttaa Fehlingin (kupari-tartraattireagenssi) ja hopeanitraatin liuokset.

Maltoosin kemiallinen kaava on C12H22O11.

Mikä on tuotteen ravintoarvo?

Mallasokeri, toisin kuin ruokosokeri ja juurikas, on vähemmän makea. Sitä käytetään elintarvikelisäaineena sbiten, mead, kvass, kotitekoinen olut valmistettaessa.

Mielenkiintoista on, että fruktoosin makeus on arviolta 173 pistettä, sakkaroosi - 100 pistettä, glukoosi - 81, maltoosi - 32 ja laktoosi - 16. Tästä huolimatta ylipaino-ongelmien välttämiseksi mitataan hiilihydraattien saanti kalorien määrän kanssa.

Maltoosin B: W: Y: n energiasuhde on 0%: 0%: 105%. Kalorit - 362 kcal / 100 grammaa tuotetta.

Disakkaridiaineenvaihdunta

Maltoosi imeytyy helposti ihmiskehoon. Yhdiste pilkotaan entsyymien maltase ja a-glukosidaasi vaikutuksella, jotka sisältyvät ruoansulatuskanavaan. Heidän poissaolonsa osoittaa kehon geneettistä vajaatoimintaa ja johtaa synnynnäiseen suvaitsevaisuuteen mallasokeria kohtaan. Tämän seurauksena hyvän terveyden ylläpitämiseksi on tärkeää, että tällaiset ihmiset poistavat ruokavaliosta kaikki elintarvikkeet, jotka sisältävät glykogeeniä, tärkkelystä, maltoosia tai säännöllisesti maltastaentsyymiä elintarvikkeisiin.

Normaalisti terveellä henkilöllä suuhun astumisen jälkeen disakkaridi altistetaan amylaasientsyymille. Sitten hiilihydraattiruoka tulee vatsaan ja suolistoon, jossa haiman entsyymit erittyvät sen ruoansulatukseen. Disakkaridin lopullinen käsittely monosakkarideiksi tapahtuu ohutsuolen vuorauksen läpi. Vapautuneet glukoosimolekyylit kattavat nopeasti henkilön energiakustannukset kovilla kuormilla. Lisäksi maltoosi muodostuu päävarantoyhdisteiden - tärkkelyksen ja glykogeenin - osittaisesta hydrolyyttisestä pilkkomisesta.

Sen glykeeminen indeksi on 105, joten diabeetikoiden tulisi jättää tämä tuote valikosta, koska se aiheuttaa terävän insuliinin vapautumisen ja nopean verensokeritason nousun.

Päivittäinen tarve

Maltoosin kemiallinen koostumus riippuu raaka-aineista, joista se on tuotettu (vehnä, ohra, maissi, ruis).

Samanaikaisesti mallasokerin keskimääräinen vitamiini- mineraalikompleksi sisältää seuraavat ravintoaineet:

Ravitsemusasiantuntijat suosittelevat sokerin saannin rajoittamista 100 grammaan päivässä. Samalla aikuisten maltoosimäärä päivässä voi nousta 35 grammaan.

Haiman kuormituksen vähentämiseksi ja lihavuuden kehittymisen estämiseksi mallasokerin päivittäisen normin käyttöä olisi vältettävä ottamasta muita sokeria sisältäviä tuotteita (fruktoosia, glukoosia, sakkaroosia). Vanhempia ihmisiä suositellaan vähentämään yhdistettä 20 grammaan päivässä.

Voimakas liikunta, urheilu, lisääntynyt henkinen aktiivisuus edellyttävät suurta energiankulutusta ja lisäävät kehon tarvetta maltoosille ja yksinkertaisille hiilihydraateille. Sedinaalinen elämäntapa, diabetes, istuva työ vaativat päinvastoin rajoittamaan disakkaridin määrää 10 grammaan päivässä.

Oireet, jotka osoittavat maltoosipuutoksen elimistössä:

  • masentunut mieliala;
  • heikkous;
  • vahvuuden puute;
  • apatia;
  • uupumus;
  • energian loppuminen.

Yleensä disakkaridin puuttuminen on harvinaista, koska ihmiskeho itse tuottaa yhdisteen glykogeenistä, tärkkelyksestä.

Mallasokerin yliannostuksen oireet:

  • ruoansulatushäiriöt;
  • allergiset reaktiot (ihottuma, kutina, palavat silmät, ihotulehdus, sidekalvotulehdus);
  • pahoinvointi;
  • turvotus;
  • apatia;
  • suun kuivuminen.

Jos ylijäämän oireet ilmenevät, maltoosia sisältävien elintarvikkeiden vastaanotto on peruutettava.

Hyödyt ja vahingot

Maltoosi on hienonnetun itetyn vehnän pastan koostumuksessa vitamiinien, kivennäisaineiden, kuitujen ja aminohappojen kaivos.

Se on kehon solujen yleinen energialähde. Muista, että mallasokerin pitkäaikainen varastointi johtaa hyödyllisten ominaisuuksien menetykseen.

Maltoosia ei saa ottaa ihmisille, joilla on suvaitsemattomuus, koska se voi aiheuttaa vakavaa vahinkoa ihmisten terveydelle.

Lisäksi sokerinen aine, jolla on hallitsematon käyttö, johtaa:

  • hiilihydraatin aineenvaihdunnan häiriöt;
  • lihavuus;
  • sydänsairauksien kehittyminen;
  • veren glukoosipitoisuuden nousu;
  • lisää kolesterolia;
  • varhaisen ateroskleroosin esiintyminen;
  • saaristolaitteen toiminnan väheneminen, prediabetes-tilan muodostuminen;
  • mahalaukun entsyymien erittymisen rikkominen;
  • hammaskiillon tuhoutuminen;
  • verenpainetauti;
  • heikentynyt koskemattomuus;
  • lisääntynyt väsymys;
  • päänsärkyä.

Hyvän terveyden ja terveyden säilyttämiseksi on suositeltavaa käyttää mallasokeria kohtuullisessa määrässä, joka ei ylitä päivittäistä määrää. Muuten tuotteen hyödyllisyysominaisuudet siirtyvät vahingolle, ja hän alkaa perustellusti perustella hiljaisen nimensä "makea kuolema".

lähteet

Maltoosia tuotetaan mallastamalla, jossa käytetään seuraavia viljakasveja: vehnä, maissi, ruis, riisi tai kaura. On mielenkiintoista, että homeen sienistä uutettu mallasokeri on osa melassia.

Hiilihydraatteja. Määritelmä, luokitus. Biologinen rooli

Karbonaatit (sokerit, sokerit) ovat orgaanisia aineita, jotka sisältävät karbonyyliryhmän ja useita hydroksyyliryhmiä [1]. Yhdisteiden luokan nimi on peräisin sanoista "hiilihydraatit", K. Schmidt ehdotti sitä ensin vuonna 1844. Tällaisen nimen ulkonäkö johtuu siitä, että ensimmäiset tiede tunnetut hiilihydraatit kuvattiin bruttokaavalla Cx(H2O)y, muodollisesti hiilen ja veden yhdisteitä.

Kaikki hiilihydraatit koostuvat yksittäisistä "yksiköistä", jotka ovat sokereita. Hiilihydraatit jaetaan monomeerien hydrolysointikyvyn mukaan kahteen ryhmään: yksinkertainen ja monimutkainen. Yhtä yksikköä sisältäviä hiilihydraatteja kutsutaan monosakkarideiksi, kaksi yksikköä ovat disakkarideja, kahdesta kymmeneen yksikköön kuuluvat oligosakkaridit ja yli kymmenen yksikköä ovat polysakkaridit. Tavanomaiset monosakkaridit ovat polyoksi-aldehydejä (aldoosia) tai polpoksiketoneja (ketoosit), joissa on lineaarinen hiiliatomiketju (m = 3-9), joista kukin (paitsi karbonyylihiili) liittyy hydroksyyliryhmään. Yksinkertaisin monosakkaridi, glyserolialdehydi, sisältää yhden asymmetrisen hiiliatomin ja tunnetaan kahtena optisena antipodina (D ja L). Monosakkaridit lisäävät nopeasti sokerin pitoisuutta veressä ja niillä on korkea glykeeminen indeksi, joten niitä kutsutaan myös nopeiksi hiilihydraateiksi. Ne liuotetaan helposti veteen ja syntetisoidaan vihreissä kasveissa. Hiilihydraatteja, jotka koostuvat kolmesta tai useammasta yksiköstä, kutsutaan monimutkaisiksi. Hitaasti hiilihydraatteja sisältävät elintarvikkeet lisäävät vähitellen glukoosipitoisuutta ja niillä on alhainen glykeeminen indeksi, joten niitä kutsutaan myös hitaiksi hiilihydraateiksi. Monimutkaiset hiilihydraatit ovat yksinkertaisten sokerien (monosakkaridien) polykondensaatiotuotteita, ja toisin kuin yksinkertaiset, ne voivat hajota monomeereiksi hydrolyyttisen pilkkomisprosessin aikana, jolloin muodostuu satoja ja tuhansia monosakkaridimolekyylejä.

Elävissä organismeissa esiintyy hiilihydraatteja seuraavat toiminnot:

1. Rakenne- ja tukitoiminnot. Hiilihydraatit ovat mukana eri tukirakenteiden rakentamisessa. Siten selluloosa on kasvisoluseinien päärakenneosa, kitiinillä on samanlainen tehtävä sienissä, ja se tarjoaa myös niveljalkaisten exoskeleton jäykkyyden [1].

2. Suojaava rooli kasveissa. Joillakin kasveilla on suojarakenteet (piikkejä, piikit jne.), Jotka koostuvat kuolleiden solujen soluseinistä.

3. Muovitoiminto. Hiilihydraatit ovat osa monimutkaisia ​​molekyylejä (esimerkiksi pentoosit (riboosi ja deoksiriboosi) ovat mukana ATP: n, DNA: n ja RNA: n rakentamisessa [7].

4. Energiatoiminto. Hiilihydraatit toimivat energialähteenä: 1 gramman hiilihydraattien hapettuminen vapauttaa 4,1 kcal energiaa ja 0,4 g vettä [7].

5. Reserve-toiminto. Hiilihydraatit toimivat varastointi- ravintoaineina: glykogeeni eläimissä, tärkkelys ja inuliini kasveissa [1].

6. Osmootti. Hiilihydraatit osallistuvat osmoottisen paineen säätelyyn kehossa. Siten veri sisältää 100-110 mg /% glukoosia, veren osmoottinen paine riippuu glukoosin pitoisuudesta.

7. Reseptorin toiminta. Oligosakkaridit ovat osa monien solureseptorien tai ligandimolekyylien reseptoriosaa.

18. Monosakkaridit: trioosit, tetrosit, pentoosit, heksoosit. Rakenne, avoimet ja sykliset muodot. Optinen isomeria. Glukoosin, fruktoosin kemialliset ominaisuudet. Laadukkaat reaktiot glukoosille.

Monosakkaridit (kreikkalaisista monosakkarista - ainoa, sakkari - sokeri) - yksinkertaiset hiilihydraatit, jotka eivät hydrolysoitu yksinkertaisemmiksi hiilihydraateiksi - ovat yleensä värittömiä, helposti liukenevia veteen, huonosti alkoholiin ja täysin liukenemattomia eetteriin, kiinteät läpinäkyvät orgaaniset yhdisteet [3 ], yksi tärkeimmistä hiilihydraattien ryhmistä, joka on yksinkertaisin sokerin muoto. Vesiliuoksilla on neutraali pH. Joillakin monosakkarideilla on makea maku. Monosakkaridit sisältävät karbonyyli- (aldehydi- tai ketoniryhmän), joten niitä voidaan pitää moniarvoisten alkoholien johdannaisina. Monosakkaridi, jonka karbonyyliryhmä sijaitsee ketjun päässä, on aldehydi ja sitä kutsutaan aldoosiksi. Karbonyyliryhmän missä tahansa muussa asemassa monosakkaridi on ketoni ja sitä kutsutaan ketoosiksi. Hiiliketjun pituudesta riippuen (kolmesta kymmeneen atomia) on triooseja, tetroseja, pentoseja, heksooseja, heptoseja ja niin edelleen. Niistä pentoosit ja heksoosit ovat luonteeltaan yleisimpiä [3]. Monosakkaridit ovat rakennuspalikoita, joista syntetisoidaan disakkarideja, oligosakkarideja ja polysakkarideja.

Luonnossa D-glukoosi (rypäleen sokeri tai dekstroosi, C6H12O6) - heksaaninen sokeri (heksoosi), monien polysakkaridien (polymeerien) rakenteellinen yksikkö (monomeeri) - disakkaridit: (maltoosi, sakkaroosi ja laktoosi) ja polysakkaridit (selluloosa, tärkkelys). Muita monosakkarideja tunnetaan yleisesti di-, oligo- tai polysakkaridien komponenteina ja niitä esiintyy harvoin vapaassa tilassa. Luonnolliset polysakkaridit ovat tärkeimmät monosakkaridilähteet [3].

Lisätään muutama tippa kupari (II) sulfaattiliuosta ja alkaliliuos glukoosiliuokseen. Kuparihydroksidisakkaa ei muodostu. Ratkaisu on maalattu kirkkaan sinisenä. Tässä tapauksessa glukoosi liuottaa kupari (II) -hydroksidia ja käyttäytyy kuin moniarvoinen alkoholi, muodostaen kompleksisen yhdisteen.
Lämmitä liuos. Näissä olosuhteissa reaktio kuparihydroksidin (II) kanssa osoittaa glukoosin pelkistäviä ominaisuuksia. Liuoksen väri alkaa muuttua. Ensin muodostuu keltainen Cu-sakka.2O, joka ajan mittaan muodostaa suurempia CuO-punaisia ​​kiteitä. Glukoosi hapetetaan glukonihapoksi.

19. Oligosakkaridit: rakenne, ominaisuudet. Disakkaridit: maltoosi, laktoosi, sellobioosi, sakkaroosi. Biologinen rooli.

pääosa oligosakkaridit sitä edustavat disakkaridit, joiden joukossa sakkaroosilla, maltoosilla ja laktoosilla on tärkeä merkitys eläinten organismille. Sellobioosi-disakkaridi on välttämätön kasvien elämälle.
Disakkaridit (bios) muodostavat kaksi identtistä tai erilaista monosakkaridia hydrolyysin aikana. Rakenteensa määrittämiseksi on tiedettävä, mistä monosista disakkaridi on rakennettu; missä muodossa, furanoosi tai pyranoosi, on monosakkaridi disakkaridissa; jossa on mukana jokin hydroksyylisitoutunut kaksi yksinkertaisen sokerin molekyyliä.
Disakkaridit voidaan jakaa kahteen ryhmään: ei-pelkistävät ja pelkistävät sokerit.
Trehaloosi (sienisokeri) kuuluu ensimmäiseen ryhmään. Se ei kykene tautomerismiin: näiden kahden glukoositähteen välinen esterisidos muodostuu molempien glukosidihydroksyylien osallistuessa
Toinen ryhmä sisältää maltoosia (mallasokeria). Se kykenee tautomerismiin, koska vain yhtä glukosidihydroksyyliä käytetään esterisidoksen muodostamiseksi ja siksi se sisältää aldehydiryhmän piilevässä muodossa. Pelkistävä disakkaridi kykenee mutaroitumaan. Se reagoi reagenssien kanssa karbonyyliryhmään (samanlainen kuin glukoosi), pelkistetään moniarvoiseksi alkoholiksi, hapetetaan hapoksi
Disakkaridien hydroksyyliryhmät alkavat alkylointi- ja asylointireaktioihin.
sakkaroosi (sokerijuurikas, ruokosokeri). Erittäin yleinen. Se on saatu sokerijuurikkaasta (enintään 28% kuiva-aineesta) ja sokeriruo'osta. Se ei ole pelkistävä sokeri, koska happisilta muodostuu molempien glykosidihydroksyyliryhmien osallistumisesta.

Maltoosi (englanniksi. Mallas) - mallasokeri, luonnollinen disakkaridi, joka koostuu kahdesta glukoosijäännöksestä; todettu suurina määrinä itävillä jyvillä (mallas) ohrasta, rukista ja muista jyvistä; myös tomaattien, siitepölyn ja nektarin joukossa. Maltoosi imeytyy helposti ihmiskehoon. Maltoosin jakaminen kahteen glukoosijäämään tapahtuu a-glukosidaasin tai maltaasin, joka on eläinten ja ihmisten ruoansulatusmehuissa, vaikutuksesta itävissä jyvissä, homeen sienissä ja hiivassa

Sellobioosi-4- (p-glukosidi) -glukoosi, disakkaridi, joka koostuu kahdesta glukoosijäännöksestä, jotka on kytketty p-glukosidisidoksella; selluloosan perusrakenneyksikkö. Sellobioosi muodostuu selluloosan entsymaattisesta hydrolyysistä märehtijöiden ruoansulatuskanavassa elävien bakteerien avulla. Sitten bakteriaalinen entsyymi β-glukosidaasi (sellobiaasi) pilkkoo sellobioosin glukoosiksi, joka varmistaa märehtijän selluloosan osan pilkkomisen biomassasta.

laktoosi (maitosokeri) C12H22O11 - disakkaridiryhmän hiilihydraatti, joka on maidossa. Laktoosimolekyyli koostuu glukoosin ja galaktoosin jäännöksistä. Käytetään ravinteiden valmistukseen, esimerkiksi penisilliinin valmistukseen. Käytetään apuaineena (täyteaineena) lääketeollisuudessa. Laktoosia käytetään tuottamaan laktoosia, joka on arvokas lääke suolistosairauksien, kuten ummetuksen, hoitoon.

20. Homopolysakkaridit: tärkkelys, glykogeeni, selluloosa, dekstriinit. Rakenne, ominaisuudet. Biologinen rooli. Laadullinen reaktio tärkkelykseen.

Homopolysakkaridit (glykaanit)), joka koostuu yhden monosakkaridin jäännöksistä, voi olla heksooseja tai pentoseja, eli heksoosia tai pentoosia voidaan käyttää monomeerinä. Polysakkaridin kemiallisesta luonteesta riippuen erotetaan glukaanit (glukoositähteistä), mannaanit (mannoosista), galaktaanit (galaktoosista) ja muut vastaavat yhdisteet. Homopolysakkaridien ryhmään kuuluvat kasvien (tärkkelyksen, selluloosan, pektiinien), eläimen (glykogeeni, kitiini) ja bakteerien (dekstraanien) alkuperäiset orgaaniset yhdisteet [3].

Polysakkaridit ovat välttämättömiä eläinten ja kasvien organismeille. Tämä on yksi tärkeimmistä kehon energianlähteistä, joka johtuu aineenvaihdunnasta. Polysakkaridit osallistuvat immuuniprosesseihin, tarjoavat solujen tarttumista kudoksiin, ovat biosfäärin orgaanisen aineen suurin osa.

Tärkkelys (C6H10O5)n - kahden homopolysakkaridin seos: lineaarinen amyloosi ja haaroittunut amylopektiini, alfa-glukoosi monomeerinä. Valkoinen amorfinen aine, joka ei liukene kylmään veteen ja joka kykenee turpoamaan ja osittain liukenemaan kuumaan veteen [3]. Molekyylipaino 10 5 - 10 7 Daltonia. Tärkkelys, joka on syntetisoitu eri kasveissa kloroplasteissa valon vaikutuksesta fotosynteesin aikana, eroaa jonkin verran jyvien rakenteesta, molekyylien polymerointitasosta, polymeeriketjujen rakenteesta ja fysikaalis-kemiallisista ominaisuuksista. Yleensä tärkkelyksen amyloosipitoisuus on 10-30%, amylopektiini - 70-90%. Amyloosimolekyyli sisältää keskimäärin noin 1 000 glukoositähdettä, jotka on liitetty yhteen alfa-1,4-sidosten kanssa. Amylopektiinimolekyylin erilliset lineaariset alueet koostuvat 20–30 tällaisesta yksiköstä, ja amylopektiinin haarapisteissä glukoosijäännökset kytketään ketjujen alfa-1,6-sidoksilla. Tärkkelyksen osittainen happohydrolyysi tuottaa polysakkarideja, joilla on vähemmän polymerointia - dekstriinejä (C6H10O5)p, ja täydellä hydrolyysillä - glukoosi [5].

Glykogeeni (C6H10O5)n - polysakkaridi, joka on rakennettu alfa-D-glukoosijäännöksistä - korkeampien eläinten ja ihmisten päävarantopolyysakkaridista, sisältyvät solujen sytoplasmaan lähes kaikissa elimissä ja kudoksissa, mutta sen suurin määrä kerääntyy lihaksissa ja maksassa. Glyogeenimolekyyli on rakennettu haarautuvista polyglukosidisistä ketjuista, joiden lineaarisessa sekvenssissä glukoositähteet on yhdistetty alfa-1,4-sidoksilla ja haarapisteissä ketjujen välisellä alfa-1,6-linkillä. Empiirinen glykogeenikaava on identtinen tärkkelyskaavan kanssa. Glykogeenin kemiallinen rakenne on lähellä amylopektiiniä, jolla on selvempi ketjun haarautuminen, joten sitä kutsutaan joskus epätarkaksi termillä "eläin tärkkelys". Molekyylipaino 10 5 - 10 8 daltonia ja enemmän [5]. Eläimissä se on kasvipolysakkaridin - tärkkelyksen rakenteellinen ja toiminnallinen analogi. Glykogeeni muodostaa energiavarannon, joka tarvittaessa kompensoi nopeasti äkillisen glukoosipitoisuuden, ja sen molekyylien voimakas haarautuminen johtaa suuren määrän terminaalijäämien läsnäoloon, mikä antaa mahdollisuuden tarvittavan määrän glukoosimolekyylejä nopeasti poistaa [3]. Toisin kuin triglyseridien (rasvojen) varastot, glykogeenivarasto ei ole niin tilava (kaloreita grammaa kohti). Ainoastaan ​​maksasoluihin (hepatosyytteihin) tallennettu glykogeeni voidaan käsitellä glukoosiksi koko kehon ravitsemiseksi, kun taas hepatosyytit kykenevät kerääntymään jopa 8 prosenttiin painostaan ​​glykogeeninä, joka on kaikkien solutyyppien suurin pitoisuus. Glukogeenin kokonaismassa aikuisten maksassa voi nousta 100-120 grammaan. Lihaksissa glykogeeni jaetaan glukoosiksi yksinomaan paikalliseen kulutukseen ja se kerääntyy paljon pienemmissä pitoisuuksissa (enintään 1% lihaksen kokonaismäärästä), mutta kokonaislihasvarasto voi ylittää maksan soluihin kertyneen varannon.

Selluloosa (solukudos) on kasvimaailman yleisin rakenteellinen polysakkaridi, joka koostuu alfa-glukoosijäännöksistä ja joka on esitetty beeta-pyranoosimuodossa. Siten selluloosamolekyylissä beeta-glukopyranoosimonomeeriset yksiköt on lineaarisesti kytketty beeta-1,4-sidoksilla. Selluloosan osittaisella hydrolyysillä muodostuu sellobioosidakkaridi ja täydellä hydrolyysillä D-glukoosi. Ihmisen ruoansulatuskanavassa selluloosaa ei hajota, koska ruoansulatusentsyymien joukko ei sisällä beeta-glukosidaasia. Kasvikuitujen optimaalisen määrän esiintyminen ruoassa edistää kuitenkin ulosteiden massojen normaalia muodostumista [5]. Korkean mekaanisen lujuuden ansiosta selluloosalla on merkitys kasvien vertailumateriaalina, esimerkiksi puun koostumuksessa sen osuus vaihtelee välillä 50 - 70%, ja puuvilla on lähes sata prosenttia selluloosasta.

Laadukas reaktio tärkkelykseen suoritetaan jodin alkoholiliuoksella. Kun vuorovaikutuksessa jodin kanssa tärkkelys muodostaa monimutkaisen yhdisteen, jossa on sini-violetti väri.

Hiilihydraatit ovat niiden biologinen rooli ja luokitus. Ominaisuudet monosakkarideille - glukoosi, fruktoosi, galaktoosi, riboosi. Rakenne, lähteet, biologinen rooli. Oligosakkaridit: sakkaroosi, laktoosi, maltoosi. Lähteet, rakenne, biologinen rooli, entsymaattinen

Hiilihydraatit ovat kasvisolujen ja kudosten tärkein ravinto- ja tukimateriaali. Heidän roolinsa ihmisten ravitsemuksessa on suuri, ne ovat suurin osa eläinten ruokinnasta. Monet hiilihydraatit ovat laajalti käytössä suunnittelussa. Elävien organismien hiilihydraattien arvo on se, että ne ovat energinen materiaali - tärkein kaloreiden lähde. Sokeri - fermentoinnin ja hengityksen tärkein substraatti. Kaikki hiilihydraatit jaetaan kahteen ryhmään: monosakkarideihin tai monosakkarideihin ja polyooseihin tai polysakkarideihin, jotka koostuvat monosakkaridimolekyylien jäännöksistä.

1. Energia - hiilihydraattien hapettumisen aikana vapautuu tietty määrä energiaa, jota käytetään synteesireaktioissa, kuten yhdisteitä, kuten proteiineja, nukleiinihappoja, lipidejä, aineiden aktiivisessa siirtämisessä solukalvon läpi.

2. Rakenne - useimmat hiilihydraatit ovat osa soluseinämiä. Selluloosa, hemiselluloosa, pektiini-aineet muodostavat voimakkaan kasvinosan.

3. Suojaavat - hiilihydraatit ovat osa kasvien suojaavaa kudosta.

Monosakkaridit (pentoosit ja heksoosit) ovat helposti liukoisia veteen, kovempia alkoholissa, liukenemattomia eetteriin. Monilla niistä on makea maku.

Pentoosi. Näitä ovat arabinoosi, ksyloosi ja riboosi. Pentoseille on tunnusomaista tyypillinen yleinen reaktio - kun ne kuumennetaan kohtalaisen laimealla kloorivety- tai rikkihapolla, ne menettävät kolme vesimolekyyliä ja muodostavat haihtuvan heterosyklisen aldehydifurfuraalin 5-jäsenisen renkaan. D-Ribose on osa monia biologisesti tärkeitä aineita - ribonukleiinihappoja, joitakin koentsyymejä.

Heksooseiksi. K. Tärkeimmät heksoosit sisältävät glukoosia ja fruktoosia. Kukin niistä on kahdessa muodossa - ei-syklinen ja syklinen:

D-glukoosi (dekstroosi, rypälesokeri) vapaassa muodossa löytyy kasvien vihreistä osista, siemenistä, erilaisista hedelmistä ja marjoista, hunajasta. Mukana tärkkelys, kuitu, hemiselluloosat, glykogeeni, dekstriinit, sakkaroosi, maltoosi, raffinoosi, monet glykosidit. Puhdas glukoosi saadaan suurina määrinä hydrolysoimalla tärkkelys mineraalihapoilla tai entsyymeillä. Se fermentoidaan hiivalla alkoholiin.

D-fruktoosia (hedelmäsokeria, levuloosia) esiintyy kasvien vihreissä osissa, kukkien nektarissa, hedelmissä, siemenissä, hunajana. Sisältää sakkaroosin, raffinoosin ja levulesanin. Fruktoosi fermentoidaan hiivalla. Glukoosilla ja fruktoosilla on suuri merkitys taikinan fermentoinnissa.

Oligosakkarideja. Disakkaridien sakkaroosi, maltoosi ja raffinoosi trisakkaridi ovat erittäin tärkeitä.

Sakkaroosi (ruokosokeri, sokerijuurikas). Laajasti levitetty kasveissa, löytyy lehdistä, varret, siemenet, hedelmät, marjat, juuret, mukulat. Sillä on erittäin tärkeä rooli ihmisten ravinnossa. Liukenee helposti veteen. sakkaroosimolekyyli koostuu jäännöksistä a-D-glukoosista ja b-D-fruktoosista, jotka on kytketty toisiinsa 1,2-glykosidisidoksilla.

Kun lämmitetään sakkaroosiliuoksia happojen kanssa, se hydrolysoituu, jolloin muodostuu seos sen yksinkertaisista sokereista (glukoosi ja fruktoosi). Tätä seosta kutsutaan inverttisokeriksi, ja sakkaroosin jakaminen sen sokeriin kutsutaan inversioksi. Sakkaroosi hydrolysoidaan myös β-frukto- furanosidaasientsyymillä. Kuumentamalla sakkaroosin sulamispisteen yläpuolella karameloitu - kääntyy, dehydratoituu, kompleksisten aineiden seokseksi. Karamelisaatioprosessilla on suuri merkitys makeisteollisuudessa.

Maltoosi (mallasokeri). Sillä on sama empiirinen kaava kuin sakkaroosilla. Maltoosimolekyyli koostuu kahdesta tähteestä a-D-glukoosista, jotka on kytketty a-1,4-glykosidisidoksilla

Maltoosi palauttaa hiiva-aineen käymän glukoosin läsnä ollessa. Α-glukosidaasin (maltaasi) entsyymin vaikutuksesta se hydrolysoidaan muodostamaan kaksi a-D-glukoosimolekyyliä. Maltoosia ei käytännöllisesti katsoen sisällytetä normaaliin pilaantumattomaan viljaan, se kerääntyy viljaan vain itämisen aikana. Maltoosia esiintyy suurina määrinä maltaalla ja mallasuutteilla. Maltoosi muodostuu suurina määrinä välituotteena amylaasitärkkelyksen hydrolyysissä, sillä on tärkeä rooli testodedeniissä, koska hiiva- ja jauhoentsyymin a-glukosidaasin sisältämä halkaisu muodostaa hiivan kuluttaman glukoosin käymisen aikana.

Fruktoosia. makein sokereista. Sokerin makeus voidaan järjestää seuraavasti: fruktoosi> sakkaroosi> glukoosi> maltoosi. Ohran, rukiin, vehnän vilja sisältää keskimäärin 2–3% sokereita (pääasiassa sakkaroosia). Herneissä ja papusokerissa 4-7% ja soijasta 4–15%. Erityisesti paljon sokereita rukiin ja vehnän alkioihin - 16. 25%, maissi - noin 11%. Alkioissa sokeri koostuu sakkaroosista, joka on sekoitettu raffinoosin ja hyvin pienen määrän glukoosin ja fruktoosin kanssa. Viljan perifeerisissä kerroksissa sokerit ovat suurempia kuin keskiosissa.