Презентация на тему: ЛЕКЦИЯ № 15

ЛЕКЦИЯ № 15
Углеводы чрезвычайно распространены в природе
ЛЕКЦИЯ № 15
Классификация углеводов
Монозы –альдегидо- или кетоспирты
Число стереоизомеров зависит от числа хиральных центров и определяется по формуле
ВАЖНЕЙШИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ ПЕНТОЗ
ВАЖНЕЙШИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ ГЕКСОЗ
ЛЕКЦИЯ № 15
ТАУТОМЕРИЯ МОНОЗ
Происхождение названия циклических форм моноз
Наиболее общепринятой формой изображения циклических форм углеводов являются структуры Хеуорса
Формулы Хеуорса Гидроксильная группа при новом центре асимметрии является полуацетальной ( помечена красным ). Этот гидроксил называют также гликозидным.
При замыкании пятичленного цикла из D- глюкозы образуется α - Д-глюкофураноза и β - Д- глюкофураноза
Формулы Хеуорса
ЛЕКЦИЯ № 15
КОНФОРМАЦИЯ МОНОЗ
КОНФОРМАЦИЯ МОНОЗ
Взаимопревращение форм глюкозы друг в друга через образование линейной конформации носит название мутаротации :
Производные моносахаридов
Производные моносахаридов 2) N -ацетилнейраминовая кислота (сиаловая кислота) –выстилает стенки сосудов. Сиаловая кислота препятствует отложению холестерина на
Производные моносахаридов Аскорбиновая кислота (витамин С)
Образование биоз Биозы довольно широко распространены в растительных и живых организмах.
Образование биоз с β -связью
Сравнительно редко встречается в свободном состоянии дисахарид целлобиоза, являющаяся структурной единицей целлюлозы:
Лактоза встречается чаще всего в молочной сыворотке, откуда получила свое тривиальное название. Женское молоко содержит до 8 % лактозы. Лактоза –
Очень широко в растительных материалах встречается и сахароза, соединение остатков глюкозы и фруктозы. Сахароза – невосстанавливающая биоза
Прочие дисахариды очень редки. К ним относятся невосстанавливающая биоза – трегалога. В ее структуре оба полуацетальных гидроксила у глюкозы заняты
Еще более редкими являются трисахариды и тетрасахариды. Вообще, в природе олигосахариды (содержащие от 3 до 8 остатков моносахаров) практически не встречаются.
Химические свойства моносахаридов 1. Реакции карбонильной группы
Получение уроновых кислот
Проба Троммера
Реакция восстановления карбонильной группы моноз
Реакция углеводов со спиртами Углеводы взаимодействуют со спиртами как в карбонильной, так и в полуацетальной форме
Реакции алкилирования по полуацетальному или гликозидному гидроксилу
ЛЕКЦИЯ № 15
Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе моноз
1/37
Средняя оценка: 4.6/5 (всего оценок: 88)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (556 Кб)
1

Первый слайд презентации: ЛЕКЦИЯ № 15

УГЛЕВОДЫ МОНОЗЫ, БИОЗЫ

Изображение слайда
2

Слайд 2: Углеводы чрезвычайно распространены в природе

В биосфере Земли на долю углеводов приходится до 50% биомассы. Углеводы образуются в результате фотосинтеза СХЕМА ФОТОСИНТЕЗА солнечная энергия хСО 2 +уН 2 О → С х (Н 2 О ) y + хО 2

Изображение слайда
3

Слайд 3

ОКИСЛЕНИЕ УГЛЕВОДОВ аэробный процесс Сх(Н 2 О) Y + х О 2 → х СО 2 + у Н 2 О + 38 АТФ Важнейшая биологическая роль углеводов – энергетическая Электронотранспортная цепь НАДН → Флавинадениндинклеотид (ФАДН) → Кофермент Q 10 → Цитохром b → Цитохром c → Цитохром a → O 2 О 2 + 2 е →2 О 2- 2 Н (от субстрата) – 2 e → 2 H + О 2- + 2H + → H 2 O

Изображение слайда
4

Слайд 4: Классификация углеводов

тетрозы Восстанавливающие моногликаны пентозы Невосстанавливающие гетерогликаны гексозы

Изображение слайда
5

Слайд 5: Монозы –альдегидо- или кетоспирты

Изображение слайда
6

Слайд 6: Число стереоизомеров зависит от числа хиральных центров и определяется по формуле

N= 2 n, где n - число хиральных центров ; у тетроз : N=2 2 =4 ( 2 изомера из D -ряда, 2- L -ряда) у пентоз : N=2 3 =8 (4 изомера D -ряда, 4 изомера- L -ряда) у гексоз : N=2 4 =16 ( 8 изомеров D -ряда, 8-изомеров L- ряда)

Изображение слайда
7

Слайд 7: ВАЖНЕЙШИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ ПЕНТОЗ

СОН ОН Н ОН Н НО Н СН 2 ОН СОН Н ОН ОН Н Н Н СН 2 ОН СОН ОН ОН ОН Н Н Н СН 2 ОН * * * D – рибоза (РНК) D - ксилоза D –2-дезоксирибоза эпимеры (ДНК) Эпимерами называют изомеры, различающиеся конфигурацией только при одном из хиральных центров

Изображение слайда
8

Слайд 8: ВАЖНЕЙШИЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ ГЕКСОЗ

* СОН НО НО ОН ОН СН 2 ОН Н Н Н Н * * * * СОН Н НО ОН ОН СН 2 ОН ОН Н Н Н * * * ОН * СОН Н НО Н ОН СН 2 ОН Н НО Н * * * О * СН 2 ОН ОН ОН СН 2 ОН Н Н Н * * С D - манноза D - галактоза D -фруктоза D - глюкоза ЭПИМЕРЫ (различия у 2 атома углерода) ЭПИМЕРЫ (различия у 4 атома углерода). ДИАСТЕРЕОМЕРЫ

Изображение слайда
9

Слайд 9

5-гидрокси пентаналь Полуацеталь

Изображение слайда
10

Слайд 10: ТАУТОМЕРИЯ МОНОЗ

С ОН ОН Н ОН Н НО Н Н О СН 2 ОН Н + С Н ОН Н ОН Н НО Н Н О СН 2 ОН НО α,Д - глюкопираноза β,Д-глюкопираноза Н ОН С О Н ОН ОН Н НО Н Н СН 2 ОН - δ + δ

Изображение слайда
11

Слайд 11: Происхождение названия циклических форм моноз

фуран пиран В названии пятичленных циклов к родоначальному слову фуран или пиран добавляется суффикс оза, обозначающий принадлежность к углеводам

Изображение слайда
12

Слайд 12: Наиболее общепринятой формой изображения циклических форм углеводов являются структуры Хеуорса

Изображение слайда
13

Слайд 13: Формулы Хеуорса Гидроксильная группа при новом центре асимметрии является полуацетальной ( помечена красным ). Этот гидроксил называют также гликозидным. Гликозидный гидроксил проявляет более высокую реакционную способность по сравнению с остальными гидроксилами в молекуле углеводов

Н О ОН Н ОН ОН Н НО Н Н СН 2 ОН ОН О Н Н ОН ОН Н НО Н Н СН 2 ОН α, Д - глюкопираноза β, Д - глюкопираноза

Изображение слайда
14

Слайд 14: При замыкании пятичленного цикла из D- глюкозы образуется α - Д-глюкофураноза и β - Д- глюкофураноза

ОН ОН Н С О Н ОН Н НО Н Н СН 2 ОН - δ + δ 4 С ОН ОН Н ОН Н НО Н Н О СН 2 ОН Н СН 2 ОН С Н ОН Н ОН Н НО Н Н О НО + α,Д-глюкофураноза β,Д-глюкофураноза

Изображение слайда
15

Слайд 15: Формулы Хеуорса

О Н ОН Н ОН Н ОН Н НО Н СН 2 ОН Н НО О ОН Н ОН Н ОН Н Н СН 2 ОН α,Д - глюкофураноза β,Д - глюкофураноза

Изображение слайда
16

Слайд 16

Изображение слайда
17

Слайд 17: КОНФОРМАЦИЯ МОНОЗ

О О конформация кресла конформация ванны

Изображение слайда
18

Слайд 18: КОНФОРМАЦИЯ МОНОЗ

О Н Н ОН ОН Н НО НО СН 2 ОН НО ОН О Н ОН Н НО Н СН 2 ОН α,Д-глюкопираноза (32%) β,Д – глюкопираноза (68%)

Изображение слайда
19

Слайд 19: Взаимопревращение форм глюкозы друг в друга через образование линейной конформации носит название мутаротации :

Изображение слайда
20

Слайд 20: Производные моносахаридов

1) АМИНОСАХАРА Н О ОН СОН Н N Н – С – СН 3 ОН СН 2 ОН НО Н Н 2- N - ацетил- D - глюкозамин СОН Н N Н 2 НО НО Н Н Н ОН СН 2 ОН D -галактозамин

Изображение слайда
21

Слайд 21: Производные моносахаридов 2) N -ацетилнейраминовая кислота (сиаловая кислота) –выстилает стенки сосудов. Сиаловая кислота препятствует отложению холестерина на стенках сосудов и образованию атеросклеротических бляшек

+ δ Н СОН С О СН 2 НО Н О ОН С СН 3 –С - N Н ОН СН 2 ОН Н Н Н Н О - δ альдольная конденсация —— → ОН О СОН С = О СН 2 Н – С - ОН Н Н ОН СН 2 ОН Н 3 С –С - Н N НО Н Н N- ацетилнейраминовая кислота N -ацетил- D -маннозамин

Изображение слайда
22

Слайд 22: Производные моносахаридов Аскорбиновая кислота (витамин С)

Синтез аскорбиновой кислоты -Н 2 О аскорбиновая кислота 2-оксо – L - гулоновая кислота аскорбиновая кислота

Изображение слайда
23

Слайд 23: Образование биоз Биозы довольно широко распространены в растительных и живых организмах

+ ά - D- глюкопираноза ά - D- глюкопираноза + ά - D- глюкопиранозил-1-4 -ά - D -глюкопираноза (мальтоза) (ВОССТАНАВЛИВАЮЩАЯ БИОЗА) +Н 2 О

Изображение слайда
24

Слайд 24: Образование биоз с β -связью

+Н 2 О β – D- глюкопираноза Β - D -глюкопиранозил- ά - D- глюкопираноза (целлобиоза) (ВОССТАНАВЛИВАЮЩАЯ БИОЗА) ά - D -глюкопираноза

Изображение слайда
25

Слайд 25: Сравнительно редко встречается в свободном состоянии дисахарид целлобиоза, являющаяся структурной единицей целлюлозы:

Изображение слайда
26

Слайд 26: Лактоза встречается чаще всего в молочной сыворотке, откуда получила свое тривиальное название. Женское молоко содержит до 8 % лактозы. Лактоза – восстанавливающая биоза

Изображение слайда
27

Слайд 27: Очень широко в растительных материалах встречается и сахароза, соединение остатков глюкозы и фруктозы. Сахароза – невосстанавливающая биоза

Изображение слайда
28

Слайд 28: Прочие дисахариды очень редки. К ним относятся невосстанавливающая биоза – трегалога. В ее структуре оба полуацетальных гидроксила у глюкозы заняты образованием гликозидной связи

Изображение слайда
29

Слайд 29: Еще более редкими являются трисахариды и тетрасахариды. Вообще, в природе олигосахариды (содержащие от 3 до 8 остатков моносахаров) практически не встречаются. В грибах и сахарной свекле присутствует трисахарид раффиноза:

Изображение слайда
30

Слайд 30: Химические свойства моносахаридов 1. Реакции карбонильной группы

Качественной реакцией на глюкозу является реакция «серебряного зеркала» (реакция Толленса): ─────→ [Ag(NH 3 ) 2 ]OH D- глюкоза Глюконовая кислота 2Ag + 3NH3 + H2O

Изображение слайда
31

Слайд 31: Получение уроновых кислот

─────→ Ферментативное окисление ↔↔ D- глюкоза D -глюкуроновая кислота Циклическая форма D -глюкуроновой кислоты

Изображение слайда
32

Слайд 32: Проба Троммера

─────→ ─────→ С u(OH) 2 нагревание D -глюкоза Хелатный комплекс, обладает свойствами окислителя D D- глюконовая кислота + С u 2 O  оксид меди (красный цвет) 2

Изображение слайда
33

Слайд 33: Реакция восстановления карбонильной группы моноз

D -глюкоза D- сорбит ─────→ Н 2 * СН 2 О H Н НО ОН ОН СН 2 ОН ОН Н Н Н * * * Ni, Pt,Pd (катализатор)

Изображение слайда
34

Слайд 34: Реакция углеводов со спиртами Углеводы взаимодействуют со спиртами как в карбонильной, так и в полуацетальной форме

─────→ ─────→ С 2 Н 5 OH C 2 H 5 OH D- глюкоза Полуацеталь D -глюкозы Ацеталь D -глюкозы

Изображение слайда
35

Слайд 35: Реакции алкилирования по полуацетальному или гликозидному гидроксилу

ОН О Н ОН ОН НО СН 2 ОН СН 3 ОН НС l (газ) ОН ОН О Н О-СН 3 НО СН 2 ОН + Н 2 О О-метил- α,Д-глюкопираноза α,Д-глюкопираноза

Изображение слайда
36

Слайд 36

Реакции алкилирования по всем 5 гидроксильным группам СН 3 Cl + Н 2 О Реакции ацилирования по всем 5 гидроксильным группам α,Д-глюкопираноза пента метил- α,Д-глюкопираноза - Пента ацетил- α,Д-глюкопираноза α,Д-глюкопираноза

Изображение слайда
37

Последний слайд презентации: ЛЕКЦИЯ № 15: Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе моноз

D -глюкоза Гидроксинитрил D -глюкозы ─────→ Н + CN - Н НО ОН ОН СН 2 ОН ОН Н Н Н Н С N O Н C Глюкоза (40% раствор ) используется для детоксикации организма, вызванного цианид-ионами, например, при употреблении ядер свежих абрикосовых косточек, содержащих Н CN, при лечении нитропруссидом натрия Na 2 Fe(NO)(CN) 5 

Изображение слайда