Олигосахариды и полисахариды

Содержание

Слайд 2

1. ОЛИГОСАХАРИДЫ Олиго – (греч. olygos «несколько») Олигосахариды подвергаются гидролизу с

1. ОЛИГОСАХАРИДЫ

Олиго – (греч. olygos «несколько»)
Олигосахариды подвергаются гидролизу с образованием

нескольких молекул моносахаридов (от 2-х до 10)
Чаще всего это дисахариды или биозы
Слайд 3

Классификация олигосахаридов 1. По числу моносахаридных звеньев: дисахариды, трисахариды, тетрасахариды, пентасахариды

Классификация олигосахаридов

1. По числу моносахаридных звеньев: дисахариды, трисахариды, тетрасахариды, пентасахариды

и т. д.
2. По способности окисляться, восстанавливая окислитель, на восстанавливающие и не восстанавливающие.
ВОССТАНАВЛИВАЮЩИЕ (целлобиоза, мальтоза, лактоза)
НЕВОССТАНАВЛИВАЮЩИЕ (сахароза)
Слайд 4

Структура дисахаридов Два остатка моносахаридов связаны друг с другом гликозидной связью

Структура дисахаридов

Два остатка моносахаридов связаны друг с другом гликозидной связью

Слайд 5

Гликозидная связь Связь двух остатков сахаров через атом кислорода при аномерном

Гликозидная связь

Связь двух остатков сахаров через атом кислорода при аномерном углеродном

атоме называется гликозидной связью
Различают ɑ- и b-гликозидные связи в зависимости от конфигурации аномерного атома углерода.
Слайд 6

Гликозидная связь

Гликозидная связь

Слайд 7

Гликозидная связь

Гликозидная связь

Слайд 8

Мальтоза (солодовый сахар, лат. malt - солод) Восстанавливающий дисахарид, состоящий из

Мальтоза (солодовый сахар, лат. malt - солод)

Восстанавливающий дисахарид, состоящий из двух

молекул глюкозы, связанных а-1-4 гликозидной связью (С12Н22О11)
Слайд 9

Мальтоза — химические свойства Окисление, реакция «серебряного зеркала» Гидролиз / Конденсация С12Н12О11(мальтоза)+Н2О=2С6Н12О6 (а-глюкоза)

Мальтоза — химические свойства

Окисление, реакция «серебряного зеркала»

Гидролиз / Конденсация
С12Н12О11(мальтоза)+Н2О=2С6Н12О6 (а-глюкоза)

Слайд 10

Мальтоза — применение Является источником энергии Употребляется для приготовления домашнего кваса,

Мальтоза — применение

Является источником энергии
Употребляется для приготовления домашнего кваса, пива, винокурения
Служит

вкусовой добавкой при выпечке хлеба
Используется для изготовления продуктов диетического питания, в том числе детского и спортивного
Является составной частью патоки
Слайд 11

Лактоза (молочный сахар, лат. lactis - молоко) Восстанавливающий дисахарид, состоящий из

Лактоза (молочный сахар, лат. lactis - молоко)

Восстанавливающий дисахарид, состоящий из молекулы

глюкозы и галактозы, связанных b-1-4 гликозидной связью (С12Н22О11)
Слайд 12

Лактоза — химические свойства Окисление, метилирование, гидролиз

Лактоза — химические свойства

Окисление, метилирование, гидролиз

Слайд 13

Лактоза — свойства и применение Является важным питательным веществом для детей

Лактоза — свойства и применение

Является важным питательным веществом для детей
Лактоза —

источник энергии для нервной системы
Поддерживает нормальную микрофлору кишечника (лактобактерии)
Нормализует кальциевый обмен
Используется в фармацевтике
Слайд 14

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) Невосстанавливающий дисахарид, состоящий из молекулы глюкозы

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар)

Невосстанавливающий дисахарид, состоящий из молекулы глюкозы и

фруктозы, связанных а-1-6 гликозидной связью (С12Н22О11)
Слайд 15

Сахароза — химические свойства Сахароза не содержит свободных альдегидных и кетонных

Сахароза — химические свойства

Сахароза не содержит свободных альдегидных и кетонных групп,

поэтому является невосстанавливающим сахаром. Она является слабой кислотой с величиной константы диссоциации примерно такого же порядка, как и воды.
Альдегидной группы в сахарозе нет: при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра (I) она не дает «серебряного зеркала», при нагревании с гидроксидом меди (II) не образует красного оксида меди (I).
Слайд 16

Гидролиз сахарозы

Гидролиз сахарозы

Слайд 17

Лактулоза Невосстанавливающий синтетический дисахарид, состоящий из молекул галактозы и фруктозы, связанных а-1-4 гликозидной связью http://www.lib-med.ru/?article=1489

Лактулоза

Невосстанавливающий синтетический дисахарид, состоящий из молекул галактозы и фруктозы, связанных

а-1-4 гликозидной связью

http://www.lib-med.ru/?article=1489

Слайд 18

Прочие сахариды Трегалоза (грибной сахар) - является основным углеводом гемолимфы насекомых

Прочие сахариды

Трегалоза (грибной сахар) - является основным углеводом гемолимфы насекомых
Рафиноза —

состоит из галактозы, глюкозы и фруктозы. Содержится в сахарной свекле.
Другие трисахариды: генцианоза, мелецианоза, маннитриоза, целлотриоза, плантеоза
Стахиоза — тетрасахарид, состоящий из двух остатков галактозы, одного остатка глюкозы и фруктозы. Содержится в корнях Stachys, в семенах двудольных растений.
Слайд 19

Прочие сахариды b-циклодекстрин используется как стабилизатор и влагоудерживающий компонент в пищевой (Е459) и косметической промышленности

Прочие сахариды

b-циклодекстрин используется как стабилизатор и влагоудерживающий компонент в пищевой (Е459)

и косметической промышленности
Слайд 20

Свойства дисахаридов Легко гидролизуются до моносахаров. Гидролиз in vivo происходит с

Свойства дисахаридов

Легко гидролизуются до моносахаров. Гидролиз in vivo происходит с помощью

ферментов, гидролиз in vitro — с помощью кислот.
Восстанавливающие дисахариды, благодаря наличию свободного гликозидного гидроксила, могут переходить в развернутую альдегидную форму. В результате оксо-группа может окислиться, восстанавливая молекулу окислителя (бромная вода, гидроксид меди (II) или оксид серебра). Этим объясняется название дисахаридов «редуцирующие», или «восстанавливающие».
Слайд 21

Свойства дисахаридов Нередуцирующие дисахариды не могут переходить в раскрытую, цепную форму,

Свойства дисахаридов

Нередуцирующие дисахариды не могут переходить в раскрытую, цепную форму, потому

что у них нет свободного гликозидного гидроксила, поэтому они не могут и окисляться.
Редуцирующие дисахариды, при растворении в воде, из циклической формы переходят в развёрнутую, а развёрнутая – опять в циклическую (α или β). В результате, через определенный промежуток времени, в растворе устанавливается равновесие между всеми этими формами. Пока равновесие не установилось, будет наблюдаться явление мутаротации.
Свежеприготовленные растворы нередуцирующих дисахаридов не мутаротируют, так как циклические формы не переходят в развёрнутые.
Слайд 22

2. ПОЛИСАХАРИДЫ (полиозы) Поли – (греч. polys «многочисленный») Служат резервными молекулами

2. ПОЛИСАХАРИДЫ (полиозы)

Поли – (греч. polys «многочисленный»)
Служат резервными молекулами
Участвуют в

построении клеточных стенок и межклеточного вещества
Слайд 23

Химические свойства полисахаридов 1. Окисление 2. Образование простых и сложных эфиров

Химические свойства полисахаридов

1. Окисление
2. Образование простых и сложных эфиров
3. Гидролиз (in

vivo: крахмал гидролизуется амилазами, целлюза — целлюлазами, гемицеллюлозы - гемицеллюлазами)
Слайд 24

Классификация полисахаридов По составу образующих звеньев

Классификация полисахаридов

По составу образующих звеньев

Слайд 25

Структура полисахаридов Первичная структура полисахаридов — это последовательность мономерных остатков. Вторичная

Структура полисахаридов

Первичная структура полисахаридов — это последовательность мономерных остатков.
Вторичная структура

— например, амилоза представляет собой макромолекулу, свернутую в спираль
Слайд 26

ЦЕЛЛЮЛОЗА (КЛЕТЧАТКА) Мономерное звено – β-D-глюкоза Структурная единица – дисахарид целлобиоза

ЦЕЛЛЮЛОЗА (КЛЕТЧАТКА)

Мономерное звено – β-D-глюкоза
Структурная единица – дисахарид целлобиоза
Связь – β-1,4-О-гликозидная
Длина

цепи – 300-3000 остатков глюкозы (может быть больше)
Молекулярная масса – от 50000 до 500000 (может доходить до 1-2 млн)
Слайд 27

ЦЕЛЛЮЛОЗА Значение – главный структурный компонент клеточных стенок растений, обеспечивают прочность

ЦЕЛЛЮЛОЗА

Значение – главный структурный компонент клеточных стенок растений, обеспечивают прочность клеток

растений
В древесине – около 50% целлюлозы, хлопок – практически чистая целлюлоза
Свойства – не растворяется в воде, инертна в химическом отношении, не расщепляется ферментами пищеварительного тракта животных
Слайд 28

КРАХМАЛ Мономерное звено – α-D-глюкоза Структурная единица – дисахарид мальтоза Связь

КРАХМАЛ

Мономерное звено – α-D-глюкоза
Структурная единица – дисахарид мальтоза
Связь – α-1,4-О-гликозидная
Длина

цепи – от 200 до 1000 остатков глюкозы
Молекулярная масса – до 500000
Свойства – истинные растворы не образует; в горячей воде образуются мицеллы, которые с йодом окрашиваются в синий цвет. В мицеллах цепи скручены в спираль

Смесь двух полисахаридов — амилозы и амилопектина

Слайд 29

КРАХМАЛ Амилозы — 10-30%; Амилопектин — 70-90% Цепи амилопектина сильно разветвлены

КРАХМАЛ

Амилозы — 10-30%; Амилопектин — 70-90%

Цепи амилопектина сильно разветвлены
Ветви содержат 20-25

остатков глюкозы, соединённых связью α-1,4-О-гликозидной
В точках ветвления связь – α-1,6-О-гликозидная
Молекулярная масса – до 6 млн
Амилопектин не растворяется в воде
Слайд 30

КРАХМАЛ Содержание амилозы и амилопектина в крахмале из различных источников

КРАХМАЛ

Содержание амилозы и амилопектина в крахмале из различных источников

Слайд 31

ГЛИКОГЕН (животный крахмал) Гликоген – главный резервный полисахарид животных и человека

ГЛИКОГЕН (животный крахмал)

Гликоген – главный резервный полисахарид животных и человека

Строение молекулы

– разветвлённая цепь, похожая на амилопектин
Длина веточек – 8-10 остатков α-D-глюкозы (меньше, чем в амилопектине)
Молекулярная масса – до 100 млн
Диспергируется из гомогената клеток печени горячей водой
Окраска с йодом – буро-коричневая
Слайд 32

БАКТЕРИАЛЬНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА Чайный гриб — симбиоз дрожжевого гриба Sacharjmycodes ludwigii и бактерий Acetobacter xylinum http://www.amazing-solutions.com/blog/2010/12/anti-aging-kombucha/ http://www.bobgarontraining.com/how-to-make-probiotic-kombucha-tea-part-1/

БАКТЕРИАЛЬНАЯ ЦЕЛЛЮЛОЗА

Чайный гриб — симбиоз дрожжевого гриба
Sacharjmycodes ludwigii и бактерий

Acetobacter xylinum

http://www.amazing-solutions.com/blog/2010/12/anti-aging-kombucha/

http://www.bobgarontraining.com/how-to-make-probiotic-kombucha-tea-part-1/

Слайд 33

ДЕКСТРАНЫ Полисахариды с разветвлёнными цепями из остатков D-глюкозы. Их отличие –

ДЕКСТРАНЫ

Полисахариды с разветвлёнными цепями из остатков D-глюкозы. Их отличие – структурные

единицы основной цепи соединены связями α-1,6. В точках ветвления могут быть связи α-1,3 и α-1,4. Представляют собой резервные полисахариды дрожжей и бактерий. Среди декстранов отметим глюкан – полисахарид, образующийся в полости рта ферментами бактерий.
Слайд 34

ХИТИН Линейный полисахарид, неразветвленные цепи которого состоят из элементарных звеньев 2-ацетамидо-2-дезокси-D-глюкозы, соединенных 1,4-b-гликозидной связью

ХИТИН

Линейный полисахарид, неразветвленные цепи которого состоят из элементарных звеньев 2-ацетамидо-2-дезокси-D-глюкозы, соединенных

1,4-b-гликозидной связью
Слайд 35

ХИТОЗАН Производное хитина - хитозан, аминополисахарид 2-амино-2-дезокси-b-D-глюкан, образующийся при дезацетилировании хитина:

ХИТОЗАН

Производное хитина - хитозан, аминополисахарид 2-амино-2-дезокси-b-D-глюкан, образующийся при дезацетилировании хитина:

Слайд 36

ХИТОЗАН Производное хитина - хитозан, аминополисахарид 2-амино-2-дезокси-b-D-глюкан, образующийся при дезацетилировании хитина:

ХИТОЗАН

Производное хитина - хитозан, аминополисахарид 2-амино-2-дезокси-b-D-глюкан, образующийся при дезацетилировании хитина:

Слайд 37

МУРАМИН Полисахарид клеточной клеточной стенки бактерий, неразветвленная цепь которого построена из

МУРАМИН

Полисахарид клеточной клеточной стенки бактерий, неразветвленная цепь которого построена из чередующихся

остатков
N-ацетилглюкозамина и N-ацетимурамовой кислоты, соединенных между собой
β(1→4)-гликозидными связями
Слайд 38

ГЕТЕРОПОЛИСАХАРИДЫ 1. Протеогликаны — белка в среднем до 10%, иногда 1-2%

ГЕТЕРОПОЛИСАХАРИДЫ

1. Протеогликаны — белка в среднем до 10%, иногда 1-2%

2. Гликопротеины

— белок (до 95%) с присоединенным углеводным компонентом.

Функции: защитная, трофическая, опорная.
Компоненты соединительной ткани: подкожная клетчатка, сухожилия, связки, кости, хрящи, стенки крупных кровеносных сосудов, роговица, кровь и лимфа.

Слайд 39

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА Полисахарид, который содержится в межклеточном веществе соединительной ткани, содержится

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА

Полисахарид, который содержится в межклеточном веществе соединительной ткани, содержится в

клеточных оболочках, много её в синовиальной жидкости и в стекловидном теле глаза

Структурное звено – дисахарид из глюкуроновой кислоты и N-ацетил-глюкозамина
Связь в дисахариде – β-1,3-О-гликозидная
Связь между дисахаридными звеньями – β-1,4-О-гликозидная
Молекулярная масса – до 107 (очень длинные цепи)

Слайд 40

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА Содержание белка – не больше 1-2% Свойства – полианион

ГИАЛУРОНОВАЯ КИСЛОТА

Содержание белка – не больше 1-2%
Свойства – полианион с большим

отрицательным зарядом; очень гидрофильная молекула; образует с водой очень вязкие гелеобразные растворы
Функции – регуляция проницаемости межклеточного вещества, растворение и диффузия солей
Слайд 41

ХОНДРОИТИНСУЛЬФАТЫ Структурное звено – дисахарид из глюкуроновой кислоты и N-ацетилгалактозамина Связи

ХОНДРОИТИНСУЛЬФАТЫ

Структурное звено – дисахарид из глюкуроновой кислоты и N-ацетилгалактозамина
Связи в дисахариде

и между ди-сахаридными фрагментами – такие же, как в гиалуроновой кислоте
Молекулярная масса – 104-6•104
По положению остатка сульфата – ХИС-4 и ХИС-6
Свойства – образуют агрегаты с большой полипептидной цепью, способны связывать катионы, например, катионы кальция

Структурные компоненты хрящевой и костной ткани (ХИСы).

Слайд 42

МУКОПОЛИСАХАРИДЫ Гиалуроновая кислота вместе с хондроитинсульфатом образуют сложные агрегаты

МУКОПОЛИСАХАРИДЫ

Гиалуроновая кислота вместе с хондроитинсульфатом образуют сложные агрегаты

Слайд 43

ГЕПАРИН Образуется в тучных клетках, содержится в их секреторных гранулах. Представляет

ГЕПАРИН

Образуется в тучных клетках, содержится в их секреторных гранулах. Представляет собой

молекулы с высокой степенью сульфатирования

Состав – может содержать не только глюкуроновую кислоту, но и остатки идуроновой кислоты
Молекулярная масса -103-2·104
Белковый компонент – до 15%
Функции – антикоагулянт и активатор липопротеинлипазы (отвечает за усвоение липидов крови)

Слайд 44

ПРОЧИЕ ПРОТЕОГЛИКАНЫ Кератансульфаты I и II, состоят из повторяющихся звеньев D-Галактоза-N-ацил-D-глюкозамин

ПРОЧИЕ ПРОТЕОГЛИКАНЫ

Кератансульфаты I и II, состоят из повторяющихся звеньев D-Галактоза-N-ацил-D-глюкозамин и

содержат сульфатные остатки
Гепаринсульфаты состоят из тех же моносахаридных производных. Однако в составе гепарина преобладающей уроновой кислотой является D-глюкуроновая, а в гепарансульфате L-идуроновая.
Дерматансульфаты — по структуре напоминают и хондроитинсульфат и гепарансульфат. Его отличие от ХИСа в том, что вместо D-глюкуроновой кислоты он содержит L-идуроновую кислоту.