Углеводы. Структуры углеводов

Первичная структура

H2N CH C

OH

O

R

H2N CH C

OH

O

R

δ+

δ-

H2N CH C HN CH C

O

R

OH

O

R

N-конец

С-конец

Пептидная
связь

Пептидная
группа

Пептидная группа

C HN

O

δ-

δ+

Свойства
Атомы C, N, O лежат в одной плоскости, образуют

C HN

O

C N

O

Н

+

C N

O

Н

CH C HN CH

O

R

R

2) Характерна кето

C N

O

Н

C N

O

Н

• • •

4) Способность к образованию водородной связи

H2N CH C NH CH C NH CH COOH

(CH2)2

COOH

CH2

SH

CH3

O

O

C-конец

N-конец

Глутамилцистеинилаланин

Вторичная структура

α-спираль

β-складчатый
лист

Третичная структура

Ковалентная связь

Ионное
взаимодействие

Гидрофобное
взаимодействие

Ковалентная связь

Водородная связь

Качественные реакции на
α-АК, пептиды и белки

Универсальные

1 на α-аминокислоты с нингидрином
2.

1. Ксантопротеиновая

+ HNO3

+ NaOH

Специфические

2. Реакция Фолля (Цистеин)

+ 2NaOH

+ Na2S

Na2S + Na2PbO2 + 2H2O PbS

HNO3 + Hg(NO3) 2

3. Реакция Миллона (тирозин)

4. Реакция Эрлиха (триптофан)

Моносахариды

Лекция по биоорганической химии
доц. Яглицкой Н.Н.

Cm(H2O)n

n OH +
n OH +

C

H

O

O

C

+ NH2, COOH

Монозы

Альдозы

Кетозы

Триозы
Тетрозы
Пентозы
Гексозы
………….

альдопентоза

кетогексоза

C

H

O

CHOH

CHOH

CHOH

CHOH

CH2OH

*

*

*

*

2

1

3

4

5

6

N = 2n

N = 24 = 16

8 пар

*хиральный центр

C

H

H C OH

CH2OH

O

*

C

H

HO C H

CH2OH

O

*

D – глицериновый
альдегид

L – глицериновый
альдегид

1

1

C

H

O

C

H

O

CH2OH

CH2OH

H

H

H

H

H

H

H

H

OH

OH

OH

OH

HO

HO

HO

HO

*

*

*

*

*

*

*

*

D – глюкоза

L – глюкоза

C

H

O

CH2OH

H

HO

OH

H

H

HO

H

OH

2

Манноза

C

H

O

CH2OH

OH

HO

OH

H

H

H

H

OH

2

C

H

O

CH2OH

OH

HO

H

H

H

H

HO

OH

HO

OH

OH

H

H

H

CH2OH

CH2OH

C

O

Глюкоза

Галактоза

Фруктоза

Эпимеры

Эпимеры

*

*

*

C

H

O

OH

OH

OH

CH2OH

H

H

H

C

H

O

OH

H

OH

CH2OH

H

HO

H

C

H

O

H

OH

OH

CH2OH

H

H

H

OH

OH

CH2OH

CH2OH

C

O

H

H

Рибоза

Ксилоза

Дезоксирибоза

Рибулоза

C CH C

H

O

OH

OH

n

δ+

δ-

C CH C

H

OH

O

OH

n

AN

Ациклический
моносахарид
(МС)

Циклический
полуацеталь

*

C

H

O

CH2OH

OH

HO

OH

OH

2

3

4

5

δ-

δ+

C

H

OH

CH2OH

OH

HO

OH

O

2

3

4

5

C

H

OH

CH2OH

OH

HO

O

OH

α-D-глюкофураноза

α-D-глюкопираноза

D-глюкоза

AN

AN

Фуран

Пиран

C

H

O

CH2OH

OH

HO

OH

OH

2

3

4

5

1

6

C

H

O

HOH2C

OH

HO

OH

OH

δ-

δ+

C

H

OH

HOH2C

OH

HO

OH

O

1

6

H

H

H

α-аномер

(ОН)

(β)

Цикло-оксотаутомерия глюкозы

C

H

OH

HOH2C

OH

HO

OH

O

C

HO

H

HOH2C

OH

HO

OH

O

C

H

OH

CH2OH

OH

HO

OH

O

C

HO

H

CH2OH

OH

HO

OH

O

C

H

O

CH2OH

OH

HO

OH

H

H

H

H

OH

α-D-глюкопираноза

α-D-глюкофураноза

β-D-глюкопираноза

β-D-глюкофураноза

α-D-глюкопираноза

β-D-глюкопираноза

α-D-глюкофураноза

β-D-глюкопираноза

0,02 %

~ 64 %

~ 36 %

α-D-глю +112°

β-D-глю + 19°

52,5°

Cu2+, Ag+

Химические свойства МС

I по группе –OH (многоатомные спирты)
II по альдегидной или

Реакция Толленса

[Ag(NH3)2]+OH

C

H

O

(CHOH)n

CH2OH

+ Ag+

OH

- NH3

C

OH

O

(CHOH)n

CH2OH

+ Ag0

ВФ2

ВФ1

ОФ1

ОФ2

Гликановые
(альдоновые) к-ты

альдоза + Cu2+ Cu2O +

Глю

Ман

Фру

OH

OH

C

H

O

HOH2C

OH

OH

OH

OH

H

OH

C

H

OH

OH

R C

Эпимеризация глюкозы

H

OH

R C С

C

H

O

OH

OH

OH

OH

H

C

H

O

HOH2C

OH

OH

С

С

R

H

H

O

HO

1

в)

а), б)

C

H

O

(CHOH)n

CH2OH

COOH

(CHOH)n

COOH

COOH

(CHOH)n

CH2OH

+ HNO3

Br2 + H2O

сильн.

слаб.

гликаровые
(сахарные)

гликановые
(альдоновые)

Br2 + H2O HBr + HBrO

в-ль

ок-ль
слаб.

гликуроновая
кислота

D-глюкуроновая
кислота

D-ксилоза

C

H

O

(CHOH)4

CH2OH

CH2OH

(CHOH)4

CH2OH

[H]

Na(Hg)H2O

Глюкоза

Сорбит
(глюцит)

R - агликон
O - гликозид
N -
S -

H+
SN

- H2O

Алкилирование

KOH

Ацилирование

пентаацетил
глюкопиранозид

пентаметил
глюкопиранозид

SN

- 5 CH3COOH

SN

Глюкозо-1-фосфат

SN

Аскорбиновая
кислота

Дегидроаскорбиновая
кислота

[O]

[H]

C

H

O

CH2OH

NH2

HO

OH

H

H

H

H

OH

2-D-глюкозамин

2-амино-2-дезокси-
D-глюкоза

Сложные углеводы

Олигосахариды
(2 - 10)

Полисахариды
(> 10)

Дисахариды

Восстанавливающие
по 1 типу связывания
Мальтоза

Мальтоза = Д-глюкоза + Д-глюкоза
Целлобиоза = Д-глюкоза + Д-глюкоза
Лактоза = Д-галактоза

Мальтоза

α-Д-глюкопиранозил(1→4)α-Д-глюкопираноза

1

1

4

4

α-Д-глюкопираноза

- H2O

Целлобиоза

β-Д-глюкопираноза

- H2O

β-Д-глюкопиранозил(1→4) β-Д-глюкопираноза

1

1

4

4

Лактоза

- H2O

β-Д-глюкопираноза

β-Д-галактопираноза

β-Д-галактопиранозил(1→4) β-Д-глюкопираноза

1

4

1

4

δ-

δ+

+

+

α

β

Цикло - оксо - таутомерия

[Ag(NH3)2]OH

Мальтобионовая кислота

Сахароза

β-Д-фруктофураноза

α-Д-глюкопираноза

α-Д-глюкопиранозил (1→2)
β-Д-фруктофуранозид

- H2O

+

Невосстанавливающие дисахариды

Полисахариды

гомополисахариды

гетерополисахариды

Крахмал
Гликоген
Целлюлоза

Хондроитинсульфат
Гиалуроновая кислота

Амилоза

Амилопектин

α 1→4

α 1→ 6

α 1→4

1

1

1

1

4

4

4

4

1

6

4

1

Крахмал

β 1→4

1

1

1

4

4

4

Целлюлоза

Хондроитин - 6 - сульфат

Д-глюкуроновая
кислота

N - ацетил – β