Углеводы. Моносахариды Курский государственный медицинский университет Кафедра биоорганической химии. - презентация

1 Углеводы. Моносахариды Курский государственный медицинский университет Кафедра биоорганической химии

2 Цель лекции: сформировать представление о взаимосвязи строения и свойств моносахаридов

3 План лекции Медико-биологическое значение моносахаридов; Стереоизомерия моносахаридов; Цикло-оксо-таутомерия моносахаридов; Реакции циклических форм моносахаридов; Реакции ациклических форм моносахаридов;

4 Классификация моносахаридов по характеру оксогруппы альдозы кетозы

5 триозы тетрозы пентозы гексозы Классификация моносахаридов по числу атомов углерода в цепи

6 Стереоизомерия моносахаридов CH 2 CH H C O OH альдогексоза **** N=2 n =2 4 =16 8 пар энантиомеров

7 Стереоизомерия моносахаридов C O H H H H H CH 2 OH HO OH CHO CH 2 OH HOH D-глицериновый альдегид D-глюкоза C O H HO H H CH 2 OH HO H H OH L-глюкоза энантиомеры

8 C O H H H H H CH 2 OH HO OH D-глюкоза HO C O H H H H H CH 2 OH OH D-галактоза C O H H H H H CH 2 OH HO OH HO D-манноза эпимеры диастереомеры

9 C O H H OH CH 2 OH H OH HCH 2 C O H H OH CH 2 OH H OH C O H H H CH 2 OH HO OH H D-рибозаD-ксилозаD-дезоксирибоза альдопентозы

10 CH 2 OH O H H H C HO OH D-фруктоза кетогексоза

11 Цикло-оксо-таутомерия моносахаридов

12 .. δ+

13 R-C O H + HO-RR-C OH H O-.. полуацетальный гидроксил R кислородный «мостик»

14 C O H CH 2 OH HO OH O C H CH 2 OH HO OH C H CH 2 OH HO OH O HO α β аномеры

15 O OH C H CH 2 OH HO OH α α-D-глюкопираноза OH HO CH 2 OH Формула Колли-Толленса Формула Хеуорса 1

16 O HO C H CH 2 OH HO OH β β-D-глюкопираноза OH HO CH 2 OH Формула Колли-Толленса Формула Хеуорса

17 C O H CH 2 OH HO OH O C H CH 2 OH HO OH α O HO C H CH 2 OH HO OH β

18 O C H CH 2 OH HO OH α α-D-глюкофураноза OH HO CH 2 OH Формула Колли-Толленса Формула Хеуорса 1

19 O HO C H CH 2 OH HO OH β β-D-глюкофураноза OH HO CH 2 OH Формула Колли-Толленса Формула Хеуорса

20

21

22 Моносахариды – циклические полуацетали многоатомных альдегидо- (кетоно-) спиртов, находящиеся в равновесии со своими ациклическими формами

23 Реакции циклических форм моносахаридов

24 Образование O-гликозидов OH HO CH 2 OH β-D-глюкопираноза CH 3 OH HCl газ OCH 3 OH HO CH 2 OH + O-метил-β-D- глюкопиранозид H2OH2O

25 Гидролиз гликозидов OC 2 H 5 OH HO CH 2 OH β-D-глюкопираноза H2OH2O H+H+ OH HO CH 2 OH + O-этил-β-D- глюкопиранозид C 2 H 5 OH

26 OH CH 2 OH β-D-рибофураноза C 2 H 5 NH 2 NHC 2 H 5 OH CH 2 OH N-этил-β-D- рибофуранозид + H2OH2O Образование N-гликозидов

27 Образование простых эфиров OH HO CH 2 OH β-D-глюкопираноза CH 3 I изб. NaOH OCH 3 OСH 3 H 3 СO CH 2 OСH 3 +H2OH2O+NaI O-гликозидная связь простая эфирная связь

28 OCH 3 OСH 3 H 3 СO CH 2 OСH 3 H 2 O, H + OH OСH 3 H 3 СO CH 2 OСH 3

29 Образование сложных эфиров OH HO CH 2 OH (CH 3 CO) 2 O избыток O-C-CH 3 OCOCH 3 OAc AcO CH 2 OAc O Ac β-D-глюкопираноза пентаацетилглюкоза

30 Гидролиз сложных эфиров O-C-CH 3 OCOCH 3 OAc AcO CH 2 OAc O Ac H 2 O, H + OH HO CH 2 OH +5 CH 3 COOH пентаацетилглюкоза β-D-глюкопираноза

31 Гидролиз сложных эфиров O-C-CH 3 OCOCH 3 OAc AcO CH 2 OAc O Ac H 2 O, NaOH OH HO CH 2 OH +5 CH 3 COONa пентаацетилглюкоза β-D-глюкопираноза

32 OH O=P-O-CH 2 HO 5-фосфат β-D-рибофуранозы 5

33 OH HO CH 2 -O-P=O OH 6 6-фосфат β-D-глюкопиранозы

34 Реакции ациклических форм моносахаридов

35 Восстановление моносахаридов C O H H H H H CH 2 OH HO OH [H] CH 2 OH H H H H HO OH D-глюкоза глюцит (сорбит)

36 Восстановление моносахаридов [H] D-ксилоза ксилит CH 2 OH H H OH CH 2 OH HO OH H C O H H H CH 2 OH HO OH H

37 Окисление моносахаридов Слабыми окислителями в щелочной среде C O H H H H H CH 2 OH HO OH D-глюкоза Ag(NH 3 ) 2 OH toto продукты окисления глюкозы + Ag + NH 3 + H2OH2O Cu(OH) 2 toto продукты окисления глюкозы + Cu 2 O + H2OH2O

38 Качественной реакцией на фруктозу реакция Селиванова

39 Окисление моносахаридов Слабыми окислителями в нейтральной и слабокислой среде C O H H H H H CH 2 OH HO OH D-глюкоза Br 2, H 2 O (HOBr) C O OH H H H H CH 2 OH HO OH D-глюконовая кислота

40 C O OH H H H H CH 2 OH HO OH Ca(OH) 2 C O O - H H H H CH 2 OH HO OH 2 Ca 2+ D-глюконовая кислота глюконат кальция

41 Окисление моносахаридов Сильными окислителями в сильнокислой среде C O H H H H H CH 2 OH HO OH HNO 3 COOH H H H H HO OH D-глюкаровая кислота D-глюкоза разбавл.

42 Получение глюкуроновой кислоты НО

43

44 Реакции брожения глюкозы глюкоза C 6 H 12 O 6 C 2 H 5 OH этанол + CO 2 CH 3 -CH-COOH OH молочная кислота HOOC-CH 2 -С-CH 2 -COOH COOH OH лимонная кислота

45 D-глюкозамин

46 N-ацетил-D-глюкозамин

47 Аскорбиновая кислота (витамин С)