35) Химические свойства моносахаридов.

Могут вступать в р-цию как в открытой, так и в циклической форме.

1)Р-ции по карбонильной группе. Восстановление (гидрирование)

Окисление. Легко окисляются; под действием слабых окислителей обра-ся одноосновные (глюконовые) гидроксикислоты. Образование «серебряного зеркала» - кач. р-ция на альдегидную группу. Под действием сильных окислителей в карбоксильную группу окисляется первичная спиртовая группа: обр-ся двухосновные (глюкаровые) гидроксикислоты. Все моносахариды явл-ся восстан. сахарами; связано с тем, что кетозы в присутсвии оснований могут нах-ся в равновесии с изомерными альдозами.

2)Р-ции по гидроксильным группам. Осуществляются в циклической форме.

Комлексообразование. Как вицинальные многатомные спирты моносахариды при действии свежеосажденного гидроксида мадии (II) образуют растворимые комплексы, имеющие синюю окраску – кач. р-ция.

3)Ферментативное брожение. Подвергаются в основном гексозы в присутствии ферментов дрожжевыми грибками, бактериями или плесневыми грибками.

Спиртовой брожение C₆H₁₂О₆ – 2C₂H₅ОН + 2СО₂; Молочнокислое брожение

Маслянокислое брожение

Лимонокислое брожение

Ацетон-бутанальное брожение

36)Углеводы. Дисахариды. Восстанавливающие и невосстанавливающие дисахариды.

Дисахариды – углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов (одинаоквых или разных), соединенных друг с другом за счет взаимодействия двух гидроксильных групп. В зависимости от того, с участием каких именно гидроксилов связаны два остатка моносахаридов, дисахариды подразделяются на восстанавливающие и невосстанавливающие.

Восст. дисахариды (мальтоза, лактоза, целлобиоза). В образовании простой эфирной связи участвуют гликозидный гидроксил одной молекуы и спиртовой гидроксил (чаще всего при 4-ом атоме углерода) другой молекулы моносахарида (гликозид-гликозная связь или 1-4-гликозидная). Имеется свободный гликозидный гидроксил, поэтому сохраняется способность к раскрытию цикла и переходу в альдегидную форму. Способны вступать в реакции, характерные для альдегидов, и, в частности, давать р-ци. «серебряного зеркала»

Невосстан. дисахариды (сахароза, трегалоза). В образовании простой эфирной связи участвуют гликозидные гидроксилы обеих молекул моносахаридов и обр-ся (1-1) –гликозидная связь или гликозид-гликозидная связь. Свободный гликозидный гидроксил отсутствует, поэтому отсутствует восстан. способность. Хар-ны р-ции по гидроксильным группам.

Восстан. и невосстан. Дисахариды в кислой среде под действием ферментов подвергаются гидролизу с обр-ем соответствующих моносахаридов.

37) Углеводы. Полисахариды. Крахмал и целлюлоза: структура и химические свойства.

Полисахариды – природные высокомолекулярные углеводы, макромолекулы которых состоят из остатков моносахаридов. (C₆H₁₀O₅)_n. Основные представители: крахмал и целлюлоза – построены из остатков одного моносахарида – глюкозы, т.е. отн-ся к гомополисахаридам.

В образовании молекул принимают участие гликозидный и спиртовой гидроксилы, т.е. обр-ся )1-4)-гликозидная связь (гликозид-гликозная связь).

Крахмал – смесь двух полисахаридов, построенных из альфа (OН снизу),D-глюкопиранозных звеньев: амилозы и амилопектина.

Амилоза – линейное строение. Звенья альфа-глюкозы «закручивают» макромолекулу в спираль, каждый виток которой состоит из 6 звеньев альфа-глюкозы. Это снижает вероятность обр-ия межцепных водородных связей, но увел. возможность их обр-ия с молекулами воды, вследствие чего амилоза растворима в воде.

Амилопектин – построена подобным амилозе образом, но имеет в цепи разветвления, что создает пространственную структуру; в точках разветвления остатки моносахаридов связаны (1-6) – гликозидными (гликозид-гликозными) связями.

Целлюлоза – растительный полисахарид; обладает большой механической прочностью и исполняет роль опорного материала растений. Структурной единицей явл-ся бета (ОН сверху, D-глюкопираноза; имеет строго линейное строение.

Хим. св-ва. Крахмал и целлюлоза – невосстан. углеводы, поэтому не дают р-цию «серебряного зеркала»

Гидролиз. Происходит в разбавленных растворах минеральных к-т при нагревании или под действием ферментов; полный гидролиз приводит к обр-ию моносахаридов: крахмал, целлюлоза и гликоген гидролизуются до глюкозы. В зависимости от условий проведения р-ции гидролиз может осуществляться ступенчато с обр-ем промежуточных продуктов. Целлюлоза < крахамал < гликоген. (увел в ряду)

Обр-ие проивзодных. Р-ции этерификации. Йодкрахмальная р-ция. При взаимодействии амилозы с йодом в водном растворе, молекулы йода входят во внутренний канал спирали, образуя соединение включения, имеющее характерный синий цвет (при нагревании исчезающий, при охлаждении появляющийся снова); данная р-ция используется в аналитических цепях для обнаружения как крахмала, так и йода (йодкрахмальная проба)