1 / 65

UGLJENI HIDRATI

UGLJENI HIDRATI. Predstavljaju veliku grupu jedinjenja koja zajedno sa proteinima i lipidima čine osnovne komponente bioloških sistema Predstavljaju rezervne izvore energije u metaboličkim procesima; osnovne strukturne elemente Ulaze u sastav niza biološki važnih jedinjenja.

nike
Download Presentation

UGLJENI HIDRATI

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. UGLJENI HIDRATI

  2. Predstavljaju veliku grupu jedinjenja koja zajedno sa proteinima i lipidima čine osnovne komponente bioloških sistema • Predstavljaju rezervne izvore energije u metaboličkim procesima; osnovne strukturne elemente • Ulaze u sastav niza biološki važnih jedinjenja • Ime su dobili na osnovu opšte formule Cn(H2O)n • Ugljeni hidrati su polihidroksilni aldehidi ili ketoni ili supstance koje hidrolizom daju takva jedinjenja

  3. PODELA Monosaharidi Oligosaharidi Polisaharidi (Prosti šećeri, niz 3-7 C-atoma) (2-10 molekula monosaharida) (veći broj monosaharida) Monosaharidi Aldoze Ketoze Trioze Pentoze Heptoze Tetroze Heksoze

  4. Oligosaharidi Disaharidi Trisaharidi Tetrasaharidi Redukujući Neredukujući Polisaharidi Poreklo Hem. sastav Struktura Funkcija • Zoopolisaharidi • Fitopolisaharidi • Homopolisaharidi • Heteropolisaharidi • Prosti • Složeni • Strukturni • Skladišni

  5. MONOSAHARIDI

  6. Primarni oksidacioni proizvodi polihidroksilnih alkohola, kod kojih se primarna hidroksilna grupa (-OH) dehidrira u karbonilnu aldo- (-HC=O) ili keto-grupu (>C=O). • Po hemijskomsastavu su bifunkcionalna jedinjenja:polihidroksi-aldehidi(aldoze ) i polihidroksi-ketoni(ketoze). • Svi monosaharidi su lako rastvorljivi u vodi,što je uslovljeno prisustnim -OH grupama i imajusladak ukus. • U prirodi se ređe nalaze slobodni, a češćesu sastojci oligo- i polisaharida. • Svi monosaharidi imajunerazgranat ugljovodonikov lanac.

  7. D-gliceraldehid L-gliceraldehid dioksiaceton MONOSAHARIDI • Najprostiji monosaharidi imaju tri C-atoma • Uvođenjem –CHOH grupe između aldehidne grupe gliceraldehida i susednog hiralnog centra izvode se dve serije enantiomernih šećera aldoza. • Uvođenjem –CHOH grupe između keto grupe dioksiacetona i susednog C-atoma izvode se dve serije enantiomernih šećera ketoza.

  8. 5 ALDOZE

  9. D-eritruloza D-ribuloza D-ksiluloza D-psikoza D-fruktoza D-sorboza D-tagatoza KETOZE

  10. D-gliceraldehid L-gliceraldehid MONOSAHARIDI • Svakom monosaharidu D-serije odgovara enantiomer iz L-serije. • Njihove strukture se odnose kao predmet i lik u ogledalu.

  11. OH HO MONOSAHARIDI Broj opt. izomera = 2n n-broj C* D-aloza L-aloza • Pripadnost D-seriji određuje poslednji hiralan C-atom tj. onaj koji je najbliži primarnoj OH-grupi D-(+)-glukoza L-(-)-glukoza

  12. MONOSAHARIDI

  13. DIASTEREOIZOMERIJA • Svi stereoizomeri koji nisu enantiomeri • Poseban vid – epimerija. D-glukoza D-manoza D-glukoza D-galaktoza C2-epimeri C4-epimeri

  14. PISANJE FORMULA • Fischer-ove projekcione formule – karbonilna grupa se nalazi na vrhu, hidroksimetil grupa na dnu, a –OH i –H su raspoređeni sa leve i desne strane. • Pentoze i heksoze se pretežno javljaju u cikličnom obliku. 1 1 4 4 furan D-riboza D-ribofuranoza (Tollens-ova) – još jedan hiralan C-atom (Fischer-ova)

  15. PISANJE FORMULA • Heksoze – nastaje šestočlani prsten 1 1 5 5 piran D-glukoza D-glukopiranoza

  16. PISANJE FORMULA • Novoformirani hiralni C-atom prelazi iz trigonalnog u tetraedarski tj. ciklizacijom nastaju 2 diastereoizomera. • Ovi diastereoizomeri se nazivaju anomeri i razlikuju se po fizičkim osobinama. a-D-glukopiranoza D-glukoza b-D-glukopiranoza

  17. PISANJE FORMULA • Kod ketoza, prsten se obrazuje reakcijom karbonilne grupe na drugom C-atomu i OH-grupe sa petog C-atoma 2 2 5 5 a-D-fruktofuranoza D-fruktoza b-D-fruktofuranoza

  18. 1 2 3 4 5 6 6 5 * * * 1 4 * * 3 2 HAWORTH-OVE PROJEKCIONE FORMULE a-D-glukopiranoza b-D-glukopiranoza

  19. 6 5 * * * 1 4 * * 3 2 HAWORTH-OVE PROJEKCIONE FORMULE Poluacetalna grupa - b Poluacetalna grupa - a a-D-glukopiranoza b-D-glukopiranoza D-manopiranoza D-galaktopiranoza

  20. 1 2 3 4 5 6 6 1 * 5 * 2 * * 4 3 PISANJE FORMULA a-D-fruktofuranoza b-D-fruktofuranoza

  21. 6 1 * 5 * 2 * * 4 3 Poluacetalna grupa - b HAWORTH-OVE PROJEKCIONE FORMULE Poluacetalna grupa - a a-D-fruktofuranoza b-D-fruktofuranoza a-D-sorbofuranoza b-D-sorbofuranoza

  22. MUTAROTACIJA a-D-glukopiranoza (36%) b-D-glukopiranoza (63,98%) a-D-glukopiranoza [a]D=+112,20 t.t.=1460C [a]D=+18,70 t.t.=148-1550C 0,02% a-D-glukofuranoza b-D-glukofuranoza

  23. FIZIČKE OSOBINE • Najčešće su bele, čvrste kristalne supstance. • Ponekad se javljaju kao guste sirupaste tečnosti • Zbog velikog broja OH-grupa grade veliki broj vodoničnih veza, pa imaju visoke t.t. • Lako se rastvaraju u H2O HEMIJSKE OSOBINE • Zavise od funkcionalnih grupa

  24. OKSIDACIJA • Blagim oksidacionim sredstvima D-glukoza Na-glukonat 1,5-glukonolakton Glukonska kiselina

  25. C6H12O6 + 2 Cu2+ + 5 OH  C6H11O7 + Cu2O + 3 H2O • Fehling • Tollens C6H12O6 + 2[Ag(NH3)2]+ + 3OH  C6H11O7 + 2Ag + 4NH3 + 2H2O • Nylander 3C6H12O6 + 2 Bi(OH)2+ + 5OH  3C6H11O7 + 2Bi + 6H2O • Benedict C6H12O6 + 2 Cu2+ + 5 OH  C6H11O7 + Cu2O + 3 H2O

  26. OKSIDACIJA • Jakim oksidacionim sredstvima Uronske kiseline Onske kiseline Aldarne kiseline

  27. OKSIDACIJA • Enzimska oksidacija Glukuronska kiselina D-glukopiranoza D-glukoza

  28. REDUKCIJA • Polihidroksilni alkoholi D-glukopiranoza Linearni oblik D-sorbitol

  29. REDUKCIJA D-manopiranoza D-manitol Linearni oblik D-glukopiranoza D-sorbitol b-D-fruktofuranoza D-sorbitol D-manitol

  30. GRAĐENJE OZAZONA Ketofenil hidrazon D-glukoza Hidrazon D-manoza Ozazon D-fruktoza

  31. SKRAĆENJE NIZA Oksim D-glukoza - HCN Polioksinitril D-arabinoza

  32. NIZA PRODUŽENJE D-arabinoza D-glukocijanohidrin D-manocijanohidrin H2/Pd H2/Pd D-glukoza D-manoza

  33. REAKCIJA SA KISELINAMA D-ksiloza furfural 2,5-anhidro-D-ksiloze 2,5-anhidro-D-glukoze 5-hidroksimetil furfural D-glukoza

  34. SABAZAMA REAKCIJA n-diol D-glukoza D-manoza D-fruktoza

  35. ESTERIFIKACIJA Tetra-O-acetil D-glukopiranoza D-glukopiranoza

  36. ESTRI SA H3PO4 D-gliceraldehid-3-fosfat dihidroksiaceton-3-fosfat Nuberg-ov estar Harden-Yang-ov estar Robinson-ov estar Cori-ev estar

  37. KONDENZACIJA a-D-glukofuranoza 1,2,5,6-O-izopropiliden a-D-glukofuranoza

  38. ALKILACIJA D-glukopiranoza 2,3,4,6-tetrametil-D-glukozid

  39. GRAĐENJE GLIKOZIDA • Glikozidi su ciklični acetali nastali reakcijom između: CIKLIČNI OBLIK MONOSAHARIDA + ALKOHOL  GLIKOZID (poluacetalna struktura) (acetalna struktura) D-glukopiranoza a-D-metilglukozid (70%) b-D-metilglukozid (30%)

  40. GLIKOZIDI • ARBUTIN ZNAČAJNI Arbutin glukoza + hidrohinon • antiseptik hidroliza • SALICIN hidroliza • Salicin glukoza + salogenin • U kori vrbe

  41. GLIKOZIDI • VANILIJA ZNAČAJNI Vanilija glukoza + vanilin hidroliza • AMIGDALIN hidroliza • Amigdalin 2 C6H12O6 + C6H5CHO + HCN • U gorkom bademu - otrovan

  42. OLIGOSAHARIDI

  43. OLIGOSAHARIDI • Ugljeni hidrati koji hidrolizom daju 2–10 monosaharidnih jedinica. Mogu biti disaharidi, trisaharidi, tetrasaharidi... • Maltozni tipveze(redukujućitipveze) - reagujepoluacetalnagrupajednogmonosaharidasahidroksilnomgrupomdrugogmonosaharida (najčešćenaC1 iC4, ređenaC6). a-D-glukoza b-D-glukoza glikozidna veza

  44. Trehalozni tip veze(neredukujući tip veze) -reaguje poluacetalna grupa jednog monosaharida sa poluacetalnom grupom drugog monosaharida. • obe poluacetalne grupe blokirane  disaharid ne pokazuje osobine svojstvene poluacetalnoj grupi. a-D-glukoza Trehalozna veza b-D-glukoza Trehaloza

  45. REDUKUJUĆI DISAHARIDI • MALTOZA - nastaje razlaganjem skroba; u prirodi zastupljenija  maltoza • bela kristalna supstanca, rastvorljiva u vodi, manje slatka od saharoze • ne nalazi se slobodna, ali je ima dosta u proklijalom ječmu i sladu Slobodna poluacetalna grupa O-a-D-glukopiranozil (14) a(b)-D-glukopiranoza

  46. REDUKUJUĆI DISAHARIDI • CELOBIOZA - prisustvo  (1 4) glikozidne veze čini je nesvarljivom za više organizme • bela kristalna supstanca, rastvorna u vodi, nema sladak ukus • ne nalazi se slobodna, već nastaje razlaganjem celuloze Slobodna poluacetalna grupa O-b-D-glukopiranozil (14) a(b)-D-glukopiranoza

  47. REDUKUJUĆI DISAHARIDI • LAKTOZA(Mlečni šećer) - nalazi se u mleku sisara (majčino mleko 6%; kravlje 4,5%) Slobodna poluacetalna grupa O-b-D-galaktopiranozil (14) a(b)-D-glukopiranoza

  48. DISAHARIDI • SAHAROZA(trščani šećer) - dobija se iz šećerne repe i šećerne trske • Kristalna supstanca, lako rastvorna u vodi, slatkog ukusa • upotrebljava se u domaćinstvu. NEREDUKUJUĆI O-b-D-fruktofuranozil (21) a(b)-D-glukopiranozid

  49. INVERZIJA SAHAROZE • Saharoza  D-glukoza + D-fruktoza • = + 66o= + 52o=  92o • srednja vrednost=  20o • Inverzija saharoze je fizička pojava koja se ogleda u promeni veličine i smera ugla skretanja ravni polarizovane svetlosti. Rastvor saharoze skreće za + 66o, a rastvor glukoze i fruktoze za  20o. • Inverzijomnastajeinvertni šećerkojiimaredukcioneosobine! • Prirodni invertni šećer je med.

  50. POLISAHARIDI

More Related