Sacharidy.

Prezentace na téma: "Sacharidy."— Transkript prezentace:

1 Sacharidy

2 Základní struktura Podle funkčních skupin 1. hydroxyaldehydy
2. hydroxyketony

3 Podle počtu uhlíků Triózy až heptózy Homoformní řada – nahrazením H na primární alkoholové skupině - přidáním CH2OH mohou vznikat další dva cukry

4 CHO CH2OH CHO CHO glyceraldehyd CH2OH CH2OH D-erytrosa D-treosa CHO
D-lyxosa D-riboza D-arabinoza D-xylosa CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH

5 Chemické reakce cukrů Tvorba poloacetalu Oxidoredukční Epimerizace Isomerace Esterifikace Anomerace Tvorba glykosidů Tvorba glykosilaminů a aminocukrů Mutarotace

6 Vznik cyklického poloacetalu
α β H OH HO H C C OH OH OH O OH O OH OH CH2OH CH2OH D-glukóza

7 Vznik cyklického poloacetalu - pyranóza
1 CHO 6 6 CH2OH CH2OH 2 O OH 5 H 3 5 CHO 1 4 4 4 1 OH 5 OH 6 CH2OH 3 2 3 2 α-D-glukóza

8 Vznik cyklického poloacetalu - furanóza
1 CHO 6 CH2OH 2 O 5 H 3 1 4 4 OH 5 6 3 CH2OH 2 α-D-glukóza

9 Oxidace na funkční skupině –vznik aldonových kyselin např. glukonové
D-glukonová kyselina D-glukono-1,4-lakton COOH CH2OH O vznik laktonů O CH2OH

10 Oxidace na funkční skupině i na řetězci – uhlík C6 – vznik aldarových kyselin
CHO COOH CH2OH COOH galaktóza Kyselina galaktarová (slizová )

11 Oxidace pouze na uhlíku C6 – vznik alduronových kyselin(např
Oxidace pouze na uhlíku C6 – vznik alduronových kyselin(např. glukuronová) CHO COOH O COOH

12 Redukce – na funkční skupině - vznik cukerných alkoholů
CH2OH CH2OH Následnou oxidací vznikají ketocukry CH2OH CH2OH glucitol manitol

13 Redukce – oxoskupiny na řetězci - vznik desoxycukrů
riboza 2-desoxyriboza CH2OH CH2OH O O

14 Epimerizace cukrů – změna polohy OH skupiny na C2
D-glukono-1,4-lakton D-mannono -1,4-lakton CH2OH CH2OH O O O O zahřívání

15 D-mannono -1,4-lakton mannóza CH2OH CH2OH O O O redukce

16 Isomerizace - změna funkční skupiny – aldo na keto (např
Isomerizace - změna funkční skupiny – aldo na keto (např. anaerobní glykolýza ) Glukoza Glukozo 6P Fruktozo 6P fosfatáza isomeráza

17 Esterifikace - především estery s kyselinou fosforečnou (např
Esterifikace - především estery s kyselinou fosforečnou (např. DNK,RNK, ATP, ) ribóza v DNK N P O CH2 O O P

18 Estery s kyselinou sírovou
U složených sacharidů tvořící pojivové tkáně, chrupavky….na C4 a C6 CH2OSO-3 CH2OH O O OSO-3

19 Tvorba glykosidů – nahrazením vodíku v poloacetalu ( alkylem nebo arylem ) za odštěpení vody
Rozdělení – podle složení podjednotek Homoglykosidy – tvořeny pouze cukry Heteroglykosidy – mají i necukernou složku – aglykon

20 Rozdělení - podle prvku v glykosidické vazbě
O – glykosidy (např.všechny homoglykosidy,heteroglykosidy s alkoholy) N – glykosidy ( např. nukleosidy ) S – glykosidy - vzácné

21 N glykosidická vazba - ATP
NH2 N N N N P O CH2 O

22 Tvorba glykosylaminů(na poloacetalu) a aminocukrů(mimo poloacetal) – obecně reakce sacharidů s amoniakem – nahrazením OH skupiny NH2 Glykosylaminy – nahrazena OH skupina v poloacetalu – nestálé snadno se rozkládají nebo přemění na aminocukry. CH2OH O NH2 β-D-glukosylamin

23 Aminocukry - nahrazena OH skupina mimo poloacetal – u aldocukrů většinou na C2 u ketocukrů na C1.
CH2OH CH2OH O O NH2 NH2 β-D-glukosamin ( chitosamin ) β-D-galaktosamin ( chondrosamin )

24 Mutarotace – změna optické otáčivosti cukrů po
Anomerace – změna konfigurace OH a H skupin na poloacetalovém uhlíku ( C1 ) u cyklických forem cukrů – podle polohy α a β anomery Mutarotace – změna optické otáčivosti cukrů po rozpuštění – ustálení poměru α a β anomerů

25 N – substituenty aminocukrů
CH2OH CH2OH O O NH - R NH - R Nejdůležitější R = COCH3(acetyl)

26 D-riboza L-arabinoza D-xyloza Glukoza D-galaktoza D - fruktoza
Monosacharidy D-riboza L-arabinoza D-xyloza Glukoza D-galaktoza D - fruktoza

27 Deriváty monosacharidů
Cukerné alkoholy – D-alditol, D- manitol Cukerné kyseliny – glukonová, glukuronová, galaktouronová Deoxycukry - ribóza Aminocukry Estery

28 Oligosacharidy 2-10 podjednotek
Rozdíl ve vazbě podjednotek – poloha 1-1, 1-2, 1-3, a 1-6 Redukující a neredukující

29 Rozdělení podle chemického složení
Glukooligosacharidy : Maltoza α-1,4 Isomaltosa α-1,6 velmi odolná Celobioza β-1,4 Trehaloza α-1,1 neredukující,med a víno

30 Fruktooligosacharidy
Sacharoza – β-1,2 mezi glu a fru Rafinoza – trioza – k sacharoze na glu α-1,6 druhá glu. ( v melase ) Galaktooligosacharidy Laktoza – β- 1,4 gala,a glu. Laktuloza – β-1,4 gala a fru.( nestravitelná )

31 Polysacharidy Více jak 11 podjednotek
Rozdělení – chemické podle podjednotek – velmi složité Rozdělení podle druhu organismu a funkce polysacharidu v něm – praktičtější: a) rostlinné využitelné a nevyužitelné b) živočišné využitelné a nevyužitelné

32 Rostlinné Využitelné Patřící k homopolysacharidům: škrob(amylóza a
amylopektin) Nevyužitelné Patřící k homopolysacharidům : Celuloza Patřící k heteropolysacharidům: Pektiny Slizy Gumy

33 Škrob – amyloza a amylopektin
CH2OH CH2OH O O O amyloza

34 CH2OH O α-1,6 O CH2OH CH2 O O O amylopektin

35 Rostlinné nevyužitelné ( balastní, vláknina )
Patřící k homopolysacharidům : Celuloza Patřící k heteropolysacharidům: Pektiny Slizy Gumy

36 celuloza CH2OH O CH2OH O O β-1,4

37 Nevyužitelné – patřící k heteropolysacharidům (heteroglykosidům)
CH2OH O COOH O O COOCH3 O O pektiny

38 Zrání ovoce Celuloza + protopektin tvrdost ovoce
tvrdost ovoce + enzymy zrání protopektin na pektin Pektin + Ca2+ a Mg2+ + voda + cukr tvorba gelů – měknutí ovoce Proces výrazně urychluje teplota a množství cukru – zavařování ovoce

39 gumy β-1,6 β-1,6 β-1,6 β-1,3 Arabská guma CH2---- O CH2---- O CH2----

40 Tragant – zásaditá složka
β-1,6 CH2--- CH2--- CH2--- O O O O O β-1,4 β-1,4 β-1,3 Tragant – zásaditá složka

41 Tragant – kyselá složka
COOH O COOH O O COOH α-1,4 1,3 O O α-1,4 1,3 Tragant – kyselá složka 1,3

42 slizy Cukerný anhydrid CH2 CH2OH CH2 O O CH2OH O O O β-1,4 α-1,3 agar

43 Živočišné - využitelné
Glykogen - glukoza – vazby α-1,4 a α-1,6 ( vnější každý 15 C 1,6, vnitřní 3-5 C.

44 Živočišné - nevyužitelné
Chitin CH2OH CH2OH O O 10-30% 70-90% O β-1,4 NH2 NHCOCH3

45 Chitosan CH2OH CH2OH O O 70-90% 10-30% O β-1,4 NH2 NHCOCH3

46 Složené sacharidy ( polysacharidy s necukernou složkou )
glykopeptidy s převahou peptidové bílkovinné složky glykoproteiny proteoglykany s převahou sacharidové složky peptidoglykany

47 Mukopolysacharidy – sacharidová složka většiny složených sacharidů,především proteoglykanů Kys. Hyaluronová Chondroitinsulfáty Dermatansulfát Keratansulfát Heparin

48 Kyseliny hyaluronová CH2OH O COOH O O O β-1,3 O NHCOCH3

49 Chondroitin-4-sulfát CH2OH O -OSO3 COOH O O O β-1,3 O NHCOCH3

50 Chondroitin-6-sulfát CH2OSO3- O COOH O O O β-1,3 O NHCOCH3

51 keratansulfát CH2OSO3- O O CH2OH O O β-1,4 O NHCOCH3 β-1,3

52 dermatansulfát CH2OH O OSO3- COOH O O O β-1,3 O NHCOCH3

53 heparin COOH CH2 OSO3- O O O α-1,4 O O -OSO3 NHOSO3-

54 Použitá literatura Organická chemie – Červinka,Dědek, Ferles
Chemie potravin – J. Velíšek Chemie potravin – J. Davídek Veterinární chemie – S.Zima