Monosacharidy Cukry

Rozdělení, struktura Aldosy – hydroxyaldehydy, karbonyl na C1 Ketosy – hydroxyketony, karbonyl na C2 Nejčastěji pentosy 5C, hexosy 6C, dále triosy, tetrosy, heptosy Monosacharidy se vyskytují v acyklických i cyklických formách

Acyklické vzorce Nejjednodušší glyceraldehyd CHO-CHOH-CH2OH Chirální uhlíkový atom? D – glyceraldehyd (S – glyceraldehyd) Sacharidy v přírodě D - sacharidy D, nebo L ?

Optická izomerie D – glyceraldehyd (S – glyceraldehyd) a L – glyceraldehyd (R – glyceraldehyd) jsou optické antipody, enantiomery Jsou opticky aktivní, stáčejí rovinu polarizovaného světla Symboly D a L neurčují rotaci, ale geometrické uspořádání Racemická směs – směs 2 optických antipodů o téže koncentraci, netečná k rovině polarizovaného světla

Fischerovy, projekční vzorce Perspektivní těžkopádné, používají se projekční Karbonylová skupina nahoru, nutnost natočit molekulu, aby mě skupiny „píchly do oka“. Poslední chirální uhlík určuje D (OH vpravo) a L (OH vlevo) izomerii D, nebo L ?

Důležité monosacharidy

Řada aldos

Řada ketos Odvoď, vysvětli kolik existuje aldohexos? Kolik ketopentos?

Cyklické struktury U sacharidů převažují cyklické struktury Vznik poloacetalů, reakce C=O a –OH Napiš rovnici reakce: R1- OH + R2(H) – CO – R3 Cyklické formy: 5 členný cyklus = furanosa, 6 členný cyklus pyranosa U sacharidů zapisujeme cyklické struktury Haworthovým vzorcem, cyklus vodorovně, skupiny nad a pod kyslík cyklu dozadu (doprava)

Cyklické struktury Glukopyranosa Fruktofuranosa

Cyklické struktury Glukopyranosa Fruktofuranosa

Cyklické struktury Glukopyranosa Fruktofuranosa

Cyklické struktury D-Glukopyranosa D-Fruktofuranosa

Vznik cyklických vzorců Vznik cyklické formy – reakce CO na C1 u aldos a C2 u ketos Na těchto atomech uhlíku vzniká při vzniku cyklické formy nová hydroxylová skupina, ta se může orientovat dvojím směrem Nové chirální centrum na C1 u aldos a C2 u ketos, možné izomery se nazývají anomery α anomer OH dolů u D , u L opačně β anomer OH nahoru u D, u L opačně V roztoku sacharidu rovnováha mezi lineárními a všemi cyklickými formami

Vznik cyklických forem Napiš cyklické vzorce α-D- glukofuranosa α-L- glukopyranosy β-D-fruktopyranosa

Vznik cyklických forem Napiš cyklické vzorce α-D- glukofuranosa α-L- glukopyranosy β-D-fruktopyranosa

Vznik cyklických forem Napiš cyklické vzorce α-D- glukofuranosa α-L- glukopyranosy β-D-fruktopyranosa

Vznik cyklických forem Napiš cyklické vzorce α-D- glukofuranosa α-L- glukopyranosy β-D-fruktopyranosa

Fyzikální vlastnosti monosacharidů Bezbarvé, krystalické, rozpustné ve vodě, sladké, zahříváním karamelizace Mutarotace – změna optické rotace při rozpouštění

Chemické vlastnosti monosacharidů 1 1. Redukční vlastnosti – sacharidy se oxidují, redukce Fehlingova a Tollensova činidla, co vzniká? Nositelkou redukčních vlastností je poloacetalová – OH skupina. Při oxidaci vznikají kyseliny aldonové (např. glukonová), aldarové, alduronové Může proběhnout i redukce, z glukosy glucitol = sorbit Fehlingovo činidlo – měďnatý iont v komplexu kyseliny vinné Tollensovo činidlo – stříbrný kationt v komplexu s amoniakem [Cu( -OOC-HCO--HCO--COO- )2]6-

Oxidace a redukce sacharidů Urči, kdy se jedná o oxidaci a kdy o redukci?

Chemické vlastnosti monosacharidů 2 2. Reakce s alkoholy Vznikají glykosidy. Poloacetalový H nahrazen alkylem = aglykon. Napiš vznik methyl-β-D-glukopyranosidu. Glykosidy nemají redukční účinky. Glykosidy jsou acetaly. Existují i N-glykosidy – aglykon je na sacharid vázán přes N, nazývám ho nukleosid. Fosforečný ester nukleosidu je nukleotid, je základem mnoha přírodních látek (NK, ATP, FAD, koenzym A.

Vzorce nukleotidů Napiš vzorec ATP = adenosintrifosfát Napiš vzorec nukleotidu s deoxy-D-ribofuranosou a cytosinem

Důležité monosacharidy D-ribosa, 2-deoxy-D-ribosa – součást NK, ATP, nukleotidů D-ribulóza – meziprodukt fotosyntézy D-galaktosa – v mléce jako součást disacharidu laktosy

D – glukóza = hroznový cukr Volná ovoce, med, vázaná v oligo a polysacharidech Zdroj energie, snadno stravitelná, infúze Savci v krvi (u člka 5 mmol/l, po jídle více) V moči jen při cukrovce (dk. fehling. čin.) Snadno podléhá kvašení a) lihové – výroba lihu, brambory, obilí b) mléčné – vznik kyseliny mléčné, kyselé zelí, svalová námaha Výroba hydrolýzou škrobu Zahřátím hnědý karamel, jeho roztok je kulér ( tuzemák, ocet) Dextrosa

D – fruktóza = ovocný cukr Nejsladší cukr Levulosa, stáčí vlevo Součást sacharosy, z ní hydrolýzou glukosa a fruktosa (invertní cukr, levotočivý na rozdíl od sacharosy) Součást medu – z 75 % je glukosa + fruktosa 1:1, asi 20% voda. Dříve jediné sladidlo, produkt enzymové hydrolýzy ve včelách.

Opakování Spálením 35 mg glukosy bylo získáno 20,8 mg vody a 51,4 mg oxidu uhličitého. Vypočtěte empirický vzorec! Relativní molekulová hmotnost glukosy byla stanovena na 180. β-D-glukopyranosa α-L-fruktofuranosa

Otázky Vysvětli rozdíl mezi pojmy enantiomer, anomer, antipod, izomer Budou roztoky glukosy reagovat s Schiffovým činidlem? Napiš vzorec guaninu, guanosinu (nukleosid) a 2-deoxyguanosinu