Glucide - Curs 1, 2, 3, 4

1

BIOCHIMIA = ştiinţa care studiază compoziţia şi procesele chimice ale materiei vii

(bio în greacă = viaţă) BIOCHIMIA descrie: structura şi proprietăţile compuşilor materiei vii transformările acestor compuşi în organism relaţiile între diferitele etape metabolice

BIOCHIMIA

descriptivă

metabolică

descrie principalele clase de biomolecule insistând pe relaţia structură-proprietăţi

descrie diferitele etape ale metabolismului, căi metabolice, metabolismul intermediar, catabolism, anabolism

2

- substanţe anorganice - substanţe organice

Substanţele anorganice sunt formate de apă şi săruri minerale.

Substanţele organice sunt reprezentate de: - glucide- lipide- protide- acizi nucleici- vitamine- hormoni- pigmenţi- enzime

BIOCHIMIA DESCRIPTIVĂBIOCHIMIA DESCRIPTIVĂ

Materia vie este formată din două grupe principale de substanţe:

3

sunt constituenţi de bază ai materiei vii alături de lipide şi protide

reprezintă cea mai mare parte a substanţei organice de pe pământ

se găsesc în cantitate mare în produsele de origine vegetală

în comparaţie cu organismele vegetale, cantitatea glucidelor din organismele animale este mică, totuşi pentru om şi animale importanţa lor fiziologică este mare.

GENERALITĂŢIGENERALITĂŢI

4

rol structural celuloza, chitina - principalele substanţe de susţinere pentru plante.

rol energetic reprezintă combustibilul principal al tuturor organismelor

amidonul, glicogenul – sunt uşor utilizabile de către celule şi ţesuturi pentru procurarea energiei necesare proceselor fiziologice.

rol de substanţe de rezervă

GENERALITĂŢIGENERALITĂŢI

5

Denumirea de glucide are originea în cuvântul grecesc “glikis” = dulce

În locul denumirii mai noi de glucide se folosesc şi denumirile de hidraţi de carbon (carbohidraţi) sau zaharuri.

- glucoza C6H12O6

- zaharoza C12H22O11 Cx(H2O)y

NOMENCLATURANOMENCLATURA

6

D.p.d.v. chimic glucidele sunt substanţe ternare - C, H şi O

După comportarea lor la hidroliză:

oze (monoglucide sau monozaharide) – sunt substanţe monomoleculare ce nu pot fi scindate prin hidroliză în alte glucide mai simple

ozide – sunt substanţe ce se formează prin unirea mai multor molecule de monoglucide, prin eliminare de apă; supuse hidrolizei, ozidele dau naştere la oze

CLASIFICARECLASIFICARE

7

După natura compuşilor care intră în constituţia lor, ozidele se clasifică în:

holozide

heterozide

sunt formate numai din monoglucide (aceleaşi sau diferite)

conţin în molecula pe lângă resturi de monoglucide şi alte resturi de substanţe neglucidice (alcooli, fenoli, alcaloizi, pigmenţi) numite agliconi.

Holozidele, la rândul lor, se clasifică în: poliozide

oligozide


8

glucide

oze ozide

aldoze cetoze holozide heterozide

oligozide poliozide


9

Monoglucidele sunt substanţe cu funcţiuni mixte ce conţin în structura lor o grupare carbonilică (aldehidă sau cetonă) şi una sau mai multe grupări hidroxilice (OH).

După natura grupării carbonilice monoglucidele sunt:

polihidroxialdehide = aldoze polihidroxicetone = cetoze

După numărul atomilor de carbon, monoglucidele se grupează în:

trioze tetroze pentoze hexoze

10

COH

OH

CH2OH

CH2OH

CH2OH

OH

aldehida glicerica (aldotrioza)

dihidroxiacetona (cetotrioza)

Trioze

COH

OH

COH

CH2OH

CH2OH

COH

O

CH2OH

H

eritroza (aldotetroza)

eritruloza(cetotetroza)

H HTetroze

11

COH

OH

COH

COH

CH2OH

COH

COH

CH2OH

O

CH2OH

CH2

OH

COH

COH

CH2OH

H

HH

HH

riboza(aldopentoza)

ribuloza(cetopentoza)

dezoxiriboza(aldopentoza)

H

H

Pentoze

12

CH

COH

COH

O

CH2OH

CH2OH

COH

OH

CH

COH

COH

CH2OH

CH

OH

CH

COH

COH

CH2OH

COH

OH

CH

CH

COH

CH2OH

HO

H

fructoza(cetohexoza)

HO

H

H

glucoza(aldohexoza)

H H

HO

H

manoza(aldohexoza)

H

HO

HO

H

galactoza(aldohexoza)

H

HO

Hexoze

13

Izomerii sunt substanţe care au aceeaşi formulă moleculară, dar au proprietăţi fizice şi chimice diferite, determinate de structura moleculară diferită.

1) Izomerie datorată grupării carbonilice (izomerie de funcţiune)

2) Izomerie datorată poziţiei grupărilor hidroxilice secundare din catena carbonică (izomerie stereochimică sau stereoizomerie)

3) Izomerie datorată activităţii optice (izomerie optică)

4) Izomerie datorată structurii moleculare

5) Izomerie datorată hidroxilului semiacetalic

14

1) Izomerie datorată grupării carbonilice (izomerie de funcţiune)

Trioze – aldehida glicerică şi dihidroxiacetona

Tetroze – eritroza şi eritruloza

Hexoze – glucoza şi fructoza

Pentoze – riboza şi ribuloza

aldoze cetoze

15


Toate ozele, cu excepţia dihidroxiacetonei, dispun în moleculă de atomi de carbon asimetrici

Carbonul asimetric notat C* este atomul de carbon legat de 4 radicali diferiţi

Substanţele cu atomi de carbon asimetrici prezintă izomerie stereochimică - stereoizomeri

În conformitate cu legea lui van’t Hoff, numărul stereoizomerilor posibili este dat de formula Z = 2n

16

o Trioze (mai exact aldehida glicerică) - 1 C* - 2 izomeri sterici sau stereoizomeri

o Tetroze - 2 C* - 4 izomeri sterici sau stereoizomeri

o Pentoze - 3 C* - 8 izomeri sterici sau stereoizomeri

o Hexoze - 4 C* - 16 izomeri sterici sau stereoizomeri

Din stereoizomerii formaţi, câte doi sunt enantiomeri, adică unul din ei reprezintă imaginea în oglindă a celuilalt.


17

Propunerea lui Fischer

COH

OH

CH2OH

CH

OH

CH2OH

OH

D-aldehida glicerica

* *H

L-aldehida glicerica


când grupa hidroxilică al atomului de carbon secundar al aldehidei glicerice se găseşte în partea dreaptă a catenei, se obţine forma dextro (D) când gruparea hidroxilică este de partea stângă se obţine forma levo (L)

18

Din cei 16 izomeri ai hexozelor, 8 vor aparţine seriei D, iar 8 seriei L.

În cazul monoglucidelor cu mai mulţi atomi de carbon asimetrici, forma structurală dextrogiră (D) sau levogiră (L) se determină după penultimul hidroxil din molecula şi anume cel ce este legat de atomul de carbon asimetric cel mai îndepărtat de gruparea carbonilică.


19 În natură predomină monoglucidele aparţinând seriei D

Dacă monoglucidele au penultimul hidroxil la dreapta catenei, ele aparţin seriei D

Dacă monoglucidele au penultimul hidroxil la stânga catenei, ele aparţin seriei L

Se utilizează şi notaţia cu d şi l pentru a arăta orientarea spre dreapta sau spre stânga a fiecărei grupări hidroxilice


20

Monoglucidele care în soluţie rotesc planul luminii polarizate spre dreapta sunt optic dextrogire = (+)

Monoglucidele având în moleculă atomi de carbon asimetrici, prezintă activitate optică, ele putând roti planul luminii polarizate spre dreapta sau spre stânga.


Monoglucidele care în soluţie rotesc planul luminii polarizate spre stânga sunt optic levogire = (-)

21

Numărul izomerilor optici este determinat de numărul atomilor de carbon asimetrici ca şi în cazul stereoizomeriei, însă izomerii optic dextrogiri şi levogiri nu sunt dependenţi de izomerii structurali aparţinând seriei (D) şi seriei (L).

De exemplu, fructoza este structural dextrogiră (aparţine serie D), iar optic este levogiră = D(-) fructoză

Glucoza este atât structural cât şi optic dextrogiră = D(+) glucoza


22

Perechea de izomeri optic activi levogiri şi dextrogiri se numesc antipozi optici.

Amestecul, în proporţii egale a celor doi izomeri optic activi se numeşte amestec racemic şi se notează cu semnul (±).

Organismul viu are tendinţa de a utiliza selectiv numai una din formele optic active.


23


• Monoglucidele care au mai mult de patru atomi de carbon în moleculă prezintă două structuri moleculare:

- aciclică - ciclică sau semiacetalică

• Monoglucidele cu structură moleculară aciclică sunt foarte puţin reprezentate în natură

• Ele au gruparea carbonilică liberă şi de aceea se mai numesc şi forme carbonilice

• Formele aciclice sunt caracteristice trizelor şi tetrozelor

24


Începând de la pentoze predomină formele structurale ciclice

Existenţa formelor structurale ciclice ale monoglucidelor s-a presupus pe baza unor proprietăţi fizico-chimice ale acestora care diferă de cele ale aldehidelor şi cetonelor

Reacţia dintre aldehide sau cetone cu alcoolii, dă naştere la acetali

O

HR R' OH

OR'R

OR'H+ 2

aldehida alcool acetal

+ H2O

25


Monoglucidele (adoze sau cetoze) reacţionează numai cu o singură moleculă de alcooli, formând semicetali = structură semiacetalică

O

HR R' OH

OR'R

HOH+ 2

aldehida alcool semiacetal

Semiacetalii monoglucidelor se formează prin adiţie intramoleculară între gruparea carbonilică şi o grupare hidroxilică de la C-4, C-5, C-6, formându-se un ciclu stabil

26


COH

OH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

COH

COH

CH

COH

OH

CH2OH

HCOH

COH

CH

COH

OH

CH2OH

H

H

H

D-glucoza(structura aciclica)

H

H

H

H

H

H

O1,4

H

O 1,5

D-glucopiranoza D-glucofuranoza

hidroxil semiacetalic

Formule de proiecţie – formule Fischer

Ciclizarea monoglucidelor începe prin ruperea legăturii dintre atomul de carbon şi oxigen de la nivelul carbonilului (C=O)

27


O

CH2

OHH

H

O

H

OH

OH

OH HO HCOH

OHH

OHHOH H

CH2OH

H

H


Formule de perspectivă

Glucoza va avea astfel o structură ciclică în care C-1 este legat de C-4 sau C-5, printr-un atom de oxigen

Ciclul format din 4 atomi de carbon şi unul de oxigen se numeşte ciclu furanic

Ciclul format din 5 atomi de carbon şi unul de oxigen se numeşte ciclu piranic

Glucoza care conţine ciclu furanic se va numi glucofuranoză, iar cea care conţine ciclu piranic se numeşte glucopiranoză

28


O

CH2

OHH

H

O

H

OH

OH

OH HO HCOH

OHH

OHHOH H

CH2OH

H

H


Partea din moleculă care se află în spatele planului se scrie cu linii mai subţiri

Partea care se află în faţa planului, aproape de cititor, se scrie cu linii mai groase

Puntea lactolică se scrie de obicei în spatele planului

Substituenţii care apar în formulele de proiecţie în partea dreaptă a catenei carbonice sunt sub planul ciclului şi se scriu în jos

Substituenţii care apar în partea stângă a catenei se scriu deasupra planului, deci în sus

Formule de perspectivă

29


Formele scaun şi baie

Formulele de perspectivă nu sunt riguros ştiinţifice întrucât sugerează că aceste cicluri sunt plane ceea ce nu este corect

Prin determinări fizice (difracţie de raze X) s-a arătat că structura ciclică reală a monoglucidelor este cea conformaţională de scaun şi baie, forma scaun fiind mai stabilă

30

5) Izomerie datorată hidroxilului semiacetalic După poziţia hidroxilului semiacetalic din molecula monoglucidelor ciclice, se cunosc doi izomeri care se găsesc, de obicei, în echilibru în soluţie

Când hidroxilul semiacetalic se găseşte în partea dreaptă a catenei carbonice (în partea de jos la formulele de perspectivă) se obţine izomerul α

Când hidroxilul semiacetalic se găseşte în partea stângă sau în partea de sus se obţine izomerul β

O

CH2

OHH

H

O

H

OH

OH

OH H

O

CH2

OHH

H

O

OH

H

OH

OH HH

D-glucopiranoza

Hα

β

31

5) Izomerie datorată hidroxilului semiacetalic

Transformarea unui izomer în altul poartă denumirea de anomerie

În timpul transformării reciproce a izomerilor se produce o modificare a unghiului de rotaţie, până la stabilirea unui echilibru, fenomen ce poartă numele de mutarotaţie

α-D-glucopiranoza este forma mai răspândită şi diferă de β-D-glucopiranoza prin solubilitate, punct de topire

32

substanţe solide, cristaline, inodore, solubile în apă, greu solubile în alcool etilic şi insolubile în solvenţi organici

soluţiile monoglucidelor sunt incolore şi prezintă fenomenul de mutarotaţie şi activitate optică

cea mai dulce este fructoza, după care urmează glucoza, galactoza, manoza

33

1) Proprietăţi determinate de gruparea carbonilică

2) Proprietăţi determinate de grupările hidroxilice

3) Proprietăţi determinate de prezenţa ambelor grupe funcţionale

Sunt determinate de grupările funcţionale ce le conţin

reacţia de reducere

reacţia de oxidare

blândă

energică

protejată

reacţia de adiţie şi condensare

34


1.1 - Reacţia de reducere o Prin hidrogenarea monoglucidelor la nivelul grupării carbonilice, în prezenţă de catalizatori (Pt, Pd, Ni etc.) se obţin polialcooli numiţi şi polioli

- din tetroze se obţin tetroli

- din pentoze se obţin pentoli

- din hexoze se obţin hexoli

- din D-Glucoză, prin reducere cu hidrogen, în prezenţa amalgamului de sodiu se obţine D-Sorbitolul

COH

OH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

CH2OH

COH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

H

H

H

D-glucoza

+2H H

H

H

D-Sorbitol (Sorbita)

35


1.1 - Reacţia de reducere D-Fructoza, în funcţie de condiţiile de reacţie, formează, prin reducere doi hexo1i: -D-Sorbito1u1-D-Manitolu1

CH2OH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

O

CH2OH

COH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

CH2OH

CH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

OH

D-Sorbitol (Sorbita)

H

H

D-Fructoza

H

H

H

+2H+2H

H

H

D-Manitol (Manita)

În natură, reducerea monoglucidelor se produce sub acţiunea unor enzime numite hidrogenaze

În general, aldozele dau prin reducere un polialcool, iar cetozele doi polialcooli izomeri.

36


1.2 - Reacţia de oxidare Datorită prezenţei în moleculă a grupărilor carbonilice libere sau mascate (sub formă de hidroxili semiacetalici), monoglucidele manifestă un pronunţat caracter reducător.

Produşii de oxidare care se obţin din glucide depind de natura oxidantului şi a mediului de reacţie

În funcţie de natura oxidantului, oxidarea monoglucidelor poate fi:

• blândă

• energică

• protejată

37


1.2 - Reacţia de oxidare blândă

o la aldoze - se realizează la nivelul grupării carbonilice (la C-1) care se transformă în grupare carboxilică

rezultă hidroxiacizi numiţi acizi aldonici sau onici

D-Glucoză

D-Galactoză

COH

OH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

COH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

COOH

O'H

H

H

D-glucoza

H

H

H

Acid D-Gluconic

oxidare blanda

acid D-Gluconic

acid D-Galactonic

o cetozele sunt rezistente la acţiunea oxidanţilor slabi

COH

OH

CH

CH

COH

OH

CH2OH

OH

COH

CH

CH

COH

OH

CH2OH

COOH

OH

O'

D-galactoza

H

H

H

H

Acid D-Galactonic

oxidare blanda

38


1.2 - Reacţia de oxidare blândă

Oxidarea blândă se realizează cu oxidanţi slabi cum sunt oxidul de argint, apa de clor, apa de brom sau iod, hipocloriţii etc

Acizii aldonici prezintă activitate optică, sunt uşor solubili în apă

Acizii aldonici formează săruri ce sunt utilizate în medicină (de exemplu, gluconatul de calciu se utilizează în terapeutică ca agent calcifiant)

Acizii aldonici prin încălzire, pierd o moleculă de apă şi formează γ-1actone

39


1.2 - Reacţia de oxidare energică

D-Glucoză

D-Galactoză

acid D-Glucozaharic

acid D-Galactozaharic

o la aldoze, oxidarea se produce la gruparea carbonilică şi la gruparea hidroxilică primară, deci la C-1 şi C-6

rezultă acizi zaharici

COH

OH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

COH

CH

COH

COH

OH

COOH

COOH

D-Glucoza

H

H

H

H

H

H

Acid D-Glucozaharic

oxidare energica

+3O

-H2O

o la cetoze, în condiţii de oxidare energică, se produce ruperea catenei carbonice de lângă gruparea carbonilică şi are loc transformarea în produşi de oxidare cu un număr mai mic de atomi de carbon

CH2OH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

O

COOH

COOH

COH

COH

COOH

COOH

H

H

D-fructoza

H

Henergica+

acid oxalic acid tartric

oxidare

D-Fructoză acid oxalic + acid tartric

o oxidarea energică a monoglucidelor se produce cu ajutorul unor oxidanţi puternici (HNO3 concentrat, KMnO4, K2Cr2O7)

40


1.2 - Reacţia de oxidare protejată

o prin protejarea grupării carbonilice a monoglucidelor se poate realiza oxidarea gcupării hidroxilice primare, de la C-6

rezultă monoacizii numiţi acizi uronici

D-Glucoză acid D-Glucuronic

o protejarea grupării carbonilice are loc prin reacţii de condensare sau esterificare a hidroxilului semiacetalic

o după formarea acizilor uronici, gruparea carbonilică protejată poate reveni la forma iniţială

41



o se poate pleca de la D-glucopiranoză, care în reacţie cu un alcool va forma un eter glicozidic

o prin oxidarea glicozidului la C-6 se va obţine un acid glicozidic

o prin hidro1iză se va obţine acidul glucuronic şi alcoolul ce a intrat în reacţie cu glucoza

COR'

COH

CH

COH

OH

COOH

COH

COH

CH

COH

OH

COOH

COR'

COH

CH

COH

OH

CH2OH

Glicozid

+ 2 [O]

- H2O

H

H

H

H

O

Acid glicozidic

+ H2O

hidroliza

- R'-OH

H

H

H

H

O

Acid glucuronic

H

H

H

H

O

COH

OH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

COH

COH

CH

COH

OH

CH2OH

COR'

COH

CH

COH

OH

CH2OH

Glicozid

H

H

H

H

H

O

D-glucopiranoza

+ R'-OH

- H2O

H

H

H

H

OH

H

42



o Acizii uronici sunt larg răspândiţi în natură şi au rol biochimic important:

- contribuie la detoxificarea organismelor animale de substanţe aromatice toxice

- ajută la transportul unor hormoni

- contribuie la formarea unor poliglucide cu rol important în organism, în special în membrana celulară

43


1.2 - Reacţii de adiţie şi condensare

Monoglucidele reacţionează la nivelul grupării carbonilice cu:

Prin tratarea monoglucidelor cu hidroxilamina (H2N-OH), se formează derivaţi azotaţi cristalini uşor solubili în apă, numiţi oxime

Cu acidul cianhidric, se formează cianhidrine care prin hidroliză formează hidroxiacizi cu un atom de carbon in plus faţă de monoglucida iniţială

• hidroxilamina

• acidul cianhidric • ureea

44


1.2 - Reacţii de adiţie şi condensare

COH

OH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

COH

COH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

CN

COH

COH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

COOH

D-glucoza

H

+ HCN

H

- NH3

+ H2OH H

H

HH

H

H

H

H

Glucocianhidrina Acid gulonoheptulonic

45


2.1 - Reacţia de eterificare

o Hidroxilul semiacetalic prezintă o reactivitate mărită faţă de restul hidroxililor din molecula monoglucidelor

reacţia de eterificare

reacţia de esterificare

reacţia de formare a dezoxiglucidelor

reacţia de formare a aminoglucidelor

a) Reacţii la nivelul grupării hidroxilice semiacetalice

b) Reacţii la nivelul grupărilor hidroxilice alcoolice

o La nivelul hidroxilului semiacetalic glucidele pot reacţiona cu alcooli, fenoli sau alte substanţe, formând eteri numiţi glicozide.

COR'

COH

CH

COH

OH

CH2OH

Glicozid

H

H

H

H

Oo Orice glicozid este format din două părţi: o parte care provine de la o glucidă şi o parte care provine de la o substanţă neglucidică numită aglicon

o Legătura dintre partea glucidică şi aglicon se numeşte legătură glicozidică

46



o Substanţele neglucidice, care contribuie la formarea glicozidelor sunt foarte variate sub aspectul compoziţiei chimice.

a) Reacţii la nivelul grupării hidroxilice semiacetalice

COR'

COH

CH

COH

OH

CH2OH

Glicozid

H

H

H

H

O

o Agliconii cu grupări OH formează O-glicozide

o Agliconii cu grupări NH formează N-glicozide

o Agliconii cu grupări SH formează S-glicozide

47



o Grupările hidroxilice nesemiacetalice ale monoglucidelor sunt mai puţin reactive decât hidroxilul semiacetalic

b) Reacţii la nivelul grupărilor hidroxilice alcoolice

o Ele reacţioneză cu substanţe mai active cum ar fi derivaţii halogenaţi în prezenţa oxidului de argint

o Eterii formaţi sunt foarte rezistenţi la hidroliză

COH

COH

CH

COH

OH

CH2OH

COH

CH

CH

CH

CH2OMe

MeO

OMe

OMeH

H

H

H

O

D-glucopiranoza

+ 4 ICH3

2Ag2O

H

H

H

O

Tetra-O-metil-D-glucopiranoza

+ 4 AgI + 2 H2O

48


2.2 - Reacţia de esterificare

o Acizii anorganici cu care pot reacţiona monoglucidele sunt: H3PO4, HNO3, H2SO4 formând esteri

a) Reacţii cu acizi anorganici

b) Reacţii cu acizii organici

o Cei mai importanţi din punct de vedere biochimic şi fiziologic sunt esterii fosforici, care au rol important în metabolismul glucidelor

o Foarte importanţi sunt esterii fosforici ai glucozei (ester glucozo-1-fosforic, ester glucozo-6-fosforic, ester fructozo-1,6-difosforic)

COH

OH

COH

COH

CH2

O PO3H2

COH

COH

CH2

O

CH2 O PO3H2

O PO3H2

COH

OH

CH2

O PO3H2

CH2OH

CH2

O

O PO3H2

aldehida 3-fosfo-glicerica Ester ribulozo-1,5-difosforic

H

HH

H H

Ester ribozo-5-fosforic

H

fosfodihidroxiacetona

49


2.2 - Reacţia de esterificare

o Prin tratarea monoglucidelor cu acizii organici concentraţi şi mai cu seamă cu anhidridele lor, se obţin esteri organici

b) Reacţii cu acizii organici

o Prin tratarea D-glucopiranoza cu anhidrida acetică se obţine pentaacetatul de D-glucopiranoza

o În unele plante, se găsesc în cantitate mai mare esteri ai glucozei cu acizii fenolici, ca de exemplu acidul galic, care formează componenţii principali ai taninurilor

50


2.3 - Reacţia de formare a dezoxiglucidelor

o Prin eliminarea unei grupări hidroxilice din molecula monoglucidelor şi înlocuirea acesteia cu hidrogen, se formează dezoxiglucidele

o Cea mai importantă dezoxiglucidă este 2-dezoxiriboza

o Ea intră în constituţia acizilor dezoxiribonucleici

COH

OH

COH

COH

CH2OH

CH2

OH

COH

COH

CH2OH

H

H

H

riboza dezoxiriboza

H

H

51


2.4 - Reacţia de formare a aminoglucideloro Aminoglucidele sunt derivaţi azotaţi ai monoglucidelor, care se formează prin înlocuirea grupării –OH, vecină cu gruparea carbonilică (de obicei OH de la C-2) cu gruparea NH2

o Ele se formează prin reacţia monoglucidei cu amoniacul sau o hidroxilamină

o Cele mai importante aminoglucide sunt D-glucozamina şi D-galactozamina

COH

CNH2

CH

CH

COH

OH

CH2OH

H COH

CNH2

CH

CH

CH

OH

CH2OH

OH

H

H

HOH

O

D-galactozaminaD-glucozamina

o Ele se găsesc în licheni, ciuperci, carapacea crustaceelor, aripile insectelor.

52

3) Proprietăţi determinate de prezenţa ambelor grupe funcţionale în molecula monoglucidelor

3.1 - Reacţia de epimerizare reacţia de epimerizare

o Se numesc epimere, monoglucidele care se deosebesc unele de altele prin configuraţia unui singur atom de carbon din moleculă

o Pe cale experimentală s-a constatat că în anumite condiţii se produce o izomerizare a monoglucidelor epimere

o Astfel, D-manoza şi D-Glucoza sunt epimere în raport cu C-2, D-glucoza şi D-galactoza în raport cu C-4.

reacţia de condensare cu fenilhidrazina

o Hexoze epimere sunt de asemenea D-glucoza, D-manoza şi D-fructoza, care în mediu bazic se transformă reciproc una în alta prin intermediul unui enol

53


3.1 - Reacţia de epimerizare o Epimerizarea monoglucidelor se produce sub acţiunea unor baze organice, ca piridina şi chinolina

CH2OH

CH

CH

CH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH

OH

CH

CH

CH

OH

CH2OH

OH

OH

OHCH

OH

CH

CH

CH

OH

CH2OH

OH

OH

OH

CH

CH

CH

CH

OH

CH2OH

OH

OH

OH

OH

D-fructoza

D-manoza D-glucoza enol comun

o Reacţiile de epimerizare şi izomerizare au loc în natură sub acţiunea unor complexe enzimatice

54


3.2 - Reacţia de condensare cu fenilhidrazina

o Prin tratarea unei monoglucide în soluţie alcoolică, la rece, cu fenilhidrazina, se formează prin adiţie, fenilhidrazona

COH

OH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

CH

COH

CH

COH

COH

OH

CH2OH

N NH

C6H5

D-glucoza

H

+ H2N-NH-C6H5

+ H2O

H

H

H

H

H

Fenilhidrazona D-glucozei

55

Degradări biochimice ale monoglucidelor

o Monoglucidele suferă în organismele vegetale diferite transformări care se vor prezenta în cadrul metabolismului glucidelor

o Sub acţiunea microorganismelor, monoglucidele suferă degradări fermentative, obţinându-se diferite substanţe (fermentaţia alcoolică, fermentaţia lactică, fermentaţia butirică şi propionică), utilizate în industria alimentară.

Documents

Glucide - Curs 1, 2, 3, 4