3. Строение, свойства и функции олигосахаридов
Олигосахариды различаются по следующим показателям:
Количество моносахаридов.
Качественный состав.
Характер гликозидной связи между моносахаридами.
В растворах моносахариды всегда присутствуют в циклической форме; в состав олиго- и полисахаридов они также входят в циклической форме.
Первый углеродный атом, соединенный с кислородом, является наиболее реакционноспособным. Как правило, связь образуется за счет гликозидного (полуацетального) гидроксила.
Для олигосахаридов характерны некоторые свойства, отмеченные для моносахаридов. Следует также отметить, что олигосахариды, поступающие в организм человека с пищей, в желудочно-кишечном тракте подвергаются гидролизу до своих структурных блоков – моносахаридов. Поэтому в клетки они попадают уже в виде простых сахаров и, соответственно, выполняют те же функции, что и моносахариды.
Из олигосахаридов наибольшее распространение получили дисахариды. Рассмотрим химический состав наиболее важных из них.
Сахароза состоит из остатков α-глюкозы и β-фруктозы, соединенных β-гликозидной (или фруктозидной) связью. Гидролиз сахарозы происходит при участии фермента инвертазы (сахаразы):
сахароза α-глюкоза β-фруктоза
Инвертаза в больших количествах содержится в дрожжах и в кишечнике организмов. Смесь глюкозы и фруктозы в равных количествах, которая образуется при гидролизе сахарозы, называется инвертным сахаром.
Мальтоза – дисахарид, состоящий из 2-х остатков α-глюкозы. Это основной продукт гидролиза крахмала.
Мальтоза → α-глюкоза + α-глюкоза
Гидролиз мальтозы проходит при участии фермента мальтазы.
Мальтаза есть в слюне и поджелудочном соке.
Лактоза – молочный сахар, образуется в организме животных.
Лактоза = β-галактоза + α-глюкоза.Гидролиз лактозы катализируется ферментом лактазой.
Лактаза очень активна у младенцев; у некоторых взрослых лактаза не сохраняется, что влечет за собой непереносимость молока.
4. Строение, свойства и функции полисахаридов
Полисахариды подразделяются на гомосахариды и гетеросахариды.
В состав гомосахаридов входят моносахариды одного типа. Если мономер–фруктоза, то полисахарид нзывается фруктан; галактоза – галактан; глюкоза – глюкан.
Мономерами гетерополисахаридов являются моносахариды 2-х или нескольких типов. К примеру, арабиноза и глюкоза входят в состав арабиноглюканов; арабиноза и ксилоза – арабиноксиланов.
Крахмал (гомосахарид) – запасной полисахарид растений; существует в 2-х формах: амилоза и амилопектин.
Амилоза – линейный полисахарид, состоит из остатков α-глюкозы, соединенных α –1, 4 связью.
Амилопектин – разветвленный полисахарид, в котором на каждые 12 остатков глюкозы, соединенных α –1, 4 связью, приходится α –1, 6 связь.
Эти вещества сильно различаются по своим физическим и химическим свойствам. Так, например, от йода амилоза окрашивается в синий цвет, а амилопектин – в красно-фиолетовый. Они различаются и по растворимости: амилоза легко растворяется в теплой воде и дает растворы со сравнительно невысокой вязкостью, в то время как амилопектин растворяется в воде лишь при нагревании под давлением и дает очень вязкие растворы.
Гликоген («животный крахмал») – по строению сходен с крахмалом, но характеризуется большей разветвленностью.
Является резервным питательным веществом (образуется главным образом в печени и мышцах).
Целлюлоза (клетчатка) – полисахарид, состоящий из большого количества остатков β-глюкопиранозы.
Функции полисахаридов:
Запас питательных веществ (крахмал, гликоген – наиболее распространенные вещества).
Источники энергии (при использовании их в качестве источников энергии они должны сначала подвергаться расщеплению до моносахаридов).
Структурная (целлюлоза – образует клеточные стенки у растений, хитин – у животных, муреин – у бактерий).