20 CUKRY

SAVE OFFLINE

CUKRY 1. Cukry to związki wielofunkcyjne. Świadczy o tym obecność w ich cząsteczkach dwóch grup funkcyjnych – grupy hydroksylowej oraz – w zależności czy dany cukier jest aldozą, czy ketozą – odpowiednio grupy aldehydowej lub ketonowej . 2. Charakterystyczną cechą cukrów jest obecność wielu asymetrycznych atomów węgla, co skutkuje dużą liczbą izomerów. Każdy izomeryczny cukier ma swoją nazwę i pełni daną funkcję. Co ciekawe, w cząsteczkach cukrów nie pozostaje obojętne położenie grupy –OH. Ma znaczenie fakt, czy znajduje się ona pod, czy nad płaszczyzną. Wyróżnia się cukry D- i L- w zależności, po jakiej stronie znajduje się grupa –OH przy przedostatnim atomie węgla w wzorach Fishera. D- jeśli po prawej, L- jeśli po lewej. Jeśli chcemy przełożyć to na wzory taflowe cukrów – wówczas D oznacza grupę –OH do góry, a Lna dole. 3. Cukry są czynne optycznie. Wyróżnia się cukry (+), czyli skręcające światło spolaryzowane w prawo, oraz cukry (-), skręcające światło spolaryzowane w lewo. 4. Przechodzenie ze wzoru Fishera na Hawortha. Grupy OH, również ta anomeryczna, które są po prawej stronie we wzorze Fishera, rysujemy we wzorze taflowym pod płaszczyzną (na dole). Jeśli natomiast grupa OH jest po lewej stronie, to wędruje na górę (nad płaszczyznę). Poniżej przykład na glukozie.

5. Cukry po rozpuszczeniu w rozpuszczalniku występują w formie otwartej, czego skutkiem jest tworzenie anomerów alfa i beta. To, jakiego anomeru w danym roztworze będzie więcej, zależy od rozpuszczalnika. ANOMER ALFA – anomeryczna grupa –OH (zaznaczona w kwadracie) znajduje się pod płaszczyzną, czyli we wzorze Fishera byłaby po prawej stronie.

ANOMER BETA – anomeryczna grupa –OH (zaznaczona w kwadracie) znajduje się nad płaszczyzną, a we wzorze Fishera byłaby po lewej stronie.

6. Jak zapamiętać rozkład grup –OH przy kolejnych atomach węgla w glukozie i fruktozie? Nazwijmy to „zasadą trzeciego węgla”. Chodzi o nic innego, jak o fakt, że wszystkie grupy – OH, za wyjątkiem tej przy trzecim atomie węgla znajdują się po prawej stronie, ta przy trzecim po lewej.

7. Postacie endiolowe. Cząsteczki glukozy mają przemieszczające się wiązanie podwójne. Postać endiolowa glukozy tworzy się przez przemieszczenie wiązania podójnego z grupy aldehydowej do wiązania między pierwszym, a drugim atomem węgla.

Przyjrzyjmy się niżej fruktozie i jej formie endiolowej.

Nasuwa się jeden wniosek: Glukoza i fruktoza mają taką samą postać endiolową, toteż nie można ich odróżnić w próbie Tollensa i Trommera. Generalnie rzecz biorąc – wszystkie cukry proste mają właściwości redukujące. 8. Próba Tollensa i Trommera. Tak jak było napisane w punkcie wcześniej – glukoza i fruktoza mają taką samą postać endiolową. To właśnie ona reaguje z odczynnikiem Tollensa lub Trommera. Przez to, że oba cukry mają taką samą postać endiolową NIE MOŻNA ICH ODRÓŻNIĆ ZA POMOCĄ TYCH PRÓB. Poniżej na przykładzie próby Tollensa.

9. Wiązanie glikozydowe. Najprościej ujmując – jest to wiązanie pomiędzy grupą hydroksylową jednego monosacharydu, a grupą hydroksylową drugiego związku, przy czym on tez może być monosacharydem. W tworzeniu wiązania glikozydowego zawsze musi brać udział minimum jedna anomeryczna grupa hydroksylowa. Wyróżnia się wiązania alfa i beta – zależy to od położenia właśnie tej anomerycznej grupy. Najczęściej spotyka się wiązanie między grupą OH połączoną z węglem o numerze 1 (C1), a C4. Dzięki wiązaniu glikozydowemu powstają dwucukry

MALTOZA

W maltozie występuje wiązanie α-1,4-glikozydowe. Powstaje ona przez połaczenie dwóch reszt glukozy. Jest produktem hydrolizy skrobi, a sama może dalej hydrolizować do glukozy. Ma właściwości redukujące, bo jedna anomeryczna grupa OH jest „wolna”, czyli nie tworzy wiązania glikozydowego. Może więc ulegać próbom Tollensa i Trommera. SACHAROZA

Sacharoza nie ma właściwości redukujących, bo w tworzenie wiązania glikozydowego są zaangażowane obydwie anomeryczne grupy OH. Sacharoza hydrolizuje do glukozy i fruktozy.

LAKTOZA

Laktoza jest dwucukrem, w którym występuje wiązanie B-glikozydowe. Składają się na nią reszty glukozy i galaktozy. Występuje w mleku. SKROBIA Skrobia jest polisacharydem występującym w trzech odmianach – glikogenu, amylozy i amylopektyny. Poniżej schemat hydrolizy skrobi.

CELULOZA Celuloza jest polisacharydem stanowiącym główny budulec roślin. Występuje w drewnie, bawełnie czy papierze. Ma bardzo długie łańcuchy.