Химические свойства полисахаридов

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИСАХАРИДОВ [c.19]

По своим физико-химическим свойствам полисахариды, не обладающие свойствами сахаров, во многом существенно различаются между собой. Так, в отношении растворимости существуют все градации от хорошо растворимых в теплой воде инулина и гликогена до совершенно нерастворимой целлюлозы. Некоторые полисахариды этой группы, например крахмал и инулин, при соответствующих условиях могут выделяться в виде сфероидальных кристаллических частиц большая часть этих углеводов (за исключением гликогена) и.меет кристаллическую структуру. [c.453]

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИСАХАРИДОВ ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗ 137 [c.137]

S. ХИМИЧЕСКИЕ свойства ПОЛИСАХАРИДОВ ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗ 143 [c.143]

Эффективность акриловых реагентов связана с особенностями их состава и строения. В отличие от реагентов на основе полисахаридов с их нестойкими эфирными и гликозидными связями у акриловых полимеров цепи скрепляются прочными связями углерод — углерод. Это придает им большую энзиматическую, гидролитическую и термоокислительную устойчивость. Существенно и расположение функциональных групп непосредственно у главной цепи, а не в связи с циклическими группировками, как у крахмала или КМЦ. Малые размеры заместителей (группы N, СНз, СООН) и высокая их полярность обеспечивают гибкость полимерных цепей и их развернутые конформации, наиболее выгодные с точки зрения химической обработки и легко регулируемые изменениями pH. Содержание большого числа активных групп, различных по своей природе, и атомов водорода с повышенной способностью к образованию водородных связей обусловливают своеобразие коллоидно-химических свойств реагента и его многофункциональность. С этим связана и склонность полиакрилатов к взаимодействию с щелочноземельными и другими металлами. Большое значение имеет структура макромолекул — распределение в них отдельных звеньев. Для промышленного продукта характерно неупорядоченное строение и размещение функциональных групп. [c.192]

Несомненно, что и биологические функции, и механические свойства полисахаридов и углеводсодержащих биополимеров в большой мере определяются конформацией макромолекулы и распределением в ней реакционноспособных групп. Все эти факторы зависят, в конечном счете, от первичной структуры полимера. Поэтому понимание факторов, определяющих специфичность биологической функции углеводсодержащих соединений и технические свойства полисахаридов, зависит в первую очередь от развития теоретических представлений о связи между строением, конформацией, реакционной способностью и физико-химическими свойствами полисахаридов и смешанных биополимеров, содержащих олиго- и полисахаридные цепи. Установление этих связей является предпосылкой для осуществления направленного синтеза соответствующих физиологически активных веществ и направленной модификации полисахаридов для получения материалов с заранее заданными свойствами. Поэтому исключительно важной задачей является разработка надежных методов установления первичной структуры полисахаридных цепей, требующих минимальной затраты времени и минимального количества материала. Не менее важны эффективные подходы к точной характеристике конформаций полисахаридной цепи в целом и отдельных ее участков, вплоть до моносахаридных звеньев. Очевидна также необходимость изучения реакционной способности полисахаридной цепи, ее отдельных звеньев и различных функциональных групп, что позволит понять механизм взаимодействия углеводсодержащих биополимеров с их партнерами в биологических системах (например, с антителами при иммунологических реакциях), наметить целесообразный путь модификации природного полимера для придания ему нужных свойств и т. д. [c.625]

По мнению ряда исследователей [12, 16, 17], ацетильные группы полисахаридов оказывают значительное влияние на физические и химические свойства древесины. Так, отщепление ацетильных групп увеличивает способность клеток к гидратации, вследствие чего значительно снижается прочность древесины. Кроме того, ацетильные группы структурно препятствуют упорядочению цепей ксилана и кристаллизации его, облегчая доступ к нему реагентов и последующую деструкцию. Деацетилирование ксилана, повышая его кристалличность, опособствует увеличению устойчивости к гидролитической деструкции, что и используется на практике в ступенчатых способах варки для увеличения выходов целлюлозы за счет повышенного содержания пентозанов [18]. [c.15]

Сложный состав нецеллюлозных полисахаридов и разнообразие свойств затрудняют их классификацию. На рис. 11.1 представлена в виде схемы классификация всех полисахаридов древесины, учитывающая их растворимость и химическое строение. Полисахариды гемицеллюлоз подразделяют также на кислые (содержащие звенья уроновых кислот) и нейтральные. [c.274]

В зависимости от механизма действия различают ферменты с относительной (или групповой) и абсолютной специфичностью. Так, для действия некоторых гидролитических ферментов наибольщее значение имеет тип химической связи в молекуле субстрата. Например, пепсин в одинаковой степени расщепляет белки животного и растительного происхождения, несмотря на то что эти белки существенно отличаются друг от друга как по химическому строению и аминокислотному составу, так и по физико-химическим свойствам. Однако пепсин не расщепляет ни углеводы, ни жиры. Объясняется это тем, что точкой приложения, местом действия пепсина является пептидная —СО—КН-связь. Для действия липазы, катализирующей гидролиз жиров на глицерин и жирные кислоты, подобным местом является сложноэфирная связь. Аналогичной групповой специфичностью обладают трипсин, химотрипсин, пептидазы, ферменты, гидролизующие а-гликозидные связи (но не 3-гликозидные связи, имеющиеся в целлюлозе) в полисахаридах, и др. Обычно эти ферменты участвуют в процессе пищеварения, и их групповая специфичность, вероятнее всего, имеет определенный биологический смысл. Относительной специфичностью наделены также некоторые внутриклеточные ферменты, например гексокиназа, катализирующая в присутствии АТФ фосфорилирование почти всех гексоз, хотя одновременно в клетках имеются и специфические для каждой гексозы ферменты, выполняющие такое же фосфорилирование (см. главу 10). [c.142]

Химический состав, структура, характер связи между отдельными компонентами, составляющими молекулу полисахарида, степень полимеризации и наличие разветвлений определяют химические и физические свойства полисахаридов, их отношение к химическим реагентам, растворимость, способность к фракционированному выделению из смесей. [c.9]

У учащихся при изучении темы Углеводы возникает ошибочное представление о них как о соединениях угля и воды. Следует рассказать о возникновении названия этого класса соединений и показать, что существуют углеводы, количественный состав которых даже формально не может быть представлен в виде соотношения углерода и воды, например дезоксирибоза, один из важнейших сахаров, входящих в состав дезоксирибонуклеиновых кислот (ДНК), которые играют важную роль в передаче наследственной информации в живом организме. Таким образом, название углеводы — исторически сложившийся термин, не совсем точно выражающий суть большого класса соединений, имеющих характер сахаров или близких им по строению и химическим свойствам полисахаридов (клетчатки, крахмала). [c.138]

Химические свойства полисахаридов обусловлены особенностями строения их молекулы большинство остатков моносахаридов израсходовали свои полуацетальные гидроксилы на образование гликозидных связей, а свободные альдегидные группы могут находиться только у концевых остатков. Поэтому восстанавливающие свойства у полисахаридов проявляются в ничтожной степени. [c.355]

Природные полисахариды широко применяются в медицинской практике благодаря своим уникальным физико-химическим свойствам. Использование полисахаридов во многом определяется их способностью к биоразложению. Важным фактором является способность гидролизованного полисахарида полностью выводиться из организма через почки и тем быстрее, чем меньше молекулярная масса. Многие [c.389]

Классификация химических реакций целлюлозы как полимера рассмотрена выше в разделе, посвященном особенностям химических реакций полисахаридов древесины (см. П.3.1). У технической целлюлозы, выделенной из древесины, наибольшее значение из полимераналогичных превращений на практике имеют реакции функциональных групп. К этим реакциям относятся реакции получения сложных и простых эфиров, получения щелочной целлюлозы, а также окисление с превращением спиртовых групп в карбонильные и карбоксильные. Из макромолекулярных реакций наиболее важны реакции деструкции. Реакции сшивания цепей с получением разветвленных привитых сополимеров или сшитых полимеров пока имеют ограниченное применение, главным образом, для улучшения свойств хлопчатобумажных тканей. Реакции концевых групп используются в анализе технических целлюлоз для характеристики их степени деструкции по редуцирующей способности (см. 16.5), а также для предотвращения реакций деполимеризации в щелочной среде. Как и у всех полимеров, у целлюлозы одновременно могут протекать реакции нескольких типов. Так, реакции функциональных групп, как правило, сопровождаются побочными реакциями деструкции. [c.544]

Дудкин М. С. Тезисы докладов Научной конференции по вопросам биохимии зерен. Изд. МСХ СССР, 1961, с. 19. Дудкин М. С. Исследования химического состава, строения, свойств полисахаридов и использования отходов переработки зерен. Диссертация. АН Латв. ССР, 1963. [c.287]

Сульфаты . В связи с тем, что сульфаты полисахаридов широко распространены в природе и играют важную биологическую роль, сульфаты моносахаридов представляют определенный интерес главным образом как мономерные единицы природных полимеров . Хотя химические свойства сульфатов моносахаридов изучены еще недостаточно, на основании имеющихся данных можно заключить, что эти соединения существенно отличаются от других эфиров неорганических кислот. [c.147]

Полисахариды гомо- и гетсрополисахарнды. Крахмал, химическое строение, химические и физико-химические свойства. Реакция с иодом. Расщепление крахмала. Пектиновые вещества, амилоза и амилопектин. Биологическая роль крахмала. Инулин, гликоген (животный крахмал). Целлюлоза как полимер глюкозы. Отличие целлюлозы от крахмала. Физические и химические свойства целлюлозы. [c.248]

Углеводы легко этерифицируются с образованием сложных эфиров, из которых наиболее важны сложные эфиры карбоновых кислот, эфиры сульфоновых кислот и эфиры неорганических кислот. Эти соединения проявляют различные химические свойства и используются в химии углеводов для самых различных целей. Некоторые сложные эфиры полисахаридов, особенно целлюлозы, имеют практическое значение. [c.132]

Молекулярные веса природных полисахаридов находятся в интервале от нескольких тысяч до нескольких миллионов. Макромолеку-лярный характер этих соединений накладывает весьма существенный отпечаток на их физические и химические свойства. [c.480]

Сахара, оптическая изомерия. Сахара, их распространение в природе и биологическая роль. Понятие о фотосинтезе. Классификация сахаров простые и сложные (олиго- и полисахариды) тстрозы, пентозы, гексозы, гептозы и т. д. альдозы и кетозы. Пространственная конфигурация моносахаридов D- и -ряды. Химические свойства моносахаридов. Окисление до -оновых и уроновых кислот, восстановление, удлинение цепи действием синилгной кислоты, укорачивание цени альдоз. Качественные реакции иа сахара. Инверсия сахаров. Замещение атомов водорода п гидроксильных группах получение сахаратов, сложных эфиров моноз, их простых эфиров, глико шдон. [c.248]

Макромолекулярный характер полисахаридов оказывает сильное влияние и на их химические свойства- Хотя в общем случае молекулы полисахаридов содержат одну концевую альдегидную группу, удельный вес этой функции в полимерной молекуле очень мал, и восстанавливающие свойства удается обнаружить только у полисахаридов со сравнительно низким молекулярным весом. [c.481]

Современные методы установления строения полисахаридов применимы лишь к индивидуальным веществам. Работа с неочищенными полисахаридными препаратами может привести к выводам о строении, весьма далеким от истины. В то же время не существует вполне строгих критериев индивидуальности выделенного полисахарида, так же как нет употребительных для всех случаев методов контроля за процессом выделения. Полисахарид обычно считается индивидуальным, если не менее двух разных способов очистки не изменяют его мономерный состав и физико-химические свойства (например, удельное вращение, молекулярный вес), а общепринятые аналитические методы не выявляют наличия примесей (гомогенность по данным хроматографии, электрофореза, ультрацентрифугирования). [c.488]

В настоящее время накоплены обширные сведения о строении, а также физических и химических свойствах гемицеллюлоз. Однако обращает на себя внимание тот факт, что подробному изучению подверглись лишь полисахариды, встречающиеся в растительном материале в преобладающем или значительном количестве. Дальнейшее продвижение в этой области — получение и исследование малых компонентов сложных полисахаридных смесей будет определяться, по-видимому, развитием более эффективных методов выделения и индивидуализации полисахаридов. [c.528]

Как указывалось в гл. 18, наиболее трудоемкой операцией является разделение смесей родственных полимеров. Это особенно остро сказывается при разработке методов выделения смешанных углеводсодержащих полимеров, многие физико-химические свойства которых аналогичны свойствам белков, полисахаридов или липидов, присутствующих в тех же биологических объектах. С большой осторожностью следует применять. [c.565]

Индивидуальность полученных препаратов гликопротеинов контролируется чаще всего аналитическим ультрацентрифугированием (см., например, ), электрофорезом с подвижной границей или на носителях, хроматографией на ДЭАЭ-целлюлозе. Как и в случае полисахаридов, критерием однородности выделенного гликопротеина может служить неизменность его мономерного состава (моносахаридов и аминокислот) и физико-химических свойств при применении нескольких способов очистки. Для определения нативности выделенных веществ особое значение имеет контроль их биологической активности, в первую очередь иммунологических свойств. [c.567]

Химические свойства полисахаридов ГМЦ определяются строением их молекул. Сравнительно подробно изучены поведение гидроксильных групп при взаимодействии с гидроксидами металлов прп образовании простых и сложных эфиров, в ряде реакций замещения, поведение полуацетальных связей в процессе реакций гидролиза, аммонолиза, устойчивость а-гликольных группировок при селективном окислении, ендиольный распад в присутствии гидроксидов металлов, пиролиз и др. Рассмотрим основные из перечисленных реакций. [c.137]

Вторая часть пособия включает описание особенностей структуры, физических и химических свойств функциональных производных углеводородов различных классов, содержащих кислород, азот, серу, фосфор, к-ремний, металльг. Рассматртается характер строения и свойства гетероциклических соединений, включающих атомы кислорода, серы и азота. Особый класс представляют полифункциональные соединения, содержа1цие несколько различных функциональных гр тт. Приведены также принципиальные особенности строения, методов получения и свойств основных классов биохимических веществ - полисахаридов, полипептидов и белков. [c.13]

Сахароподобные полисахариды. Эти соединения построены из моносахаридов и еще довольно Слизки им по растворимости, вкусу и химическим свойствам. Сюда относятся, в частност 1, тростниковый сахар, солодовый сахар, молочный сахар. [c.414]

У г л е в о д ы. Классификация. Моносахариды. Строение. Глюкоза и фруктоза. Стереойзомерия моносахаридов. Получение и химические свойства. Дисахариды сахароза, лактоза и мальтоза. Строение. Восстанавливающие и невосстанавливающие сахара. Несахароподобные полисахариды крахмал и целлюлоза. Строение и отличие в строении. Гидролиз к рахмала и целлюлозы. Простые и сложные эфиры целлюлозы. Бумага. Сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ). Использование простых эфиров целлюлозы и СДБ в строительстве. [c.170]

Полимеры, содержащие кислород. К этому классу полимеров относятся полиацетали, простейшим представителем которых является по-лиметилепоксид [—О—СНг—]п. К полиацеталям относятся также полисахариды, химические свойства которых наиболее полно изучены на примере целлюлозы. [c.256]

Таким образом, последняя стадия, осуществляемая уже на готовом полисахариде, создает гелеобразующую структуру, а степень ее протекания определяет физико-химические свойства геля. Можно полагать, что, управляя такой циклизацией, водоросли способны к тонкой адаптации своих механических характеристик к конкретным условиям среды. Например, продуцируя или активируя дополнительные количества фермента, катализирующего образование ангидроциклов, организм добивается быстрого повышения степени спирализации и, с.иедовательно, адаптационного изменения свойств геля. [c.169]

В практике химической обработки буровых растворов большое значение имеет обширная и все увеличивающаяся группа реагентов на основе полисахаридов. В эту группу входят КМЦ и другие эфиры целлюлозы, крахмал, реагенты из природных растительных камедей и морских водорослей, продукты микробиологического синтеза и др. У этих реагентов есть много общего в составе, строении и свойствах. Схематически они представляют собой совокупности макромолекулярных цепей, образованных ангидроглюкознымп циклами различных углеводных остатков, скрепленных непрочными гликозидными связями, а между цепями — ван-дер-ваальсовыми силами, водородными связями или. поперечными мостиками. Обилие функциональных групп обусловливает реакционную активность цепей и придает им характер полиэлектролитов. Природа углеводных мономеров и их функциональных групп, степени замещения, полимеризации и ветвления, однородность полимера, а также характер связей, конформация цепей и структур определяют коллоидно-химические свойства этих реагентов. Все они различаются по стабилизирующей способности и обладают сравнительно невысокой термической, ферментативной и гидролитической устойчивостью. Из исходных полисахаридов их получают путем деполимеризации и введения достаточного количества функциональных групп, с тем, чтобы обеспечить водорастворимость и необходимый уровень физикохимической активности. Таким образом, свойства будущего реагента непосредственно связаны с природой и строением исходного полисахарида. [c.156]

Метод прямого экстрагирования имеет некоторые преимущества, поскольку устраняются делигнифицирующие агенты, которые часто ведут к изменению физических и химических свойств полисахаров и потере некоторых количеств углеводов. Однако этот метод применим только в ограниченных случаях и при этом выделенные продукты обычно в значительной мере загрязнены лигнином и другими примесями, что требует дополнительной и трудоемкой очистки, сопряженной с большими потерями полисахаридов при этой операции. [c.29]

Молекулы полисахаридов, чаще всего составленные из таких структурных единиц, как 1)-глюкопираноза, )-галактопираноза, 1)-маннопираноза, -ксилопираноза, 1-арабофураноза, обладают весьма близкими химическими свойствами. По этой причине трудно подобрать специфические реагенты для раздельного выделения каждого полисахарида. Обычно применяемые реагенты вместе с основным выделяемым полисахаридом частично осаждают и другие компоненты смеси. [c.36]

Для полной хар Гктеристики отдельных полисахаридов необходимо определить химический состав макромолекул, их структуру, а также физические и физико-химические свойства. Все эти этапы исследования находятся в тесной взаимосвязи. Так, определение структуры требует предварительных сведений о химическом составе макромолекул физико-химические и физические свойства тесно связаны с составом и строением молекул и изучение этих свойств способствует выяснению деталей структуры полисахаридов. [c.55]

Как в любом разделе, посвященном химии высокомолекулярных соединений, основой для выяснения свойств полимера является прежде всего изучение химии соответствующего мономера, многие химические свойства которого проявляются и в полимерной структуре. Это положение особенно справедливо в химии углеводов, где сведения из хймии моносахаридов являются исключительно важными для правильного представления о более сложных полисахаридах. Поэтому в настоящей книге основное внимание будет уделено химии моносахаридов, составляющей основу для понимания всей химии углеводов [c.10]

Путем глюко. идоподобного соединения двух илн нескольких. молекул. моносахаридов образуются так называемые полисахариды первого порядка, ди-,три-и тетрасахариды, которые по своим общим химическим свойства.м очень похожи на уже рассмотренные нами моносахариды. [c.366]

По химическому строению хитин аналогичен целлюлозе. Эти два полисахарида сходны и по физико-химическим свойствам, и по биологической роли. Хитин не растворяется в воде, разбавленных растворах кислот и щелочей и органических растворителях его можно растворить без заметного расщепления только в концентрированных растворах некоторых нейтральных солей (тиоцианатов лития, кальция) при нагревании . Обработка хитина щелочами при нагревании вызывает частичную деструкцию и отщепление N-aцeтильныx групп, причем образуются так называемые хитозаны Нерастворимость хитина в значительной мере препятствует получению обычных производных полисахарида. Так, например, для исследования его структуры не удалось применить метод метилирования . [c.541]