Важнейшие превращения моносахаридов. СЮ

Глюкоза как важнейший метаболит углеводного обмена. Общая схема источников и путей расходования глюкозы в организме. Глюкоза является основным метаболитом углеводного обмена. Основные источники глюкозы 1) пища 2) распад резервного полисахарида гликогена 3) синтез глюкозы из неуглеводных предшественников (главным образом из гликогенных аминокислот) — глюконеогенез. Основные пути расходования глюкозы 1) образование энергии при аэробном и анаэробном окислении глюкозы 2) превращение в другие моносахариды 3) превращение в гликоген и гетерополисахариды 4) превращение в жир, некоторые аминокислоты и др. В кровь глюкоза попадает из кишечника (пища), печени и почек (фермент глюкозо-6-фосфатаза). Остальные ткани потребляют глюкозу. [c.148]

Окисление моносахаридов. Обработка альдоз слабыми окислителями приводит к превращению альдегидной группы в положении атома С-1 в карбоксильную группу с образованием так называемых альдоновых кислот. Альдоновой кислотой может быть В-глюконовая кислота, которая образуется при окислении альдегидной группы В-глюкозы. Фосфорилированная форма В-глюконовой кислоты играет важную роль в качестве промежуточного продукта углеводного обмена. Другой пример - В-галактоновая кислота-продукт окисления альдегидной группы В-га-лактозы. [c.176]

Мы дадим характеристику этих форм, рассмотрим их взаимные превращения и на этой основе опишем важнейшие свойства моносахаридов. [c.222]

Тем не менее существует ряд реакций, где эти различия не проявляются столь определенно. Такие реакции, а именно реакции окисления, восстановления и превращения моносахаридов под действием кислот я оснований являются общими для всех моносахаридов. Они очень важны, так как с воздействием кислот и оснований, окислителей и восстановителей приходится постоянно встречаться при проведении всех других более специфических реакций моносахаридов. [c.77]

ВАЖНЕЙШИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ МОНОСАХАРИДОВ [c.100]

Важнейшие моносахариды. Триозы. В природе не встречаются свободные триозы, ко их эфиры с фосфорной кислотой играют важную роль как промежуточные продукты в биохимических превращениях углеводов. [c.239]

По той же схеме окисляются а-кетокислоты в некоторых важных биологических процессах (см. Биохимические превращения моносахаридов ). [c.53]

У нас есть все основания предполагать, что такие направляющие и активирующие реакции первичного образования гликозидных связей в ассимилирующих листьях значительно разнообразнее, чем мы считали, и не ограничиваются образованием УДФ-глюкозы, сахарозы и фосфатов сахаров. Возможно, что такого рода реакции играют важную роль не только при процессах синтеза, но и при других превращениях моносахаридов. На это указывает, например, открытие дегидраз, специфических к Р-глюкопиранозе, переходящей при этом в соответствуюш,ий лактон 17]. [c.264]

Из всего разнообразия возможных превращений полифункциональ-ной молекулы моносахарида наибольшее значение имеют реакции восстановления, окисления и взаимодействие со щелочами и минеральными кислотами. Эти широко изученные реакции дают возможность просто и удобно перейти к наиболее важным классам соединений, родственным моносахаридам, из которых наибольший интерес представляют многоатомные спирты и многоатомные оксикислоты. [c.100]

У полисахаридов, как у всех полимеров, в реакциях мономерных звеньев и, в частности, функциональных групп характерно дробное поведение. Наименьшей реагирующей частицей в таких реакциях служит не вся макромолекула в целом, как у НМС, а отдельное звено - остаток моносахарида. Поэтому у полимеров результат оценивают как среднюю степень химического превращения. Эта особенность наиболее важное значение имеет при получении производных целлюлозы (см. 16.2). [c.281]

Практически чаще всего приходится идентифицировать свободные моносахариды, полученные синтетическим путем, выделенные из биологических объектов или образовавшиеся в результате гидролиза гликозидов, олиго- и полисахаридов, а также метилированные моносахариды, образующиеся в процессе установления строения разнообразных углеводов методом метилирования. Поскольку получение тех и других соединений в кристаллическом состоянии сопряжено с рядом трудностей, для идентификации очень часто применяют превращение их в производные, которые получаются с хорошими выходами и легко кристаллизуются желательно, чтобы моносахарид можно было регенерировать из производного без изменений в его структуре. При работе с малыми количествами веществ важное значение имеет увеличение молекулярного веса вещества, достигаемое введением в молекулу моносахарида тяжелых заместителей. [c.413]

Превращение гидроксильных групп остатка моносахарида в кислотные группы (окислением или этерификацией неорганическими многоосновными кислотами), что часто наблюдается в природных полисахаридах, приводит к созданию уникальных по своим свойствам полиэлектролитов. Такие углеводсодержащие биополимеры играют важную роль во многих процессах межклеточных взаимодействий. [c.608]

Детальное исследование химии моносахаридов необходимо и с другой точки зрения. Моносахариды и их производные участвуют во многих жизненно важных биохимических процессах. Являясь первичными продуктами фотосинтеза, они могут претерпевать далее распад с освобождением химической энергии или служить исходными веществами при разнообразных биосинтетических превращениях. Детальное описание механизма этих процессов в терминах химии невозможна без получения исчерпывающих данных о реакционной способности моносахаридов. [c.626]

По хим. св-вам А. подобны др. моносахаридам. Нек-рое своеобразие обусловлено одноврем. присутствием амино-и ОН-групп и (или) др. группировок. Важнейшие превращения А.-избират. ацилирование группы КН2, этерификация ОН-групп, используемая, в частности, для их защиты в синтезах и структурном анализе углеводсодержащих биополимеров (метилирование), а также превращение N-aцилиpo-ванных А. в оксазолиновые производные, особенно в 2-замещенные глико-[2,1- ]-2-оксазолина, используемые как гликозилирующие агенты. [c.144]

Наиболее важные синтетические методы в химии сахаров основаны на избирательных реакциях гидроксильных групп. Речь идет при этом о превращениях двух типов — о замещении водорода гидроксильной группы, т. е. о получении соответствующего производного данного моносахарида, и о замещении гидроксильной группы под действием нуклеофильных реагентов, т. е. о переходе к новому моносахариду или какому-либо его производному. [c.630]

Физические и химические свойства. Моносахариды — бесцветные кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, диметилформамиде, диметилсульфоксиде, сладкие на вкус, при нагревании разлагаются (карамелизуются). Присутствие нескольких различных функциональных групп, способность к таутомерным превращениям делают моносахариды реакционноспособными лабильными соединениями. Они вступают в химические реакции за счет полуацетального (гликозидного) гидроксила и за счет спиртовых групп. Кроме того, в некоторых реакциях они ведут себя как альдегиды или кетоны, т. е. реагируют в оксикарбонильной форме. Особенно чувствительны моносахариды к действию окислителей, кислот и щелочей при повышенной температуре, в результате чего происходят глубокие превращения и разрушение углеродного скелета. Важное биологическое и техническое значение имеют сложные и многообразные реакции, протекающие при участии биологических катализаторов — ферментов (например, брожение). [c.219]

Таким образом, существует три важных моносахарида глюкоза, галактоза и фруктоза. Все три относятся к редуцирующим сахарам. Все три содержатся в основных пищевых продуктах и подвергаются различным превращениям в организме человека. [c.275]

Большой интерес представляет проблема превращения отходов растений в субстрат, усваиваемый микроорганизмами. Например, при гидролизе полисахаридов до моносахаридов получаются гидролизаты, на которых можно выращивать микроорганизмы, продуцирующие белок. Такие богатые белком микробные массы могут идти непосредственно на корм скоту или использоваться для получения других важных для народного хозяйства продуктов. [c.127]

Из сказанного следует, что моносахариды относятся к соединениям со смешанными функциями. Мы дадим характеристику тауто-мерным формам моносахаридов, рассмотрим их взаимные превращения и на этой основе опишем важнейшие свойства. [c.241]

Важнейший класс природных соединений, формально отвечающих общей формуле С Н2 0, называют углеводами. Их делят на две группы — простые углеводы (моносахариды, или монозы) и сложные (полисахариды, или полиозы). Моносаха зиды представляют собой многоатомные альдегиде- или кетоноспирты, которые связаны взаимными превращениями со своими циклическими полуацетальными формами. Циклические формы моносахаридов образуются в результате взаимодействия карбонильной группы с одним из спиртовых гидроксилов внутри этой же молекулы (чаще у четвертого или пятого углеродного атомов). Такое взаимодействие приводит к образованию внутреннего полуацеталя. [c.368]

Исключительно важный процесс аккумулирования солнечной энергии путем образования органического вещества из СОг и НгО, называемый фотосинтезом, в последние годы в главных своих чертах был расшифрован (Кэлвин и др.), что нужно считать одним из крупнейших достижений химии. При этом была выявлена очень важная роль фосфатов сахаров не только первичным акцептором углекислоты (веществом, присоединяющим СОг) оказался фосфат моносахарида, но и круговой процесс (так называемый фотосинтетический углеродный цикл), вновь образующий этот акцептор, в основном оказался сложным процессом превращений фосфорнокислых эфиров моносахаридов. [c.257]

Образование 3-дезоксигликозулоз и их дальнейшие превращения. Одно из важнейших превращений моносахаридов, протекающих под действием кислот или оснований, состоит в дегидратации с расщеплением кислород-углеродной связи при Сд. Эта реакция , характерная для всех р-оксикарбонильных соединений, начинается, как уже отмечалось выше, с енолизации. Наличие заместителя при кислородном атоме в положении 3 сильно ускоряет процесс. Первичным продуктом реакции является неустойчивая 3-дезоксигликозулоза. Первый представитель этого класса соединений — З-дезокси-В-эритро-гексозулоза — был выделен впервые только в 1960 г. действием разбавленного раствора едкого натра на З-О-бензил-О-глюкозу [c.102]

В дальнейших превращениях моносахаридов центральное положение занимают нуклеозиддифосфатсахара, и важным промежуточным продуктом являются производные 4-кетогексоз. Через 4-кетогексозы осуществляются не только эпимеризация у С4 остатка моносахарида и введение аминогруппы в положение С4, но и эпимеризация у соседних асимметрических центров — Сз и С5 (при эпимеризации у С5 происходит переход от моносахаридов D-ряда к моносахаридам L-ряда), а также введение дезоксизвена в положение 3. Биосинтез 6-дезоксисахаров осуществляется через производные 5,6-гексозеенов, которые способны переходить в производные [c.396]

Обратим еще раз внимание на то, что в реакции изомерных превращений моносахаридов решающее значение имеют элементарные акты разрыва и образования связей протон — гетероатом (атомы, обладающие несна-ренными электронами), которые стимулируют более глубокие структурные изменения скелета молекулы. Здесь мы имеем дело с примером важной группы каталитических процессов, объединенных под названием кислотно-ос-новной катализ. [c.51]

Одно из важнейших свойств моносахаридов — образование сложных эфиров, особенно с фосфорной кислотой, так называемое фосфорилирование. Например, глицериновый альдегид и диоксиацетон в фосфорилированном состоянии возникают при расщеплении фруктозодифос-форной кислоты и подвергаются дальнейшим превращениям, не накапливаясь в организме [c.75]

Фосфаты и пирофосфаты . Эфиры моносахаридов с фосфорной и пирофосфорной кислотами имеют важное биологическое значение. Они участвуют почти во всех биохимических реакциях моносахаридов, приводящих к распаду моносахаридов, их взаимным превращениям и биосинтезу более сложных углеводсодержащих соединений. Обычно из природных источников выделяют фосфаты моносахаридов, у которых остаток фосфорной кислоты находится либо у первичного гидроксила моносахарида (например, глюкозо-6-фосфат), либо у гликозидного гидроксила (гликозилфосфаты, например а-Д-глюкозо-1-фосфат). При расщеплении некоторых природных биополимеров образуются фосфаты сахаров, содержащие остаток фосфорной кислоты у вторичного гидроксила (например, смесь производных рибозо-2- и рибозо-З-фосфатов при щелочном гидролизе рибонуклеиновой кислоты). [c.143]

Установлено, что фосфаты не только способствуют распаду углеводов в организме, но и ускоряют всасывание моносахаридов. Часть фруктозы и галактозы в кишечной стенке фосфорилируется и затем превращается в глюкозу. Эти три моносахарида взаимопревращаемы. Обратимое превращение фруктозы, глюкозы в галактозу и обратно связано с участием фосфорной кислоты и соответствущих ферментов. Особенно важно превращение глюкозы в галактозу в молочной железе, которая синтезирует из них молочный сахар — лактозу. В составе крови всегда содержится определенное количество глюкозы, часть которо используется молочной железой. [c.312]

Знание уровней энергии делокализации электронов (разность между наблюдаемой энергаей молекулы и энергией, рассчитанной на основании канонической структурной формулы) необходимо для более глубокого понимания механизма действия коферментов и других биологически активных соединений, обладающих системой сопряженных двойных связей значения энергии делокализации электронов важны, кроме того, для оценки устойчивости водородных связей между комплементарными пуриновыми и пиримидиновыми основаниями, а также существенны при рассмотрении вопроса об установлении равновесия в разнообразных таутомерных превращениях моносахаридов, кетокислот, азотистых оснований и т. п. Данные об энергии высшей заполненной и низшей незаполненной орбиталей прямо взаимосвязаны с электрон-донорными и электрон-акцепторными свойствами молекул соответственно и используются для характеристики оксидоредуктазньк систем клетки. Сведения об энергии возбуждения, т. е. разности энергии электрона до и после перехода на новую орбиту, неоднократно обсуждались в связи с вопросом о полупроводниковых свойствах белков и нуклеиновых кислот. [c.483]

Основное количество неспецифических органических веществ носту-нает в ночвы с растительным онадом и остатками корневой системы растений. Среди неснецифических органических веществ, поступающих в почву с остатками растительного ироисхождепия, преобладают углеводы, лигнин, белки и липиды. Общее содержание углеводов в почвах колеблется от 5 до 30 % от общего количества органических веществ, но их преобладающая часть находится в связанной форме. Углеводы входят в состав гумусовых кислот и гумипа. Углеводы, не связанные с гумусовыми кислотами, активно участвуют в химических превращениях. Они образуют комплексные соединения с ионами тяжелых металлов, вступают во взаимодействие с глинистыми минералами или подвергаются процессам минерализации. В почвах встречаются представители всех классов углеводов моносахариды, олигосахариды и полисахариды. Последние составляют главную массу углеводов во всех органических остатках и наиболее устойчивы в ночвах. Среди важнейших полисахаридов, встречающихся в почвах, следует назвать целлюлозу, крахмал, хитип. [c.49]

Деструкция целлюлозы и полиоз в щелочной среде — важный фактор при сульфатной и натронной варках (см. 16.4), делигнификации кислородом (см. 16.7) и горячем щелочном облагораживании в производстве целлюлозы для химической переработки. Начальной стадией реакции является сольватация гидроксильных групп ионами гидроксила, приводящая к набуханию полисахарида. При воздействии щелочных растворов на полисахариды при повышенной температуре происходит большое число превращений. Наиболее важные из них растворение недеградированных полисахаридов деполимеризация с редуцирующего конца (так называемая реакция п и л и н г а), продолжающаяся до образования щелочеустойчивых концевых групп щелочной гидролиз гликозидных связей и отщепление ацетильных групп деградация и дальнейший распад растворенных полисахаридов, гидролизованных фрагментов и моносахаридов, полученных в результате пилинга [91, 92, 98]. Из этих реакций к потере полисахаридов и уменьшению длины цепей целлюлозы приводят главным образом реакции пилинга и гидролиза. [c.238]

Этот процесс катализируется ферментом, известным под названием альдолазы или фруктпозодифосфат альдолазы, которая, как видно из приведенного химического уравнения процесса, является альдегидлиазой. Рекомендованное название фермента связано с тем, что в обратном направлении он катализирует альдоль-ную конденсацию. Превращение (IV.31) обратимо и является важным звеном как при деструкции, так и при синтезе моносахаридов. [c.146]

С другой стороны, ферменты открывают возможность анализировать с высоким уровнем специфичности присутствие определенных соединений в биологических образцах. В специальных книгах, посвященных проблемам медицинской биохимии, можно найти ряд важных биохимических критериев, необходимых для диагностических целей, в первую очередь анализов крови. В качестве примера можно прикзсти ферментативное определение глюкозы. Содержание глюкозы в крови является важным показателем состояния организма, особенно в случае диабета. Основная задача заключается в том, чтобы отличить глюкозу от других моносахаридов и превратить ее в производное, легко определяемое фотометрически. Одна из наиболее распространенных систем состоит из двух ферментов глю-козооксидазы и цероксидазы из хрена. Первый, будучи флавопротеином, катализирует превращение глюкозы в глюконолактон [c.255]

Важно отметить, что в указанных выше условиях метилированию подвергается лишь полуацетальная гидроксигруппа гликозидная гидроксигруппа) глюкозы. Метилирование других гидроксигрунп протекает в иных условиях. Например, метилглюкозид может быть превращен в пентаме-тильное производное обработкой избытком диметилсульфата в водном NaOH (методика синтеза Вильямсона). Гидроксигруппы в моносахаридах более кислые, чем в обычных спиртах. Поэтому они легко превращаются в алкоксид-ионы в водном NaOH и исчерпывающе метилируются. [c.483]

Особенно важным было установление химическим путем стерического родства моносахаридов и а-аминокислот. Применяемый метод состоит в превращении В-глю козамина в соответствующий диэтилмеркапталь, который восстанавливается каталитическим путем в присутствии никеля и далее окисляется в L-аланин (Вольфром, 1949 г.) (Ас=СНзСО) [c.384]

Фотосинтез. Исключительно важный процесс акку.мулирова-ния солнечной энергии путем образования органического вещества из СО2 и НзО, называемый фотосинтезом, в последние годы в главных своих чертах расшифрован (Хилл, Келвин и сотр.), что нужно считать одним из крупнейших достижений химии. Оказалось, что фосфат моносахарида является не только первичным акцептором углекислоты (веществом, присоединяющим СО2), но и круговой процесс (так называемый фотооинте-тический углеродный цикл), вновь регенерирующий этот акцептор, в основном представляет собой процесс превращений фос [c.662]

Глюкоза — одно из широко распространенных естественных соединений и одно из важнейших сахаристых веществ. Этот моносахарид является структурным элементом при построении молекул многих олигосахаридов и важнейших полисахаридов, таких, как гликоген, крахмал, клетчатка (целлюлоза). Глюкоза — редуцирующий сахар и в растворах обнаруживает мутаро-тацию, как следствие взаимного превращения, до достижения равновесия а- и р-форм [c.75]

Реакции, во многом сходные с реакциями гликолиза, имеют место при спиртовом брожении углеводов. Спиртовое брожение представляет анаэробное превращение молекулы моносахарида в спирт и углекислый газ, которое протекает при действии комплекса ферментов дрожжевых клеток. Русскими учеными Л. А. Ивановым и А. Н. Лебедевым впервые было указано на важную роль фосфорных соединений в процессе спиртового брожения. Начальный этап брожения заключается в фосфорилиро- [c.105]

Восстанавливающие дисахариды. Благодаря наличию в молекулах дисахаридов этого типа полуацетального гидроксила они так же как моносахариды, способны к таутомерным превращениям. Это проявляется в мутаротации растворов и в том, что эти вещества вступают в химические реакции, характерные для моносахаридов, (окисление оксидом серебра, образование озазонов и т. д.). Важнейшие из них — мальтоза, целлобиоза, лактоза. [c.227]

Это было доказано получением озазона метилглиоксаля (те.мп. плавл. 148°) из продуктов такой обработки моносахаридов. Нейбергом и его учениками показана важная роль этого вещества в биохимических превращениях углеводов. Так, метилглиоксаль образуется при спиртовом и молочнокислом брожениях, при гликолизе животных тканей под влиянием красных кровяных щариков, при действии на углеводы одной из бактерий кищечяика (Ba illus oli) и при действии некоторых, микроорганизмов на глицерин. [c.636]

Реакции трансгликозидирования исключительно широко распространены в природе и играют важную роль в углеводном обмене. Вместе с тем в последние годы появляется все больше работ, указывающих на существование трансфераз нефосфоролитического типа, использующих в качестве донаторов остатков моноз сахарозу, мальтозу и целлобиозу [1—6]. В свете этих данных приобретает большой интерес вопрос о первичном образовании гликозидной связи, т. е. о реакциях связывания той или иной изомерной формы моносахарида, реакциях, сообщающих определенную направлен ность превращения этого сахара, например путем трансгликози-лирования. [c.264]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология