Структура соединений амилозы

Структура соединений включения амилозы с бутанолом и иодом 530 [c.525]

Углеводы дают нестехиометрические соединения в основном двух типов. Нестехиометрические соединения первого типа имеют канальную или клеточную структуру, как, например, соединения амилозы и циклодекстринов ко второму типу относятся соединения (комплексы), образовавшиеся вследствие наличия множества [c.525]

В противоположность соединениям включения, существующим лишь в твердом состоянии в которых молекулы- гости расположены в полостях кристаллической структуры хозяина , амилоза и циклодекстрины образуют соединения включения, устойчивые как в твердой фазе, так и растворе. В растворе одиночная молекула образует полость, в которой построение молекулы (молекулы- гостю>) находятся в связанном состоянии. Спиральная конфигурация высокополимерной молекулы амилозы, обусловливающая структуру с полостями, стабилизируется только вторичными связями, а не первичными, как в циклической структуре циклодекстринов. По этой причине можно полагать, что соединения амилозы в растворе менее устойчивы, чем соединения циклодекстринов. [c.526]

Крахмал является неоднородным соединением. Он представляет собой смесь двух полисахаридов — амилозы (20%) и амилопектина (80%). Амилоза растворима в теплой воде и дает с иодом синее окрашивание. Амилоза состоит из почти неразветвленных цепей глюкозных остатков, обладающих структурой винта или спирали (примерно 6 глюкозных остатков в одном витке). Внутри спирали остается свободный канал диаметром около 5A, в который могут внедряться посторонние молекулы, например соединение амилозы с иодом. Амилопектин в теплой воде нерастворим, набухает в ней, образуя крахмальный клейстер. В его состав входят разветвленные цепи глюкозных остатков. Амилопектин с иодом дает красновато-фиолетовое окрашивание. [c.109]

Крахмал имеет или линейные цепи (амилоза), или разветвленные цепи (амилопектин) глюкозы, что обусловлено многофункциональным характером мономера. Большинство линейных цепей крахмала содержит по 300 —400 звеньев глюкозы, соединенных в спиралевидную структуру. Характерной реакцией спиралевидной молекулы крахмала являете образование темно-синего [c.479]

На основе комплексов иода с амилозой, синтетическими полимерами разработан широкий спектр соединений, нашедших применение в медицине в качестве лечебных и антимикробных препаратов [60-64]. Перспективными направлениями использования комплексов иода с полимерами являются производство мембран, источников тока с литиевыми анодами, создание проводящих электрический ток полимеров и органических полупроводников [66-70]. Широко известно использование иода в качестве молекулярного зонда для исследования структуры волокон в текстильной промышленности [68-70]. [c.34]

Можно было бы построить структуру амилозы с регулярным чередованием а- и р-связей. Однако гидролиз такого соединения должен был бы дать как (+)-мальтозу, так и (+)-целлобиозу, если только не считать, что гидролиз р-связей протекает гораздо быстрее гидролиза а-связей. Поскольку в действительности гидролиз Р-связи в (+)-целлобиозе протекает медленнее, чем гидролиз а-связи в (-1-)-мальтозе, то подобная структура кажется маловероятной. [c.973]

Второй компонент крахмала — амилопектин имеет такие же цепи главных валентностей, как у амилозы, но сильно разветвленные. Точками ветвления служат 6-е атомы углерода, дающие соединение с 1-м атомом следующего кольца. Схематически структура амилопектина выглядит следующим образом [c.35]

Другая важная группа канальных соединений была впервые охарактеризована Минусом с сотрудниками [64] в 1946 г. при исследовании соединений включения жирных кислот и спиртов. Появление фиолетовой окраски в конце титрования водного раствора иодом в присутствии крахмала было известно давно, но только с помощью рентгеноструктурного метода Крамер показал [22, 33], что окраска возникает вследствие образования комплекса амилоза — жирная кислота, подобного аддуктам. Крамер открыл ряд оригинальных соединений включения, использовав циклодекстрины Шардингера [85], которые подробно рассмотрены в главе девятой. Как было установлено, эти соединения отличаются от комплексов мочевины и тиомочевины тем, что структура хозяина может существовать и в отсутствие молекул гостей . [c.457]

Соединения включения амилозы, осаждаемые из раствора, имеют микрокристаллическую структуру, и для них можно получить рентгенограммы порошков. Ориентированные кристаллические соединения со спиртами (обычными и с разветвленными цепями) приготовляли, отщепляя ацетильный остаток в ориентированных нитевидных молекулах триацетата амилозы спиртовым раствором щелочи, и получали ориентированную щелочную амилозу [821, которую промывали водным раствором спирта и выделяли соответствующее соединение [81]. [c.529]

Реакция крахмала и гликогена с иодом представляет собой сложный процесс. Наиболее отчетливо он выражен в случае амилозы. Амилоза представляет собой полисахарид линейного строения, молекулы ее имеют структуру спирали. Внутри спирали имеется свободный канал диаметром примерно 5 мк, в который внедряются молекулы иода, образуя окрашенные комплексы — соединения включения . При нагревании эти комплексы разрушаются. [c.275]

Амилоза хорошо растворяется в воде, тогда как амилопектин не растворяется и образует коллоидный раствор — клейстер. При частичном разрушении структуры крахмала образуются соединения с меньшей молекулярной массой (декстрины), которые также хорошо растворяются в воде. Основными ферментами, расщепляющими крахмал пищи, являются амилазы слюны и сока поджелудочной железы. [c.159]

ВИД пищевых углеводов он содержится в злаках, картофеле, бобовых и в других растениях. Двумя главными компонентами крахмала являются амилоза (15—20%), имеющая неразветвленную спиральную структуру (рис. 14.14), и амилопектин (80—85%), образованный разветвленными цепями, каждая ветвь состоит из 24—30 остатков глюкозы, соединенных (1 -> 4)-связями [в точках ветвления остатки соединены (1 -> 6)-связями]. [c.149]

Конфигурации цепей амилозы зависят от конфигурации входящих в нее структурных единиц (в данном случае глюкозных остатков), т. е. от пространственного расположения атомов углерода, кислорода и водорода. Возможны восемь напряженных форм глюкозных структурных единиц две— в форме кресла и шесть—в форме ванны. Холло с сотрудниками [44] пришли к выводу, что в образовании спиральной структуры молекулы амилозы принимают участие лишь структурные единицы С-1 формы кресла и В-1 формы ванны (см. обозначение кольцевых форм по Ривзу [66]). Изучение ИК-спектров [36, 68] твердого соединения включения амилозы с иодом подтверждает, что в спиральной структуре имеется форма С-1. [c.527]

Соединение включения амилозы с иодом можно получить, добавляя раствор иод — иодид калия или к молекулярно диспергированному крахмалу или к растворам амилозы. При концентрациях раствора амилозы 0,01% и ниже, который применяется, например, при потенциометрическом [61 или спектрофотометрическом [41 титровании амилозы иодом, образовавшееся в растворе соедипение сохраняется несколько дней. При полном молекулярном диспергировании крахмала устойчивость получаемого соединения, по-видимому, повышается [301. При более высоких концентрациях амилозы осаждение происходит по мере образования соединения включения и ускоряется с повышением концентрации иодид-ионов. Эти соединения амилозы осажденной из раствора, дают рентгенограммы порошка F-типa [71, характерные для амилозы со спиральной структурой. Однако соединения, полученные путем введения иода в амилозу после ее осаждения из раствора бутанолом, дают еще более четкие рентгенограммы. Соединения, из которых бутанол удаляют высушиванием, абсорбируют парообразный иод до содержания последнего более 26 вес. % [73]. Керр [481 сообщает, что влажность амилозы должна быть не менее 2%, чтобы поглощение иода происходило со значительной скоростью. О том, что образование йодного соединения закончилось, узнают по появлению окраски при добавлении следующей порции раствора иод — иодид калия [721. Аналогичным образом можно ввести в высушенную осажденную бутанолом амилозу и жирные кислоты (путем обработки метанольным раствором кислоты). [c.529]

В каналах. Следовательно, можно было бы провести анализ структур методом Фурье, учитывая, что высокая рассеивающая способность атомами иода определяет знаки членов, входящих в ряд Фурье. На рис. 183 показаны проекции структур соединений включения с безводным бутанолом и иодом по Рандлю [69]. Эти проекции отвечают спиральной структуре амилозы, в которой молекулы иода находятся в каналах, образованных спиралями, имеющими почти круговое поперечное сечение. [c.531]

Рис. 183. Проекция структуры соединения включения амилозы с иодом (о) и с безводным бутанолом (б) ла плосйость, перпендикулярную оси спирали [72].

Структура соединений включения, образованных другими спиртами с нормальной цепью, такая же, как и структура бутаноловоге комплекса . Порошкограммы соединений амилозы, полученных осаждением из пропанола-1 и пентано а- , идентичны порошкограмме бутанола-1 [8]. Соединения включения амилозы с этанолом и особенно с метанолом дают слабые порошкограммы, но ориентированная щелочная амилоза под действием обоих спиртов превращается в соединения со структурами, дающими прекрасные рентгенограммы [81], идентичные тем, которые получают при рентгеноструктурном анализе бутанолового комплекса . Амилоза образует соединения включения с гексанолом-1 и октанолом-1, но о рентгевограммах этих комплексов сообщений в литературе нет. [c.532]

Итак, главные источники структурного и функционального многообразия моносахаридов лежат в различном наборе функциональных групп (карбонильные, гидроксильные, карбоксильные, аминогруппы и т. д.) и в не меньшей степени в различиях стереохимии. Последнее надо особо подчеркнуть. В обычном курсе органической химии рассматривают свойства и различия отдельных классов соединений, основанные в первую очередь на различиях бут-леровских структур, и отдельно в виде некоего несколько экзотического приложения — вопросы стереохимии. В химии сахаров такого разделения не может быть. В принципе вся эта область есть органическая стереохимия par ex ellen e , и все многообразие свойств углеводов проистекает прежде всего из их стереохимических различий. Так, например, кардинальные различия свойств и биологической функции целлюлозы и одного из двух компонентов крахмала — амилозы — обусловлены различием кон фигурации лишь одного асимметрического центра элемен тарного звена этих стереоизомерных полисахаридов. [c.10]

Как хорошо известно, физические свойства целлюлозы и крахмала, в том числе и чистой амилозы, резко отличаются. Если учесть чрезвычайную близость строения этих соединений в чисто органо-химическом аспекте, то эту разницу, естественно, следует отиести за счет разницы в строении в физическом смысле слова, т, е, за счет различия структуры, молекулярных агрегатов этих полисахаридов. Однако недостаточно ясным остается вопрос о том, в чем причина именно этих отличий в строении ассоциированных образований. Логично искать ее все-таки в различиях между молекулами того и другого полисахарида, С точки зрения классической органической химии единственная разница между молекулой целлюлозы и амилозы состоит в различии конфигурации у микозидного центра. Этой разницей и объясняли различия в конформации цепей обоих полисахаридов, следствием которого являет я,. очевидно, различие в характере межмолекулярной ассоциации. [c.158]

Многие считают, что появление окраски связано с образованием адсорбционного комплекса, и это отчасти верно. Крахмалы состоят из двух основных частей, которые в разных растениях содержатся в различных пропорциях Одна из этих частей, амилоза, в большом количестве содержится в картофельном крахмале и представляет собой соединение с прямой цепью. Рандл и другие исследователи по данным иодометрического и рентгенографического методов установили, что амилоза с иодом образует синий комплекс определенной структуры. Особая форма амилозы, полученная осаждением из спирта, адсорбировала 26% от своей массы иода из паров, что соответствует одной молекуле иода на 6 остатков глюкозы или на единицу геликоидальной структуры крахмала. Вторая основная часть крахмала, амилопектин, имеет разветвленное строение и слабо взаимодействует с иодом, по-видимому путем адсорбции, с образованием продукта красно-пурпурного цвета. [c.434]

Полости в центре молекулы циклодекстрина характеризуются высокой электронной плотностью. Эта зона высокой электронной плотности оказывает сложное влияние на различные системы. Пожалуй, наиболее силь-но это влияние сказывается на молекуле йода. Исследования методом дифракции рентгеновских лучей показали, что йод, заключенный в полостп циклодекстрина, представляет собой поли.мер-ную структуру с расстоянием между атомами йода 3,06А нормальное расстояние связи йод—йод равно 2,66А. Эта группа включенных атомов йода соответствует стабилизированному активному состоянию, которое возможно только в клатратных соединениях рассматриваемого типа. Рентгеноструктурный анализ комплексов, образуемых иодом с амилозой, целлюлозой, поливиниловым спиртом, флавонами [41], ку-маринами [43] и другими соединениями, показал, что все они имеют примерно одинаковую структуру. [c.121]

В кристаллическом состоянии как амилоза, так и циклодекстрины имеют канальную структуру циклодекстрины могут также иметь структуру, в которой осевые отверстия, образованные циклическими молекулами, блокируются на каждом конце некоаксиально расположенными молекулами декстрина, вследствие чего в струтстуре возникает ряд кристаллографически родственных ячеек. Если каждая из этих клеток занята молекулами- гостями , то отношение хозяин гость в целом будет мольным, что и наблюдается для многих соединений цикл о декстринов. В канальных структурах длина молекулы- гостя может быть любой при условии, что ее диаметр соизмерим с диаметром канала. Величина мольного отно-шгения [ хозяин ] [ гость ] определяется длиной молекулы- гостя и зависит от того, насколько заполнены каналы. [c.526]

Наиболее полные структурные исследовапия были проведены над бутанольными и иодными соединениями включения. Параметры элементарной ячейки бутанольного соединения, определенные по порошкограмме, приведены в табл. 100. Эти параметры были подтверждены путем индуцирования рентгенограммы [81], которое позволило однозначно определить величину с, а также установить, что направление этой оси структуры совпадает с продольной осью молекулы амилозы. За исключением соединения с влажным бутанолом, т. е. увлажненного водой, насыщенной бутанолом, для всех бутаноль-ных и йодных соединений включения амилозы, приведенных в табл. 100, Ь = и по их рентгенограммам можно также хо- [c.530]

Пентапол-2 и 4-метилпентанол-2 [8] осаждают амилозу в виде окрашенных иодом двух- или шестидольных сферолитов, поэтому их тоже можно считать соединениями включения. Однако нет данных рентгеновского анализа, подтверждающих их сциральную структуру. [c.534]

Соединения включения амилозы с органическими веществами не обладают свойствами, которые позволили бы наблюдать поста-дийно за их образованием в растворе. В противоположность этому образование соединений включения амилозы с иодом сопровождается интенсивным окрашиванием раствора в голубой цвет кроме того, изменение активности иода, находящегося в равновесии с комплексом в процессе его образования, может определяться электрометрически, т. е. по изменению потенциала электрода, опущенного в раствор, содержащий иод и иодид-ионы. Оба свойства этого комплекса можно уловить при очень низких концентрациях амилозы (0,01% и ниже), при которых комплекс остается в-растворе. Поэтому многие исследователи применяли спектрофотометрические и потенциометрические методы для определения состава комплекса, оценки константы равновесия и термодйнамических величин реакций образования, а также для изучения влияния на реакцию таких факторов, как структура и длина цепи полисахаридов, разветвленность цепи, концентрация соли и тепмература. [c.535]

Крахмалы состоят из двух основных частей, которые в разных растениях содержатся в различных пропорциях. Одна из этих частей, амилоза, содержащаяся в большом количестве в картофельном крахмале, представляет собой соединение с прямой цепью. Амилоза с иодом образует синий комплекс определенной структуры [13]. Вторая основная часть крахмала, амилопектин, имеет разветвленное строение. Он слабо взаимодействует с иодом с образованием продукта красно-пурпурного цвета. Описан простой метод приготовления раствора линейной фракции крахмала в 10%-ной уксусной кислоте [14, 15]. В течение десятилетий ведутся непрерывные исследования природы комплекса, образующегося при взаимодействии крахмала с иодом и иодидом. Последние исследования показали [16], что на стадии, определяющей скорость образования комплекса синего цвета, происходит формирование ядра полииодного тетрамера 1п (например, 412 + ЗГ или Ь + 31з) внутри спиральной структуры амилозы. [c.388]

По своему строению крахмал — полиглюкозид. Цепочки его молекул составлены из остатков глюкопиранозы, соединенных между собой ос-1,4-глюкозидными связями. Как уже говорилось, крахмал состоит из двух фракций амилозы и амилопектина, отличающихся строением молекул. В амилозе глюкозные остатки соединены между собой а-1,4-глюкозидными связями и образуют прямую цепочку. Амилопектин представляет собой сильно разветвленный полимер, в котором ответвления следуют примерно через 10—20 звеньев, а боковые ответвления присоединяются к основной цепи при помощи а-1,6-связей. Структура молекулы амилопектина представлена на рис. 26. [c.116]

В ВИДИМОЙ области спектра [904, 905]. С другой стороны, по-видимому, имеются веские доказательства того, что целостность молекулы или иона 1з в комплексе амилозы не сохраняется. Циклический аналог амилозы — циклогексоамилоза — образует с иодом соединения включения, спектры которых очень напоминают спектры комплекса амилоза-иод, и для кристаллографических исследований могут быть получены монокристаллы этого соединения. Рентгенограмма таких кристаллов указывает [906], что атомы иода располагаются внутри цилиндрической полости один над другим на расстоянии 3,06 А эти данные делают описание такой структуры как одномерного металла еще более правдоподобным. [c.321]

Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов - амилозы и амилопектина (рис. 2.2). Молекулы амилозы - это длинные неразветвленные цепи, содержащие от 100 до нескольких тысяч В-глюкопиранозных остатков, соединенных (1-4)-гликозидными связями. Изучение дифракции рентгеновских лучей показало, что молекулы амилозы имеют спиралевидную структуру диаметром 1,3 нм с шестью последовательными глюкозными остатками на один оборот спирали. Молекулы амилозы растворимы в горячей воде, но образующийся раствор нестоек и затем происходит спонтанное осаждение амилозы, известное как ретроградация. Это происходит вследствие тенденции длинных и тонких амилозных молекул выстраиваться в линию рядом друг с другом и образовывать нерастворимые агрегаты с помощью водородных связей. [c.21]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология