Углеводы. Структуры углеводов

1.

2.

Первичная структура
δ-
O
δ+
H2N CH C
OH
R
H2N CH
C
R
Пептидная
группа
O
H2N
N-конец
CH
R
C
O
HN CH
R
Пептидная
связь
C
OH
С-конец
O
OH

3.

Пептидная группа
δ-
O
C
δ+
HN
Свойства
1. Атомы C, N, O лежат в одной плоскости, образуют р - π
сопряженную систему

4.

2) Характерна кето - енольная
таутомерия
O
O
C
C
HN
Кетон
+
N
Н
O
Енол
C
N
Н
O
3) Транс-положение боковых радикалов
CH C
R
R
HN CH

5.

4) Способность к образованию водородной связи
O
C
N
Н
••
O
C
N
Н

6.

O
O
H2N
N-конец
CH
C
NH
CH
(CH2)2
CH2
COOH
SH
C
NH
Глутамилцистеинилаланин
CH
COOH
CH3
C-конец

7.

Вторичная структура
α-спираль
β-складчатый
лист

8.

Третичная структура
O
овалентная связь
CH2
Ионное
заимодействие
Гидрофобное
взаимодействие
CH2 O HHO
COO
CH3
+
H3N
(CH2)3
H3C
CH2
C
CH2

9.

Ковалентная связь
Водородная связь
CH2 S
S
CH2 OH
CH2
HO CH2

10.

Качественные реакции на
α-АК, пептиды и белки
Универсальные
1 на α-аминокислоты с нингидрином
2. на пептидную связь - биуретовая

11.

Специфические
1. Ксантопротеиновая
CH2 CH
HO
COOH
NH2
+ HNO3
CH2 CH
HO
NO2
COOH
NH 2
+ NaOH
-O
NO2
CH2 CH
NH2
COOH

12.

2. Реакция Фолля (Цистеин)
H 2N
CH
COOH
+ 2NaOH
H 2N
CH
CH2
CH2
SH
OH
Na2S + Na2PbO2 + 2H2O
COOH
+ Na2S
PbS + 4NaOH

13.

Реакция Миллона (тирозин)
H 2N
CH
COOH
H 2N
CH2
CH
COOH
CH2
HNO3 + Hg(NO3) 2
O
OH
Реакция Эрлиха (триптофан)
NO2
N
OHg
O

14.

Лекция по биоорганической химии
доц. Яглицкой Н.Н.

15.

Cm(H2O)n
O
n OH + C
H
n OH +
+
NH2,
C
O
COOH

16.

Монозы
Кетозы
Альдозы
Триозы
Тетрозы
Пентозы
Гексозы
………….
альдопентоза
кетогексоза

17.

O
1
C
H
2 *CHOH
3
*CHOH
4
*CHOH
5
*CHOH
6
CH2OH
*хиральный центр
N = 2n
N = 24 = 16
8 пар

18.

H
1
O
C
HO *C H
CH2OH
L – глицериновый
альдегид
H
1
O
C
H *C OH
CH2OH
D – глицериновый
альдегид

19.

H
O
C
*
*
HO *
HO *
HO
H
H
OH
H
H
CH2OH
L – глюкоза
H
H
HO
H
H
O
C
*
*
*
*
OH
H
OH
OH
CH2OH
D – глюкоза

20.

H
HO
HO
H
H
O
H
C
2
H
H
OH
OH
H
HO
H
H
CH2OH
Манноза
O
H
C
2
OH
H
OH
OH
H
HO
HO
H
CH2OH
Глюкоза
O
C
OH
H
H
OH
CH2OH
CH2OH
Галактоза
C
HO
Эпимеры
Эпимеры
H
H
*
*
*
O
H
OH
OH
CH2OH
Фруктоза

21.

H
O
C
H
H
OH
H
H
OH
HO
H
OH
H
CH2OH
Рибоза
O
H
C
OH
O
C
H
H
H
H
OH
H
OH
CH2OH
OH
CH2OH
Дезоксирибоза
Ксилоза
CH2OH
C
H
H
O
OH
OH
CH2OH
Рибулоза

22.

δ-
δ+
O
C CH C
H
OH OH
n
AN
C
OH
*
CH C
H
OH
n
O
Ациклический
моносахарид
(МС)
Циклический
полуацеталь

23.

δ-
H
C
H δ+ O
C
OH
2
OH
O
HO
AN
HO
3
4
AN
OH
CH2OH
CH2OH
5
O
Фуран
D-глюкоза
OH
C
2
OH
OH
OH
α-D-глюкофураноза
H
HO
OH
3
4
5
O
OH
CH2OH
α-D-глюкопираноза
O
Пиран

24.

H
1
H δ+ O
C
C
2
HO
δ-
O
OH
OH
3
HO
4
5
OH
6
OH
OH
HOH2C
CH2OH
H
H
HO
H
6
1
C
OH
OH
H
OH
HOH2C
OH
O
(ОН)(β)
α-аномер

25.

26.

O
H
O
C OH
HO C H
OH
H
HO
OH
HOH2C
α-D-глюкопираноза
O
H
C OH
OH
HO
H
HO
H
H
O
C
OH
HO
OH
OH
H
OH
OH
CH2OH
HOH2C
β-D-глюкопираноза
O
HO
C H
OH
HO
OH
CH2OH
α-D-глюкофураноза
OH
CH2OH
β-D-глюкофураноза

27.

β-D-глюкопираноза
α-D-глюкопираноза
~ 64 %
~ 36 %
0,02 %
α-D-глюкофураноза
α-D-глю +112°
β-D-глю + 19°
β-D-глюкопираноза
52,5° Cu2+, Ag+

28.

Химические свойства МС
I по группе –OH (многоатомные спирты)
II по альдегидной или кетогруппе
III по гликозидному гидроксилу

29.

Реакция Толленса [Ag(NH3)2]+OH
O
O
C
C
H
(CHOH)n
+ Ag+
OH
- NH3
ОФ1
CH2OH
OH
(CHOH)n + Ag0
ВФ1
CH2OH
ОФ2
ВФ2
Гликановые
(альдоновые) к-ты
альдоза +
Cu2+
голубой
t°
+ продукты
окисления УВ
кирп.-кр.
Cu2O

30.

OH
Глю
Ман
OH
Фру
OH H2
HOH2C
OH OH
OH
R
1
OH
C C
H
OH
2
ендиол
OH
1
C
O
H

31.

OH
R
а)
C С
OH
OH H
HOH2C
OH OH
глю
O
C
H
OH
в)
H
б)
OH OH O
C
HOH2C
H
OH OH
H
ман
OH
C
HOH2C
OH OH
фру
O
CH2OH

32.

33.

O
C
COOH
H
+ HNO3
(CHOH)n
сильн.
(CHOH)n
COOH
CH2OH
гликаровые
(сахарные)
COOH
Br2 + H2O
HBr + HBrO
в-ль
ок-ль
слаб.
(CHOH)n
CH2OH
гликановые
(альдоновые)

34.

гликуроновая
кислота

35.

D-глюкуроновая
кислота
D-ксилоза

36.

H
O
C
(CHOH)4
CH2OH
Глюкоза
CH2OH
[H]
Na(Hg)H2O
(CHOH)4
CH2OH
Сорбит
(глюцит)
R - агликон
O - гликозид
NS-

37.

H+
SN - H2O

38.

SN
KOH
пентаметил
глюкопиранозид
SN
- 5 CH3COOH
пентаацетил
глюкопиранозид

39.

SN
Глюкозо-1-фосфат

40.

[O]
[H]
Аскорбиновая
кислота
Дегидроаскорбиновая
кислота

41.

H
H
HO
H
H
O
C
NH2
H
OH
OH
CH2OH
2-D-глюкозамин
2-амино-2-дезоксиD-глюкоза

42.

Олигосахариды
(2 - 10)
Полисахариды
(> 10)
Восстанавливающие
Невосстанавливающие
по 1 типу связывания
по 2 типу связывания
• Мальтоза
• Целлобиоза
• Лактоза
• Сахароза

43.

Восстанавливающие дисахариды
Мальтоза = Д-глюкоза + Д-глюкоза
Целлобиоза = Д-глюкоза + Д-глюкоза
Лактоза = Д-галактоза + Д-глюкоза
Сахароза = Д-глюкоза + Д-фруктоза

44.

1
4
α-Д-глюкопираноза
- H 2O
1
4
α-Д-глюкопиранозил(1→4)α-Д-глюкопираноза

45.

1
4
β-Д-глюкопираноза
- H 2O
1
4
β-Д-глюкопиранозил(1→4) β-Д-глюкопираноза

46.

1
β-Д-галактопираноза
4
- H2O β-Д-глюкопираноза
1
4
β-Д-галактопиранозил(1→4) β-Д-глюкопираноза

47.

+
β
+
δ-
δ+
α

48.

[Ag(NH3)2]OH
Мальтобионовая кислота

49.

Невосстанавливающие дисахариды
α-Д-глюкопираноза
+
- H 2O
β-Д-фруктофураноза
α-Д-глюкопиранозил (1→2)
β-Д-фруктофуранозид

50.

1. Крахмал
2. Гликоген
3. Целлюлоза
1. Хондроитинсульфат
2. Гиалуроновая кислота

51.

Амилоза
4
1
4
1
1
4
α 1→4
1
4
1
α 1→ 6
α 1→4
6
Амилопектин
1
4

52.

4
4
1
β 1→4
4
1
1

53.

4
1
1
4
3
β 1→4
2
β 1→4
β 1→3
Дисахарид: N-ацетилхондрозин
Д-глюкуроновая
кислота
N - ацетил – β - Дгалактозамин

54.

4
4
1
1
3
β 1→4
β 1→4
β 1→3
Д-глюкуроновая
кислота
N – ацетил Дглюкозамин