Одесский национальный университет
Скачать 0.94 Mb.
|
| ^ ГИДРОЛИЗ ИНУЛИНА И ОБНАРУЖЕНИЕ ФРУКТОЗЫ Принцип метода. При нагревании с кислотами или под действием фермента инулазы молекула инулина гидролитически распадается с освобождением β-D-фруктозы. Реактивы: Инулин,0,25%-ный раствор Соляная кислота,10%-ный раствор Реактив Селиванова ^ К 2-3 мл раствора инулина добавляют 2 мл 10%-ного раствора соляной кислоты и нагревают 8-10 минут на горячей водяной бане, после чего прибавляют 8-10 капель реактива Селиванова (или несколько кристалликов резорцина). Появляется вишнево-красное окрашивание, характерное для фруктозы. Результат опыта заносят в таблицу:
Сделать вывод: ^
Под действием слабых окислителей (слабоконц. HNO3, бромная вода) альдозы окисляются до соответствующих альдоновых кислот (галактоза → галактоновая кислота): При действии более сильных окислителей (конц. HNO3), альдозы окисляются до поли гидрокарбоновых или альдаровых кислот (глюкоза → глюкаровая кислота, галактоза → галактаровая кислота): При специальных условиях возможно окисление только – ОН группы у последнего углеродного атома с образованием уроновых кислот (глюкоза → глюкуроновая кислота):
Карбонильная группа моносахаридов может восстанавливаться до гидроксильной с образованием поливалентных спиртов: из пентоз – пентитиолы, из гексоз – гексотиолы: При восстановлении кетоз создается новый хиральный центр, что приводит к образованию двух спиртов, которые являются эпимерами.
При взаимодействии моносахаридов с кислотами образуются эфиры. Особое биологическое значение имеют фосфорные эфиры:
Гликозиды очень важная группа природных соединений. Они образуются при взаимодействии гликозидного гидроксила моносахарида со спиртами, с образованием эфирной связи типа (R1-O-R2). Например: глюкоза + метанол (в присутствии HCl) →метил α-D-глюкозид и метил β-D- глюкозид: Неуглеводный компонент называется агликаном, а новообразованная связь – гликозидная связь. Гликозидная связь является основной связью при образовании олиго- и полисахаридов. Олигосахариды содержат в своём составе 2-10 моносахаридов, связанных гликозидными связями. Наиболее распространены в природе дисахариды сахароза, трегалоза, лактоза. Известны многочисленные гликозиды олигосахаридов, к которым относятся различные физиологически активные вещества (например, флавоноиды, сердечные гликозиды, сапонины, многие антибиотики, гликолипиды). В зависимости от способа связывания между остатками моносахаридов олигосахариды могут быть мальтозового типа или трегалозового типа. В первом случае гликозидная связь образована гликозидным гидроксилом одного моносахарида и гидроксильной группой другого (чаще при с-4 или С-6): Дисахариды мальтозового типа имеют свободный гликозидный гидроксил и обладают восстановительными свойствами (редуцирующие сахара), проявляют муторатацию и в водном растворе существуют в α и β формах. Дисахариды трегалозового типа состоят из остатков моносахаридов связанных гликозидной связью между гликозидными гидроксилами и т.о. не проявляют редуцирующих свойств: Полисахариды - высокомолекулярные, линейные или разветвленные соединения, молекулы которых построены из моносахаридов, связанных гликозидными связями. В состав полисахаридов могут входить также заместители неуглеводной природы (остатки фосфорной, серной и жирных кислот). В свою очередь цепи полисахаридов могут присоединяться к белкам с образованием гликопротеидов. Отдельную группу составляют биополимеры, в молекулах которых остатки моно- или олигосахаридов соединены друг с другом не гликозидными, а фосфодиэфирными связями; к этой группе относятся тейхоевые кислоты из клеточных стенок грамположительных бактерий, некоторые полисахариды дрожжей, а также нуклеиновые кислоты, в основе которых лежит полирибозофосфатная (РНК) или поли-2-дезоксирибозофосфатная (ДНК) цепь. Полисахариды не обладают сладким вкусом, не кристаллизуются из водных растворов, большинство из них образует коллоидные растворы. При гидролитическом расщеплении, катализируемом кислотами или ферментами, полисахариды распадаются на олиго- и моносахариды. Остатки моноз в молекулах полисахаридов соединены гликозидными связями в длинные, часто разветвленные цепи. В зависимости от вида манноз, образующих молекулу полисахарида, различают гомо- и гетерополисахариды. Молекулы гомополисахаридов состоят из многочисленных остатков одного моносахарида (глюкозы, фруктозы, галактозы, маннозы и т. д,). В состав молекул гетерополисахаридов входят разнообразные монозы, причем они часто связаны с неуглеводрыми компонентами (липидами, белками, аминокислотами и т. д.). За основу классификации гомополисахаридов принята природа маннозы, остатки которой образуют молекулу полимера. Так, различают: а) глюканы (крахмал, гликоген, клетчатка, декстран, лихенин), состоящие из глюкозных остатков; б) полифруктозаны (инулин, фруктозаны злаковых трав, бактериальные леваны), в состав которых входят остатки фруктозы; в) маннаны, состоящие из остатков маннозы; г) галактаны, в состав молекул которых входят только остатки галактозы; д) арабаны, ксиланы и т. д. Гетерополисахариды также делятся на ряд групп: гемицеллюлозы, мукополисахариды, камеди, слизи. Крахмал. Это — основной резервный углевод высших растений. Является первым видимым продуктом фотосинтеза. В клетках растений находится в виде зерен, форма и размеры которых специфичны для каждого рода растений (картофеля, пшеницы, риса, овса, ячменя и т.д.). Крахмальные зерна состоят из двух компонентов — амилозы и амилопектина. Амилоза растворяется в горячей воде, амилопектин же образует в ней клейстер. Амилоза дает с иодом синее окрашивание, амилопектин— красно-фиолетовое. В состав амилозы входят остатки α-D-глюкозы, соединенные гликозидной связью (в положении 1,4) в неразветвленную цепь. Амилопектин состоит из тех же остатков глюкозы, но они образуют сильно разветвленные цепи. Остатки глюкозы в цепи амилопектина также соединены в положении 1,4, но в местах ветвления наблюдается другой тип связи —1,6. В крахмальных зернах количественно преобладает амилопектин, среднее содержание которого составляет 70—80% и более. Под действием кислот или фермента амилазы крахмал расщепляется, давая в конечном итоге α-D-глюкозу: (С6Н10О5)n + nН2O → nС6Н12О6 Промежуточными продуктами гидролиза являются декстрины. При кислотном гидролизе крахмала процесс идет до образования глюкозы, при ферментативном же расщеплении конечным продуктом является дисахарид мальтоза, которая уже при участии фермента α-глюкозидазы (мальтазы) гидролитически распадается с освобождением двух молекул глюкозы. Крахмал восстанавливающими свойствами не обладает, они появляются лишь у декстринов. Лабораторная работа № 36 ^ Принцип метода. Моносахариды, окисляясь в щелочной среде, восстанавливают соли окиси меди в закись, соли окиси висмута — до металлического висмута, соли серебра — до металлического серебра. Эти реакции используются для количественного определения так называемых восстанавливающих (или редуцирующих) моносахаридов. ^ . Глюкоза в щелочной среде восстанавливает окись меди в закись, сама окисляясь до глюконовой кислоты. При более глубоком окислении глюкозы образуются соли сахарной кислоты и ряд других соединений. Реактивы: Глюкоза, 1%-ный раствор Едкий натр, 5%-ный раствор Сернокислая медь (СuSO4·5H2O), 5%-ный раствор ^ К 3—4 мл раствора глюкозы прибавляют 1—2 мл 5%-ного раствора едкого натра и по каплям 8%-ный раствор сернокислой меди. Раствор окрашивается в синий цвет. Пробирку осторожно (на малом огне) нагревают до кипения. Выпадает вначале желтый осадок гидрата закиси меди СuОН, который затем переходит в красный осадок закиси Сu2О. Результат опыта занести в таблицу:
Сделать вывод: ^ Реакция является наиболее чувствительной реакцией на восстанавливающие сахара. Реактивы: Глюкоза, сахароза 1%-ные растворы Реактив Бенедикта. Отдельно готовят два раствора: I — в 600 мл теплой воды растворяют 100 г безводного лимоннокислого натрия и 90 г безводного углекислого натрия. Нагревают до полного растворения солей; II — в 100 мл воды растворяют 17,3 г сернокислой меди (СuSO4·5Н20). Оба раствора сливают вместе и доливают водой до 3 л. Реактив весьма устойчив. ^ К 5 мл реактива Бенедикта добавляют 7—8 капель раствора глюкозы (пробирка № 1) и 7-8 капель раствора сахарозы (пробирка № 2). Пробирки ставят в кипящую водяную баню на 5 мин., после чего охлаждают под краном. Раствор с глюкозой приобретает зеленое, желтое, апельсиновое или красное окрашивание, в дальнейшем выпадает зеленовато-желтый или желтовато-красный осадок. Результат опыта заносят в таблицу:
Сделать вывод: ^ Реактив Фелинга является медным алкоголятом сегнетовой соли. Моносахариды при кипячении с фелинговым реактивом восстанавливают его до закиси меда, окисляясь до глюконовой кислоты. Реактивы: Глюкоза, или фруктоза, 1%-ный раствор; Реактив Фелинга. Готовят два раствора-I — в мерной колбе емкостью 500 мл растворяют 34,64 г сернокислой меди (СuSO4·5Н2О) и доводят водой до метки; II —в 200-250 мл воды растворяют 173 г сегнетовой соли (СООК - СНОН - СНОН - СОONа-4Н20). Pаствор количественно переносят в мерную колбу на 500 мл. Сюда же вливают раствор 50 г едкого натра в 100 мл воды и доводят водой до метки. Растворы хранят раздельно. Непосредственно в момент употребления смешивают равные объемы первого и второго растворов ^ К 3-4 мл 1%-ного раствора глюкозы (мальтозы) добавляют равный объем реактива (2 мл I раствора и 2 мл II раствора) и нагревают до начала кипения. Выпадает красный осадок закиси меди. Реакция с реактивом Фелинга широко используется при количественном определении содержания редуцирующих cахаров в животных и растительных тканях. Результат опыта занести в таблицу:
Сделать вывод: | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Октября 2012 года. В роли организаторов конференции выступили: Херсонская государственная морская академия, Национальный университет... | | Русская литература 1801-1855 гг.: учебное пособие/ В. Б. Мусий; ону им. И. И. Мечникова, Филол фак., Кафедра мировой литературы.... |
| Т. Л. Мазурок, Одесский национальный политехнический университет, mazurok62@mail ru | | Одесский национальный университет им. И. И. Мечникова, Проблемная научно-исследовательская лаборатория синтеза лекарственных препаратов... |
| Историография в лицах, проблемах, дисциплинах: Из истории Новороссийского университета. – Одесса: АстроПринт, 2007. 536 с | | Украины «Киевский политехнический институт», Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт», Харьковский... |
| Одесский национальный политехнический университет по специальности «атомная энергетика» | | Разработки технологии получения осажденного диоксида кремния и карбонатно-силикатного кека из отходов фосфорной промышленности |
| В статье рассматриваются основополагающие творческие принципы Андрея Тарковского и утверждается их теснейшая взаимосвязь с эстетикой... | | Харькове 18–20 октября 2006 года. Ее организаторы – Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт»,... |