В метаболизме принимают участие различные производные моносахаридов. Здесь обсуждаются только основные реакции углеводов на примере D-глюкозы.
1. Мутаротация. В циклической форме (см. Рибонуклеиновые кислоты) альдозы (в отличие от ациклической) имеется хиральный центр C-1, несущий полуацетальный гидроксил. Соответствующие энантиомерные формы называются аномерами. В β-аномерах (слева на схеме А) OH-группа при C-1 (аномерная) и CH2OH-группа (C-6) располагаются над плоскостью кольца, в α-аномерах (справа на схеме А) — по разные стороны кольца. Переход аномеров из одной формы в другую носит название мутаротация (см. Б).
2. Образование гликозидов. Конденсация аномерной OH-группы со спиртовой группировкой с отщеплением молекулы воды приводит к образованию O-гликозида (в данном случае α-метилглюкозида). Олиго- и полисахариды построены за счёт образования O-гликозидных связей. При взаимодействии аномерной OH-группы с NH2-группой образуется N-гликозид. N-Гликозидная связь присутствует, например, в нуклеотидах (см. Трансаминирование и дезаминирование) и гликопротеинах (см. Окислительно-восстановительные коферменты).
3. Восстановление и окисление. Восстановление аномерного центра C-1 приводит к образованию сахароспирта сорбита. Путём окисления альдегидной группы при C-1 получают лактон глюконовой кислоты (в общем случае — лактон гликоновой кислоты). При окислении C-6 образуется глюкуроновая кислота (в общем случае — гликуроновая кислота). Глюкуроновая кислота играет важную роль в процессах биотрансформации в печени (см. Деградация порфиринов, Биохимическая трансформация).
4. Эпимеризация. В слабощелочном растворе D-глюкоза находится в равновесии с кетогексозой, D-фруктозой, и альдогексозой, D-маннозой. Глюкоза и манноза различаются конфигурацией при C-2. Такие пары сахаров называются эпимерами, а процесс их взаимопревращения — эпимеризацией.
5. Этерификация. Гидроксильные группы моносахаридов образуют эфиры с различными кислотами. В метаболизме сахаров особое место занимают фосфомоноэфиры, например глюкозо-6-фосфат (см. Гликолиз).
1. Мутаротация. В циклической форме (см. Рибонуклеиновые кислоты) альдозы (в отличие от ациклической) имеется хиральный центр C-1, несущий полуацетальный гидроксил. Соответствующие энантиомерные формы называются аномерами. В β-аномерах (слева на схеме А) OH-группа при C-1 (аномерная) и CH2OH-группа (C-6) располагаются над плоскостью кольца, в α-аномерах (справа на схеме А) — по разные стороны кольца. Переход аномеров из одной формы в другую носит название мутаротация (см. Б).
2. Образование гликозидов. Конденсация аномерной OH-группы со спиртовой группировкой с отщеплением молекулы воды приводит к образованию O-гликозида (в данном случае α-метилглюкозида). Олиго- и полисахариды построены за счёт образования O-гликозидных связей. При взаимодействии аномерной OH-группы с NH2-группой образуется N-гликозид. N-Гликозидная связь присутствует, например, в нуклеотидах (см. Трансаминирование и дезаминирование) и гликопротеинах (см. Окислительно-восстановительные коферменты).
3. Восстановление и окисление. Восстановление аномерного центра C-1 приводит к образованию сахароспирта сорбита. Путём окисления альдегидной группы при C-1 получают лактон глюконовой кислоты (в общем случае — лактон гликоновой кислоты). При окислении C-6 образуется глюкуроновая кислота (в общем случае — гликуроновая кислота). Глюкуроновая кислота играет важную роль в процессах биотрансформации в печени (см. Деградация порфиринов, Биохимическая трансформация).
4. Эпимеризация. В слабощелочном растворе D-глюкоза находится в равновесии с кетогексозой, D-фруктозой, и альдогексозой, D-маннозой. Глюкоза и манноза различаются конфигурацией при C-2. Такие пары сахаров называются эпимерами, а процесс их взаимопревращения — эпимеризацией.
5. Этерификация. Гидроксильные группы моносахаридов образуют эфиры с различными кислотами. В метаболизме сахаров особое место занимают фосфомоноэфиры, например глюкозо-6-фосфат (см. Гликолиз).
Статьи раздела «Химия углеводов»:
- А. Реакции моносахаридов
- Б. Поляриметрия, мутаротация
Структура:
Списки:
Сложность материала:
Величины и единицы:
Книги Список книг
Микроэлементы в окружающей среде. Биогеохимия, биотехнология и биоремедиация Книга посвящена анализу роли микроэлементов (металлов и металлоидов) в ...
Fundamentals of Forensic DNA Typing An introductory text on forensic DNA analysis, written by the foremost expert in the field.
Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей Данная книга рассказывает о разработках, проводимых на стыке многих научных ...
Asphaltenes: Chemical Transformation during Hydroprocessing of Heavy Oils (Chemical Industries) During the upgrading of heavy petroleum, asphaltene is the most problematic impurity since it is the main cause of catalyst deactivation and sediments ...