Karbohidrat

Karbohidrat adalah kelas paling banyak senyawa organik yang ditemukan dalam organisme hidup. Mereka berasal sebagai produk fotosintesis, suatu larutan reduktif endotermik karbon dioksida membutuhkan energi cahaya dan klorofil pigmen.

n CO 2 + n H 2 O + energi   C n H 2n O n + n O 2

Sebagaimana dicatat di sini, formula banyak karbohidrat dapat ditulis sebagai hidrat karbon, C n (H 2 O) n, maka nama mereka. Karbohidrat adalah sumber utama energi metabolisme, baik untuk tanaman dan hewan yang bergantung pada tanaman untuk makanan. Selain dari gula dan pati yang memenuhi peran penting gizi, karbohidrat juga berfungsi sebagai bahan struktural (selulosa), sebuah komponen dari transportasi energi senyawa ATP , situs pengakuan pada permukaan sel, dan salah satu dari tiga komponen penting dari DNA dan RNA. Karbohidrat disebut saccharides atau, jika mereka relatif kecil, gula. Beberapa klasifikasi karbohidrat telah terbukti bermanfaat, dan diuraikan dalam tabel berikut.

Kompleksitas Karbohidrat sederhana monosakarida

Karbohidrat Kompleks disakarida, oligosakarida & Polisakarida

Ukuran Tetrose C 4 gula

Pentosa C 5 gula

Heksosa C 6 gula

Heptosa C 7 gula dll

C = O Fungsi Aldosa gula memiliki fungsi aldehida atau setara asetal. Ketose gula memiliki fungsi keton atau setara asetal.

Reaktivitas Mengurangi gula dioksidasi dengan 'pereaksi Tollens (atau Benediktus atau's reagen Fehling). Non-mengurangi gula tidak dioksidasi oleh Tollens 'atau reagen lainnya.

1. Glukosa

Karbohidrat telah diberi nama non-sistematis, meskipun ose akhiran umumnya digunakan. Yang paling umum karbohidrat adalah glukosa (C 6 H 12 O 6). Menerapkan ketentuan yang ditetapkan di atas, glukosa merupakan monosakarida, sebuah aldohexose (perhatikan bahwa klasifikasi fungsi dan ukuran yang digabungkan dalam satu kata) dan mengurangi gula. Struktur umum glukosa dan aldoheksosa lainnya didirikan oleh reaksi kimia sederhana. Diagram berikut menggambarkan jenis bukti yang dipertimbangkan, meskipun beberapa reagen ditampilkan di sini adalah berbeda dari yang digunakan oleh para ilmuwan asli.

Hot asam hydriodic (HI) sering digunakan untuk reductively menghapus kelompok fungsional oksigen dari molekul, dan dalam kasus glukosa perawatan ini memberikan heksana (dengan rendemen rendah). Dari sini disimpulkan bahwa enam karbon berada dalam rantai bercabang. Kehadiran grup karbonil aldehida itu dideduksi dari formasi cyanohydrin, pengurangan terhadap sorbitol hexa-alkohol, juga disebut glucitol, dan oksidasi ringan sampai mono-asam karboksilat, asam glukuronat. Agak oksidasi kuat dengan asam nitrat encer memberikan diacid, asam glucaric, mendukung usulan enam rantai karbon. Kelima oksigen yang tersisa di glukosa setelah aldehida dipertanggungjawabkan untuk dianggap berada di gugus hidroksil, sejak derivatif penta-asetat dapat dibuat. Kelompok-kelompok hidroksil ditugaskan, masing-masing, ke lima atom karbon terakhir, karena kelompok hidroksil geminal biasanya relatif stabil untuk senyawa karbonil terbentuk oleh hilangnya air,. Dengan mengklik pada diagram di atas akan berubah untuk menampilkan produk-produk yang disarankan dan kotor struktur glukosa. Empat atom karbon tengah dalam rantai glukosa pusat kiralitas dan berwarna merah. Glukosa dan saccharides lainnya secara ekstensif dibelah oleh asam periodik, berkat kelimpahan gugus diol berdampingan dalam struktur mereka. Ini pembelahan oksidatif, yang dikenal sebagai reaksi Malaprade sangat berguna untuk analisis selektif O-turunan tersubstitusi dari saccharides, karena fungsi-fungsi eter tidak bereaksi. The stoikiometri belahan dada aldohexose ditunjukkan dalam persamaan berikut.

Hoch 2 (CHOH) 4 CHO + 5 hio 4 -> H 2 C = O + 5 HCO 2 H + 5 hio 3

Konfigurasi dari Glukosa Keempat pusat kiral dalam glukosa menunjukkan mungkin ada sebanyak enam belas (2 4) stereoisomer memiliki konstitusi ini. Ini akan ada delapan diastereomeric pasang enantiomer, dan tantangan awal adalah untuk menentukan dari delapan berhubungan menjadi glukosa. Tantangan ini diterima dan bertemu pada tahun 1891 oleh kimiawan Jerman Emil Fischer . negosiasi yang berhasil Nya dari labirin stereokimia disajikan oleh aldoheksosa adalah tour de force logis, dan sepatutnya bahwa ia menerima Hadiah Nobel 1902 untuk kimia untuk prestasi ini. Salah satu tugas pertama yang dihadapi oleh Fischer adalah untuk merancang sebuah metode yang merupakan konfigurasi dari masing-masing pusat kiral secara jelas. Untuk tujuan ini, ia menemukan suatu teknik sederhana untuk menggambar rantai pusat kiral, yang sekarang kita sebut rumus proyeksi Fischer . Klik link ini untuk review. Pada saat Fischer melakukan proyek glukosa itu tidak mungkin untuk menetapkan konfigurasi mutlak suatu enantiomer. Akibatnya, Fischer membuat pilihan yang sewenang-wenang untuk

(+)-glukosa dan mendirikan jaringan konfigurasi aldosa terkait yang ia sebut D-keluarga. gambar Cermin konfigurasi ini kemudian ditunjuk L-keluarga aldoses. Untuk menggambarkan menggunakan pengetahuan saat ini, rumus proyeksi Fischer dan nama untuk keluarga D-aldosa (tiga sampai enam atom karbon) yang ditunjukkan di bawah ini, dengan atom karbon asimetrik (pusat kiral) berwarna merah. Pusat kiral terakhir dalam sebuah rantai aldosa (terjauh dari kelompok aldehida) dipilih oleh Fischer sebagai situs / penanda D L. Jika kelompok hidroksil dalam rumus proyeksi menunjuk ke kanan, ini didefinisikan sebagai anggota keluarga-D. Sebuah kiri diarahkan gugus hidroksil (bayangan cermin) maka mewakili L-keluarga. awal penugasan Fischer dari konfigurasi-D memiliki kesempatan 50:50 hak ini, tetapi semua kesimpulan berikutnya nya tentang konfigurasi relatif dari berbagai aldoses yang nyenyak berbasis. Pada tahun 1951 studi pendar sinar x-of +)-tartrat asam ( , dilakukan di Belanda oleh Johannes Martin Bijvoet (diucapkan "membeli kaki"), membuktikan itu pilihan Fischer benar. Adalah penting untuk menyadari bahwa tanda senyawa's rotasi tertentu (jumlah eksperimental) tidak berkorelasi dengan konfigurasi (D atau L). Ini adalah masalah sederhana untuk mengukur rotasi optik dengan polarimeter. Menentukan konfigurasi mutlak biasanya membutuhkan interkonversi kimia dengan senyawa yang dikenal dengan jalur reaksi stereospecific.

Model aldoses perwakilan dapat diperiksa dengan mengklik rumus Fischer untuk gliseraldehida, erythrose, threose, ribosa, arabinosa, allose, altrose, glukosa atau mannose dalam diagram di atas.

2. Penting Reaksi

Emil Fischer memanfaatkan reaksi beberapa kunci dalam program studi karbohidrat nya. Ini dijelaskan di sini, bersama-sama dengan informasi yang masing-masing memberikan.

Oksidasi Sebagaimana dicatat di atas , gula dapat diklasifikasikan sebagai mengurangi atau non-mengurangi berdasarkan reaktivitas mereka dengan Tollens ', Benediktus atau's reagen

Fehling . Jika gula dioksidasi oleh reagen itu disebut mengurangi, karena oksidan (Ag (+) atau Cu (+2)) berkurang dalam reaksi, terbukti dengan pembentukan sebuah cermin perak atau pengendapan oksida tembaga. Tollens 'Tes ini biasanya digunakan untuk mendeteksi fungsi aldehida, dan karena tergesa-gesa interkonversi ketoses dan aldoses dalam kondisi dasar dari tes ini, ketoses seperti fruktosa juga bereaksi dan diklasifikasikan sebagai mengurangi gula.

Bila fungsi aldehida dari aldosa adalah dioksidasi menjadi asam karboksilat produk disebut asam aldonat. Karena 2 º fungsi hidroksil yang juga hadir dalam senyawa ini, agen pengoksidasi ringan seperti hypobromite harus digunakan untuk konversi (persamaan 1). Jika kedua ujung rantai aldosa dioksidasi menjadi asam karboksilat produk disebut asam aldaric. Dengan mengubah aldosa untuk derivatif aldaric asam yang sesuai, ujung rantai menjadi identik (ini juga dapat dicapai dengan mengurangi aldehid untuk CH 2 OH, seperti tercantum di bawah). Operasi semacam itu akan mengungkapkan simetri laten pada molekul yang tersisa. Dengan demikian, ribosa, xylosa, dan galaktosa allose menghasilkan asam aldaric akiral yang, tentu saja, tidak optik aktif.Oksidasi ribosa ditunjukkan dalam persamaan 2 di bawah.

1.

2.

3.

gula aldosa lain mungkin memberikan produk kiral identik asam aldaric, menyiratkan hubungan konfigurasi unik. Contoh arabinosa dan liksosa ditunjukkan dalam persamaan 3 di atas menggambarkan hasil ini. Ingat, rumus proyeksi Fischer dapat diputar oleh 180 º pada bidang proyeksi tanpa mengubah konfigurasi.

Pengurangan Sodium borohidrida pengurangan aldosa suatu membuat ujung rantai alditol dihasilkan identik, Hoch 2 (CHOH) n CH 2 OH, sehingga mencapai perubahan konfigurasi yang sama yang dihasilkan oleh oksidasi ke asam aldaric. Dengan demikian, allitol dan galactitol dari pengurangan allose dan galaktosa yang akiral, dan altrose dan talose dikurangi dengan alditol kiral yang sama. Ringkasan reaksi redoks, dan tata-nama derivatif diberikan dalam tabel berikut.

Turunan dari 2 (CHOH) n Hoch CHO

HOBr Oksidasi -> Hoch 2) n CO CHOH (2 H suatu asam aldonat

HNO 3 Oksidasi -> H 2 OC) n CO CHOH (2 H sebuah Asam Aldaric

NaBH 4 Pengurangan -> Hoch 2 (CHOH) n CH 2 OH sebuah Alditol

Osazon Formasi 

1.

2.

Reaksi osazon dikembangkan dan digunakan oleh Emil Fischer untuk mengidentifikasi gula aldosa berbeda dalam konfigurasi hanya pada karbon alfa. Persamaan atas menunjukkan bentuk umum dari reaksi osazon, yang merupakan efek oksidasi alpha-karbon dengan pembentukan phenylhydrazone-bis, yang dikenal sebagai sebuah osazon. Penerapan reaksi osazon ke D-glukosa dan D-mannose menunjukkan bahwa senyawa ini berbeda dalam konfigurasi hanya pada C-2.

Rantai Shortening dan Perpanjangan 

1.

2.

Kedua prosedur izin sebuah aldosa dengan ukuran yang diberikan terkait dengan aldoses homolog yang lebih kecil dan lebih besar. Pentingnya hubungan ini dapat dilihat dalam array struktur aldosa disajikan sebelumnya, dimana hubungan struktural diberikan oleh garis biru putus-putus. Jadi degradasi Ruff dari arabinosa pentosa memberikan erythrose tetrose. Bekerja di arah yang berlawanan, sebuah sintesis Kiliani-Fischer diterapkan pada arabinosa memberikan campuran glukosa dan mannose. Sebuah prosedur alternatif memperpendek rantai dikenal sebagaidegradasi Wohl dasarnya adalah kebalikan dari sintesis Fischer-Kiliani.

Dengan menggunakan reaksi kita sekarang bisa mengikuti kereta Fischer logika dalam menentukan konfigurasi D-glukosa.

1. Ribose dan arabinosa (dua dikenal pentosa juga) baik memberikan erythrose pada degradasi Ruff. Seperti yang diharapkan, Kiliani-Fischer sintesis diterapkan pada erythrose memberikan campuran ribosa dan arabinosa. 2. Oksidasi erythrose memberikan aldaric (optik tidak aktif) asam akiral. Ini mendefinisikan konfigurasi erythrose. 3. Oksidasi ribosa memberikan aldaric (optik tidak aktif) asam akiral. Ini mendefinisikan konfigurasi dari kedua ribosa dan arabinosa. 4. Ruff pemendekan glukosa memberikan arabinosa, dan Kiliani-Fischer sintesis diterapkan pada arabinosa memberikan campuran glukosa dan mannose. 5 dan. Glukosa mannose karenanya epimers di C-2, fakta yang dibenarkan oleh produk umum dari reaksi osazon mereka. 6. Sepasang struktur untuk epimers ini dapat ditulis, tetapi yang glukosa dan yang mannose?

Untuk menentukan mana yang epimers adalah glukosa, Fischer memanfaatkan melekat simetri   2  C  dalam karbon dissymmetric inti-empat dari satu epimer (B). Ini ditampilkan dalam diagram berikut dengan titik merah di mana sumbu simetri melewati rumus proyeksi. Karena simetri ini, jika aldehida dan 1 º-alkohol fungsi pada ujung rantai dipertukarkan, epimer B akan berubah; Aakan diubah menjadi berbeda. Senyawa sedangkan Dengan mengklik pada diagram, konsekuensi seperti bursa akan ditampilkan.

Fischer mencari dan menemukan aldohexose kedua yang mewakili kelompok bursa saham akhir untuk epimer yang tidak memiliki laten C 2 simetri (A). Senyawa ini adalah L-(+)-gulose, dan hubungan pertukaran untuk D-glukosa (+)-ditunjukkan oleh oksidasi dengan produk asam umum aldaric. Persamaan untuk operasi ini akan ditampilkan dengan mengklik lagi pada diagram di atas. The epimer tersisa karena itu mannose.

3. Ketoses

Jika monosakarida memiliki fungsi karbonil pada salah satu atom dalam rantai karbon itu diklasifikasikan sebagai sebuah ketose. Dihidroksiaseton mungkin tidak gula, tetapi dimasukkan sebagai analog ketose dari gliseraldehida. Karbonil Kelompok ini umumnya ditemukan di C-2, seperti yang digambarkan oleh contoh berikut (pusat kiral berwarna merah). Seperti yang diharapkan, fungsi karbonil ketose mungkin dikurangi dengan borohidrida natrium, biasanya untuk campuran produk epimeric. D-Fruktosa, paling manis dari gula alami umum, adalah misalnya dikurangi menjadi campuran D-glucitol (sorbitol) dan D-manitol, dinamai aldoheksosa dari mana mereka juga dapat diperoleh dengan reduksi analog. Manitol sendiri merupakan karbohidrat alami yang umum. Meskipun ketoses adalah isomer yang berbeda dari monosakarida aldosa, kimia dari kedua kelas ini terkait karena interkonversi lancar mereka di hadapan katalis asam atau basa. Interkonversi ini, dan sesuai pada alpha epimerization situs ke fungsi karbonil, terjadi dengan cara yang enediol tautomer menengah,. Dengan mengklik pada diagram persamaan yang menggambarkan isomerizations ini akan ditampilkan.

Karena-katalis isomerizations dasar semacam ini, 'reagen Tollens tidak berguna untuk membedakan aldoses dari ketoses atau untuk oksidasi spesifik aldoses ke aldonat asam yang sesuai.Oksidasi oleh HOBr lebih disukai untuk konversi terakhir.

4. Anomeric Bentuk Glukosa

penjelasan brilian Fischer tentang konfigurasi glukosa tidak menghapus semua ketidakpastian tentang strukturnya. Dua bentuk kristal yang berbeda dari glukosa dilaporkan pada tahun 1895.Masing-masing memberikan semua reaksi karakteristik glukosa, dan ketika dilarutkan dalam air diequilibrasi dengan campuran yang sama. equilibrium ini berlangsung selama beberapa menit, dan perubahan aktivitas optik yang terjadi disebut mutarotation. Fakta-fakta ini diringkas dalam diagram di bawah ini.

Ketika glukosa dikonversi menjadi eter Pentametil nya (reaksi dengan kelebihan CH 3 I & AgOH), dua isomer yang berbeda telah diisolasi, dan tidak menunjukkan reaksi aldehida diharapkan.Asam-dikatalisis hidrolisis dari derivatif Pentametil eter, bagaimanapun, memberikan turunan tetrametil yang teroksidasi oleh reagen Tollen dan dikurangi dengan borohidrida natrium, seperti yang diharapkan untuk aldehida. Reaksi-reaksi ini akan ditampilkan di atas dengan mengklik diagram.

Pencarian kebenaran ilmiah sering terjadi pada fase, dan penjelasan struktur glukosa berfungsi sebagai contoh yang baik. Harus jelas dari bukti baru yang disajikan di atas, bahwa struktur rantai terbuka pentahydroxyhexanal digambar di atas harus diubah. Entah bagaimana pusat stereogenik baru harus dibuat, dan aldehida harus dinonaktifkan dalam derivatif Pentametil. Sebuah solusi sederhana untuk dilema ini dicapai dengan mengubah struktur aldehid terbuka untuk glukosa menjadi hemiacetal siklik, yang disebut glukopiranosa, seperti ditunjukkan dalam diagram berikut.Aldehida linear berujung pada sisinya, dan rotasi tentang ikatan C4-C5 membawa dekat fungsi C5-hidroksil pada karbon aldehida. Untuk memudahkan melihat, struktur hemiacetal beranggota enam digambarkan sebagai segi enam datar, tetapi sebenarnya mengasumsikan konformasi kursi. Hemiacetal atom karbon (C-1) menjadi pusat stereogenik baru, sering disebut sebagaikarbon anomeric, dan α dan-β isomer disebut anomers.

Kita sekarang dapat mempertimbangkan bagaimana modifikasi dari account glukosa struktur untuk membingungkan fakta-fakta yang disebutkan di atas. Pertama, kita tahu bahwa HEMIASETAL berada dalam kesetimbangan dengan karbonil mereka dan komponen alkohol ketika dalam larutan. Akibatnya, solusi segar baik alpha atau kristal beta-glukosa dalam air harus membentuk suatu campuran kesetimbangan kedua anomers, ditambah bentuk rantai terbuka rantai. Ini akan ditampilkan di atas dengan mengklik diagram. Perhatikan bahwa meskipun konsentrasi sangat rendah dari aldehida rantai terbuka di campuran ini, reaksi kimia khas dari aldehida berlangsung cepat. Kedua, eter Pentametil turunan dari struktur pyranose mengubah fungsi hemiacetal untuk suatu asetal. asetal stabil untuk base , sehingga produk ini seharusnya tidak bereaksi dengan reagen Tollen's atau dikurangi dengan borohidrida natrium. hidrolisis asam dari asetal regenerasi komponen karbonil dan alkohol, dan dalam kasus glukosa derivatif ini akan menjadi eter tetrametil dari hemiacetal pyranose. Senyawa ini akan, tentu saja, mengalami reaksi aldehida khas. Dengan mengklik pada diagram kedua kalinya hubungan ini akan ditampilkan di atas.

5. Siklik Bentuk Monosakarida

Seperti disebutkan di atas, bentuk struktural yang disukai banyak monosakarida mungkin bahwa dari hemiacetal siklik. Lima dan-cincin beranggota enam yang disukai dibanding ukuran cincin lain karena mereka yang rendah sudut dan strain gerhana . struktur siklik semacam ini diistilahkan furanose (lima-beranggota) atau pyranose(enam-beranggota), mencerminkan hubungan ukuran cincin ke furan senyawa heterosiklik umum dan pyran ditampilkan di sebelah kanan. Ribosa, sebuah aldopentose penting, biasanya mengadopsi struktur furanose, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut. Dengan konvensi bagi keluarga-D, cincin furanose beranggota lima digambarkan dalam proyeksi tekan tepi dengan oksigen cincin diposisikan jauh dari penampil. Atom karbon anomeric (berwarna merah di sini) ditempatkan di sebelah kanan. Ikatan atas untuk karbon ini didefinisikan sebagai beta, ikatan yang lebih rendah kemudian alpha. Klik pada diagram berikut ini untuk melihat model-D ribofuranose-β.

Bentuk pyranose siklik dari berbagai monosakarida sering diambil dalam proyeksi datar dikenal sebagai rumus Haworth, setelah ahli kimia Inggris, Norman Haworth . Seperti cincin furanose, karbon anomeric ditempatkan di sebelah kanan dengan oksigen cincin ke bagian belakang tampilan tekan tepi. Dalam keluarga-D, alpha dan beta obligasi memiliki orientasi yang sama ditetapkan untuk cincin furanose (beta alpha up & down). Formula ini Haworth nyaman untuk menampilkan hubungan stereokimia, tetapi tidak mewakili bentuk yang sebenarnya dari molekul. Kita tahu bahwa molekul ini sebenarnya mengerut dalam mode kita sebut konformasi kursi . Contoh empat struktur pyranose khas ditunjukkan di bawah ini, baik sebagai proyeksi Haworth dan sebagai kursi conformers lebih representatif. Para karbon anomeric berwarna merah.

Model ini glukosa, galaktosa, mannose dan struktur pyranose allose dapat dilihat oleh Mengklik Disini . Halaman latihan untuk memeriksa konfigurasi aldoheksosa dapat dilihat oleh Mengklik Disini .

Ukuran dari cincin hemiacetal siklik diadopsi oleh gula yang diberikan tidak konstan, tetapi mungkin berbeda dengan substituen dan fitur struktural lainnya. Aldolhexoses biasanya membentuk pyranose cincin dan homolognya pentosa mereka cenderung lebih suka bentuk furanose, tetapi ada banyak contoh counter. Pembentukan asetal derivatif menggambarkan bagaimana perubahan halus dapat mengubah selektivitas ini. Dengan mengklik pada diagram di atas. layar akan berubah untuk menggambarkan ini. Struktur pyranose untuk D-glukosa digambarkan dalam kotak merah berbayang di sebelah kiri. derivatif asetal telah disusun oleh reaksi asam-dikatalisis dengan benzaldehida dan aseton. Sebagai aturan, bentuk benzaldehida beranggota enam asetal siklik, sedangkan aseton lebih memilih untuk membentuk lima-asetal beranggota. Persamaan atas menunjukkan pembentukan dan beberapa reaksi dari asetal 4,6-O-benziliden, sebuah kelompok pelindung umum digunakan. Sebuah metil glikosida turunan

dari senyawa ini (lihat di bawah) daun-C 2 dan C-3 kelompok hidroksil terkena reaksi seperti pembelahan asam periodik, ditampilkan sebagai langkah terakhir. Pembentukan asetal isopropylidene pada C-1 dan C-2, struktur pusat, daun C-3 hidroksil sebagai satu-satunya fungsi terlindungi. Selektif oksidasi keton kemudian mungkin. Akhirnya, derivatisasi di-O-isopropylidene langsung glukosa oleh reaksi dengan hasil aseton kelebihan dalam perubahan ke struktur furanose di mana C-3 hidroksil lagi terlindungi. Namun, reaksi yang sama dengan D-galaktosa, ditampilkan dalam kotak berbayang biru, menghasilkan produk pyranose di mana C-6 hidroksil yang tidak terlindungi. Kedua derivatif tidak bereaksi dengan reagen Tollens '. Perbedaan perilaku ini disebabkan orientasi-cis dari C-3 dan C-4 kelompok hidroksil di galaktosa, yang memungkinkan pembentukan yang kurang tegang lima-beranggota asetal siklik, dibandingkan dengan trans C-3 dan C-4 kelompok hidroksil glukosa. Derivatizations semacam ini izin reaksi selektif akan dilakukan di lokasi yang berbeda dalam molekul-molekul yang sangat difungsikan.

6. Glikosida

derivatif asetal terbentuk ketika sebuah monosakarida bereaksi dengan alkohol dalam katalis asam disebut glikosida. Reaksi ini digambarkan untuk glukosa dan metanol dalam diagram di bawah ini. Dalam penamaan glikosida, yang "ose" akhiran nama gula diganti dengan "oside", dan nama grup alkohol ditempatkan pertama. Seperti umumnya berlaku untuk sebagian besar aldols, pembentukan glikosida melibatkan hilangnya setara dengan air. Produk diether stabil untuk oksidan dasar dan alkalin seperti reagen Tollen's. Sejak aldolization asam katalis adalah reversibel, mungkin glikosida terhidrolisis kembali ke alkohol dan komponen gula oleh asam encer. The glucosides metil anomeric terbentuk dalam rasio keseimbangan alpha 66% menjadi 34% beta. Dari struktur dalam diagram sebelumnya, kita melihat bahwa cincin pyranose konformasi lebih suka kursi di mana jumlah terbesar substituen adalah khatulistiwa. Dalam kasus glukosa, substituen pada anomer-beta semua khatulistiwa, sedangkan C-1 substituen dalam perubahan alpha-anomer untuk aksial. Sejak substituen pada cincin sikloheksana lebih memilih lokasi khatulistiwa lebih aksial (methoxycyclohexane adalah 75% khatulistiwa), preferensi untuk-glycopyranoside pembentukan alpha adalah tak terduga, dan disebut sebagai efek anomeric.

Glikosida berlimpah dalam sistem biologi. Dengan melampirkan bagian gula ke lipid atau struktur benzenoid, kelarutan dan sifat lain dari senyawa dapat diubah secara substansial. Karena pengaruh memodifikasi penting derivatisasi tersebut, berbagai sistem enzim, yang dikenal sebagai glycosidases, telah berevolusi untuk lampiran dan penghapusan gula dari alkohol, fenol dan amina. Kimiawan mengacu pada komponen gula dari glikosida alam sebagai glycon dan komponen alkohol sebagai aglycon tersebut. Dua contoh yang terjadi

glikosida alami dan satu contoh dari derivatif amino akan ditampilkan di atas dengan mengklik diagram. Salisin, salah satu obat herbal tertua yang dikenal, adalah model bagi aspirin analgesik sintetis. Kelas besar dihidroksilasi, kation oksonium aromatik yang disebut anthocyanin menyediakan, ungu dan biru warna merah bunga banyak, buah-buahan dan beberapa sayuran. Peonin adalah salah satu contoh kelas ini pigmen alam, yang menunjukkan ketergantungan yang diucapkan pH warna. Gugus oksonium hanya stabil dalam lingkungan asam, dan perubahan warna atau menghilang ketika dasar ditambahkan. Perubahan kompleks yang terjadi ketika anggur difermentasi dan disimpan di bagian terkait dengan glikosida dari anthocyanin. Akhirnya, turunan amino ribosa, seperti bermain cytidine peran penting dalam biologi phosphorylating, koenzim agen dan transportasi informasi dan bahan penyimpanan.

Untuk diskusi tentang efek anomeric Klik Disini . Untuk contoh dan fungsional dimodifikasi gula struktural Klik Disini .

7. Disakarida

Ketika komponen alkohol glikosida yang disediakan oleh fungsi hidroksil pada monosakarida lain, senyawa ini disebut suatu disakarida. Empat contoh disakarida terdiri dari dua unit glukosa yang ditampilkan pada diagram berikut. Cincin glukopiranosa individu diberi label A dan B, dan ikatan glikosida dilingkari warna biru muda. Perhatikan bahwa ikatan glikosida mungkin alpha, seperti dalam maltosa dan trehalosa, atau beta seperti di selobiosa dan gentiobiose. Asam-katalis hidrolisis dari glukosa menghasilkan disakarida sebagai produk saja. hidrolisis enzim-katalis adalah selektif untuk ikatan glikosida tertentu, sehingga sebuah memotong alpha-glikosidase maltosa dan trehalosa menjadi glukosa, tetapi tidak selobiosa menggantungkan diri atau gentiobiose. A beta-glikosidase memiliki aktivitas yang berlawanan. Dalam rangka untuk menggambar struktur representatif untuk selobiosa, salah satu cincin glukopiranosa harus diputar oleh 180 º, tetapi fitur ini sering diabaikan demi mempertahankan perspektif biasa untuk cincin individu. Ikatan antara cincin glukopiranosa di selobiosa dan maltosa adalah dari karbon anomeric dalam cincin A dengan kelompok-4 hidroksil C pada cincin B. ini meninggalkan karbon anomeric di ring B gratis, jadi selobiosa dan maltosa keduanya mungkin menganggap alfa dan beta anomers di situs itu (bentuk beta ditampilkan pada diagram).Gentiobiose memiliki link beta-glikosida, berasal pada C-1 di cincin A dan mengakhiri di C-6 di cincin B. alpha Its-anomer digambarkan dalam diagram. Karena selobiosa, maltosa dan gentiobiose adalah HEMIASETAL mereka semua mengurangi gula (teroksidasi oleh reagen Tollen's). Trehalose, sebuah disakarida ditemukan pada jamur tertentu, adalah sebuah bis asetal, dan karena itu gula non-mengurangi. Sebuah tata nama sistematik untuk disakarida ada, tapi sebagai contoh berikut menggambarkan, ini sering panjang.

Selobiosa: 4-O-β-D-Glucopyranosyl-D-glukosa (beta-anomer diambil) Maltosa: 4-O-α-D-Glucopyranosyl-D-glukosa (beta-anomer diambil) Gentiobiose: 6-O-β-D-Glucopyranosyl-D-glukosa (alpha-anomer diambil) Trehalose: α-D-Glucopyranosyl-α-D-glucopyranoside

Walaupun semua disakarida ditampilkan di sini adalah terdiri dari dua cincin glukopiranosa, sifat mereka berbeda dalam cara yang menarik. Maltosa, kadang-kadang disebut gula malt, berasal dari hidrolisis pati. Ini adalah sekitar sepertiga semanis gula tebu (sukrosa), mudah dicerna oleh manusia, dan difermentasi dengan ragi. Selobiosa diperoleh oleh hidrolisis selulosa. Hal ini hampir tidak ada rasanya, yang dicerna oleh manusia, dan tidak difermentasi oleh ragi. Beberapa bakteri memiliki enzim beta-glukosidase yang menghidrolisis obligasi glikosidik di selobiosa dan selulosa. Keberadaan bakteri seperti pada saluran pencernaan sapi dan hewan-hewan ini rayap izin untuk menggunakan selulosa sebagai makanan. Akhirnya, mungkin perlu dicatat bahwa trehalosa memiliki rasa khas manis, tetapi gentiobiose pahit. Disakarida terbuat dari gula lain yang dikenal, tetapi glukosa sering salah satu komponen. Dua contoh penting dari disakarida campuran tersebut akan ditampilkan di atas dengan mengklik diagram. Laktosa, juga dikenal sebagai gula susu, merupakan senyawa galaktosa-glukosa bergabung sebagai glikosida-beta. Ini adalah mengurangi gula karena fungsi hemiacetal yang tersisa di bagian glukosa. Banyak orang dewasa, terutama yang dari daerah mana susu bukan makanan pokok, memiliki metabolisme intoleransi laktosa. Bayi memiliki enzim pencernaan yang memotong ikatan beta-glikosida pada laktosa, namun produksi ini berhenti enzim dengan penyapihan. Keju kurang tunduk pada masalah intoleransi laktosa, karena sebagian besar laktosa akan dihapus dengan whey. Sukrosa, atau gula tebu, yang paling sering digunakan agen pemanis kami. Ini adalah disakarida non-mengurangi terdiri dari glukosa dan fruktosa bergabung pada karbon anomeric masing-masing dengan obligasi glikosida (satu alfa dan satu beta). Dalam rumus yang ditampilkan di sini cincin fruktosa telah diputar 180 º dari perspektif konvensional. Untuk menguji model sukrosa Klik Disini

Topik tambahan Untuk diskusi singkat mengenai pemanis agen Klik Disini . 

Untuk contoh beberapa oligomer sakarida yang lebih besar Klik Disini .

8. Polisakarida

Sesuai namanya, polisakarida adalah molekul berat molekul tinggi besar dibangun oleh unit monosakarida bergabung bersama oleh obligasi glikosidik. Mereka kadang-kadang disebut glycans.Senyawa paling penting dalam hal ini, selulosa kelas pati, dan glikogen merupakan polimer glukosa semua. Hal ini mudah ditunjukkan oleh hidrolisis asam-dikatalisis untuk monosakarida tersebut. Sejak hidrolisis parsial selulosa memberikan jumlah bervariasi dari selobiosa, kami menyimpulkan unit glukosa dalam makromolekul ini bergabung oleh ikatan beta-glikosida antara C-1 dan lokasi-4 C gula yang berdekatan. hidrolisis parsial pati dan glikogen menghasilkan disakarida maltosa bersama-sama dengan berat molekul rendah dekstran, polisakarida di mana molekul glukosa bergabung dengan link alfa-glikosida antara C-1 dan C-6, serta alpha C-1 ke C-4 link yang ditemukan di maltosa. Polisakarida dibangun dari monosakarida lain (misalnya mannose, xylose galaktosa, dan arabinosa) juga dikenal, tetapi tidak akan dibahas di sini.

Lebih dari setengah dari karbon organik total dalam biosfer bumi berada dalam selulosa. Serat kapas pada dasarnya adalah selulosa murni, dan kayu dari semak-semak dan pohon adalah sekitar 50% selulosa. Sebagai polimer glukosa, selulosa memiliki rumus (C 6 H 10 O 5) n dimana n berkisar antara 500 sampai 5.000, tergantung pada sumber polimer. unit glukosa dalam selulosa yang terkait secara linear, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Obligasi beta-glikosida izin rantai ini untuk berbaring, dan konformasi ini distabilkan oleh ikatan hidrogen intramolekul. Orientasi paralel dari rantai yang berdekatan juga disukai oleh ikatan hidrogen antarmolekul. Meskipun seorang individu ikatan hidrogen yang relatif lemah, obligasi tersebut banyak bertindak bersama-sama dapat memberi stabilitas besar untuk konformasi tertentu molekul besar. Sebagian besar hewan tidak dapat mencerna selulosa sebagai makanan, dan dalam diet manusia ini bagian dari fungsi sayuran asupan kita sebagai serat dan dihilangkan sebagian besar tidak berubah. Beberapa hewan (sapi dan rayap, misalnya) pelabuhan mikroorganisme usus yang rusak selulosa menjadi unsur hara monosakarida dengan menggunakan enzim beta-glikosidase. Selulosa umumnya disertai dengan berat molekul rendah, bercabang, polimer amorf yang disebut hemiselulosa. Berbeda dengan selulosa, hemiselulosa secara struktural lemah dan mudah dihidrolisis dengan cairan asam atau basa. Selain itu, banyak enzim mengkatalisis hidrolisis nya. Hemiselulosa terdiri dari gula pentosa D-banyak, dengan xylose menjadi komponen utama.Mannose dan asam mannuronic sering hadir, serta asam galaktosa dan galacturonic.

Pati merupakan polimer glukosa, yang ditemukan di akar, rimpang, biji, batang, umbi-umbian dan subang tanaman, seperti butiran mikroskopis memiliki karakteristik bentuk dan

ukuran.Sebagian besar hewan, termasuk manusia, bergantung pada pati ini tanaman untuk makanan. Struktur pati yang lebih kompleks dibandingkan dengan selulosa. Butiran-butiran utuh yang tidak larut dalam air dingin, tetapi grinding atau pembengkakan mereka dalam air hangat menyebabkan mereka meledak. Pati merilis terdiri dari dua fraksi. Sekitar 20% merupakan bahan larut air yang disebut amilosa. Molekul amilosa adalah rantai linear dari beberapa ribu unit glukosa bergabung dengan alpha-C 1 dengan obligasi C-4 glikosida. solusi amilosa sebenarnya dispersi misel heliks terhidrasi. Sebagian besar pati adalah berat molekul zat yang lebih tinggi banyak, terdiri dari hampir satu juta unit glukosa, dan disebut amilopektin. Molekul amilopektin adalah bercabang jaringan yang dibangun dari C-1 ke C-4 dan C-1 ke C-6 link glikosida, dan pada dasarnya tidak larut air. rumus struktur Perwakilan amilosa dan amilopektin akan ditampilkan di atas dengan mengklik diagram. Untuk melihat struktur diperluas untuk klik amilopektin lagi pada diagram. Percabangan pada diagram ini berlebihan, karena rata-rata, cabang hanya terjadi setiap dua puluh lima unit glukosa. Hidrolisis pati, biasanya dengan reaksi enzimatik, menghasilkan cairan manis sebagian besar terdiri dari glukosa. Ketika maizena adalah bahan baku, produk ini dikenal sebagai sirup jagung.Hal ini banyak digunakan untuk melembutkan tekstur, menambah volume, melarang kristalisasi dan meningkatkan rasa makanan. Glikogen adalah polimer glukosa penyimpanan yang digunakan oleh binatang. Ia memiliki struktur mirip dengan amilopektin, tetapi bahkan lebih tinggi bercabang (sekitar setiap unit glukosa kesepuluh). Tingkat bercabang dalam polisakarida dapat diukur dengan analisis enzimatik atau kimia.

Untuk contoh analisis kimia dari percabangan Klik Disini .

Selulosa sintetik Modifikasi Kapas, mungkin serat alam yang paling berguna, hampir selulosa murni. Pembuatan tekstil dari katun melibatkan manipulasi fisik bahan baku dengan carding, menyisir dan serat yang dipilih berputar. Untuk kain kapas terbaik yang memiliki serat panjang, dan serat pendek atau debu kapas dihapus. selulosa mentah juga tersedia dari pulp kayu dengan melarutkan lignan matriks sekitarnya. Sumber-sumber selulosa yang kurang diminati banyak digunakan untuk membuat kertas. Dalam rangka memperluas cara-cara di mana selulosa dapat dimanfaatkan dengan praktis, ahli kimia telah menemukan teknik untuk mempersiapkan solusi turunan selulosa yang dapat dipintal menjadi serat, menyebar ke dalam film atau dilemparkan dalam berbagai bentuk padat. Faktor kunci dalam transformasi adalah tiga gugus hidroksil bebas pada setiap unit glukosa dalam rantai selulosa, - [C 6 H 7 O (OH) 3] n --. Esterifikasi fungsi ini mengarah ke produk polimer yang memiliki sifat sangat berbeda dibandingkan dengan selulosa sendiri.

Selulosa Nitrat, pertama menyiapkan lebih dari 150 tahun yang lalu dengan memperlakukan selulosa dengan asam nitrat, adalah polimer sintetik awal untuk melihat penggunaan umum.The nitrasi senyawa sepenuhnya, - [C 6 H 7 O (Ono 2) 3] n -, guncotton disebut, adalah eksplosif mudah terbakar dan merupakan komponen bubuk tanpa asap. Sebagian selulosa nitrasi disebut pyroxylin. Pyroxylin larut dalam eter dan pada satu waktu digunakan untuk film fotografi dan lak. Yang mudah terbakar tinggi pyroxylin menyebabkan banyak kebakaran bioskop tragis selama periode penggunaan. Selanjutnya, hidrolisis lambat hasil pyroxylin asam nitrat, sebuah proses yang memberikan kontribusi terhadap penurunan film film awal penyimpanan. Selulosa Asetat, - [C 6 H 7 O (OAc) 3] n -, kurang mudah terbakar dari pyroxylin, dan telah

diganti di sebagian besar aplikasi. Hal ini dibuat dengan mereaksikan selulosa dengan anhidrida asetat dan katalis asam. Sifat-sifat produk bervariasi dengan derajat asetilasi. Beberapa memperpendek rantai terjadi tak terhindarkan dalam persiapan. Suatu larutan aseton selulosa asetat mungkin terpaksa melalui spinneret untuk menghasilkan filamen, disebut rayon asetat, yang dapat ditenun menjadi kain. Viscose Rayon, disusun oleh pembentukan xanthate derivatif larut alkali yang dapat dipintal menjadi serat yang reformasi polimer selulosa oleh pendinginan asam. Persamaan umum berikut menggambarkan transformasi ini. Produk serat rayon viskose disebut.

ROHNaOH 

RO (-) Na (+) + S = C = S RO-CS 2 (-) Na (+)

H 3 O (+) ROH

selulosa viscose solusi rayon

anyak ditentukan oleh pembelahan oksidatif terhadap derivatif permethylated. Lima dan cincin beranggota enam yang disukai dibanding ukuran cincin lain karena sudut mereka yang rendah dan ketegangan gerhana. Persamaan dalam diagram berikut ini menggambarkan pendekatan ini untuk aldohexose, glukosa.

Pertama, turunan Pentametil disiapkan, seperti dicatat sebelumnya . Salah satu fungsi metil eter dalam derivatif ini adalah bagian dari suatu asetal, dan karena itu mudah dihidrolisis oleh asam encer. Bentuk rantai terbuka tetramethylglucose derivatif ini dioksidasi dengan asam-keto menengah dengan perlakuan asam nitrat. Lokasi karbonil keton mencerminkan ukuran dari cincin heterosiklik awal, C-4 untuk sebuah cincin pyranose dan C-3 untuk sebuah cincin furanose. oksidasi lebih lanjut memotong rantai karbon pada obligasi yang mengarah ke gugus karbonil.Oksidasi akhir ini menghasilkan campuran dari dua asam dikarboksilat, berbeda dalam panjang dengan satu atom karbon. Setelah fragmen ini telah diidentifikasi, lokasi fungsi keton didirikan.

Fungsional dan struktural Modifikasi Monosakarida

monosakarida diubah Banyak deoksi-turunan. Dengan kata lain, satu atau lebih kelompok hidroksil hadir dalam gula normal hilang. Contoh dari dua gula-deoksi seperti diberikan dalam diagram berikut. Dalam formula ini dan lainnya karbon anomeric berwarna merah.

gula amino memiliki gugus amino, atau kelompok beberapa amino, menggantikan gugus hidroksil adat. Dua contoh akan ditampilkan di atas dengan mengklik diagram. D-Glucosamine, di sebelah kiri, mungkin yang paling umum dari gula amino. Its amida N-asetil adalah unit monosakarida utama dalam biopolimer selulosa seperti yang membentuk exoskeletons serangga dan kerang. Akhirnya, dua contoh dari rantai-gula diperpanjang akan ditampilkan dengan mengklik kedua kalinya pada diagram. Struktur asam sialic, di sebelah kiri, dapat diputuskan untuk mengungkapkan segmen glukosamin (berwarna biru) terikat kelompok metil asam piruvat. Pembahasan lebih lanjut tentang peran ini derivatif sakarida bermain di biologi yang tersisa untuk sumber-sumber yang lebih khusus.

Vitamin C

asam askorbat atau vitamin C, adalah air yang penting agen mengurangi larut biologis yang melengkapi antioksidan larut lemak seperti vitamin E. Sebagian besar hewan mensintesis senyawa ini penting dari glukosa oleh serangkaian empat transformasi enzimatik, ditunjukkan pada diagram berikut. Sayangnya, manusia dan hewan lainnya, termasuk beberapa kelinci percobaan, beberapa ekor monyet dan burung banyak, tidak memiliki enzim, oksidase L-gulonolactone, diperlukan untuk langkah keempat. Hewan ini harus mengkonsumsi asam askorbat sebagai bagian dari makanan sehari-hari mereka atau menderita efek kekurangan kronis, yang dalam kasus yang ekstrim adalah penyakit yang disebut kudis. Meskipun tidak memiliki gugus karboksil bebas, asam askorbat memiliki pK a dari 4,17 sebagai konsekuensi dari aktivasi vinylagous dari kelompok-3 hidroksil C (hidrogen merah).

Pengaruh Anomeric

Preferensi ekuilibrium glucosides paling untuk anomer-alpha disebut sebagai efek anomeric. Jika kita mengambil fungsi asing dan substituen dari struktur glukosida, itu direduksi menjadi pyran 2-tersubstitusi ditunjukkan di sebelah kiri pada diagram berikut. Sebagai kesetimbangan dua konformasi pada diagram menunjukkan, efek anomeric untuk substituen metoksi cukup untuk mengubah preferensi untuk orientasi khatulistiwa (konsekuensi dari halangan sterik) untuk preferensi untuk orientasi aksial. Efek anomeric dalam kasus ini telah diperkirakan lebih dari 1 kkal / mol, tetapi perlu dicatat bahwa ikatan hidrogen dalam pelarut hidroksilat pengaruh faktor ini.

Satu penjelasan untuk efek anomeric memfokuskan pada interaksi dipol dari dua fungsi eter. Para saat dipol terkait dengan oksigen divalen mirip dengan air. Seperti yang ditunjukkan di sebelah kanan, dipol eter di khatulistiwa conformer hampir sejajar, sedangkan, di aksial conformer dipol ini berorientasi ke arah yang berlawanan. interaksi elektrostatik nikmat struktur terakhir. Lain pusat Penjelasan mengenai interaksi nonbonding pasangan elektron pada oksigen dengan ikatan sigma sesuai berorientasi berdekatan.Karena ini adalah konsep baru, tinjauan yang terkait dengan interaksi elektron tetangga dapat membantu. Kami telah mencatat bahwa Amida adalah reaktif terkecil dari turunan dari asam karboksilat , dan ini telah dikaitkan dengan delokalisasi dari nonbonding pasangan elektron nitrogen oleh tumpang tindih dengan orbital pi-gugus karbonil. Ini-π interaksi n digambarkan oleh persamaan resonansi di sebelah kiri bawah. Resonansi tangan persamaan hak menunjukkan interaksi n-σ setara melibatkan donor pasangan elektron umum dan atom akseptor ditunjuk Y dan Ymasing-masing.

Harus tepat, pasangan elektron nonbonding, n, yang sebenarnya sedang terdelokalisasi menjadi kosong orbital molekul antibonding terkait dengan π atau orbital σ-sebut di atas. Sebagai orbital antibonding menjadi diduduki (oleh elektron), orbital ikatan terkait melemah dan bergerak elektron pasangan nya ke atom akseptor. Faktor penting dalam interaksi ini adalah persyaratan spasial untuk tumpang tindih antara orbital yang berdekatan. Untuk contoh amida ini, kebutuhan stereoelectronic akan digambarkan dengan mengklik pada diagram di atas. Contoh laktam di sebelah kiri adalah amida khas. Para kebasaan dari pasangan elektron nitrogen secara dramatis menurunkan (dibandingkan dengan amina), dan peregangan frekuensi karbonil pada spektrum inframerah juga diturunkan . Meskipun senyawa bisiklik di sebelah kanan memiliki gugus karbonil yang berdekatan dengan sebuah amina, sifat-sifatnya sangat berbeda dari amida di sebelah kiri.Struktur menjembatani kaku mencegah pasangan elektron nonbonding pada nitrogen dari tumpang tindih dengan orbital pi-gugus karbonil. Memang, jika interaksi tersebut terjadi, penyumbang resonansi yang dihasilkan akan melanggar aturannya Bredt . Tidak hanya ini keto-amina lebih mendasar dari amida, jauh lebih reaktif dalam kondisi hidrolisis basa-katalis

daripada kebanyakan amida, dan frekuensi karbonil peregangan bahkan lebih tinggi dari sebuah keton sebanding (berkat pengaruh induktif nitrogen). Faktor stereoelectronic serupa pengaruh interaksi n-σ, dan diduga di jantung efek anomeric. Diagram berikut ini berfungsi untuk menggambarkan fitur ini untuk konformasi 2-methoxypyran.

Persamaan resonansi di paling kiri dan paling kanan menunjukkan dua jenis interaksi n-σ, berwarna merah untuk interaksi endocyclic di sebelah kiri, dan biru untuk interaksi exocyclic di sebelah kanan. Ketika digambarkan sebagai struktur Lewis flat karakteristik stereoelectronic dari interaksi ini tidak jelas, tetapi dalam perspektif gambar tiga dimensi, seperti yang dekat pusat baris atas, mereka muncul. Sekali lagi obligasi merah dan orbital menentukan hubungan endocyclic, dan biru mendefinisikan hubungan exocyclic. Struktur parsial digambarkan dalam kotak abu-abu-diarsir menunjukkan konfigurasi orientasi anti-periplanar diperlukan orbital berinteraksi. The conformer aksial di sebelah kiri memiliki dua interaksi n-σ diperbolehkan (berwarna merah dan biru), sedangkan, yang conformer khatulistiwa di sebelah kanan hanya memiliki satu (berwarna biru). Selanjutnya, untuk turunan pyran semacam ini interaksi (merah) endocyclic adalah kontributor permanen pada conformer aksial, tapi interaksi (biru) exocyclic hanya efektif untuk conformers rotamer tertentu dari kelompok metoksi. Untuk menguji model dari conformer aksial Klik Disini .

Efek anomeric juga diamati dalam sistem asiklik, sebagai perbandingan berikut butana dan dimethoxymethane menggambarkan. Perubahan konformasi disukai dari anti dalam hal butana untuk canggung untuk diether tersebut. Interaksi anomeric di kompleks yang terakhir ini berwarna magenta.

Donor dan atom akseptor selain oksigen dapat berpartisipasi dalam efek anomeric, dengan nitrogen menjadi donor terbaik dan halogen akseptor terbaik. pengukuran tepat mengkonfirmasi perubahan panjang obligasi diharapkan untuk efek anomeric. Dalam kasus metil eter klorometil (CH 3-O-CH 2-Cl), 2-O ikatan CH adalah 4% lebih pendek dari 3-O ikatan CH, dan ikatan C-Cl adalah 6% lebih panjang dari yang sesuai obligasi di etil klorida.

asil terdiri dari methylating semua kelompok hidroksil bebas dalam polisakarida, diikuti oleh hidrolisis ikatan glikosida dan penentuan produk glukosa alkohol akhirnya diperoleh. Dalam diagram berikut, kelompok metil ditambahkan ke rantai amilosa berwarna magenta. Rantai unit glukosa bergabung hanya oleh C-1 untuk obligasi C-4 glikosida akan memberikan 2,3,6-tri-O-metilglukosa sebagai produk utama dengan sejumlah kecil 2,3,4,6-tetra-O -metilglukosa berasal dari unit glukosa di ujungnya rantai.Semakin pendek panjang rantai rata-rata, semakin besar jumlah relatif dari tetrametil derivatif.

Ketika rantai bercabang dari jenis yang ditemukan di amilopektin dan glikogen adalah lazim, 2,3-di-O-metilglukosa dibentuk dari setiap glukosa pada titik cabang. Jumlah derivatif ini terbentuk kira-kira sama dengan instrumen derivatif tetrametil, dan mencerminkan tingkat rantai bercabang. Dengan mengklik pada diagram di atas, segmen amilopektin permethylated akan ditampilkan dan dianalisis. Angka-angka yang disajikan dalam diagram mencerminkan contoh. hasil khas untuk amilopektin adalah 90% trimethylglucose + dimethylglucose 5% + 5 tetramethylglucose%.

Tri dan oligosaccharide Tinggi

Kompleks oligosakarida adalah komponen umum dari makromolekul biologis penting banyak. Dalam banyak sistem ini aminosaccharides, deoxysaccharides dan C 9 asam glyconic yang ditemukan terkait dengan lebih unit gula umum, jadi sebuah keragaman yang menakjubkan namun berbeda struktur serupa ada. Dalam diskusi ini kita akan membatasi perhatian kita untuk molekul relatif sederhana terdiri dari unit aldohexose sederhana. oligosakarida jumlah yang cukup banyak ditemukan dalam makanan tertentu, seperti kacang polong dan kacang-kacangan. Rumus struktur dari tiga senyawa tersebut diberikan dalam diagram berikut. Mereka semua gula-mengurangi non. Sebuah bagian sukrosa umum adalah terlihat untuk dua cincin di sebelah kanan, dan ini bergabung dengan satu atau lebih cincin galactopyranose oleh ikatan alfa-glikosida pada C-6. Dua enzim yang diperlukan untuk menghidrolisis oligosakarida ini menjadi monosakarida yang mudah diserap ke dalam aliran darah. Unit-unit galaktosa yang dibelah oleh alpha-galaktosidase, dan link-fruktosa glukosa dalam sukrosa dihidrolisis oleh sucrase (atau invertase). Manusia tidak memiliki sumber alpha-

galaktosidase dalam sistem pencernaan mereka, sehingga oligosakarida melewati sebagian besar tidak berubah ke dalam usus besar. Mikroorganisme anaerobik dalam usus fermentasi gula tersebut, menghasilkan karbon dioksida dan metana, gas-gas yang menyebabkan perut kembung.

Siklodekstrin

Kelas menarik non-mengurangi oligosakarida terdiri dari cincin glukopiranosa bergabung 1-4 oleh ikatan alpha-glikosidik disebut siklodekstrin.Siklodekstrin terbentuk ketika pati diperlakukan dengan enzim amilase dari Bacillus macerans. Tergantung pada jumlah unit glukosa dalam ring siklodekstrin dinamai alpha (6), beta (7), dan gamma (8). Bentuk siklodekstrin adalah bahwa dari sebuah cincin lancip, dengan C-2 dan C-3 fungsi hidroksil di satu ujung dan CH 2 OH kelompok tergantung dari tepi yang berlawanan. Struktur isomer-beta ditampilkan di sebelah kanan. Dengan mengklik pada struktur ini model siklodekstrin ini akan ditampilkan. Karena bagian dari cincin siklodekstrin relatif hidrofobik, senyawa ini luar biasa mampu merangkum molekul nonpolar kecil. Mereka telah digunakan sebagai katalisator dan agen transportasi air.

Deskripsi

Pektin adalah rantai panjang asam pektik dan molekul asam pectinic.Karena asam adalah gula, pektin adalah polisakarida. Hal ini

dibuat dari kulit jeruk dan sisa-sisa apel setelah mereka diperas untuk jus.

Di pabrik, pektin adalah material yang bergabung dengan sel-sel tumbuhan bersama-sama. Ketika enzim jamur memecah pektin dalam buah, buah akan lembut dan lembek.

Menggunakan

Pektin adalah pengental dalam banyak produk. Jika ada gula cukup dalam campuran, bentuk gel pektin perusahaan.

Selai dan jeli yang menebal dengan pektin. Pektin mengikat air, dan dengan demikian menjaga produk dari kering. Ini menstabilkan emulsi.

Pektin menggabungkan dengan whey protein kalsium dan susu, busa menstabilkan dan gel dibuat dengan krim atau susu.

Pektin tidak dicerna, dan dianggap sebagai serat makanan menguntungkan.

Struktur pektin