Galaktoos, omadused, valmistamine ja kasutamine

Juba esimestest elupäevadest alates vajab laps galaktoosi immuunsuse kasvamiseks ja tugevdamiseks. Laps saab suures koguses seda ainet koos ema piimaga. Aastate jooksul väheneb vajadus galaktoosi järele, kuid see jääb endiselt üheks peamiseks.

Galaktoos on keha üks peamisi energiaallikaid. See on lihtne piimasuhkur. See on vajalik meie keha täielikuks toimimiseks ning seda kasutatakse ka meditsiinis ja mikrobioloogias.

Galaktoosirikkad toidud:

Galaktoosi üldised omadused

Galaktoos on monosahhariid, mis on looduses väga levinud. Koostiselt on see lähedane glükoosile, erineb sellest aatomi struktuuris vaid veidi..

Galaktoosi leidub mõnes mikroorganismis, peaaegu kõigis taimset ja loomset päritolu toodetes. Selle kõrgeim sisaldus on laktoosis..

Galaktoosi on kahte tüüpi: L ja D. Esimene polüsahhariidide osakaalu kujul leiti punavetikatest. Teist leidub palju sagedamini, seda võib leida paljudes organismides mitmesuguste ainete koostises - glükosiidid, oligosahhariidid, paljudes bakteriaalse ja taimse olemusega polüsahhariidides, pektiinainetes, igemetes. Oksüdeerides tekitab galaktoos galakturoon- ja galaktoonhappeid.

Galaktoosi kasutatakse meditsiinis ultraheli kontrastainena, samuti mikrobioloogias mikroorganismide tüübi määramiseks.

Igapäevane vajadus galaktoosi järele

Galaktoosi tase peaks veres püsima 5 mg / dl. Kui tarbite piimatooteid või sellerit, saate galaktoosi päevaraha hõlpsalt kätte. Hoolimata asjaolust, et galaktoosi leidub toidus väga sageli, pole seda lihtsalt puhtal kujul organismides ega toidus. See tähendab, et toodetes sisalduvat galaktoosi tuleks otsida laktoosi olemasolu järgi.

Vajadus galaktoosi järele suureneb:

  • imikutel;
  • imetamise ajal (galaktoos on laktoosi sünteesi oluline komponent);
  • suurenenud füüsilise aktiivsusega;
  • suurenenud vaimse stressiga;
  • stressis;
  • pideva väsimusega.

Vajadus galaktoosi järele väheneb:

  • vanemas eas;
  • kui olete galaktoosi või piimatoodete suhtes allergiline;
  • soolehaigustega;
  • naiste suguelundite põletikuliste haigustega;
  • südamepuudulikkusega;
  • assimilatsiooni rikkudes - galaktoseemia.

Galaktoosi seeditavus

Galaktoos imendub kehas kiiresti. Monosahhariidina on galaktoos kiireim energiaallikas.

Selleks, et keha saaks galaktoosi omastada, läheb see maksa ja muutub glükoosiks. Nagu iga süsivesik, on ka galaktoosi imendumine väga kõrge..

Galaktoosi imendumise halvenemist nimetatakse galaktoosemiaks ja see on raske, pärilik seisund. Galaktoseemia olemus on see, et galaktoosi ei saa ensüümi puudumise tõttu muuta glükoosiks.

Selle tulemusel koguneb galaktoos kehakudedesse ja verre. Selle toksiline toime hävitab silma, maksa ja kesknärvisüsteemi läätse. Kui seda ei ravita kohe, võib see haigus lõppeda surmaga, kuna see põhjustab maksatsirroosi.

Galaktoseemiat ravitakse peamiselt range dieediga, mille puhul patsient ei tarbi üldse galaktoosi või laktoosi sisaldavaid toite.

Galaktoosi kasulikud omadused ja mõju organismile

Galaktoos osaleb aktiivselt rakuseinte loomises ja aitab kudedel olla ka elastsem. See on osa aju, vere ja sidekoe lipiididest.

Galaktoos on aju ja närvisüsteemi jaoks hädavajalik. Normaliseeritud galaktoosi tase takistab dementsuse ja närvihäirete teket. Vähendab Alzheimeri tõve tekkimise riski.

Samuti avaldab see soodsat mõju seedetrakti organite tööle..

Galaktoos osaleb rakumüüride loomiseks vajaliku hemitselluloosi loomises.

Takistab närvisüsteemi teatud haiguste arengut.

Koostoime teiste elementidega

Galaktoos reageerib glükoosiga, et luua disahhariid, millest olete ilmselt palju kuulnud - laktoos. Kergesti vees lahustuv.

Märgid galaktoosi puudumisest kehas

Galaktoosipuuduse tunnused sarnanevad süsivesikute puudusega - inimene väsib kiiresti ja tugevalt, tunneb, et tal on raske keskenduda. Ta on kergesti masenduses ega suuda füüsiliselt areneda..

Galaktoos, nagu glükoos, on keha energiaallikas, seega peaks selle tase olema alati normaalne..

Märgid liigsest galaktoosist kehas

  • närvisüsteemi häired ja hüperaktiivsus;
  • maksa rikkumine;
  • silma läätse hävitamine.

Faktorid, mis mõjutavad galaktoosi sisaldust kehas

Galaktoos satub kehasse koos toiduga, samuti moodustub see soolestikus laktoosist hüdrolüüsi teel.

Peamine galaktoosisisaldust mõjutav tegur on spetsiaalse ensüümi olemasolu, mis muudab galaktoosi inimeseks imenduvaks aineks (glükoos-1-fosfaat). Selle ensüümi puudumisel algab kehas galaktoosi tasakaalustamatus, mis viib haiguste arenguni.

Samuti on väga oluline regulaarselt tarbida galaktoosi sisaldavaid toite. Tervisliku inimese jaoks põhjustab sobivate toitude ebapiisav tarbimine nii füüsilisi kui ka vaimseid arenguhäireid.

Galaktoos ilu ja tervise jaoks

Galaktoos on inimkeha jaoks energiaallikana väga oluline. See võimaldab tal kasvada ja areneda, püsida jõuline ja energiline..

Galaktoos on oluline keha füüsiliseks arenguks, seetõttu tarbivad sportlased seda ainet sisaldavaid toite ja valmistisi aktiivselt..

Galaktoosi keemilised omadused

Süsivesikud: monosahhariidid ja nende derivaadid; disahhariidid; polüsahhariidid.

Plaan

  1. Süsivesikute klassifikatsioon.
  2. Monosahhariidide (püranoos ja furanoos) tsüklilised poolatsetaalid. Fisheri projektsioonivalemid. Monosahhariidide tautomeersed vormid. Mutarotatsioon.
  3. Stereokeemiline ((D ja L) seeria monosahhariide. Fisheri valemid.
  4. Monosahhariidide reaktsioonivõime. Ettevalmistavad meetodid monosahhariidide ning mõnede oligo- ja polüsahhariidide identifitseerimiseks.
  5. Glükosiidide moodustumine, nende roll oligo- ja polüsahhariidide, nukleosiidide, nukleotiidide ja nukleiinhapete moodustumisel. Monosahhariidide derivaadid: deoksüsahhariidid ja aminosahhariidid.
  6. Askorbiinhape kui heksoosi derivaat, C-vitamiini bioloogiline roll.
  7. Disahhariidide klassifitseerimine vastavalt nende võimele OVR-le. Sahharoos ja laktoos, maltoos ja tsellobioos. Kaks tüüpi sidemeid monosahhariidijääkide vahel ja nende mõju disahhariidide reaktiivsusele.
  8. Struktuur (amüloos ja amülopektiin), hüdrolüüs, bioloogiline roll ja tärklise kasutamine.
  9. Süsivesikute ainevahetus organismis.

Süsivesikud (sahhariidid) on ulatuslik ühendite rühm, mis on osa kõigist elusorganismidest ja moodustab nende põhiosa kaalu järgi. Need on olulised reservenergia allikana (tärklis, glükogeen), rakumembraanide struktuurielementidena (tselluloos, kitiin), nukleiinhapete, vitamiinide, koensüümide komponendina.

Sahhariidide klassifikatsioon. Kõiki süsivesikuid võib jagada vastavalt hüdrolüüsivõimele lihtsateks (monosahhariidid) ja kompleksseteks (polüsahhariidid, oligosahhariidid ja disahhariidid)..

Polüsahhariidid läbivad hüdrolüüsi, moodustades monosahhariidid. Monosahhariidide koostis on tavaliselt Cn(H2O)n ja on heteropolüfunktsionaalsed ühendid, mille molekulid sisaldavad ühte karbonüülrühma ja mitut hüdroksürühma.

Monosahhariidid jagunevad tavaliselt rühmadesse.

1) Süsinikuahela pikkuses: pentoos, heksoos, trioos jne. Kõige sagedamini C6(H2TEAVE)6 või koosviis(H2TEAVE)viis

Näiteks on glükoos heksoos ja riboos pentoos.

2) Karbonüülrühma asukoha järgi: aldoos ja ketoos. Koostame heksoaloosi ja heksoketoosi struktuurivalemid. Need ained on struktuursed isomeerid (vastavalt karbonüülrühma asendile). Näiteks on glükoos heksoaldoos ja fruktoos heksoketoos.

Kuid palju sagedamini kirjutame monosahhariidide valemeid vertikaalsete valemite kujul, mida tavaliselt nimetatakse Fisheri valemiteks. Asi on selles, et optiline isomeeria on iseloomulik monosahhariididele, see on veel üks ruumilise isomeeria tüüp. Kas mäletate, et kaksiksidemega ainetes (cis- ja trans-isomeerid) on ruumilisi isomeere (stereoisomeere).

3) Optilised isomeerid (enantiomeerid) viitavad üksteisele kui objektile ja selle peegelpildile. Neil on asümmeetriakeskus - süsinikuaatom, mis on seotud nelja erineva asendajaga, ja sümmeetriatasandit ei saa läbi molekuli tõmmata. Kõik optiliste isomeeride füüsikalised omadused on ühesugused, välja arvatud üks: need pöörlevad ainekihti läbiva polariseeritud valguse tasapinna sama nurga all, kuid vastassuunas. Paremat pööramist tähistab (+) märk ja vasakut pööramist (-) märk..

Tavalise kiirguse korral tekivad elektrivälja vektorite võnked erinevates suundades, risti valgusvihu levimissuunaga. Kui valgus läbib polarisaatorit (spetsiaalne prisma, mis laseb läbi ainult teatud lainetel), muutub valgus polariseeritud (st elektrivälja vektor kõigub ainult ühes tasapinnas). Kui selline valgus läbib optiliselt aktiivset ainet, tekib kiirte vahel faaside erinevus ja selle tagajärjel paisutatakse polarisatsioonitasand oma algsest positsioonist kindla nurga all. Kõrvalekalde suurust ja suunda (paremale või vasakule) ei saa ennustada, need määratakse katseliselt.

Ka stereoisomeeride keemilised omadused on samad, kuid reaktsioonides teiste optiliselt aktiivsete ühenditega võivad optilised isomeerid käituda erinevalt. Seda nähtust nimetatakse stereospetsiifilisuseks, selle nähtusega on seotud ensüümide ja teiste bioorgaaniliste ühendite toime kõrge selektiivsus. Selliste optiliselt aktiivsete ainete hulka kuuluvad paljud lipiidid, kõik a-aminohapped, kõik monosahhariidid jne...

Näiteks hõlmavad kõik organismi reaktsioonid ensüüme. Kõik ensüümid on valgu olemusega ja on ehitatud L-a-aminohapetest. Seetõttu on ensümaatilised biokeemilised protsessid väga stereospetsiifilised. Näiteks: D-glükoosi asendamine L-glükoosiga muudab alkohoolse kääritamise protsessi pärmi osalusel võimatuks. Või tekib piima hapenedes D-piimhape, mis on piimhappe "peegelpilt", mis tekib inimkehas glükolüüsi käigus..

Kui molekulil on asümmeetriakeskus (optiline kese), siis optiliste isomeeride eristamiseks on neid kujutatud Fisheri valemite abil. Selleks kirjutatakse süsinikuahel vertikaalselt, kusjuures peamine funktsionaalne rühm on võimalikult kõrge. Aatomeid loetakse ülevalt. Vasakule ja paremale süsinikuaatomitest kirjutage vesinikuaatom või asendaja (hüdroksüülrühm, aminorühm) ning aja ja ruumi säästmiseks ei pruugi süsiniku- ja vesinikuaatomeid kuvada. Leppisime kokku, et glütserool-aldehüüd valitakse stereoisomeeride maailmas võrdluspunktiks. Sellel on ainult üks optiline keskus ja kaks optilist isomeeri. Üldiselt aktsepteeritakse, et kui asendaja asub asümmeetrilise aatomi paremal küljel, siis optiline isomeer kuulub D - optilisse ritta, kui vasakul - siis L. Glütseriinaldehüüdi puhul pöörab D - isomeer (+) - polariseeritud valgusvihku paremale. Siit ka märge. Kuid polariseeritud valguse pöörlemise märk ei ole seotud kuulumisega ühte või teise seeriasse. See määratakse katseliselt. Kõigi ainete suhtelise konfiguratsiooni määrab glütserool-aldehüüd. Näiteks looduslikult esinevad a-aminohapped kuuluvad L-seeriasse.

D-seeria sisaldab monosahhariide, milles OH-rühm kõrgeima arvuga kiraalse süsiniku juures on paremal ja L-rida vasakul. Monosahhariidmolekulid sisaldavad tavaliselt mitut asümmeetrilist aatomit (kiraalsuskeskmed), mis võib olla põhjuseks suure hulga stereoisomeeride olemasolule, mis vastavad samale struktuurivalemile. Näiteks heksoaldoosil on neli asümmeetrilist süsinikuaatomit ja stereoisomeeride arv on 2 4. Kui paneme kirja kõik võimalikud vesiniku ja hüdroksürühma paigutuse variandid aldoheksoosi süsinikuahela suhtes, saame need 16 stereoisomeeri, mida eespool mainiti. Pealegi võib nende hulgas eristada 8 paari, mis on üksteise peegelpildid. Näiteks D- ja L-glükoos. Ühe optilise seeria iga aldoheksoos vastab teise seeria enantiomeerile. Valdav osa looduslikest monosahhariididest kuulub D-sarja. Näiteks elusorganismid "ei tunne ära" ja "ei tööta" L-glükoosiga.

3) tsükli aatomite arvu järgi: püranoos (6) ja furanoos (5)

Kosmoses võivad monosahhariidide molekulid olla eri vormides (vaba pöörlemine üksiksidemete ümber) ja sulguda tsükliteks karbonüülrühma ja ühe hüdroksogrupi koostoime tõttu, tsükkel sisaldab tavaliselt 5 või 6 aatomit.

Fisheri valemid on tsüklite kujutamisel ebamugavad, seetõttu kasutavad nad Heworsi valemeid. Nad kujutavad tsükleid lamedate hulknurkadena, mis asuvad risti joonise tasapinnaga. Hapniku aatom püranoositsüklis asub parempoolses nurgas, furanoosis - joonise tasapinna taga. Tsükli süsiniku sümboleid tavaliselt ei kirjutata. Kõik Fisheri valemis vasakul olnud asendajad joonistatakse tsükli tasapinna alla Heworsi valemis, paremal asetsevad asendid on tasapinna kohal. D-seeria aldoosidel on CH rühm2Ta asetseb tasapinna kohal,

Monosahhariidide tsüklilised vormid on oma olemuselt tsüklilised poolatsetaalid (pidage meeles alkoholi lisamise reaktsioone aldehüüdile). Tsükli sulgemisel võib moodustada veel kaks optilist isomeeri (anomeeri), kuna kiraalsete tsentrite arvuks saab mitte 4, vaid 5. OH-rühm, mis tekkis tsükli sulgemisel karboksüülrühmast, võib ilmneda kas molekuli tasapinna kohal (kuuenda süsinikuaatomiga ühel küljel) või tasapinna all. Kui Heworthi valemis on esimese süsinikuaatomi hüdroksüülrühm tõmmatud tasapinna alla, on see α-isomeer, kui tasandi kohal on β. Moodustunud OH-rühma nimetatakse glükosiidseks; see erineb oma omaduste poolest teistest OH-rühmadest. Aatomeid loetakse hapniku aatomist päripäeva.

Olulisemad monosahhariidid: D-riboos, D-glükoos, D-manoos, D-galaktoos, D-fruktoos.

Tahkes olekus on D-glükoosil tsükliline struktuur (kas α või β) ja need anomeerid erinevad polariseeritud valguse pöördenurga poolest (+112 ° α ja +19 ° β puhul). Kui mõni anomeeridest lahustub, muutub mõne aja pärast pöördenurk +52,5 °. Seda nähtust nimetatakse "mutarotatsiooniks". Ja selle põhjuseks on tautomerism, s.t. molekuli kõigi võimalike vormide tasakaalu segu olemasolu lahuses. Ja see tähendab, et lahuses tsüklid avanevad ja võivad uuesti sulgeda, kuid muidu.

Kosmoses võib tsükkel olla erinevas vormis. (Tõepoolest, kuusnurgas peaksid nurgad olema 120 0 ja meie molekulis on need 109!) Röntgenkiirte struktuurianalüüsiga on kindlaks tehtud, et tooli konformatsioon on glükopüranoosi jaoks kõige soodsam, nii et glükoosimolekul näeb tegelikkuses välja selline:

Monosahhariidide omadused, monosahhariidide derivaadid. Monosahhariidid on tahked ained, mis lahustuvad vees kergesti. Enamik (kuid mitte kõik!) Maitse on magus. Vabas olekus leidub D-glükoosi peamiselt looduses, lisaks on see osa paljudest keerukatest sahhariididest. Suures koguses glükoosi leidub puuviljades, puuviljades, kuid lisaks on see loomade vere ja kudede oluline komponent. Vere glükoositase on püsiv (

0,1%), s.t. täiskasvanu veri sisaldab umbes 5-6 g glükoosi, sellest piisab 15 minutiks tema elust. Teatud glükoosi kontsentratsioon veres säilib mitmete protsesside abil: glükogeeni süntees ja hüdrolüüs, glükoneogenees, glükoosi oksüdeerumine, toidu ja keha polüsahhariidide hüdrolüüs jne. Mõne haiguse korral on süsivesikute ainevahetus häiritud. Sellisel juhul võib glükoosi kontsentratsioon veres ületada 10%. Teisi monosahhariide tuntakse peamiselt komplekssete sahhariidkomponentidena.

Deoksü suhkur Kas monosahhariidide derivaadid, milles üks või kaks hüdroksüülrühma on asendatud vesinikuaatomiga. Näiteks: D- riboos ja 2- desoksüriboos.

Need monosahhariidid on osa nukleosiididest.

Aminosuhkur ühe hüdroksüülrühma asemel sisaldavad aminorühma. Aminorühm võib omakorda olla atsüülitud (vesinik asendatakse happejäägiga) või alküülida (vesinik on asendatud süsivesinikradikaaliga). Näiteks N-metüül-L-glükoosamiin, mis on osa streptomütsiinist.

Aminosuhkrute seas on olulisel kohal neuramiinhape ja selle derivaadid - siaalhapped.

Neid happeid leidub tserebrospinaalvedelikus vabas olekus, need on spetsiifiliste vere ainete koostisosad, kuuluvad aju gangliosiididesse.

Askorbiinhape (C-vitamiin) on struktuurilt sarnane monosahhariididega. Seda leidub puuviljades, tsitrusviljades, marjades, köögiviljades, piimas. Selle toidupuudus põhjustab mitmesuguseid haigusi, näiteks skorbuuti. Päevane vajadus on üle 30 mg. See kuulub vees lahustuvate vitamiinide hulka. Tööstuses saadakse seda glükoosist. Askorbiinhape on tugev (pK 4,2) ja sellel on redutseerivad omadused. See askorbiinhappe oksüdatsiooni-redutseerimise protsess toimub kehas, pakkudes selle vitamiini antioksüdantset rolli.

Monosahhariidide keemilised omadused.

I. Kui monosahhariidide hüdroksüülrühm interakteerub alkoholide ja fenoolidega, glükosiidid. Reaktsioonimehhanism sarnaneb eetrite moodustumisega. Lahjendatud happed hüdrolüüsivad glükosiide kergesti. Glükosiidide ensümaatiline süntees ja hüdrolüüs on väga spetsiifiline. Need reaktsioonid on olulised süsivesikute ainevahetuses, kuna inimorganismis polüsahhariidide moodustumise ja hüdrolüütilise lagunemise aluseks. Esimese süsinikuaatomi puhul on see reaktsioon kõige lihtsam..

P. monosahhariidid moodustuvad kergesti happeestrid kõigi hüdroksüülrühmade osalusel. Need estrid läbivad hüdrolüüsi happelises ja aluselises keskkonnas. Inimkeha jaoks on kõige olulisemad fosforhappe ja glükoosi - glükoosfosfaatide estrid. Neid leidub kõigis elusorganismides, nad on nukleiinhapete ja koensüümide struktuurielemendid. Süsivesikute metabolism organismis, fotosüntees, fermentatsioon ja muud bioloogilised protsessid viiakse läbi monosahhariidfosfaatide osalusel. Väävelhappe estrid on sidekoe struktuurielemendid (kondroitiinsulfaadid).

Sh. Kui karbonüülrühm redutseeritakse monosahhariididest, moodustuvad mitmehüdroksüülsed alkoholid. Näiteks redutseeritakse glükoos vesiniku (nikkelkatalüsaator) abil hõlpsasti sorbitoolheksahappeliseks alkoholiks:

Need alkoholid on kristallilised ained, mis on kergesti lahustuvad ja magusa maitsega. Neid kasutatakse suhkruasendajatena ja toitainekeskkonna loomiseks mikrobioloogias (sorbitool, mannitool, ksülitool jne)..

IV. Väga monosahhariidide keemias on oluline reaktsioon oksüdatsioonireaktsioon. Sõltuvalt tingimustest moodustuvad monosahhariidide oksüdeerimisel erinevad tooted.

A) Täielik oksüdeerumine lõpeb süsinikdioksiidi ja vee moodustumisega. Need. glükoos võib põleda nagu iga orgaaniline aine. Ja samal ajal vabaneb märkimisväärne kogus energiat.

Elusorganismides oksüdeeritakse glükoos aeglaselt kehaensüümide toimel hapniku osalusel (aeroobne oksüdatsioon) või ilma hapniku osaluseta (anaeroobne oksüdatsioon või glükolüüs). See on loomade jaoks üks peamisi energiaallikaid.

B) Leeliselises keskkonnas oksüdeerumisega kaasneb reeglina süsinikuahela hävimine. Näiteks: aldoosid võivad leeliselises keskkonnas redutseerida nende ühenditest metalle. Kliinilises praktikas kasutatakse aldoosi tuvastamiseks Tollensi ("hõbe peegel") või Fehlingu reaktsioone. Sel juhul moodustuvad mitmesugused süsivesikute oksüdeerumise saadused ja iseloomulikud redutseerimissaadused.

Glükoos + Ag2O → Ag ↓ + oksüdatsiooniproduktid

Glükoos + Cu (OH)2 → Cu2O ↓ + oksüdatsiooniproduktid

C) Oksüdeerimine neutraalses või happelises keskkonnas võimaldab teil säilitada monosahhariidi süsiniku skeleti. Sõltuvalt reaktsioonitingimustest saadakse erinevaid happeid:

1) kui oksüdeeriv aine on nõrk, saab aldehüüdi rühma oksüdeerida, ilma et see mõjutaks lõplikku alkoholirühma, moodustuvad glükoonhapped (aldoonhapped).

2) kui oksüdeeriv aine on tugev, siis nii aldehüüdirühm kui ka lõpp-alkoholirühm oksüdeeruvad, moodustuvad glükaarhapped (suhkur).

3) Kui kaitsete aldehüüdirühma ja oksüdeerite alkoholi kuuendal süsinikuaatomil, moodustuvad glükuroonhapped (uroonhapped). Uroonhapped on kehale väga olulised. Need on osa polüsahhariididest (hepariin, pektiin). Uroonhapped eemaldavad organismist neerude kaudu võõrkehad ja mürgised ained.

D) Lisaks on võimalik ka kääritamisprotsess - see on oksüdeerimine ensüümide abil, mida toodavad mikroorganismid (seened, bakterid). Eristada alkohoolset, piimhapet jne. käärimine. Näiteks toimub alkohoolne kääritamine pärmseente poolt toodetud ensüümide toimel:

2) Kuidas reageerib mitmehüdroksüglükoosne alkohol:

A) vaskhüdroksiidiga (P), moodustades lahustuva sinise ühendi. Seda reaktsiooni koos Fehlingi reaktsiooniga (karbonüülrühma oksüdatsioon) kasutatakse glükoosi määramiseks.

Glükoosi saamine:

1) tavaliselt - polüsahhariidide hüdrolüüsi käigus näiteks tärklis (kui keedetakse happelises keskkonnas);

2) looduses moodustub see fotosünteesi (taimedel) või glükoneogeneesi (loomadel) käigus.

V. Dehüdratsioon tekib siis, kui monosahhariide kuumutatakse tugevate anorgaaniliste hapetega (näiteks kontsentreeritud väävelhape) ja glükoosimolekulist eraldatakse 3 veemolekuli. Sel juhul moodustuvad heterotsüklilised ühendid, mida seejärel kasutatakse ravimite saamiseks.

Glükoosi kasutamine:

- kurnatud meditsiinis pärast haigust või operatsiooni (intravenoosne glükoosilahus);

- tekstiilitööstuses redutseerijana kangaste värvimisel;

- toiduainetööstuses käärimisprotsessid piimhappetoodete, õlle, köögiviljade marineerimisel;

- söödavarude silo põllumajanduses.

Disahhariidid Need ained koosnevad kahest monosahhariidühikust. Kahe monosahhariidmolekuli vahel moodustub glükosiidne side. (vt monosahhariidide esimest keemilist omadust). Saadud side on väga habras ja seetõttu on disahhariidide kõige olulisem keemiline omadus võime hüdrolüüsida happelises keskkonnas kuumutamisel monosahhariidide moodustamiseks.

Näiteks: sahharoos + H2О = α (D) glükoos + (D) fruktoos

Muud levinud disahhariidid:

Maltoos = α (D) glükoos + α (D) glükoos

Tsellobioos = β (D) glükoos + β (D) glükoos

Laktoos (piimasuhkur) = α (D) glükoos + (D) galaktoos

Lisaks vabadele disahhariididele on laialt levinud disahhariidide fragmendid, mis on osa paljudest taimset ja bakteriaalset päritolu glükosiididest..

Monosahhariidide jääke seostatakse kahte tüüpi:

1) ühe glükosiidse OH-rühma ja teise alkoholirühma tõttu (redutseerivad suhkrud);

2) mõlema monosahhariidi (mitte-redutseerivad suhkrud) glükosiidsete OH-rühmade tõttu.

Esimesse rühma kuuluvad maltoos, laktoos, tsellobioos. Teine on sahharoos. Sahharoosil ei ole aldehüüdi rühma, seetõttu on ORP-reaktsioonid sellele iseloomulikud. See moodustab sinise lahuse vaskhüdroksiidiga (iseloomulik reaktsioon mitmehüdroksüülsetele alkoholidele) ja oksüdeerumisreaktsioonis Cu (OH) -ga2 ei sisene.

Sahharoosi (või suhkrut, nagu seda ainet tavaliselt nimetatakse) leidub paljudes taimedes. Eelkõige on see suhkrupeedis (16–20%) ja suhkruroos (14–26%). See on värvitu kristalne aine, mis lahustub vees kergesti. Sulamistemperatuur 160 0 С. Amorfset sahharoosi nimetatakse karamelliks.

Kasutamine: toiduaine, plastifikaator, ravimvormide tootmine.

Polüsahhariidid on suure molekulmassiga ained, mis on monosahhariidide ja nende derivaatide polükondensatsiooniproduktid. Oma keemilise olemuse järgi on nad polüglükosiidid, s.t. iga monosahhariidi ühik on seotud glükosiidsidemetega eelmise ja järgneva ühikuga. Glükosiidne olemus määrab nende kerge hüdrolüüsi happelises keskkonnas ja stabiilsuse leeliselises keskkonnas. Täielik hüdrolüüs viib monosahhariidide moodustumiseni, mittetäielik - paljude oligosahhariidide ja disahhariidide vaheühenditeni. Polüsahhariididel pole mitte ainult primaarstruktuur (s.o monomeersete jääkide järjestus), vaid ka sekundaarne - makromolekuli teatud vorm kosmoses. Polüsahhariidid võivad olla homopolüsahhariidid (koosnevad samadest jääkidest) ja heteropolüsahhariidid (koosnevad erinevatest jääkidest). Homopolüsahhariide nimetatakse glükaanideks. Sellesse rühma kuuluvad paljud taimsete (tärklis, tselluloos, pektiinained), loomse (glükogeen, kitiin) ja bakteriaalse (dekstraanid) polüsahhariidid. Heteropolüsahhariidid kehas on tavaliselt seotud valkudega (proteoglükaanid).

Tärklis. See on kahe D-glükoosist ehitatud homopolüsahhariidi segu: amüloos (10-20%) ja amülopektiin (80-90%). Amüloosis on glükoosijäägid seotud α-1,4-glükosiidsidemega, ahel on hargnemata, molekulmass on 40–160 tuhat. Amüloosi makromolekul keeratakse kokku, igas pöördes on kuus monosahhariidmolekuli. See sisemine kanal mahutab sobiva molekuli, näiteks joodimolekuli. Seda tärklise reaktsiooni joodiga (kompleksse sinise moodustumine) kasutatakse kvalitatiivselt. Amülopektiinil on hargnenud struktuur, glükoosijäägid on seotud α-1,4-glükosiidsidemega ja hargnemispunktides α-1,6-glükosiidsidemega. Molekulmass 1-6 miljonit.

Tärklis on valge pulber, see paisub külmas vees ja võib osaliselt kuumas vees lahustuda. Tärklise kiirel kuumutamisel toimub osaline hüdrolüüs ja moodustuvad dekstriinid - väiksema molekulmassiga tärklise fragmendid. Pikaajalisel keemisel happelises keskkonnas toimub tärklise täielik hüdrolüüs ja moodustub glükoos. Tärklis on inimeste peamine glükoosiallikas. Hüdrolüüsiprotsess kulgeb sülje amülaasi ja pankrease amülaasi osalusel.

Glükogeen (loomne tärklis) on taimse tärklise struktuuriline ja funktsionaalne analoog. Struktuurilt sarnaneb see amülopektiiniga, kuid sellel on 2 korda rohkem harusid ja selle molekulmass on umbes 100 miljonit.Vees praktiliselt ei lahustu. Glükogeeni hüdrolüüs kulgeb hargnenud struktuuri tõttu väga lihtsalt ja kiiresti. Väga suure massi tõttu ei saa glükogeeni molekul läbida membraani ja jääb rakku, milles see tekkis, kuni tekib vajadus energia järele, mille allikaks on glükoos. Vere glükoositase on püsiv (

0,1%), s.t. täiskasvanu veri sisaldab umbes 5-6 g glükoosi, sellest piisab 15 minutiks tema elust. Teatud glükoosi kontsentratsioon veres säilib peamiselt glükogeeni sünteesi ja hüdrolüüsi protsesside tõttu. Pärast söömist läbib tärklis tund aega soolestikus hüdrolüüsi ja imendub glükoosi kujul verre. Glükoositase tõuseb järsult ja insuliin käsutab glükogeeni sünteesi. "Suhkru" tase, s.t. glükoos normaliseerub uuesti. Kui osa veres sisalduvast glükoosist oksüdeeritakse, algab maksa glükogeeni hüdrolüüs ja vere glükoositase normaliseerub. Mõne haiguse korral on süsivesikute ainevahetus häiritud. Samal ajal võib glükoosi kontsentratsioon veres ületada 10% või järsult väheneda. Seda haigust nimetatakse diabeediks..

Dekstraan on bakteriaalset päritolu polüsahhariid. See on ehitatud ka α-D-glükopüranoosi jääkidest, makromolekulid on väga hargnenud. Dekstraani lahuseid kasutatakse vereplasma asendajatena, kuid nende suur molekulmass (mitu miljonit) muudab nende lahustuvuse keeruliseks. Seetõttu kasutatakse nende molekulmassi vähendamiseks ja lahustuvuse parandamiseks tavaliselt hüdrolüüsi (happelist või ultraheli). Nii saadakse "kliinilised dekstraanid", näiteks ravim "polüglutsiin".

Tselluloos (kiud) on kõige rikkalikum taimne polüsahhariid. Tselluloosi struktuuriüksuseks on β-D-glükopüranoos, jäägid on seotud β-1,4-glükosiidsidemetega. Tselluloosi makromolekulaarsel ahelal ei ole harusid, molekulmass on 400 000 - 20 000 000. Inimese seedeensüümid ei lagunda tselluloosi, kuid see on normaalseks toitumiseks vajalik ballastne aine. See paisub hästi, kuid ei lahustu vees. Soolestikku täites põhjustab see selle kokkutõmbumist. Kiudstruktuuriga kiud adsorbeerib paljusid mürgiseid aineid ja ainevahetusprodukte ning viib need organismist välja. Jämesooles elavad mikroorganismid toituvad kiudainetest.

Pektiini aineid leidub puu- ja köögiviljades, neid iseloomustab geelistumine orgaaniliste hapete juuresolekul. Pektiinide aluseks on polügalakturoonhape, D-galakturoonhappe jäägid on seotud α-1,4-glükosiidsidemega. Mõnel pektiinainel on haavandivastane toime ja see on paljude ravimite alus, näiteks "plantaglucid".

Sidekoe moodustavad polüsahhariidid on tavaliselt seotud valkudega. Selliseid komplekse nimetatakse proteoglükaanideks. Kõige kuulsamad neist: kondroitiinsulfaadid (nahk, kõhred, kõõlused), hüaluroonhape (kõhred, nabanöör, klaaskeha, liigesevedelik), hepariin (maks). Nendel polüsahhariididel on hargnemata ahelad, mis on ehitatud disahhariidide jääkidest (uroonhapped + N-atsetüülheksosamiin).

Kondroitiinsulfaadid sisaldavad ka väävelhappejääke. Hüaluroonhappel on kõrge molekulmass ≈ 106, selle lahused on väga viskoossed, pakkudes selle happe barjäärifunktsiooni. Need polüsahhariidid kehas eksisteerivad geelide kujul ja hoiavad kolloidses struktuuris suurt hulka vett. Hüaluroonhappe kompleksid kondroitiinsulfaatidega on polüvalentsed anioonid, mis on võimelised siduma ja säilitama kudedes kaaliumi, naatriumi ja kaltsiumi katioone. Heteropolüsahhariide on teisigi, nende kohta rohkem - biokeemia käigus.

Ensüümipreparaadi galaktoosi koostis. Galaktoos

Populaarsed materjalid

Tänane:

  • Koronaviirusest taastumise aeg. Koronaviiruse haiguse etapid
  • 1., 2., 3. terviserühm, mis see on. Täiskasvanute terviserühmad
  • Kaalust alla võtmine Herbalifega - peamenüü. Kaalust alla võtmine "Herbalife" võtmise ajal: planeerige ja korrigeerige raviskeemi
  • Puhunud mustandisse, kuidas ravida. Külm mustandist: milline ravi aitab haigusest jagu saada
  • Põletustunne keha erinevates osades. Kehas põletamise põhjused
  • Lühidalt loodus ja inimene. Inimene ja loodus
  • Mida öelda mehele, et ta oleks sinu pärast hull. 9 psühholoogilist nippi, et mees sinu pärast hulluks ajada.
  1. Ensüümipreparaadi galaktoosi koostis. Galaktoos
  2. Galaktoosirakendus. Keemilised omadused
  3. Galaktoosi bioloogiline roll. Monosahhariidide bioloogiline roll sebulfin.com
  4. Glükoos ja galaktoos on. Galaktoosi muundamine
    • Galaktoosi muundamise häired
  5. Galaktoosi ja laktoosi erinevus. Mis on galaktoos

Ensüümipreparaadi galaktoosi koostis. Galaktoos

Laktaas on peensoole enterotsüütide harjapiiri (mikrovilli) ensüüm. Laktaasipuuduse korral ei lagune toiduga kehasse sattunud laktoos, mis põhjustab gaase ja kõhulahtisust. Täiskasvanutel on esmane laktaasipuudus, sekundaarne laktaasipuudus ja kaasasündinud laktaasipuudus (harvem). Primaarne laktaasipuudus täiskasvanutel on pärilik retsessiivsel viisil. See areneb laktaasi aktiivsuse vähenemisest, tavaliselt pärast lapse võõrutamist, ja seda esineb nii noorukitel kui ka täiskasvanutel. Põhjamaades esineb laktaasipuudust ainult 15% eurooplastest, kuid mõnes etnilises grupis ulatub selle sagedus 50-100% -ni.

Sekundaarne puudulikkus: areneb peensoole haiguste korral enterotsüütide harjapiiri kahjustuste tõttu.

Kaasasündinud puudulikkus: esineb väga harvadel juhtudel, laktaas puudub täielikult.

Galaktoos satub meie kehasse, kui sööme laktoosi - galaktoosist ja glükoosist koosnevat disahhariidi (joonis 20.1). Peensooles hüdrolüüsitakse laktoos (piimasuhkur) ensüümi laktaasi poolt, moodustades galaktoosi ja glükoosi, mis sisenevad maksa otse maksa portaalveeni kaudu. Lisaks võib galaktoos siseneda samadesse ainevahetusradadesse kui glükoos. Esiteks fosforüleerib galaktokinaas galaktoosi galaktoos-1-fosfaadiks. Seejärel moodustuvad galaktoos-1-fosfaadist ja UDP-glükoosist glükoos-1-fosfaat ja UDP-galaktoos. Seda reaktsiooni katalüüsib galaktoos-1-fosfaturidüültransferaas. Epimeraas muudab UDP-galaktoosi UDP-glükoosiks, millest saab moodustada ka glükoos-1-fosfaati. Lisaks sellele siseneb glükoos-1-fosfaat glükogeeni sünteesi metaboolsesse rada või muutub glükoos-6-fosfaadiks ja siseneb glükolüüsi või pentoosfosfaadi tsükli reaktsioonidesse.

Galaktoos-1-fosfaturidüültransferaasi defitsiit on haruldane pärilik haigus, mille korral tekivad galaktoosemia ja galaktosuuria. Tavaliselt ilmub see varsti pärast sündi. Laps oksendab, ta ei lisa kaalu hästi. Ilma ravita on võimalik välja töötada katarakt, maksatsirroos ja vaimne alaareng. Haigus on pärilik autosomaalselt retsessiivsel viisil.

Sarnased sümptomid tekivad ka galaktokinaasi puudulikkuse korral. Mõlemal juhul koguneb galaktoos keha kudedesse, mille redutseerib aldoosreduktaas galaktitooliks.

Haiguse progresseerumise vältimiseks on vaja toidust välja jätta galaktoosi ja laktoosi sisaldavad toidud (ärge segage neid haigusi laktaasipuuduse tõttu laktoositalumatusega, joonis 20.1).

Galaktoosirakendus. Keemilised omadused

Galaktoosi bioloogiline roll. Monosahhariidide bioloogiline roll sebulfin.com

Biokeemiku seisukohalt on monosahhariidid süsivesikud, mida ei saa hüdrolüüsida lihtsamateks süsivesikute vormideks..

Monosahhariidide hulka kuuluvad glükoos, fruktoos ja galaktoos. Lisateavet süsivesikute klassifitseerimise kohta leiate artiklist Süsivesikute bioloogiline roll. Selles artiklis kaalume, milline on monosahhariidide bioloogiline roll.

Biokeemia armastajate jaoks on siin monosahhariidide klassifikatsioon.

- stereoisomeerideks vastavalt asümmeetriliste süsinikuaatomite - L- ja D-vormide konformatsioonile;

- sõltuvalt esimese süsinikuaatomi HO-rühma konformatsioonist - a- ja b-vormid;

- sõltuvalt aldehüüdi- või ketoonrühma olemasolust - ketoos ja aldoos.

Monosahhariidi derivaadid on:

- uraanhapped - glükuroon-, galakturoon-, askorbiinhapped. Väga sageli on nad osa proteoglükaanidest;

- aminosuhkur - glükoosamiin, galaktosamiin. Mitmed antibiootikumid (erütromütsiin, karbomütsiin) sisaldavad oma koostises aminosuhkrut;

- siaalhapped. Need on osa proteoglükaanidest ja glükolipiididest;

- glükosiidid - näiteks südameglükosiidid, antibiootikum streptomütsiin.

Glükoosi bioloogiline roll.

Glükoos on aldoos ja heksoos.

1. Glükoos on tärklise, kiudainete, sahharoosi osa.

2. See on ainus närvikoe energiaallikas, seda kasutavad aktiivselt lihased ja erütrotsüüdid. 70 kg kaaluva inimese päevas tarbib aju umbes 100 g glükoosi, vöötlihased - 35 g, erütrotsüüdid - 30 g.

1 glükoosi molekuli oksüdeerimine anaeroobsetes tingimustes (ilma hapniku olemasoluta) annab kehale 2 ATP molekuli ja aeroobsetes tingimustes (hapniku manulusel) kokku 38 ATP molekuli.

Sellepärast täheldatakse glükoosi kontsentratsiooni vähenemisega veres (hüpoglükeemia) nõrkust, letargiat, letargiat. Kriitilise hüpoglükeemia korral tekib teadvuse kaotus, tekib kooma.

3. Rakus piisavalt suure koguse korral salvestatakse glükoos glükogeeni kujul.

4. Hepatotsüütides (maksarakkudes) ja adipotsüütides (rasvkoerakkudes) osaleb glükoos triatsüülglütseroolide ja hepatotsüütides kolesterooli sünteesis..

5. Riboos-5-fosfaadi ja NADPH (pentoosfosfaadi rada) moodustumisel osaleb teatud kogus glükoosi.

6. Glükoosi kasutatakse glükosamiinide ja seejärel struktuuriliste või muude heteropolüsahhariidide sünteesiks.

Pidevat vere glükoosisisaldust hoiavad pankrease hormoonid insuliin ja glükagoon.

Glükoos satub organismi, kui see laguneb tärklist, sahharoosi, laktoosi või maltoosi sisaldavate toitude soolestikus koos mee, puuviljade, marjade ja hulga köögiviljadega, milles see on vabas vormis. Märkimisväärne kogus glükoosi leidub aprikoosides, arbuusides, baklažaanides, banaanides, veiniviinamarjades, maasikates, kirssides, valges kapsas, vaarikates, astelpajus, hurmaades, kirssides, kõrvitsas.

Fruktoosi bioloogiline roll.

Biokeemilise struktuuri järgi on fruktoos ketoos ja heksoos.

1. Fruktoosil on kõigist looduslikest suhkrutest suurim magusus. Sama maitseefekti saavutamiseks vajab see 2 korda vähem kui glükoos või sahharoos.

2. Enamik fruktoosist, kui see siseneb kehasse, imendub kudedes kiiresti, ilma insuliini osalemiseta, teine ​​osa muundatakse glükoosiks. Teatud tingimustel võib fruktoosi sisaldavaid tooteid soovitada diabeedihaigetele. Need on rasvunud patsientidel vastunäidustatud, kuna need aitavad kaasa kiiremale ja intensiivsemale kaalutõusule kui glükoosi sisaldavad toidud. Seetõttu ei tohiks suurenenud kehakaaluga inimesed selliseid toiduaineid kuritarvitada..

3. Kombineerides rauaga moodustavad fruktoos kelaativad ühendid, mis imenduvad tunduvalt paremini kui teiste toiduainete tavalised rauaühendid, seetõttu on aneemia korral väga efektiivne lisada oma dieeti fruktoosirikkaid toiduaineid. Selles olukorras saab seda kasutada ka puhtal kujul..

Suures koguses fruktoosi leidub kudoonias, arbuusis, banaanides, pirnides, kirssides, viinamarjades, mesi, vaarikates, astelpajus, paprikates, hurmaades, mustades sõstardes, kirssides, õuntes.

Galaktoosi bioloogiline roll.

Galaktoos kuulub aldooside ja heksooside hulka.

1. Galaktoos on laktoosi - piima disahhariidi lahutamatu osa.

2. Suurem osa galaktoosist muundatakse maksas glükoosiks ja vastupidi, glükoos on võimeline muunduma galaktoosiks.

Glükoos ja galaktoos on. Galaktoosi muundamine

Galaktoos fosforüülitakse kõigepealt 1. süsiniku aatomi juures. Eripäraks on muundamine glükoosiks mitte otse, vaid galaktoos-1-fosfaadist UDP-galaktoosi sünteesi teel. UMP allikaks on rakus sisalduv UDP-glükoos. Moodustunud UDP-galaktoos isomeeritakse seejärel UDP-glükoosiks ja siis on selle saatus erinev..

  • osaleda UMP ülekandumise reaktsioonis galaktoos-1-fosfaadile,
  • muutuda vabaks glükoosiks ja minna verre,
  • minema.
Galaktoosi muundamine glükoosiks
(mõlema uridüültransferaasi reaktsiooni pöörduvust pole näidatud)

Pealtnäha lihtsa epimerisatsioonireaktsiooni biokeemiline komplikatsioon on ilmselt põhjustatud UDP-galaktoosi sünteesist piimanäärmes olevast glükoosist laktoosi saamiseks piima moodustumise ajal. Samuti kasutatakse galaktoosi vastavate heksosamiinide sünteesis heteropolüsahhariidides.

Galaktoosi muundamise häired

Galaktoosi metaboolsed häired võivad olla põhjustatud ühe ensüümi geneetilisest defektist:

  • galaktokinaas, defektide sagedus 1: 500000,
  • galaktoos-1-fosfaat-uridüültransferaas, defektide sagedus 1: 40 000,
  • epimeraas, defektide arv alla 1: 1 000 000.

Nendest häiretest tulenevat haigust nimetatakse galaktoseemiaks..

Diagnostika. Lapsed keelduvad söömast. Galaktoosi kontsentratsioon veres tõuseb tasemele 11,1-16,6 mmol / l (norm on 0,3-0,5 mmol / l), veres ilmub galaktoos-1-fosfaat. Laborikriteeriumide hulka kuuluvad ka bilirubineemia, galaktosuuria, proteinuuria, hüperaminoatsiduuria, glükosüülitud hemoglobiini akumuleerumine.

Patogenees. Liigne galaktoos muundatakse alkoholi galaktitooliks (dultsitool), mis akumuleerub läätsesse ja tõmbab osmootselt vett siia. Soola koostis muutub, läätse valkude konformatsioon on häiritud, mis viib noorena katarakti. Katarakt on võimalik isegi raseduse ajal piima joonud galaktoseemiaga emade lootel.

Galaktoos-1-fosfaat-uridüültransferaasi defektiga kulutatakse ATP pidevalt galaktoosi fosforüülimisele ja energiapuudus pärsib paljude ensüümide aktiivsust, mis on neuronitele, hepatotsüütidele ja nefrotsüütidele mõjuvad "toksilised". Selle tulemusena on võimalik psühhomotoorne arengupeetus, vaimne alaareng, hepatotsüütide nekroos ja maksatsirroos. Neerudes ja sooltes pärsib galaktoosi ja selle metaboliitide liig aminohapete imendumist.

Ravi põhitõed. Piima ja muude galaktoosiallikate vältimine toidust takistab patoloogiliste sümptomite tekkimist. Kuid intelligentsuse säilitamine on võimalik ainult varakult, hiljemalt kahe esimese elukuuga, õigeaegselt diagnoosimise ja raviga.

Galaktoosi ja laktoosi erinevus. Mis on galaktoos

Galaktoos on heksoosi klassi monosahhariid, mida leidub laktoosdisahhariidides ja teistes polüsahhariidides. See ei ole oluline toitaine. See valge kristalne pulber lahustub veidi etanoolis ja vees temperatuuril 25 ° C. Sulamistemperatuur on umbes 165-170 kraadi, aine karamelliseerumine algab 160 Celsiuse järgi.

Leidub piimas, suhkrupeedis, kummides ja mõnes energiajoogis. Komplekssüsivesikute koostises on monosahhariid, mida leidub erinevates puu- ja köögiviljades, nagu tomatid, kartulid, seller, peet, kiivid, kirsid. Lisaks suudab inimkeha iseseisvalt sünteesida seda ainet, mis on glükolipiidide ja glükoproteiinide koostisosa. Leitakse ajurakkudes, närvikudedes.

See on üks kolmest looduslikult esinevast monosahhariidist (ülejäänud kaks on glükoos ja fruktoos). Toimib ühe sama olulise süsivesiku - laktoosi, mille inimene saab piimast, ehituskivina. See monosahhariid on imetavate emade piimatootmiseks hädavajalik. Kuid magusainena kasutatakse galaktoosi äärmiselt harva, kuigi see aine kuulub suhkrute hulka. Magusat on selles kaks kolmandikku vähem kui tavalises suhkrus. Samal ajal, arvestades, et galaktoosil, nagu ka fruktoosil, on madal glükeemiline indeks, on mõttekas rääkida sellest kui ohutust suhkrust, eriti diabeetikutele. Seda kasutatakse ka kerge magusainena spordi- ja muudes dieedijookides..