numele complet pentru

glucoza cristalină cu rotaţia de + 112o este

- D - ( + ) – glucopiranoză

proprietatea fundamentală este specificată prin D, care

indică configuraţia absolută a carbonului 5

simbolul arată relaţia hidroxilului semiacetalic

de la carbonul 1 şi carbonul 5

( + ) -ul arată faptul că molecula este dextrogiră

sufixul piranoză indică faptul că hidroxilul de la C5 care

este implicat în formarea semiacetalului, dă

un ciclu de 6 membri care conţine oxigen

şi care poate fi privit ca derivat de piran

Ciclurile de 5 termeni, întâlnite în cazul aldopentozelor,

sunt mai stabile decît cele de 6 termeni, fiind considerate

ca derivaţi de furan, purtând numele furanozice

denumirea fructozei derivă de la fructus (lat) = fruct

O

HOH

H

C

HO

H2OH1

2

34

5

6C

C

CH2

HO

C

H

1

2

C

CH2

OHH

H OH

OH

3

4

5

6

O

OH

H

HO OH

- D - f ructofuranoza

formula Haworth

C

C

OHH

CH O

H

C

OH

1

2

H2C

OHH

OH

3

4

5

O

HOOH

HO

123

4

5

H OH

D - riboza

aldopentoze tipice

C

C

HH

CH O

H

C

OH

1

2

H2C

OHH

OH

O

HOH

HO

123

4

5

H OH

2 - deoxi - D - riboza

combinată ca polizaharid pentozan

în materialele lemnoase

C

C

OHH

CH O

HO

C

H

1

2

H2C

OHH

OH

3

4

5

O

OH

OHHO

123

4

5

H OH

D - xiloza

Reacţii de recunoaştere

puterea reducătoare

a mono - şi di - zaharidelor cu

grupă aldehidică (semiacetalizată)

este utilizată în analiza zaharurilor

R CH2 OH R CH OH

OR COOH

H

O

soluţia Tollens

la tratare cu soluţia unei monozaharide

depune "oglindă" de Ag

un agent de oxidare, precum ionul de cupru (II),

poate oxida grupările carbonil

CuSO4 Cu2O

ionul de cupru (II) din CuSO4 se reduce

la oxidul de cupru (I), Cu2O, de culoare roşie

soluţia Fehling

soluţia Benedict

soluţiile Fehling şi Benedict depun,

la încălzire cu o monozaharidă,

un precipitat roşu de oxid cupros

izolat din sarea sa de potasiu

în anul 800 b.c. de

alchimistul persan

Jabir ibn Hayyan

acid tartric

acid citric

COOH

OHH

HHO

COOH

COOH

CH2

CH2

COOH

COOHHO

Dizaharidele hexozelor

formate prin unirea a două molecule de zahăr

legătura între moleculele monozaharidelor se poate realiza:

prin eterificarea de la fiecare rest de monozaharidă

a OH glicozidic, când legătura se va numi dicarbonilică

prin eterificarea OH – ului glicozidic al unei molecule

cu una din grupele OH din cealaltă moleculă,

în afara de OH – ului glicozidic,

cu formarea unei legături monocarbonilice

sau

în primul caz, nemaiavând OH glicozidic liber, dizaharidele

nu vor da reacţiile caracteristice monozaharidelor

ele se mai pot denumi zaharuri nereducătoare

Ex.: sucroza (zaharoza sau zahărul obişnuit)

o moleculă de glucoză + o moleculă de fructoză

OHO

HO

CH2OH

O

OH

OH

HO

CH2OH

O

HOCH2

în al doilea caz, având un OH glicozidic liber, dizaharidele

vor da reacţiile caracteristice monozaharidelor

se mai pot denumi zaharuri reducătoare

Ex.: maltoza, celobioza – două resturi de glucoză

lactoza – galactoză + glucoză

maltoza

O

OH

OH

CH2OH

O

O

OH

OH

CH2OH

HO

O

OH

OH

CH2OH

OH H , OH

Pentru a stabili complet formula unui dizaharid,

trebuie să cunoaştem:

• identitateea monozaharidelor care-l compun

• forma ciclului (furanozic sau piranozic) aşa cum este în

structura dizaharidului

• poziţia în care se realizează legătura

• configuraţia anomerică a legăturii

Enzimele sunt deosebit de utile în stabilirea configuraţiei anomerice,

fiind foarte specifice în a cataliza hidroliza diverselor tipuri de legături

glicozidice

Sucroza (zaharoza)

• dizaharida cea mai răspândită în natură ca zahăr

liber

şi

compusul organic cel mai abundent în stare pură

• se găseşte în toate plantele în care are loc fotosinteza,

în nectarul florilor (alături de glucoză şi fructoză)

• sursa industrială o constituie trestia de zahăr

(din care se extrage prin presare)

şi

sfecla de zahăr, de unde se obţine prin difuzie în apă

OHO

HO

CH2OH

O

OH

OH

HO

CH2OH

O

HOCH2

1

2

3 4

5

6

1

23

4

5

6

legatura - glicozidica

- glicozidicalegatura

O

H

HOH

HO

H

OOHH

HHO

O

H

HOOH

H

C

HO

H2OH

1

2

3

4

56

12

34

5

6

legatura

legatura

- glicozidicã

- glicozidicã

Zaharoza este dextrogiră [ a ] D = + 66,5 o

la hidroliză acidă ( CO2 + H2O ), ea este transformată în

D – glucoză, slab dextrogiră, care se mai numeşte şi

dextroză ( [ a ] D = + 52 o ) şi

D – fructoză sau levuloză,

care este puternic levogiră ( [ a ] D = - 92 o)

Acest proces poartă numele de “inversia zahărului” şi

este catalizat de invertază

în final, soluţia devine levogiră [ a ] D = - 22 o

OHO

HO

CH2OH

O

OH

OH

HO

CH2OH

O

HOCH2

H

+

O

OH

OH

HO

CH2OH+

+OHO

HO

CH2OH

HOCH2

OHO

HO

CH2OH

HOCH2

OHO

HO

CH2OH

HOCH2

HO

H2O

O

OH

OH

HO

CH2OH

H , OH

cele două monozaharide, în amestec,

au un gust mai dulce decât sucroza,

ceea ce face ca zahărul invertit să fie utilizat cu o bună rentabilitate

la prepararea băuturilor răcoritoare şi a îngheţatelor

Derivaţi de zahăr în natură

Arbutina este un hidrochinon - - D - glucozid

Toamna, frunzele unor peri devin negre în loc să se îngălbenească

Această coloraţie se datoreşte faptului că frunzele lor conţin o mare cantitate de arbutină care, la hidroliză enzimatică

eliberează hidrochinona, oxidată de oxigenul din aer la un colorant negru.

hidrochinona în general , molecula care este ataşată de zahăr se numeşte agliconă

O agliconă naturală interesantă este benzaldehid cianhidrina

caişii, migdalii, prunii sau piersicii conţin în sâmburi, frunze sau coajă, cantităţi mari ai unui glicozid - amigdalină -care constituie precursorul

uleiului de migdale amare

Prin hidroliza amigdalinei se produce

HCN, benzaldehidă şi gentiobioză - un dizaharid.

Maltoza

• produsul hidrolizei parţiale a amidonului în mediu acid,

sub influenţa unei enzime specifice – diastaza • molecula se compune din

două resturi de D – glucopiranoză

unite printr-o legătură 1,4 – dicarbonilică

O

OH

OH

CH2OH

O

O

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH2OH

O

O

OH

OH

CH2OH

HO

O

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH2OH

H , OH

CELOBIOZA

O

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH2OH

HO

O

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH2OH

H , OHO

• dizaharidă izomeră cu maltoza

• se obţine prin hidroliza parţială a celulozei

• diferenţa între maltoză şi celobioză

este determinată de natura legăturii glicozidice,

care în celobioză este una β - glicozidică

LACTOZA

O

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH2OH

HO O

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH2OH

OH

O

β - galactoză β - glucoză

sau zahărul din lapte (5%)

legătura carbonilică este de tip β - 1,4

OLIGOZAHARIDE

carbohidraţi ce conţin 3 – 10 monozaharide

• în majoritatea plantelor, chiar dacă în cantităţi reduse

intre vegetalele cu conţinut ridicat de oligozaharide amintim

• rădăcina de cicoare, din care se extrage cea mai mare

parte a inulinei care se comercializează

(inulina este un polizaharid utilizat în industria alimentară ca

înlocuitor de zahăr, grăsime sau făină)

furnizează 1/3 din energia dată de zahăr şi

1/6 până la 1/9 din cea cedată de grăsimi

Oligozaharide se mai găsesc în

ceapă, praz, usturoi, legume, cereale

şi în • rădăcina de nap porcesc, o plantă înrudită cu

floarea soarelui

inulina

OHO

OH

CH2OH

HOCH2

O

OHO

OH

CH2OH

OHO

OH

CH2OH

OHO

OH

CH2OH

O

OHO

OH

CH2OHO

O

OH

OH

HO

CH2OHn

1

2

34

5

6

1

23

4

5

6

sistemul nostru digestiv necesită timp pentru a

scinda oligozaharidele

aproape 90% trec de intestinul subţire

şi

ajung în colon, unde servesc drept hrană

unor bacterii benefice spre deosebire de

mono- şi dizaharide, care sunt absorbite rapid

oligozaharidele intră în categoria substanţelor “prebiotice”

POLIZAHARIDE

• orice moleculă care poate fi scindată prin hidroliză

într-un număr mare de molecule de monozaharide

• Dacă acestea sunt hexoze, polizaharida se va numi

hexozan

• în natură există două categorii principale de hexozani :

amidonul – rezerva de energie din regnul vegetal

celuloza – componentă principală a scheletului plantelor

• polizaharidele naturale ce conţin unităţi de pentoze se numesc pentozani

AMIDONUL plantele depun carbohidraţii sub formă de granule

în seminţe, fructe sau rădăcini şi tuberculi

• amidonul din diferite specii diferă din punct de vedere chimic

• Una din formele de amidon – amiloza –

se compune din 250 – 300 unităţi de glucoză unite prin legături 1,4

OH

O

H

HO

H

HOHH

O

HOO

H

O

H

HO H

H

HO

H

OH

• amilopectina

un amidon cu structură

complexă, ramificată, conţine

cca.100 000 unităţi glucoză

• reticularea se efectuează prin legături 1,6 între zaharide

apa caldă dizolvă amiloza dar nu şi amilopectina

GLICOGENUL

β - D – glucoză – 1 – fosfat β - D – glucoză – 6 – fosfat

O

H

HO

H

HO

H

HOHH

OPO3H2

OH

asemănător ca structură cu amilopectina

dar

este mai ramificat şi are o masă moleculară mai mare

• se găseşte în muşchi, ficat şi creier

conţine unităţi de

O

H

HO

H

HO

H

HOHH

OH

OPO3H2

CELULOZA

ţesuturile fibroase din celulele pereţilor plantelor conţin celuloză

(30% în general, 90% în bumbac şi 50% în lemn)

lungi catene de unităţi de glucoză, conectate printr-o legătură

β- glicozidică la hidroxilul carbonului 4 din altă unitate

O

OH

OH

CH2OH

O

OH

OH

CH2OH

O O