Budowa sacharozy i funkcje

Sacharoza jest disacharydem, czyli cukrem złożonym z dwóch reszt monosacharydowych połączonych ze sobą wiązaniem glikozydowym. Naturalnie występująca (+)-sacharoza zbudowana jest z reszty fruktozy (β-D-fruktofuranozy) oraz glukozy (α-D-glukopiranozy). Grupy te są połączone za pomocą wiązania α,β-1,2-glikozydowego

W temperaturze pokojowej sacharoza jest bezbarwnym, krystalicznym ciałem stałym. Jest nietoksyczna, ma słodki smak i bardzo dobrze rozpuszcza się w wodzie. Temperatura topnienia: 184 °C.

Właściwości chemiczne

Należy do cukrów nieredukujących, o czym świadczy negatywny wynik próby Trommera. W kwaśnym środowisku lub pod wpływem inwertazy hydrolizuje do fruktozy i glukozy. Uzyskana mieszanina nosi nazwę cukru inwertowanego[2]:

C12H22O11 + H2O _H+ lub inwertaza_͕ C6H12O6 + C6H12O6

sacharoza glukoza fruktoza

Pod wpływem stężonego kwasu siarkowego sacharoza ulega zwęgleniu:

C12H22O11 → 12C + 11H2O

Maltoza (cukier słodowy), C12H22O11 – organiczny związek chemiczny z grupy węglowodanów, disacharyd zbudowany z dwóch reszt D-glukozy połączonych wiązaniem α-1,4 glikozydowym. Jest cukrem redukującym. Tworzy dwa anomery, α i β, które w roztworach wodnych ulegają mutarotacji. Otrzymywana jest na drodze hydrolizy skrobi. Jest wykorzystywana jako środek słodzący oraz jako składnik pożywek dla bakterii[1].

Glikogen

Cząsteczki glukozy w prostym łańcuchu połączone są wiązaniami α-1,4-glikozydowymi. Rozgałęzienie tworzone jest co 8–12 monomerów przez wiązanie α-1,6-glikozydowe. Glikogen w miarę potrzeby może być szybko rozkładany do glukozy i w przeciwieństwie do tłuszczów uwalniana glukoza może być źródłem energii w przemianach beztlenowych. Do najbogatszych w ten materiał zapasowy narządów należą wątroba (10% jej masy) i mięśnie (łącznie ok. 2% wszystkich). Glikogen występuje w postaci ziaren o średnicy 10–40 nm zawieszonych w cytoplazmie.

Epimery – diastereoizomery różniące się konfiguracją przy jednym i tylko jednym centrum chiralnym[1]. W chemii węglowodanów pojęcie epimerów bywa zawężane do pary diastereoizomerycznych aldoz o przeciwnej konfiguracji przy atomie węgla 2[2] (tak zdefiniowane epimery w reakcji z fenylohydrazyną dają ten sam osazon).

Epimerami według definicji ogólnej są np. pary[a]:

D-glukoza/D-mannoza oraz L-glukoza/L-mannoza

D-glukoza/D-galaktoza oraz L-glukoza/L-galaktoza

D-galaktoza/D-taloza oraz L-galaktoza/L-taloza

D-mannoza/D-taloza oraz L-mannoza/L-taloza

Podkreślone pary są epimerami także według wąskiej definicji stosowanej zwykle dla węglowodanów.

D i L glukoza D i L mannoza D i L galaktoza D i L taloza

Reakcja prowadząca do zmiany konfiguracji absolutnej przy atomach węgla prowadząca do przemiany jednego epimeru w drugi nazywana jest epimeryzacją. Węglowodany różniące się konfiguracją przy anomerycznym atomie węgla są zarówno anomerami, jak i epimerami, a proces ich epimeryzacji nosi nazwę anomeryzacji i zachodzi w łagodnych warunkach:

Epimeryzacja anomerów α i β glukozy

Skrobia

– węglowodan, polisacharyd roślinny, składający się wyłącznie z merów glukozy połączonych wiązaniami α-glikozydowymi, pełniący w roślinach rolę magazynu energii.

Skrobia jest głównym węglowodanem w diecie człowieka[1].

5 jak odróżnić: glukoze od fruktozy

W odróżnianiu glukozy od fruktozy najlepiej przyda się wykorzystanie reakcji utleniania wodą bromową w towarzystwie wodorowęglowodanu sodu. Dzieje się tak dlatego, że to tylko i wyłącznie grupa aldehydowa glukozy ulega utlenieniu, a w efekcie tej reakcji powstaje kwas glukonowy

Ketoza od aldozy

reakcja Seliwanowa reakcja służąca do wykrycia ketoz

Odczyn Biala

deoksyryboza reaguje dziesięć razy słabiej od rybozy, to dla niej uzyskuje się wynik negatywny tej próby.

Skrobia glikogen

tworzenie barwnych kompleksów z płynem Lugola (I2 w KI)

insulina

Cząsteczka insuliny składa się z 2 łańcuchów polipeptydowych A i B połączonych ze sobą dwoma mostkami disiarczkowymi: łańcuch A zawiera 21, a łańcuch B - 30 aminokwasów.

Insulina produkowana jest przez komórki B (β) wysp trzustki Najważniejszym bodźcem do produkcji insuliny jest poposiłkowe zwiększenie stężenia glukozy we krwi. Dzięki zwiększeniu wytwarzania insuliny i jej wpływowi na komórki efektorowe (miocyty, adipocyty, hepatocyty) zwiększa się transport glukozy do wnętrza komórek, co obniża poziom glukozy we krwi.