158. Гексозы |
299 |
Глюкоза кристаллизуется с одной молекулой воды, безводная плавится при 146°; хорошо растворима в воде. Глюкоза примерно в два раза менее сладка, чем сахар.
При окислении глюкоза дает сначала D-глюконовую, а затем D-сахарную кислоты, при восстановлении переходит в шестиатом ный спирт сорбит.
сн2он |
|
сто |
соон |
соон |
I |
|
I |
1 |
I |
Н - С —ОН |
|
Н—С—ОН |
Н—С—ОН |
Н—С -О Н |
НО-С—н |
2Н ОН—С—Н |
но—с—н |
НО— с— н |
|
Н—с—он |
— |
I |
н—d—он |
I |
|
Н - С —ОН |
н—с—он |
||
Н—с—он |
|
I |
I |
I |
|
Н—С—ОН |
н—с—он |
H—с—он |
|
сн2он |
|
I |
I |
I |
|
СН2ОН |
сн2он |
соон |
|
сорбит |
|
D-глюкоза |
D-глюконовая |
сахарная |
|
|
|
кислота |
кислота |
Сорбит находится в ягодах рябины, в соке вишен, слив, яб лок, груш и т. д.; плавится при 110—111°; обладает сладким вку сом.
Глюкоза применяется в кондитерском производстве. В хлоп чатобумажной промышленности она используется в качестве восстановителя при крашении и печатании, идет для изготовле ния протрав и т. д.
D-Манноза встречается в природе главным образом в виде полисахаридов — маннанов, содержащихся в скорлупе каменного ореха, плодах некоторых пальм, зернах ячменя и пшеницы, кор нях спаржи, цикория и т. д. Манноза—кристаллическое вещество сладкого вкуса (темп, плавл. 132°); хорошо растворима в воде; обнаруживает мутаротацию. При окислении дает D-манноновую и манносахарную кислоты, при восстановлении переходит в ше-
стиатомный |
спирт маннит: |
|
|
|
сн2он |
СНО |
1 |
СООН |
СООН |
1 |
1 |
1 |
НО—С—н |
|
Н О -С —Н |
Н О -С —Н |
1 |
ТО—С - Н |
|
1 |
1 |
1 |
20 Н О -С —н |
|
Н О -С —Н |
+2Н НО—С - Н |
о Н О -С —Н |
||
Н - С —ОН |
Н - С —ОН |
|
Н—С—ОН |
Н—с—он |
н—С -О Н |
Н—С—ОН |
|
Н - С —он |
н—d—он |
сн2он |
сн----22он---- |
|
сн2JSон |
соон |
маннит |
D-манноза |
|
D-манноновая |
манносахарная |
|
|
|
кислота |
кислота |
Маннит находится в больших количествах в так называемой манне—высушенном соке некоторых южных и тропических растений. В манне ясеня, произрастающего в Закавказье и Сици-
159. Глюкозиды |
30 Г |
Витамин С, или L-аскорбиновая кислота, является енольной формой лактона 2-кето-/.-идоновой (2-кето-/.-гулоновой) кис лоты:
СООН |
СО |
СО |
С(ОН) |
НО—С—н |
о |
(!(ОН) |
|
I |
I |
Н—с —он |
НС— |
I |
I |
но—с—н |
НО—С—н |
сн 2он |
СН2ОН |
2-кето-^-идоновая |
L-аскорбиновая |
(2-кето-£.-гулоновая) |
кислота (витамин С) |
кислота |
|
Витамин С—кристаллическое вщество (темп, плавл. 190°); оптически деятелен; является сильным восстановителем; весьма распространен в природе. Он содержится в свежих фруктах, яго дах и овощах, в меньшем количестве находится в малине и сли вочном масле. Особенно богаты витамином С черная смородина, лимоны, апельсины, томаты. Недостаток витамина С в пище вызывает заболевание цингой. В настоящее время аскорбиновую кислоту (витамин С) получают в промышленных масштабах из £>-глюкозы.
159. Глюкозиды. Глюкозиды являются производными углево дов, полученными замещением атома водорода в глюкозидном гидроксиле остатком соединения неуглеводного характера— аглюкона. Действием кислот или особых энзимов глюкозиды расщепляются на углевод и аглюкон. Так, метилглюкозид рас щепляется при гидролизе на глюкозу и метиловый спирт:
ОСН3 |
ОН |
СН- |
сн- |
[СНОН]3 + Н20 |
[СНОНЬ + СНдОН |
о |
о |
сн — |
сн — |
(!н,ОН |
I |
сн2он |
Действие энзимов является специфическим. Существуют эн зимы, которые расщепляют только а-глюкозиды, т. е. такие глю козиды, которые производятся от a -форм углеводов. Подобные энзимы называются а-глюкозидазами] к числу их относится мальтаза дрожжей. С другой стороны, эмульсин — энзим, нахо-. дящийся в горьком миндале, расщепляет только глюкозиды
(5-ряда.
302 |
Гл. XI. Углеводы |
Гидролиз глюкозидов энзимами—обратимая реакция. Тот энзим, который производит расщепление данного глюкозида, вы зывает и синтез последнего, т. е. приводит к установлению рав новесия:
|
глкжозид + |
вода |
углевод + |
аглюкон |
|
Глкжозиды широко |
распространены |
в растительном мире. |
|||
К ним относятся красящие вещества цветов и ягод, препараты |
|||||
дигиталиса, |
салицин, |
амигдалин и т. д. |
|
||
160. |
Механизм |
спиртового |
брожения. Многочисленными ра |
||
ботами ряда исследователей было установлено, что расщепление сахаристых веществ на спирт и углекислый газ есть результат нескольких последовательных химических реакций.
Для объяснения механизма спиртового брожения было пред ложено несколько схем. Наиболее вероятная из них заключается
вследующем:
1.Брожению предшествует переход глюкозы в эфиры фос форной кислоты за счет тех фосфатов, которые находятся в кле точном соке дрожжей или в веществах, прибавляемых во время брожения.
Затем происходит расщепление фосфорнокислых эфиров на диоксиацетон и глицериновый альдегид, находящиеся в динами ческом (таутомерном) равновесии*:
уО
С„Н1аОв -*■ 2СН2(ОН)—СО—СН„(ОН) 2СН,(ОН)—СН(ОН)—C<f
х н
В дальнейшем из глицеринового альдегида образуются по ре акции Канниццаро глицерин и глицериновая кислота:
2СН2ОН—СНОН—СНО + Н20 -*■
СН2ОН—СНОН—СН2ОН + СНоОН—СНОН—соон
Если к бродильной жидкости прибавить фтористый натрий, то можно прервать брожение на этой стадии и выделить из жид
кости глицерин и глицериновую кислоту в виде фосфорнокислых эфиров.
Эта фаза является как бы «затравкой» брожения.
2. Глицериновая кислота переходит в пировиноградную кис лоту по схеме:
СН,ОН—СНОН—СООН СН3—СО—СООН - f Н20
Под влиянием энзима карбоксилазы пировиноградная кис лота расщепляется на С 02 и уксусный альдегид:
____________ |
СНЯ—СО—СООН |
С02 + СИХ'НО |
* Для простоты изложения приведены реакции превращения не фосфор
нокислых эфиров, а соответствующих простых сахаристых веществ, кислот- и т. п.