Строение

Дисахариды состоят из двух моносахаридных остатков, связанных гликозидной
связью. Их можно рассматривать как О-гликозиды, в которых агликоном является
остаток моносахарида.

Возможно два варианта образования гликозидной связи:

1) за счет гликозидного гидроксила одного моносахарида и спиртового
гидроксила другого моносахарида;

2) за счет гликозидных гидроксилов обоих моносахаридов.

Дисахарид, образованный первым способом, содержит свободный гликозидный
гидроксил, сохраняет способность к цикло-оксо-таутомерии и обладает восстанавливающими свойствами.

В дисахариде, образованном вторым способом, нет
свободного гликозидного гидроксила. Такой дисахарид не способен к
цикло-оксо-таутомерии и является невосстанавливающим.

В природе в свободном виде встречается
незначительное число дисахаридов. Важнейшими из них являются мальтоза,
целлобиоза, лактоза и сахароза.

Мальтоза содержится в
солоде и образуется при неполном гидролизе крахмала. Молекула мальтозы состоит
из двух остатков D-глюкозы в пиранозной форме. Гликозидная связь между ними
образована за счет гликозидного гидроксила в a-конфигурации одного моносахарида и гидроксильной группы
в положении 4 другого моносахарида.

Мальтоза – это восстанавливающий дисахарид. Она способна к таутомерии и имеет a- и b-аномеры.

Целлобиоза – продукт
неполного гидролиза целлюлозы. Молекула целлобиозы состоит из двух остатков
D-глюкозы, связанных b-1,4-гликозидной связью. Целлобиоза – восстанавливающий
дисахарид.

Различие между мальтозой и целлобиозой состоит в
конфигурации гликозидной связи, что отражается на их конформационном строении.
Гликозидная связь в мальтозе имеет аксиальное, в целлобиозе – экваториальное
положение. Конформационное строение этих дисахаридов служит первопричиной
линейного строения макромолекул целлюлозы и спиралеобразного строения амилозы
(крахмал), структурными элементами которых они являются.

Лактоза содержится в молоке
(4-5%). Молекула лактозы состоит из остатков D-галактозы и D-глюкозы, связанных b-1,4-гликозидной связью.
Лактоза – восстанавливающий дисахарид.

Сахароза содержится в
сахарном тростнике, сахарной свекле, соках растений и плодах. Она состоит из
остатков D-глюкозы и D-фруктозы, которые связаны за счет гликозидных
гидроксилов. В составе сахарозы D-глюкоза находится в пиранозной, а D-фруктоза –
в фуранозной форме. Сахароза – невосстанавливающий дисахарид.

2.2. Химические
свойства

Дисахариды вступают в большинство реакций, характерных для моносахаридов:
образуют простые и сложные эфиры, гликозиды, производные по карбонильной группе.
Восстанавливающие дисахариды окисляются до гликобионовых кислот. Гликозидная
связь в дисахаридах расщепляется под действием водных растворов кислот и
ферментов. В разбавленных растворах щелочей дисахариды устойчивы. Ферменты
действуют селективно, расщепляя только a- или только b-гликозидную связь.

Последовательность реакций – окисление,
метилирование, гидролиз, позволяет установить строение дисахарида.

Окисление дает возможность определить, остаток
какого моносахарида находится на восстанавливающем конце. Метилирование и
гидролиз дают информацию о положении гликозидной связи и размерах цикла
моносахаридных звеньев. Конфигурация гликозидной связи (a или b) может быть определена с
помощью ферментативного гидролиза.