Физиология растений - Лебедев С.И.
ISBN 5-10-000574-2
Скачать (прямая ссылка):
1
Н---с---он
1
СН20НгР03
фруктодадифосфат фосфоглицериновый фоефодноксиацетон
альдегид
Гексозы подразделяются на альдогексозы НОСН2 [СНОН]4СНО с четырьмя асимметричными атомами углерода (обозначены звездочками):
к
«снон
I
*снон
I
»снон
I
*снон
I
СН2ОН
глюкоза
и кетогексозы НОСН2(СНОН)зСОСН2ОН с тремя асимметричными атомами углерода:
ОН О он он он он
CHs-C-CH-CH—сн-сн2 * * * фруктоза
Из гептоз следует указать на с е д о г е п ту л о зу, которая в виде фосфорного эфира играет важную роль при фотосинтезе и при распаде углеводов через пентозофосфатиый цикл. Пентозы, гексозы и гептозы образуют циклические изомеры, например:
-0_
о н онн он он он
\/ II I II С -С—С—С—с—сн2
I II I н онн н
н
V
не/
он н он
I I I
он
с—с—с—С-С—сн2 н С)Н н k
циклический изомер глюкозы
Глюкоза (виноградный сахар) как промежуточный продукт распада углеводов встречается в растениях в форме глюкозофосфорных соединений (кислот): глюкозо-1-фосфорная
кислота, глюкозо-6-фосфорная кислота и глюкозо-1,6-дифосфор-иая кислота.. Моносахариды манноза, арабиноза и ксилоза входят в состав различных сложных полисахаридов — растительных слизей и гемицеллюлоз.
При окислении моносахаридов с образованием карбоксила из первичной спиртовой группы образуются кислоты, которые называются уроновыми. Уроновые кислоты входят в состав пектиновых веществ (галактуроновая, глюкуроновая, маннуро-новая). Фруктоза, или плодовый сахар, встречается в нектаре цветков.
Олигосахариды. К классу олигосахаридов относятся углеводы, состоящие из небольшого количества моносахаридов. Ос-
новные из них сахароза, мальтоза, лактоза, рафиноза, ста-хиоза.
Сахароза (тростниковый сахар) — распространенный в природе дисахарид:
'Она встречается в листьях, стеблях, корнях, клубнях, плодах растений. В корнях сахарной свеклы содержится до 27% сахарозы, в стеблях сахарного тростника — до 25%.
В разбавленных растворах кислот сахароза легко гидролизуется с образованием глюкозы и фруктозы:
Реакция гидролиза сахарозы катализируется ферментом са-харазой, или иивертазой. Глюкоза отклоняет плоскость поляризации вправо, а фруктоза — влево. Смесь глюкозы и фруктозы называется иивертпым сахаром с обратной плоскостью поляризации.
Мальтоза, или солодовый сахар, расщепляется при гидролизе на две молекулы глюкозы. Целлобиоза образуется при гидролитическом расщеплении целлюлозы ферментом цел-люлазой, встречается в свободном состоянии в соке некоторых растений. Целлобиоза, как и мальтоза, состоит из двух молекул глюкозы.
Трисахарид р а ф и и о з а С^НзгОш находится в семенах хлопчатника, сахарной свеклы и в других растениях. При гидролизе образует галактозу, глюкозу и фруктозу.
В слабощелочных' растворах моносахариды глюкоза, ман-ноза и фруктоза могут взаимно превращаться: глюкоза в май-нозу и фруктозу, фруктоза в глюкозу и маннозу. В растениях такое взаимопревращение происходит легко (под влиянием соответствующих ферментов).
Полисахариды, К данной группе углеводов относятся крахмал, клетчатка, гликоген, инулин, пектиновые вещества, агар-агар, гемицеллюлоза и др. Это высокомолекулярные вещества, состоящие из большого количества (сотен и тысяч) остатков моносахаридов. Полисахариды содержатся в растениях как основные запасные вещества. Клетчатка и пектиновые вещества являются опорным материалом для клетки и тканей растения.
Крахмал | (CeHio05)/zH20]/n — типичный резервный полисахарид растений. Состоит из остатков глюкозы, откладывает-
сн,оп
СщНиОц+НаО —С6Н12Ов+СоН,2Оо.
4 Лебедев С. И.
49
ся в виде зерен в клубнях, корнях и зернах злаков. Содержание крахмала в зернах пшеницы достигает 75%, кукурузы — 72, риса — 80, в клубнях картофеля—12—24%. Крахмал состоит из двух полисахаридов — амилозы и амилопектина, различающихся по химическим и физическим свойствам. Обычно содержание амилозы в крахмале составляет 15—25%, амилопектина — 75—85%.
Под влиянием ферментов происходит постепенное гидролитическое расщепление крахмала с образованием декстринов, мальтозы и конечного продукта гидролиза — глюкозы.
Инулин (СвНюОб)^, состоящий из остатков фруктозы, содержится в большом количестве в клубнях земляной груши, георгина, в корнях кок-сагыза. При гидролитическом расщеплении инулина образуется фруктоза.
