Monosacharidy: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
m →Význam monosacharidů: typo značka: editace z Vizuálního editoru |
přidána kapitola Konformace monosacharidů značka: editace z Vizuálního editoru |
||
Řádek 144:
Monosacharidy jsou přímé produkty fotosyntézy a je v nich nahromaděna energie slunečního záření. D-glukosa je tedy pro většinu organismů primárním zdrojem energie.
== Konformace monosacharidů ==
Jako [[Konformace|konformaci]] monosacharidu označujeme přesné prostorové uspořádání, které zaujímá jeho [[molekula]]. [[Konformace]] [[Molekula|molekuly]] je výsledkem sterických a elektronických interakcí, u monosacharidu je určena zejména pnutím uvnitř cukerného kruhu a orientací [[hydroxyl|hydroxylových skupin]]. Jednotlivé [[konformace]] mohou mezi sebou přecházet pseudorotací kolem jednoduchých vazeb cukerného kruhu a v [[roztok|roztoku]] jsou vždy zastoupeny poměrně v závislosti na své stabilitě. Jednotlivé [[konformace]] značíme obvykle velkým začátečním písmenem anglického názvu psaným kurzívou a čísly nebo symboly [[atom|atomů]] které se nacházejí pod nebo nad [[Rovina|rovinou]] vymezenou zbývajícími [[atom|atomy]]. Číslo atomu nacházející se nad touto rovinou píšeme horním indexem před symbol [[konformace]], číslo atomu nacházející se pod touto rovinou píšeme dolním indexem za symbol konformace. Například <sup>4</sup>''C''<sub>1</sub>.
=== Konformace pyranos ===
Nejstálejší a nejčastěji se vyskytující konformací pyranosových kruhů je židličková konformace (''C -'' chair) u které rozlišujeme dvě formy <sup>4</sup>''C''<sub>1</sub> a <sup>1</sup>''C''<sub>4</sub>. U konformace <sup>4</sup>''C''<sub>1</sub> je uhlík C-4 orientován nad rovinou určenou atomy C-2, C-3, C-5, O a uhlík C-1 se nachází pod touto rovinou. U konformace <sup>1</sup>''C''<sub>4</sub>, která je méně častá, je tomu právě naopak. Preferována bude vždy ta forma židličky, ve které je co nejvíce objemných substituentů vázáno ekvatoriálně. Lze tedy říci, že například židličková konformace <sup>4</sup>''C''<sub>1</sub> je ze všech aldohexos nejvýhodnější pro [[Glukóza|D-glukosu]], která má v této konformaci všechny [[hydroxyl|hydroxylové skupiny]] vázány ekvatoriálně. Naopak jedním z mála monosacharidů, který za normálních podmínek preferuje konformaci <sup>1</sup>''C''<sub>4</sub> je D-idopyranosa. Poněkud odlišná je situace na [[anomer|anomerním centru]], kde ekvatoriální pozice nemusí být vždy energeticky nejvýhodnější, může se zde totiž uplatňovat repulze volných elektronových párů [[anomer|anomerního]] [[hydroxyl|hydroxylu]] a cyklického atomu kyslíku, kterou označujeme jako [[anomerní efekt]].
[[Soubor:Chair conformations.png|centre|thumb|480x480px|Židličkové konformace α-D-glukosy.]]
Pyranosové kruhy se mohou taktéž vyskytovat ve vaničkové konformaci (''B'' - boat). Tato [[konformace]] však není za normálních podmínek příliš stabilní a vyskytuje se zřídka. Vaničková konformace spíše slouží k přechodu mezi jinými konformacemi nebo se vytváří přechodně v [[tranzitní stav|tranzitních stavech]] některých [[chemická reakce|reakcí]]. Hlavní příčinou nestability vaničky bývá sterická repulze substituentů na protilehlých atomech uhlíku kruhu. Mezi důležité vaničkové konformace patří <sup>1,4</sup>''B'', <sup>O,3</sup>''B'' a ''B''<sub>O,3</sub>.
[[Soubor:Boat conformations.png|centre|thumb|731x731px|Vaničkové konformace α-D-glukosy.]]
=== Konformace furanos ===
Furanosové kruhy jsou konformačně flexibilnější nežli kruhy pyranosové, což je dáno malým rozdílem v energiích jednotlivých konformací. Jednotlivé konformery tedy mohou mezi sebou snadno přecházet a v [[roztok|roztoku]] se tak i děje. Nejčastější [[Konformace|konformací]] pětičlenných kruhů jsou obálkové konformace (''E'' - envelope). Podle atomu, který vybočuje z [[rovina|roviny]] určené ostatními [[atom|atomy]] a směru kterým vybočuje rozlišujeme nejčastěji <sup>2</sup>E, E<sub>2</sub>, <sup>3</sup>E a E<sub>3</sub> obálkové konformace, které mezi sebou mohou v roztoku snadno přecházet. Zastoupení jednotlivých konformací se pro různé monosacharidy může lišit a je závislé zejména na substituci furanosového kruhu.
[[Soubor:Envelope conformations.png|centre|thumb|756x756px|Obálkové konformace α-D-ribosy.]]
== Reaktivita ==
| |||