Cukry redukujące i nieredukujące

1. Cukry redukujące

W ostatnim poście o polisacharydach pojawiło się przemycone sprytnie zagadnienie na temat tego czy dany cukier jest redukujący czy też nie. Zastanówmy się, o co tu może chodzić.

Skoro cukier jest redukujący to znaczy, że musi coś redukować. W takim razie skoro on powoduje, że coś się redukuje, to sam musi się utleniać. Więc żeby taki cukier był redukujący to musi potrafić się utlenić. I tyle!

Pamiętamy, że monosacharydy dzieliły się na aldozy (zawierające grupę aldehydową) oraz ketozy (zawierające grupę ketonową). Aldehydy mogły się utleniać do kwasu karboksylowego (próba Tollensa czy Trommera), natomiast ketony nie i tak też można było te dwie grupy funkcyjne od siebie odróżnić.

Ale, ale! Okazuje się, że wszystkie monosacharydy dają pozytywny wynik w tych próbach, utleniając się do kwasów, a zatem są cukrami redukującymi!

Wszystkie monosacharydy są cukrami redukującymi.

Zapamiętaj!

Zostało to wytłumaczone w podrozdziale w którym staraliśmy się odróżnić glukozę od fruktozy,  przypomnij sobie!

Jednak dwucukry też mogą być redukujące. Zabawa polega na tym, aby znaleźć tak zwane ugrupowanie hemiacetalowe. Jeśli takiego nie ma, to znaczy, że cukier nie będzie redukujący. 

Rozpoznanie hemiacetalu w cukrach będzie decydujące podczas decyzji czy mamy cukry redukujące czy nieredukujące.
Maltoza i celobioza to cukry redukujące, ponieważ mają ugrupowanie hemiacetalowe, które pozostaje w równowadze z otwartołańcuchową formą aldehydową (a to można utlenić).

2. Cukry nieredukujące

Cukry nieredukujące będziemy natomiast rozpoznawać po tym, że mają tylko ugrupowania acetalowe (i nie mają ugrupowań hemiacetalowych). Klasycznym przykładem będzie sacharoza.

Jest jeszcze jedno ale. Może się przydarzyć taka sytuacja, że cukier będzie miał ugrupowanie hemiacetalowe (czyli teoretycznie powinien być redukujący), ale i tak zaliczymy go do nieredukujących. Będzie tak wtedy, jeśli sam cukier będzie bardzo duży (polisacharyd). Wtedy np. hemiacetal znajdzie się tylko raz czy dwa razy w całej cząsteczce cukru, a ugrupowań acetalowych będzie np. 2500. Wtedy jest to cukier nieredukujący i tak właśnie jest np. ze skrobią.

Można to sobie wyobrazić jako sytuację, w której odczynnik Tollensa musi szukać ugrupowania hemiacetalowego, tylko po prostu nie może na nie trafić, bo wszędzie wokół same ugrupowania acetalowe! To dosłownie jak szukanie igły w stogu siana – mała szansa, że znajdziemy i dlatego takie cukry są nieredukujące. 

Amyloza i sacharoza to przykłady cukrów nieredukujących. W sacharozie mamy jedynie ugrupowanie acetalowe, nie ma tam hemiacetalu więc jest to cukier nieredukujący. W amylozie teoretycznie mamy ugrupowanie hemiacetalowe, ale jest przytłaczająca większość grup acetalowych, skąd brak jej właściwości redukujących.
Amyloza nieco dokładniej. Na jednym końcu faktycznie pojawi się hemiacetal, ale zobacz jaką mamy dominację acetali. W tak dużej cząsteczce ciężko byłoby znaleźć ten jeden, jedyny hemiacetal, dlatego amylozę zaliczamy do cukrów nieredukujących. 

Leave a Reply

%d bloggers like this: