Glykosidová vazba

Obecný vzorec glykosidu, kde X může být kyslík, dusík, uhlík, síra nebo selen. Glykosidová vazba nebo také glykosidická vazba je typ kovalentní vazby, která spojuje molekulu sacharidů s další sloučeninou, která může být dalším sacharidem nebo jinou látkou. Sloučeniny, které obsahují glykosidovou vazbu, se nazývají glykosidy.

Glykosidová vazba, která se vytváří mezi poloacetalovou nebo poloketalovou skupinou sacharidu a hydroxylovou skupinou jiné sloučeniny, se nazývá O-glykosidová vazba. Může však vznikat i s jinými chemickými skupinami, jako jsou -NR1R2 (vznik N-glykosidů) nebo -CR1R2R3 (vznik C-glykosidů), -SR (vznik thioglykosidů), -SeR (vznik selenoglykosidů).

O-glykosidová vazba vzniká spojením sacharidů s hydroxylovou skupinou (-OH) jiného sacharidu, postranního řetězce aminokyselin, některých derivátů lipidů nebo i jiných látek obsahujících hydroxylovou skupinu.

N-glykosidová vazba vzniká spojením sacharidů s amino skupinou (-NH2), například s dusíkatou bází obsaženou v DNA nebo RNA.

Vznik glykosidové vazby

Poloacetal a poloketal

Poloacetal (hemiacetal) nebo poloketal (hemiketal) je chemická sloučenina, která vzniká adicí alkoholu na karbonylovou skupinu (aldehyd nebo keton). Předpona polo- naznačuje, že došlo k adici pouze jedné molekuly alkoholu. +more Soubor:HemiacetalFormation. png|Vznik poloacetalu (hemiacetalu) Soubor:Hemiketal formation. PNG|Vznik poloketalu (hemiketalu) Sacharidy obsahují karbonylovou skupinu (aldehydovou nebo ketonovou), která je schopná reagovat s hydroxylovou skupinou téže molekuly za tvorby cyklických poloacetalů nebo poloketalů. Jedná se o nukleofilní adici, kdy volný elektronový pár na kyslíku v -OH skupině atakuje parciálně kladně nabitý karbonylový uhlík. Nejstabilnější je pětičlenný kruh (furanóza) nebo šestičlenný kruh (pyranóza). Soubor:Aldosa-cetosa. jpg|Glukóza a fruktóza v lineárním zobrazení Soubor:D-glucose-2D-skeletal-hexagon. svg|Glukóza jako pyranóza v cyklickém zobrazení. Poloacetalový uhlík váže OH skupinu vlnovkou. Soubor:Alpha-d-fructose. svg|Fruktóza jako furanóza v cyklickém zobrazení. Poloketalový uhlík označen číslem 2.

Glykosidová vazba

Vznik O-glykosidové vazby. +more Glukóza a ethanol se spojují za vzniku ethylglukosidu a vody. Poloacetalová nebo poloketalová skupina sacharidů je schopna dále reagovat:.

* se skupinou -OH, například alkoholů, lipidů, jiných sacharidů za vzniku oligosacharidů nebo polysacharidů. Vazba se nazývá O-glykosidová. +more * ribózy a dusíkaté báze adeninu. se skupinou -NH2, například dusíkatých bází v DNA nebo RNA. Vazba se nazývá N-glykosidová.

Při této reakci se poloacetalová nebo poloketalová skupina mění na celkový acetal nebo ketal za vzniku glykosidu a vody. Tímto se cukr stabilizuje a ztrácí své redukční účinky.

Disacharidy

O-glykosidovými vazbami jsou spojeny disacharidy, které vznikají kondenzací dvou monosacharidů za odštěpení vody a jsou velmi důležitými sloučeninami všech živých organismů.

Maltóza

Vznik maltózy ze dvou glukóz, které mezi sebou vytvořily glykosidovou vazbu. +more Maltóza je disacharid složený ze dvou jednotek glukózy, které jsou spojeny O-glykosidovou vazbou (vazba α 1,4). Jedná se o redukující cukr, protože má volný poloacetal. Získává se hydrolýzou škrobu. Vznik sacharózy z glukózy a fruktózy, které mezi sebou vytvořily glykosidovou vazbu. .

Sacharóza

Sacharóza je disacharid složený z glukózy a fruktózy, které jsou spojeny O-glykosidovou vazbou (vazby α, β 1,2). Jedná se o neredukující cukr, protože nemá volný poloacetal. +more Je to nejrozšířenější disacharid, který obsahují všechny rostliny (například třtinový nebo řepný cukr).

Laktóza

Laktóza je disacharid složený z glukózy a galaktózy, které jsou spojeny O-glykosidovou vazbou (vazba β 1,4). Jedná se také o redukující cukr. +more Laktóza je obsažena v mléce savců (4. 8 % kravské, 6 % lidské).

Nukleosidy a nukleotidy

Rozdíl mezi nukleosidem a nukleotidem. +more N-glykosidová mezi sacharidem (pentóza) a bází. N-glykosidovými vazbami jsou spojeny sacharidy s dusíkatými bázemi za vzniku nukleosidů. Nukleotidy vznikají z nukleosidů fosforylací (navázáním fosfátu, tedy zbytku kyseliny fosforečné) na hydroxylovou skupinu sacharidů.

Nukleotidy jsou velmi důležitými sloučeninami všech živých organismů, neboť jsou základními stavebními kameny nukleových kyselin DNA a RNA. Účastní se buněčné komunikace, biologických syntéz a přenosu volné energie v buňce.

Další glykosidové vazby

S-glykosidová vazba je analogická k O-glykosidové vazbě. Nukleofilem je thiolová skupina -SH * C-glykosidová vazba je přímé spojení sacharidového atom uhlíku s atomem uhlíku jiné biochemické sloučeniny. +more Příkladem může být pseudouridin a nebo C-glykosylace proteinů.

Reference

Kategorie:Glykosidy