background image

Monosaccharides
and their reactions

By

Assistant. Prof   Dr. Ban Mahmood Shaker Al-joda


background image

Monosaccharides (Simple Sugar)

A carbohydrate  that cannot be split or hydrolyzed  into 
smaller carbohydrates

Monosaccharides

are carbohydrates  with:

The simplest carbohydrates 

3-9 carbon atoms

A carbonyl  group (aldehyde  or ketone)

Several  hydroxyl  groups

C

n

(H

2

O)

n

C

n

H

2n

O

n

C ─ H

H─ C ─ OH

│         

H─ C ─ OH

CH

2

OH


background image

Monosaccharides and their 

reactions

Oxidation-Reduction.

Required for their 

complete metabolic breakdown.

Esterification.

Production of phosphate      

esters.

Amino derivatives.

Used to produce 

structural components and glycoprotein.

Glycoside formation.

Linkage of 

monosaccharides to form 

polysaccharides.


background image

1-Amino sugar

(replacement of one 

hydroxyl

group by  

amino

group e.g, 

glucose amine

(in 

glycoprotein and glycolipid and 

glycosaminoglycan

a heteropolysaccharide

erythromicine(antibiotic)

-D-glucose                  -D-2-aminoglucose

(glucosamine)


background image

Uses for amino sugars.

Structural components of bacterial cell 

walls.

A major structural unit of 

chondroitin

sulfate

- a component of cartilage.

Component of 

glycoprotein

and 

glycolipids

.


background image

amino sugar - an amino group substitutes for a 
hydroxyl. An example is glucosamine. 
The amino group may be acetylated, as in                     

N-acetylglucosamine

.


background image

2-Phosphate ester in metabolism.

3- Oxidation  of glucose at carbon one , give 
(

aldonic

) gluconic acid this is the bases of 

Benedict

and 

Fehling

,reaction in  

detection

of 

glucose

in 

urine

the sugars are called 

reducing sugar.

When the 

anomeric

cabon

form bond

with 

another molecule the sugar is 

non reducing 


background image

while oxidation at carbon 6 give (

uronic

glucuronic important in detoxification 
reaction and in glycosaminoglycan a 
heterpolysaccharide

4- Reduction of glucose at carbon one ,give  
sugar alcohol  sorbitol (which  in high level 
as in diabetic leads to cataract formation) 


background image

Some important Monosaccharides

Glucose 

(Dextrose) 

(C

6

H

12

O

6

, aldohexose) 

– Blood sugar           

The most abundant monosaccharide

Is found in fruits, vegetables, 

corn syrup, and honey.

Is found in disaccharides such as sucrose, lactose, and maltose.

Makes up polysaccharides such as starch, cellulose, and glycogen


background image

Glucose 

(Dextrose) 

Normal blood  glucose  levels  are 

70-110 mg/dL

.

Excess  glucose is 

stored 

as the polysaccharide 

glycogen 

or as 

fat

.

-

Insulin 

(a protein produced  in the pancreas)

regulates  blood  glucose levels  by stimulating the 
uptake of glucose  into tissues or the formation of 
glycogen.

- Patients with 

diabetes 

produce insufficient insulin to 

adequately  regulate blood  sugar levels, so they must 

monitor their diet 

and/or 

inject insulin daily

.


background image

Some important Monosaccharides

Fructose 

(C

6

H

12

O

6

, ketohexose),

Is the sweetest of the carbohydrates.

Is found in fruit juices and honey (fruit sugar). 

In bloodstream, it is converted to its isomer, glucose.

Is bonded to glucose in sucrose (a disaccharide known as table 

sugar).


background image

Oxidation of Sugars

Under mild oxidation conditions 
(hypobromous acid, Br2/H2O), the aldehyde 
group is oxidized  to carboxyl  group to produce 

aldonic acid 

. Thus, glucose is oxidized  to 

gluconic acid, mannose to mannonic acid and 
galactose to galactonic acid.


background image

When aldehyde  group is protected,  and the 
molecule is oxidized,  the last carbon becomes 
COOH group to produce 

uronic acid

. Thus glucose 

is oxidized  to glucuronic acidmannose to 
mannuronic acid and galactose to galacturonic acid. 
The glucuronic acid is used by the body  for 
conjugation  with insoluble molecules to make them 
soluble in water for detoxification  purpose  and also 
for synthesis of heteropolysaccharides.


background image

Under strong oxidation conditions (nitric acid+ heat),
the first and last carbon atoms are coexisting
oxidized to form dicarboxylic acids, known as

saccharic acids

.Glucose is thus oxidized to

glucosaccharic acid, mannose to mannaric acid and
galactose to mucic acid. The mucic acid forms
insoluble crystals, and is the basis for a test for
identification of galactose.


background image

Oxidative  products of glucose


background image

Reduction of Monosaccharides


background image

Reference

TEXTBOOK OF BIOCHEMISTRY For Medical Students  (Sixth 

Edition) .

DM VASUDEVAN  MBBS MD FAMS FRCPath Distinguished Professor of 

Biochemistry  College of Medicine, Amrita Institute of Medical  Sciences, 
Cochin, Kerala (Formerly Principal, College of Medicine,  Amrita, Kerala) 
(Formerly, Dean, Sikkim Manipal Institute of Medical  Sciences, Gangtok, 
Sikkim) E-mail: dmvasudevan@yahoo.co.in




رفعت المحاضرة من قبل: علي الشبري
المشاهدات: لقد قام 3 أعضاء و 91 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل