السكريات الثنائية : (Disaccharides)

تتشكل السكريات الثنائية من وحدتين متشابهتين او مختلفتين من السكريات الاحادية ترتبط الواحدة بالاخرى برباط اوكسجيني من خلال المواقع (1 و 4) تنشأ سكريات ثنائية مختزلة كما في سكريات اللاكتوز والمالتوز، أو من خلال المواقع (1 و 2) لتكوين سكريات غير مختزلة كما هو الحال في السكروز.

تتشابه الخصائص العامة للسكريات المختزلة مع خصائص السكريات الاحادية، اذ تختزل السكريات الثنائية محاليل املاح النحاس القاعدية (مثل محلول فهلنك) كما تستطيع تكوين المركبات الكلايكوسيدية، وتستمتع بظاهرة تغيير التدوير الضوئي، اضافة الى تفاعلها مع الفنيل هايدرازين لتكوين مركبات الأوسازون، ويوجد هنالك فرقاً اساسياً بين هذين النوعين من السكريات، يتمثل في أن السكريات الثنائية المختزلة غير قادرة على اختزال خلات النحاس في المحيط المتعادل او قليل الحامضية (تفاعل بارفويد Barfoed Reaction)) في وقت قصير كما هو الحال في السكريات الأحادية.

ويمكن استثمار هذا التفاعل للتمييز بين السكريات الاحادية والثنائية المختزلة.

تتفكك السكريات الثنائية الى سكرين احاديين بمساعدة الانزيمات او بواسطة الاحماض، وبالامكان متابعة عملية التفكك هذه بقياس زيادة القوة الاختزالية للمركبات الناتجة. وأحسن مثال لدراسة هذه الحالة عملية تفكك السكروز وهو سكر غير مختزل، والذي يتميز بدرجة تدوير موجبة قدرها (66.0+) الى مكوناته الأساسية الفركتوز والكلوكوز وهما سكريين مختزليين في ناتج تتميز محصلة تدويرية بقيمة سالبة حيث تسمى هذه الظاهرة بظاهرة انقلاب التدوير (Inversion) وكما هو موضح في المعادلات التالية :

وسنقوم باستعراض اهم هذه السكريات :

1. السكروز (سكر القصب) : (Sucrose)

وهو السكر الاعتيادي المستعمل في الاغراض المنزلية، ويمكن الحصول عليه من عصارة النباتات السكرية مثل نبات البنجر وقصب السكر ويتبلور بسهولة من محاليله المائية وله دور هام في غذاء الإنسان وهو قابل للتخمر ومن السكريات غير المختزلة ولا يشكل الأوسازون.

يتكون السكروز من جزيئة واحدة من ألفا D-  كلوكوز مرتبطة بجزيئة من B – D فركتوز، حيث تتشكل الرابطة الكلوكوسيدية بين المجاميع المختزلة في كل من السكريين الاحاديين الكلوكوز والفركتوز بواسطة رباط أوكسجيني، وكما هو موضح في الشكل بطريقة هوارث (Haworth).

السكروز

تتضمن عملية تفكك السكروز بواسطة حامض أو انزيم الانفرتيز (Invertase) تحول تركيب الفركتوز من الشكل الخماسي – فيورانوز – الى الشكل السداسي – بيرانوز – لتتحول تبعاً لذلك درجة التدوير الضوئي من القيمة الموجبة الى القيمة السالبة.

2. اللاكتوز (سكر الحليب) : (Lactose)

يوجد سكر اللاكتوز في الحليب، ويحضر في غدد الحيوانات اللبنية من سكر الكلوكوز الموجود في الدم، ويوجد بنسبة (5 – 8%) في حليب المرأة وبنسبة (4-6%) في حليب البقر، ينحل بصعوبة في الماء ويتم الحصول عليه من عملية تخثر الحليب. اللاكتوز سكر صلب أبيض اللون ينصهر عند درجة (203)̊ م مع التكسر وهو من السكريات الذائبة في الماء.

تتألف جزيئة سكر اللاكتوز من جزيئة واحدة من ألفا – D كلوكوز واخرى من بيتا – D –  كلاكتوز وذرة الكربون الرابعة في الكلوكوز. يعتبر سكر اللاكتوز من السكريات المختزلة، بسبب احتفاظ السكر بالنهاية المختزلة في جزء الكلوكوز، وبخلاف السكروز يمكن كتابة تركيب اللاكتوز بهيئة ألف او بيتا اعتمادا على موقع المجموعة الهيدروكيسلية في النهاية المختزلة، والشكل التالي يمثل تركيب سكر اللاكتوز وفق طريقة هوارث (Haworth).

وبالامكان كتابة الشكل (B) للاكتوز بعد وضع مجموعة الهيدروكسيل على ذرة الكربون (1) في جزء الكلوكوز أعلى الصورة.

3. المالتوز (سكر الشعير) : (Maltose)

يوجد هذا السكر في الحبوب، ينحل بشكل جيد في الماء، ويتبلور في المحاليل المائية. ينتج كمركب وسطي خلال عملية تحلل النشا بواسطة أنزيم الأميليز. يتألف تركيب جزيئة المالتوز من جزيئيتين من سكر الكلوكوز، ترتبط ذرة الكربون رقم (4) في أحداهما مع المجموعة المختزلة في ذرة الكربون رقم (1) من الجزيئة الثانية مكونة سكراً مختزلاً، وكما هو في سكر اللاكتوز يتواجد المالتوز على شكلين ألفا وبيتا اعتماداً على موقع المجموعة الهيدروكيسلية المختزلة. يهضم المالتوز بسهولة، ويتعرض لفعل التخمر لاحتوائه على رابطة (a – الكليكوسيدية). الشكل التالي يوضح التركيب الكيميائي مرسوماً وفق طريقة هاورث :

4. سليوبيوز : (Cellubiose)

وهو سكر ثنائي مشابه لسكر المالتز، مع ان الارتباط الكلايكوسيدي بين وحدتي السكر قد يكون بين المجموعة المختزلة في ذرة الكربون رقم (1) في السكر الأول وأي موقع في السكر الثاني، الا ان الارتباط الشائع والمنتشر هو بيتا (1 – 4). يتكون السيلوبيوز خلال تحلل جزيئة السليلوز، وهو سكر مختزل لاحتوائه على مجموعة كاربونيل حرة. يتواجد هذا السكر على شكلين ألفا وبيتا اعتمادا على موقع المجموعة الهيدروكيسلية المختزلة.