Hiilihydraatit diabetekselle
Sokerit (sakkaridit, hiilihydraatit) ovat luonnossa yleisiä orgaanisia yhdisteitä. Ne ovat peräisin moniarvoisista alkoholeista. Molekyylien koon ja rakenteen mukaan ne on jaettu kahteen ryhmään: yksinkertaiset sokerit (monosakkaridit) ja monimutkaiset (nämä sisältävät disakkarideja ja polysakkarideja).
Tyypillisten funktionaalisten ryhmien läsnäolo erottaa polyatomiset (hydroksyyli) ryhmät, jotka ovat osa kaikkia sakkarideja, lisäksi: aldoosit - joissa on aldehydiryhmiä ja - ketoniryhmät.
Lue lisää erityyppisistä hiilihydraateista alla olevista artikkeleista, jotka olen kerännyt tästä aiheesta.
Hiilihydraatit ovat orgaanisia yhdisteitä, useimmiten luonnollista alkuperää, koostuen vain hiilestä, vedystä ja hapesta. Hiilihydraateilla on valtava rooli kaikkien elävien organismien elämässä. Tämä orgaanisten yhdisteiden luokka sai nimensä, koska ensimmäisillä ihmisen tutkimilla hiilihydraateilla oli yleinen kaava muodossa Cx (H2O) y.
Nuo. niitä pidettiin tavanomaisesti hiilen ja veden yhdisteinä. Myöhemmin kuitenkin kävi ilmi, että joidenkin hiilihydraattien koostumus poikkeaa tästä kaavasta. Esimerkiksi hiilihydraatilla, kuten deoksiriboosilla, on kaava C5H10O4. Samaan aikaan on joitain yhdisteitä, jotka vastaavat muodollisesti kaavaa Cx (H20) y, mutta eivät liity hiilihydraatteihin, kuten formaldehydi (CH20) ja etikkahappo (C2H402).
Termi "hiilihydraatit" on kuitenkin historiallisesti liitetty tähän yhdisteryhmään, ja siksi sitä käytetään laajalti aikamme.
Hiilihydraattien luokitus
Riippuen hiilihydraattien kyvystä hajota hydrolyysin aikana muihin hiilihydraateihin, joilla on pienempi molekyylipaino, ne jaetaan yksinkertaisiin (monosakkaridit) ja monimutkaisiin (disakkaridit, oligosakkaridit, polysakkaridit). Kuten arvata voi, yksinkertaisista hiilihydraateista, ts. monosakkarideja, on mahdotonta saada hydrolyysillä hiilihydraatteja, joiden molekyylipaino on vielä pienempi.
Kun yksi disakkaridimolekyyli hydrolysoidaan, muodostuu kaksi monosakkaridimolekyyliä, ja kun minkä tahansa polysakkaridin molekyyli on täysin hydrolysoitu, saadaan monia monosakkaridimolekyylejä.
Monosakkaridien kemialliset ominaisuudet esimerkillä glukoosista ja fruktoosista
Kuten näette, sekä glukoosimolekyyli että molekyyli sisältävät 5 hydroksyyliryhmää, ja siksi niitä voidaan pitää moniarvoisina alkoholeina. Glukoosimolekyyli sisältää aldehydiryhmän, so. itse asiassa glukoosi on moniarvoinen aldehydialkoholi. Fruktoosin tapauksessa molekyylistä löytyy ketoniryhmä, ts. fruktoosi on polyatominen keto-alkoholi.
Glukoosin ja fruktoosin kemialliset ominaisuudet karbonyyliyhdisteinä
Kaikki monosakkaridit voivat reagoida katalyyttien läsnä ollessa vedyn kanssa. Tässä tapauksessa karbonyyliryhmä pelkistetään alkoholihydroksyyliryhmäksi. Glukoosimolekyylin koostumus sisältää aldehydiryhmän, ja siksi on loogista olettaa, että sen vesiliuokset antavat kvalitatiivisia reaktioita aldehydeille.
Huomio!
Todellakin, kuumennettaessa glukoosin vesiliuosta juuri saostetulla kupari (II) -hydroksidilla, kuten minkä tahansa muun aldehydin tapauksessa, liuoksesta saostuu tiilenpunainen kupari (I) -oksidin sakka. Tässä tapauksessa glukoosin aldehydiryhmä hapetetaan karboksyyliryhmäksi - muodostuu glukonihappo. Myös glukoosi pääsee "hopeapeilireaktioon", kun se altistetaan hopeaoksidin ammoniakkiliuokselle.
Toisin kuin edellisessä reaktiossa, glukonihapon sijaan muodostuu sen suola - ammoniumglukonaatti, koska liuenneessa on liuennutta ammoniakkia. Fruktoosi ja muut monosakkaridit, jotka ovat polyatomisia ketoalkoholeja, eivät osallistu kvalitatiivisiin reaktioihin aldehydeihin.
Glukoosin ja fruktoosin kemialliset ominaisuudet moniarvoisina alkoholeina
Koska monosakkaridien, mukaan lukien glukoosi ja fruktoosi, molekyyleissä on useita hydroksyyliryhmiä. Ne kaikki antavat laadullisen reaktion moniarvoisille alkoholeille. Erityisesti juuri saostunut kupari (II) -hydroksidi liukenee monosakkaridien vesiliuoksiin. Tässä tapauksessa muodostuu Cu (OH) 2: n sinisen sakan sijasta tummansininen monimutkaisten kupariyhdisteiden liuos.
Disakkaridit. Kemiallisia ominaisuuksia
Disakkaridit ovat hiilihydraatteja, joiden molekyylit koostuvat kahdesta monosakkariditähteestä, jotka on liitetty kahden puoliasetaalihydroksyylin tai yhden alkoholihydroksyylin ja yhden puoliasetaalihydroksyylin kondensaatiossa. Tällä tavalla muodostuneita sidoksia monosakkaridien tähteiden välillä kutsutaan glykosideiksi. Suurin osa disakkarideista voidaan kirjoittaa nimellä C12H22O11.
Yleisin disakkaridi on tuttu sokeri, jota kemistit kutsuvat sakkaroosiksi. Tämän hiilihydraatin molekyyli muodostuu yhden glukoosimolekyylin ja yhden fruktoosimolekyylin syklisistä tähteistä. Disakkariditähteiden välinen sidos toteutuu tässä tapauksessa johtuen veden poistumisesta kahdesta puoliasetaalihydroksyylistä.
Koska monosakkariditähteiden välinen sidos muodostuu kahden asetaalihydroksyylin kondensaatiossa, sokerimolekyylin on mahdotonta avata mitään renkaista, so. siirtyminen karbonyylimuotoon on mahdotonta. Tältä osin sakkaroosi ei kykene tuottamaan kvalitatiivisia reaktioita aldehydeille.
Tällaisia \u200b\u200bdisakkarideja, jotka eivät anna kvalitatiivisia reaktioita aldehydeille, kutsutaan pelkistämättömiksi sokereiksi. On kuitenkin olemassa disakkarideja, jotka antavat laadullisen vasteen aldehydiryhmälle. Tämä tilanne on mahdollinen, kun yhden alkuperäisen monosakkaridimolekyylin aldehydiryhmän hemiasetaalihydroksyyli pysyy disakkaridimolekyylissä.
Erityisesti maltoosi reagoi hopeaoksidin ja kupari (II) hydroksidin kaltaisten aldehydien ammoniakkiliuoksen kanssa.
Disakkaridit moniarvoisina alkoholeina
Disakkaridit, jotka ovat moniarvoisia alkoholeja, antavat sopivan laadullisen reaktion kupari (II) -hydroksidin, ts. kun niiden vesiliuos lisätään juuri saostettuun kupari (II) -hydroksidiin, veteen liukenematon sininen sakka Cu (OH) 2 liukenee muodostaen tummansinisen liuoksen.
Polysakkaridit. Tärkkelys ja selluloosa
Polysakkaridit ovat monimutkaisia \u200b\u200bhiilihydraatteja, joiden molekyylit koostuvat suuresta määrästä glykosidisidoksilla kytkettyjä monosakkariditähteitä. Polysakkarideille on toinen määritelmä. Polysakkarideja kutsutaan monimutkaisiksi hiilihydraateiksi, joiden molekyylit muodostavat täydellisen hydrolyysin jälkeen suuren määrän monosakkaridimolekyylejä.
Yleensä polysakkaridien kaava voidaan kirjoittaa muodossa (C6H11O5) n. Tärkkelys on aine, joka on valkoinen amorfinen jauhe, liukenematon kylmään veteen ja osittain liukenee kuumaan veteen muodostaen kolloidiliuoksen, jota kutsutaan tärkkelyspastaksi jokapäiväisessä elämässä.
Tärkkelys muodostuu hiilidioksidista ja vedestä fotosynteesin aikana kasvien vihreissä osissa auringonvalon vaikutuksesta. Suurimmat tärkkelysmäärät löytyvät perunan mukuloista, vehnästä, riisistä ja maissijyvistä. Tästä syystä nämä tärkkelyslähteet ovat raaka-aine sen tuotannolle teollisuudessa.
Selluloosa on aine, joka puhtaassa tilassa on valkoinen jauhe, liukenematon joko kylmään tai kuumaan veteen. Toisin kuin tärkkelys, selluloosa ei muodosta tahnaa. Suodatinpaperi, puuvillavilla, poppeli-nukka koostuvat käytännössä puhtaasta selluloosasta.
Sekä tärkkelys että selluloosa ovat kasvituotteita. Heidän roolinsa kasvielämässä ovat kuitenkin erilaiset. Selluloosa on pääasiassa rakennusmateriaali, erityisesti se muodostaa pääasiassa kasvisolujen kalvot. Tärkkelyksellä on toisaalta pääasiassa varastointi-, energiatoiminto.
Lähde: https://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/uglevody
Hiilihydraattien tyypit
Hiilihydraatteja on kolme päätyyppiä:
- Yksinkertaiset (nopeat) hiilihydraatit tai sokerit: mono- ja disakkaridit
- Monimutkaiset (hitaat) hiilihydraatit: oligo- ja polysakkaridit
- Ruoansulatamattomat eli kuituiset hiilihydraatit määritellään ravintokuiduiksi.
Sahara
Sokereita on kahta tyyppiä:
- Monosakkaridit - Monosakkaridit sisältävät yhden sokeriryhmän, kuten glukoosin, fruktoosin tai galaktoosin.
- disakkaridit - disakkarideja muodostuu kahden monosakkaridin jäännöksistä, ja niitä edustavat erityisesti sakkaroosi (tavallinen ruokasokeri) ja laktoosi.
Monimutkaiset hiilihydraatit
Polysakkaridit ovat hiilihydraatteja, jotka sisältävät vähintään kolme yksinkertaisten hiilihydraattien molekyyliä. Tämän tyyppisiin hiilihydraatteihin kuuluvat erityisesti dekstriinit, tärkkelykset, glykogeenit ja selluloosat. Polysakkaridien lähteitä ovat vilja, palkokasvit, perunat ja muut vihannekset.
Lähde: http://sportwiki.to/%D0%92%D0%B8%D0%B4%D1%8B_%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE % D0% B4% D0% BE% D0% B2
Hiilihydraatit, monosakkaridit, polysakkaridit, maltoosi, glukoosi, fruktoosi
Hiilihydraatit
Hiilihydraatit ovat suuri ryhmä orgaanisia yhdisteitä, joilla on tärkeä rooli kehon elämässä. Hiilihydraatit ovat yleisiä pääasiassa kasvikunnassa. Ihmiskeho tarvitsee 400-500 g hiilihydraatteja päivässä (mukaan lukien vähintään 80 g sokereita). Ne ovat tärkeä energialähde.
Hedelmien sisältämien hiilihydraattien sulavuus on 90%; ja maitotuotteet - 98; pöytäsokerissa - 99%. Esimerkkejä hiilihydraateista ovat glukoosi (C6H2O6) tai rypälesokeri, joka on niin nimetty sen suuren pitoisuuden vuoksi; ruokosokeriruokosokeri (C6H22011); tärkkelys ja selluloosa (SbN10O5).
Nämä aineet koostuvat hiilestä, vedystä ja hapesta. Lisäksi kahden viimeisen alkuaineen suhde on sama kuin vedessä, toisin sanoen kahdella vetyatomilla on yksi happiatomi. Siksi hiilihydraatit ovat ikään kuin rakennettu hiilestä ja vedestä, joten niiden nimi. Hiilihydraatit jaetaan monosakkarideihin (kuten glukoosi) ja polysakkarideihin.
Polysakkaridit puolestaan \u200b\u200bjaetaan pienimolekyylipainoisiin eli oligosakkarideihin (niiden edustaja on sokerijuurikkaan sokeri) ja suuriin molekyylipainoihin, kuten tärkkelys - pieni ja selluloosa. Polysakkaridimolekyylit rakennetaan monosakkaridimolekyylien jäännöksistä ja hajotetaan yksinkertaisemmiksi hiilihydraateiksi hydrolyysin aikana.
Monosakkaridit
Monosakkarideista tärkeimmät ihmiskeholle ovat glukoosi, fruktoosi, galaktoosi jne. Kaikki ne ovat kiteisiä aineita, liukoisia veteen. Vapaa glukoosi löytyy monista hedelmistä. Sitoutuneessa tilassa se on kasveissa polysakkaridien muodossa (sakkaroosi, maltoosi, tärkkelys, dekstriini, selluloosa jne.). Teollisuudessa glukoosi saadaan tärkkelyksestä.
Vedetön glukoosi sulaa 146 ° C: n lämpötilassa, se liukenee helposti veteen, glukoosi on noin 2 kertaa vähemmän makea kuin sakkaroosi. Kun glukoosi altistetaan voimakkaille hapettimille, muodostuu sokerihappoa. Palautettuaan se menee heksahedriseksi alkoholiksi.
Huomio!
Hiilihydraatteja on kolme tyyppiä:
- monosakkaridit;
- disakkaridit;
- polysakkaridit.
Tärkeimmät monosakkaridit ovat glukoosi ja fruktoosi, jotka koostuvat yhdestä molekyylistä, minkä vuoksi nämä hiilihydraatit hajoavat nopeasti ja pääsevät välittömästi verenkiertoon. Aivosolut "syötetään" energialla glukoosin ansiosta: esimerkiksi aivoihin tarvittava päivittäinen glukoosinopeus on 150 g, mikä on neljäsosa tämän elintarvikkeesta päivässä saadun hiilihydraatin kokonaismäärästä.
Yksinkertaisten hiilihydraattien erikoisuus on, että nopeasti prosessoituna ne eivät muutu rasvoiksi, kun taas monimutkaisia \u200b\u200bhiilihydraatteja (jos niitä kulutetaan liikaa) voidaan varastoida kehoon rasvana. Monosakkarideja on runsaasti monissa hedelmissä ja vihanneksissa sekä hunajaa.
Näitä hiilihydraatteja, jotka sisältävät sakkaroosia, laktoosia ja maltoosia, ei voida kutsua monimutkaisiksi, koska ne sisältävät kahden monosakkaridin jäännöksiä. Disakkaridien sulaminen kestää kauemmin kuin monosakkaridit.
Mielenkiintoinen fakta! On osoitettu, että lapset ja nuoret reagoivat puhdistettujen (tai puhdistettujen) elintarvikkeiden lisääntyneeseen hiilihydraattien saantiin, ns. Yliaktiiviseen (tai hyperaktiiviseen) käyttäytymiseen. Poistamalla ruokavaliosta jatkuvasti sokerit, valkoiset jauhot, pasta ja valkoinen riisi, käyttäytymishäiriöt vähenevät merkittävästi.
Samanaikaisesti on tärkeää lisätä tuoreiden vihannesten ja hedelmien, palkokasvien, pähkinöiden, juuston kulutusta. Disakkarideja löytyy maitotuotteista, pastasta ja puhdistettua sokeria sisältävistä tuotteista. Polysakkaridimolekyylit sisältävät kymmeniä, satoja ja joskus tuhansia monosakkarideja.
Polysakkaridit (nimittäin tärkkelys, kuitu, selluloosa, pektiini, inuliini, kitiini ja glykogeeni) ovat tärkeimpiä ihmiskeholle kahdesta syystä:
- niiden pilkkoutuminen ja imeytyminen kestää kauan (toisin kuin yksinkertaiset hiilihydraatit);
- sisältää monia hyödyllisiä aineita, kuten vitamiineja, mineraaleja ja proteiineja.
Kasvikuiduissa on monia polysakkarideja, minkä seurauksena yksi raaka- tai keitettyihin vihanneksiin perustuva ateria voi melkein täysin tyydyttää kehon päivittäisen tarpeen energianlähteinä.
Polysakkaridien ansiosta ensinnäkin tarvittava sokeritaso säilyy, ja toiseksi aivot saavat tarvittavan ravinnon, mikä ilmenee lisääntyneenä keskittymiskykynä, parempana muistina ja lisääntyneenä henkisenä aktiivisuutena. Polysakkarideja löytyy vihanneksista, hedelmistä, jyvistä ja eläinten maksasta.
Hiilihydraattien edut:
- Stimuloidaan ruoansulatuskanavan peristaltiikkaa.
- Myrkyllisten aineiden ja kolesterolin imeytyminen ja poistaminen.
- Tarjoaa optimaaliset olosuhteet normaalin suoliston mikroflooran toiminnalle.
- Immuunijärjestelmän vahvistaminen.
- Aineenvaihdunnan normalisointi.
- Oikean maksan toiminnan varmistaminen.
- Varmistetaan jatkuva sokerin virtaus vereen.
- Kasvainten kehittymisen ehkäisy mahassa ja suolistossa.
- Vitamiinien ja kivennäisaineiden täydentäminen.
- Energian tarjoaminen aivoihin ja keskushermostoon.
- Edistetään endorfiinien tuotantoa, joita kutsutaan "ilohormoneiksi".
- Premenstruaalisen oireyhtymän ilmenemisen helpottaminen.
Päivittäinen hiilihydraattitarve
Hiilihydraattien tarve riippuu suoraan henkisen ja fyysisen toiminnan voimakkuudesta, keskimäärin 300-500 g päivässä, josta vähintään 20 prosentin tulisi olla helposti sulavia hiilihydraatteja. Iäkkäiden ihmisten tulisi sisällyttää päivittäiseen ruokavalioonsa enintään 300 g hiilihydraatteja, kun taas helposti sulavien hiilihydraattien määrän tulisi vaihdella 15 ja 20 prosentin välillä.
Lihavuuden ja muiden sairauksien yhteydessä on välttämätöntä rajoittaa hiilihydraattien määrää, ja tämä tulisi tehdä asteittain, mikä antaa keholle mahdollisuuden sopeutua muuttuneeseen aineenvaihduntaan ilman ongelmia. Rajoitus on suositeltavaa aloittaa 200 - 250 g: lla päivässä viikon ajan, minkä jälkeen ruoan mukana toimitettujen hiilihydraattien määrä nostetaan 100 grammaan päivässä.
Hiilihydraattien saannin voimakas lasku pitkällä aikavälillä (samoin kuin niiden puute ruokavaliossa) johtaa seuraavien häiriöiden kehittymiseen:
Luetellut ilmiöt häviävät sokerin tai muiden makeiden elintarvikkeiden nauttimisen jälkeen, mutta tällaisten elintarvikkeiden saanti on annettava, mikä suojaa kehoa ylimääräisten kilojen lisääntymiseltä. Ruokavaliossa oleva hiilihydraattien (erityisesti helposti sulavien) määrä, joka vaikuttaa sokerin lisääntymiseen, on haitallista keholle, minkä seurauksena osaa hiilihydraateista ei käytetä, mikä johtaa rasvan muodostumiseen, mikä aiheuttaa ateroskleroosin, sydän- ja verisuonitautien, ilmavaivojen, diabetes mellituksen, liikalihavuuden ja karieksen.
Mitkä elintarvikkeet sisältävät hiilihydraatteja?
Alla olevasta hiilihydraattiluettelosta jokainen voi muodostaa täysin monipuolisen ruokavalion (koska tämä ei ole täydellinen luettelo hiilihydraatteja sisältävistä elintarvikkeista). Hiilihydraatteja löytyy alla olevista elintarvikkeista:
Vain tasapainoinen ruokavalio antaa keholle energiaa ja terveyttä. Mutta tätä varten sinun on järjestettävä ruokavaliosi oikein. Ja ensimmäinen askel terveelliseen ruokavalioon on monimutkainen hiilihydraatti-aamiainen. Joten osa täysjyväpuuroa (ilman kastikkeita, lihaa ja) antaa keholle energiaa vähintään kolmen tunnin ajan.
Syömällä yksinkertaisia \u200b\u200bhiilihydraatteja (me puhumme makeista leivonnaisista, erilaisista puhdistetuista tuotteista, makeasta kahvista ja teestä), puolestaan \u200b\u200bkoemme välittömän kylläisyyden tunteen, mutta samalla verensokeri nousee elimistössä jyrkästi, mitä seuraa nopea lasku, jota seuraa nopea tunne.
Miksi tämä tapahtuu?Tosiasia on, että haima on erittäin ylikuormitettu, koska se on eritettävä puhdistettujen sokerien käsittelemiseksi. Tämän ylikuormituksen seurauksena on sokeripitoisuuden lasku (joskus alle normaalin tason) ja nälän tunne.
Näiden rikkomusten välttämiseksi tarkastelemme kutakin hiilihydraattia erikseen, määrittelemällä niiden edut ja roolin kehon energian tuottamisessa.
Esimerkki yleisimmistä luonnossa esiintyvistä disakkarideista (oligosakkarideista) on sakkaroosi (juurikas- tai ruokosokeri).
Oligosakkaridit Ovatko kondensaatiotuotteita kahdesta tai useammasta monosakkaridimolekyylistä.
Disakkaridit - Nämä ovat hiilihydraatteja, jotka kuumennettaessa vedellä mineraalihappojen läsnä ollessa tai entsyymien vaikutuksesta hydrolysoituvat ja jakautuvat kahteen monosakkaridimolekyyliin.
Fysikaaliset ominaisuudet ja oleminen luonnossa
1. Se on väritön makean maun kite, joka liukenee hyvin veteen.
2. Sakkaroosin sulamispiste on 160 ° C.
3. Kun sula sakkaroosi kiinteytyy, muodostuu amorfinen läpinäkyvä massa - karamelli.
4. Sisältyy moniin kasveihin: koivun, vaahteran, porkkanan, melonin, samoin kuin sokerijuurikkaan ja sokeriruo'on mehuihin.
Rakenne ja kemialliset ominaisuudet
1. Sakkaroosin molekyylikaava - C12H22O11
2. Sakkaroosilla on monimutkaisempi rakenne kuin glukoosilla. Sakkaroosimolekyyli koostuu glukoosi- ja fruktoositähteistä, jotka on kytketty toisiinsa hemiasetaalihydroksyylien vuorovaikutuksessa (1 → 2) -glykosidisidos:
3. Hydroksyyliryhmien läsnäolo sakkaroosimolekyylissä voidaan helposti vahvistaa reaktiolla metallihydroksidien kanssa.
Jos sakkaroosiliuos lisätään kupari (II) -hydroksidiin, muodostuu kirkkaan sininen kuparisakaraattiliuos (moniarvoisten alkoholien kvalitatiivinen reaktio).
Videokokemus "Todiste hydroksyyliryhmien esiintymisestä sakkaroosissa"
4. Sakkaroosissa ei ole aldehydiryhmää: kuumennettaessa hopea (I) oksidin ammoniakkiliuoksella se ei tuota "hopeapeiliä"; kuparilla (II) hydroksidilla kuumennettaessa se ei muodosta punaista kupari (I) oksidia.
5. Sakkaroosi, toisin kuin glukoosi, ei ole aldehydi. Sakkaroosi, kun se on liuoksessa, ei mene "hopeapeilireaktioon", koska se ei kykene muuttumaan avoimeksi muodoksi, joka sisältää aldehydiryhmän. Tällaiset disakkaridit eivät kykene hapettumaan (toisin sanoen pelkistäviksi aineiksi) ja niitä kutsutaan ei palauta sokereita.
Videokokemus "Sakkaroosin pelkistyskyvyn puute"
6. Sakkaroosi on tärkein disakkarideista.
7. Se saadaan sokerijuurikkaasta (se sisältää enintään 28% sakkaroosia kuiva-aineesta) tai sokeriruo'osta.
Sakkaroosin reaktio veden kanssa.
Tärkeä sakkaroosin kemiallinen ominaisuus on kyky hydrolysoitua (kuumennettaessa vetyionien läsnä ollessa). Tässä tapauksessa glukoosimolekyyli ja fruktoosimolekyyli muodostetaan yhdestä sakkaroosimolekyylistä:
C12H22O11 + H20 t , H 2 NIIN 4 → C6H12O6 + C6H12O6
Videokokemus "Sakkaroosin hapan hydrolyysi"
Sakkaroosi-isomeerien joukosta, joilla on molekyylikaava C12H22O11, voidaan eristää maltoosi ja laktoosi.
Hydrolyysin aikana erilaiset disakkaridit jakautuvat monosakkarideihinsa niiden välisten sidosten rikkoutumisen vuoksi ( glykosidisidokset):
Disakkaridien hydrolyysireaktio on siis päinvastainen prosessi niiden muodostumiselle monosakkarideista.
Sakkaroosin käyttö
· Elintarvike;
Konditoriateollisuudessa
Keinotekoisen hunajan hankkiminen
Disakkaridit - nämä ovat sokerimaisia \u200b\u200bkompleksisia hiilihydraatteja, joiden molekyylit hajoavat hydrolyysin jälkeen kahdeksi monosakkaridimolekyyliksi. Molekyylikaava C12H22O11. Disakkarideja esiintyy luonnosta peräisin olevissa tuotteissa: sakkaroosia (juurikkaansokeria) suurina määrinä, jopa 28%, sokerijuurikkaissa; laktoosi (maitosokeri) - maidossa; trehaloosi (sienisokeri) - sienissä; maltoosi (mallas sokeri) muodostuu tärkkelyksen jne. osittaisesta hydrolyysistä.
Disakkaridit ovat rakenteeltaan glykosideja. Riippuen siitä, mikä toisen monosakkaridin hydroksyyli on mukana sidoksen muodostumisessa ensimmäisen monosakkaridin kanssa, disakkarideja on kahdenlaisia: pelkistävät (pelkistävät); ei palauta.
Disakkaridien vähentäminen kutsutaan glykosyyliglykooseiksi; näiden disakkaridien monosakkaridimolekyylien välinen sidos muodostuu yhden molekyylin hemiasetaalihydroksyylistä ja toisen molekyylin alkoholihydroksyylistä (useimmiten neljännen hiiliatomin kohdalla). Tärkeimmät edustajat: maltoosi, laktoosi, sellobioosi. Liuoksessa ne ovat tautomeerisissä muodoissa: syklinen (hemiasetaali) ja hydroksikarbonyyli (aldehydi).
laktoosi laktoosi
Rakenne.Disakkaridit voivat sisältää kahta identtistä tai erilaista monosakkaridia puoliasetaalimuodossa (syklisessä).
Täten maltoosimolekyyli (mallassokeri) koostuu kahdesta pyranoosimuodossa olevasta a-D-glukoosimolekyylistä, jotka on kytketty l-4-a-glykosidisidoksella.
Maltoosimolekyylin toisessa monosakkariditähteessä pidetään vapaata puoliasetaalihydroksyyliä. Tästä syystä maltoosia voi esiintyä liuoksena tautomeerisissä muodoissa: syklinen ja hydroksikarbonyyli, jotka ovat dynaamisessa tasapainossa keskenään.
maltoosi maltoosi
(puoliasetaalimuoto) (hydroksikarbonyylimuoto)
Kaikki pelkistävät disakkaridit (laktoosi, sellobioosi jne.) Perustuvat tähän periaatteeseen.
Disakkaridien pelkistämisen (pelkistämisen) ominaisuudet.Pelkistävät disakkaridit ovat kiteisiä aineita, jotka ovat helposti veteen liukenevia, makean maun ja hygroskooppisia. Näiden disakkaridien liuokset ovat neutraaleja ja niillä on optista aktiivisuutta. Kemiallisesti pelkistävillä disakkarideilla on aldehydien ominaisuuksia: ne antavat hopeapeilireaktion, pelkistävät Fehlingin nesteen, reagoivat karbonyyliryhmän reagenssien kanssa (fenyylihydratsiinin, hydroksyyliamiinin kanssa). Hemisiasetaalihydroksyylistä johtuen disakkaridit muodostavat glykosideja ja niillä on myös moniarvoisten alkoholien ominaisuuksia: ne alkyloivat, asyloivat reaktioita, antavat kvalitatiivisen reaktion moniarvoisille alkoholeille (liuottaa Cu (OH) 2).
maltoosi (aldehydimuoto) maltobionihappo
Tämä disakkaridiryhmä pystyy pelkistämään Ag +: n Ag0: ksi hopeapeilireaktiossa, Cu2 + - Cu + reaktiossa Fehlingin liuoksen kanssa, minkä vuoksi niitä kutsutaan pelkistäviksi disakkarideiksi. Kuten kaikki monimutkaiset hiilihydraatit, disakkaridit hydrolysoituvat mineraalihapoilla tai entsyymeillä.
C12H22O11 + H20 
2C 6N12O6
maltoosiglukoosi
Ei-pelkistävät disakkaridit kutsutaan glykosyyliglykosideiksi; näiden disakkaridien monosakkaridien välinen sidos muodostuu molempien puoliasetaalihydroksyylien osallistumisella, joten ne eivät voi siirtyä muihin tautomeerisiin muotoihin. Niiden tärkeimmät edustajat ovat sakkaroosi ja trehaloosi.
trehaloosisakkaroosi
Trehaloosimolekyyli koostuu kahdesta a-D-glukopyranoositähteestä, sakkaroosimolekyyli koostuu a-D-glukopyranoositähteestä ja β-D-fruktofuranoositähteestä. Koska tämän ryhmän disakkarideilla on sidos monosakkaridien välillä molempien puoliasetaalihydroksyylien takia, ne eivät voi tautomeerisesti muuttua oksikarbonyylimuodoksi, joten ne eivät voi reagoida karbonyyliryhmään, mukaan lukien aldehydiryhmä (ne eivät anna hopeapeilireaktiota, älä reagoida Fehlingin liuoksen kanssa). Tällaisilla disakkarideilla ei ole kykyä osoittaa pelkistäviä ominaisuuksia, joten niitä kutsutaan ei-pelkistäviksi disakkarideiksi. Niillä on moniarvoisten alkoholien ominaisuudet (liuottaa kuparihydroksidi, alkylointi- ja asylointireaktiot), aivan kuten kaikki monimutkaiset hiilihydraatit hydrolysoidaan mineraalihappojen läsnä ollessa tai entsyymien vaikutuksesta.
Sakkaroosin rakenne ja ominaisuudet.Sakkaroosi (juurikas sokeri) on yksi tunnetuimmista elintarvikkeista pitkään. Sakkaroosi eristettiin alun perin sokeriruo'osta ja myöhemmin sokerijuurikkaasta. Sakkaroosia löytyy myös monista muista kasveista (maissi, vaahtera, palmu jne.).
Sakkaroosin C12H22O11 molekyylikoostumus.
Sakkaroosimolekyyli koostuu kahdesta monosakkaridista: glukoosi a-D-pyranoosimuodossa ja fruktoosi β-D-furanoosimuodossa, yhdistettynä 1-2-glykosidisidoksella, johon osallistuu kaksi hemiasetaalista (glykosidihappoa) hydroksyyliä. Sakkaroosimolekyylissä ei ole vapaita puoliasetaalihydroksyylejä, joten se ei voi tautomeerisesti muuttua hydroksikarbonyylimuodoksi.
Kun sakkaroosi kuumennetaan yli 160 ° C: seen, se hajoaa osittain vapauttaen vettä ja muuttuen ruskeaksi - karamelliksi.
Sakkaroosin vesiliuos liuottaa kuparihydroksidia muodostaen kuparisakaraattiliuoksen, samalla kun sillä on moniarvoisten alkoholien ominaisuuksia. Kun sakkaroosiliuosta kuumennetaan mineraalihappojen läsnä ollessa, sakkaroosi hydrolysoituu, jolloin saadaan glukoosin ja fruktoosin seos yhtä suurina määrinä (keinotekoinen hunaja). Sakkaroosin hydrolyysimenetelmää kutsutaan inversio,koska tässä tapauksessa ratkaisun oikeassa pyörimisessä vasemmalle tapahtuu muutos.
Sakkaroosia käytetään laajalti elintarvikkeina makeisten, leipomotuotteiden, säilykkeiden, kompottien, hillojen jne. Valmistuksessa. Farmakologiassa sitä käytetään siirappien, seosten, jauheiden jne. Valmistamiseen.
Sakkaroosin ja korkeammien rasvahappojen estereillä on suuri pesuaine ja niitä käytetään teollisina pesuaineina. Nämä tuotteet ovat hajuttomia, täysin myrkyttömiä ja bakteerit tuhoavat ne kokonaan veden biologisen itsepuhdistuksen aikana.
Korkeampien rasvahappojen diestereitä ja sakkaroosia käytetään emulgointiaineina margariinin, lääkkeiden ja kosmetiikan tuotannossa.
Oktametyylisakkaroosia käytetään muoviteollisuudessa pehmittimenä.
Sakkaroosioktaasetaattia käytetään välikerroksena tripleksilasin tuotannossa.
Jätesokerintuotantoa (melassia) käytetään etyylialkoholin tuotantoon ja makeisteollisuudessa.
Oligosakkaridit - hiilihydraatit, joiden molekyylit sisältävät 2-10 monosakkariditähdettä, jotka on kytketty glykosidisidoksilla. Tämän mukaisesti erotetaan disakkaridit, trisakkaridit jne. Disakkaridit - monimutkaiset sokerit, joiden kukin molekyyli hajoaa hydrolyysillä kahdeksi monosakkaridimolekyyliksi. Disakkaridit yhdessä polysakkaridien kanssa ovat yksi tärkeimmistä hiilihydraattien lähteistä ihmisten ja eläinten ravinnossa. Rakenteen mukaan disakkaridit ovat glykosideja, joissa 2 monosakkaridimolekyyliä on kytketty glykosidisidoksella. Disakkarideista tunnetuimpia ovat maltoosi, laktoosi ja sakkaroosi. Maltoosi, joka on α-glukopyranosyyli- (1-\u003e 4) -α-glukopyranoosi, muodostuu välituotteena amylaasien vaikutuksesta tärkkelykseen (tai glykogeeniin), sisältää 2 tähdettä α-D-glukoosia (sokerin nimi, jonka hemiasetaalihydroksyyli on mukana muodostuksessa) glykosidisidos, päättyy nollaan).
Maltoosi
Maltoosimolekyylissä toisella glukoositähteellä on vapaa puoliasetaalihydroksyyli. Tällaisilla disakkarideilla on pelkistäviä ominaisuuksia. Yksi yleisimmistä disakkarideista on sakkaroosi, yleinen ruokasokeri. Sakkaroosimolekyyli koostuu yhdestä D-glukoositähteestä ja yhdestä D-fruktoositähteestä. Siksi se on α-glukopyranosyyli- (1-\u003e 2) -β-fruktofuranosidia:
Sakkaroosi
Toisin kuin useimmat disakkaridit, sakkaroosilla ei ole vapaata hemiasetaalihydroksyyliä eikä pelkistäviä ominaisuuksia. Sakkaroosin hydrolyysi johtaa käänteisen sokerin kutsutun seoksen muodostumiseen. Tätä seosta hallitsee voimakkaasti levogyraattifruktoosi, joka kääntää (kääntää) alkuperäisen sakkaroosin pyörivän liuoksen pyörimismerkin. Disakkaridilaktoosia löytyy vain maidosta ja se koostuu D-galaktoosista ja D-glukoosista. Tämä on β-galaktopyranosyyli- (1-\u003e 4) -glukopyranoosi:
Koska molekyylissä on vapaata hemiasetaalihydroksyyliä (glukoosijäännöksessä), laktoosi on yksi pelkistävistä disakkarideista. Luonnollisista trisakkarideista tunnetuin on raffinoosi, joka sisältää fruktoosin, glukoosin ja galaktoosin tähteitä. Raffinoosia löytyy suurina määrinä sokerijuurikkaista ja monista muista kasveista. Kasvikudoksissa läsnä olevat oligosakkaridit ovat yleensä koostumukseltaan erilaisia \u200b\u200bkuin eläinkudosten oligosakkaridit.
30 Kysymys. Heteropolysakkaridit
Kondroitiinisulfaatit - sydänventtiilien, nenän väliseinän, rustokudoksen komponentit. M. b. useita tyyppejä. Handroitiini - 4-sulfaatti ja 6-sulfaatti. Heteropolysakkaridi koostuu toistuvista disakkaridien yksiköistä P (D) -glukuranosyyli-1,3-P (D, N) -asetyyligalaktosamiini. Sulfaatti asemissa 4 ja 6.
Glaluronic Xylot - sisältyy sidekudoksiin, integumentaarisiin kudoksiin, on osa silmän lasiaista kehoa. Viskoosi aine suojaa hyvin silmäluita ulkoisilta vaikutuksilta. Hydrolysoituna muodostaa glukuronihapon ja N-asetyyliglukosamiinin. Sidos on 1,3-β-glykosidinen.
Hepariini –Vakaa antikoagulantti, joka on maksassa, pernassa, suojaa verta hyytymiseltä (1 mg hepariinia suojaa hyytymiseltä 500 ml) on läsnä monien solujen pinnalla ja solujen sisällä.
Lääketieteellisessä käytännössä sitä käytetään tromboosin, palovammojen hoitoon verensiirron aikana stabilointiaineena.
Koostumus sisältää toistuvia yksiköitä 6 sokerin N-asetyyliglukosamiinin, sen sulfojohdannaisen, asetyloimattoman johdannaisen tähteistä.
Homopolysakkaridit(tärkkelys, selluloosa, pektiini ja muut)
Hydrolyysi antaa glukoosia
Tärkkelys pilkotaan amylaasin (1,4-glykosidaasi) vaikutuksella, joka katkaisee a-1,4-glykosidisidokset.
Tärkkelys koostuu amyloosista (linerakenne ja amylopektiini) haaroittuneesta rakenteesta, mutta joka 25 fragmenttia.
Kaikki tärkkelykset eroavat amyloosiamylopektiinin määrästä.
Hapan hydrolyysi hajottaa tärkkelyksen dekstriineiksi (punainen väri). Jodilla väritys osoittaa pilkkoutumista. Jos väri on vaalea, pilkkominen on suurempi.
Glykogeeni muistuttaa amylopektiiniä (katkaisu jokaista 10-12 sidosta kohti) maksassa, lihaksissa on vararavinto.
Selluloosa on 1,4-p-glykosidisidos.
Pektiini sinulle - hedelmien, hedelmien, vihannesten polysakkaridit ovat galakturonihapon metyyliestereitä, sidos on 1,4-a-glykosidinen.
Glykosidit - hiilivetyjohdannaiset glykosidihydrolyysillä.
Amygdalin - osa manteleita. Glukoosi, joka on kytketty 1,6-β-glykosidisidoksilla.
Glykovanilliini (glukoosi, β-glykosidisidos).
Sinigrin (osa sinappia).
Neuramiinihappo - pyruviinihapon ja N-asetyylimonosamiinin kondensaatiotuote. Se on osa gangmozideja (lipideissä).
Muraanihappo (osa bakteerien seinämiä).
Solariumsaaret - kasviperäisiä. Ne ovat vesiliukoisia, antavat värillisiä liuoksia rautakloridilla. Ne on jaettu kahteen tyyppiin: hydrolysoituva ja ei-hydrolysoituva (kondensoituva, kun Tkilotavalla).
Itype - hienous -glukoosin ja di-, gallushappotrimmerien johdannaiset.
(gallushappo 
, kykenevät muodostamaan dioksidia)
Sävyt voivat olla erilaisia:
Tonin Fischerin rakenne on:
DH - digalihappo
G - gallushappo
Luonnollisten tanniinien tarkkaa rakennetta ei ole vahvistettu.
Käytetään: lääketieteessä, farmasiassa alkaloidireagenssien eristämiseen.
Herramb jopa 3000, sisältyvät puiden kuoreen, joidenkin kasvien hedelmiin.
Olemassa ellagiset tammisaaret , tunnettu siitä, että hydrolyysin aikana ne muodostavat liukenemattomia ellagisia.
Tyyppi II - kapihin(tiivistetyt parkitusaineet).
F 
ravonoidit: yhdisteet: leukoantosyaniini, katekiini, flavononi, flavonoli, flavoni, antisyanogeeni.
Katekiinisisältävät A: ssa ja B: ssä OH-, CH2- ja eroavat toisistaan. Ne eivät muodosta glykosideja luonnossa. Helposti hapettuvat ja kykenevät polymerointiin, kiteiset värittömät aineet. Sisältyvät omenan, kirsikan, päärynän hedelmissä, teepuun versojen lehdissä.
Entsymaattinen prosessi johtaa dimerointiin. Opiskelee viininvalmistusta, teeteollisuutta, kaakaon tuotantoa.
Yhdisteet - flavonoideilla on vitamiinikapasiteetti (P). Lisää verikapillaarien kimmoisuutta, joka on ennen kaikkea katekiinille ominaista.
SISÄÄN 
itamiini P - qurasetyyliglykosidi
Kvarsetyyli- aglykoni 6β (a) -ramnosido- (D) -glukoosi-ramnoosi. Viestintä johtuu 6 hiiliatomista glukoosissa. Ruoan puuttuessa kapillaareista tulee läpäiseviä -\u003e violetti tauti.
Antosyaanit- värjäävät kasvisaaret (dilfinidiini, piporgonidiini, syanidiini (ruusu ja ruiskukka)). Ne eroavat toisistaan \u200b\u200bradikaaleissa. Ne ovat glukosidien muodossa.
Hiilihydraatit- orgaaniset aineet, joiden molekyylit koostuvat hiiliatomeista, vedystä ja hapesta, ja vety ja happi ovat niissä pääsääntöisesti samassa suhteessa kuin vesimolekyylissä (2: 1).
Yleinen hiilihydraattikoostumus - Cn (H20) meli ne näyttävät koostuvan hiilestä ja vedestä, tästä johtuen luokan nimi, jolla on historialliset juuret. Se kävi ilmi ensimmäisten tunnettujen hiilihydraattien analyysistä. Myöhemmin havaittiin, että on hiilihydraatteja, joiden molekyyleissä ei havaita määritettyä suhdetta (2: 1), esimerkiksi deoksiriboosi - C 5H 10 O 4. Tunnetaan myös orgaanisia yhdisteitä, joiden koostumus vastaa yllä olevaa yleistä kaavaa, mutta jotka eivät kuulu hiilihydraattien luokkaan. Näitä ovat esimerkiksi formaldehydi CH20 ja etikkahappo CH3COOH.
Nimi "hiilihydraatit" on kuitenkin juurtunut ja on nyt yleisesti hyväksytty näille aineille.
Hiilihydraatit voidaan hydrolysointikyvynsä perusteella jakaa kolmeen pääryhmään: mono-, di- ja polysakkaridit.
Monosakkaridit- hiilihydraatit, joita ei hydrolysoidu (vesi ei hajoa). Hiiliatomien lukumäärästä riippuen monosakkaridit puolestaan \u200b\u200bjaetaan triooseihin (joiden molekyylit sisältävät kolme hiiliatomia), tetrooseihin (neljä hiiliatomia), pentooseihin (viisi), heksooseihin (kuusi) jne.
Luonnossa monosakkaridit ovat pääasiassa edustettuina pentoositja heksoosit.
TO pentoosisiihen sisältyvät esimerkiksi riboosi - C 5H 10 O 5 ja deoksiriboosi (riboosi, josta happiatomi "otettiin pois") - C 5 H 10 O 4. Ne ovat osa RNA: ta ja DNA: ta ja määrittelevät ensimmäisen osan nukleiinihappojen nimistä.
TO heksoosijoilla on yleinen molekyylikaava C6H12O6, ovat esimerkiksi glukoosi, fruktoosi, galaktoosi.
Disakkaridit- hiilihydraatit, jotka hydrolysoituvat muodostaen kaksi monosakkaridimolekyyliä, esimerkiksi heksooseja. Disakkaridien ylivoimaisen enemmistön yleinen kaava on helppo päätellä: sinun on "lisättävä" kaksi heksoosikaavaa ja "vähennettävä" tuloksena olevasta kaavasta vesimolekyyli - C12H22O11. Vastaavasti yleinen hydrolyysiyhtälö voidaan kirjoittaa myös:
Disakkarideja ovat:
1. Sakkaroosi(tavallinen ruokasokeri), joka hydrolysoituna muodostaa yhden glukoosimolekyylin ja fruktoosimolekyylin. Sitä löytyy suurina määrinä sokerijuurikkaista, sokeriruo'osta (tästä syystä nimi - juurikas- tai ruokosokeri), vaahterasta (kanadalaiset tienraivaajat kaivosivat vaahterasokeria), sokeripalmusta, maissista jne.
2. Maltoosi(mallas sokeri), joka hydrolysoituu muodostaen kaksi glukoosimolekyyliä. Maltoosia voidaan saada tärkkelyksen hydrolyysillä mallas - itettyjen, kuivattujen ja jauhettujen ohranjyvien entsyymien vaikutuksella.
3. Laktoosi(maitosokeri), joka hydrolysoituu muodostaen glukoosi- ja galaktoosimolekyylejä. Sitä esiintyy nisäkäsmaidossa (enintään 4-6%), sillä on alhainen makeus ja sitä käytetään täyteaineena dražeissa ja farmaseuttisissa tableteissa.
Eri mono- ja disakkaridien makea maku on erilainen. Joten, suloisin monosakkaridi - fruktoosi - on 1,5 kertaa makeampi kuin glukoosi, jota pidetään standardina. Sakkaroosi (disakkaridi) puolestaan \u200b\u200bon 2 kertaa makeampi kuin glukoosi ja 4-5 kertaa makeampi kuin laktoosi, mikä on melkein mautonta.
Polysakkaridit- tärkkelys, glykogeeni, dekstriinit, selluloosa jne. - hiilihydraatit, jotka hydrolysoituvat muodostaen monia monosakkaridimolekyylejä, useimmiten glukoosia.
Polysakkaridien kaavan johtamiseksi sinun on "otettava" pois vesimolekyyli glukoosimolekyylistä ja kirjoitettava lauseke indeksillä n: (С 6 Н 10 О 5) n, koska vesimolekyylien jakautumisen vuoksi di- ja polysakkaridit muodostuvat luonnossa.
Hiilihydraattien rooli luonnossa ja niiden merkitys ihmisen elämälle on erittäin suuri. Muodostuvat kasvisoluihin fotosynteesin seurauksena, ne toimivat energialähteenä eläinsoluille. Tämä koskee ensisijaisesti glukoosia.
Monet hiilihydraatit (tärkkelys, glykogeeni, sakkaroosi) suorittavat varastointitoiminnon, ravinnevarannon rooli.
RNA ja DNA-hapot, jotka sisältävät joitain hiilihydraatteja (pentoosi-riboosi ja deoksiriboosi), hoitavat perinnöllisen tiedon välittämistä.
Selluloosa- kasvisolujen rakennusmateriaali - on rooli näiden solujen kalvoille. Toinen polysakkaridi, kitiini, suorittaa samanlaisen roolin joidenkin eläinten soluissa: se muodostaa niveljalkaisten (äyriäisten), hyönteisten ja hämähäkkien ulkorungon.
Hiilihydraatit ovat viime kädessä ravintomme lähde: kulutamme tärkkelystä sisältävää viljaa tai ruokimme sitä eläimille, joiden kehossa tärkkelys muuttuu proteiineiksi ja rasvoiksi. Hygieenisin vaatetus on valmistettu selluloosasta tai selluloosapohjaisista tuotteista: puuvilla ja pellava, viskoosikuitu, asetaattisilkki. Puutalot ja huonekalut on rakennettu samasta selluloosasta, josta puu valmistetaan.
Valokuvien ja elokuvien tuotannon ytimessä on sama selluloosa. Kirjat, sanomalehdet, kirjeet, setelit - kaikki nämä ovat sellu- ja paperiteollisuuden tuotteita. Tämä tarkoittaa, että hiilihydraatit tarjoavat meille kaiken, mitä tarvitsemme elämään: ruoan, vaatteet, suojan.
Lisäksi hiilihydraatit osallistuvat monimutkaisten proteiinien, entsyymien, hormonien rakentamiseen. Hiilihydraatit ovat myös sellaisia \u200b\u200belintärkeitä aineita kuin hepariini (sillä on tärkeä rooli - se estää veren hyytymistä), agar-agar (se saadaan merilevästä ja sitä käytetään mikrobiologisessa ja makeistuoteteollisuudessa - muista kuuluisa lintujen maitokakku).
On korostettava, että ainoa energian tyyppi maapallolla (tietysti ydinvoiman lisäksi) on auringon energia, ja ainoa tapa kerätä se kaikkien elävien organismien elintärkeän toiminnan varmistamiseksi on prosessi fotosynteesivirtaa elävien kasvien soluissa ja johtaa hiilihydraattien synteesiin vedestä ja hiilidioksidista. Tämän muutoksen aikana muodostuu happea, jota ilman elämä planeetallamme olisi mahdotonta:
Monosakkaridit. Glukoosi
Glukoosi ja fruktoosi - kiinteät värittömät kiteiset aineet. Glukoosia esiintyy rypälemehussa (tästä syystä nimi "rypälesokeri") yhdessä fruktoosin kanssa, jota esiintyy joissakin hedelmissä (tästä syystä nimi "hedelmäsokeri"), joka muodostaa merkittävän osan hunajasta. Ihmisten ja eläinten veri sisältää jatkuvasti noin 0,1% glukoosia (80-120 mg 100 ml: ssa verta). Suurin osa siitä (noin 70%) hapettuu hitaasti kudoksissa vapautuessaan energiaa ja muodostaen lopputuotteita - hiilidioksidia ja vettä (glykolyysimenetelmä):
Glykolyysin aikana vapautuva energia täyttää suurelta osin elävien organismien energiantarpeen.
Yli 180 mg verensokeri 100 ml: ssa verta osoittaa hiilihydraattien aineenvaihdunnan rikkomista ja vaarallisen sairauden - diabetes mellituksen - kehittymistä.
Glukoosimolekyylirakenne
Glukoosimolekyylin rakenne voidaan arvioida kokeellisten tietojen perusteella. Se reagoi karboksyylihappojen kanssa muodostaen estereitä, jotka sisältävät 1 - 5 happotähdettä. Jos glukoosiliuos lisätään juuri saatuun kupari (II) -hydroksidiin, sakka liukenee ja muodostuu kirkkaansininen kupariyhdisteen liuos, so. Tapahtuu kvalitatiivinen reaktio moniarvoisiin alkoholeihin. Siksi glukoosi on moniarvoinen alkoholi. Jos saatua liuosta kuumennetaan, sakka taas putoaa, mutta väri on jo punertava, toisin sanoen tapahtuu kvalitatiivinen reaktio aldehydeille. Vastaavasti, jos glukoosiliuosta kuumennetaan hopeaoksidin ammoniakkiliuoksella, tapahtuu "hopeapeilireaktio". Näin ollen glukoosi on sekä moniarvoinen alkoholi että aldehydialdehydialkoholi. Yritetään johtaa glukoosin rakennekaava. C6H12O6-molekyylissä on kuusi hiiliatomia. Yksi atomi on osa aldehydiryhmä:
Muut viisi atomia sitoutuvat viiteen hydroksiryhmään.
Ja lopuksi jaetaan vetyatomit molekyylissä, ottaen huomioon tosiasian, että hiili on neliarvoinen:
Kuitenkin havaittiin, että glukoosiliuoksessa lineaaristen (aldehydi) molekyylien lisäksi on myös syklisiä molekyylejä, jotka muodostavat kiteisen glukoosin. Lineaaristen molekyylien muuttuminen syklisiksi voidaan selittää, jos muistetaan, että hiiliatomit voivat kiertää vapaasti 109 ° 28 ': n kulmassa olevien σ-sidosten ympärillä. Tässä tapauksessa aldehydiryhmä (1. hiiliatomi) voi lähestyä viidennen hiiliatomin hydroksyyliryhmää. Ensimmäisessä, hydroksiryhmän vaikutuksesta, π-sidos rikkoutuu: vetyatomi on kiinnittynyt happiatomiin, ja tämän atomin "menettäneen" hydroksiryhmän happi sulkee syklin:
Tämän atomien uudelleenjärjestelyn seurauksena muodostuu syklinen molekyyli. Syklinen kaava näyttää paitsi atomien sidosjärjestyksen myös niiden avaruusjärjestelyn. Ensimmäisen ja viidennen hiiliatomin vuorovaikutuksen seurauksena ensimmäiseen atomiin ilmestyy uusi hydroksiryhmä, joka voi olla avaruudessa kaksi paikkaa: syklin tason ylä- ja alapuolella, ja siksi kaksi glukoosin syklistä muotoa ovat mahdollisia:
ja) glukoosin a-muoto- ensimmäisen ja toisen hiiliatomin hydroksyyliryhmät sijaitsevat molekyylin renkaan toisella puolella;
b) β-muotoinen glukoosi - hydroksyyliryhmät sijaitsevat molekyylirenkaan vastakkaisilla puolilla:
Glukoosin vesiliuoksessa kolme sen isomeeristä muotoa on dynaamisessa tasapainossa - syklinen a-muoto, lineaarinen (aldehydi) muoto ja syklinen β-muoto:
Vakiintuneessa dynaamisessa tasapainossa β-muoto on hallitseva (noin 63%), koska se on energisesti edullinen - sillä on OH-ryhmiä syklin vastakkaisilla puolilla olevassa ensimmäisessä ja toisessa hiiliatomissa. A-muodossa (noin 37%) samojen hiiliatomien OH-ryhmät sijaitsevat tason toisella puolella, joten se on energisesti vähemmän vakaa kuin β-muoto. Lineaarisen muodon osuus tasapainossa on hyvin pieni (vain noin 0,0026%).
Dynaamista tasapainoa voidaan siirtää. Esimerkiksi kun hopeaoksidin ammoniakkiliuos vaikuttaa glukoosiin, sen lineaarisen (aldehydi) muodon määrä, joka on hyvin pieni liuoksessa, täydentyy koko ajan syklisten muotojen vuoksi, ja glukoosi hapetetaan kokonaan glukonihapoksi.
Glukoosialdehydialkoholin isomeeri on ketonialkoholi - fruktoosi:
Glukoosin kemialliset ominaisuudet
Glukoosin, kuten minkä tahansa muun orgaanisen aineen, kemialliset ominaisuudet määräytyvät sen rakenteen perusteella. Glukoosilla on kaksi tehtävää, oleminen ja aldehydija moniarvoinen alkoholisiksi sille on tunnusomaista sekä moniarvoisten alkoholien että aldehydien ominaisuudet.
Glukoosin reaktiot moniarvoisena alkoholina.
Glukoosi antaa moniarvoisten alkoholien (muista glyseriini) kvalitatiivisen reaktion juuri saadun kupari (II) -hydroksidin kanssa muodostaen kirkkaan sinisen liuoksen kupari (II) -yhdisteestä.
Glukoosi, kuten alkoholit, voi muodostaa estereitä.
Glukoosin reaktiot aldehydinä
1. Aldehydiryhmän hapetus... Glukoosi aldehydinä voidaan hapettaa vastaavaksi (glukonihapoksi) ja antaa aldehydien kvalitatiivisia reaktioita.
Hopea peilireaktio:
Reagoi juuri valmistetun Cu (OH) 2: n kanssa kuumennettaessa:
Aldehydiryhmän pelkistys... Glukoosi voidaan pelkistää vastaavaksi alkoholiksi (sorbitoli):
Käymisreaktiot
Nämä reaktiot etenevät proteiiniluonteisten erityisten biologisten katalyyttien - entsyymien - vaikutuksesta.
1. Alkoholinen käyminen:
joita ihmiset käyttävät pitkään etyylialkoholin ja alkoholijuomien valmistamiseen.
2. Maitohappokäyminen:
joka muodostaa perustan maitohappobakteerien elämälle ja tapahtuu maiton ollessa hapan, hapankaalia ja kurkkuja, vihreän rehun säilörehua. \\
Glukoosin kemialliset ominaisuudet - kokoelma
Polysakkaridit. Tärkkelys ja selluloosa.
Tärkkelys- valkoinen amorfinen jauhe, ei liukene kylmään veteen. Kuumassa vedessä se turpoaa ja muodostaa kolloidiliuoksen - tärkkelyspastan.
Tärkkelys sisältyy kasvisolujen sytoplasmaan vararavinteen jyvinä. Perunan mukulat sisältävät noin 20% tärkkelystä, vehnä- ja maissijyviä - noin 70% ja riisi - lähes 80%.
Selluloosa (Lat.cellula-solusta), eristetty luonnonmateriaaleista (esimerkiksi puuvillavilla tai suodatinpaperi), on kiinteä kuituaine, veteen liukenematon.
Molemmat polysakkaridit ovat kasviperäisiä, mutta niillä on erilaiset roolit kasvisolussa: selluloosa on rakennus, rakenteellinen toiminto ja tärkkelys varastointitoiminto. Siksi selluloosa on välttämätön osa kasvisoluseinää. Puuvillakuidut sisältävät jopa 95% selluloosa-, pellava- ja hamppukuituja - jopa 80% ja puu noin 50%.
Tärkkelyksen ja selluloosan rakenne
Näiden polysakkaridien koostumus voidaan ilmaista yleisellä kaavalla (C6H10O5) n... Tärkkelysmakromolekyylin toistuvien yksiköiden määrä voi vaihdella useista sadoista useisiin tuhansiin. Selluloosa erottuu toisaalta huomattavasti suuremmasta yksikkömäärästä ja siten molekyylipainosta, joka saavuttaa useita miljoonia.
Hiilihydraatit eroavat paitsi molekyylipainosta myös rakenteeltaan. Tärkkelykselle on ominaista kahden tyyppinen makromolekyylirakenne: lineaarinen ja haarautunut. Tärkkelyksen sen osan, jota kutsutaan amyloosiksi, pienemmillä makromolekyyleillä on lineaarinen rakenne ja tärkkelyksen toisen ainesosan, amylopektiinin, molekyyleillä on haarautunut rakenne.
Tärkkelyksessä amyloosin osuus on 10-20% ja amylopektiinin osuus 80-90%. Tärkkelysamyloosi liukenee kuumaan veteen, kun taas amylopektiini vain turpoaa.
Tärkkelyksen ja selluloosan rakenteelliset yksiköt rakennetaan eri tavoin. Jos tärkkelyslinkki sisältää tähteitä a-glukoosi, sitten selluloosa - tähteet β-glukoosisuuntautunut luonnonkuituihin:
Polysakkaridien kemialliset ominaisuudet
1. Glukoosin muodostuminen. Tärkkelys ja selluloosa hydrolysoituvat muodostaen glukoosia mineraalihappojen, kuten rikkihapon, läsnä ollessa:
Eläinten ruoansulatuskanavassa tärkkelykselle tehdään monimutkainen vaiheittainen hydrolyysi:
Ihmiskeho ei ole sopeutunut sulattamaan selluloosaa, koska sillä ei ole entsyymejä, jotka ovat välttämättömiä selluloosamakromolekyylin β-glukoositähteiden välisten sidosten rikkomiseksi.
Ainoastaan \u200b\u200btermiiteissä ja märehtijöissä (esimerkiksi lehmissä) elävät ruoansulatuskanavassa mikro-organismit, jotka tuottavat tarvittavia entsyymejä.
2. Esterien muodostuminen... Tärkkelys voi muodostaa estereitä hydroksiryhmien takia, mutta nämä esterit eivät ole löytäneet käytännön käyttöä.
Jokainen selluloosayksikkö sisältää kolme vapaata alkoholihydroksiryhmää. Siksi selluloosan yleinen kaava voidaan kirjoittaa seuraavasti:
Näiden alkoholipitoisten hydroksiryhmien ansiosta selluloosa voi muodostaa estereitä, joita käytetään laajalti.
Käsittelemällä selluloosaa typpi- ja rikkihappojen seoksella olosuhteista riippuen saadaan mono-, di- ja trinitroselluloosa:
Hiilihydraattien käyttö
Mono- ja dinitroselluloosan seosta kutsutaan kolloksyliini... Kolloksyliiniliuosta alkoholin ja dietyylieetterin seoksessa - kollodionia - käytetään lääketieteessä pienten haavojen sulkemiseen ja siteiden liimaamiseen ihoon.
Kun kolloksyliiniliuos ja kamferi kuivuvat alkoholissa, selluloidi- yksi muoveista, jota alettiin ensimmäisen kerran käyttää laajalti ihmisen jokapäiväisessä elämässä (sitä käytetään valokuva- ja elokuvaelokuvien sekä erilaisten kulutustavaroiden valmistamiseen). Orgaanisten liuottimien kolloksyliiniliuoksia käytetään nitrolakkoina. Ja kun niihin lisätään väriaineita, saadaan kestäviä ja esteettisiä nitromaaleja, joita käytetään laajasti jokapäiväisessä elämässä ja tekniikassa.
Kuten muut orgaaniset aineet, jotka sisältävät molekyylissä nitroryhmiä, kaikki nitroselluloosatyypit ovat syttyviä. Erityisen vaarallinen tässä suhteessa trinitroselluloosa- vahvin räjähde. Sitä käytetään laajalti nimellä "pyroksyliini" aseiden tuotannossa ja räjäytystoiminnassa sekä savuttoman jauheen valmistuksessa.
Etikkahapolla (teollisuudessa tätä tarkoitusta varten käytetään tehokkaampaa esteröintiainetta, etikkahappoanhydridiä) saadaan analogisia (di- ja tri-) selluloosan ja etikkahapon estereitä, joita kutsutaan selluloosa-asetaatti:
Selluloosa-asetaattijota käytetään lakkojen ja maalien valmistukseen, se toimii myös raaka-aineena keinotekoisen silkin valmistuksessa. Tätä varten se liuotetaan asetoniin ja sitten tämä liuos pakotetaan kehruulaitteiden ohuiden reikien läpi (metallikorkit, joissa on useita reikiä). Poistuvat liuosvirrat puhalletaan lämpimällä ilmalla. Samanaikaisesti asetoni haihtuu nopeasti, ja kuivuva selluloosa-asetaatti muodostaa ohuet kiiltävät langat, joita käytetään langan valmistamiseen.
Tärkkelys, toisin kuin selluloosa, antaa sinisen värin, kun se on vuorovaikutuksessa jodin kanssa. Tämä reaktio on laadullinen tärkkelykselle tai jodille riippuen siitä, mikä aine vaaditaan todistettavaksi.
Vertailumateriaali testausta varten:
jaksollinen järjestelmä
Liukoisuustaulukko