.

Вуглеводи(Сахариди) (реферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
23 17954
Скачать документ

Реферат на тему:

Вуглеводи(Сахариди)

ВУГЛЕВОДИ(САХАРИДИ)

МОНОСАХАРИДИ ДИСАХАРИДИ ПОЛІСАХАРИДИ

Гексози Альдози Сахароза Крохмаль

Целюлоза

Глюкоза

С6Н12О6 Кетози

Фруктоза

Вуглеводи — природні сполуки, які відіграють важливу роль у житті
людини, тварин і рослин. Вони дуже поширені в природі, особливо в
рослинному світі: 80 % сухої маси рослин становлять вуглеводи. Вуглеводи
входять до складу їжі і є одним з найважливіших харчових продуктів
людини. Потреба людини в енергії покривається при харчуванні за рахунок
вуглеводів.

До вуглеводів відносять глюкозу, фруктозу, цукор (сахарозу), крохмаль,
целюлозу тощо. Одні з них є основними продуктами їжі, інші (целюлоза) —
основа для добування паперу, пластмас, волокон.

Назва «вуглеводи» запропонована на тій основі, що перші вивчені
представники цього класу сполук за складом формально розглядали як
сполуки вуглецю з водою, наприклад С„НІ.-0., або 60-бН’О. Тепер відомо,
що вуглеводи — це не гідрати вуглецю, але стара назва залишилася. Крім
того, існують вуглеводи з іншим співвідношенням С, Н й О.

Вуглеводи поділяють на моносахариди, дисахариди і полісахариди.
Ознайомимося з найважливішими представниками вуглеводів.

Із моносахаридів найбільше значення має глюкоза, яку ще називають
виноградним цукром. Глюкоза широко поширена в природі, вона міститься у
великих кількостях у виноградному соку, меді, а також у спілих фруктах і
ягодах. Це біла кристалічна речовина, добре розчинна у воді, солодка на
смак.

Глюкоза ( від грец. солодкий) – дуже поширений у природі вуглевод групи
моносахаридів. Молекулярна маса 180,16; безбарвні, солодкі на смак
кристали, добре розчинні у воді. Оптично активна, обертає площину
поляризованого світла праворуч. Як і всі моносахариди, має два оптичні
антиподи (D- і L-форми). Найпоширеніша в природі D- форма (виноградний
цукор або декстроза). В природі синтез глюкози відбувається з
неорганічних речовин в процесі фотосинтезу і хемосинтезу (в рослинах). У
вільному стані глюкоза разом з фруктозою міститься в меду, плодах,
квітках та інших частинах рослин; у тваринних тканинах – у крові, лімфі,
мозку, серцевому та скелетному м’язах тощо. Вільна глюкоза
використовується організмом для біосинтезу ряду інших цукрів –
фруктози, сахарози, ксилоли, глюкуронової кислоти тощо. Глюкоза є
структурним елементом і багатьох інших речовин – клітковини,
глікозидів,. Вірусної рибонуклеїнової кислоти. У тканинах тварин і
людини глюкоза може перетворюватися на резервний вуглевод – глікоген.
Глюкоза бере участь в багатьох реакціях обміну речовин, посідає
центральне місце у вуглеводному обміні. Глюкоза – важливе джерело
енергії в організмі. При повному окисленні глюкози до вуглекислого газу
і води виділяється енергія, значна частина якої акумулюється
макроергічнми (багатими на енергію) зв’язками аденозинтрифосфорної
кислоти, АТФ та інших, подібних до АТФ сполук. Для деяких бактерій
глюкоза – єдине джерело енергії.

Розклад глюкози в організмі відбувається шляхом гліколізу та у
пентозофосфатному циклі. В крові людини міститься 100 мг % глюкози.
Концентрації її регулюється гормонально та центральною нервовою
системою. Глюкоза бере участь у регуляції водного режиму організму,
стимуляції функцій клітин та в знешкодженні токсичних речовин, підвищує
діяльність серцевого м’яза, розширює судини, збільшує сечовиділення
тощо. При багатьох захворюваннях кількість глюкози в крові збільшується,
що веде до виділення її з сечею. Препарати глюкози широко
використовують у медицині. В промисловості глюкозу добувають при
гідролізі крохмалю, застосовують у кондитерському виробництві та інше.

Молекулярна формула глюкози С6Н12О6 її будову визначено на основі
вивчення властивостей. Так, глюкоза виявляє властивості багатоатомних
спиртів і альдегідів.

Доведено, що в молекулі глюкози є альдегідна група і п’ять гідроксильних
груп. Отже, глюкоза — це альдегідоспирт, її молекула має таку будову:

Однак не всі властивості глюкози узгоджуються з її будовою як
альдегідоспирту. Деяких реакцій, характерних для альдегідів, глюкоза не
дає. Справа в тому, що глюкоза е сполукою з мішаною функцією, її природа
ускладнюється можливістю внутрішньо молекулярних взаємодій гідроксильної
групи з карбонільною групою, завдяки чому глюкоза Існує не тільки у
відкритій ланцюговій формі, айв циклічних ?- та ?-формах, які
відрізняються розміщенням гідроксильних груп відносно площини кільця.
Циклічну будову молекула глюкози має у кристалічному стані, у водних же
розчинах вона існує у двох різних формах, які взаємно переходять одна в
одну:

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ГЛЮКОЗИ.

Хімічні властивості глюкози обумовлені наявністю гідроксильних і
альдегідної груп. Тому глюкоза вступає в реакції, характерні для спиртів
і альдегідів.

1.Якісна реакція на глюкозу:

Якщо до розчину глюкози влити гідроксид міді (II), то він набуває
яскраво-синього забарвлення, подібно до того, як це відбувається з
гліцерином. Якщо підігріти яскраво-синій розчин, який добули,
з’являється червоний осад, який свідчить що наявність альдегідної групи.

2. Окиснення глюкози оксидом аргентума (якісна реакція на глюкозу):

Як альдегід глюкоза легко окиснюється. Вона вступає в реакцію «срібного
дзеркала», окиснюючись до глюконової кислоти:

3. Глюкоза окиснюється гідроксидом міді (II) під час кипіння також до
глюконової кислоти:

4. Як багатоатомний спирт глюкоза вступає в реакції етерифікації з
органічними кислотами і утворює естери;

Одна молекула глюкози взаємодіє з п’ятьма молекулами оцтової кислоти, що
підтверджує наявність у молекулі глюкози п’яти спиртових гідроксигруп.

5. За участю гідроксильних груп відбувається взаємодія глюкози з
гідроксидами металів з утворенням сахаратів:

При взаємодії глюкози з гідроксидом міді (II) утворюється сахарат міді —
сполука синього кольору. Цю реакцію використовують для виявлення цукру в
сечі.

6. Спиртове бродіння глюкози: Велике значення мають процеси бродіння
глюкози, які відбуваються під дією органічних каталізаторів — ферментів
(вони виробляються мікроорганізмами). Відомо кілька видів бродіння.
Спиртове бродіння відбувається під дією ферментів дріжджів. Складний
хімізм цього процесу сумарно виражається рівнянням:

7. Молочнокисле бродіння глюкози відбувається під дією молочнокислих
бактерій:

Молочна кислота утворюється при скисанні молока, квашенні капусти,
огірків, силосуванні зелених кормів.

8. Глюкоза подібно до альдегідів може відновлюватись, перетворюючись на
шестиатомний спирт — сорбіт:

Сорбіт вперше був виділений з плодів горобини. Він приблизно вдвічі менш
солодкий, ніж звичайний цукор. Сорбіт не підвищує вмісту глюкози в
крові, тому його використовують замість цукру в харчуванні людей, хворих
на цукровий діабет.

9. Окислення: Глюкоза — цінна поживна речовина. При окисненні її у
тканинах вивільнюється енергія, необхідна для нормальної життєдіяльності
організму. Реакцію окиснення можна подати сумарним рівнянням:

С6Н12О6 + 6О2 (6СО2 + 6Н2О

В обміні речовин глюкоза займає центральне місце, оскільки е
енергетичним «паливом» для численних процесів, що відбуваються в
клітинах організму. Глюкоза — необхідний компонент крові, її вміст у
крові людини становить 80 —120 мг в 100 мл. Коли вміст глюкози у крові
становить більше ніж 180 мг, порушується вуглеводневий обмін, виникає
хвороба діабет.

У зв’язку з тим, що глюкоза легко і швидко засвоюється, її застосовують
як засіб посиленого харчування, а також для виготовлення лікувальних
препаратів, при консервуванні крові. Вона широко використовується в
кондитерському виробництві, у виробництві дзеркал та іграшок
(сріблення). Нею користуються при обробці й фарбуванні тканин і шкір.

10.Добування глюкози. У промисловості глюкозу добувають із більш
складного вуглеводню — крохмалю:

а) (-С6Н1205)n + Н2О C6Н12О6 + С6Н1206

б) Рівняння Бутлерова:

6 Н-С С6Н12О6

в) Фотосинтез

6СО2 + 6Н2О C6Н12О6 + 6О2

ФРУКТОЗА

До моносахаридів належить і фруктоза С,,НІ_>ОІ„ або, як її називають,
плодовий цукор. Це ізомер і супутник глюкози у багатьох плодових і
ягідних соках.

На відміну від глюкози фруктоза є кетоноспиртом, до її складу входить
функціональна кетонна група:

Фруктоза значно солодша за глюкозу, у суміші з нею входить до складу
меду. Фруктоза — найкращий вид цукру для хворих атеросклерозом, при
порушенні в організмі обміну жирів.

Фруктоза є кетоноспиртом. Вона разом із глюкозою міститься у солодких
плодах та меді. Фруктоза має більш солодкий смак, ніж глюкоза й цукроза.

ЦУКРОЗА

Цукроза — речовина солодкого смаку, дуже добре розчинна у воді.
Міститься в багатьох рослинах, здебільшого у їх плодах.

Сахароза, яку ще називають буряковим, або тростинним, цукром —
найважливіша сполука з дисахаридів. Молекулярна формула її —
СІ.’Н._>О|І. У великих кількостях сахароза міститься у буряках і стеблах
цукрової тростини, а також у березовому і кленовому соках, у багатьох
плодах і овочах.

1. Гідроліз: Сахароза (звичайний цукор) — біла кристалічна речовина,
солодша за глюкозу, добре розчинна у воді. Важлива хімічна властивість
сахарози — здатність до гідролізу (при нагріванні і наявності іонів
водню як каталізатора). При цьому з однієї молекули сахарози утворюється
молекула глюкози й молекула фруктози:

Це підтверджує, що молекули сахарози складаються із сполучених один з
одним залишків молекул глюкози і фруктози. Сахарозу порівняно з глюкозою
можна розглядати ніби подвійним цукром, через що вона й належить до
дисахаридів (грецьке слово ди означає «двічі»).

Утворення дисахаридів можна уявити собі як процес, зворотний їх
гідролізу:

2. Реакція срібного дзеркала: Сахароза не дає реакції «срібного
дзеркала» і не має відновних властивостей. У цьому її відмінність від
глюкози. В той же час вона, як І глюкоза, легко взаємодіє з гідроксидами
металів. Так, суспензія гідроксиду кальцію розчиняється у розчині
сахарози з утворенням сахарату кальцію, подібного за будовою до сполуки
глюкози з кальцієм.

3. Взаємодія з купрум (ІІ) гідроксидом:

В Україні сахарозу (цукор) добувають з цукрового буряку. Для виділення
сахарози цей природний продукт миють, подрібнюють І обробляють гарячою
водою. Разом з сахарозою в розчин переходять різні кислоти, барвні
речовини, від яких треба позбавитись. Обробляють розчин вапняним
молоком. Малорозчинні кальцієві солі більшості органічних кислот
випадають в осад. Сахароза з гідроксидом кальцію утворює розчинний у
воді сахарат кальцію. Щоб розкласти його і нейтралізувати надлишок
гідроксиду кальцію, крізь добутий розчин пропускають оксид вуглецю (IV).
Після осадження кальцію у вигляді карбонату розчин фільтрують, упарюють
і одержують кристалики піскового цукру жовтуватого кольору, який надають
йому барвні речовини. З метою додаткового очищення цукор знову
розчиняють у воді і добутий розчин пропускають крізь активоване вугілля,
після чого його упарюють і кристалізують.

Сахароза не лише важливий продукт харчування — її похідні
використовуються в техніці, наприклад як пластифікатори у виробництві
пластмас. Вона застосовується також для виготовлення деяких ліків,
мікстур для дітей, сиропів тощо.

Схема одержання цукрози із цукрового буряка

Цукровий буряк

Стружка цукрового буряка

Розчин цукрози з домішками

Нерозчинні солі кальцію

Цукроза Розчин цукрози

Застосування глюкози і цукрози

Глюкоза

Цукроза

У кондитерській промисловості.

У медицині

У текстильній промисловості

(для відділки тканин)

У кондитерській промисловості.

2. Як продукт харчування

3. Для одержання штучного меду

Вправа У п’яти пробірках без написів містяться розчини таких речовин:
гліцерину, оцтового альдегіду, мурашиної кислоти, пропіонової кислоти,
глюкози. Запропонуйте план визначення кожної з цих речовин,
використовуючи розчини карбонату натрію, гідроксиду натрію, сульфату
міді (II). Масова частка кожної з зазначених речовин у цих розчинах
становить 10 %.

Р о з в’ я з а н н я. За допомогою розчину карбонату натрію можна
визначити мурашину і пропіонову кислоти за виділенням вуглекислого газу:

Після цього в пробірки .і кислотами додаємо свіжоосаджении гідроксид
міді (II) і суміш нагріваємо. За утворенням червоного осаду оксиду міді
(І) і виділенням СО2.і виявляємо мурашину кислоту:

У три пробірки, що залишились, додаємо свіжоосаджении гідроксид міді
(II) і за появою інтенсивно синього забарвлення визначаємо гліцерин і
глюкозу. Так, для гліцерину цей процес описується за рівнянням, поданим
на с- 115.

При подальшому нагріванні вмісту цих трьох пробірок виявимо оцтовий
альдегід і глюкозу за утворенням червоного осаду:

1. Які речовини відносять до вуглеводів і звідки погодить ця назва?

2. Як класифікують вуглеводи?

Як побудована молекула глюкози? Які функціональні груші містяться

в ній?

Як можна довести наявність у молекулі глюкози альдегідної групи?

Як дослідним шляхом довести, що в молекулі глюкози є п’ять
гідроксильних груп?

Наведіть рівняння реакцій, у яких глюкоза виявляє:

а) відновні властивості: б) окисні властивості.

Яке значення глюкози в життєвих процесах організмів тварин і людини?

Які види бродіння глюкози вам відомі? Назвіть їх практичне значення.

Чому буряковий (тростинний) цукор належить до дисахаридів?

10. Які групи речовин дають реакцію «срібного дзеркала”:

а) глюкоза, гліцерин, етиленгліколь;

б) гліцерин, глюкоза, сахароза:

в) глюкоза, формальдегід, метанова кислота?

11. Які я речовин виявляють змішані функції:

а) глюкоза і гліцерин;

б) глюкоза і олеїнова кислота;

в) глюкоза І оцтова кислота;

г) глюкоза і метанова кислота.

Н2SО4

Глюкоза

фруктоза

t kat

О

Н

h?

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2019