Федотова Елена Анатольевна – учитель химии МБОУ Изыхская СОШ
Углеводы (сахара) – органические вещества, состав которых выражается формулой Cx(H2O)y, где x и y > 3.
Углеводы содержатся в клетках растительных и животных организмов и по массе составляют основную часть органического вещества на Земле. Эти соединения образуются растениями в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды
Животные организмы не способны синтезировать углеводы и получают их с растительной пищей. Фотосинтез можно рассматривать как процесс восстановления СО2 с использованием солнечной энергии. Эта энергия освобождается в животных организмах в результате метаболизма углеводов, который заключается, с химической точки зрения, в их окислении.
По способности к гидролизу углеводы делятся на простые - моносахариды и сложные - олигосахариды и полисахариды НЕКОТОРЫЕ ВАЖНЕЙШИЕ УГЛЕВОДЫ Простые (негидролизующиеся) Сложные (гидролизующиеся) Моносахариды Олигосахариды Полисахариды глюкоза С6Н12О6 фруктоза С6Н12О6 рибоза С5Н10О5 сахароза (дисахарид) С12Н22О11 крахмал (С6Н10О5)n целлюлоза (С6Н10О5)n
Моносахариды В природе наиболее распространены моносахариды, в молекулах которых содержится пять углеродных атомов (пентозы) или шесть (гексозы). Моносахариды - гетерофункциональные соединения, в состав их молекул входит одна карбонильная группа (альдегидная или кетонная) и несколько гидроксильных. Например: Натуральный мед содержит фруктозу и глюкозу.
в результате взаимодействия карбонильной группы с одной из гидроксильных моносахариды могут существовать в двух формах: линейной (оксо-форме) и циклической (полуацетальной В растворах моносахаридов эти формы находятся в равновесии друг с другом. Например, в водном растворе глюкозы существуют следующие структуры: Циклические a- и b-формы глюкозы представляют собой пространственные изомеры, отличающиеся положением полуацетального гидроксила относительно плоскости кольца.
Глюкоза, также называемая виноградным сахаром, находится во фруктах, овощах и цветочном нектаре
Глюкоза в малых количествах присутствует в крови людей и животных
Фруктоза находится во многих фруктах.
Рибоза также в результате взаимодействия карбонильной группы с одной из гидроксильных групп может существовать в двух формах: линейной и циклической В кристаллическом состоянии моносахариды имеют циклическое строение.
Химические свойства моносахаридов обусловлены наличием в молекуле функциональных групп двух видов. Например: глюкоза как многоатомный спирт образует простые и сложные эфиры, комплексное соединение с гидроксидом меди (II), как альдегид она окисляется аммиачным раствором оксида серебра в глюконовую кислоту и восстанавливается водородом в шестиатомный спирт – сорбит. Практическое значение имеет реакция брожения - расщепление глюкозы под действием различных микроорганизмов:
а) спиртовое брожение C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 б) молочнокислое брожение C6H12O6 2CH3CH(OH)COOH (молочная кислота) Аналогично ведут себя в химических реакциях и другие моносахариды.
3.Реакция серебряного зеркала 2.Взаимодействие с гидроксидом меди 1.Разложение глюкозы Напишите в тетрадь уравнения реакций:
Дисахариды Дисахариды - это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, соединенных друг с другом за счет взаимодействия гидроксильных групп Лактоза – это дисахарид, присутствующий в молоке млекопитающих, в том числе и человека.
Примером наиболее распространенных в природе дисахаридов является сахароза (свекловичный или тростниковый сахар). Молекула сахарозы состоит из остатков глюкозы и фруктозы.
Сахарозу получают из сахарного тростника
Сахарозу также получают из сахарной свеклы.
Сахароза используется при выпечке хлеба и производстве кондитерских изделий.
мальтоза. Мальтоза, или солодовый сахар, присутствует в ячменных зернах, особенно во время их прорастания
Для дисахаридов характерна реакция гидролиза, в результате которой образуются две молекулы моносахаридов: C12H22O11 + H2O 2C6H12O6
полисахариды Крахмал Крахмалом называется смесь двух полисахаридов, построенных из остатков циклической a-глюкозы. В его состав входят: амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) - 10-20% амилопектин (оболочка крахмального зерна) - 80-90% Подобно амилопектину построен гликоген (животный крахмал).
Крахмал используется для приготовления желе и пудингов.
Целлюлоза Целлюлоза (клетчатка) - наиболее распространенный растительный полисахарид.
Этот биополимер обладает большой механической прочностью и выполняет роль опорного материала растений, образуя стенку растительных клеток. Используется в производстве волокон и бумаги. В большом количестве целлюлоза содержится в древесине и хлопке.
Цепи целлюлозы построены из остатков b-глюкозы и имеют линейное строение. Молекулярная масса целлюлозы - от 400 000 до 2 млн. Целлюлоза относится к наиболее жесткоцепным полимерам
Применение целлюлозы
1. Какая формула соответствует фруктозе?
2. Какие вещества образуются при гидролизе сахарозы? Ответ 1 : глюкоза и фруктоза Ответ 2 : крахмал Ответ 3 : глюкоза и этанол Ответ 4 : целлюлоза
3. Водные растворы сахарозы и глюкозы можно различить с помощью . . . Ответ 1 : активного металла Ответ 2 : бромной воды Ответ 3 : гидроксида натрия Ответ 4 : аммиачного раствора оксида серебра
4. Несколько функциональных групп -ОН содержат молекулы . . . Ответ 1 : глицерина и фенола Ответ 2 : глицерина и глюкозы Ответ 3 : фенола и формальдегида Ответ 4 : сахарозы и формальдегида
Запишите домашнее задание
Спасибо!