Углеводы
Кто такие углеводы Углеводы – полифункциональные соединения это органические вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода, водорода и кислорода, причем водород и кислород находятся в них, как правило, в таком же соотношении, как и в молекуле воды (2:1). Общая формула углеводов Сn(H2O)m
Функции углеводов 1. Они поставляют энергию для биологических процессов. 2. Являются исходным материалом для синтеза в организме других gромежуточных или конечных метаболитов. На долю углеводов приходится около 80% сухого вещества растений и около 20% животных. Пища человека состоит примерно на 70% из углеводов.
Углеводы используются с глубокой древности - самым первым углеводом (точнее смесью углеводов), с которой познакомился человек, был мёд. Родиной сахарного тростника является северо-западная Индия-Бенгалия. Европейцы познакомились с тростниковым сахаром благодаря походам Александра Македонского в 327 г. до н.э. Крахмал был известен ещё древним грекам. Историческая справка
1. Свекловичный сахар в чистом виде был открыт лишь в 1747 г. немецким химиком А. Маргграфом 2. В 1811 г. русский химик Кирхгоф впервые получил глюкозу гидролизом крахмала 3. Впервые правильную эмпирическую формулу глюкозы предложил шведский химик Я. Берцеллиус в 1837 г. С6Н12О6 4. Синтез углеводов из формальдегида в присутствии Са(ОН)2 был произведён А.М. Бутлеровым в 1861 г.
Углеводы = сахариды Простые (СН2О)n, где n=3-9 моносахариды Сложные Дисахариды С12Н22О11 Полисахариды Сx(Н2О)y глюкоза фруктоза галактоза С6 - гексозы рибоза дезоксирибоза С5 - пентозы сахароза лактоза мальтоза 2 гексозы крахмал гликоген целлюлоза хитин полигексоза Чем больше молекулярная масса углеводов, тем менее растворимое вещество и не сладкое на вкус. Классификация углеводов
Крахмал Целлюлоза Гликоген (С6Н10О5)n (гидролизуются на большое количество молекул моносахаридов) Классификация углеводов Моносахариды Дисахариды Полисахариды Глюкоза ( виноградный сахар) Фруктоза Рибоза С6Н12О6 (не гидролизуются) Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) Лактоза (молочный сахар) С12Н22О11 (гидролизуются на 2 молекулы моносахаридов)
Моносахариды - пентозы Рибоза Дезоксирибоза
Глюкоза Фруктоза Галактоза Моносахариды - гексозы
Дисахариды Сахароза (обычный пищевой сахар). Она содержится в большом количестве сахарной свекле, сахарном тростнике.
Мальтоза Мальтоза (солодовый сахар Мальтозу можно получить при гидролизе крахмала под действием ферментов, содержащихся в солоде.
Крахмал – резервный полисахарид многих растений. В промышленности его получают из картофеля. Это белый порошок. Полисахариды
Целлюлоза (клетчатка) – широко распространена в природе: из неё построены ткани растений. Вата, фильтровальная бумага – наиболее чистые формы целлюлозы (до 96%). Составная часть древесины – целлюлоза. Полисахариды
Гликоген – животный крахмал, который откладывается в печени и является резервным веществом в организме человека и животных. Полисахариды
Твердое, кристаллическое вещество Без цвета Имеет сладковатый вкус Хорошо растворимо в воде Исследуйте характер среды раствора глюкозы индикатором Вывод : характер среды - нейтральный Физические свойства глюкозы
Какая реакция является качественной на многоатомные спирты? Каким внешним эффектом она сопровождается? Эксперимент №1 : Взаимодействие раствора глюкозы с гидроксидом меди (II) Вывод: глюкоза является многоатомным спиртом (Одна молекула глюкозы содержит 5 гидроксильных групп (-ОН) Доказательства состава и строения глюкозы
Полная структурная формула Н Н Н ОН Н О │ │ │ │ │ // Н─ С ─ С ─ С ─ С ─ С ─ С │ │ │ │ │ \ ОН ОН ОН Н ОН Н
1. Глюкоза является бифункциональным соединением – альдегидоспиртом 2. Глюкоза также существует в виде циклических форм
Свойства как многоатмоного спирта ( по – ОН группе), 2. Свойства как альдегида (по -СОН группе), 3. Специфические свойства глюкозы. Химические свойства глюкозы
1) спиртовое брожение С6Н12О6 → 2СН3-СН2ОН + 2СО2↑ Этиловый спирт 2) молочнокислое брожение С6Н12О6 → 2СН3-СНОН –СООН Молочная кислота 3) маслянокислое брожение С6Н12О6 → С3Н7СООН + 2Н2↑ + 2СО2↑ 4) Полное окисление С6Н12О6 +6О2→ 6Н2О + 6СО2 Специфические свойства глюкозы
Итоги урока: В сбалансированном питании углеводы составляют 60% от суточного рациона Углеводы Недостаток углеводов в пище вреден и приводит к тому, что в организме начинается усиленное использование энергетических возможностей белков и жиров. В этом случае резко увеличивает количество продуктов их расщепления, вредных для человека. По составу их можно классифицировать на Сложные крахмал (С6Н10О5)n простые глюкоза С6Н12О6 Они содержат две функциональные группы: 1) гидроксогруппу, структурная формула которой -ОН 2) карбонильную, структурная формула которой -НС=О Избыток углеводов в пище вреден и приводит к ожирению. Обильное потребление сахара отрицательно сказывается на функции кишечной микрофлоры, приводит к нарушению обмена холестерина и повышению его уровня в сыворотке крови. Углеводы в организме человека могут запасаться! глюкоза С6H12O6 окисление до углекислого газа СО2 и воды Н2О с выделением энергии (1 г. углеводов – 4,1 ккал.)