Monosakkaridihiilihydraattimolekyylit pystyvät vuorovaikutuksessa toistensa kanssa muodostaen eripituisia ketjuja. Tässä oppitunnissa tutkitaan miten tämä tapahtuu ja miten oligo- ja polysakkaridit muodostuvat. Esimerkki yleisimmistä luonnossa esiintyvistä disakkarideista (oligosakkaridi) on sakkaroosi (juurikas- tai ruokosokerit).

Keskustelemme tarkemmin tunnetuimmasta ja yleisimmästä disakkaridista - sakkaroosista. Harkitse sakkaroosin hydrolyysiä.

I. Elokuva: “Hiilihydraatit: disakkaridit”

II. Disakkaridien rakentaminen

Oligosakkaridit ovat kahden tai useamman monosakkaridimolekyylin kondensaatiotuotteet.

Disakkaridit ovat hiilihydraatteja, jotka lämmitettäessä vedellä mineraalihappojen läsnä ollessa tai entsyymien vaikutuksesta hydrolysoituvat ja jakautuvat kahteen monosakkaridimolekyyliin.

Sakkaroosin molekyylikaava on C₁₂N₂₂NOIN_yksitoista

Sakkaroosilla on monimutkaisempi rakenne kuin glukoosilla. Sakkaroosimolekyyli koostuu glukoosi- ja fruktoositähteistä, jotka on kytketty toisiinsa hemiasetaalihydroksyylien vuorovaikutuksen vuoksi (1 → 2) -glykosidisidoksen kanssa:

III. Fysikaaliset ominaisuudet ja luonto

Sugarose on värittömiä makean maun kiteitä, jotka liukenevat hyvin veteen. Sakkaroosin sulamispiste on 160 ° C. Kun sula sakkaroosi jähmettyy, muodostuu amorfinen läpinäkyvä massa - karamelli.

Sitä löytyy monista kasveista: koivun, vaahteran, porkkanan, melonin, sekä sokerijuurikkaan ja sokeriruo'on mehusta..

IV. Kemialliset ominaisuudet

1. Laadullinen reaktio (moniarvoisille alkoholille)

Hydroksyyliryhmien läsnäolo sakkaroosimolekyylissä varmistetaan helposti reaktiolla metallihydroksidien kanssa.

Jos sakkaroosiliuos lisätään kupari (II) hydroksidiin, muodostuu kirkkaan sininen kuparisokerin liuos (moniarvoisten alkoholien kvalitatiivinen reaktio).

2. Pelkistämättömän disakkaridin ominaisuudet

Kuparilla (II) hydroksidilla kuumennettaessa ei muodostu punaista kuparioksidia (I).

Sakkaroosi, toisin kuin glukoosi, ei ole aldehydi. Liuoksessa oleva sakkaroosi ei pääse "hopeapeili" -reaktioon, koska se ei kykene muuttumaan avoimeksi muodoksi, joka sisältää aldehydiryhmän. Sellaiset disakkaridit eivät kykene hapettamaan (ts. Olemaan pelkistäviä aineita) ja niitä kutsutaan pelkistämättömiksi sokereiksi..

3. Sakkaroosin reaktio veden kanssa

Tärkeä sakkaroosin kemiallinen ominaisuus on kyky läpikäydä hydrolyysi (kuumennettaessa vetyionien läsnä ollessa). Tässä tapauksessa glukoosimolekyyli ja fruktoosimolekyyli muodostetaan yhdestä sakkaroosimolekyylistä:

Sakkaroosi-isomeereistä, joilla on molekyylikaava C₁₂N₂₂NOIN_yksitoista, maltoosi ja laktoosi voidaan erottaa toisistaan.

Hydrolysoinnin aikana erilaiset disakkaridit hajoavat monosakkarideiksi niiden välisten sidosten katkeamisen (glykosidisidokset) vuoksi:

Siten disakkaridien hydrolyysin reaktio on käänteinen prosessi niiden muodostumiselle monosakkarideista.

V. Sakkaroosin käyttö

• Elintarvike
• Leipomoteollisuudessa
• Keinotekoisen hunajan hankkiminen

Sakkaroosi reagoi kanssa

Hiilihydraatit - orgaaniset yhdisteet, jotka sisältävät karbonyyli- ja hydroksyyliatomiryhmiä, joilla on yleinen kaava C_n(H₂O)_m, (missä n ja m> 3).

Hiilihydraatit voidaan jakaa kolmeen ryhmään:

1) Monosakkaridit ovat hiilihydraatteja, jotka voivat hydrolysoitua muodostaa yksinkertaisempia hiilihydraatteja. Tähän ryhmään kuuluvat heksoosit (glukoosi ja fruktoosi) sekä pentoosi (riboosi).

2) Oligosakkaridit - useiden monosakkaridien (esim. Sakkaroosin) kondensaatiotuotteet.

3) Polysakkaridit - polymeeriyhdisteet, jotka sisältävät suuren määrän monosakkaridimolekyylejä.

Glukoosi voi esiintyä lineaarisessa ja syklisessä muodossa:

1) Aldehydiryhmän reaktiot:

a) "hopeapeilin" reaktio:

b) reaktio kupari (II) hydroksidin kanssa:

2) Hydroksyyliryhmäreaktiot:

a) vuorovaikutus kuparihydroksidin (II) kanssa:

kirkkaan sininen ratkaisu

b) käyminen - glukoosin hajoaminen entsyymien perusteella:

Fruktoosi osallistuu kaikkiin moniarvoisille alkoholille ominaisissa reaktioissa, mutta karbonyyli (aldehydi) -ryhmän reaktiot, toisin kuin glukoosi, eivät ole sille ominaisia.

Kemialliset ominaisuudet, kuten glukoosilla.

Sakkaroosi muodostuu a-glukoosin ja b-fruktoosin jäännöksistä:

sakkaroosi-glukoos fruktoosi

2) Vuorovaikutus kalsiumhydroksidin kanssa kalsiumsokerin muodostamiseksi.

3) Sakkaroosi ei reagoi hopeoksidin ammoniakkiliuoksen kanssa, joten sitä kutsutaan ei-pelkistäväksi disakkaridiksi.

Kemialliset ominaisuudet ovat samanlaisia ​​kuin glukoosi, joten sitä kutsutaan pelkistäväksi disakkaridiksi..

2) Tärkkelys antaa voimakkaasti sinisen tahran jodilla, koska muodostuu kompleksinen yhdiste.

3) Tärkkelys ei reagoi "hopeapeiliin".

2) Esterien muodostuminen typpi- ja etikkahappojen kanssa:

Sakkaroosin kemialliset ominaisuudet

Syklonin avautumista ei tapahdu sakkaroosiliuoksessa, siksi sillä ei ole aldehydien ominaisuuksia.

1) Hydrolyysi (happamassa ympäristössä):

sakkaroosi-glukoos fruktoosi

2) Koska moniarvoinen alkoholi, sakkaroosi antaa liuokselle sinisen värin reagoidessaan Cu (OH): n kanssa₂.

3) Vuorovaikutus kalsiumhydroksidin kanssa kalsiumsokerin muodostamiseksi.

4) Sakkaroosi ei reagoi hopeoksidin ammoniakkiliuoksen kanssa, joten sitä kutsutaan ei-pelkistäväksi disakkaridiksi.

polysakkaridit.

Polysakkaridit - suurimolekyylipainoiset muut kuin sokerihiilihydraatit, jotka sisältävät kymmenestä satoihin tuhansiin monosakkariditähteitä (yleensä heksooseja), jotka on kytketty glykosidisidoksilla.

Tärkeimmät polysakkaridit ovat tärkkelys ja selluloosa (kuitu). Ne on rakennettu glukoositähteistä. Näiden polysakkaridien yleinen kaava on (C₆H₁₀O₅)_n. Polysakkaridimolekyylien muodostumiseen osallistuu yleensä glykosidimolekyyli (C: n lämpötilassa₁ -atomi) ja alkoholi (lämpötilassa C₄ -atomi) hydroksyylit, ts. muodostuu (1-4) -glykosidisidos.

Yleisten rakenteellisten periaatteiden kannalta polysakkaridit voidaan jakaa kahteen ryhmään, nimittäin: homopolysakkaridit, jotka koostuvat vain yhden tyypin monosakkaridiyksiköistä, ja heteropolysakkaridit, joille on ominaista kahden tai useamman tyyppisten monomeeriyksiköiden läsnäolo.

Funktionaalisen käyttötarkoituksen kannalta polysakkaridit voidaan myös jakaa kahteen ryhmään: rakenne- ja varapolysakkaridit. Tärkeitä rakenteellisia polysakkarideja ovat selluloosa ja kitiini (vastaavasti kasveissa ja eläimissä sekä sienissä) ja päävarantopolysakkaridit ovat glykogeeni ja tärkkelys (eläimissä, samoin kuin sienissä ja kasveissa). Vain homopolysakkaridit otetaan huomioon tässä..

Selluloosa (kuitu) on yleisin rakenteellinen polysakkaridi kasvien maailmassa..

Kasvisolun pääkomponentti syntetisoidaan kasveissa (jopa 60% puun selluloosasta). Selluloosalla on suuri mekaaninen lujuus ja se toimii kasvien tukimateriaalina. Puu sisältää 50-70% selluloosaa, puuvilla on melkein puhdasta selluloosaa.

Puhdas selluloosa on valkoinen kuitumainen aine, mauton ja hajuton, veteen ja muihin liuottimiin liukenematon..

Selluloosamolekyyleillä on lineaarinen rakenne ja suuri molekyylipaino, ne koostuvat vain haarautumattomista molekyyleistä lankojen muodossa, koska beeta-glukoositähteiden muoto sulkee pois spiraalin muodostumisen. Selluloosa koostuu viiksimmistä molekyyleistä, jotka on niputettu ketjun sisällä olevien hydroksyyliryhmien vety sidoksilla, samoin kuin vierekkäisten ketjujen välillä. Juuri tämäntyyppiset ketjujen pakkaukset tarjoavat suuren mekaanisen lujuuden, kuitumaisuuden, veteen liukenemattomuuden ja kemiallisen inerttin, mikä tekee selluloosasta ihanteellisen materiaalin soluseinien rakentamiseen..

Selluloosa koostuu α-, D-glukopyranoositähteistä β-pyranoosimuodossaan, ts. Selluloosamolekyylissä, β-glukopyranoosimonomeeriyksiköt yhdistetään lineaarisesti β-1,4-glukosidisidoksilla:

Selluloosan osittaisella hydrolyysillä muodostuu sellulobiosakkaridi, ja täydellisessä hydrolyysissä muodostuu D-glukoosi. Selluloosan molekyylipaino on 1 000 000 - 2 000 000. Kuitua ei hajoa maha-suolikanavan entsyymit, koska näiden entsyymien joukko ihmisen maha-suolikanavassa ei sisällä β-glukosidaasia. Kuitenkin tiedetään, että optimaalisten kuitumäärien esiintyminen ruoassa myötävaikuttaa ulosteiden muodostumiseen. Kuitu jätetään kokonaan pois ruoasta, ulosteiden muodostuminen on häiriintynyt.

Tärkkelys on polymeeri, jolla on sama koostumus kuin selluloosalla, mutta alkuaineyksiköllä, joka edustaa loput a-glukoosista:

Tärkkelyksen molekyylit kelataan, suurin osa molekyyleistä on haarautuneita. Tärkkelyksen molekyylipaino on pienempi kuin selluloosan molekyylipaino.

Tärkkelys on amorfinen aine, valkoinen jauhe, joka koostuu pienistä jyvistä, ei liukene kylmään veteen, mutta osittain liukenee kuumaan.

Tärkkelys on sekoitus kahdesta homopolysakkaridista: lineaarinen - amyloosi ja haarautunut - amylopektiini, jonka yleinen kaava (C₆N₁₀O₅)_n.

Kun tärkkelystä käsitellään lämpimällä vedellä, voidaan erottaa kaksi fraktiota: lämpimään veteen liukeneva fraktio, joka koostuu amyloosipolysakkaridista, ja fraktio, joka turpoaa vain lämpimässä vedessä pastaksi ja muodostuu amylopektiinipolysakkaridista.

Amyloosilla on lineaarinen rakenne, a, D-glukopyranoositähteet yhdistetään (1-4) -glykosidisidoksilla. Amyloosin (ja yleensä tärkkelyksen) yksikkösolu esitetään seuraavasti:

Amylopektiinimolekyyli on rakennettu samalla tavalla, mutta sillä on haaraketju, joka luo tilallisen rakenteen. Haarakohdissa monosakkariditähteet yhdistetään (1-6) -glykosidisidoksilla. Haarapisteiden välillä on yleensä 20-25 glukoositähdettä.

Tärkkelyksen amyloosipitoisuus on yleensä 10-30%, amylopektiini - 70-90%. Tärkkelyspolysakkaridit rakennetaan glukoositähteistä, jotka on kytketty amyloosiin ja lineaarisiin amylopektiiniketjuihin α-1,4-glukosidisidoksilla, ja amylopektiinin haarapisteissä ketjujen välisillä α-1,6-glukosidisidoksilla.

Amyloosimolekyylissä sitoutuu keskimäärin noin 1000 glukoositähdettä, amylopektiinimolekyylin yksittäiset lineaariset leikkeet koostuvat 20-30 sellaisesta yksiköstä.

Vedessä amyloosi ei anna oikeaa ratkaisua. Vedessä oleva amyloosiketju muodostaa hydratoituneet misellit. Liuoksessa, johon on lisätty jodia, amyloosi muuttuu siniseksi. Amylopektiini tuottaa myös miselliliuoksia, mutta misellien muoto on hiukan erilainen. Polysakkaridiamylopektiini on värillinen punaviolettia jodilla..

Tärkkelyksen molekyylipaino on 106 - 107. Tärkkelyksen osittaisella happohydrolyysillä muodostuu vähemmän polymeroituneita polysakkaridit - dekstriinit - täydellisessä hydrolyysissä, glukoosina. Tärkkelys on tärkein ruokavalion hiilihydraatti ihmisille. Tärkkelystä muodostuu kasveissa fotosynteesin aikana ja se varastoituu "varahiilihydraattina" juuriin, mukuloihin ja siemeniin. Esimerkiksi riisi, vehnä, ruis ja muut viljat sisältävät 60–80% tärkkelystä, perunan mukulat - 15–20%. Samankaltainen rooli eläinmaailmassa on glykogeenipolysakkaridilla, jota "varastoidaan" pääasiassa maksassa..

Glykogeeni on korkeampien eläinten ja ihmisten päävarantopolysakkaridi, rakennettu a-D-glukoositähteistä. Glykogeenin, kuten tärkkelyksen (C₆N₁₀O₅)_n. Glykogeenia esiintyy melkein kaikissa eläinten ja ihmisten elimissä ja kudoksissa; suurin osa siitä on maksassa ja lihaksissa. Glykogeenin molekyylipaino on 107-109 ja suurempi. Sen molekyyli on rakennettu haarautuvista polyglukosidiketjuista, joissa glukoositähteet on kytketty a-1,4-glukosidisidoksilla. Haarakohdissa on α-1,6-glukosidisidoksia. Glykogeeni on rakenteeltaan lähellä amylopektiiniä.

Glykogeenimolekyylissä erotellaan sisäiset haarat - haarat polyglukosidiketjuista haarapisteiden välillä ja ulkoiset haarat - osista reunahaarasta osoittaen ketjun ei-pelkistävään päähän. Hydrolysoinnin aikana glykogeeni, kuten tärkkelys, hajoaa muodostaen ensin dekstrinejä, sitten maltoosia ja lopulta glukoosia.

Kitiini on alempien kasvien, erityisesti sienten, sekä selkärangattomien (pääasiassa niveljalkaisten) rakenteellinen polysakkaridi. Kitiini koostuu 2-asetamido-2-deoksi-D-glukoositähteistä, jotka on kytketty β-1,4-glukosidisidoksilla.

Lisäyspäivä: 2017-06-13; Katselut: 7318;

Sakkaroosi reagoi kanssa

[1]. Ei sisällä hiilihydraatteja: a) leipä

c) kasviöljy

[2]. Homopolysakkaridit sisältävät hiilihydraatit:

[3]. Ei korjaavia ominaisuuksia:

[4]. Sakkaroosin hydrolyysituotteet ovat:

a) glukoosi ja galaktoosi

b) galaktoosi ja fruktoosi

c) glukoosi ja fruktoosi

d) riboosi ja fruktoosi

[5]. Maltoosin hydrolyysituotteet ovat:

a) glukoosi ja galaktoosi

b) galaktoosi ja fruktoosi

c) glukoosi ja fruktoosi

g) glukoosi ja glukoosi

[6]. Toisin kuin laktoosi, sakkaroosi ei reagoi:

a) etikkahappo

b) hopeoksidin (I) ammoniakkiliuos kuumennettaessa

c) kupari (II) hydroksidi huoneenlämpötilassa

g) kupari (II) hydroksidi, jolloin muodostuu punainen sakka

[7]. Laktoosin hydrolyysituotteet ovat:

a) glukoosi ja galaktoosi

b) galaktoosi ja fruktoosi

c) glukoosi ja fruktoosi

g) glukoosi ja glukoosi

[8]. Laktoosin hydrolyysituotteet ovat:

a) glukoosi ja galaktoosi

b) galaktoosi ja fruktoosi

c) glukoosi ja fruktoosi

g) glukoosi ja glukoosi

[9]. Toisin kuin glukoosi, sakkaroosi ei reagoi:

a) kupari (II) hydroksidi, jolloin muodostuu punainen sakka

b) hopeoksidin (I) ammoniakkiliuos kuumennettaessa

c) kupari (II) hydroksidi huoneenlämpötilassa

g) etikkahappo

[10]. Laktoosissa olevat monosakkariditähteet yhdistetään glykosidisella sidoksella:

[yksitoista]. Laktuloosissa olevat monosakkariditähteet yhdistetään glykosidisella sidoksella:

[12]. Monosakkaridijäännökset maltoosissa yhdistetään glykosidisella sidoksella:

[kolmetoista]. Sellobioosissa olevat monosakkariditähteet yhdistetään glykosidisella sidoksella:

[14]. Sakkaroosissa olevien monosakkaridien tähteet yhdistävät glykosidinen sidos:

[viisitoista]. Mitkä ovat tärkkelyksen hydrolyysituotteet, joilla on pelkistäviä ominaisuuksia:

a) liukoinen tärkkelys

[kuusitoista]. Ketjujen sisäisten ja ketjujen välisten vety sidosten muodostuminen selittää seuraavat selluloosan ominaisuudet:

a) liukenemattomuus veteen

b) mekaaninen lujuus

c) korkea reaktiivisuus

d) kemiallinen inertti

[17] Valitse heteropolysakkaridien kohtuulliset vaatimukset:

a) koostuvat suuresta määrästä aminosokeri- ja uronihappotähteitä

b) hydrolysoidaan happamassa ja emäksisessä ympäristössä

c) hydrolysoidaan vain happamassa ympäristössä

g) heteropolysakkaridien ketjuilla on haarautumaton rakenne

[kahdeksantoista]. Ilmoita niiden aineiden nimet, joille voidaan suorittaa hydrolyysi:

[yhdeksäntoista]. Pelkistymättömissä disakkarideissa olevien monosakkaridijäännösten välisen sidoksen muodostumiseen osallistuvat:

a) kaksi alkoholihydroksyyliä

b) alkoholi ja puoliasetaalihydroksyylit

c) kaksi puoliasetaaliahydroksyyliä

d) aldehydi- ja alkoholiryhmät

[kaksikymmentä]. Seuraavat disakkaridit muodostavat hydrolyysin aikana vain glukoosia:

[21]. Kun maltoosi on vuorovaikutuksessa kupari (II) hydroksidin kanssa kuumennettaessa, muodostuu seuraava:

a) maltobionihappo

c) uronihappo

g) laktobionihappo

[22]. Inverttisokeria kutsutaan hydrolyysituotteiksi:

[23]. Valitse oikeat lausekkeet tärkkelyksen ja selluloosan ominaisuuksista:

a) selluloosa ja tärkkelys ovat eläinperäisiä

b) selluloosan makromolekyylit rakennetaan tähteistä b, D-glukopyranoosista ja tärkkelyksestä tähteistä a, D-glukopyranoosista

c) selluloosamakromolekyyleillä on vain lineaarinen rakenne, tärkkelyksellä - sekä lineaarisella että haarautuneella

d) selluloosamolekyylit voivat muodostaa molekyylien välisiä vedysidoksia sisälle, tärkkelysmolekyylit eivät muodosta niitä

[24]. Homopolysakkaridit sisältävät:

b) hyaluronihappo

[25]. Millä polysakkaridilla liuoksessa on negatiivinen varaus:

a) hyaluronihappo

[26]. Yleinen kaava (C₆N₁₀NOIN₅)_n seuraavien yhdisteiden koostumus voidaan ilmaista:

g) hyaluronihappo

[27]. Yleisimpiä disakkarideja ovat:

[28]. Seuraavat disakkaridit kuuluvat pelkistämiseen:

[29]. Mutarotaatio on ominaista seuraavien disakkaridien liuoksille:

[kolmekymmentä]. Pystyvät muodostamaan glykosideja:

[31]. Liitä korkeimpiin polysakkarideihin:

[32]. Seuraavat glykosidisidokset ovat tyypillisiä tärkkelykselle:

[33]. Pääasiallinen glykosidisidoksen tyyppi dekstraanimolekyylissä:

[34]. Positiivisen testin Felingin reagenssilla antaa:

[35]. Selluloosalle on tyypillistä seuraavan tyyppinen glykosidinen sidos:

[36]. Selluloosa muodostaa esterit reagoimalla:

a) typpihappo

b) metyylijodidi

c) etikkahappoanhydridi

[37]. Valitse hyaluronihapon kohtuulliset vaatimukset:

a) rakenneyksikkö on disakkaridifragmentti, joka koostuu D-glukuronihaposta ja N-asetyyli-D-glukosamiinista, jotka on kytketty toisiinsa a (1®3) glykosidisidoksella

b) disakkaridifragmentit on kytketty toisiinsa a (1®4) glykosidisidoksilla

c) rakenneyksikkö on disakkaridifragmentti, joka koostuu D-glukuronihaposta ja N-asetyyli-D-glukosamiinista, kytkettynä b (1®3) glykosidisidoksella

g) disakkaridifragmentit on kytketty toisiinsa b (1®4) glykosidisidoksilla

[38]. Polysakkaridien muodostuminen monosakkarideista on reaktio:

[39]. Monosakkaridien tähteet homopolysakkarideissa ovat kytkettyinä:

a) esterisidos

[40]. Positiivisen testin Felingin reagenssilla antaa:

a) sakkaroosi b) maltoosi

c) laktoosi d) tärkkelys

[41]. Mutarotate liuoksessa:

a) maltoosi b) laktoosi

c) sakkaroosi; d) glukoosi

[42]. Ilmoittakaa tärkkelyksen entsymaattisesta hydrolyysistä saadut tuotteet:

[43]. Tärkkelys antaa tyypillisen sinisen värin seuraavilla:

a) bromivesi

b) KmnO-ratkaisu₄

c) ammoniakkiliuos Ag₂NOIN

g) ratkaisu I₂ KI: ssä (Lugolin ratkaisu)

[44]. Valitse oikeat kondroitiinisulfaattivaatimukset:

a) koostuu N-asetyyli-D-mannosamiinin ja D-glukuronihapon tähteistä, jotka on kytketty toisiinsa b (1®3) glykosidisidoksella

b) disakkaridifragmentit yhdistetään b (1®4) glykosidisidoksilla

c) koostuu N-asetyyli-D-galaktosamiinin ja D-glukuronihapon tähteistä, jotka on kytketty toisiinsa b (1®3) glykosidisidoksella

d) disakkaridifragmentit yhdistetään a (1®4) glykosidisidoksilla

[45]. Kasvipohjainen polysakkaridi, joka on ihmisten tärkein glukoosilähde, on....

[46]. Disakkaridi, joka koostuu glukoosi- ja fruktoositähteistä, on....

[47]. Disakkaridi, joka koostuu glukoosista ja galaktoosistä, on....

[48]. Plasmaa korvaava lääkepolyglusiini saadaan homopolysakkaridista....

[49]. Tärkkelysjakeet ovat amyloosia ja....

[viisikymmentä]. Tärkein glykosidisidoksen tyyppi amylopektiinissä on...

[51]. Amyloosin glukoositähteet on kytketty... sidoksella.

[52]. Maito sisältää disakkaridia....

[53]. Juurikassokeria kutsutaan disakkaridiksi....

[54]. Käytä Sephadexin valmistukseen homopolysakkaridia....

[55]. Glykogeenimolekyylin pääasiallinen sidostyyppi on....

[56]. Kun muodostuu glykogeenin hydrolyysi....

[57]. Dekstraani on... alkuperästä peräisin olevaa polysakkaridia.

[58]. Glykogeeni - polysakkaridi... alkuperä.

Disakkarideja. Disakkaridien ominaisuudet.

Tärkeimmät disakkaridit ovat sakkaroosi, maltoosi ja laktoosi. Niillä kaikilla on yleinen kaava C₁₂N₂₂NOIN_yksitoista, mutta niiden rakenne on erilainen.

Sakkaroosi koostuu 2 syklistä, jotka on kytketty toisiinsa glykosidihydroksidilla:

Maltoosi koostuu 2 glukoositähteestä:

Laktoosi:

Kaikki disakkaridit ovat värittömiä kiteitä, makuisia, liukoisia helposti veteen.

Disakkaridien kemialliset ominaisuudet.

1) Hydrolyysi. Seurauksena on, että kahden syklin välinen sidos hajoaa ja muodostuu monosakkarideja:

Pelkistävät dikharidit - maltoosi ja laktoosi. Ne reagoivat ammoniakkihopeaoksidiliuoksen kanssa:

Voi pelkistää kupari (II) hydroksidia kuparioksidiksi (I):

Pelkistyskyky johtuu syklisestä muodosta ja glykosidihydroksyylipitoisuudesta.

Sakkaroosissa ei ole glykosidista hydroksyyliä, joten syklistä muotoa ei voida avata ja muuttua aldehydiksi.

Disakkaridien käyttö.

Yleisin disakkaridi on sakkaroosi. Se on hiilihydraattien lähde ihmisen ruoassa..

Laktoosia löytyy maidosta ja sitä saadaan siitä..

Maltoosia löytyy itäneistä viljakasvien siemenistä ja se muodostuu tärkkelyksen entsymaattisella hydrolyysillä..

sakkaroosia

Sakkaroosi on orgaaninen yhdiste, jonka muodostavat kahden monosakkaridin jäännökset: glukoosi ja fruktoosi. Sitä löytyy klorofylliä kantavista kasveista, sokeriruokosta, punajuurista, maissista.

Tarkastellaan yksityiskohtaisemmin mitä se on.

Kemialliset ominaisuudet

Sakkaroosi muodostuu irrottamalla vesimolekyyli yksinkertaisten sakkaridien glykosidijäämistä (entsyymien vaikutuksesta).

Yhdisteen rakennekaava on C12H22O11.

Disakkaridi on liukoinen etanoliin, veteen, metanoliin, liukenematon dietyylieetteriin. Yhdisteen kuumentaminen sulamispisteen yläpuolella (160 astetta) johtaa sulan karamelointiin (hajoaminen ja värjäytyminen). Mielenkiintoista on, että voimakkaassa valaistuksessa tai jäähdytyksessä (nestemäisen ilman kanssa) aineella on fosforoivia ominaisuuksia.

Sakkaroosi ei reagoi Benedictin, Felingin, Tollensin liuosten kanssa eikä sillä ole ketoni- ja aldehydiominaisuuksia. Kuitenkin vuorovaikutuksessa kuparihydroksidin kanssa hiilihydraatti “käyttäytyy” kuin moniarvoinen alkoholi muodostaen kirkkaan sinisiä metallisokereita. Tätä reaktiota käytetään elintarviketeollisuudessa (sokeritehtaissa) eristämään ja puhdistamaan ”makeat” aineet epäpuhtauksista.

Kun sakkaroosin vesiliuosta lämmitetään happamassa ympäristössä invertaasi-entsyymin tai vahvojen happojen läsnä ollessa, yhdiste hydrolysoidaan. Tuloksena on sekoitus glukoosia ja fruktoosia, jota kutsutaan inertiksi sokeriksi. Disakkaridin hydrolyysiin liittyy muutos liuoksen pyörimismerkissä: positiivisesta negatiiviseen (käänteinen).

Saatua nestettä käytetään makeuttamaan ruokia, saamaan keinotekoista hunajaa, estämään hiilihydraattien kiteytyminen, luomaan karameloitua melassia ja tuottamaan moniarvoisia alkoholeja..

Samankaltaisen molekyylikaavan omaavan orgaanisen yhdisteen pääisomeerit ovat maltoosi ja laktoosi.

aineenvaihdunta

Nisäkkäiden vartalo, mukaan lukien ihmiset, ei ole sopeutunut sakkaroosin assimilaatioon sen puhtaassa muodossa. Siksi, kun aine saapuu suuonteloon syljen amylaasin vaikutuksesta, hydrolyysi alkaa.

Sakkaroosin pilkkomisen pääsykli tapahtuu ohutsuolessa, jossa sakkaroosi entsyymin läsnäollessa vapautuu glukoosista ja fruktoosista. Tämän jälkeen monosakkaridit toimitetaan insuliinin aktivoimien kantajaproteiinien (translokaasien) avulla suolistosoluihin helpotetun diffuusion avulla. Yhdessä tämän kanssa glukoosi tunkeutuu elimen limakalvoon aktiivisen kuljetuksen kautta (natriumionien pitoisuusgradientin takia). Mielenkiintoista on, että sen kulkeutumisen mekanismi ohutsuolessa riippuu aineen pitoisuudesta ontelossa. Kun yhdisteessä on merkittävä osuus pitoisuudesta elimessä, ensimmäinen "kuljetus" -malli "toimii" ja pienellä pitoisuudella toinen.

Tärkein monosakkaridi suolistosta vereen on glukoosi. Imeytymisen jälkeen puolet yksinkertaisista hiilihydraateista kuljetetaan portaalisuoneen kautta maksaan, ja loput kulkeutuvat verenkiertoon suolistoliinien kapillaarien kautta, joista elin- ja kudossolut myöhemmin erottavat sen. Tunkeutumisen jälkeen glukoosi hajoaa kuudeksi hiilidioksidimolekyyliksi, minkä seurauksena suuri määrä energiamolekyylejä (ATP) vapautuu. Jäljelle jäävät sakkaridit imeytyvät suolistossa helpottamalla diffuusiota.

Hyöty ja päivittäinen tarve

Sakkaroosimetaboliaan liittyy adenosiinitrifosforihapon (ATP) vapautuminen, joka on tärkein kehon energian "toimittaja". Se tukee normaaleja verisoluja, hermosolujen ja lihaskuitujen elintärkeää toimintaa. Lisäksi kehon käyttää hakematonta osaa sakkaridista rakentaa glykogeeni-, rasva- ja proteiini-hiilirakenteita. Mielenkiintoista on, että varastoidun polysakkaridin suunniteltu hajoaminen tarjoaa vakaan verensokeripitoisuuden veressä.

Koska sakkaroosi on "tyhjä" hiilihydraatti, vuorokausiannoksen ei tulisi ylittää kymmenesosaa kulutetuista kilokaloreista.

Terveyden ylläpitämiseksi ravitsemusterapeutit suosittelevat, että makeisten saanti rajoitetaan seuraaviin turvallisiin normeihin päivässä:

• 1–3-vuotiaille imeväisille - 10–15 grammaa;
• alle 6-vuotiaille lapsille - 15 - 25 grammaa;
• aikuisille 30 - 40 grammaa päivässä.

Muista, että "normilla" tarkoitetaan paitsi sakkaroosia sen puhtaassa muodossa myös juomien, vihannesten, marjojen, hedelmien, makeisten, leivonnaisten sisältämää “piilotettua” sokeria. Siksi alle puolentoista vuoden ikäisten lasten on parempi sulkea tuote pois ruokavaliosta.

5 gramman sakkaroosin (1 tl) energia-arvo on 20 kilokaloria.

Merkkejä yhdisteen puutteesta kehossa:

• masennustila;
• apatia;
• ärtyneisyys;
• huimaus;
• migreeni;
• nopea kyllästyvyys;
• heikentynyt kognitiivinen toiminta;
• hiustenlähtö;
• hermostunut uupumus.

Disakkariditarve kasvaa seuraavilla:

• voimakas aivojen toiminta (johtuen energian kulutuksesta impulssin kulun ylläpitämiseksi hermokuituaksonin - dendriitin läpi);
• kehon myrkyllinen kuormitus (sakkaroosi suorittaa estetoiminnon, suojaten maksasoluja parillisilla glukuroni- ja rikkihapoilla).

Muista, että sakkaroosin päivittäisen määrän nostaminen on tärkeää äärimmäisen varoen, koska kehossa olevat ylimääräiset aineet ovat haiman toiminnallisia häiriöitä, sydän- ja verisuonielinten patologioita ja kariestapahtumia..

Sakkaroosivaurio

Sakkaroosin hydrolyysiprosessissa glukoosin ja fruktoosin lisäksi muodostuu vapaita radikaaleja, jotka estävät suojaavien vasta-aineiden vaikutuksen. Molekyyliionit "halvaantavat" ihmisen immuunijärjestelmän, minkä seurauksena kehosta tulee alttiita vieraiden "aineiden" hyökkäyksille. Tämä ilmiö on hormonaalisen epätasapainon ja toimintahäiriöiden taustalla..

Sakkaroosin kielteiset vaikutukset kehoon:

• aiheuttaa mineraalien aineenvaihdunnan rikkomisen;
• ”Pommittaa” haiman saaristolaitetta, joka aiheuttaa elinpatologioita (diabetes, prediabetes, metabolinen oireyhtymä);
• vähentää entsyymien toiminnallista aktiivisuutta;
• syrjäyttää kupari-, kromi- ja B-vitamiineja kehosta lisäämällä skleroosin, tromboosin, sydänkohtauksen ja verisuonien patologioiden riskiä;
• vähentää vastustuskykyä infektioille;
• tekee happamaksi kehon, provosoimalla asidoosin esiintymisen;
• häiritsee kalsiumin ja magnesiumin imeytymistä ruuansulatuksessa;
• lisää mahalaukun mehun happamuutta;
• lisää haavaisen koliitin riskiä;
• tehostaa lihavuutta, loistartuntojen kehittymistä, peräpukamien ilmenemistä, keuhkoemfyseema;
• lisää adrenaliinitasoa (lapsilla);
• provosoi mahahaavan, 12 - pohjukaissuolen haavan, pahenemisen, kroonisen pistoksentulehduksen, astmakohtaukset;
• lisää sydäniskemian, osteoporoosin riskiä;
• tehostaa karieksen, periodontaalisen taudin esiintymistä;
• aiheuttaa uneliaisuutta (lapsilla);
• lisää systolista painetta;
• aiheuttaa päänsärkyä (johtuen virtsahapposuolojen muodostumisesta);
• "Saastuttaa" vartaloa aiheuttaen ruoka-allergioiden esiintymisen;
• rikkoo proteiinien rakennetta ja joskus geneettisiä rakenteita;
• aiheuttaa toksikoosia raskaana olevilla naisilla;
• muuttaa kollageenimolekyyliä, tehostaen varhaisten harmaan hiuksen ulkonäköä;
• pahentaa ihon, hiusten, kynsien toiminnallista tilaa.

Jos sakkaroosipitoisuus veressä on suurempi kuin kehon tarvitsema, ylimääräinen glukoosi muuttuu glykogeeniksi, joka kerrostuu lihaksiin ja maksaan. Tässä tapauksessa ylimääräinen aine elimissä tehostaa "depot" -muodostumisen muodostumista ja johtaa polysakkaridin muuttumiseen rasvayhdisteiksi.

Kuinka minimoida sakkaroosin vahingot?

Koska sakkaroosi tehostaa ilohormonin (serotoniinin) synteesiä, makeiden ruokien saanti johtaa ihmisen psyko-emotionaalisen tasapainon normalisoitumiseen.

Tässä tapauksessa on tärkeätä osata neutraloida polysakkaridin haitalliset ominaisuudet.

1. Korvaa valkoinen sokeri luonnollisilla makeisilla (kuivatut hedelmät, hunaja), vaahterasiirapilla, luonnollisella stevialla.
2. Sulje pois korkea glukoosipitoinen ruoka päivittäisestä valikosta (kakut, makeiset, kakut, evästeet, mehut, kauppajuomat, valkoinen suklaa).
3. Varmista, että ostetut tuotteet eivät sisällä valkoista sokeria, tärkkelyssiirappia.
4. Käytä antioksidantteja, jotka neutraloivat vapaat radikaalit ja estävät monimutkaisten sokerien aiheuttamia kollageenivaurioita. Luonnollisia antioksidantteja ovat karpalot, karhunvatukat, hapankaali, sitrushedelmät ja yrtit. Vitamiinisarjan estäjiä ovat: beetakaroteeni, tokoferoli, kalsium, L - askorbiinihappo, biflavanoidit.
5. Syö kaksi mantelia makean aterian jälkeen (sakkaroosin imeytymisen vähentämiseksi veressä).
6. Juo puolitoista litraa puhdasta vettä päivittäin.
7. Huuhtele suu jokaisen aterian jälkeen.
8. Mene urheiluun. Fyysinen aktiviteetti stimuloi luonnollisen ilohormonin vapautumista, jonka seurauksena mieliala kohoaa ja makeiden ruokailun himo vähenee..

Valkoisen sokerin haitallisten vaikutusten minimoimiseksi ihmiskehossa suositellaan, että suositaan makeutusaineita..

Nämä aineet jaetaan alkuperästä riippuen kahteen ryhmään:

• luonnollinen (stevia, ksylitoli, sorbitoli, mannitoli, erytritoli);
• keinotekoinen (aspartaami, sakkariini, asesulfaamikalium, syklamaatti).

Makeutusaineita valittaessa on parempi antaa etusija ensimmäiselle aineiden ryhmälle, koska toisen hyötyjä ei ymmärretä täysin. Tässä tapauksessa on tärkeätä muistaa, että sokerialkoholien (ksylitolin, mannitolin, sorbitolin) väärinkäyttö on täynnä ripulia.

Luonnolliset jouset

Luonnollisia "puhtaan" sakkaroosin lähteitä ovat sokeriruokovarret, sokerijuurikkaan juurikasvit, kookospalmumehu, Kanadan vaahtera, koivu.

Lisäksi joidenkin viljojen (maissin, sokerin durran, vehnän) siemen-itu on rikas yhdisteessä. Mieti, mitkä ruuat sisältävät “makean” polysakkaridin.

Taulukko 1 "Sakkaroosin lähteet"

Tuotteen nimi	Sakkaroosipitoisuus 100 grammassa ruokaraaka-ainetta, grammoina
Valkoinen sokeri (sokerijuurikas)	99,9
Ruskea sokeri (ruoko, vaahtera)	85
Hunaja	79.8
Piparkakut, evästeet	71 - 76
Päivämäärät, omenapastalli	70
Luumut, rusinat (rusinat)	66
Kaki	65
Viikunat (kuivatut)	64
Viinirypäleet (muscat, rusinat)	61
Mispeli	60.5
Irga	60
Maissi (makea, jäädytetty, valkoinen)	8.5
Mango (tuore)	7
Pistaasipähkinät (raa'at)	6.8
Mandariinit, klementiinit, ananat (makeat lajikkeet)	6
Aprikoosit, cashews (raa'at)	5.8
Vihreät herneet (tuoreet)	5
Nektariinit, persikat, luumut	4.7
Meloni	4,5
Porkkana (tuore)	3,5
Greippi	3,5
Pavut	3.3
feijoa	3
Banaanit, kurkuma (mauste)	2,3
Omenat, päärynät (makeat lajikkeet)	2
Mustaherukka, mansikka	1,2
Pähkinät, sipulit (tuoreet)	1
tomaatit	0,7
Karviaismarjat, kurpitsa, perunat, kirsikat	0,6
Vadelma	0,5
Kirsikka	0,3

Lisäksi kaikissa klorofylliä sisältävissä kasveissa (yrtit, marjat, hedelmät, vihannekset) löytyy pieniä määriä sakkaroosia (alle 0,4 grammaa 100 grammaa tuotetta)..

Sakkaroosin saaminen

Tämän hiilihydraatin uuttamiseksi teollisessa mittakaavassa käytetään fysikaalisia ja mekaanisia altistusmenetelmiä..

Mieti, kuinka juurikkaiden sakkaroosi (valkoinen sokeri) valmistetaan

1. Puhdistetut sokerijuurikkaat jauhetaan mekaanisissa juurikkaan leikkureissa.
2. Hienonnettu raaka-aine asetetaan hajottimiin, ja sitten kuuma vesi johdetaan niiden läpi. Seurauksena on, että 90-95% sakkaroosia pestään punajuurista..
3. Saatua liuosta käsitellään kalkkimaitolla (epäpuhtauksien saostamiseksi). Kalsiumhydroksidin reaktion aikana liuoksessa olevien orgaanisten happojen kanssa muodostuu huonosti liukenevia kalsiumsuoloja, ja kun ne ovat vuorovaikutuksessa sakkaroosin kanssa, liukoinen kalsiumsokeri.
4. Kalsiumhydroksidin saostamiseksi hiilidioksidi johdetaan ”makean” liuoksen läpi.
5. Sen jälkeen se suodatetaan ja haihdutetaan sitten tyhjiössä - laitteessa. Eristetty sokeri - raa'alla on keltainen sävy, koska se sisältää väriaineita.
6. Epäpuhtauksien poistamiseksi sakkaroosi liuotetaan uudelleen veteen ja sitten liuos johdetaan aktiivihiilen läpi.
7. "Puhdas" seos haihdutetaan uudelleen tyhjiölaitteissa. Tuloksena on puhdistettu (valkoinen) sokeri.
8. Tuloksena oleva tuote kiteytetään sentrifugoimalla tai jakamalla kompakti "sokeripää" pieniksi paloiksi.

Sitruunahapon tuottamiseksi käytetään ruskeaa liuosta (melassia), joka jää sakkaroosiuuton jälkeen.

Soveltamisalat

1. Ruokateollisuus. Disakkaridia käytetään itsenäisenä elintarvikkeena (sokeri), säilöntäaineena (suurina pitoisuuksina), kulinaaristen tuotteiden komponentina, alkoholijuomina, kastikkeina. Lisäksi sakkaroosista saadaan keinotekoista hunajaa..
2. Biokemia. Polysakkaridia käytetään substraattina glyserolin, etanolin, butanolin, dekstraanin, levuliinihapon ja sitruunahappojen valmistuksessa (käymisessä).
3. Farmakologian. Sakkaroosia (sokeriruokosta) käytetään jauheiden, lääkkeiden, siirappien valmistukseen, myös vastasyntyneille (makean maun tai säilyvyyden aikaansaamiseksi).

Lisäksi sakkaroosia yhdessä rasvahappojen kanssa käytetään ionittomina pesuaineina (aineet, jotka parantavat liukoisuutta vesipitoisiin väliaineisiin) maataloudessa, kosmetologiassa ja pesuaineiden luomisessa.

johtopäätös

Sakkaroosi on “makea” hiilihydraatti, joka muodostuu kasvien hedelmissä, vartissa ja siemenissä fotosynteesin aikana..

Ihmisen kehoon tultuaan disakkaridi hajoaa glukoosiksi ja fruktoosiksi vapauttaen suuren määrän energiavaroja.

Sakkaroosijohtajat - sokeriruoko, Kanadan vaahteramehu, sokerijuurikkaat.

Kohtalaisina määrinä (20 - 40 grammaa päivässä) aine on hyödyllinen ihmiskeholle, koska se aktivoi aivot, toimittaa soluille energiaa, suojaa maksaa myrkkyiltä. Sakkaroosin väärinkäyttö, etenkin lapsuudessa, johtaa kuitenkin toimintahäiriöiden, hormonaalisen vajaatoiminnan, liikalihavuuden, hampaiden rappeutumisen, periodontaalisen taudin, prediabeettisen tilan, loistartuntojen esiintymiseen. Siksi ennen tuotteen ottamista, mukaan lukien makeisten lisääminen äidinmaidonkorvikkeisiin, on suositeltavaa arvioida sen hyödyt ja haitat..

Terveysvahinkojen minimoimiseksi valkoinen sokeri korvataan stevialla, puhdistamattomalla sokerilla - raaka, hunaja, fruktoosi (hedelmäsokeri), kuivatut hedelmät.

sakkaroosia

Kemialliset ominaisuudet

Fyysiset ominaisuudet

Glukoosi on väritön kiteinen aine, jolla on makea maku, liukenee hyvin veteen. Vesiliuoksesta se eristetään kiteisen hydraatin C muodossa₆H₁₂O₆ · H₂O. Juurikassokeriin verrattuna se on vähemmän makea..

Glukoosilla on alkoholille ja aldehydeille ominaiset kemialliset ominaisuudet. Lisäksi sillä on joitain erityisiä ominaisuuksia:

Ominaisuudet, jotka johtuvat molekyylin läsnäolosta	Erityiset ominaisuudet
hydroksyyliryhmät	aldehydiryhmä
1. Reagoi karboksyylihappojen kanssa muodostaen estereitä (viisi glukoosin hydroksyyliryhmää reagoi happojen kanssa)	1. Reagoi hopea (I) oksidin kanssa ammoniakkiliuoksessa (hopeapeilireaktio): CH2OH (CHOH)4-COH + Ag2O® CH2OH (CHOH)4-CO2H + 2Ag2	Glukoosi voi käydä käymistilassa: a) alkoholikäyminen C6H12O6®2CH3-CH2OH + CO2b) maitohapostaminen C6H12O6®2CH3-CHOH-COOH-maitohappo

Ominaisuudet, jotka johtuvat molekyylin läsnäolosta	Erityiset ominaisuudet
hydroksyyliryhmät	aldehydiryhmä
2. Kuinka moniarvoinen alkoholi reagoi kupari (II) -hydroksidin kanssa kupari (II) -alkoholaatin tuottamiseksi	2. Se hapettuu kupari (II) hydroksidilla (muodostuen punaiseksi saostumaksi). 3. Pelkistävien aineiden vaikutuksesta se muuttuu heksatomiseksi alkoholiksi	c) voihapon käyminen C6H12O6®C3H7COOH + 2H2+ 2CO2voihappo

Sakkaroosi C₁₂H₂₂O_yksitoista, tai juurikassokeria, ruokosokeria, jokapäiväisessä elämässä vain sokeria - disakkaridia, joka koostuu kahdesta monosakkaridista - glukoosista ja fruktoosista.

Sakkaroosi (tavallinen sokeri) on valkoinen kiteinen aine, makeampi kuin glukoosi, hyvin liukoinen veteen.

Tärkeä sakkaroosin kemiallinen ominaisuus on kyky läpikäydä hydrolyysi (kuumennettaessa vetyionien läsnä ollessa). Tässä tapauksessa glukoosimolekyyli ja fruktoosimolekyyli muodostetaan yhdestä sakkaroosimolekyylistä:

Vetyionit katalysoivat hydrolyysiprosessia.

Sakkaroosi ei tuota ”hopeapeili” -reaktiota eikä sillä ole pelkistäviä ominaisuuksia. Tämä on sen ero glukoosista. Sakkaroosimolekyyli koostuu glukoosi- ja fruktoosimolekyylien jäännöksistä syklisessä muodossaan; ne on kytketty toisiinsa happiatomin kautta.

Sakkaroosi on luonteeltaan hyvin yleinen disakkaridi, sitä löytyy monista hedelmistä, hedelmistä ja marjoista. Sakkaroosipitoisuus on erityisen korkea sokerijuurikkaissa ja sokeriruo'ossa, joita käytetään syötävän sokerin teolliseen tuotantoon.

Maassamme sakkaroosia saadaan sokerijuurikkaasta, joka sisältää jopa 20% sakkaroosia.

Lisäyspäivä: 2014-10-22; Katselut: 1403; tekijänoikeusrikkomus?

Mielipiteesi on meille tärkeä! Oliko julkaisusta materiaalista hyötyä? Kyllä | Ei

hiilihydraatit

Hiilihydraatit - ryhmä luonnollisia orgaanisia yhdisteitä, joiden kemiallinen rakenne vastaa kaavaa C_m(H₂O)_n. Ne ovat osa kaikkia eläviä organismeja poikkeuksetta.

Luokittelu

Hiilihydraatit jaetaan

monosakkaridit

Monosakkaridit (kreikkalaiset monososit - ainoa + sakkari - sokeri) - luonnossa yleisin hiilihydraattien ryhmä, joka sisältää molekyyleissä viisi (pentoosit) tai kuusi (heksoosia) hiiliatomia.

Tunnetuimmista edustajista pentoosit sisältävät riboosin ja deoksiriboosin, heksoosit sisältävät glukoosin ja fruktoosin..

Oligosakkaridit (kreikkalainen ὀλίγος - muutama) - ryhmä hiilihydraatteja, joiden molekyylit sisältävät 2-10 monosakkariditähdettä. Jos molekyyli sisältää kaksi monosakkariditähdettä, sitä kutsutaan disakkaridiksi.

Seuraavat disakkaridit tunnetaan parhaiten: sakkaroosi, laktoosi, maltoosi. Ne ovat isomeerejä, niiden molekyylikaava on sama - C₁₂H₂₂O_yksitoista.

Polysakkaridit (kreikkalainen poly - erä) ovat luonnollisia biopolymeerejä, joiden molekyylit koostuvat monosakkaridien pitkistä ketjuista (kymmeniä, satoja tuhansia).

Esimerkiksi glukoosi on monosakkaridi ja tärkkelys, glykogeeni ja selluloosa ovat sen polymeerejä. Kutsutaan myös polymeereiksi kitiini, pektiini. Tärkkelyksen kaava, selluloosa - (C₆H₁₀O₅)_n

monosakkaridit

Glukoosin saaminen on mahdollista monella tavalla:

Butlerov-reaktio

Metalli-ionien läsnä ollessa formaldehydi-molekyylit yhdistyvät erilaisten hiilihydraattien, kuten glukoosin, muodostamiseksi.

Hapon läsnä ollessa ja kuumennettaessa tärkkelys (polymeeri) hajoaa monomeereiksi - glukoosimolekyyleiksi.

Luonto keksi tämän reaktion, sillä siinä on epätavallinen katalysaattori - auringonvalo (hν).

Kemiallisen rakenteen mukaan glukoosi on pentaaldehydi-alkoholi, ja siksi sekä aldehydien että moniarvoisten alkoholien reaktiot ovat sille ominaisia.

Aldehydireaktiot

Glukoosin hapettuminen menee glukonihapoksi. Tämä voidaan tehdä käyttämällä hopeapeilin reaktioita kuparihydroksidin II kanssa.

Kiinnitä erityistä huomiota siihen, että kirjoitettaessa ammoniakkiliuoksen kaavaa sen täydessä muodossa on oikeampaa ilmoittaa tuotteissa ei happo, vaan suola - ammoniumglukonaatti. Tämä johtuu siitä, että ammoniakki, jolla on emäksisiä ominaisuuksia, reagoi glukonihapon kanssa muodostaen suolaa.

Glukoosin talteenotto on mahdollista heksaatomiseen alkoholisorbitoliin (glusiitti) asti, jota käytetään elintarviketeollisuudessa makeutusaineena. Sorbitoli maistuu vähemmän miellyttävältä, vähemmän makealta kuin sokeri.

Glukoosi sisältää viisi hydroksoryhmää, on moniarvoinen alkoholi. Se saa aikaan moniarvoisten alkoholien laadullisen reaktion - juuri valmistetun kuparihydroksidin II kanssa.

Tämän reaktion tuloksena muodostuu liuokselle ominainen sininen värjäys..

Useat vaihtoehdot glukoosin käymiselle ovat mahdollisia: alkoholi, maitohappo, voihappo. Tämän tyyppisillä fermentaatioilla on suuri käytännön merkitys ja ne ovat ominaisia ​​monille eläville organismeille, erityisesti bakteereille.

Fruktoosi on glukoosin isomeeri. Sitä vastoin se ei pääse hapettumisreaktioon - se on ketoalkoholi, ja ketonit eivät hapettu hapoiksi.

Sille on ominaista laadullinen reaktio moniarvoisena alkoholina - juuri valmistetun kuparihydroksidin II kanssa. Fruktoosi ei pääse hopeapeilin reaktioon.

Fruktoosia käytetään makeutusaineena. Se on 3 kertaa makeampi kuin glukoosi ja 1,5 kertaa makeampi kuin sakkaroosi.

disakkaridit

Kuten aiemmin mainittiin, tunnetuimmilla disakkarideilla: sakkaroosilla, laktoosilla ja maltoosilla on sama kaava - C₁₂H₂₂O_yksitoista.

Niiden hydrolyysin aikana saadaan erilaisia ​​monosakkarideja..

polysakkaridit

Monista reaktioista haluaisin ennen kaikkea tuoda esiin tärkkelyksen hydrolyysin. Seurauksena muodostuu glukoosi.

© Bellevich Juri Sergeevich 2018-2020

Tämän artikkelin on kirjoittanut Bellevich Juri Sergeyevich ja se on hänen immateriaalioikeutensa. Tietojen ja esineiden kopioimisesta, levittämisestä (mukaan lukien kopioiminen muihin sivustoihin ja resursseihin Internetissä) tai muihin tarkoituksiin ilman tekijänoikeuden haltijan etukäteen antamaa lupaa rangaistaan. Ottakaa yhteyttä artikkelimateriaaleihin ja lupaan niiden käyttämiseen Bellevich Juri.

Suorita testi vahvistaaksesi tietoa

Isomeerit ovat glukoosi ja fruktoosi..

Glukoosi ei reagoi piihapon kanssa (liukenematon).

Glukoosi reagoi hopeapeilin ja kuparihydroksidin II kanssa, hapettaa niissä glukonihapoksi.
Reaktiossa kuparioksidin II kanssa tapahtuu vaihto - tyypillinen reaktio hapon ja emäksisen oksidin välillä: muodostuu kupariglukonaattia ja vettä.

Ei disakkaridiaine, riboosi.

Galaktoosi - monosakkaridi ryhmästä heksooseja.

Tärkkelyksen hydrolyysi johtaa glukoosiin.

Sakkaroosin hydrolyysi johtaa glukoosiksi ja fruktoosiksi..

CHEMEGE.RU

Kemian ja olympialaisten tentin valmistelu

hiilihydraatit

Hiilihydraatit (sokerit) - orgaaniset yhdisteet, joilla on samanlainen rakenne, joista suurin osa heijastuu kaavassa Cx(H2O)y, missä x, y ≥ 3.

Poikkeuksena on deoksiriboosi, jolla on kaava C₅N₁₀O₄ (yksi happiatomi vähemmän kuin riboosia).

Hiilihydraattiluokitus

Rakenneyksiköiden lukumäärän mukaan

• Monosakkaridit - sisältävät yhden rakenneyksikön.
• Oligosakkaridit - sisältävät 2-10 rakenneyksikköä (disakkaridit, trisakkaridit jne.).
• Polysakkaridit - sisältävät n rakenneyksikköä.

Joitakin välttämättömiä hiilihydraatteja:

monosakkaridit	disakkaridit	polysakkaridit
Glukoosi C6N12NOIN6 Deoksiriboosi C5N10NOIN4	Sakkaroosi C12N22NOINyksitoista Sellobiosis C12N22NOINyksitoista	Selluloosa (C6N10NOIN5)n Tärkkelys (C6N10NOIN5)n

Hiiliatomien lukumäärän mukaan molekyylissä

• Pentoosit - sisältävät 5 hiiliatomia.
• Heksoosit - sisältävät 6 hiiliatomia.
• Jne.

Renkaan koko molekyylin syklisessä muodossa

• Pyranoosit - muodostavat kuusijäsenisen renkaan.
• Furanoosit - sisältävät viisijäsenisen renkaan.

Kaikille hiilihydraateille yhteiset kemialliset ominaisuudet

1. Palaminen

Kaikki hiilihydraatit palavat hiilidioksidiksi ja veteen..

Esimerkiksi, kun glukoosia poltetaan, muodostuu vettä ja hiilidioksidia.

2. Yhteisvaikutus väkevän rikkihapon kanssa

Väkevä rikkihappo poistaa veden hiilihydraateista tuottaen siten hiiltä C (”hiilen muodostuminen”) ja vettä.

Esimerkiksi väkevän rikkihapon vaikutus glukoosiin tuottaa hiiltä ja vettä

monosakkaridit

Monosakkaridit ovat heterofunktionaalisia yhdisteitä, niiden molekyyleihin kuuluu yksi karbonyyliryhmä (aldehydi- tai ketoniryhmä) ja useita hydroksyyliä.

Monosakkaridit ovat oligosakkaridien ja polysakkaridien rakenneyksiköitä..

Tärkeimmät monosakkaridit

Otsikko ja kaava	Glukoosi C6H12O6	Fruktoosi C6H12O6	riboosi C6H12O6
Rakennekaava
Luokittelu	heksoosi aldoosireduk- syklisessä muodossa - pyranoosi	heksoosi ketoosi syklisessä muodossa - furanoosi	pentoosi aldoosireduk- syklisessä muodossa - furanoosi

Glukoosi

Glukoosi on aldehydialkoholi (aldoosi).

Se sisältää kuusi hiiliatomia, yhden aldehydin ja viisi hydroksoryhmää.

Glukoosia on liuoksissa paitsi lineaarisissa myös syklisissä muodoissa (alfa ja beeta), jotka ovat pyranoosia (sisältävät kuusi yksikköä):

α-glukoosi

β-glukoosi

Glukoosin kemialliset ominaisuudet

Vesipitoinen glukoosiliuos

Glukoosin vesiliuoksessa on olemassa dynaaminen tasapaino kahden syklisen muodon - α ja β ja lineaarisen muodon välillä:

Laadullinen reaktio moniarvoisiin alkoholeihin: reaktio vasta saostetun kupari (II) hydroksidin kanssa

Kun vasta saostettu kupari (II) hydroksidi reagoi glukoosin (ja muiden monosakkaridien) kanssa, hydroksidi liukenee muodostaen sinisen kompleksin.

Reaktiot karbonyyliryhmään - CH = O

Glukoosilla on aldehydeille ominaisia ​​ominaisuuksia.

• Hopeapeilin reaktio

• Reaktio kupari (II) hydroksidin kanssa kuumentamalla. Kun glukoosi on vuorovaikutuksessa kupari (II) hydroksidin kanssa, punainen tiili saostuma kupari (I) oksidista saostuu:

• Hapetus bromivedellä. Kun glukoosi hapetetaan bromivedellä, muodostuu glukonihappoa:

• Myös glukoosi voidaan hapettaa kloorilla, bertoletovoisuolalla, typpihapolla.

Konsentroitu typpihappo hapettaa paitsi aldehydiryhmän myös myös hydroksoryhmän hiiliketjun toisessa päässä.

• Katalyyttinen hydraus. Glukoosin ja vedyn vuorovaikutuksessa karbonyyliryhmä pelkistetään alkoholihydroksyyliksi, muodostuu kuuden atomin alkoholi - sorbitoli:

• Glukoosin käyminen. Fermentaatio on biokemiallinen prosessi, joka perustuu orgaanisten yhdisteiden redox-muunnoksiin anaerobisissa olosuhteissa.

Alkoholinen käyminen. Alkoholikäymisellä glukoosia muodostuu alkoholia ja hiilidioksidia:

Maitohappokäyminen. Alkoholikäymisellä glukoosia muodostuu alkoholia ja hiilidioksidia:

Voihapon käyminen. Alkoholikäymisellä glukoosia muodostuu alkoholia ja hiilidioksidia:

• Glukoosiesterien muodostuminen (glukoosin sykliselle muodolle ominainen).

Glukoosi, joka pystyy muodostamaan eettereitä ja estereitä.

Helpoimmin tapahtuu puoliasetaali (glykosidi) hydroksyylin substituutio.

Esimerkiksi a-D-glukoosi on vuorovaikutuksessa metanolin kanssa.

Tässä tapauksessa muodostuu glukoosimonometyylieetteri (a-O-metyyli-D-glukosidi):

Glukoosieettereitä kutsutaan glykosideiksi.

Vaikeammissa olosuhteissa (esim. CH: llä₃-I) mahdollinen alkylointi ja muut jäljellä olevat hydroksyyliryhmät.

Monosakkaridit pystyvät muodostamaan estereitä sekä mineraali- että karboksyylihappojen kanssa.

Esimerkiksi, β-D-glukoosi reagoi etikkahappoanhydridin kanssa suhteessa 1: 5 muodostaen glukoosipenta-asetaattia (β-penta-asetyyli-D-glukoosi):

Glukoosin tuotanto

Tärkkelyksen hydrolyysi

Happojen läsnä ollessa tärkkelys hydrolysoidaan:

Formaldehydi-synteesi

Reaktion tutkittiin ensin A.M. Butlerov. Synteesi tapahtuu kalsiumhydroksidin läsnä ollessa:

Fotosynteesi

Kasveissa hiilihydraatteja muodostuu fotosynteesin seurauksena CO: sta₂ ja H₂NOIN:

Fruktoosi

Fruktoosi on glukoosin rakenteellinen isomeeri. Tämä on ketonialkoholi (ketoosi): se voi esiintyä myös syklisissä muodoissa (furanoosi).

Se sisältää kuusi hiiliatomia, yhden ketoniryhmän ja viisi hydroksoryhmää.

Fruktoosi

a-D-fruktoosi

β-D-fruktoosi

Fruktoosi on kiteinen aine, liukenee hyvin veteen, makeampi kuin glukoosi.

Vapaa hunaja ja hedelmät..

Fruktoosin kemialliset ominaisuudet liittyvät ketonin ja viiden hydroksyyliryhmän läsnäoloon.

Fruktoosin hydrogenointi tuottaa myös sorbitolia..

disakkaridit

Disakkaridit ovat hiilihydraatteja, joiden molekyylit koostuvat kahdesta monosakkariditähteestä, jotka on liitetty toisiinsa hydroksyyliryhmien vuorovaikutuksella (kaksi puoliasetaalia tai yksi puoliasetaali ja yksi alkoholi).

Sakkaroosi (sokerijuurikkaan tai ruokosokerin) C₁₂N₂₂NOIN_yksitoista

Sakkaroosimolekyyli koostuu a-glukoosin ja β-fruktoosin tähteistä, jotka on kytketty toisiinsa:

Sakkaroosimolekyylissä glukoosin glykosidinen hiiliatomi on kytketty, koska muodostuu happea silta fruktoosin kanssa, joten sakkaroosi ei muodosta avointa (aldehydi) muotoa.

Siksi sakkaroosi ei reagoi aldehydiryhmän kanssa - hopeoksidin ammoniakkiliuoksen kanssa kuparihydroksidin kanssa kuumennettaessa. Sellaisia ​​disakkarideja kutsutaan pelkistämättömiksi, ts. ei pysty hapettumaan.

Sakkaroosi hydrolysoituu happamalla vedellä. Tässä tapauksessa muodostuu glukoosia ja fruktoosia:

Maltoosi C₁₂N₂₂NOIN_yksitoista

Tämä on disakkaridi, joka koostuu kahdesta a-glukoositähteestä, se on välituote tärkkelyksen hydrolyysissä.

Maltoosi on vähentää disakkaridia (yksi syklisistä yksiköistä voi avautua aldehydiryhmään) ja ryhtyy reaktioihin, jotka ovat ominaisia ​​aldehydeille.

Maltoosin hydrolyysi tuottaa glukoosia.

polysakkaridit

Tämä on disakkaridi, joka koostuu kahdesta a-glukoositähteestä, se on välituote tärkkelyksen hydrolyysissä.

Polysakkaridit ovat luonnollisia suurimolekyylipainoisia hiilihydraatteja, joiden makromolekyylit koostuvat monosakkariditähteistä.

Tärkeimmät edustajat - tärkkelys ja selluloosa - on rakennettu yhden monosakkaridin - glukoosin jäännöksistä.

Tärkkelyksellä ja selluloosalla on sama molekyylikaava: (C₆H₁₀O₅)_n, mutta täysin erilaiset ominaisuudet.

Tämä johtuu niiden alueellisen rakenteen erityispiirteistä..

Tärkkelys koostuu a-glukoositähteistä, ja selluloosa koostuu β-glukoosista, jotka ovat spatiaalisia isomeerejä ja eroavat vain yhden hydroksyyliryhmän asemasta:

Tärkkelys

Tärkkelys on polysakkaridi, joka on rakennettu syklisistä a-glukoositähteistä..

Se koostuu:

• amyloosi (tärkkelysjyvien sisäosa) - 10-20%
• amylopektiini (tärkkelysjyväpinnoite) - 80-90%

Amyloosiketju sisältää 200 - 1 000 jäännöstä a-glukoosia (keskimääräinen molekyylipaino 160 000) ja sillä on haaroittumaton rakenne.

Amylopektiinillä on haarautunut rakenne ja paljon suurempi molekyylipaino kuin amyloosilla.

Tärkkelyksen ominaisuudet

• Tärkkelyksen hydrolyysi: Kun keitetään happamassa väliaineessa, tärkkelys hydrolysoidaan myöhemmin:

Tärkkelyksen täydellinen hydrolyysi kirjataan ilman välivaiheita:

• Tärkkelys ei tuota ”hopeapeilireaktiota” eikä pelkistä kupari (II) hydroksidia.

• Laadullinen reaktio tärkkelykseen: sininen värjäys jodiliuoksella.

Selluloosa

Selluloosa (kuitu) on yleisin kasvien polysakkaridi. Selluloosaketjut rakennetaan P-glukoositähteistä ja niiden rakenne on lineaarinen.

Sellun ominaisuudet

• Esterien muodostuminen typpi- ja etikkahapoilla.

Selluloosan nitraus.

Koska selluloosayksikkö sisältää 3 hydroksyyliryhmää, selluloosanitraatio ylimäärällä typpihappoa voi muodostaa selluloosan trinitraatin, joka on pyroksiini-räjähde:

Selluloosaasylointi.

Etikkahappoanhydridin (yksinkertaistettu etikkahappo) vaikutuksena selluloosaan tapahtuu esteröintireaktio ja on mahdollista, että OH-ryhmät 1, 2 ja 3 voivat osallistua reaktioon.

Se muuttuu selluloosa-asetaatti-asetaattikuituksi.

• Selluloosan hydrolyysi.

Selluloosa, kuten tärkkelys, voidaan hydrolysoida happamassa ympäristössä, ja myös glukoosi johtaa. Mutta prosessi on paljon vaikeampaa.