Proprietățile carbohidrați. Funcțiile și proprietățile de carbohidrați: masă

În fauna sălbatică sunt comune, numeroase substanțe, a căror importanță poate fi cu greu supraestimate. De exemplu, acestea includ carbohidrați. Ele sunt extrem de importante ca sursă de energie pentru animale și oameni, precum și unele proprietăți de carbohidrați le-o materie primă indispensabilă pentru industria de a face.

Ce este?

Aceasta toate structura substanțelor care pot fi descrise prin formula Cn _(H2O) m. Ele sunt de o mare importanță biologică, jucând un rol crucial în viața multor ființe vii.

Numele acestui grup de oameni de știință au venit după analiza inițială a substanțelor a fost făcută că aceasta conține. Apoi, sa constatat că principalele componente ale acestora sunt de carbon și apă. Mai târziu, sa constatat că titlul sa dovedit a fi extrem de precise, deoarece proprietățile carbohidraților astfel încât raportul dintre atomii de hidrogen și oxigen în acesta este complet identică cu cea din apa. Simplu spus, există un atom de oxigen, doi atomi de hidrogen. Prima dată versiunea rusă a denumirii a fost propusă în 1844 de profesorul K. Schmidt.

unele programe de completare

Dacă un pic pentru a modifica formula de mai sus, pronunțând «n» consolelor, expresia va fi un pic diferit: A se vedea _(H2O) n. Poate, nu ar putea fi mai bine reflectă esența „cărbune - apă“ nume.

Pana in prezent, oamenii de știință au stabilit cu fermitate că există o serie de substanțe care au proprietăți de carbohidrați, dar nu destul corespunde formulei descrise de noi. Și pentru că în literatura străină se poate veni de multe ori peste cuvântul „glicidil“, care este un sinonim modern pentru 1844, care nu a fost destul de precisă.

clasificare simplă

Toată clasa mare de materiale pot fi împărțite în două grupe: glicidil simple și complexe. Care sunt proprietățile de carbohidrați care apar în ele? De fapt, ele, de asemenea, nu sunt foarte complicate:

• Substanțe simple sunt cele ale grupului care nu pot fi supuse la hidroliză cu formarea consecutivă a altor glucide. Principala diferență constă în faptul că numărul de atomi de oxigen în structura lor încă număr similar de atomi de carbon. Ei au numit monozaharide.
• Prin urmare, definiția de „complex“ include toate acele glicidil care se descompun prin hidroliză pentru a forma o multitudine de carbohidrati simpli. Desigur, ei au raportul dintre atomi de oxigen și carbon variat. Ei au numit-o dizaharidă. Un rol foarte important în natura jocului este de glucide complexe, o listă pe care le parțial prezente în articol.

În plus, există o altă clasificare, în care carbohidrații sunt împărțite în trei tipuri. Iată-le:

• Monozaharide.
• Oligozaharidele.
• Polizaharidele.

Următoarele glucide tabel va ajuta cu siguranță să se ocupe de diferențele lor majore.

mono- (Molecula 1)	oligo (<10 molecule)	poli- (> 10 molecule)
Aldoză, cetoză	Pur și simplu a inclus dizaharide, trizaharide, și așa mai departe. D.	Există două tipuri: Gomopolisaharidy. Heteropolizaharide. De la numele pe care îl poate înțelege că structura moleculară internă a acestor două specii sunt destul de diferite

Desigur, avem o masa scurta de carbohidrati a fost demonstrat, dar domeniul său de aplicare este pur și simplu imposibil de a se potrivi toate caracteristicile specifice care sunt specifice unii membri ai acestei clase largi. Deci, vom analiza principalele grupe, fiecare separat, pentru a elabora pe unele dintre proprietățile individuale, cele mai comune substanțe. Deci, ce sunt glucide clase?

monozaharide

Rețineți că toate acestea fac parte din categoria de solide, cu ușurință să treacă în stare cristalină. Ele sunt extrem de higroscopice, bine solubil în apă pentru a forma un sirop. Selectați-le sub formă de cristale, este foarte dificil. Soluțiile lor au o reacție neutră, de multe ori un gust dulceag. Intensitatea gustului este diferit: de exemplu, fructoza de aproximativ 3-3,5 ori mai dulce glucoză cea mai frecventă.

Pe forma structurală

Toate aceste substanțe - un compus cu structura bifuncțional, compoziția care include în mod necesar scheletul de carbon, o grupare carbonil și mai multe hidroxil. Dacă rolul grupării carbonil acționează grupare aldehidă, o substanță numită aldoză. Prin urmare, în caz de cetonă „coada“ sunt numite cetoză.

Având în vedere că natura acestor substanțe sunt extrem de frecvente, ele pot fi găsite atât în starea lor liberă, și sub formă de forme anhidrit. În general, aproape toate carbohidrații complexe în grade diferite, sunt anhidridele de zaharuri simple, care sunt pur și simplu obținute prin luarea departe câteva (sau unul) de molecule de apă (prefixul „en“ - nr).

Glucoza este cel mai tipic reprezentant

Formula cel mai tipic reprezentant al grupului - C ₆ H ₁₂ O _6. Foarte adesea sunt acești carbohidrați în celulele vegetale. Ea are nu numai pe scară largă, dar, de asemenea, foarte important pentru organism, deoarece este principala sursă de energie pentru el (vorbind despre animale și om, desigur). În principiu, acestea sunt proprietățile generale ale proteine, carbohidrați și grăsimi pentru toate organismele vii. Acesta este, de asemenea, utilizat pe scară largă în medicină, medicină veterinară, industrie (inclusiv alimente).

proprietățile fizice

Care sunt generale proprietățile fizice ale carbohidraților din acest grup? Aspect - cristale fine albe, gust dulceag, ușor solubil în apă. crește dramatic Solubilitatea dacă soluția reîncălzire: în acest mod sirop de glucoză.

Scurtă informații cu privire la structura chimică

Dacă te uiți la o formulă liniară, compoziția acestui carbohidrat este vizibilă în mod clar una aldehidă și cinci grupări hidroxil. În cazul în care substanța este în stare cristalină, moleculele sale pot fi într-una din cele două forme posibile (a- sau β-glucoză). Faptul că gruparea hidroxil este cuplată la un atom de carbon al cincilea, poate reacționa cu o grupare carbonil.

Prevalența în sălbăticie

Din moment ce ei foarte mult în suc de struguri, glucoza este adesea menționată ca „zahăr de struguri“. Sub acest nume este încă cunoscut strămoșii noștri. Cu toate acestea, este posibil să se găsească în orice alte fructe sau legume dulci, în țesuturile moi ale plantei. În lumea animală, prevalența sa nu este mai mică: circa 0,1% din sângele nostru - aceasta este glucoza. În plus, puteți găsi acești carbohidrați în celula aproape orice organ intern. Dar mai ales o mulțime de ei în ficat, din moment ce este în cazul în care se realizează prelucrarea glucozei în glicogen.

Ea (așa cum am spus deja) este o sursă valoroasă de energie pentru corpul nostru, este o parte din aproape toate glucide complexe. Precum și alți carbohidrați simpli, în natură apare după reacția de fotosinteză care are loc exclusiv în celulele organismelor vegetale:

6SO ₂ + 6H ₂ O clorofilă C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6D ₂ - Q

Plantele astfel efectua o extrem de importantă pentru funcționarea biosferei, acumularea de energie, care se obține prin ele de la soare. În ceea ce privește condițiile industriale, zahăr de struguri din antichitate obținut din hidroliza amidonului se produc, în care un catalizator de reacție este acid sulfuric concentrat:

(C ₆ H ₁₀ O ₅₎ n + nH ₂ O H ₂ SO _4, t nC ₆ H ₁₂ O ₆

chimice

Care sunt proprietățile chimice ale carbohidraților de acest tip? Ea are aceleași caracteristici care sunt inerente într-un pur alcooli și aldehide. În plus, există anumite caracteristici specifice. Mai întâi sinteza de carbohidrati simpli (inclusiv glucoza) a fost produs de cel mai talentat chimist A. M. Butlerovym în 1861 an și ca materie primă se folosește formaldehidă, divizarea acesteia în prezență de hidroxid de calciu. Aici este formula acestui proces:

6NSON -------> S6N ₁₂ O ₆

Și acum, uita-te la unele dintre proprietățile celorlalți doi membri ai grupului, sensul natural al care nu este mai mare, și pentru că biologia lor de studiu. Carbohidratii aceste specii joacă un rol foarte important în viața noastră de zi cu zi.

fructoză

Formula acestui izomer al glucozei - Sep _12, O _v. La fel ca „progenitoare“ poate exista în formă liniară și ciclică. Vine în toate reacțiile care sunt caracteristice alcoolilor polihidroxilici, dar, astfel deosebindu-glucoză, nu reacționează cu o soluție amoniacală de oxid de argint.

riboza

riboza interes extrem de ridicat și deoxiriboză. Dacă vă amintiți un program de biologie puțin, și știu foarte bine că acești carbohidrați din organism sunt o parte a ADN-ului și ARN-ului, fără de care însăși existența vieții pe această planetă posibil. „Deoxiriboz“ Numele înseamnă că molecula cel puțin un atom de oxigen (în comparație cu riboză normală). Fiind similare în acest sens, glucoza, poate avea, de asemenea, o o structură ciclică liniară și.

dizaharide

În principiu, aceste substanțe în structura lor și funcții repetate în mare parte din clasa anterioară, ci pentru că nu are sens să insistăm asupra acestui mai detaliat. Care sunt proprietățile chimice ale carbohidraților din acest grup? Cei mai importanți reprezentanți ai familiei sunt zaharoză, maltoză și lactoză. Toate acestea pot fi descrise prin formula C ₁₂ H ₂₂ O _11, așa cum sunt izomerii, dar aceasta nu neagă diferențele mari în structura lor. Deci, ce sunt glucide complexe tipice, o listă și o descriere pe care le puteți vedea mai jos?

zaharozei

molecula este compus din două cicluri imediat: unul este un (reziduu α-glucoză) șase atomi, iar celălalt - un (reziduu β-fructoză) cu cinci membri. Se conectează toate această construcție a glucozei glicozid hidroxil.

Pregătirea și valoarea totală

Conform datelor istorice conservate, chiar și timp de trei secole înainte de Hristos de zahăr din trestie de zahar învățat cum să obțineți în India antică. Numai în mijlocul secolului al 19-lea sa dovedit că mai mult de zaharoză mai puțin pentru acest efort poate fi extras din sfecla de zahăr. În unele soiuri conține până la 22% din hidrați de carbon, în timp ce conținutul de stuf poate fi în termen de 26%, dar acest lucru este posibil numai în condiții de creștere ideale și climatice favorabile.

Am spus deja că carbohidrații sunt ușor solubile în apă. Ea se bazează pe acest principiu pentru a obține zaharoză atunci când sunt utilizate pentru acest scop dispozitive, difuzori. impurități Posibile precipita, soluția a fost filtrată prin filtre care includ var. Pentru a elimina din soluția rezultată de hidroxid de calciu, este trecut printr-un dioxid de carbon convențional. Precipitatul se filtrează, iar siropul de zahar este evaporat in cuptoare speciale, obținându-se zahăr deja familiar.

lactoză

Acest carbohidrat este eliberat într-un mediu industrial din lapte obișnuit, în care a conținut în grăsimi și carbohidrați în exces. Acesta conține substanțe care destul de mult: de exemplu, laptele de vacă conține aproximativ 4-5.5% din lactoză în laptele femeilor și fracția de volum ajunge la 5,5-8,4%.

Fiecare moleculă de glicidol constă din resturile 3 și o formă de piranoză galactoză-glucoză, care formează o legătură cu primul și al patrulea atom de carbon.

Spre deosebire de alte zaharuri din lactoza are proprietăți excepționale. Este vorba de lipsa completă de absorbție a apei, astfel încât chiar și într-un mediu umed care glicina nu a umezi. Această proprietate este utilizat pe scară largă în industria farmaceutică: în cazul în care o parte a medicamentului sub formă de pulbere parte dintr-o zaharoză convențional, este necesar să se adauge lactoză. Este absolut natural și inofensiv pentru corpul uman, spre deosebire de mulți aditivi artificiali care previn antiaglomerant și umedă. Care sunt funcțiile și proprietățile carbohidraților de acest tip?

Biologică lactoză extrem de mare importanță, deoarece lactoza este cea mai importanta componenta nutritiva a animalelor de lapte și oameni. În ceea ce privește maltoză, proprietățile sale sunt oarecum diferite.

maltoză

Este un produs intermediar care este obținut prin hidroliza amidonului. Numele „maltoză“ sa datorat faptului că, în multe sub influența malt (malț în Latină - maltum). Este larg răspândită nu numai în plante, ci și la animale. În cantități mari, produse în tractul digestiv al rumegătoarelor.

Structura chimică și proprietățile

Această moleculă de carbohidrat compus din două unități de α-glucoză în formă piranozic, care sunt interconectate prin primul și al patrulea atomi de carbon. În aparență este incolore cristale albe. Gustul - dulceag, bine solubil în apă.

polizaharide

Trebuie reamintit faptul că toate polizaharidele pot fi luate în considerare din punct de vedere că acestea sunt produsele de condensare de monozaharide. Formula lor generală chimică - (C _b H ₁₀ O ₅₎ n. În acest articol ne vom uita la amidon ca acesta este cel mai tipic reprezentant al familiei.

amidon

Sa format ca rezultat al fotosintezei, în cantități mari depozitate în rădăcinile și semințele organismelor vegetale. Care sunt proprietățile fizice ale carbohidrații de acest tip? În aparență este o pulbere de culoare albă, cu o cristalinitate slab pronunțat, insolubil în apă rece. Lichidul fierbinte formează o structură coloidală (pastă, jeleu). În tractul digestiv al animalelor, există multe enzime care contribuie la hidrolizată sale la glucoza.

Este cel mai abundent polimer natural, care este format dintr - o multitudine de resturi de glucoză. În natură, în același timp, există două forme: amiloză și amshopektin. Amiloza, fiind un polimer liniar poate fi dizolvat în apă. Molecula constă din resturile alfa-glucoză din care sunt legate prin primul și al patrulea atom de carbon.

Trebuie amintit că acest amidon este primul produs vizibil al fotosintezei la plante. La grâu și alte cereale conține până la 60-80%, în timp ce în cartofi - doar 15-20%. Cu titlu vorbind, înseamnă granulele de amidon sub microscop se poate determina cu precizie speciile de plante, deoarece acestea sunt diferite.

Dacă carbohidrat este rapid incalzita, este o moleculă foarte mare va degrada rapid în polizaharide mai mici , care sunt cunoscute ca dextrine. Ei cu amidon singur formula chimică generală (C ₆ H ₁₂ O ₅₎ x, dar există o diferență în valoarea variabilei „x“ este mai mică decât valoarea «n» în amidon.

În cele din urmă vom prezenta un tabel, care reflectă nu numai principalele clase de carbohidrati, dar și proprietățile lor.

Principalele grupe	Caracteristici ale structurii moleculare	Proprietățile distinctive ale carbohidraților
monozaharide	Acestea diferă în numărul de atomi de carbon: Triose (C 3) Tetroses (C4) Pentoze (C5) Hexoză (C6)	Cristale incolore sau albe, perfect solubile în apă, gust dulce
oligozaharide	Structura complexă. În funcție de specie, conținând 2-10 reziduuri de zaharuri simple	Aspectul la fel, un pic mai puțin solubilă în apă, un gust mai puțin dulce
polizaharide	Ele constau dintr-un număr foarte mare de reziduuri monozaharidă	Pulbere albă, structură cristalină este slabă, nu se dizolvă în apă, dar au în ea capacitatea de a se umfla. Gustul neutru-

Asta funcțiile și proprietățile principalelor clase de carbohidrati.