Lekcija 37. Kemijske lastnosti ogljikovih hidratov

Monosaharidna glukoza ima kemijske lastnosti alkoholov in aldehidov.

Glukozne reakcije alkoholnih skupin

Glukoza reagira s karboksilnimi kislinami ali njihovimi anhidridi in tvori estre. Na primer z anhidridom ocetne kisline:

Kako reagira polihidrični alkohol glukoza z bakrovim (II) hidroksidom in tvori svetlo modro raztopino bakrovega (II) glikozida:

Reakcije aldehidne glukoze

Reakcija "srebrnega ogledala":

Oksidacija glukoze z bakrovim (II) hidroksidom pri segrevanju v alkalnem mediju:

Ko je glukoza izpostavljena bromski vodi, se oksidira tudi v glukonsko kislino.

Oksidacija glukoze z dušikovo kislino vodi do dvobazne sladkorne kisline:

Predelava glukoze v heksahidrični alkohol sorbitol:

Sorbitol najdemo v številnih jagodah in sadju.

Sorbitol v rastlinskem kraljestvu

Tri vrste fermentacije glukoze
pod delovanjem različnih encimov

Reakcije disaharida

Hidroliza saharoze v prisotnosti mineralnih kislin (H2.Torej4., HCl, H2.CO3.):

Oksidacija maltoze (redukcijski disaharid), kot je reakcija zrcalnega ogledala:

Polisaharidne reakcije

Hidroliza škroba v prisotnosti kislin ali encimov lahko poteka postopoma. Pod različnimi pogoji lahko ločimo različne izdelke - dekstrine, maltozo ali glukozo:

Škrob daje modro obarvanost z vodno raztopino joda. Ko se segreje, barva izgine, ohlajena pa se ponovno pojavi. Reakcija škroba joda je kvalitativna reakcija škroba. Menijo, da je jodidni škrob spojina vključitve-vnosa joda v notranje tubule molekul škroba.

Hidroliza celuloze v prisotnosti kislin:

Nitriranje celuloze s koncentrirano dušikovo kislino v prisotnosti koncentrirane žveplove kisline. Od treh možnih nitroestrov (mono-, di- in trinitroestrov) celuloze se glede na količino dušikove kisline in reakcijsko temperaturo tvori predvsem eden. Na primer, tvorba trinitroceluloze:

Trinitroceluloza, imenovana piroksilin, se uporablja pri proizvodnji brezdimnega prahu.

Acetilacija celuloze z reakcijo z anhidridom ocetne kisline v prisotnosti ocetne in žveplove kisline:

Umetna vlakna so pridobljena iz triacetilceluloze - acetata.

Celuloza se raztopi v bakreno-amoniakovem reagentu - raztopini [Cu (NH3.)4.] (OH)2. v koncentriranem amoniaku. Pri nakisanju takšne raztopine pod posebnimi pogoji dobimo celulozo v obliki niti.
To so bakreno-amoniačna vlakna.

Pod delovanjem alkalije in nato ogljikovega disulfida na celulozo nastane celulozni ksantat:

Iz alkalne raztopine takega ksantata dobimo celulozno vlakno - viskozo.

Uporaba celuloze

VADBE.

1. Navedite reakcijske enačbe, v katerih glukoza kaže: a) reducirajoče lastnosti; b) oksidativne lastnosti.

2. Navedite dve enačbi za reakcije fermentacije glukoze, med katerimi nastajajo kisline.

3. Iz glukoze dobite: a) kalcijevo sol kloroocetne kisline (kalcijev kloroacetat);
b) kalijeva sol brombuterne kisline (kalijev brombutirat).

4. Glukozo smo previdno oksidirali z bromovo vodo. Nastalo spojino smo segrevali z metilnim alkoholom v prisotnosti žveplove kisline. Napišite enačbe kemijskih reakcij in poimenujte nastale produkte.

5. Koliko gramov glukoze je bilo alkoholno fermentiranih z donosom 80%, če je bilo za nevtralizacijo nastalega ogljikovega monoksida (IV) potrebnih 65,57 ml 20% vodne raztopine natrijevega hidroksida (gostota 1,22 g / ml)? Koliko gramov natrijevega bikarbonata je nastalo?

6. Katere reakcije lahko uporabimo za razlikovanje: a) glukoze od fruktoze; b) saharoza iz maltoze?

7. Določite strukturo organske spojine, ki vsebuje kisik, 18 g katere lahko reagira z 23,2 g raztopine amoniaka srebrovega oksida Ag2.O, in količina kisika, ki je potrebna za izgorevanje enake količine te snovi, je enaka prostornini CO, ki nastane med njenim zgorevanjem2..

8. Kaj pojasnjuje pojav modre barve, ko raztopina joda deluje na škrob?

9. Katere reakcije lahko uporabimo za razlikovanje med glukozo, saharozo, škrobom in celulozo?

10. Navedite formulo estra celuloze in ocetne kisline (glede na tri skupine OH strukturne enote celuloze). Poimenujte ta eter. Kje se uporabljajo celulozni acetati?

11. Kateri reagent se uporablja za raztapljanje celuloze?

Odgovori na vaje za 2. temo

Lekcija 37

1.a) Zmanjševanje lastnosti glukoze v reakciji z bromno vodo:

b) Oksidativne lastnosti glukoze v reakciji katalitskega hidrogeniranja aldehidne skupine:

2. Fermentacija glukoze s tvorbo organskih kislin:

3..

4..

5. Izračunajte maso NaOH v 20% raztopini s prostornino 65,57 ml:

m (NaOH) = (NaOH) • m (20% NaOH) = w • • V = 0,2 • 1,22 • 65,57 = 16,0 g.

Enačba nevtralizacijske reakcije s tvorbo NaHCO3.:

Reakcija (1) porabi m (CO2.) = x = 16 • 44/40 = 17,6 g in m (NaHCO3.) = y = 16 • 84/40 = 33,6 g.

Reakcija alkoholne fermentacije glukoze:

Ob upoštevanju izkoristka 80% v reakciji (2) bi teoretično morali oblikovati:

m (teorija) (CO2.) = 17,6 / 0,8 = 22 g.

Masa glukoze: z = 180 • 22 / (2 • 44) = 45 g.

Odgovorite. m (C6.H12.O6.) = 45 g, m (NaHCO3.) = 33,6 g.

6. Ločite: a) glukozo iz fruktoze in b) saharozo iz maltoze lahko izvedemo z reakcijo "srebrnega ogledala". V tej reakciji glukoza in maltoza oborita srebro, medtem ko fruktoza in saharoza ne reagirata.

7. Iz podatkov problema izhaja, da želena snov vsebuje aldehidno skupino in enako število atomov C in O. Lahko je ogljikov hidrat CnH2nOn. Enačbe za reakcije njegove oksidacije in zgorevanja:

Iz reakcijske enačbe (1) je molska masa ogljikovih hidratov:

x = 18 • 232 / 23,2 = 180 g / mol,

M (CnH2nOn) = 12n + 2n + 16n = 180, n = 6.

8. Ko raztopina joda deluje na škrob, nastane nova barvna spojina. To pojasnjuje videz modre barve..

9. Iz nabora snovi: glukoza, saharoza, škrob in celuloza - glukozo bomo določili z reakcijo "srebrnega ogledala".
Škrob se razlikuje po modri obarvanosti z vodno raztopino joda.
Saharoza je zelo topna v vodi, medtem ko je celuloza netopna. Poleg tega se saharoza enostavno hidrolizira tudi pod vplivom ogljikove kisline pri 40-50 ° C s tvorbo glukoze in fruktoze. Ta hidrolizat daje reakcijo zrcalnega srebra.
Za hidrolizo celuloze je potrebno dolgo vrenje v prisotnosti žveplove kisline.

Ogljikovi hidrati

Ogljikovi hidrati (sladkorji) so organske spojine s podobno strukturo, katerih večina v sestavi odraža formulo Cx(H2.O)y, kjer je x, y ≥ 3.

Izjema je deoksiriboze, ki imajo formulo CpetHdesetO4. (en atom kisika manj kot riboza).

Razvrstitev ogljikovih hidratov

Po številu strukturnih povezav

  • Monosaharidi - vsebujejo eno strukturno povezavo.
  • Oligosaharidi - vsebujejo od 2 do 10 strukturnih enot (disaharidi, trisaharidi itd.).
  • Polisaharidi - vsebujejo n strukturnih enot.

Nekaj ​​bistvenih ogljikovih hidratov:

MonosaharidiDisaharidiPolisaharidi
Glukoza C6.H12.O6.

Deoksiriboza CpetHdesetO4.

Saharoza C12.H22.Oenajst

Celobioza C12.H22.Oenajst

Celuloza (C6.HdesetOpet)n

Škrob (C6.HdesetOpet)n

Po številu ogljikovih atomov v molekuli

  • Pentoza - vsebuje 5 atomov ogljika.
  • Heksoze - vsebujejo 6 atomov ogljika.
  • Itd.

Velikost obroča v ciklični obliki molekule

  • Piranoza - tvorijo šestčlenski obroč.
  • Furanoza - vsebujejo petčlenski obroč.

Kemijske lastnosti, skupne vsem ogljikovim hidratom

1. Izgorevanje

Vsi ogljikovi hidrati izgorijo do ogljikovega dioksida in vode.

Na primer, ko glukoza izgori, nastaneta voda in ogljikov dioksid.

2. Interakcija s koncentrirano žveplovo kislino

Koncentrirana žveplova kislina odstranjuje vodo iz ogljikovih hidratov in tako tvori ogljik C ("zoglenenje") in vodo.

Na primer, ko koncentrirana žveplova kislina deluje na glukozo, nastaneta ogljik in voda

Monosaharidi

Monosaharidi so heterofunkcionalne spojine, njihove molekule vključujejo eno karbonilno skupino (aldehidna ali ketonska skupina) in več hidroksilnih.

Monosaharidi so strukturne enote oligosaharidov in polisaharidov.

Najpomembnejši monosaharidi

Ime in formulaGlukoza

C6.H12.O6.

Fruktoza

C6.H12.O6.

Riboza

C6.H12.O6.

Strukturna formula
Razvrstitev
  • heksoza
  • aldoza
  • v ciklični obliki - piranoza
  • heksoza
  • ketoza
  • v ciklični obliki - furanoza
  • pentoza
  • aldoza
  • v ciklični obliki - furanoza

Glukoza

Glukoza je aldehidni alkohol (aldoza).

Vsebuje šest atomov ogljika, eno aldehidno in pet hidroksilnih skupin.

Glukoza obstaja v raztopinah ne le v linearni obliki, temveč tudi v cikličnih oblikah (alfa in beta), ki so piranoza (vsebujejo šest enot):

α-glukozaβ-glukoza

Kemijske lastnosti glukoze

Vodna raztopina glukoze

V vodni raztopini glukoze je dinamično ravnovesje med dvema cikličnima oblikama - α in β ter linearno obliko:

Kvalitativna reakcija za polihidrične alkohole: reakcija s sveže oborjenim bakrovim (II) hidroksidom

Ko sveže oborjeni bakrov (II) hidroksid medsebojno deluje z glukozo (in drugimi monosaharidi), se hidroksid raztopi in tvori modri kompleks.

Reakcije na karbonilno skupino - CH = O

Glukoza ima lastnosti, značilne za aldehide.

  • Reakcija srebrnega ogledala
  • Reakcija z bakrovim (II) hidroksidom pri segrevanju. Ko glukoza medsebojno deluje z bakrovim (II) hidroksidom, nastane oborina iz rdeče opeke bakrovega (I) oksida:
  • Oksidacija z bromno vodo. Ko glukoza oksidira z bromovo vodo, nastane glukonska kislina:
  • Tudi glukozo lahko oksidiramo s klorom, bertolletovo soljo, dušikovo kislino.
Koncentrirana dušikova kislina ne oksidira samo aldehidne skupine, temveč tudi hidroksilno skupino na drugem koncu ogljikove verige.
  • Katalitsko hidrogeniranje. Ko glukoza sodeluje z vodikom, se karbonilna skupina reducira v alkoholni hidroksil, tvori se alkohol s šestimi alkoholi - sorbitol:
  • Fermentacija glukoze. Fermentacija je biokemijski proces, ki temelji na redoks transformacijah organskih spojin v anaerobnih pogojih.

Alkoholno vrenje. Z alkoholnim vrenjem glukoze nastajajo alkohol in ogljikov dioksid:

Mlečnokislinska fermentacija. Z alkoholnim vrenjem glukoze nastajajo alkohol in ogljikov dioksid:

Fermentacija maslene kisline. Z alkoholnim vrenjem glukoze nastajajo alkohol in ogljikov dioksid:

  • Tvorba glukoznih estrov (značilno za ciklično obliko glukoze).

Glukoza lahko tvori etre in estre.

Najlažje nadomestljiv hemiacetalni (glikozidni) hidroksil.

Na primer, α-D-glukoza sodeluje z metanolom.

Pri tem nastane glukozni monometil eter (α-O-metil-D-glukozid):

Glukozni etri se imenujejo glikozidi.

V težjih pogojih (na primer pri CH3.-I) alkilacija je možna tudi na drugih preostalih hidroksilnih skupinah.

Monosaharidi lahko tvorijo estre tako z mineralnimi kot s karboksilnimi kislinami.

Na primer, β-D-glukoza reagira z anhidridom ocetne kisline v razmerju 1: 5 in tvori glukozni pentaacetat (β-pentaacetil-D-glukoza):

Pridobivanje glukoze

Hidroliza škroba

V prisotnosti kislin se škrob hidrolizira:

Sinteza iz formaldehida

Reakcijo je najprej preučil A.M. Butlerov. Sinteza poteka v prisotnosti kalcijevega hidroksida:

Fotosinteza

V rastlinah ogljikovi hidrati nastajajo s fotosintezo iz CO2. in H2.O:

Fruktoza

Fruktoza je strukturni izomer glukoze. To je ketonski alkohol (ketoza): lahko obstaja tudi v cikličnih oblikah (furanoza).

Vsebuje šest atomov ogljika, eno ketonsko skupino in pet hidrokso skupin..

Fruktozaα-D-fruktozaβ-D-fruktoza

Fruktoza je kristalinična snov, dobro topna v vodi, slajša od glukoze.

Najdemo ga v prosti obliki v medu in sadju.

Kemijske lastnosti fruktoze so povezane s prisotnostjo ketona in petih hidroksilnih skupin.

Hidrogeniranje fruktoze proizvaja tudi sorbitol.

Disaharidi

Dihaharidi so ogljikovi hidrati, katerih molekule so sestavljene iz dveh ostankov monosaharidov, ki so med seboj povezani z interakcijo hidroksilnih skupin (dve hemiacetalni ali ena hemiacetalna in ena alkoholna).

Saharoza (pesni ali trsni sladkor) C12.H22.Oenajst

Molekula saharoze je sestavljena iz medsebojno povezanih ostankov α-glukoze in β-fruktoze:

V molekuli saharoze je glikozidni ogljikov atom glukoze vezan zaradi tvorbe kisikovega mostu s fruktozo, zato saharoza ne tvori odprte (aldehidne) oblike.

Zato saharoza pri segrevanju ne vstopi v reakcijo aldehidne skupine - z amoniakovo raztopino srebrovega oksida z bakrovim hidroksidom.

Takšni disaharidi se imenujejo nereducirajoči, tj. ne more oksidirati.

Saharozo hidrolizira kisla voda. Tako nastaneta glukoza in fruktoza:

Maltoza C12.H22.Oenajst

Je disaharid, sestavljen iz dveh ostankov α-glukoze, je vmesni izdelek pri hidrolizi škroba.

Maltoza je zmanjšanje disaharida (ena od cikličnih enot se lahko odpre v aldehidno skupino) in vstopi v reakcije, značilne za aldehide.

Hidroliza maltoze proizvaja glukozo.

Polisaharidi

Je disaharid, sestavljen iz dveh ostankov α-glukoze, je vmesni izdelek pri hidrolizi škroba.

Polisaharidi so naravni ogljikovi hidrati z visoko molekulsko maso, katerih makromolekule so sestavljene iz ostankov monosaharidov.

Glavna predstavnika - škrob in celuloza - sta zgrajena iz ostankov enega monosaharida - glukoze.

Škrob in celuloza imata enako molekulsko formulo: (C6.HdesetOpet)n, a povsem drugačne lastnosti.

To je posledica posebnosti njihove prostorske strukture..

Škrob je sestavljen iz ostankov α-glukoze, celuloza pa iz β-glukoze, ki so prostorski izomeri in se razlikujejo le po položaju ene hidroksilne skupine:

Škrob

Škrob je polisaharid, zgrajen iz cikličnih ostankov α-glukoze.

Vključuje:

  • amiloza (notranji del škrobnega zrna) - 10-20%
  • amilopektin (škrobna lupina) - 80-90%

Amilozna veriga vključuje 200 - 1000 ostankov α-glukoze (povprečna molekulska masa 160.000) in ima nerazvejano strukturo.

Amilopektin ima razvejano strukturo in veliko večjo molekulsko maso kot amiloza.

Lastnosti škroba

  • Hidroliza škroba: pri kuhanju v kislem mediju se škrob zaporedoma hidrolizira:

Beleženje popolne hidrolize škroba brez vmesnih korakov:

  • Škrob ne daje reakcije "srebrnega ogledala" in ne zmanjšuje bakrovega (II) hidroksida.
  • Kvalitativna reakcija na škrob: modro obarvanje z raztopino joda.

Celuloza

Celuloza (vlaknine) je najpogostejši rastlinski polisaharid. Celulozne verige so zgrajene iz ostankov β-glukoze in imajo linearno strukturo.

Lastnosti celuloze

  • Tvorba estrov z dušikovo in ocetno kislino.

Nitriranje celuloze.

Ker celulozna enota vsebuje 3 hidroksilne skupine, lahko nitriranje celuloze s presežkom dušikove kisline povzroči nastanek celuloznega trinitrata, eksploziva piroksilina:

Acilacija celuloze.

Pod delovanjem anhidrida ocetne kisline (poenostavljene ocetne kisline) na celulozo pride do reakcije esterifikacije in v reakciji lahko sodelujejo 1, 2 in 3 OH skupine.

Izkazalo se je celulozni acetat - acetatna vlakna.

  • Hidroliza celuloze.

Celuloza, tako kot škrob, lahko hidrolizira v kislem okolju, kar povzroči tudi glukozo. Toda postopek je veliko težji.

Dodaj komentar Prekliči odgovor

To spletno mesto uporablja Akismet za boj proti neželeni pošti. Ugotovite, kako se obdelujejo vaši komentarji.

Voda plus glukoza

Kemične lastnosti glukoze, tako kot druge aldoze, so posledica prisotnosti v njeni molekuli: a) aldehidne skupine; b) alkoholni hidroksili; c) hemiacetalni (glikozidni) hidroksil.

Posebne lastnosti

1. Fermentacija (fermentacija) monosaharidov

Najpomembnejša lastnost monosaharidov je njihova encimska fermentacija, tj. razpadanje molekul na drobce pod delovanjem različnih encimov. Fermentacijo v glavnem izvajajo heksoze v prisotnosti encimov, ki jih izločajo kvasovke, bakterije ali plesni. Glede na naravo aktivnega encima ločimo naslednje vrste reakcij:

1) alkoholno vrenje

2) Mlečnokislinska fermentacija

(nastanejo v organizmih višjih živali med krčenjem mišic).

3) fermentacija maslene kisline

4) Fermentacija citronske kisline

Reakcije, ki vključujejo aldehidno skupino glukoze (lastnosti glukoze kot aldehida)

1. Redukcija (hidrogeniranje) s tvorbo polihidričnega alkohola

Med to reakcijo se karbonilna skupina zmanjša in nastane nova alkoholna skupina:

Sorbitol najdemo v številnih jagodah in sadju, zlasti v sadju gorskega pepela..

2. Oksidacija

1) Oksidacija z bromno vodo

Kvalitativne reakcije na glukozo kot aldehid!

Reakcije z raztopino amoniaka Ag v alkalnem mediju pri segrevanju2.O (reakcija zrcalnega ogledala ") in z bakrovim (II) hidroksidom Cu (OH)2. vodijo do tvorbe mešanice produktov oksidacije glukoze.

2) Reakcija srebrnega ogledala

Sol te kisline - kalcijev glukonat - je dobro znano zdravilo.

Video eksperiment "Kvalitativna reakcija glukoze z amoniakovo raztopino srebrovega (I) oksida"

3) Oksidacija z bakrovim (II) hidroksidom

Med temi reakcijami se aldehidna skupina - CHO oksidira v karboksilno skupino - COOH.

Glukozne reakcije, ki vključujejo hidroksilne skupine (lastnosti glukoze kot polihidričnega alkohola)

1. Interakcija s Cu (OH)2. s tvorbo bakrovega (II) glukonata

Kvalitativna reakcija na glukozo kot polihidrični alkohol!

Tako kot etilen glikol in glicerin lahko tudi glukoza raztopi bakrov (II) hidroksid in tvori topno modro kompleksno spojino:

Raztopini glukoze dodajte nekaj kapljic raztopine bakrovega (II) sulfata in raztopine alkalij. Ne nastane oborina bakrovega hidroksida. Rešitev postane svetlo modra.

V tem primeru glukoza raztopi bakrov (II) hidroksid in se obnaša kot polihidrični alkohol in tvori kompleksno spojino.

Video eksperiment "Kvalitativna reakcija glukoze z bakrovim (II) hidroksidom"

2. Interakcija s haloalkani s tvorbo etrov

Kot polihidrični alkohol glukoza tvori etre:

Reakcija poteka v prisotnosti Ag2.O za vezavo HI, sproščenega med reakcijo.

3. Medsebojno delovanje s karboksilnimi kislinami ali njihovimi anhidridi, da nastanejo estri.

Na primer z anhidridom ocetne kisline:

Reakcije, ki vključujejo hemiacetal hidroksil

1. Interakcija z alkoholi pri tvorbi glikozidov

Glikozidi so derivati ​​ogljikovih hidratov, pri katerih se glikozidni hidroksil nadomesti s preostankom nekaterih organskih spojin..

Hemiacetalni (glikozidni) hidroksil, ki ga vsebujejo ciklične oblike glukoze, je zelo reaktiven in ga zlahka nadomestimo z ostanki različnih organskih spojin.

V primeru glukoze se glikozidi imenujejo glukozidi. Povezava med ostanki ogljikovih hidratov in ostankom druge komponente se imenuje glikozidna.

Glikozidi so strukturirani kot etri.

Pod delovanjem metilnega alkohola v prisotnosti plinastega vodikovega klorida se atom vodika glikozid hidroksila nadomesti z metilno skupino:

V teh pogojih v reakcijo vstopi le glikozidni hidroksil, alkoholne hidroksilne skupine v reakciji ne sodelujejo.

Glikozidi igrajo izjemno pomembno vlogo v flori in favni. Obstaja ogromno naravnih glikozidov, v katerih molekulah z atomom glukoze C (1) obstajajo ostanki različnih spojin.

Reakcije oksidacije

Močnejše oksidacijsko sredstvo - dušikova kislina НNO3. - oksidira glukozo v dvobazno glukarinsko (sladkorno) kislino:

Med to reakcijo sta vključeni aldehidna skupina - CHO in primarna alkoholna skupina - CH2.OH se oksidirajo v karboksil - COOH.

Video eksperiment "Oksidacija glukoze z atmosferskim kisikom v prisotnosti viharjeve modrine"

hatmedicine

hatmedicine

Ko sem bil v Ameriki, me je bolj presenetilo, da se veliko ljudi sprehaja okoli z velikimi očali. To je sladka voda. Tudi kola in fanta sta sladka voda.
Pred nekaj dnevi sem v LJ prebral članek svojih prijateljev. Zelo zanimivo pišejo o Ameriki (rider3099). Običajno ljudje, ki so se preselili v Ameriko, pišejo o Azerbajdžanu ali Rusiji o tem, kako slabo je tukaj. In nič o Ameriki. Moji prijatelji ugodno primerjajo z vsemi.
Vsak članek je zelo zanimiv in ponuja vpogled v življenje v Ameriki.
In v enem od njihovih člankov sem spet videl ta ogromna očala. To je torej za Ameriko resnično značilno.

Zakaj je škodljivo, ugotovimo skupaj z vami.
Glukoza
Sladka voda je v vodi raztopljen sladkor (glukoza), ki daje saden okus in barvo. To je C 6. H 12. O 6..

Je univerzalni vir energije za celoten živalski svet, vključno z ljudmi..
Ne glede na to, ali človek opravlja fizično delo ali razmišlja, energijo dobiva le iz glukoze. To je nekakšen bencin za ljudi.
Tako da človek ne jedo (meso, kruh, sadje, zelenjava), se vsi pretvorijo v glukozo pod vplivom želodčnih in črevesnih encimov. Ta postopek je postopen. Najprej se pogoltnjena hrana, obdelana s klorovodikovo kislino, začne prebavljati v želodcu. Ta postopek traja približno 8 ur. Nato vstopi v dvanajstnik. Nato vstopi v tanko črevo, kjer se postopoma, kot posledica cepljenja, začne tvoriti glukoza. Glukoza se postopoma dozira v krvni obtok.
Tako lahko vidite, koliko stane telo, da dobi glukozo iz zaužite hrane..
Nato se v tankem črevesu nastala glukoza začne absorbirati v kri. Iz krvi vstopi v celico

Celica.
caca
Glukoza ne more prosto vstopiti v celico. Če želite vstopiti v kletko, potrebujete pomočnika, ki bi ji odprl vrata. To je dobro znani inzulin. Insulin odpira in zapira celična vrata za glukozo.
Že v celici se glukoza pošlje v mitohondrije. V mitohondrijih se glukoza razgradi s tvorbo 36 molekul ATP. ATP je tisti sveženj energije, porabljen za delo.

Glukoza v naravi.

Glukoza v čisti obliki je v naravi manj pogosta, običajno v medu in rastlinah. Pogosteje najdemo kot polisaharidi.

Uživanje glukoze v čisti obliki

Če glukozo zaužijemo v čisti obliki (na primer v obliki sladkih sokov), se njena absorpcija začne že v ustni votlini. Naše celice obožujejo glukozo. Tako kot ženske imajo radi sladkarije. Nekateri se ne morejo upreti sladkarijam. Konec koncev je to univerzalna ENERGIJA.
Če glukoza pride v čisti obliki, potem v želodcu in črevesju ne preide vseh stopenj, ki sem jih opisal zgoraj. Neposredno se absorbira v kri.
Telo ne more več določiti odmerka vnosa glukoze v kri.
Glukoza v velikih količinah v krvi močno obremeni trebušno slinavko in celo telo.
Treba je opozoriti, da je pitje te vode na tešče še posebej škodljivo. Pitje sladke vode po obrokih ali med njimi ni tako škodljivo. Če želite, ga lahko uporabite po obroku ali ob njem..
Zato je v ZDA razširjenost diabetesa mellitusa med ljudmi, starimi od 20 do 79 let, 11,39%. Pa tudi veliko ljudi s prekomerno telesno težo.
Očitno je prekomerna telesna teža tudi zaščitna reakcija telesa, da se izognemo resnejšim boleznim..

Glukoza

Vsi smo že večkrat slišali to ime. Že ob njenem samem spominu usta postanejo sladka, duša pa dobra. Glukozo najdemo v številnih vrstah sadja in jagodičja, telo pa jo lahko proizvaja tudi samostojno. Poleg tega glukozo najdemo tudi v okusnem grozdju, zaradi česar je dobilo svoje drugo ime - grozdni sladkor. Tretje ime za glukozo je dekstroza. Ta izraz je pogosto naveden v sestavi sokov tujega izvora.

Hrana, bogata z glukozo:

Navedena približna količina v 100 g izdelka

Splošne značilnosti glukoze

Po svoji kemijski strukturi je glukoza heksatomski sladkor. V članku, posvečenem ogljikovim hidratom, smo že omenili, da povezava glukoze ne vsebuje samo mono-, ampak tudi di- in polisaharide. Leta 1802 jo je odkril londonski zdravnik William Prout. Pri ljudeh in živalih je glukoza glavni vir energije. Poleg sadja in zelenjave so viri glukoze še mišični glikogen živali in rastlinski škrob. Glukoza je prisotna tudi v rastlinskem polimeru, iz katerega so sestavljene vse celične stene višjih rastlin. Ta rastlinski polimer se imenuje celuloza..

Dnevne potrebe po glukozi

Glavna naloga glukoze je, da naše telo oskrbi z energijo. Ker pa ni težko uganiti, mora imeti njegova količina točno določeno številko. Tako je na primer za osebo, ki tehta 70 kg, norma 185 gramov glukoze na dan. Hkrati 120 gramov porabijo možganske celice, 35 gramov - progaste mišice, preostalih 30 gramov pa porabi za hranjenje eritrocitov. Preostala tkiva našega telesa uporabljajo maščobne vire energije.

Da bi izračunali telesno potrebo po glukozi, moramo pomnožiti 2,6 g / kg z dejansko telesno težo.

Potreba po glukozi se poveča z:

Ker je glukoza energijsko aktivna snov, je količina, ki jo mora človek uporabiti, odvisna od njegove vrste dejavnosti, pa tudi od njegovega psihofiziološkega stanja..

Potreba po glukozi se poveča, če človek opravlja delo, ki zahteva veliko energije. Takšna dela ne vključujejo le kopanja in metanja, temveč tudi izvajanje operacij računskega načrtovanja, ki jih izvajajo možgani. Zato je za delavce z znanjem, pa tudi za fizične delavce, potrebna povečana količina glukoze..

Vendar ne pozabite na izjavo Paracelsusa, da lahko katero koli zdravilo postane strup in vsak strup lahko postane zdravilo. Vse je odvisno od odmerka. Zato pri povečanju porabljene glukoze ne pozabite na primerno količino!

Potreba po glukozi se zmanjša z:

Če ima oseba nagnjenost k sladkorni bolezni, pa tudi sedeč način življenja (ki ni povezan z duševnim stresom), je treba količino zaužite glukoze zmanjšati. Posledično bo človek prejel potrebno količino energije ne iz lahko prebavljive glukoze, temveč iz maščob, ki bodo namesto za oblikovanje rezerv za "deževen dan" uporabljene za proizvodnjo energije..

Absorpcija glukoze

Kot smo že omenili, glukoze ne najdemo samo v jagodičevju in sadju, ampak tudi v škrobu in v glikogenu živalskih mišic..

Hkrati se glukoza, predstavljena v obliki mono- in disaharidov, zelo hitro pretvori v vodo, ogljikov dioksid in določeno količino energije. Kar zadeva škrob in glikogen, v tem primeru traja več časa za predelavo glukoze. Celuloza v telesu sesalcev sploh ni prebavljena. Vendar pa igra vlogo krtače za stene prebavil..

Koristne lastnosti glukoze in njen vpliv na telo

Glukoza je najpomembnejši vir energije za telo in ima tudi razstrupljevalno funkcijo. Zaradi tega je predpisan za vse bolezni, pri katerih je možno tvorjenje toksinov, od prehlada do zastrupitve s strupi. Glukoza, pridobljena s hidrolizo škroba, se uporablja v slaščičarski industriji in medicini.

Interakcija z bistvenimi elementi

V človeškem telesu glukoza sodeluje z vitamini A in C, vodo in kisikom. Tandem skupaj z glukozo oskrbuje rdeče krvne celice s kisikom. Poleg tega je glukoza zelo topna v vodi..

Znaki pomanjkanja glukoze v telesu

Celotno našo družbo lahko pogojno razdelimo v tri skupine. V prvo skupino spadajo tako imenovani sladkosnedi. Drugo skupino sestavljajo ljudje, ki jim je do sladkarij vseeno. No, tretja skupina sladkarij (iz principa) sploh ne mara. Nekateri se bojijo diabetesa, drugi se bojijo odvečnih kalorij itd. Vendar je ta omejitev dovoljena samo za ljudi, ki že imajo sladkorno bolezen ali so nagnjeni k njej..

V preostalem bi rad povedal, da ker je glavna naloga glukoze oskrba telesa z energijo, lahko njeno pomanjkanje vodi le do letargije in apatije, ampak tudi do resnejših težav. Ena od teh težav je mišična oslabelost. Kaže se v splošnem zmanjšanju mišičnega tonusa po telesu. In ker je naše srce tudi mišični organ, lahko pomanjkanje glukoze privede do tega, da srce ne bo moglo opravljati svoje naloge..

Poleg tega se lahko pri pomanjkanju glukoze pojavijo hipoglikemične motnje, ki jih spremlja splošna šibkost, izguba zavesti in motnje v delovanju vseh telesnih sistemov. Kar zadeva diabetike, imajo raje hrano, ki vsebuje dolgotrajno asimilacijsko glukozo. To so vse vrste žit, krompir, govedina in jagnjetina.

Znaki presežka glukoze v telesu

Visok krvni sladkor je lahko znak presežka glukoze. Običajno je v območju od 3,3 do 5,5. To nihanje je odvisno od posameznikovih značilnosti osebe. Če je raven sladkorja v krvi nad 5,5, morate vsekakor obiskati endokrinologa. Če se izkaže, da je do tega skoka prišlo zaradi povečane porabe sladkarij prejšnji dan (na primer bili so na rojstnodnevni zabavi in ​​se pogostili s torto), potem je vse v redu. Če so podatki o ravni sladkorja visoki ne glede na hrano, ki jo jeste, razmislite o obisku zdravnika..

Glukoza za lepoto in zdravje

Kot pri vsem drugem se morate tudi pri glukozi držati srednje poti. Presežek glukoze v telesu lahko povzroči prekomerno telesno težo, sladkorno bolezen, pomanjkanje le-te pa šibkost. Za uspešno vadbo je treba glukozo v krvi vzdrževati na optimalni ravni. Najbolj koristna glukoza s hitrim sproščanjem je v medu, rozinah, datljih in drugem sladkem sadju. Počasno absorbirajočo glukozo, ki je bistvenega pomena za dolgoročno vzdrževanje energije, najdemo v različnih žitih.

Na tej ilustraciji smo zbrali najpomembnejše točke o glukozi in bili bi hvaležni, če sliko delite na socialnem omrežju ali blogu s povezavo do te strani:

Voda plus glukoza

Ogljikovi hidrati so organske spojine, ki vsebujejo karbonilne in hidroksilne skupine atomov s splošno formulo Cn(H2.O)m, (kjer n in m> 3).

Ogljikove hidrate lahko razdelimo v tri skupine:

1) Monosaharidi - ogljikovi hidrati, ki jih je mogoče hidrolizirati, da nastanejo enostavnejši ogljikovi hidrati. V to skupino spadajo heksoze (glukoza in fruktoza) ter pentoza (riboza).

2) Oligosaharidi - kondenzacijski produkti več monosaharidov (na primer saharoza).

3) Polisaharidi - polimerne spojine, ki vsebujejo veliko število molekul monosaharidov.

Glukoza C6.H12.O6. (aldehidni alkohol).

Glukoza lahko obstaja v linearni in ciklični obliki:

Kemijske lastnosti

1) Reakcije aldehidne skupine:

a) reakcija "srebrnega ogledala":

b) reakcija z bakrovim (II) hidroksidom:

2) Reakcije hidroksilne skupine:

a) interakcija z bakrovim (II) hidroksidom:

svetlo modra raztopina

b) fermentacija - razgradnja glukoze pod delovanjem encimov:

Fruktoza C6.H12.O6. (ketonski alkohol).

Kemijske lastnosti

Fruktoza vstopi v vse reakcije, značilne za polihidrične alkohole, vendar reakcije karbonilne (aldehidne) skupine za razliko od glukoze zanjo niso značilne.

Riboza CpetHdesetOpet - pentoza (aldehidni alkohol)

Kemijske lastnosti, podobne glukozi.

Saharoza C12.H22.Oenajst - disaharid.

Saharozo tvorijo ostanki a-glukoze in b-fruktoze:

Kemijske lastnosti

saharoza glukoza fruktoza

2) Interakcija s kalcijevim hidroksidom za tvorbo kalcijevega saharata.

3) Saharoza ne reagira z amoniačno raztopino srebrovega oksida, zato jo imenujemo nederukativni disaharid.

Maltoza C12.H22.Oenajst - disaharid, ki ga tvorita dva ostanka a-glukoze.

Kemijske lastnosti so podobne glukozi, zato se imenuje reducirajoči disaharid.

Škrob (C6.HdesetOpet)n - naravni polimer, katerega molekule so sestavljene iz linearnih in razvejanih verig, ki vsebujejo ostanke glukoze.

Kemijske lastnosti

2) Škrob daje močno modro obarvanost z jodom zaradi tvorbe intrakompleksne spojine.

3) Škrob ne reagira s "srebrnim ogledalom".

Celuloza (C6.HdesetOpet)n - naravni polimer, katerega molekule so sestavljene iz linearnih verig, ki vsebujejo ostanke b-glukoze.

Kemijske lastnosti

2) Tvorba estrov z dušikovo in ocetno kislino:

Ogljikovi hidrati

Ogljikovi hidrati so skupina naravnih organskih spojin, katerih kemijska struktura ustreza formuli Cm(H2.O)n. So del vseh živih organizmov brez izjeme.

Razvrstitev

Ogljikovi hidrati so razvrščeni v

    Monosaharidi

Monosaharidi (grško monos - samo + sahar - sladkor) - najpogostejša skupina ogljikovih hidratov v naravi, ki vsebuje pet (pentoza) ali šest (heksoza) ogljikovih atomov v molekulah.

Med najbolj znane predstavnike med pentoze spadata riboza in deoksiriboza, med heksoze pa glukoza in fruktoza..

Oligosaharidi (grško ὀλίγος - malo) so skupina ogljikovih hidratov, katerih molekule vsebujejo od 2 do 10 ostankov monosaharidov. Če molekula vsebuje dva monosaharidna ostanka, se imenuje disaharid..

Najbolj znani so naslednji disaharidi: saharoza, laktoza, maltoza. So izomeri, njihova molekulska formula je enaka - C12.H22.Oenajst.

Polisaharidi (grški poli - veliko) so naravni biopolimeri, katerih molekule so sestavljene iz dolgih verig (deset, sto tisoč) monosaharidov.

Na primer, glukoza je monosaharid, škrob, glikogen in celuloza pa njeni polimeri. Hitin in pektin sta tudi polimera. Škrob, celulozna formula - (C6.HdesetOpet)n

Monosaharidi

Pridobivanje glukoze je možno na več načinov:

    Butlerov reakcija

V prisotnosti kovinskih ionov se molekule formaldehida združijo in tvorijo različne ogljikove hidrate, na primer glukozo.

V prisotnosti kisline in pri segrevanju škrob (polimer) razpade v monomere - molekule glukoze.

To reakcijo je izumila narava, zanjo obstaja izjemen katalizator - sončna svetloba (hν).

Po kemijski strukturi je glukoza pentaatomski aldehidni alkohol, kar pomeni, da je zanjo značilna reakcija tako aldehidov kot polihidričnih alkoholov.

    Reakcije aldehidne skupine

Oksidacija glukoze gre v glukonsko kislino. To lahko dosežemo z uporabo reakcij zrcalnega ogledala z bakrovim hidroksidom II.

Še posebej bodite pozorni na dejstvo, da bo pri celotnem pisanju formule raztopine amoniaka pravilneje v izdelkih navajati ne kislino, temveč sol - amonijev glukonat. To je posledica dejstva, da amoniak, ki ima osnovne lastnosti, reagira z glukonsko kislino in tvori sol.

Zmanjšanje glukoze je možno v heksaedrski alkohol sorbitol (glucit), ki se v prehrambeni industriji uporablja kot nadomestek sladkorja. Sorbitol ima manj prijeten okus, manj sladek kot sladkor.

Glukoza vsebuje pet hidroksilnih skupin in je polihidrični alkohol. Vstopi v kvalitativno reakcijo za polihidrične alkohole - s sveže pripravljenim bakrovim hidroksidom II.

Kot rezultat te reakcije nastane značilna modra barva raztopine..

Možno je več možnosti za fermentacijo glukoze: alkoholna, mlečna in maslena kislina. Te vrste fermentacije so zelo praktičnega pomena in so značilne za številne žive organizme, zlasti za bakterije..

Fruktoza je izomer glukoze. Nasprotno pa ne vstopa v oksidacijske reakcije - gre za ketonski alkohol in ketoni ne oksidirajo v kisline.

Zanj je značilna kakovostna reakcija kot polihidrični alkohol - s sveže pripravljenim bakrovim hidroksidom II. Fruktoza ne reagira s srebrnim ogledalom.

Fruktoza se uporablja kot sladilo. Je 3-krat slajši od glukoze in 1,5-krat boljši od saharoze.

Disaharidi

Kot smo že omenili, imajo najbolj znani disaharidi: saharoza, laktoza in maltoza enako formulo - C12.H22.Oenajst.

Njihova hidroliza daje različne monosaharide.

Polisaharidi

Med številnimi reakcijami bi predvsem rad izpostavil hidrolizo škroba. Rezultat je glukoza.

© Bellevich Yuri Sergeevich 2018-2020

Ta članek je napisal Yuri Sergeevich Bellevich in je njegova intelektualna lastnina. Kopiranje, distribucija (vključno s kopiranjem na druga spletna mesta in vire na internetu) ali kakršna koli drugačna uporaba informacij in predmetov brez predhodnega soglasja imetnika avtorskih pravic je kaznovana z zakonom. Za pridobitev materialov članka in dovoljenje za njihovo uporabo glejte Bellevich Yuri.

Opravite preizkus za utrditev znanja

Izomera sta glukoza in fruktoza.

Glukoza ne reagira s silicijevo kislino (netopna).

Glukoza reagira s srebrnim ogledalom in z bakrovim hidroksidom II, ki v njih oksidira v glukonsko kislino.
V reakciji z bakrovim oksidom II pride do izmenjave - tipična reakcija med kislino in bazičnim oksidom: nastaneta bakrov glukonat in voda.

Nedisaharidna snov, riboza.

Galaktoza je monosaharid iz heksozne skupine.

Kot rezultat hidrolize škroba dobimo glukozo.

Kot rezultat hidrolize saharoze dobimo glukozo in fruktozo.

Reakcije ogljikovih hidratov (stran 1 od 2)

1. Reakcije ogljikovih hidratov

1.2.1. Dejanje reagentov Benedikt, Felling in Tollens

1.2.2. Oksidacija aldoze z bromno vodo

1.2.3. Oksidacija z dušikovo kislino

1.2.4. Periodična oksidacija kisline

1.3. Reakcije s fenilhidrazinom

2. Nastanek etrov

V živi naravi so snovi zelo razširjene, od katerih mnoge ustrezajo formuli Cx(H2.O)ob. Tako so tako rekoč ogljikovi hidrati, zato je njihovo ime - ogljikovi hidrati. Ogljikovi hidrati vključujejo običajni sladkor - saharozo, grozdni sladkor - glukozo, sadni sladkor - fruktozo in mlečni sladkor - maltozo. To pojasnjuje še eno splošno ime za sladkor. Rastline sintetizirajo ogljikove hidrate iz ogljikovega dioksida in vode s pomočjo fotosinteze. V tem primeru se sončna energija spremeni v kemično energijo:

Ko se ogljikovi hidrati oksidirajo v telesu, se energija sprosti in porabi za življenje:

1. Reakcije ogljikovih hidratov

Kemijske lastnosti ogljikovih hidratov določajo karbonilna skupina, hidroksilne skupine in tavtomerija obročaste verige. Reakcije na karbonilni skupini potekajo z acikličnimi strukturami, reakcije na hidroksilnih skupinah pa s ciklično obliko.

1.1. Obnovitev

Ko se karbonilna skupina reducira z natrijevim tetrahidroboratom ali hidrogeniranjem v prisotnosti platine, nastanejo polihidrični alkoholi:

Nadzor. 16. Ko se D-manoza reducira z natrijevim tetrahidroboratom, nastane D-manitol. Napišite to reakcijo.

Nadzor. 17. Ko reduciramo D-fruktozo z natrijevim tetrahidroboratom, nastaneta dva produkta. Napišite to reakcijo in poimenujte nastale izdelke.

1.2. Oksidacija

Za identifikacijo funkcionalnih skupin ogljikovih hidratov ali za pridobivanje drugih spojin se uporabljajo različni oksidanti. Najpomembnejši med njimi so (1) reagenti Benedict in Tollens, (2) bromova voda, (3) dušikova kislina in (4) periodična kislina.

1.2.1 Ukrepi reagentov Benedict, Felling in Tollens

Benediktov reagent (alkalna raztopina bakrovega citrata), Fellingov reagent (bakrov tartrat) in Tollensov reagent (srebrni amonijev oksid) pozitivno reagirajo (oksidirajo) aldoze in ketozo, čeprav obstajajo predvsem v ciklični obliki. Ko reagenti Benedikta in Fellinga delujejo na aldoze, nastane oborina v opečni barvi. V alkalnem okolju se ketoza najprej pretvori v aldoze, nato pa oksidira.

Sladkorji, ki dajejo pozitiven odziv na te reagente, se imenujejo reducirajoči sladkorji in ne dajejo - nereducirajoči. Maltoza, celobioza in laktoza pozitivno reagirajo na te reagente, saharoza pa ne.

Nadzor. 18. Kako lahko razločite glukozo iz metil glukozida??

1.3.2 Oksidacija aldoze z bromno vodo

Ko aldoze oksidirajo tako šibki oksidanti, kot je bromova voda, se oksidacija izvede le v aldehidni skupini in nastanejo aldonske kisline.

aldozna aldonska kislina

Zmanjševanje disaharidov (celobiozna maltoza in laktoza se prav tako oksidirata z bromovo vodo.
maltonska kislina

1.2.3. Oksidacija z dušikovo kislino

Razredčena dušikova kislina, ki je močnejše oksidacijsko sredstvo kot bromova voda, ne oksidira samo aldehidne skupine, temveč tudi končno alkoholno skupino v karboksilno skupino. Nastale polihidroksidikarboksilne kisline se imenujejo aldarne kisline..

aldarna kislina

Aldarinska kislina, pridobljena iz D-glukoze, se imenuje D-glukarinska kislina.

D-glukoza D-glukarinska kislina

Nadzor. 19. Oksidacija D-manoze z dušikovo kislino povzroči nastanek manarne kisline. Napišite to reakcijo.

1.2.4. Periodična oksidacija kisline.

Pri preučevanju alkoholov (12.3.2.2) smo ugotovili, da periodična ali metaiodna kislina oksidira glikole s prekinitvijo vezi ogljik-ogljik. Metaiodna kislina je topna v vodi; ponavadi nastane z dodajanjem kalijevega (ali natrijevega) metaperiodata v nakisani vodni raztopini diola. Reakcija poteka po naslednjem mehanizmu:

Upoštevati je treba, da se med to oksidacijo namesto pretrgane vezi C¾C za vsak atom ogljika pojavi vez C¾O. Če sta v molekuli poleg hidroksilne skupine še dve hidroksilni skupini, potem nastane mravljična kislina. Po sestavi in ​​razmerju nastalih produktov oksidacije lahko presodimo strukturo preskusne snovi. Na primer, občasna oksidacija glicerola vodi do tvorbe dveh molskih ekvivalentov formaldehida in ene mravljične kisline.

Občasna oksidacija gliceraldehida vodi do tvorbe dveh molskih ekvivalentov mravljične kisline in enega formaldehida ter njenega izomera dihidroksiacetona - dveh molskih ekvivalentov formaldehida in enega ogljikovega dioksida.