Реферат: Глюкоза и сахароза

/>ВУГЛЕВОДИ(САХАРИДИ)

/> /> /> /> /> /> <td/> /> />

МОНОСАХАРИДИ          ДИСАХАРИДИ              ПОЛІСАХАРИДИ

/> /> /> /> /> /> /> /> <td/> /> <td/> /> />

/>Гексози Альдози         Сахароза                Крохмаль

Целюлоза

         Глюкоза

/>        

/>              С6Н12О6       Кетози

/>

Фруктоза

Вуглеводи —природні сполуки, які відіграють важливу роль у житті людини, тварин ірослин. Вони дуже поширені в природі, особливо в рослинному світі: 80 %сухої маси рослин становлять вуглеводи. Вуглеводи входять доскладу їжі і є одним з найважливіших харчових продуктівлюдини. Потреба людини в енергії покривається при харчуванніза рахунок вуглеводів.

До вуглеводів відносять глюкозу, фруктозу, цукор(сахаро­зу), крохмаль, целюлозу тощо.Одні з них є основними про­дуктами їжі, інші (целюлоза) — основа для добування паперу, пластмас, волокон.

Назва «вуглеводи» запропонована на тій основі, що перші вивченіпредставники цього класу сполук за складом формаль­норозглядали як сполуки вуглецю з водою, наприклад С„НІ.-0., або60-бН'О. Тепер відомо, що вуглеводи — це не гідрати вуглецю, але стара назвазалишилася. Крім того, існують вугле­води зіншим співвідношенням С, Н й О.

Вуглеводи поділяють на моносахариди, дисахариди іполіса­хариди. Ознайомимосяз найважливішими представниками вуглеводів.

Із моносахаридів найбільше значення маєглюкоза, яку ще називають виноградним цукром. Глюкоза широкопоширена в природі, вона міститься у великих кількостях увиноградному соку, меді, а також у спілих фруктах і ягодах. Це білакриста­лічна речовина, добре розчинна у воді, солодка на смак.

Глюкоза( від грец.  солодкий) – дуже поширений у природі вуглевод групи моносахаридів.Молекулярна маса 180,16; безбарвні, солодкі на смак кристали, добре розчинні уводі. Оптично активна, обертає площину поляризованого світла праворуч. Як і всімоносахариди, має два оптичні антиподи (D- і L-форми).Найпоширеніша в природі  D- форма (виноградний цукор або декстроза). Вприроді синтез глюкози відбувається з неорганічних речовин в процесіфотосинтезу і хемосинтезу (в рослинах). У вільному стані глюкоза разом зфруктозою міститься в меду, плодах, квітках та інших частинах рослин; утваринних тканинах – у крові, лімфі, мозку, серцевому та скелетному м’язахтощо. Вільна глюкоза використовується організмом для біосинтезу  ряду іншихцукрів – фруктози, сахарози, ксилоли,  глюкуронової кислоти тощо. Глюкоза єструктурним елементом і багатьох інших речовин – клітковини, глікозидів,.Вірусної рибонуклеїнової кислоти. У тканинах тварин і людини глюкоза можеперетворюватися на резервний вуглевод – глікоген. Глюкоза бере участь вбагатьох реакціях обміну речовин, посідає центральне місце у вуглеводномуобміні. Глюкоза – важливе джерело енергії в організмі. При повному окисленніглюкози до вуглекислого газу і води виділяється енергія, значна частина якоїакумулюється макроергічнми (багатими на енергію) зв’язками аденозинтрифосфорноїкислоти, АТФ та інших, подібних до АТФ сполук. Для деяких бактерій глюкоза –єдине джерело енергії.

Розклад глюкози в  організмі відбувається шляхом гліколізу  та упентозофосфатному циклі. В крові людини міститься 100 мг % глюкози.Концентрації її регулюється гормонально та центральною нервовою системою.Глюкоза бере участь у регуляції водного режиму організму, стимуляції функційклітин та в знешкодженні токсичних речовин, підвищує  діяльність серцевогом’яза, розширює судини, збільшує сечовиділення тощо. При багатьох захворюванняхкількість глюкози в крові збільшується, що веде до виділення її з сечею.Препарати    глюкози широко використовують у медицині. В промисловості глюкозудобувають при гідролізі крохмалю, застосовують у кондитерському виробництві таінше.

Молекулярна формула глюкози С6Н12О6 її будовувизначено наоснові вивчення властивостей. Так, глюкоза виявляє власти­вості багатоатомних спиртів і альдегідів.

Доведено, що в молекулі глюкози є альдегідна група і п'ять гідроксильних груп. Отже, глюкоза — цеальдегідоспирт, її мо­лекула має такубудову:

           

/>

Однак не всі властивості глюкози узгоджуються з її будовою як альдегідоспирту. Деяких реакцій, характерних дляальдегі­дів, глюкоза не дає. Справа втому, що глюкоза е сполукою з мі­шаноюфункцією, її природа ускладнюється можливістю внутрішньо молекулярних взаємодійгідроксильної групи з карбонільноюгрупою, завдяки чому глюкоза Існує не тільки у відкритій ланцюговійформі, айв циклічних α- таβ-формах, які відрізняються розміщеннямгідроксильних груп відносно площини кільця. Циклічну будову молекулаглюкози має у кристалічному стані, у воднихже розчинах вона існує у двох різнихформах, які взаємно переходять одна в одну:

/>

/>

/>

ХІМІЧНІВЛАСТИВОСТІ ГЛЮКОЗИ.

Хімічні властивості глюкози обумовленінаявністю гідро­ксильних і альдегідної груп. Тому глюкоза вступає в реакції, характерні для спиртів і альдегідів.

1.Якіснареакція на глюкозу:

Якщо до розчину глю­кози влити гідроксидміді (II), то він набуває яскраво-синьогозабарвлення, подібно до того, як це відбувається з гліцерином. Якщопідігріти яскраво-синій розчин, який добули, з'являється червонийосад, який свідчить що наявність альдегідної групи.

/>

2. Окиснення глюкози оксидомаргентума (якісна реакція на глюкозу):

/>/>

/>Як альдегідглюкоза легко окиснюється. Вона вступає в ре­акцію«срібного дзеркала», окиснюючись до глюконової кис­лоти:

/>

3. Глюкозаокиснюється гідроксидом міді (II) під часкипіння також до глюконової кислоти:

4. Як багатоатомний спиртглюкоза вступає в реакції етерифікації зорганічними кислотами і утворює естери;

/>

Одна молекула глюкози взаємодіє з п'ятьма молекулами оцтової кислоти, щопідтверджує наявність у молекулі глюкози п'ятиспиртових гідроксигруп.

5. За участю гідроксильних груп відбуваєтьсявзаємодія глю­кози з гідроксидами металів з утворенням сахаратів:

/>/>

При взаємодії глюкози з гідроксидом міді (II)утворюється сахаратміді — сполука синього кольору. Цю реакцію викори­стовують для виявлення цукру в сечі.

/>

6.Спиртове бродіння глюкози: Велике значення мають процеси бродіння глюкози, які відбуваються під дією органічних каталізаторів —ферментів  (вони виробляються мікроорганізмами). Відомо кілька видівбродіння. Спиртове бродіння відбувається під дією ферментів дріжджів. Складний хімізм цього процесу сумарновиражає­ться рівнянням:

/>

/>

7.   Молочнокислебродіння глюкози відбувається під дією молочнокислих бактерій:

/>

Молочна кислота утворюється при скисаннімолока, ква­шенні капусти, огірків, силосуванні зелених кормів.

8. Глюкоза подібно до альдегідів можевідновлюватись, пе­ретворюючись на шестиатомний спирт — сорбіт:

/>

Сорбіт вперше був виділений з плодівгоробини. Він приблизно вдвічі менш солодкий, ніж звичайний цукор.Сорбіт не підвищує вмісту глюкози в крові, тому йоговикористовують замість цукру в харчуванні людей, хворих на цукровий діабет.

9. Окислення: Глюкоза — цінна поживнаречовина. При окисненні її у тка­нинах вивільнюється енергія, необхідна длянормальної життєдіяльності організму. Реакцію окиснення можна подати сумарнимрівнянням:

С6Н12О6+ 6О2 à6СО2+ 6Н2О

Вобміні речовин глюкоза займає центральне місце, оскільки е енергетичним «паливом» для численних процесів,що від­буваються в клітинах організму. Глюкоза — необхідний ком­понент крові, її вміст у крові людини становить 80—120 мг в 100 мл. Коли вміст глюкози укрові становить більше ніж 180 мг,порушується вуглеводневий обмін, виникає хвороба діабет.

У зв'язку з тим, що глюкоза легко і швидко засвоюється, її застосовують як засібпосиленого харчування, а також для виготовлення лікувальних препаратів, приконсервуванні крові. Вона широковикористовується в кондитерському виробництві, у виробництві дзеркал таіграшок (сріблення). Нею користую­ться приобробці й фарбуванні тканин і шкір.

10.Добування глюкози. У промисловості глюкозу добуваютьіз більш складного вуглеводню — крохмалю:

 

/> <td/>

Н2SО4

 

/>а) (-С6Н1205)n + Н2О           C6Н12О6 + С6Н1206

/>

б)  Рівняння Бутлерова:

/>

/>

Н

      6 Н-С                С6Н12О6

 

 

в) Фотосинтез

/> <td/>

hν

 

   

/>    6СО2 + 6Н2О           C6Н12О6 + 6О2

ФРУКТОЗА

До моносахаридів належить і фруктоза С,, НІ_>ОІ„або, як її називають, плодовий цукор. Це ізомер і супутник глюкози убагатьох плодових і ягідних соках.

На відміну від глюкози фруктоза єкетоноспиртом, до її складу входить функціональна кетонна група:

/>

    

Фруктоза значно солодша за глюкозу, у суміші з нею вхо­дитьдо складу меду. Фруктоза — найкращий вид цукру для хворихатеросклерозом, при порушенні в організмі обміну жирів.