Właściwości węglowodanów. Funkcje i właściwości węglowodanów: stół

W dzikich zwierząt są powszechne, wiele substancji, których znaczenie trudno przecenić. Na przykład są to węglowodany. Są one bardzo ważne, jako źródło energii dla zwierząt i ludzi, a niektóre właściwości węglowodanów uczynić je niezastąpionym surowcem dla przemysłu.

Co to jest?

To wszystkie struktury substancji , które mogą być opisane wzorem Cn _(H2O) m. Są to ogromne znaczenie biologiczne, odgrywa kluczową rolę w życiu wielu istot żywych.

Nazwa tej grupy naukowców mają pochodzić po wstępna analiza substancji została wykonana, że zawiera. Potem okazało się, że ich głównymi składnikami są węgiel i wodę. Później stwierdzono, że tytułowy okazała się być bardzo precyzyjne, gdyż właściwości węglowodany takie, że stosunek atomów wodoru i tlenu w nim jest zupełnie identyczne do tego, w wodzie. Mówiąc po prostu, że jeden atom tlenu, dwa atomy wodoru. Za pierwszym razem rosyjska wersja nazwa została zaproponowana w 1844 roku przez profesora K. Schmidt.

Niektóre dodatki

Jeśli trochę zmieniać powyższego wzoru, wymawiając «N» wsporników wyrażenie będzie nieco różne Patrz (H _2O) n. Być może, to nie mogło być lepiej oddaje istotę „węgiel – woda” nazwy.

Do tej pory naukowcy mocno ustalono, że istnieje szereg substancji, które mają właściwości węglowodanów, ale nie całkiem odpowiadają wzorowi opisanym przez nas. A ponieważ w literaturze zagranicznej można często natknąć się na słowo „glicydylu”, który jest synonimem nowoczesnej 1844, który nie był dość dokładne.

prosta klasyfikacja

Cały ogromny klasą materiałów można podzielić na dwie grupy: prostego i złożonego glicydylu. Jakie są właściwości węglowodanów, które występują w nich? Faktycznie, oni też nie są bardzo skomplikowane:

• Proste substancjami są te grupy, które nie są podatne na hydrolizę prowadzi do powstania innych węglowodanów. Główną różnicą jest to, że liczba atomów tlenu w ich strukturze wciąż podobną liczbę atomów węgla. Nazwali cukry proste.
• Zgodnie z powyższym, określenie „kompleks” obejmuje wszystkie glicydylu, które rozkładają się na drodze hydrolizy z utworzeniem wielu prostych węglowodanów. Oczywiście, mają stosunek atomów tlenu i węgla w różny sposób. Nazwali disacharyd. Bardzo ważną rolę w przyrodzie gry to węglowodany złożone, których wykaz my częściowo obecny w artykule.

Ponadto, istnieje inny podział, w której węglowodany zostały podzielone na trzy typy. Oto one:

• Monosacharydy.
• Oligosacharydów.
• Polisacharydy.

Poniższa tabela węglowodany pewnością pomoże Ci radzić sobie z ich głównych różnic.

Oczywiście, mamy krótki stół węglowodanów Wykazano, ale jego zakres jest po prostu niemożliwe, aby zmieścić wszystkie specyficzne cechy, które są charakterystyczne dla niektórych członków tej szerokiej klasy. Więc przeanalizować główne grupy, każda oddzielnie, aby rozwinąć niektóre właściwości jednostki, najbardziej powszechnych substancji. Więc, jakie są węglowodany zajęcia?

monosacharydy

Należy pamiętać, że wszystkie one należą do kategorii stałych, łatwo mogli przechodzić w stan krystaliczny. Są bardzo higroskopijne, dobrze rozpuszczalne w wodzie w celu wytworzenia syropu. Wybierz je w postaci kryształów, jest bardzo trudne. Ich roztwory mają odczyn obojętny, często słodkawy smak. Intensywność smaku jest inny, na przykład fruktozę około 3-3,5 razy słodszy najczęściej glukoza.

Na formularzu strukturalnej

Każdy z tych substancji – związku bifunkcyjnego strukturze, do kompozycji, które niekoniecznie obejmuje szkielet węglowy, grupę karbonylową i kilka grup hydroksylowych. Jeżeli rolę grupy karbonylowej działa grupę aldehydową, substancja o nazwie aldozowej. Zgodnie z tym, w przypadku „ogon” ketonu o nazwie ketozy.

Ponieważ charakter tych substancji są bardzo powszechne, można je znaleźć zarówno w stanie wolnym, a także w postaci form anhydrytu. Ogólnie rzecz biorąc, prawie wszystkie węglowodany złożone, w różnym stopniu, to bezwodniki, prostych cukrów, które są bardzo łatwo uzyskać poprzez odebranie kilku (lub jeden) z cząsteczkami wody (przedrostek „en” – nie).

Glukoza jest najbardziej typowym przedstawicielem

Formuła z najbardziej typowym przedstawicielem grupy – C _{6H 12O 6.} Bardzo często są te węglowodanów w komórkach roślinnych. Ma nie tylko powszechne, ale również bardzo ważne dla organizmu, ponieważ jest głównym źródłem energii dla niego (mówimy o zwierząt i człowieka, oczywiście). W zasadzie są to ogólne właściwości białek, węglowodanów i tłuszczów dla wszystkich organizmów żywych. Jest również szeroko stosowany w medycynie, weterynarii, przemysł (w tym żywności).

właściwości fizyczne

Jakie są ogólne właściwości fizyczne węglowodanów w tej grupie? Wygląd – białych drobnych kryształów słodkawy smak, łatwo rozpuszczalny w wodzie. Rozpuszczalność znacznie większy jeśli roztwór podgrzewania: w ten sposób syrop glukozowy.

Krótka informacja na temat struktury chemicznej

Jeśli spojrzymy na wzoru liniowego, kompozycja według niniejszego węglowodanów jest widoczny jeden aldehyd i pięć grup hydroksylowych. Kiedy substancja jest w stanie krystalicznym, ich cząsteczki mogą znajdować się w jednym z dwóch możliwych form (a- lub β-glukozy). Fakt, że grupa hydroksylowa jest połączona z piątym atomem węgla, poddaje się reakcji z ugrupowaniem karbonylowym.

Częstość występowania w naturalnym

Ponieważ jej bardzo dużo w soku z winogron, glukoza jest często określane jako „cukier gronowy”. Pod tą nazwą jest wciąż znany naszych przodków. Jednak jest to możliwe, aby znaleźć w innych słodkich owoców lub warzyw, w tkankach miękkich roślin. W świecie zwierząt, ich występowania nie jest niższa od około 0,1% naszej krwi – jest glukoza. Ponadto, można znaleźć tych węglowodanów w komórce prawie każdy narząd wewnętrzny. Ale przede wszystkim wiele z nich w wątrobie, ponieważ to właśnie tam odbywa się przetwarzanie glukozy w glikogen.

To (jak już wspomniałem) jest cennym źródłem energii dla naszego organizmu, jest częścią niemal wszystkich złożonych węglowodanów. Jak również innych prostych węglowodanów w przyrodzie występuje po reakcji fotosyntezy, które ma miejsce wyłącznie w komórkach organizmów roślinnych:

6SO ₂ + 6H _2O chlorofil C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6D ₂ – Q

Rośliny w ten sposób wykonać niezwykle ważne dla funkcjonowania biosfery, gromadząc energię, którą otrzymuje się przez nich od słońca. W odniesieniu do warunków przemysłowych, cukier gronowy od czasów starożytnych, uzyskane z hydrolizy skrobi, w którym produkuje się katalizator reakcji stężonego kwasu siarkowego:

(C ₆ H ₁₀ O ₅₎ n ^ H ₂ O H _{2SO 4,} t nC _{6 H12} ° ₆

właściwości chemiczne

Jakie są właściwości chemiczne węglowodanów tego typu? Ma te same funkcje, które są nieodłączne w czysto alkoholi i aldehydów. Ponadto, istnieją pewne specyficzne cechy. Pierwszy syntezy z prostych węglowodanów (w tym glukozę) wytworzono przez najbardziej zdolnej chemik A.M. Butlerovym w 1861 roku, jako surowiec jest stosowany formaldehyd, dzieląc się w obecności wodorotlenku wapnia. Oto wzór tego procesu:

6NSON ——-> S6N ₁₂ O ₆

A teraz spojrzeć na niektóre właściwości dwóch pozostałych członków grupy, naturalny sens, który jest nie mniej wspaniałe, a ponieważ ich badań biologii. Węglowodany te gatunki odgrywają bardzo ważną rolę w naszym codziennym życiu.

fruktoza

Formuła tego izomeru glukoza – _{12 września,} O _v. Podobnie jak w przypadku „progenitorowych” mogą występować w postaci liniowych i cyklicznych. Jest we wszystkich reakcji, które są charakterystyczne dla wielowodorotlenowych alkoholi, a w ten sposób różniący się od glukozy, to nie reaguje z amoniakalnego roztworu tlenku srebra.

ryboza

Ekstremalnie wysoka ryboza zainteresowanie i dezoksyrybozy. Jeśli pamiętasz mały program biologii i bardzo dobrze wiedzą, że te węglowodanów w organizmie są częścią DNA i RNA, bez których istnienie życia na tej planecie możliwe. Nazwa „deoksyrybozy” oznacza, że ich cząsteczki co najmniej jeden atom tlenu (w stosunku do normalnego rybozy). Są podobne w tym zakresie glukozą, może mieć prostą i strukturę cykliczną.

dwucukry

W zasadzie te substancje w ich strukturę i funkcje w dużej mierze powtórzone poprzednie lekcje, ale dlatego, że nie ma sensu rozwodzić się nad tym bardziej szczegółowo. Jakie są właściwości chemiczne węglowodanów w tej grupie? Najważniejszymi przedstawicielami rodziny to sacharoza, maltoza i laktoza. Każdy z nich może być opisany wzorem C ₁₂ H ₂₂ O _11, podobnie jak izomery, ale nie wyklucza się ogromne różnice w ich strukturze. Więc jakie są typowe węglowodany złożone, wykaz i opis, który można zobaczyć poniżej?

sacharoza

Cząsteczka składa się z dwóch cykli natychmiast: jedno sześcioczłonowy (reszta α-glukozę) a, a drugi – pięcioczłonowy (pozostałość β-fruktoza) a. Łączy wszystkie budowę glukozy glikozyd hydroksylowej.

Przygotowanie i całkowitą wartość

Według zachowanych danych historycznych, nawet na trzy wieki przed Chrystusem cukru z trzciny cukrowej nauczył, aby dostać się w starożytnych Indiach. Dopiero w połowie 19 wieku okazało się, że o wiele więcej sacharozy mniej za ten wysiłek może być pozyskiwany z buraków cukrowych. W niektórych odmianach zawiera aż do 22% węglowodanów, podczas gdy zawartość trzcina może mieścić się w 26%, ale jest to możliwe tylko w idealnych warunkach wzrostu oraz korzystnego klimatu.

Mówiliśmy już, że węglowodany są łatwo rozpuszczalne w wodzie. Jest on oparty na tej zasadzie, aby uzyskać sacharozę, gdy wykorzystywane do tego urządzeń uniwersalnych, dyfuzory. Możliwe są zanieczyszczenia wytrącają się, roztwór filtruje się przez filtry, które zawierają wapna. Aby usunąć z uzyskanego roztworu wodorotlenku wapnia przepuszcza się przez konwencjonalną dwutlenku węgla. Wytrącony osad odsączono, i syrop cukrowy odparowuje się w specjalnych piecach, otrzymując cukier już znane.

laktoza

Węglowodany są uwalniane w warunkach przemysłowych ze zwykłym mlekiem, w którym zawarte w nadmiarze tłuszczów i węglowodanów. zawiera on substancje sporo, na przykład, mleko krowie, zawierającą około 4-5,5% laktozy w mleku kobiety i część jego objętości osiąga 5,5-8,4%.

Każda cząsteczka składa się z reszt glicydolu 3 i formie piranozy galaktozy, glukozy, które tworzą połączenie w pierwszym i czwartym atomem węgla.

W przeciwieństwie do innych cukrów w laktozy ma jedną wyjątkową właściwość. Chodzi o całkowitym braku absorpcji wody tak, że nawet w warunkach wilgotnych, że glicyna nie tłumić. Właściwość ta jest szeroko stosowana w przemyśle farmaceutycznym: jeśli część leku w postaci proszku część konwencjonalnej sacharozy, jest konieczne dodanie laktozy. Jest całkowicie naturalny i nieszkodliwe dla organizmu człowieka, w przeciwieństwie do wielu sztucznych dodatków zapobiegających zbrylaniu i mokre. Jakie są funkcje i właściwości węglowodanów tego typu?

Biologiczne laktozy bardzo duże znaczenie, ponieważ laktoza jest najważniejszy składnik odżywczy zwierząt mlecznych i ludzi. Jak dla maltozy, jego właściwości są nieco inne.

maltoza

Jest to produkt pośredni, który jest otrzymany przez hydrolizę skrobi. Nazwa „maltoza” było ze względu na fakt, że w wielu pod wpływem słodu (słód w języku łacińskim – maltum). Jest powszechna nie tylko w zakładach, ale także u zwierząt. W dużych ilościach, wytwarza się w przewodzie pokarmowym u przeżuwaczy.

Strukturę chemiczną i właściwości

Cząsteczka ta składa się z węglowodanów dwóch jednostek α-glukozy w formie piranozy, które są połączone ze sobą przez pierwsze i czwarte atomów węgla. Wygląd jest bezbarwny, białych kryształów. Smak – słodkawy, dobrze rozpuszczalny w wodzie.

polisacharydy

Należy pamiętać, że wszystkie polisacharydy można rozpatrywać z punktu widzenia, że są to produkty kondensacji monosacharydów. Ich ogólny wzór chemiczny – _(Cb H ₁₀ O ₅₎ N. W tym artykule przyjrzymy się skrobi, ponieważ jest to najbardziej typowym przedstawicielem rodziny.

skrobia

Powstaje ona w wyniku fotosyntezy w dużych ilości zdeponowanych w korzeniach i nasion roślin organizmów. Jakie są właściwości fizyczne węglowodanów tego typu? Wygląd jest białym proszkiem o słabo widocznego krystaliczności, nierozpuszczalny w zimnej wodzie. Gorąca ciecz tworzy strukturę koloidalną (pasta, galaretka). W przewodzie pokarmowym zwierząt, istnieje wiele enzymów, które wpływają na jej hydrolizie do glukozy.

Jest to najbardziej bogaty naturalny polimer, który jest utworzony z pewnej liczby reszt a-glukozy. W naturze, w tym samym czasie istnieją dwie formy: amylozy i amshopektin. Amylozy, jest liniowy polimer może być rozpuszczony w wodzie. Cząsteczka składa się z reszt a-glukozy, które są połączone z pierwszym i czwartym atomem węgla.

Należy pamiętać, że skrobia jest widoczna pierwsza produkt fotosyntezy w roślinach. W pszenicy i innych zbóż zawiera ona aż do 60-80%, podczas gdy w ziemniakach – tylko 15-20%. Przez sposób mówienia, oznaczają ziarna skrobi pod mikroskopem można dokładnie określić gatunki roślin, ponieważ są one różne.

Jeśli węglowodan jest szybko podgrzewany jest ogromna cząsteczki szybko degradacji do mniejszych polisacharydów, które są znane jako dekstryny. Są skrobi sam ogólny wzór chemiczny (C ₆ H ₁₂ O ₅₎ X, ale jest różnica w wartości zmiennej „X” jest mniejsza niż wartość «N» w skrobi.

Na koniec prezentujemy tabelę, która odzwierciedla nie tylko główne grupy węglowodanów, ale również ich właściwości.

To właśnie funkcji i właściwości głównych klas węglowodanów.