Глюкоза и сахароза

Скачать работу - Глюкоза и сахароза

Потреба людини в енергії покривається при харчуванні за рахунок вуглеводів. До вуглеводів відносять глюкозу, фруктозу, цукор (сахаро зу), крохмаль, целюлозу тощо. Одні з них є основними про дуктами їжі, інші (целюлоза) — основа для добування паперу, пластмас, волокон. Назва «вуглеводи» запропонована на тій основі, що перші вивчені представники цього класу сполук за складом формаль но розглядали як сполуки вуглецю з водою, наприклад С„НІ.-0., або 60-бН'О. Тепер відомо, що вуглеводи — це не гідрати вуглецю, але стара назва залишилася. Крім того, існують вугле води з іншим співвідношенням С, Н й О. Вуглеводи поділяють на моносахариди, дисахариди і поліса хариди.

Ознайомимося з найважливішими представниками вуглеводів. Із моносахаридів найбільше значення має глюкоза, яку ще називають виноградним цукром.

Глюкоза широко поширена в природі, вона міститься у великих кількостях у виноградному соку, меді, а також у спілих фруктах і ягодах. Це біла криста лічна 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 у воді. Оптично активна, обертає площину поляризованого світла праворуч. Як і всі моносахариди, має два оптичні антиподи ( D - і L - форми). Найпоширеніша в природі D - форма (виноградний цукор або декстроза). В природі синтез глюкози відбувається з неорганічних речовин в процесі фотосинтезу і хемосинтезу (в рослинах). У вільному стані глюкоза разом з фруктозою міститься в меду, плодах, квітках та інших частинах рослин; у тваринних тканинах – у крові, лімфі, мозку, серцевому та скелетному м’язах тощо. Вільна глюкоза використовується організмом для біосинтезу ряду інших цукрів – фруктози, сахарози, ксилоли, глюкуронової кислоти тощо.

Глюкоза є структурним елементом і багатьох інших речовин – клітковини, глікозидів,. Вірусної рибонуклеїнової кислоти. У тканинах тварин і людини глюкоза може перетворюватися на резервний вуглевод – глікоген.

Глюкоза бере участь в багатьох реакціях обміну речовин, посідає центральне місце у вуглеводному обміні. Глюкоза – важливе джерело енергії в організмі. При повному окисленні глюкози до вуглекислого газу і води виділяється енергія, значна частина якої акумулюється макроергічнми (багатими на енергію) зв’язками аденозинтрифосфорної кислоти, АТФ та інших, подібних до АТФ сполук. Для деяких бактерій глюкоза – єдине джерело енергії. Розклад глюкози в організмі відбувається шляхом гліколізу та у пентозофосфатному 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 функцій клітин та в знешкодженні токсичних речовин, підвищує діяльність серцевого м’яза, розширює судини, збільшує сечовиділення тощо. При багатьох захворюваннях кількість глюкози в крові збільшується, що веде до виділення її з сечею.

Препарати глюкози широко використовують у медицині. В промисловості глюкозу добувають при гідролізі крохмалю, застосовують у кондитерському виробництві та інше.

Молекулярна формула глюкози С 6 Н 12 О 6 її будову визначено на основі вивчення властивостей. Так, глюкоза виявляє власти вості багатоатомних спиртів і альдегідів.

Доведено, що в молекулі глюкози є альдегідна група і п'ять гідроксильних груп. Отже, глюкоза — це альдегідоспирт, її мо лекула має таку будову: Однак не всі властивості глюкози узгоджуються з її будовою як альдегідоспирту . Деяких реакцій, характерних для альдегі дів, глюкоза не дає. Справа в тому, що глюкоза е сполукою з мі шаною функцією, її природа ускладнюється можливістю внутрішньо молекулярних взаємодій гідроксильної групи з карбонільною групою, завдяки чому глюкоза Існує не тільки у відкритій ланцюговій формі, айв циклічних - та -формах, які відрізняються розміщенням гідроксильних груп відносно площини кільця. Циклічну будову молекула глюкози має у кристалічному стані, у водних же розчинах вона існує у двох різних формах, які взаємно переходять одна в одну:

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ГЛЮКОЗИ. Хімічні властивості глюкози обумовлені наявністю гідро ксильних і альдегідної груп. Тому глюкоза вступає в реакції, характерні для спиртів і альдегідів. 1.Якісна реакція на глюкозу: Якщо до розчину глюкози влити гідроксид міді ( II ), то він набуває яскраво-синього забарвлення, подібно до того, як це відбувається з гліцерином. Якщо підігріти яскраво-синій розчин, який добули, з'являється червоний осад, який свідчить що наявність альдегідної групи. 2. Окиснення глюкози оксидом аргентума (якісна реакція на глюкозу) : Як альдегід глюкоза легко окиснюється. Вона вступає в ре акцію «срібного дзеркала», окиснюючись до глюконової кис лоти: 3. Глюкоза окиснюється гідроксидом міді ( II ) під час кипіння також до глюконової кислоти: 4. Як багатоатомний спирт глюкоза вступає в реакції етерифік ації з органічними кислотами і утворює естери ; Одна молекула глюкози взаємодіє з п'ятьма молекулами оцтової кислоти, що підтверджує наявність у молекулі глюкози п'яти спиртових гідроксигруп . 5. За участю гідроксильних груп відбувається взаємодія глю кози з гідроксидами металів з утворенням сахаратів : При взаємодії глюкози з гідроксидом міді ( II ) утворюється сахарат міді — сполука синього кольору. Цю реакцію викори стовують 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 видів бродіння.

Спиртове бродіння відбувається під дією ферментів дріжджів.

Складний хімізм цього процесу сумарно виражає ться рівнянням:

7. Молочнокисле бродіння глюкози відбувається під дією молочнокислих бактерій: Молочна кислота утворюється при скисанні молока, ква шенні капусти, огірків, силосуванні зелених кормів. 8. Глюкоза подібно до альдегідів може відновлюватись, пе ретворюючись на шестиатомний спирт — сорбіт: Сорбіт вперше був виділений з плодів горобини. Він приблизно вдвічі менш солодкий, ніж звичайний цукор. Сорбіт не підвищує вмісту глюкози в крові, тому його використовують замість цукру в харчуванні людей, хворих на цукровий діабет. 9. Окислення: Глюкоза — цінна поживна речовина. При окисненні її у тка нинах вивільнюється енергія, необхідна для нормальної життєдіяльності організму. Реакцію окиснення можна подати сумарним рівнянням: С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 6СО 2 + 6Н 2 О В обміні речовин глюкоза займає центральне місце, оскільки е енергетичним «паливом» для численних процесів, що від буваються в клітинах організму.

Глюкоза — необхідний ком понент крові, її вміст у крові людини становить 80 —120 мг в 100 мл. Коли вміст глюкози у крові 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 засіб посиленого харчування, а також для виготовлення лікувальних препаратів, при консервуванні крові. Вона широко використовується в кондитерському виробництві, у виробництві дзеркал та іграшок (сріблення). Нею користую ться при обробці й фарбуванні тканин і шкір. 10.Добування глюкози. У промисловості глюкозу добувають із більш складного вуглеводню — крохмалю:

	Н 2 S О 4

а) (-С 6 Н 12 0 5 ) n + Н 2 О C 6 Н 12 О 6 + С 6 Н 12 0 6

Глюкоза

фруктоза

б) Рівняння Бутлерова:

О

t kat

Н

6 Н-С С 6 Н 12 О 6 в) Фотосинтез

	h

6СО 2 + 6Н 2 О C 6 Н 12 О 6 + 6О 2 ФРУКТОЗА До моносахаридів належить і фруктоза С,,НІ_>ОІ„ або, як її називають, плодовий цукор. Це ізомер і супутник глюкози у багатьох плодових і ягідних соках. На відміну від глюкози фруктоза є кетоноспиртом, до її складу входить функціональна кетонна група: Фруктоза значно солодша за глюкозу, у суміші з нею входить до складу меду.

Фруктоза — найкращий вид цукру для хворих атеросклерозом, при порушенні в організмі обміну жирів.

Фруктоза є кетоноспиртом. Вона разом із глюкозою міститься у солодких плодах та меді. Фруктоза має більш солодкий смак, ніж глюкоза й цукроза. ЦУКРОЗА Цукроза — речовина солодкого смаку, дуже добре розчинна у воді. Міститься в багатьох рослинах, здебільшого у їх плодах. Сахароза, яку ще називають буряковим, або тростинним, цукром — найважливіша сполука з дисахаридів.

Молекулярна формула її — СІ.'Н._>О|І. У великих кількостях сахароза мі ститься у буряках і стеблах цукрової тростини, а також у бере зовому і кленовому соках, у багатьох плодах і овочах. 1. Гідроліз: Сахароза (звичайний цукор) — біла кристалічна речовина, солодша за глюкозу, добре розчинна у воді. Важлива хімічна властивість сахарози — здатність до гідролізу (при нагріванні і наявності іонів водню як каталізатора). При цьому з однієї молекули сахарози утворюється молекула глюкози й молекула фруктози: Це підтверджує, що молекули сахарози складаються із спо лучених один з одним залишків молекул глюкози і фруктози.

Сахарозу порівняно з глюкозою можна розглядати ніби подвій ним цукром, через що вона й належить до дисахаридів (грецьке слово ди означає «двічі»). Утворення дисахаридів можна уявити собі як процес, зво ротний їх гідролізу: 2. Реакція срібного дзеркала: Сахароза не дає реакції «срібного дзеркала» і не має відновних властивостей. У цьому її відмінність від глюкози. В той же час вона, як І глюкоза, легко взаємодіє з гідроксида ми металів. Так, суспензія гідроксиду кальцію розчиняється у розчині сахарози з утворенням сахарату кальцію, подібного за будовою до сполуки глюкози з кальцієм. 3. Взаємодія з купрум (ІІ) гідроксидом: В Україні сахарозу (цукор) добувають з цукрового буряку. Для виділення сахарози цей природний продукт миють, подрібнюють І обробляють гарячою водою. Разом з сахарозою в розчин переходять різні кислоти, барвні речовини, від яких треба позбавитись.

Обробляють розчин вапняним молоком. Ма лорозчинні кальцієві солі більшості органічних кислот випада ють в осад.

Сахароза з гідроксидом кальцію утворює розчинний у воді сахарат кальцію. Щоб розкласти його і нейтралізувати надлишок гідроксиду кальцію, крізь добутий розчин пропуска ють оксид вуглецю ( IV ). Після осадження кальцію у вигляді карбонату розчин фільтрують, упарюють і одержують криста лики піскового цукру жовтуватого кольору, який надають йому барвні речовини. З метою додаткового очищення цукор знову розчиняють у воді і добутий розчин пропускають крізь активо ване вугілля, після чого його упарюють і кристалізують.

оценка незавершенного строительства в Курске
оценка стоимости азс в Твери
независимая оценка аренды помещений в Орле