Углеводы природные органические соединения Состав многих из

Углеводы – природные органические соединения. Состав многих из них выражается формулой Cx(H 2 O)y, где x и y – натуральные числа. Название «углеводы» говорит о том, что в их молекулах водород и кислород находятся в том же отношении, что и в воде.

КЛАССИФИКАЦИЯ УГЛЕВОДОВ ПРОСТЫЕ моносахариды СЛОЖНЫЕ дисахариды полисахариды рибоза глюкоза фруктоза крахмал сахароза мальтоза лактоза целлюлоза

МОНОСАХАРИДЫ Простыми углеводами называют углеводы, которые не способны гидролизоваться с образованием более простых углеводов. К моносахаридам относятся: Тетрозы С 4 Н 8 О 4 (элитроза треоза) Пентозы С 5 Н 10 О 5 (арабиноза, ксилоза, рибоза ) Гексозы С 6 Н 12 О 6 (глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза)

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МОНОСАХАРИДОВ Моносахариды: • бесцветные кристаллические вещества, • сладкие на вкус(фруктоза слаще глюкозы в три раза), • хорошо растворимые в воде, • нерастворимые в эфире, • плохо растворимые в спирте.

ГЛЮКОЗА • Глюкозу называют также виноградным сахаром, так как она содержится в большом количестве в виноградном соке. • Является обязательным компонентом крови и тканей животных. • Источник энергии для клеточных реакций.

Химические свойства глюкозы Реакции образования эфиров.

Окисление 1. Реакция с бромной водой 2. Реакция с медь (II) гидроксидом в щелочной среде при нагревании 3. Реакция с серебро (I) в аммиачном растворе при нагревании

Реакции брожения

Гидрирование

Способы получения глюкозы § В промышленности гидролизом крахмала и целлюлозы § В природе в процессе фотосинтеза

Фруктоза В растительном мире широко распространена фруктоза или фруктовый (плодовый) сахар. Фруктоза содержится в сладких плодах, меде. Извлекая из цветов сладких плодов соки, пчелы приготавливают мед, который по химическому составу представляет собой в основном смесь глюкозы и фруктозы. Также фруктоза входит в состав сложных сахаров, например тростникового и свекловичного.

ЗНАЧЕНИЕ МОНОСАХАРИДОВ Моносахариды: • играют роль промежуточных продуктов в процессах дыхания и фотосинтеза, • участвуют в синтезе нуклеиновых кислот, коферментов, АТФ и полисахаридов, • служат источниками энергии, высвобождаемой при окислении в процессе дыхания.

ДИСАХАРИДЫ Дисахариды - это сложные сахара, каждая молекула которых при гидролизе распадается на 2 молекулы моносахарида. Дисахариды имеют формулу С 12 Н 22 О 11 К дисахаридам относятся: • сахароза (глюкоза + фруктоза) , • лактоза (глюкоза + галактоза) , • мальтоза (глюкоза + глюкоза), • целобиоза

Мальтоза Лактоза Сахароза

Сахароза Твердое, кристаллическое вещество, сладкое, хорошо растворимое в воде. При нагревании до 1600 С кристаллы сахарозы плавятся с образованием аморфной прозрачной массы – карамели. Сахароза - химическое название обычного сахара, называемого тростниковым или свекловичным.

Лактоза Из молока получают молочный сахар - лактозу. В молоке лактоза содержится в довольно значительном количестве. • отличается от других сахаров отсутствием гидроскопичности - она не отсыревает. • является важным питательным веществом, особенно для растущих организмов человека и млекопитающихся животных.

Солодовый сахар(мальтоза) - это промежуточный продукт при гидролизе крахмала. Широко распространен как в растительных, так и в животных организмах. образуется под влиянием ферментов пищеварительного канала, а также при многих технологических процессах бродильной промышленности: винокурения, пивоварении и т. д.

ПОЛИСАХАРИДЫ Полисахариды – высокомолекулярные несахароподобные углеводы, содержащие от 10 до 100 тысяч остатков моносахаридов, связанных гликозидными связями. К полисахаридам относятся: (С 5 Н 8 О 4)n - пентозаны; (С 6 Н 10 О 5)n - целлюлоза, крахмал, гликоген

Полисахариды состоят из моносахаридов. Большие размеры делают их молекулы практически нерастворимыми в воде; они не оказывают влияние на клетку и потому удобны в качестве запасных веществ. Важнейшие из полисахаридов - это крахмал, гликоген (животный крахмал), целлюлоза (клетчатка).

Крахмал (C 6 Н 10 О 5)n – это аморфный порошок белого цвета, без вкуса и запаха, плохо растворим в воде, в горячей воде образует коллоидный раствор.

Химические свойства крахмала 1. Гидролиз 2. При действии раствора йода на крахмал образуется соединение сине-фиолетового цвета. Эта реакция является качественной на крахмал.

ЗНАЧЕНИЕ КРАХМАЛА: 1). В качестве пищевого продукта (хлеб, картофель, крупы и т. д. ) 2). Для изготовления канцелярского клея 3). В медицине и фармации для приготовления присыпок, паст.

Целлюлоза также является полимером глюкозы. В ней заключено около 60 % углерода, содержащегося в растениях. По общей массе на Земле целлюлоза занимает первое место среди органических соединений.

Целлюлоза (С 6 Н 10 О 5)n Молекулы целлюлозы- длинные цепи, состоящие из остатков bглюкозы, которые соединяются за счет образования b-1, 4 - гликозидных связей.

Химические свойства целлюлозы 1. Гидролиз 2. Реагируя с азотной кислотой, образует пироксилин [C 6 H 7 O 2 (ONO 2)3]n 3. Реагируя с уксусной кислотой, образует триацетилцеллюлозы [C 6 H 7 O 2(OСOСH 3)3]n

Применение сложных эфиров целлюлозы Сложные эфиры целлюлозы триацетилцеллюлоза для искусственного ацетатного шёлка тринитроцеллюлоза для произвоствап взрывчатых веществ(пироксилин)

Хитин близок к целлюлозе; он встречается у некоторых форм грибов, а также как важный компонент наружного скелета некоторых животных.

Отработка темы

Задача № 1 Из крахмала массой 32, 4 г получено глюкозы, выход которой составил 80%. К глюкозе добавили избыток аммиачного раствора Ag 2 O и раствор слегка подогрели. Найдите массу полученного при этом осадка серебра.

Решение: 32, 4 г хг (С 6 Н 10 О 5)n + n H 2 O → n C 6 H 12 O 6 160 · n г n · 180 г Теоретическая масса глюкозы равна: m теор = х = 180· n· 32, 4 = 36, 45 г. 160 n Находим практическую массу глюкозы: m практ = 36, 45 · 0, 8 = 29, 16 г. Из уравнения реакции глюкозы с Al 2 O v t 2 v C 6 H 12 O 6+ Ag 2 O → C 6 H 12 O 7 + 2 Ag↓. Следует, что v(Ag) = 2 v глюк = 2· 29. 16 = 0, 324 моль 180 Тогда: m(Ag) = 0, 324 ∙ 108 = 34, 99 ≈ 35, 0 г. Ответ: 35 г.

Задача № 2 Какова массовая доля этанола в растворе, полученном при спиртовом брожении раствора глюкозы массой 250 г. с массовой долей глюкозы 15%.

Решение: v 2 v 2 v С 6 Н 12 О 6 → 2 C 2 H 5 OH + 2 CO 2 180 г/моль 46 г/моль 44 г/моль Находим массу глюкозы и её количество: m глюк = 250 · 0, 15 = 37, 5 г. v глюк = 37, 5 = 0, 208 моль. 180 Из уравнения следует: v(C 2 H 5 OH)= 2 v глюк = 0, 208· 2= 0, 416 моль; mв(С 2 Н 5 ОН) = 0, 416 · 46 = 19, 14 г. В процессе брожения масса исходного раствора(250 г. ) уменьшилась на массу выделившегося СО 2: mр. конеч = 250 - m(СО 2) = 250 – 0, 416 · 44 = 231, 7 г. w(С 2 Н 5 ОН) = 19, 4/231, 7 = 0, 083(8, 3%). Ответ : 8, 3%

тест 1) Глюкоза может образоваться в результате реакций: А)гидролиз крахмала; Б)гидролиз клетчатки; В)фотосинтеза из воды и углекислого газа; Г)гидролиз гликогена. 2) Какое вещество образуется при восстановлении альдегидной группы глюкозы? А)пятиатомный спирт; Б)альдегидокислота; В)шестиатомный спирт; Г)кетоноспирт. 3) Какие углеводы являются дисахаридами? А)гликоген; Б)фруктоза; В)мальтоза; Г)сахароза. 4) Какое вещество образуется при взаимодействии целлюлозы с азотной кислотой? А)сложный эфир; Б)нитросоединения; В)простой эфир; Г)азотсодержащее органическое вещество. 5) Укажите название веществ, которые могут подвергаться гидролизу: А)гликоген; Б)целлюлоза;

6) Патокой называется: А)смесь целлюлозы и глюкозы; Б)смесь декстринов и глюкозы; В)смесь декстринов и фруктозы; Г)смесь фруктозы и глюкозы. 7) Какие вещества являются природными полимерами? А)крахмал; Б)гликоген; В)целлюлоза; Г)глюкоза. 8) Какие типы реакций возможны для сахарозы? А)гидролиза; Б)гидрирования; В)окисления; Г)образование сахаратов. 9) Конечным продуктом гидролиза целлюлозы является: А)фруктоза; Б)а-глюкоза; В)б-глюкоза; Г)мальтоза. 10) Продукты гидролиза сахарозы: А)глюкоза и мальтоза; Б)целлюлоза и фруктоза; В)глюкоза и фруктоза; Г)крахмал и фруктоза.

Проверь себя ! 1 А), Б), В), Г) 2 В) 3 В), Г) 4 А), Г) 5 А), Б), В), Г) 6 Б) 7 А), Б), В) 8 А), В), Г) 9 В) 10 В)