Disacharidy a polysacharidy

• Hypoglykémie

Medzi neredukujúce disacharidy patrí sacharóza (repný alebo trstinový cukor). Nachádza sa v cukrovej trstine, cukrovej repy (až do 28% sušiny), rastlinných džúsov a ovocia. Molekula sacharózy je konštruovaná z a, D-glukopyranózy a ß, D-fruktofuranózy.

Na rozdiel od maltózy, glykozidická väzba (1-2) medzi monosacharidmi je tvorená glykozidickými hydroxylmi obidvoch molekúl, to znamená, že neexistuje žiadna glykozidová hydroxylová skupina. V dôsledku toho neexistuje redukčná schopnosť sacharózy, nedáva sa reakcia "strieborného zrkadla", preto sa označuje ako neredukujúce disacharidy.

Sacharóza je biela kryštalická látka, sladká podľa chuti, dobre rozpustná vo vode.

Pre sacharózu charakteristické reakcie hydroxylových skupín. Tak ako všetky disacharidy, sacharóza sa konvertuje na monosacharidy kyselinou alebo enzymatickou hydrolýzou.

Polysacharidy sú vysokomolekulárne látky. V polysacharidoch sú zvyšky monosacharidov viazané glykozidovými glykozidovými väzbami. Preto je možné ich považovať za polyglykozidy. Zvyšky monosacharidov, ktoré sú súčasťou molekuly polysacharidu, môžu byť rovnaké, ale môžu sa líšiť; v prvom prípade ide o homopolysacharidy, v druhom prípade o heteropolysacharidy.

Najdôležitejšími polysacharidmi sú škrob a celulóza (celulóza). Sú vyrobené z zvyškov glukózy. Všeobecný vzorec týchto polysacharidov (C₆H₁₀O₅)_n. Pri tvorbe polysacharidových molekúl sa zvyčajne zúčastňuje glykozid (na C₁ -atóm) a alkohol (pri C₄-atóm) hydroxyl, t.j. (1-4) -glykozid.

Škrob je zmes dvoch polysacharidov vytvorených z jednotiek α, D-glukopyranózy: amylóza (10-20%) a amylopektín (80-90%). Škrob sa tvorí v rastlinách počas fotosyntézy a ukladá sa ako "záložný" sacharid v koreňoch, hľuzách a semenách. Napríklad zrná ryže, pšenice, raže a iných obilnín obsahujú 60-80% škrobu, zemiakové hľuzy - 15-20%. Súvisiacou úlohou v živočíšnom svete je polysacharidový glykogén, ktorý sa "skladuje" hlavne v pečeni.

Škrob je biely prášok pozostávajúci z jemných zŕn, nerozpustný v studenej vode. Ak je škrob ošetrený teplou vodou, je možné izolovať dve frakcie: frakcia rozpustná v teplej vode a pozostávajúca z amylózového polysacharidu a frakcia, ktorá sa napučiava iba v teplej vode za tvorby pasty a amylopektínu pozostávajúceho z polysacharidu.

Amylóza má lineárnu štruktúru, a, D-glukopyranózové zvyšky sú naviazané (1-4) -glykozidovými väzbami. Elementárna bunka amylózy (a všeobecne škrob) je reprezentovaná nasledujúcim spôsobom:

Molekula amylopektínu je konštruovaná podobným spôsobom, ale má vetvené reťazce, ktoré vytvárajú priestorovú štruktúru. Na odbočných miestach sú zvyšky monosacharidov spojené prostredníctvom (1-6) -glykozidových väzieb. Medzi bodmi vetvenia sú zvyčajne 20 až 25 zvyškov glukózy:

Škrob ľahko prechádza hydrolýzou: pri zahrievaní v prítomnosti kyseliny sírovej vzniká glukóza:

V závislosti na podmienkach reakcie sa hydrolýza môže uskutočňovať postupne s tvorbou medziproduktov:

Klasifikácia uhľohydrátov - monosacharidy, disacharidy a polysacharidy

Jednou z odrôd organických zlúčenín potrebných pre plné fungovanie ľudského tela sú sacharidy.

Sú rozdelené do niekoľkých typov podľa ich štruktúry - monosacharidy, disacharidy a polysacharidy. Je potrebné zistiť, prečo sú potrebné a aké sú ich chemické a fyzikálne vlastnosti.

Klasifikácia sacharidov

Uhľohydráty sú zlúčeniny, ktoré obsahujú uhlík, vodík a kyslík. Najčastejšie majú prirodzený pôvod, aj keď niektoré sú priemyselne vytvorené. Ich úloha v životnej činnosti živých organizmov je obrovská.

Ich hlavnými funkciami sú:

1. Energia. Tieto zlúčeniny sú hlavným zdrojom energie. Väčšina orgánov môže plne pracovať vďaka energii získanej oxidáciou glukózy.
2. Štruktúra. Sacharidy sú potrebné pre tvorbu takmer všetkých buniek tela. Celulóza zohráva úlohu podporného materiálu a karbohydráty komplexného typu sa nachádzajú v kostiach a chrupavkovom tkanive. Jednou zo zložiek bunkovej membrány je kyselina hyalurónová. V procese výroby enzýmov sa vyžadujú aj sacharidové zlúčeniny.
3. Ochranný účinok. Keď funguje telo, sú potrebné žľazy, ktoré vylučujú sekréčné tekutiny, aby chránili vnútorné orgány pred patogénnym vystavením. Významnú časť týchto kvapalín tvoria uhľohydráty.
4. Regulačné. Táto funkcia sa prejavuje vplyvom glukózy na ľudské telo (udržuje homeostázu, kontroluje osmotický tlak) a vlákninu (ovplyvňuje gastrointestinálnu peristaltiku).
5. Špeciálne funkcie. Sú typické pre určité druhy sacharidov. Medzi takéto špeciálne funkcie patrí: účasť na procese prenosu nervových impulzov, tvorba rôznych krvných skupín atď.

Na základe skutočnosti, že funkcie sacharidov sú pomerne rôznorodé, možno predpokladať, že tieto zlúčeniny by sa mali odlišovať vo svojej štruktúre a charakteristikách.

To je pravda a hlavná klasifikácia zahŕňa také odrody ako:

1. Monosacharidy. Sú považované za najjednoduchšie. Zvyšné typy sacharidov vstupujú do procesu hydrolýzy a rozkladajú sa na menšie zložky. Monosacharidy nemajú túto schopnosť, sú konečným produktom.
2. Disacharidy. V niektorých klasifikáciách sa označujú ako oligosacharidy. Obsahujú dve molekuly monosacharidu. Práve na nich je disacharid rozdelený počas hydrolýzy.
3. Oligosacharidy. Zloženie tejto zlúčeniny je od 2 do 10 molekúl monosacharidov.
4. Polysacharidy. Tieto zlúčeniny sú najväčšou odrodou. Obsahujú viac ako 10 molekúl monosacharidov.

Každý typ uhľohydrát má svoje vlastné vlastnosti. Musíme ich zvážiť, aby sme pochopili, ako každý z nich ovplyvňuje ľudské telo a aký je jeho prínos.

monosacharidy

Tieto zlúčeniny sú najjednoduchšou formou uhľovodíkov. V ich zložení je jedna molekula, a preto počas hydrolýzy nie sú rozdelené na malé bloky. Keď sa kombinujú monosacharidy, tvoria sa disacharidy, oligosacharidy a polysacharidy.

Vyznačujú sa tuhým agregačným stavom a sladkou chuťou. Majú schopnosť rozpúšťať sa vo vode. Môžu sa tiež rozpustiť v alkohole (reakcia je slabšia ako pri použití vody). Monosacharidy takmer nereagujú na miešanie s étermi.

Najčastejšie sa uvádzajú prírodné monosacharidy. Niektorí z týchto ľudí konzumujú spolu s jedlom. Tieto zahŕňajú glukózu, fruktózu a galaktózu.

Nachádzajú sa v produktoch, ako sú:

• med;
• čokoláda;
• ovocie;
• niektoré druhy vína;
• sirupy atď.

Hlavnou funkciou tohto typu uhľohydrátov je energia. Nemožno povedať, že organizmus nemôže robiť bez nich, ale majú vlastnosti, ktoré sú dôležité pre plnú činnosť organizmu, napríklad účasť na metabolických procesoch.

Telo absorbuje monosacharidy rýchlejšie ako čokoľvek, čo sa deje v zažívacom trakte. Proces asimilácie komplexných sacharidov, na rozdiel od jednoduchých zlúčenín, nie je tak jednoduchý. Po prvé, komplexné zlúčeniny sa musia oddeliť od monosacharidov až po ich absorpcii.

glukóza

Jedná sa o jeden z bežných typov monosacharidov. Ide o bielu kryštalickú látku, ktorá sa vytvára prirodzene v priebehu fotosyntézy alebo počas hydrolýzy. Zlúčenina je C6H12O6. Látka je dobre rozpustná vo vode, má sladkú chuť.

Glukóza poskytuje energiu svalov a mozgového tkaniva. Pri požití sa látka absorbuje, vstupuje do krvného obehu a šíri sa po celom tele. Je to jeho oxidácia s uvoľňovaním energie. Toto je hlavný zdroj energie pre mozog.

Pri nedostatku glukózy v tele sa vyvíja hypoglykémia, ktorá primárne ovplyvňuje fungovanie štruktúr mozgu. Avšak jeho nadmerný obsah v krvi je tiež nebezpečný, pretože vedie k rozvoju cukrovky. Pri konzumácii veľkého množstva glukózy sa začína zvyšovať telesná hmotnosť.

fruktóza

Patrí k počtu monosacharidov a je veľmi podobný glukóze. Rozlišuje sa pri pomalšom tempe absorpcie. To vyplýva zo skutočnosti, že pre zvládnutie je nevyhnutné, aby sa fruktóza najprv transformovala na glukózu.

Preto táto zlúčenina nie je pre diabetikov nebezpečná, pretože jej spotreba nevedie k dramatickým zmenám množstva cukru v krvi. Avšak s takouto diagnózou je stále potrebná opatrnosť.

Táto látka môže byť získaná z bobúľ a ovocia a tiež z medu. Zvyčajne existuje v kombinácii s glukózou. Pripojenie má aj bielu farbu. Chuť je sladká a táto vlastnosť je intenzívnejšia ako v prípade glukózy.

Ďalšie zlúčeniny

Existujú aj iné monosacharidové zlúčeniny. Môžu byť prirodzené a polo-umelé.

Galaktóza patrí medzi prírodné. Obsahuje sa aj v jedle, ale nenachádza sa v čistej forme. Galaktóza je výsledkom hydrolýzy laktózy. Jeho hlavným zdrojom je mlieko.

Ďalšie prírodné monosacharidy sú ribóza, deoxyribóza a manóza.

Existujú aj odrody takýchto sacharidov, pre ktoré sa používajú priemyselné technológie.

Tieto látky sú tiež v potravinách a vstupujú do ľudského tela:

Každá z týchto zlúčenín má svoje vlastné vlastnosti a funkcie.

Disacharidy a ich použitie

Ďalším typom sacharidových zlúčenín sú disacharidy. Sú považované za zložité látky. V dôsledku hydrolýzy sa z nich vytvoria dve monosacharidové molekuly.

Tento typ sacharidov má nasledujúce vlastnosti:

• tvrdosť;
• rozpustnosť vo vode;
• slabá rozpustnosť v koncentrovaných alkoholoch;
• sladká chuť;
• farba - od bielej po hnedú.

Hlavnými chemickými vlastnosťami disacharidov sú hydrolýzne reakcie (porušenie glykozidických väzieb a tvorba monosacharidov) a kondenzácia (tvoria sa polysacharidy).

Existujú 2 typy takýchto zlúčenín:

1. Znižovanie. Ich znakom je prítomnosť voľnej hemiacetalovej hydroxylovej skupiny. Z tohto dôvodu majú takéto látky znižujúce vlastnosti. Táto skupina uhľovodíkov zahŕňa celobiózu, maltózu a laktózu.
2. Neredukujúci. Tieto zlúčeniny nemajú žiadny potenciál na redukciu, pretože im chýba hemiacetalová hydroxylová skupina. Najslávnejšie látky tohto druhu sú sacharóza a trehalóza.

Tieto zlúčeniny sú v prírode široko rozšírené. Môžu sa vyskytovať ako vo voľnej forme, tak ako súčasť iných zlúčenín. Disacharidy sú zdrojom energie, pretože hydrolýza produkuje glukózu.

Laktóza je pre deti veľmi dôležitá, pretože je hlavnou súčasťou detskej výživy. Ďalšia funkcia uhľohydrátov tohto typu je štruktúrna, pretože sú súčasťou celulózy, ktorá je potrebná na tvorbu rastlinných buniek.

Charakteristika a vlastnosti polysacharidov

Ďalším typom sacharidov sú polysacharidy. Toto je najkomplexnejší typ zlúčeniny. Pozostávajú z veľkého množstva monosacharidov (ich hlavnou zložkou je glukóza). V gastrointestinálnom trakte sa polysacharidy nestrávia - sú predtým rozštiepené.

Vlastnosti týchto látok sú tieto:

• nerozpustnosť (alebo slabá rozpustnosť) vo vode;
• žltkastá farba (alebo žiadna farba);
• nemajú vôňu;
• takmer všetci bez chuti (niektorí majú sladkú chuť).

Chemické vlastnosti týchto látok zahŕňajú hydrolýzu, ktorá sa uskutočňuje pod vplyvom katalyzátorov. Výsledkom reakcie je rozklad zlúčeniny na štruktúrne prvky - monosacharidy.

Ďalšou vlastnosťou je tvorba derivátov. Polysacharidy môžu reagovať s kyselinami.

Výrobky vytvorené počas týchto procesov sú veľmi rôznorodé. Ide o acetáty, sulfáty, estery, fosfáty atď.

Vzdelávací videozáznam o funkciách a klasifikácii uhľohydrátov:

Tieto látky sú dôležité pre plnú funkciu tela ako celku a buniek zvlášť. Dodávajú telu energiu, podieľajú sa na tvorbe buniek, chránia vnútorné orgány pred poškodením a nepriaznivými účinkami. Tiež zohrávajú úlohu rezervných látok, ktoré zvieratá a rastliny potrebujú v prípade ťažkej doby.

3.8.3. Sacharidy (monosacharidy, disacharidy, polysacharidy).

Sacharidy - organické zlúčeniny, najčastejšie prírodného pôvodu, pozostávajúce iba z uhlíka, vodíka a kyslíka.

Sacharidy hrajú obrovskú úlohu v živote všetkých živých organizmov.

Táto trieda organických zlúčenín získala svoj názov, pretože prvé uhľohydráty, ktoré študovali ľudia, mali všeobecný vzorec formy C_x(H₂O)_y. tj boli podmienečne považované za zlúčeniny uhlíka a vody. Neskôr sa však ukázalo, že zloženie niektorých sacharidov sa odlišuje od tohto vzorca. Napríklad sacharid, ako je deoxyribóza, má vzorec C₅H₁₀ach₄. Súčasne existujú aj niektoré zlúčeniny, ktoré formálne zodpovedajú vzorecu C_x(H₂O)_y, ale nesúvisia so sacharidmi, ako je formaldehyd (CH₂O) a kyselina octová (C.₂H₄ach₂).

Avšak termín "sacharidy" bol historicky zakotvený v tejto triede zlúčenín, a preto je široko používaný v našej dobe.

Klasifikácia sacharidov

V závislosti od schopnosti sacharidov rozdeliť hydrolýzou na iné sacharidy s nižšou molekulovou hmotnosťou, sú rozdelené na jednoduché (monosacharidy) a komplexné (disacharidy, oligosacharidy, polysacharidy).

Je ľahké uhádnuť z jednoduchých sacharidov, t.j. monosacharidy nemôžu byť hydrolyzované, aby sa získali sacharidy s ešte nižšou molekulovou hmotnosťou.

Počas hydrolýzy jedinej disacharidovej molekuly sa vytvoria dve monosacharidové molekuly a pri úplnej hydrolýze jedinej molekuly akéhokoľvek polysacharidu sa získa množstvo monosacharidových molekúl.

Chemické vlastnosti monosacharidov na príklade glukózy a fruktózy

Najbežnejšie monosacharidy sú glukóza a fruktóza, ktoré majú nasledujúce štruktúrne vzorce:

Ako vidíte, v glukózovej molekule a molekule fruktózy je každá 5 hydroxylových skupín, a preto môžu byť považované za polyatomické alkoholy.

Molekula glukózy obsahuje aldehydovú skupinu, t.j. v skutočnosti je glukóza viacmocný aldehydový alkohol.

V prípade fruktózy sa ketónová skupina nachádza vo svojej molekule, t.j. fruktóza je viacmocný ketoalkohol.

Chemické vlastnosti glukózy a fruktózy ako karbonylových zlúčenín

Všetky monosacharidy môžu reagovať v prítomnosti katalyzátora s vodíkom. V tomto prípade je karbonylová skupina redukovaná na alkoholovú hydroxylovú skupinu. Najmä hydrogenáciou glukózy v priemysle sa získa umelé sladidlo - sorbitol kyseliny hexakovej:

Molekula glukózy obsahuje aldehydovú skupinu, a preto je logické predpokladať, že jej vodné roztoky poskytujú kvalitatívne reakcie na aldehydy. Keď sa vodný roztok glukózy s čerstvo zrážaným hydroxidom meďnatým zahrieva, ako v prípade akéhokoľvek iného aldehydu, vyzrážaná zrazenina z oxidu meďnatého sa vyzráža z tekutej červenej zrazeniny. Zároveň sa oxiduje aldehydová skupina glukózy na kyselinu karboxylglukonovú:

Tiež glukóza vstupuje do reakcie "strieborného zrkadla" pod pôsobením amoniakového roztoku oxidu strieborného na ňom. Avšak na rozdiel od predchádzajúcej reakcie namiesto kyseliny glukónovej vzniká jej soľ - glukonát amónny, pretože rozpustený amoniak je prítomný v roztoku:

Fruktóza a iné monosacharidy, ktoré sú polyatomické ketosirity, nezadávajú kvalitatívne reakcie na aldehydy.

Chemické vlastnosti glukózy a fruktózy ako viacsýtnych alkoholov

Pretože monosacharidy, vrátane glukózy a fruktózy, majú niekoľko hydroxylových skupín v zložení molekúl. Všetky z nich poskytujú kvalitatívnu reakciu na viacmocné alkoholy. Najmä čerstvo precipitovaný hydroxid med'natý sa rozpúšťa vo vodných roztokoch monosacharidov. V tomto prípade namiesto modrej zrazeniny Cu (OH)₂ vzniká tmavo modrý roztok komplexných zlúčenín medi.

Reakcie na fermentáciu glukózy

Alkoholová fermentácia

Pod pôsobením určitých enzýmov na glukózu sa glukóza môže zmeniť na etylalkohol a oxid uhličitý:

Laktová fermentácia

Okrem alkoholického typu kvasenia sú tu aj iné. Napríklad mliečna kvasenie, ku ktorej dochádza počas kysnutia mlieka, moriaceho kapusta a uhoriek:

Vlastnosti existencie monosacharidov vo vodných roztokoch

Monosacharidy existujú vo vodnom roztoku v troch formách - dva cyklické (alfa a beta) a jeden necyklický (normálny). Napríklad v roztoku glukózy existuje nasledujúca rovnováha:

Ako vidíte, v cyklických formách neexistuje skupina aldehydov, pretože sa podieľa na tvorbe cyklu. Na základe toho vzniká nová hydroxylová skupina, ktorá sa nazýva acetalová hydroxylová skupina. Podobné prechody medzi cyklickými a necyklickými formami sa pozorujú pri všetkých ostatných monosacharidoch.

Disacharidy. Chemické vlastnosti

Všeobecný opis disacharidov

Disacharidy sú uhľohydráty, ktorých molekuly pozostávajú z dvoch zvyškov monosacharidov navzájom spojených kondenzáciou dvoch hemiacetalových hydroxylov alebo tiež jedného alkoholového hydroxylového a jedného hemiacetalového. Takto vytvorené väzby medzi zvyškami monosacharidov sa nazývajú glykozidické. Vzorec väčšiny disacharidov môže byť napísaný ako C₁₂H₂₂O₁₁.

Najbežnejšou disacharidou je známy cukor, chemikov nazývaný sacharóza. Molekula tohto sacharidu je tvorená cyklickými zvyškami jednej glukózovej molekuly a jednej molekuly fruktózy. Vzťah medzi disacharidovými zvyškami je v tomto prípade spôsobený odstránením vody z dvoch hemiacetalových hydroxylov:

Pretože väzba medzi monosacharidovými zvyškami vzniká počas kondenzácie dvoch acetalových hydroxylov, nie je možné, aby molekula cukru otvorila ktorýkoľvek z cyklov, t.j. žiadny prechod na karbonylovú formu. Z tohto hľadiska sacharóza nie je schopná poskytnúť kvalitatívne reakcie na aldehydy.

Disacharidy tohto druhu, ktoré nedávajú kvalitatívne reakcie na aldehydy, sa nazývajú neredukujúce cukry.

Existujú však disacharidy, ktoré poskytujú kvalitatívne reakcie na aldehydovú skupinu. Táto situácia je možná, keď polysacharidová hydroxylová skupina z aldehydovej skupiny jedného z východiskových monosacharidov zostáva v disacharidovej molekule.

Najmä maltóza vstupuje do reakcie s roztokom amoniaku oxidu strieborného, ​​ako aj s hydroxidom meďnatým, ako sú aldehydy. Je to spôsobené tým, že vo svojich vodných roztokoch je nasledujúca rovnováha:

Ako je zrejmé, vo vodných roztokoch existuje maltóza vo forme dvoch foriem - s dvoma cyklami molekuly a jedným cyklom v molekule a s aldehydovou skupinou. Z tohto dôvodu má maltóza, na rozdiel od sacharózy, kvalitatívnu reakciu na aldehydy.

Disacharidová hydrolýza

Všetky disacharidy sú schopné vstúpiť do hydrolytickej reakcie katalyzovanej kyselinami, rovnako ako rôznych enzýmov. V priebehu takejto reakcie sa z jednej molekuly počiatočného disacharidu vytvoria dve monosacharidové molekuly, ktoré môžu byť buď rovnaké alebo rôzne, v závislosti od zloženia východiskového monosacharidu.

Napríklad hydrolýza sacharózy vedie k tvorbe glukózy a fruktózy v rovnakých množstvách:

Počas hydrolýzy maltózy sa tvorí iba glukóza:

Disacharidy ako viacsýtne alkoholy

Disacharidy, čo sú polyatomické alkoholy, poskytujú vhodnú kvalitatívnu reakciu s hydroxidom medi, t.j. pridaním ich vodného roztoku do čerstvo zrážaného hydroxidu medného (II) vo vode nerozpustnej modrej zrazeniny Cu (OH)₂ sa rozpustí, aby sa vytvoril tmavo modrý roztok.

Polysacharidy. Škrob a celulóza

Polysacharidy sú komplexné uhľohydráty, ktorých molekuly pozostávajú z veľkého počtu monosacharidových zvyškov spojených glykozidickými väzbami.

Existuje ďalšia definícia polysacharidov:

Polysacharidy sa nazývajú komplexné sacharidy, ktorých molekuly tvoria po úplnej hydrolýze veľké množstvo molekúl monosacharidov.

Vo všeobecnosti môže byť polysacharidová formulácia napísaná ako (C₆H₁₁O₅)_n.

Škrob - látka, ktorá je bielym amorfným práškom, nerozpustná v studenej vode a čiastočne rozpustná v horúcej forme s tvorbou koloidného roztoku, nazývaná škrobová pasta každodenného života.

Škrob sa tvorí z oxidu uhličitého a vody v procese fotosyntézy v zelených častiach rastlín pôsobením energie slnečného žiarenia. Škrob sa nachádza v najväčších množstvách v hľuzách zemiakov, pšenici, ryži a kukurici. Z tohto dôvodu sú tieto zdroje škrobu a sú surovinou pre svoju výrobu v priemysle.

Celulóza je látka v čistom stave, ktorá je bielym práškom nerozpustným buď v studenej alebo horúcej vode. Na rozdiel od škrobu celulóza netvorí pastu. Takmer čistá buničina sa skladá z filtračného papiera, vatovej bavlny a topole. Škrob aj celulóza sú produkty rastlinného pôvodu. Úlohy, ktoré zohrávajú v živote rastlín, sú však odlišné. Celulóza je hlavne stavebný materiál, hlavne tvoria mušle rastlinných buniek. Škrob, na druhej strane, je predovšetkým skladová, energetická funkcia.

Chemické vlastnosti škrobu a celulózy

horiace

Všetky polysacharidy, vrátane škrobu a celulózy, pri úplnom spaľovaní kyslíka vytvárajú oxid uhličitý a vodu:

Tvorba glukózy

Pri úplnej hydrolýze škrobu a celulózy vzniká rovnaký monosacharid - glukóza:

Reakcia kvality škrobu

Keď jód pôsobí na škrob, objaví sa modré sfarbenie. Po zahriatí zmizne modrá farba a po ochladení sa znova zobrazí.
Pri suchej destilácii celulózy, najmä dreva, dochádza k jej čiastočnému rozkladu tvorbou takých produktov s nízkou molekulovou hmotnosťou, ako je metylalkohol, kyselina octová, acetón atď.

Keďže v molekulách škrobu a molekúl celulózy existujú alkoholické hydroxylové skupiny, tieto zlúčeniny sú schopné podstúpiť esterifikačné reakcie s organickými aj anorganickými kyselinami:

Sacharidy: monosacharidy, disacharidy a polysacharidy

Sacharidy s cukrovkou

Podľa prítomnosti charakteristických funkčných skupín okrem polyatomických (hydroxylových) skupín, ktoré sú súčasťou všetkých sacharidov, rozlišujeme: aldózy s aldehydovými skupinami a ketózy s ketónovými skupinami.

Prečítajte si viac o rôznych typoch uhľohydrátov, ktoré si prečítajte nižšie v článkoch, ktoré som zhrnul na túto tému.

Sacharidy: monosacharidy, disacharidy, polysacharidy

Sacharidy - organické zlúčeniny, najčastejšie prírodného pôvodu, pozostávajúce iba z uhlíka, vodíka a kyslíka. Sacharidy hrajú obrovskú úlohu v živote všetkých živých organizmov. Táto trieda organických zlúčenín dostala svoj názov, pretože prvé uhľohydráty študované ľuďmi mali všeobecný vzorec formy Cx (H2O) y.

tj boli podmienečne považované za zlúčeniny uhlíka a vody. Neskôr sa však ukázalo, že zloženie niektorých sacharidov sa odlišuje od tohto vzorca. Napríklad sacharid, ako je deoxyribóza, má vzorec C5H10O4. Súčasne existujú aj niektoré zlúčeniny, ktoré formálne zodpovedajú vzoru Cx (H2O) y, ale nesúvisia so sacharidmi, ako je formaldehyd (CH20) a kyselina octová (C2H4O2).

Avšak termín "sacharidy" bol historicky zakotvený v tejto triede zlúčenín, a preto je široko používaný v našej dobe.

Klasifikácia sacharidov

V závislosti od schopnosti sacharidov rozdeliť hydrolýzou na iné sacharidy s nižšou molekulovou hmotnosťou, sú rozdelené na jednoduché (monosacharidy) a komplexné (disacharidy, oligosacharidy, polysacharidy). Je ľahké uhádnuť z jednoduchých sacharidov, t.j. monosacharidy nemôžu byť hydrolyzované, aby sa získali sacharidy s ešte nižšou molekulovou hmotnosťou.

Počas hydrolýzy jedinej disacharidovej molekuly sa vytvoria dve monosacharidové molekuly a pri úplnej hydrolýze jedinej molekuly akéhokoľvek polysacharidu sa získa množstvo monosacharidových molekúl.

Chemické vlastnosti monosacharidov na príklade glukózy a fruktózy

Ako vidíte, v glukózovej molekule a molekule fruktózy je každá 5 hydroxylových skupín, a preto môžu byť považované za polyatomické alkoholy. Molekula glukózy obsahuje aldehydovú skupinu, t.j. v skutočnosti je glukóza viacmocný aldehydový alkohol. V prípade fruktózy sa ketónová skupina nachádza vo svojej molekule, t.j. fruktóza je viacmocný ketoalkohol.

Chemické vlastnosti glukózy a fruktózy ako karbonylových zlúčenín

Všetky monosacharidy môžu reagovať v prítomnosti katalyzátora s vodíkom. V tomto prípade je karbonylová skupina redukovaná na alkoholovú hydroxylovú skupinu. Molekula glukózy obsahuje aldehydovú skupinu, a preto je logické predpokladať, že jej vodné roztoky poskytujú kvalitatívne reakcie na aldehydy.

Avšak na rozdiel od predchádzajúcej reakcie namiesto kyseliny glukónovej vzniká jej soľ - glukonát amónny, pretože rozpustený amoniak je prítomný v roztoku. Fruktóza a iné monosacharidy, ktoré sú polyatomické ketosirity, nezadávajú kvalitatívne reakcie na aldehydy.

Chemické vlastnosti glukózy a fruktózy ako viacsýtnych alkoholov

Pretože monosacharidy, vrátane glukózy a fruktózy, majú niekoľko hydroxylových skupín v zložení molekúl. Všetky z nich poskytujú kvalitatívnu reakciu na viacmocné alkoholy. Najmä čerstvo precipitovaný hydroxid med'natý sa rozpúšťa vo vodných roztokoch monosacharidov. V tomto prípade namiesto modrej zrazeniny Cu (OH) 2 vznikne tmavo modrý roztok komplexných zlúčenín medi.

Disacharidy. Chemické vlastnosti

Disacharidy sú uhľohydráty, ktorých molekuly pozostávajú z dvoch zvyškov monosacharidov navzájom spojených kondenzáciou dvoch hemiacetalových hydroxylov alebo tiež jedného alkoholového hydroxylového a jedného hemiacetalového. Takto vytvorené väzby medzi zvyškami monosacharidov sa nazývajú glykozidické. Vzorec pre väčšinu disacharidov môže byť napísaný ako C12H22O11.

Najbežnejšou disacharidou je známy cukor, chemikov nazývaný sacharóza. Molekula tohto sacharidu je tvorená cyklickými zvyškami jednej glukózovej molekuly a jednej molekuly fruktózy. Väzba medzi disacharidovými zvyškami sa v tomto prípade uskutočňuje odstránením vody z dvoch hemiacetalových hydroxylov.

Pretože väzba medzi monosacharidovými zvyškami vzniká počas kondenzácie dvoch acetalových hydroxylov, nie je možné, aby molekula cukru otvorila ktorýkoľvek z cyklov, t.j. žiadny prechod na karbonylovú formu. Z tohto hľadiska sacharóza nie je schopná poskytnúť kvalitatívne reakcie na aldehydy.

Disacharidy tohto druhu, ktoré nedávajú kvalitatívne reakcie na aldehydy, sa nazývajú neredukujúce cukry. Existujú však disacharidy, ktoré poskytujú kvalitatívne reakcie na aldehydovú skupinu. Táto situácia je možná, keď polysacharidová hydroxylová skupina z aldehydovej skupiny jedného z východiskových monosacharidov zostáva v disacharidovej molekule.

Najmä maltóza vstupuje do reakcie s roztokom amoniaku oxidu strieborného, ​​ako aj s hydroxidom meďnatým, ako sú aldehydy.

Disacharidy ako viacsýtne alkoholy

Disacharidy, čo sú polyatomické alkoholy, poskytujú vhodnú kvalitatívnu reakciu s hydroxidom medi, t.j. pridaním ich vodného roztoku do čerstvo zrážaného hydroxidu meďnatého sa vo vode nerozpustná modrá zrazenina Cu (OH) 2 rozpustí za vzniku tmavo modrého roztoku.

Polysacharidy. Škrob a celulóza

Polysacharidy sú komplexné uhľohydráty, ktorých molekuly pozostávajú z veľkého počtu monosacharidových zvyškov spojených glykozidickými väzbami. Existuje ďalšia definícia polysacharidov. Polysacharidy sa nazývajú komplexné sacharidy, ktorých molekuly tvoria po úplnej hydrolýze veľké množstvo molekúl monosacharidov.

Škrob sa tvorí z oxidu uhličitého a vody v procese fotosyntézy v zelených častiach rastlín pôsobením energie slnečného žiarenia. Škrob sa nachádza v najväčších množstvách v hľuzách zemiakov, pšenici, ryži a kukurici. Z tohto dôvodu sú tieto zdroje škrobu a sú surovinou pre svoju výrobu v priemysle.

Celulóza je látka v čistom stave, ktorá je bielym práškom nerozpustným buď v studenej alebo horúcej vode. Na rozdiel od škrobu celulóza netvorí pastu. Takmer čistá buničina sa skladá z filtračného papiera, vatovej bavlny a topole.

Škrob aj celulóza sú produkty rastlinného pôvodu. Úlohy, ktoré zohrávajú v živote rastlín, sú však odlišné. Celulóza je hlavne stavebný materiál, hlavne tvoria mušle rastlinných buniek. Škrob, na druhej strane, je predovšetkým skladová, energetická funkcia.

Druhy sacharidov

Existujú tri hlavné typy uhľohydrátov:

• Jednoduché (rýchle) sacharidy alebo cukry: mono- a disacharidy
• Komplexné (pomalé) sacharidy: oligo- a polysacharidy
• Nestanoviteľné alebo vláknité uhľohydráty sú definované ako vláknina.

Sahara

Existujú dva typy cukrov:

• monosacharidy - monosacharidy obsahujú jednu cukornú skupinu, ako je glukóza, fruktóza alebo galaktóza.
• Disacharidy - Disacharidy sú tvorené pozostatkami dvoch monosacharidov a sú zastúpené najmä sacharózou (bežným stolovým cukrom) a laktózou.

Komplexné sacharidy

Polysacharidy sú uhľohydráty obsahujúce tri alebo viac jednoduchých molekúl sacharidov. Tento typ sacharidov zahŕňa najmä dextríny, škroby, glykogény a celulózu. Zdroje polysacharidov sú obilniny, strukoviny, zemiaky a iná zelenina.

Sacharidy, monosacharidy, polysacharidy, maltóza, glukóza, fruktóza

sacharidy

Sacharidy sú rozsiahlou skupinou organických zlúčenín, ktoré zohrávajú veľkú úlohu vo fungovaní organizmu. Sacharidy sú prevažne distribuované vo svete rastlín. Ľudské telo vyžaduje 400-500 g sacharidov denne (vrátane najmenej 80 g cukrov). Sú dôležitým zdrojom energie.

Tieto látky sú zložené z uhlíka, vodíka a kyslíka. Navyše, pomer posledných dvoch prvkov je rovnaký ako vo vode, to znamená, že pre dva atómy vodíka je jeden atóm kyslíka. Tak sa uhľohydráty vyrábajú z uhlíka a vody, a preto ich názov. Sacharidy sa delia na monosacharidy (napr. Glukózu) a polysacharidy.

Polysacharidy sú naopak rozdelené na nízkomolekulárne alebo oligosacharidy (ich zástupca je repný cukor) a vysokomolekulárne, napríklad kolaps - malý a celulóza. Polysacharidové molekuly sú vytvorené zo zvyškov monosacharidových molekúl a počas hydrolýzy sú rozdelené na jednoduchšie uhľohydráty.

monosacharidy

Z monosacharidov majú pre ľudské telo najvyššiu hodnotu glukóza, fruktóza, galaktóza atď. Všetky sú kryštalické látky, ktoré sú rozpustné vo vode. Glukóza vo voľnom stave je bežná v plodoch mnohých rastlín. V naviazanom stave sa nachádza v rastlinách vo forme polysacharidov (sacharóza, maltóza, škrob, dextrín, celulóza atď.). V priemysle sa glukóza vyrába zo škrobu.

Bezvodá glukóza sa topí pri teplote 146 ° C, je dobre rozpustná vo vode. Glukóza je asi 2 krát menej sladká ako sacharóza. Pod pôsobením silných oxidačných činidiel na glukózu sa tvorí kyselina cukrová. Keď sa zotavuje, ide do hexahydolu - sorbitolu.

Zmes rovnakých množstiev fruktózy a glukózy je prevládajúca časť (80%) medu. Fruktóza je oveľa sladšia ako sacharóza, je súčasťou trstinového cukru a inulínu (polysacharid). V cukrárňach je fruktóza málo používaná v čistej forme, ale je súčasťou takmer všetkých cukroviniek, pretože je súčasťou invertného sirupu.

Galaktóza je súčasťou mliečneho cukru (laktózy), z ktorého sa získa hydrolýzou. Vo svojej čistej forme je galaktóza kryštalická látka sladkej chuti, roztaví sa pri teplote 165 ° C a je dobre rozpustná vo vode. Zahrnuté do pečiva ako neoddeliteľnej súčasti mliečneho cukru. Charakteristickou vlastnosťou monosacharidov je ich schopnosť kvasiť pod vplyvom kvasiniek na etylalkohol (a oxid uhličitý CO2).

polysacharidy

Jedná sa o skupinu uhľovodíkov, ktorých molekuly sa pridaním vody rozdelia na monosacharidy. Polysacharidy s nízkou molekulovou hmotnosťou väčšinou kryštalizujú dobre, sú rozpustné vo vode, majú sladkú chuť. Najjednoduchšie z nich sú disacharidy.

Disacharidy zahŕňajú repný cukor (sacharózu), sladový cukor (maltózu), mliečny cukor (laktózu) atď. Sacharóza je vo svete rastlín široko rozšírená. V šťave z cukrovej repy a cukrovej trstiny jeho obsah dosahuje 25%. Z týchto rastlín sa sacharóza získava vo forme cukru.

Maltóza sa nenachádza vo voľnej forme, nachádza sa v sude, produkt získaný z naklíčených a mletých obilnín. Počas hydrolýzy sa maltóza rozkladá na dve molekuly glukózy. V priemysle sa maltóza vyrába škcarchifikáciou cukru s enzýmami a kyselinou. Teplota topenia maltózy je 108 ° C. Maltóza je súčasťou mnohých cukrárskych výrobkov ako súčasti melasy.

Laktóza (mliečny cukor) sa nachádza v mlieku (4-5%). Baktérie mliečneho kvasenia fermentujú tento cukor na kyselinu mliečnu. Ako súčasť mlieka je laktóza zahrnutá do všetkých cukrárskych výrobkov obsahujúcich mlieko. Pri zahrievaní roztokov laktózy sa rozkladá a zvyšuje farbu roztoku.

Polysacharidy s nízkou molekulovou hmotnosťou majú rôzne stupne sladkosti. Stupeň sladkosti sa určuje organolepticky. Ak vezmeme stupeň sladkosti sacharózy ako 100 jednotiek, sladkosť iných cukrov sa môže vyjadriť nasledujúcimi hodnotami: fruktóza - 173, glukóza - 74, maltóza a galaktóza - 32, laktóza - 16.

V dôsledku toho je medzi nimi najsladší cukor fruktóza a najmenej laktóza. Polysacharidy s vysokou molekulovou hmotnosťou sú široko rozmiestnené v rastlinných organizmoch. Niektoré z nich, ako je škrob, inulín, glykogén, sú rezervné živiny, iné, napríklad celulóza, tvoria skelet rastlín.

Polysacharidy tiež obsahujú pektické látky. Spoločným znakom všetkých polysacharidov je to, že sú vysokomolekulárne zlúčeniny. Škrob sa hromadí ako zásobná látka v semenách, hľuzách, žiarovkách a niekedy v stonkách a listoch rastlín. Skladá sa z amylopektínu a amylózy. Amylopektín poskytuje pastu, amylóza tvorí koloidný roztok.

Pridaním vody sa škrob postupne rozkladá na jednoduchšie uhľohydráty. Najprv sa mení na rozpustný škrob (rozpúšťa sa v horúcej vode bez tvorby pasty), potom sa rozpadá na dextríny - tuhé látky, rozpustný vstup.

V cukrárenskom priemysle je škrob nielen súčasťou cukroviniek, ale je tiež široko používaný ako pomocný materiál na výrobu foriem pri odlievaní cukríkov. Glykogén sa nachádza v pečeni a rôznych tkanivách zvierat a ľudí vo forme rezervnej látky, preto sa niekedy nazýva zvierací škrob.

Inulín sa nachádza v hľuzách radu rastlín. Ľahko sa rozpúšťa vo vode a tvorí koloidné roztoky. Ak sa kyselina alebo enzymatická hydrolýza inulínu úplne premení na fruktózu. Celulóza alebo celulóza je hlavnou zložkou membrán rastlinných buniek.

Pektické látky vo veľkom množstve sa nachádzajú v plodoch niektorých rastlín (egreše, jahody, jablká). Pektické látky sú vápenaté a horečnaté soli kyseliny polygalakturónovej; sú rozdelené na protopectín a pektín.

Propectin sa ukladá hlavne v bunkových stenách a v procese zrenia plodov a zeleniny sa mení na rozpustný pektín, čo vysvetľuje zmäkčenie tkanív. Vzhľadom na prítomnosť pektických látok sa sirupy z ovocného ovocia, zahriate na varenie a potom ochladené, sú schopné tvoriť želatínové hmoty. Táto vlastnosť pektických látok sa používa pri výrobe marmelády, želé, marshmallow.

Sacharidy: typy, výhody a obsah potravín

Tempo moderného života, v ktorom bohužiaľ nie je dostatok času ani na správny oddych, ani na racionálnu výživu, sa prejavuje narušením práce tela. Ale príde čas, keď v "pretekoch v zbrojení" stále venujeme pozornosť neustálej únave, apatie, zlej nálade. A to je len špička ľadovca.

A dôvodom týchto "úžasných transformácií" často spočíva v nesprávnej strave, a to v nedostatku sacharidov. O tom, ako vyplniť tento deficit, a čo presne sacharidy, a poďme ďalej hovoriť.

Čo potrebujete vedieť o sacharidoch

Sacharidy sú hlavnými dodávateľmi energie pre telo: poskytujú telu 50 až 60 percent energie. Náš mozog potrebuje najmä sacharidy. Je tiež dôležité, že sacharidy sú neoddeliteľnou súčasťou molekúl niektorých aminokyselín, ktoré sa podieľajú na tvorbe enzýmov a nukleových kyselín.

Sacharidy sú rozdelené do dvoch skupín:

• komplexné (alebo komplexné) polysacharidy obsiahnuté v prírodných produktoch;
• jednoduché (nazývajú sa aj ľahko stráviteľné) - monosacharidy a disacharidy, ako aj izolované uhľohydráty prítomné v mlieku, niektoré ovocie a výrobky, ktoré boli podrobené chemickému spracovaniu (navyše uhľohydráty tejto skupiny sú obsiahnuté v rafinovanom cukre, rovnako ako sladkosti).

Treba povedať, že ľudské telo ako celok a mozog, najmä z väčšej časti, sú užitočné komplexné sacharidy pochádzajúce z bielkovinových potravín. Takéto sacharidy majú dlhé molekulárne reťazce, takže ich asimilácia trvá dlhú dobu. Výsledkom je, že sacharidy nevstupujú do krvi vo veľkých množstvách, čím sa eliminuje silné uvoľňovanie inzulínu, čo vedie k zníženiu koncentrácie cukru v krvi.

Existujú tri druhy sacharidov:

• monosacharidy;
• disacharidy;
• polysacharidy.

Hlavnými monosacharidmi sú glukóza a fruktóza, ktoré pozostávajú z jednej molekuly, takže sa tieto sacharidy rýchlo rozdelia a okamžite vstúpia do krvi. Mozgové bunky sa "napájajú" energiou kvôli glukóze: napríklad denná rýchlosť glukózy potrebná pre mozog je 150 g, čo je jedna štvrtina z celkového objemu daného uhľohydrátu prijatého denne z potravy.

Zvláštnosť jednoduchých sacharidov spočíva v tom, že sa nedajú ľahko premeniť na tuky, rýchlo sa spracujú, zatiaľ čo komplexné sacharidy (ak sú spotrebované nadmerne) sa môžu v tele ukladať ako tuky. Monosacharidy sú prítomné vo veľkom množstve v mnohých druhoch ovocia a zeleniny, ako aj v mede.

Tieto sacharidy, ktoré zahŕňajú sacharózu, laktózu a maltózu, nemôžu byť nazývané komplex, pretože ich zloženie zahŕňa zvyšky dvoch monosacharidov. Trávenie disacharidov trvá dlhšie ako monosacharidy.

Je dôležité zvýšiť spotrebu čerstvej zeleniny a ovocia, strukovín, orechov, syrov. Disacharidy sú prítomné v mliečnych výrobkoch, cestovinách a výrobkoch obsahujúcich rafinovaný cukor. Polysacharidové molekuly zahŕňajú desiatky, stovky a niekedy aj tisíce monosacharidov.

Polysacharidy (hlavne škrob, vláknina, celulóza, pektín, inulín, chitín a glykogén) sú pre ľudské telo najdôležitejšie z dvoch dôvodov:

• sú trávené a absorbované dlhý čas (na rozdiel od jednoduchých sacharidov);
• obsahujú veľa živín vrátane vitamínov, minerálov a bielkovín.

Mnoho polysacharidov je prítomných vo vláknach rastlín, vďaka čomu jediný príjem potravy, ktorého základom je surová alebo varená zelenina, môže takmer úplne uspokojiť dennú dávku tela v látkach, ktoré sú zdrojmi energie.

Vďaka polysacharidom sa po prvé udržuje potrebná hladina cukru, po druhé je mozog vybavený potrebnou výživou, čo sa prejavuje zvýšenou koncentráciou pozornosti, lepšou pamäťou a zvýšenou duševnou aktivitou. Polysacharidy sa vyskytujú v zelenine, ovocí, zrnách, mäse a zvieracej pečeni.

Výhody sacharidov:

1. Stimulácia gastrointestinálnej motility.
2. Absorpcia a vylučovanie toxických látok a cholesterolu.
3. Poskytnutie optimálnych podmienok pre fungovanie normálnej črevnej mikroflóry.
4. Posilnenie imunity.
5. Normalizácia metabolizmu.
6. Zabezpečenie plnej funkcie pečene.
7. Zabezpečenie stáleho zásobovania cukru v krvi.
8. Prevencia vzniku nádorov v žalúdku a črevách.
9. Dopĺňanie vitamínov a minerálov.
10. Poskytuje energiu do mozgu, rovnako ako do centrálneho nervového systému.
11. Podpora výroby endorfínov, ktoré sa nazývajú "hormóny radosti".
12. Úľava predmenštruačného syndrómu.

Denná potreba sacharidov

Potreba sacharidov je priamo závislá od intenzity mentálnej a fyzickej námahy, v priemere 300-500 g denne, z ktorých najmenej 20 percent by malo byť ľahko stráviteľným uhľohydrátom. Starší ľudia by mali zahrnúť do svojej dennej stravy nie viac ako 300 gramov sacharidov, pričom počet ľahko stráviteľných by sa mal pohybovať medzi 15 a 20 percentami.

S obezitou a ďalšími ochoreniami je potrebné obmedziť množstvo sacharidov, a to by sa malo robiť postupne, čo umožní telu prispôsobiť sa zmenenému metabolizmu bez akýchkoľvek problémov. Odporúča sa spustiť obmedzenie od 200 do 250 g denne počas týždňa, po ktorom sa množstvo uhľohydrátov dodávaných s jedlom zvýši na 100 g denne.

Prudké zníženie príjmu sacharidov na dlhý čas (rovnako ako nedostatok výživy) vedie k rozvoju nasledujúcich porúch:

• zníženie hladiny cukru v krvi;
• významné zníženie duševnej a fyzickej aktivity;
• slabosť;
• úbytok hmotnosti;
• narušenie metabolických procesov;
• neustále ospalosť;
• závraty;
• bolesti hlavy;
• zápcha;
• rozvoj rakoviny hrubého čreva;
• tremor;
• Pocit hladu.

Tieto javy zmiznú po konzumácii cukru alebo iných sladkých potravín, ale dávkovanie takýchto produktov by malo byť dávkované, čo zabráni telu získať ďalšie kilo. Prebytok sacharidov (zvlášť ľahko stráviteľný) v strave, čo prispieva k zvýšeniu cukru, je tiež škodlivé pre telo, v dôsledku čoho sa niektoré sacharidy nepoužívajú, tvoria tuky, čo spôsobuje rozvoj aterosklerózy, kardiovaskulárnych ochorení, flatulencie, cukrovky, obezity a kazu.

Aké potraviny obsahujú sacharidy?

Zo zoznamu uhľovodíkov uvedených nižšie bude každý schopný urobiť veľmi rôznorodú stravu (vzhľadom na skutočnosť, že nejde o kompletný zoznam výrobkov, ktoré obsahujú sacharidy). Uhľohydráty sa nachádzajú v nasledujúcich produktoch:

• obilniny;
• jablká;
• strukoviny;
• banány;
• kapusta rôznych odrôd;
• celozrnné obilniny;
• krčmy;
• mrkva;
• zeler;
• kukurica;
• uhorky;
• sušené ovocie;
• baklažán;
• celozrnný chlieb;
• šalátové listy;
• nízkotučné jogurt;
• kukurica;
• cestoviny z tvrdej pšenice;
• cibule;
• pomaranče;
• zemiaky;
• umývadlo;
• špenát;
• jahody;
• paradajky.

Len vyvážená strava poskytne telu energiu a zdravie. Ale kvôli tomu musíte správne zorganizovať stravu. Prvým krokom k zdravému stravovaniu bude raňajky, ktoré sa skladajú z komplexných sacharidov. Časť celozrnných obilnín (bez dresingov, mäsa a rýb) bude telo zásobovať energiou aspoň tri hodiny.

Na druhej strane, keď používame jednoduché uhľohydráty (hovoríme o sladkých pečeniach, rôznych rafinovaných výrobkoch, sladkej káve a čaji), pocítime okamžitý pocit plnosti, ale v pôde dochádza k prudkému zvýšeniu hladiny cukru v krvi, po ktorom nasleduje rýchly pokles, po ktorom pocit hladu.

Prečo sa to deje? Faktom je, že pankreas je veľmi preťažený, pretože musí vylučovať veľké množstvo inzulínu na spracovanie rafinovaných cukrov. Výsledkom takéhoto preťaženia je zníženie hladiny cukru (niekedy pod normou) a prejav pocitu hladu.

Aby sme sa vyhli týmto porušeniam, budeme brať do úvahy každý uhľohydrát samostatne, určiť jeho prínos a úlohu pri poskytovaní energie tela.

Disacharidy a polysacharidy

Rovnako ako monosacharidy, disacharidy sú široko používané v prírode - dobre známe sacharóza (trstinový alebo repný cukor), laktóza (mliečny cukor) a maltóza (sladový cukor). Výraz "disacharid" sám o sebe hovorí o dvoch monosacharidových zvyškoch navzájom spojených v molekulách týchto organických zlúčenín, ktoré sa dajú získať hydrolýzou (rozkladom vody) disacharidovej molekuly.

Disacharidy sú uhľohydráty, ktorých molekuly pozostávajú z dvoch zvyškov monosacharidov, ktoré sú vzájomne spojené interakciou dvoch hydroxylových skupín. Pri procese tvorby disacharidovej molekuly sa oddelí jedna molekula vody:

alebo pre sacharózu:

Preto molekulárny vzorec C12H22O11 disacharidov. Tvorba sacharózy sa vyskytuje v rastlinných bunkách pod vplyvom enzýmov. Ale lekári našli spôsob, ako uskutočniť mnohé z reakcií, ktoré sú súčasťou procesov, ktoré sa vyskytujú v prírode. V roku 1953, francúzsky chemik R.

Po prvýkrát Lemieux syntetizoval sacharózu, nazvaný svojimi súčasníkmi "dobývanie organickej chémie Everestu". V priemysle sa sacharóza získava zo šťavy z cukrovej trstiny (obsah 14-16%), cukrovej repy (16-21%), ako aj niektorých iných rastlín, ako napríklad kanadského javora alebo hrušky.

Každý vie, že sacharóza je kryštalická látka, ktorá má sladkú chuť a je dobre rozpustná vo vode. Džús z cukrovej trstiny obsahuje sacharózu sacharózy, bežne označované ako cukor. Názov nemeckého chemik a metalurgist A. Marggraf úzko súvisí s výrobou cukru z repy.

Teraz sa oboznámime so sacharidmi, ktoré majú zložitejšiu štruktúru - polysacharidy. Polysacharidy sú vysokomolekulárne sacharidy, ktorých molekuly pozostávajú z mnohých monosacharidov. V zjednodušenej forme môže byť všeobecná schéma zastúpená takto:

Teraz teraz porovnávame štruktúru a vlastnosti škrobu a celulózy - najdôležitejších predstaviteľov polysacharidov. Štruktúrna jednotka polymérnych reťazcov týchto polysacharidov, ktorých vzorec (C6H10O5) n je zvyšky glukózy. Aby ste zapísali štruktúru štruktúrnej jednotky (C6H10O5), musíte odobrať molekulu vody z vzorca glukózy.

Celulóza a škrob sú rastlinného pôvodu. Vznikajú z molekúl glukózy v dôsledku polykondenzácie. Rovnica polykondenzačnej reakcie, ako aj reverzný proces hydrolýzy polysacharidov, sa môžu konvenčne napísať nasledovne:

Molekuly škrobu môžu mať lineárny aj rozvetvený typ štruktúry, molekuly celulózy - len lineárne. Pri interakcii s jódom dáva škrob, na rozdiel od celulózy, modrú farbu. Rôzne funkcie týchto polysacharidov sú v rastlinnej bunke. Škrob slúži ako náhradná živina, celulóza má štrukturálnu, stavebnú funkciu. Steny rastlinných buniek sú vyrobené z celulózy.

Sacharidy: monosacharidy, disacharidy, polysacharidy - chemické zlúčeniny

Klasifikácia sacharidov

Uhľohydráty sú organické látky, ktorých molekuly pozostávajú z atómu uhlíka, vodíka a kyslíka a vodík a kyslík sú v nich spravidla v rovnakom pomere ako v molekule vody (2: 1). Všeobecný vzorec sacharidov je Cn (H20) m, to znamená, že sú zložené z uhlíka a vody, teda od názvu triedy, ktorá má historické korene.

Vyplýva to z analýzy prvých známych sacharidov. Neskôr sa zistilo, že existujú uhľohydráty, v ktorých molekulách nie je pozorovaný indikovaný pomer (2: 1), napríklad deoxyribóza - C5H10O4. Rovnako sú známe organické zlúčeniny, ktorých zloženie zodpovedá danému všeobecnému vzorcu, ale ktoré nepatria do triedy sacharidov.

Monosacharidy sú sacharidy, ktoré nehydrolyzujú (nerozkladajú sa vodou). V závislosti od počtu atómov uhlíka sú monosacharidy rozdelené na triózu (molekuly obsahujúce tri atómy uhlíka), tetroly (štyri atómy uhlíka), pentózy (päť), hexózy (šesť) atď.

V prírode sú monosacharidy reprezentované hlavne pentózami a hexózami. Pentózy zahŕňajú napríklad ribózu - C5H10O5 a deoxyribózu (ribózu, z ktorej bol odobratý atóm kyslíka) - C5H10O4. Sú súčasťou RNA a DNA a určujú prvú časť názvov nukleových kyselín.

Hexózy majúce všeobecný molekulový vzorec C6H12O6 zahŕňajú napríklad glukózu, fruktózu, galaktózu. Disacharidy sú uhľohydráty, ktoré hydrolyzujú za vzniku dvoch monosacharidových molekúl, ako sú hexózy. Všeobecný vzorec prevažnej väčšiny disacharidov je ľahko odvodený: musíte "pridať" dve vzorce hexóz a "odčítať" z výsledného vzorca molekulu vody - C12H22O11.

Disacharidy zahŕňajú:

1. Sacharóza (bežný potravinový cukor), ktorá po hydrolýze tvorí jednu molekulu glukózy a molekulu fruktózy. Nachádza sa vo veľkom množstve v cukrovej repy, cukrovej trstine (odteraz cukrovej repy alebo cukrovej trstiny), javoru (kanadských priekopníkov vyťažených javorovým cukrom), cukrovej palmy, kukurice atď.
2. Maltóza (sladový cukor), ktorá sa hydrolyzuje za vzniku dvoch molekúl glukózy. Maltóza sa môže získať hydrolýzou škrobu pod pôsobením enzýmov obsiahnutých v kyslej, sušenej a mletej zrnách jačmeňa.
3. Laktóza (mliečny cukor), ktorá sa hydrolyzuje za vzniku molekúl glukózy a galaktózy. Je obsiahnutá v mlieku cicavcov (až do 4 až 6%), má nízku sladkosť a používa sa ako plnivo v tabletkách a farmaceutických tabletách.

Sladká chuť rôznych mono- a disacharidov je odlišná. Takže najsladší monosacharid - fruktóza - je 1,5 krát sladší ako glukóza, ktorá sa považuje za štandard. Sacharóza (disacharid) je zasa dvojnásobne sladšia ako glukóza a 4-5 krát laktóza, ktorá je takmer bez chuti.

Polysacharidy - škrob, glykogén, dextríny, celulóza atď. - sú sacharidy, ktoré sa hydrolyzujú, aby vytvorili rôzne monosacharidové molekuly, najčastejšie glukózu. Aby sme odvodili vzorec polysacharidov, je nevyhnutné "odobrať" molekulu vody z molekuly glukózy a napísať expresiu indexom n: (C6H10O5) n, pretože je to spôsobené rozdelením molekúl vody v prírode a tvoria sa polysacharidy.

Úloha uhľohydrátov v prírode a ich význam pre ľudský život je mimoriadne veľká. Vznikajú v rastlinných bunkách v dôsledku fotosyntézy a pôsobia ako zdroj energie pre živočíšne bunky. Najprv sa vzťahuje na glukózu. Mnoho sacharidov (škrob, glykogén, sacharóza) vykonáva funkciu skladovania, úlohu rezervy živín.

Kyseliny RNA a DNA, ktoré obsahujú niektoré uhľohydráty (pentóza-ribóza a deoxyribóza), vykonávajú funkcie prenosu genetických informácií. Celulóza - stavebný materiál rastlinných buniek - zohráva úlohu rámca pre membrány týchto buniek. Ďalším polysacharidom, chitínom, má podobnú úlohu v bunkách niektorých zvierat: tvorí vonkajší skelet článkonožcov (kôrovcov), hmyzu a pavúkov.

Sacharidy sú v konečnom dôsledku zdrojom našej výživy: konzumujeme obilie obsahujúce škrob alebo ju kŕmime zvieratám, v ktorých sa škrob premieňa na bielkoviny a tuky. Najviac hygienické oblečenie je vyrobené z celulózy alebo z nej vyrobených výrobkov: bavlna a ľan, viskózové vlákno, acetátový hodváb. Drevené domy a nábytok sú postavené z rovnakej buničiny, ktorá tvorí drevo.

Základom výroby fotografických a filmových - to isté buničiny. Knihy, noviny, listy a bankovky sú všetkými produktmi celulózového a papierenského priemyslu. Takže sacharidy poskytujú všetko potrebné pre život: jedlo, oblečenie, prístrešie.

Malo by sa zdôrazniť, že jediná forma energie na Zemi (okrem jadrovej energie je samozrejme) je energia Slnka a jediný spôsob jej akumulácie na zabezpečenie životnej činnosti všetkých živých organizmov je proces fotosyntézy, ktorý sa vyskytuje v bunkách živých rastlín a vedie k syntéze uhľohydrátov z vody a oxidu uhličitého. Počas tejto transformácie vzniká kyslík, bez ktorého by život na našej planéte nebol možný.