Formula bakrenog šećera

Monoharharidne molekule ugljikohidrata mogu međusobno komunicirati, tvoreći lance različite duljine. U ovoj lekciji ćemo pogledati kako se to događa i kako nastaju oligo- i polisaharidi. Primjer najčešćih prirodnih disaharida (oligosaharida) je saharoza (šećer od repe ili šećer iz trske).

Raspravljajmo detaljnije o najpoznatijem i najčešćem disaharidu - saharozi. Razmotrimo hidrolizu saharoze.

I. film: "Ugljikohidrati: disaharidi"

II. Struktura disaharida

Oligosaharidi su proizvodi kondenzacije dviju ili više molekula monosaharida.

Disaharidi su ugljikohidrati koji se zagrijavanjem s vodom u prisustvu mineralnih kiselina ili pod utjecajem enzima podvrgavaju hidrolizi, dijeleći se na dvije monosaharidne molekule.

Molekularna formula saharoze - C12H22OKOjedanaest

Saharoza ima složeniju strukturu od glukoze. Molekula saharoze sastoji se od ostataka glukoze i fruktoze međusobno povezanih interakcijom hemiacetalnih hidroksila (1 → 2) -glikozidne veze:

III. Fizička svojstva i bivanje u prirodi

Suharoza je bezbojni kristali slatkog okusa, lako topljivi u vodi. Talište saharoze je 160 ° C. Kad se rastopljena saharoza očvrsne, nastaje amorfna prozirna masa - karamela.

Nalazi se u mnogim biljkama: brezov sok, javorov sok, mrkva, dinje, kao i šećerna repa i šećerna trska.

IV. Kemijska svojstva

1. Kvalitativna reakcija (za višehidratne alkohole)

Prisutnost hidroksilnih skupina u molekuli saharoze lako se potvrđuje reakcijom s metalnim hidroksidima.

Ako se u bakreni (II) hidroksid doda otopina saharoze, nastaje svijetloplava otopina bakrene saharoze (kvalitativna reakcija polihidričnih alkohola).

2. Svojstva ne reducirajućeg disaharida

Pri zagrijavanju s bakrenim (II) hidroksidom ne nastaje crveni bakreni (I) oksid.

Saharoza, za razliku od glukoze, nije aldehid. Suharoza, dok je u otopini, ne ulazi u reakciju "srebrnog zrcala", jer se ne može transformirati u otvoreni oblik koji sadrži aldehidnu skupinu. Takvi disaharidi nisu sposobni oksidirati (tj. Biti redukcijski agensi) i nazivaju se redukcijskim šećerima..

3. Reakcija saharoze s vodom

Važno kemijsko svojstvo saharoze je sposobnost hidrolize (kada se zagrijava u prisustvu vodikovih iona). U ovom se slučaju iz jedne molekule saharoze formira molekula glukoze i fruktoza:

Od izomera saharoze koji imaju molekulsku formulu C12H22OKOjedanaest, mogu se razlikovati maltoza i laktoza.

Tijekom hidrolize razni disaharidi se dijele na njihove sastavne monosaharide zbog pucanja veza između njih (glikozidne veze):

Stoga je reakcija hidrolize disaharida obrnuta od procesa njihovog stvaranja iz monosaharida.

V. Uporaba saharoze

  • Prehrambeni proizvod
  • U slastičarskoj industriji
  • Dobivanje umjetnog meda

Formula bakrenog šećera

Iskustvo 1. Reakcija na hidroksilne skupine u monosaharidima.

Reakcija monosaharida s alkalnom otopinom bakrenog (II) hidroksida

Potrebni reagensi i oprema

3. Natrijev hidroksid NaOH, 10% -tna otopina.

4. Bakreni sulfat SuSO4, 5% otopina.

U epruveti pomiješajte 2 ml 1% otopine glukoze i 1 ml 10% otopine NaOH, a zatim kap po kap dodajte 5% otopinu CuSO.4. Prvotno formirani plavi talog Cu (OH)2 otopi se pri mućkanju, dobiva se plava prozirna otopina složenog alkohola (saharata) bakra (II). Interakcija - glukoza s Cu (OH)2:

Ova reakcija dokazuje prisustvo nekoliko hidroksilnih skupina u molekuli glukoze; karakteristično je za višelančane alkohole otvorenog lanca i neke cikličke alkohole u kojima se hidroksilne skupine mogu smjestiti u jednoj ravnini (kvalitativna reakcija za diolni fragment

Spremite dobiveno rješenje za sljedeći eksperiment..

Formula bakrenog šećera

Primjer najčešćih prirodnih disaharida (oligosaharida) je saharoza (šećer od repe ili šećer iz trske).

Oligosaharidi su proizvodi kondenzacije dviju ili više molekula monosaharida.

Disaharidi su ugljikohidrati koji se zagrijavanjem vodom u prisustvu mineralnih kiselina ili pod utjecajem enzima podvrgavaju hidrolizi, dijeleći se na dvije molekule monosaharida.

Fizička svojstva i bivanje u prirodi

1. To su bezbojni kristali slatkog okusa, dobro topljivi u vodi.

2. Talište saharoze je 160 ° C.

3. Kada se rastopljena saharoza stvrdne, nastaje amorfna prozirna masa - karamela.

4. Sadrži se u mnogim biljkama: u soku breze, javora, mrkve, dinje, kao i u šećernoj repe i šećernoj trsci.

Struktura i kemijska svojstva

1. Molekularna formula saharoze - C12H22OKOjedanaest

2. Suharoza ima složeniju strukturu od glukoze. Molekula saharoze sastoji se od ostataka glukoze i fruktoze međusobno povezanih interakcijom hemiacetalnih hidroksila (1 → 2) -glikozidne veze:

3. Prisutnost hidroksilnih skupina u molekuli saharoze lako se potvrđuje reakcijom s metalnim hidroksidima.

Ako se u bakreni (II) hidroksid doda otopina saharoze, nastaje svijetloplava otopina bakrene saharoze (kvalitativna reakcija polihidričnih alkohola).

4. U saharozi ne postoji aldehidna skupina: kada se zagrijava s amonijakom otopinom srebro (I) oksida, on ne daje "srebrno ogledalo"; kada se zagrijava s bakrenim (II) hidroksidom, ne tvori crveni bakarni (I) oksid.

5. Suharoza, za razliku od glukoze, nije aldehid. Suharoza, dok je u otopini, ne ulazi u reakciju "srebrnog zrcala", jer se ne može transformirati u otvoreni oblik koji sadrži aldehidnu skupinu. Takvi disaharidi nisu sposobni oksidirati (tj. Biti redukcijski agensi) i nazivaju se redukcijskim šećerima..

6. Suharoza je najvažniji od disaharida.

7. Dobiva se iz šećerne repe (sadrži do 28% saharoze u suhoj tvari) ili iz šećerne trske.

Reakcija saharoze s vodom.

Važno kemijsko svojstvo saharoze je sposobnost hidrolize (kada se zagrijava u prisustvu vodikovih iona). U ovom se slučaju iz jedne molekule saharoze formira molekula glukoze i fruktoza:

Od izomera saharoze koji imaju molekulsku formulu C12H22OKOjedanaest, mogu se razlikovati maltoza i laktoza.

Tijekom hidrolize razni disaharidi se dijele na njihove sastavne monosaharide zbog pucanja veza između njih (glikozidne veze):

Stoga je reakcija hidrolize disaharida obrnuta od procesa njihovog stvaranja iz monosaharida.

Iskustvo 12. Stvaranje bakrenog (II) saharata

Reagensi i oprema: glukoza, 1% otopina glukoze, 10% otopina natrijevog hidroksida, 5% otopina bakra (II) sulfata, pipete, epruvete.

U epruveti pomiješajte 1 ml 1% otopine glukoze i 0,5 ml 10% otopine natrijevog hidroksida. Zatim se kap po kap doda 5% otopina bakrenog sulfata. Prvotno formirani plavi talog bakrenog (II) hidroksida otapa se pri potresu i dobiva se plava prozirna otopina bakrenog saharata.

Ova reakcija dokazuje prisustvo nekoliko hidroksilnih skupina u molekuli glukoze i kvalitativna je reakcija karakteristična za polihidrološke alkohole..

2.2. Eksperiment sa disaharidima 13. Reakcija disaharida s bakrenim (II) hidroksidom u alkalnom mediju

Reagensi i oprema: 1% otopina saharoze, 1% otopina maltoze (ili laktoze), 10% otopina natrijevog hidroksida, 5% otopina bakra (II) sulfata.

1 ml 1% -tne otopine saharoze izlije se u jednu epruvetu, a 1 ml 1% -tne otopine maltoze (ili laktoze) u drugu. Svakom od njih dodajte 1 ml 10% -tne otopine natrijevog hidroksida. Otopine se pomiješaju i u obje epruvete doda se kap po kap 5% -tna otopina bakrenog (II) sulfata. U obje epruvete formira se blijedoplavi talog bakrenog (II) hidroksida, koji se otapa nakon tresenja, a otopine dobivaju svijetloplavu boju zbog stvaranja složenih bakrenih (II) saharata:

Iskustvo 14. Usporedba svojstava reducirajućih i ne-redukcijskih disaharida

Reagensi i oprema: 1% otopina maltoze, 1% otopina laktoze, 1% otopina saharoze, Fehlingov reagens, fenilhidrazin solna kiselina, natrijev acetat; vodene kupelji, čaše od 100 ml, led, epruvete, 1% otopina srebrnog nitrata, 5% otopina amonijaka.

14.1. Oksidacija disaharida Fehlingovim reagensom 1,5 ml 1% -tne otopine maltoze, laktoze i saharoze izlije se u tri epruvete. Dodajte 1,5 ml Fehlingova reagensa u svaku epruvetu, pomiješajte tekućine i zagrijte gornji dio otopina na plinskom plameniku do početnog ključanja. U epruvetama s maltozom i laktozom pojavljuju se narančastocrveni talozi bakrovog (I) oksida.

Shema reakcije oksidacije maltoze Fehlingovim reagensom:

Redukcija disaharida (maltoze i laktoze), u vodenim otopinama kojih tautomerni prijelazi sadrže slobodne aldehidne skupine, daju pozitivnu reakciju s gipkom tekućinom. Otopina koja sadrži saharozu, kada se zagrijava do početnog ključa, ne mijenja boju, jer se saharoza odnosi na disaharide koji ne reduciraju i ne oksidira Fehlingov reagens.

Treba imati na umu da produljeno vrenje otopine saharoze u alkalnom mediju dovodi do njegove razgradnje, a proizvodi hidrolize mogu smanjiti Fehlingov reagens na bakar (I) oksid. Koji disaharidi se smanjuju, a koji ne smanjuju i zašto?

Napišite jednadžbu reakcije oksidacije laktoze Fehlingovim reagensom.

14.2 Oksidacija disaharida otopinom amonijaka srebrnog hidroksida (reakcija "srebrnog zrcala") U dvije čiste epruvete, prethodno zagrijane s lužnatom otopinom, sipajte 2-3 ml otopine amonijaka srebrnog hidroksida. U jedan od njih dodajte 1,5 ml 1% otopine maltoze, a u drugom - istu količinu 1% otopine saharoze. Cijevi se zagrijavaju u vodenoj kupelji (70-80 ° C) 10 minuta. Metalno srebro nanosi se na zidove obje cijevi u obliku zrcalnog sloja. Treba imati na umu da cijevi tijekom zagrijavanja ne smiju biti protresene, inače će srebro ispasti u obliku crnog taloga..

Napišite jednadžbe reakcija za oksidaciju maltoze i saharoze amonijačnom otopinom srebrnog hidroksida (vidjeti 11.3).

saharoza

saharozaOpćenitosistematski
Ime(2R, 3R, 4S, 5S, 6R) -2 - [(2S, 3S, 4S, 5R) -3,4-dihidroksi-2,5-bis (hidroksimetil) oksolan-2-il] oksi-6- ( hidroksimetil) oksan-3,4,5-triolTradicionalna imenaα-D-glukopiranozil-β-D-fructofuranoside, šećer od repe, šećer iz trskeChem. formulaC12H22OjedanaestFizička svojstvastanjeČvrsta, kristalnaMolekulska masa342.2965 ± 0.0144 g / molGustoća1.587 g / cm³Toplinska svojstvaT. pluta.186 ° CT. dec.367 ± 1 ° F [1] i 320 ± 1 ° F [1]Tlak pare0 ± 1 mmHg [1]Kemijska svojstvaTopnost u vodi211,5 g / 100 mlKlasifikacijaReg. CAS broj57-50-1pubchem5988Reg. EINECS broj200-334-9SMILESRTECSWN6500000ChEBI17.992ChemSpider5768Podaci se temelje na standardnim uvjetima (25 ° C, 100 kPa), osim ako nije drugačije navedeno.

Saharoza (saharoza, trsni šećer) C12H22Ojedanaest, u svakodnevnom životu samo šećer, - disaharid iz skupine oligosaharida, koji se sastoji od dva monosaharida: α-glukoze i β-fruktoze.

Saharoza je u prirodi vrlo uobičajen disaharid. Nalazi se u mnogo voća, voća i bobica. Sadržaj saharoze posebno je visok u šećernoj repe i šećernoj trsci, koji se koriste za industrijsku proizvodnju jestivog šećera..

Saharoza, ulazeći u crijeva, brzo se hidrolizira alfa-glukozidazom tankog crijeva u glukozu i fruktozu, koji se potom apsorbiraju u krvotok. Inhibitori alfa-glukozidaze, poput akarboze, inhibiraju razgradnju i apsorpciju saharoze i drugih ugljikohidrata hidroliziranih alfa-glukozidazom, posebno škroba. Koristi se u liječenju šećerne bolesti tipa 2 [2].

Sadržaj

Fizička svojstva

U svom čistom obliku - bezbojni monoklinski kristali. Kad se rastopljena saharoza očvrsne, nastaje amorfna prozirna masa - karamela. Suharoza je visoko topiva. Topljivost (u gramima na 100 grama otapala): u vodi 179 (0 ° C) i 487 (100 ° C), u etanolu 0,9 (20 ° C). Malo topivo u metanolu. Netopljivo u dietil-eteru. Gustoća 1,5879 g / cm 3 (15 ° C). Specifična rotacija za natrij D-liniju: 66,53 (voda; 35 g / 100 g; 20 ° C). Talište 186 ℃.

Kemijska svojstva

Ne pokazuje reducirajuća svojstva - ne reagira s Tollensovim, Fehlingovim i Benediktima. Ne tvori otvoren oblik, stoga ne pokazuje svojstva aldehida i ketona. Prisutnost hidroksilnih skupina u molekuli saharoze lako se potvrđuje reakcijom s metalnim hidroksidima. Ako se otopini saharoze doda bakreni (II) hidroksid, nastaje svijetloplava otopina bakrene saharoze. U saharozi ne postoji aldehidna skupina: kada se zagrijava s amonijakom otopinom srebro (I) oksida, on ne daje reakciju "srebrnog zrcala"; kada se zagrijava s bakrenim (II) hidroksidom, ne tvori crveni bakarni (I) oksid. Od izomera saharoze koji imaju molekulsku formulu C12H22OKOjedanaest, mogu se razlikovati maltoza i laktoza.

Reakcija saharoze s vodom

Ako otopite saharoznu otopinu s nekoliko kapi klorovodične ili sumporne kiseline i neutralizirate kiselinu s alkalom, a zatim zagrijavate otopinu, pojavljuju se molekule s aldehidnim skupinama, koje smanjuju bakar (II) hidroksid do bakrenog (I) oksida. Ta reakcija pokazuje da saharoza prolazi hidrolizu tijekom katalitičkog djelovanja kiseline, što rezultira stvaranjem glukoze i fruktoze:

Reakcija saharoze s bakrenim (II) hidroksidom

U molekuli saharoze postoji nekoliko hidroksilnih skupina. Stoga spoj djeluje s bakrenim (II) hidroksidom slično glicerinu i glukozi. Kada se otopini saharoze doda talog bakrenog (II) hidroksida, on se otapa; tekućina postaje plava. Ali, za razliku od glukoze, saharoza ne smanjuje bakar (II) hidroksid do bakrenog (I) oksida.

Prirodni i antropogeni izvori

Sadrži se u šećernoj trsci, šećernoj repe (do 28% suhe tvari), biljnim sokovima i voću (na primjer, breza, javor, dinja i mrkva). Izvor proizvodnje saharoze - iz repe ili trske, određuje se omjerom sadržaja stabilnih izotopa ugljika 12 C i 13 C. Šećerna repa ima C3 mehanizam asimilacije ugljičnog dioksida (kroz fosfoglicerinsku kiselinu) i po mogućnosti apsorbira izotop 12 C; šećerna trska ima C4 mehanizam apsorpcije ugljičnog dioksida (preko oksalooctene kiseline) i po mogućnosti apsorbira izotop 13 C.

Svjetska proizvodnja u 1990. - 110 milijuna tona.

Galerija

Statična 3D slika
molekule saharoze

Saharoza - formula, struktura i svojstva

Saharoza je organska tvar s kristalnom rešetkom. Drugo ime je šećer. To je disaharid koji nastaju ostaci dva monosaharida - fruktoze i glukoze.

Naučit ćemo više o saharozi, njezinoj strukturi, formuli, fizikalnim i kemijskim svojstvima i o tome kako pogoduje živim organizmima.

Formula i struktura saharoze

Strukturna formula - C 12 H 22 O jedanaest , iako dolazi iz kombinacije dvaju jednostavnih šećera poput glukoze i fruktoze.

Dva prstena ovih šećera povezuje jedan atom kisika povezan u dva ugljikova atoma. Također je prisutno još jedno širenje atoma u molekuli, uglavnom u kombinacijama kisika i vodika..

Veza monosaharida je tipa O-glukozida. Uz to je ta veza dikarbonil.

Fizička svojstva

Po svojim fizičkim svojstvima ima slatkast okus, može kristalizirati i topiv je u vodi.

Kada saharoza dođe do želuca, ona se podvrgne kiselinskoj hidrolizi i razgrađuje se na glukozu i fruktozu. Ostatak saharoze odlazi u tanko crijevo, gdje ga enzimska saharoza pretvara u glukozu i fruktozu.

Naglašena su njegova specifična svojstva kao hranjiva tvari za ljudsko tijelo: lako se apsorbira i ne emitira otrovne tvari. To znači da saharoza ima i svojstva glukoze i fruktoze, što znači da je izvor energije za tijelo..

Mnogo je polemika o šteti koju je nanio konzumiranjem saharoze i nekoliko teorija o tome. Glavna rasprava usredotočena je na razvoj karijesa, dijabetesa, pretilosti, ateroskleroze i drugih patologija.

Zanimljivo je da je saharoza triboluminescentna, stvara svjetlost mehaničkim djelovanjem.

Zbog niske talište od 186 0 C, vrlo brzo postaje tekućina, vrlo se lako prijanja na spremnik u kojem se nalazi i lako može spaliti kožu ako se ne poduzmu mjere sigurnosti. Vrelište otopine je 101,4 ° C.

Formula bakrenog šećera

Eksperimenti u kemiji. ugljikohidrati

Dokaz o prisutnosti hidroksilnih skupina u saharozi

Dokazimo da sastav molekule saharoze uključuje hidroksilne skupine.

Dodajmo u otopinu saharoze nekoliko kapi otopine bakra (II) sulfata i alkalnu otopinu. Ne nastaje talog bakrovog hidroksida. Otopina postaje svijetloplava. U ovom slučaju saharoza otapa bakreni (II) hidroksid i ponaša se poput polihidričnog alkohola. Produkt reakcije je bakar (II) saharat.

Oprema: stalak za epruvete, epruvete.

Sigurnosni inženjering. Pridržavajte se pravila rada s alkalnim otopinama.

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Kvalitativna reakcija glukoze s otopinom amonijaka srebrnog oksida (I)

Moguće je dokazati prisutnost aldehidne skupine u glukozi upotrebom amonijačne otopine srebrnog oksida. Dodajte otopinu glukoze u otopinu amonijaka srebrnog oksida i smjesu zagrijte u vodenoj kupelji. Ubrzo se metalno srebro počinje taložiti na stranama tikvice. Ta se reakcija naziva reakcija srebrnog zrcala. Koristi se kao kvalitativni za otkriće aldehida. Aldehidna skupina glukoze oksidira u karboksilnu skupinu. Glukoza se pretvara u glukonsku kiselinu.

CH2OH - (SNON)4 - SON + Ag20 = CH2OH - (SNON)4 - COOH + 2Ag ↓

Reakcija srebrnog zrcala koristi se u industriji za izradu ogledala, izradu tikvica za termoze, ukrase za božićno drvce.

Oprema: tikvica s okruglim dnom, plamenik, staklo, stativ, brtvilo sa vatrootpornim materijalom.

Sigurnosni inženjering. Otopina amonijaka srebrnog oksida ne treba čuvati. Nakon eksperimenta, neiskorištenu otopinu neutralizira se klorovodičnom kiselinom..

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Kvalitativna reakcija glukoze s bakrenim (II) hidroksidom

Glukoza sadrži pet hidroksilnih skupina i jednu aldehidnu skupinu. Prema tome, pripada aldehidnim alkoholima. Njegova su kemijska svojstva slična onima polihidričnih alkohola i aldehida. Reakcija s bakrenim (II) hidroksidom pokazuje reducirajuća svojstva glukoze. Dodajmo nekoliko kapi otopine bakra (II) sulfata i alkalnu otopinu u otopinu glukoze. Ne nastaje talog bakrovog hidroksida. Otopina postaje svijetloplava. U ovom slučaju glukoza otapa bakreni (II) hidroksid i ponaša se poput polihidričnog alkohola. Zagrijmo otopinu. Boja otopine počinje se mijenjati. Prvo, nastaje žuti talog Cu2O, koji s vremenom tvori veće crvene kristale CuO. U ovom se slučaju glukoza oksidira u glukonsku kiselinu.

CH2OH - (SNON)4 - SON + Cu (OH)2 = CH2OH - (SNON)4 - COOH + Cu2O ↓ + H2OKO

Oprema: stalak za epruvete, epruvete, plamenik, stezaljka epruvete.

Sigurnosni inženjering. Pridržavajte se pravila rada s alkalnim otopinama.

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Kisela hidroliza škroba

U prisutnosti kiselina, škrob se hidrolizira. Kad se škrob hidrolizira, nastaje glukoza. Provjerimo eksperimentalno. Skuhajte mješavinu škroba paste i sumporne kiseline. Provjerit ćemo kompletnost hidrolize reakcijom s jodom. Hidroliza se vrši sve dok reakcija s jodom ne postane negativna, tj. Uzorak otopine ne dobije plavu boju s jodom. Provjerimo prisutnost glukoze u rezultirajućoj otopini. U otopinu dodamo lužinu i nekoliko kapi otopine bakrenog (II) sulfata. Ne nastaje talog bakrovog hidroksida. Otopina postaje svijetloplava. Zagrijmo otopinu. Crveni talog taloga bakrovog (I) oksida.

(IZ6HdesetOKOpet) n + n N2O = n S6 H12OKO6

Dokazali smo da je glukoza nastala tijekom hidrolize škroba.

Oprema: stalak za epruvete, epruvete, plamenik, stezaljka epruvete, stalak, čaša, vatrootporni jastučić.

Sigurnosni inženjering. Pridržavajte se pravila rada s kiselinskim otopinama.

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Kisela hidroliza saharoze

U prisutnosti kiselina, disaharidi se hidroliziraju. Hidrolizom saharoze nastaju glukoza i fruktoza. Provjerimo eksperimentalno. Skuhajte mješavinu otopina saharoze i sumporne kiseline. Za nekoliko minuta provjerit ćemo prisutnost glukoze u rezultirajućoj otopini..

U otopinu dodamo lužinu i nekoliko kapi otopine bakrenog (II) sulfata. Ne nastaje talog bakrovog hidroksida. Otopina postaje svijetloplava. Zagrijmo otopinu. Nastaje crveni talog bakrenog (I) oksida. Dokazali smo da glukoza nastaje tijekom hidrolize saharoze.

Oprema: stalak za epruvete, epruvete, plamenik, stezaljka epruvete, stalak, čaša, vatrootporni jastučić.

Sigurnosni inženjering. Pridržavajte se pravila rada s kiselinskim otopinama.

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Kisela hidroliza celuloze

Kiselom hidrolizom celuloze nastaje glukoza. Izvedimo hidrolizu u prisutnosti sumporne kiseline. Utrljajte pamučnu vatu koncentriranom sumpornom kiselinom u porculanski mort. Dobivenu smjesu razrijedite vodom i prebacite u čašu. Skuhajte smjesu. Za nekoliko minuta provjerit ćemo prisutnost glukoze u rezultirajućoj otopini. U otopinu dodamo lužinu i nekoliko kapi otopine bakrenog (II) sulfata. Zagrijmo otopinu. Nastaje crveni talog bakrenog (I) oksida. Dokazali smo da se glukoza stvara tijekom hidrolize celuloze. Kisela hidroliza celuloze od velikog je industrijskog značaja. Etilni alkohol se dobiva fermentacijom dobivene glukoze.

Oprema: stalak za epruvete, epruvete, plamenik, stezaljka epruvete, porculanska žbuka sa peteljkom.

Sigurnosni inženjering. Pridržavajte se pravila rada s koncentriranim kiselinama.

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Oksidacija glukoze atmosferskim kisikom u prisutnosti metilen plave boje

Oksidacija glukoze glukonskom kiselinom dolazi naročito lako u alkalnom mediju u prisutnosti indikatsko metilen plave boje. Otopimo natrijev hidroksid u tikvici s vodom. Dodajte glukozu i zatim malo metilen plave otopine. Nakon nekog vremena, otopina postaje bezbojna. Pomiješajte otopinu. Ponovo postaje plava i može se vidjeti mnogo puta zaredom. Pod djelovanjem alkalije u vodenom mediju glukoza se dehidrira, pretvarajući se u glukonsku kiselinu.

U nedostatku metilen plave boje, vodik koji se odvaja tijekom dehidriranja oksidira atmosferskim kisikom veoma sporo i reakcija se praktično ne nastavlja. Metilen plava dodaje vodik, pretvarajući se u bezbojni spoj. Ovaj bezbojni spoj oksidira atmosferskim kisikom do metilen plave boje, a plava boja se ponovo pojavljuje. Tijekom reakcije, indikator se praktički ne troši. Tipičan je katalizator oksidacije glukoze u glukonsku kiselinu.

Oprema: lopaticica, tikvica s ravnim dnom i čepom.

Sigurnosni inženjering.

Pridržavajte se pravila za rad s alkalijama i njihovim rješenjima.

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Određivanje glukoze u soku od grožđa

Mnogo voća i bobica sadrži glukozu. Utvrdite prisutnost glukoze pomoću bakrenog (II) hidroksida. Iscijedite sok od grožđa. U sok dodajte nekoliko kapi otopine bakra (II) sulfata i lužine. Zagrijmo otopinu. Boja otopine počinje se mijenjati. Kad otopina prokuha, nastaje žuti talog Cu2O, koji se postupno pretvara u crveni talog CuO. To dokazuje prisustvo glukoze u soku od grožđa.

CH2OH - (SNON)4 - SON + Cu (OH)2 = CH2OH - (SNON)4 - COOH + Cu2O ↓ + H2OKO

Oprema: stalak za epruvete, epruvete, plamenik, stezaljka epruvete.

Sigurnosni inženjering. Pridržavajte se pravila rada s alkalnim otopinama.

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Nedostatak reducirajuće sposobnosti saharoze

Pokušajmo eksperimentalno provjeriti odsutnost aldehidne skupine u saharozi. Pripremimo bakreni (II) saharat. Dodajte otopinu bakrenog (II) sulfata, vode i alkalne otopine u epruvetu s otopinom saharoze. Nastaje svijetloplavi bakreni (II) saharat. Otopinu bakra (II) saharata zagrijte do vrenja. Ne nastaje crveni talog bakrenog (I) oksida. Posljedično, saharoza ne sadrži slobodnu aldehidnu skupinu i nema redukcijska svojstva..

Oprema: stalak za epruvete, epruvete, plamenik, stezaljka epruvete.

Sigurnosni inženjering. Pridržavajte se pravila rada s alkalnim otopinama.

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Dobivanje i svojstva nitroceluloze

Celuloza s dušičnom kiselinom formira estere dušične kiseline. Esteri se dobivaju djelovanjem na celulozu s mješavinom bezvodne dušične kiseline i koncentrirane sumporne kiseline. Celuloza u našem iskustvu je pamučna vuna.

Pripremimo takvu smjesu i umočimo u nju komad pamučne vune. Nakon 15 minuta, postupak nitriranja celuloze se završava. Dobivenu nitrocelulozu operite vodom. Ostavite da se osuši. Nitroceluloza sagorijeva brzo kad se zapali. Za izradu praha bez dima koristi se nitroceluloza.

Oprema: čaša, štap, filter papir, mjerna cijev.

Sigurnosni inženjering. Eksperiment se mora izvesti pod vuču. Pridržavajte se pravila rada s koncentriranim kiselinama.

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Otapanje celuloze u amonijačnoj otopini bakrenog (II) hidroksida

Celuloza je netopljiva u vodi i većini otapala. Međutim, celuloza se dobro otapa u amonijačnoj otopini bakrenog (II) hidroksida. Pokažimo to. Umočite male dijelove pamučne vune u koncentriranu otopinu amonijaka. Pamuk se dobro otapa u ovoj otopini. Rezultat je gusta viskozna otopina celuloze u amonijačnoj otopini bakrenog (II) hidroksida. Celulozna otopina se koristi u industriji za dobivanje bakreno-amonijačne svile.

Oprema: epruveta ili staklo, staklena šipka.

Sigurnosni inženjering. Pridržavajte se pravila rada s koncentriranom otopinom amonijaka.

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Reakcija škroba s jodom

Škrob daje karakterističnu plavu boju s jodom. Uz pomoć joda mogu se otvoriti najmanje količine škroba. U razrijeđenu otopinu škroba dodajte malo jodne otopine (koristite Lugolovu otopinu: 1 dio joda, 2 dijela kalijevog jodida, 17 dijelova destilirane vode). Pojavljuje se plava boja. Plavu otopinu zagrijavamo. Boja postupno nestaje, jer je dobiveni spoj nestabilan. Kad se otopina ohladi, boja se ponovo pojavljuje. Ova reakcija ilustrira reverzibilnost kemijskih procesa i njihovu ovisnost o temperaturi..

Oprema: stalak za epruvete, epruvete.

Sigurnosni inženjering. Iskustvo je sigurno.

Izjava o iskustvu i tekst - dr. Sc. Pavel Bespalov.

Priprema za ispit iz kemije i olimpijade

Izuzetak je dezoksiriboze, koje imaju formulu CpetHdesetO4 (jedan atom kisika manji od riboze).

Klasifikacija ugljikohidrata

Prema broju strukturnih veza

  • Monosaharidi - sadrže jednu strukturnu vezu.
  • Oligosaharidi - sadrže od 2 do 10 strukturnih jedinica (disaharidi, triksaharidi itd.).
  • Polisaharidi - sadrže n strukturnih jedinica.

Neki bitni ugljikohidrati:

Prema broju ugljikovih atoma u molekuli

  • Pentoza - sadrži 5 atoma ugljika.
  • Heksoze - sadrže 6 atoma ugljika.
  • itd.

Veličina prstena u cikličkom obliku molekule

  • Pyranose - tvore šesteročlani prsten.
  • Furanose - sadrže petočlani prsten.

Kemijska svojstva zajednička svim ugljikohidratima

1. Izgaranje

Svi ugljikohidrati izgaraju na ugljični dioksid i vodu.

2. Interakcija s koncentriranom sumpornom kiselinom

Koncentrirana sumporna kiselina uklanja vodu iz ugljikohidrata, stvarajući tako ugljik C ("varenje") i vodu.

monosaharidi

Monosaharidi su strukturne jedinice oligosaharida i polisaharida.

Najvažniji monosaharidi

  • heksoza
  • aldoza
  • u cikličkom obliku - piranoza
  • heksoza
  • ketoza
  • u cikličkom obliku - furanoza
  • pentoza
  • aldoza
  • u cikličkom obliku - furanoza

Glukoza je aldehidni alkohol (aldoza).

Sadrži šest atoma ugljika, jednu aldehidnu i pet hidroksilnih skupina.

Glukoza postoji u otopinama ne samo u linearnom obliku, već i u cikličkim oblicima (alfa i beta), koji su piranoza (sadrže šest jedinica):

Kemijska svojstva glukoze

Vodena otopina glukoze

U vodenoj otopini glukoze postoji dinamička ravnoteža između dva ciklička oblika - α i β i linearnog oblika:

Kvalitativna reakcija za višehidratne alkohole: reakcija sa svježe istaloženim bakrenim (II) hidroksidom

Kada svježe istaloženi bakarni (II) hidroksid uzajamno djeluje s glukozom (i ostalim monosaharidima), hidroksid se rastvara stvarajući plavi kompleks.

Reakcije na karbonilnu skupinu - CH = 0

Glukoza pokazuje svojstva karakteristična za aldehide.

  • Srebrna zrcalna reakcija
  • Reakcija s bakrenim (II) hidroksidom kada se zagrijava. Kada glukoza djeluje s bakrovim (II) hidroksidom, talog bakrenog (I) oksida stvara:
  • Oksidacija brom vodom. Kad se glukoza oksidira brom vodom, nastaje glukonska kiselina:
  • Također glukoza se može oksidirati klorom, bertolletovom soli, dušičnom kiselinom.
  • Katalitička hidrogenacija. Kada glukoza djeluje na vodik, karbonilna skupina reducira se u alkoholni hidroksil, stvara se šesterokutni alkohol - sorbitol:
  • Fermentacija glukoze. Fermentacija je biokemijski proces zasnovan na redoks transformacijama organskih spojeva u anaerobnim uvjetima.

Alkoholna fermentacija. Alkoholna fermentacija glukoze stvara alkohol i ugljični dioksid:

Fermentacija mliječne kiseline. Alkoholna fermentacija glukoze stvara alkohol i ugljični dioksid:

Fermentacija maslačne kiseline. Alkoholna fermentacija glukoze stvara alkohol i ugljični dioksid:

  • Stvaranje glukoznih estera (karakteristično za ciklički oblik glukoze).

Glukoza je u stanju formirati etere i estere.

Najlakše zamijenjen hemiacetalni (glikozidni) hidroksil.

Na primjer, α-D-glukoza djeluje na metanol.

Tvori monometilni eter glukoze (α-O-metil-D-glukozid):

U težim stanjima (na primjer, s CH3-I) alkiliranje je moguće i na ostalim preostalim hidroksilnim skupinama.

Monosaharidi mogu tvoriti estere s mineralnim i karboksilnim kiselinama.

Dobivanje glukoze

Hidroliza škroba

U prisutnosti kiselina, škrob se hidrolizira:

Sinteza iz formaldehida

Reakciju je prvo proučio A.M. Butlerov. Sinteza se odvija u prisutnosti kalcijevog hidroksida:

Fotosinteza

U biljkama se ugljikohidrati stvaraju fotosintezom iz CO2 i H2OKO:

Sadrži šest atoma ugljika, jednu ketonsku skupinu i pet hidrokso grupa..

Fruktoza je kristalna tvar, lako topiva u vodi, slađa od glukoze.

Pronađen je u slobodnom obliku u medu i voću.

Kemijska svojstva fruktoze povezana su s prisutnošću ketona i pet hidroksilnih skupina.

Hidrogenacijom fruktoze stvara se i sorbitol.

disaharidi

Suharoza (šećer od repe ili trske) C12H22OKOjedanaest

Molekula saharoze sastoji se od ostataka α-glukoze i β-fruktoze međusobno povezanih:

U molekuli saharoze glikozidni atom ugljika glukoze vezan je zbog stvaranja kisikova mosta s fruktozom, stoga saharoza ne tvori otvoreni (aldehidni) oblik.

Takvi disaharidi nazivaju se ne reducirajućim, tj. nije u stanju oksidirati.

Suharoza se hidrolizira pomoću zakiseljene vode. Zbog toga nastaju glukoza i fruktoza:

Maltoza C12H22OKOjedanaest

To je disaharid koji se sastoji od dva ostatka α-glukoze, on je intermedijer u hidrolizi škroba.

Hidrolizom maltoze nastaje glukoza.

polisaharidi

To je disaharid koji se sastoji od dva ostatka α-glukoze, on je intermedijer u hidrolizi škroba.

Glavni predstavnici - škrob i celuloza - izgrađeni su od ostataka jednog monosaharida - glukoze.

Škrob i celuloza imaju istu molekularnu formulu: (C6HdesetOpet)n, ali potpuno različita svojstva.

To je zbog osobitosti njihove prostorne strukture..

Škrob se sastoji od α-glukoznih ostataka, a celuloza se sastoji od β-glukoze, koji su prostorni izomeri i razlikuju se samo u položaju jedne hidroksilne skupine:

Škrob je polisaharid izgrađen iz cikličkih ostataka α-glukoze.

Uključuje:

  • amiloza (unutarnji dio škroba) - 10-20%
  • amilopektin (škrobna zrnčana školjka) - 80-90%

Lanac amiloze uključuje 200 - 1000 a-glukoznih ostataka (prosječne molekulske mase 160 000) i ima nerazgranatu strukturu.

Amilopektin ima razgranatu strukturu i mnogo veću molekulsku masu od amiloze.

Svojstva škroba

  • Hidroliza škroba: kad se kuha u kiselom medijumu, škrob se sukcesivno hidrolizira:

Snimanje potpune hidrolize škroba bez intermedijara:

  • Škrob ne daje reakciju "srebrnog zrcala" i ne smanjuje bakarni (II) hidroksid.
  • Kvalitativna reakcija škroba: plavo obojenje otopinom joda.

Celuloza (vlakna) je najzastupljeniji biljni polisaharid. Celulozni lanci izgrađeni su od ostataka β-glukoze i imaju linearnu strukturu.

Svojstva celuloze

  • Stvaranje estera s dušičnom i octenom kiselinom.

Nitroniranje celuloze.

Budući da jedinica celuloze sadrži 3 hidroksilne skupine, nitriranje celuloze s viškom dušične kiseline može rezultirati stvaranjem celuloznog trinitrata, eksplozivom piroksilina:

Acilacija celuloze.

Pod djelovanjem octenog anhidrida (pojednostavljena octena kiselina) na celulozu dolazi do reakcije esterifikacije i moguće je da u reakciji sudjeluju 1, 2 i 3 OH skupine.

Ispada da su celulozna acetat - acetatna vlakna.

  • Hidroliza celuloze.

Celuloza, poput škroba, može hidrolizirati u kiselom okruženju, što rezultira i glukozom. Ali postupak je mnogo teži.

Suharoza je organski spoj koji nastaju ostaci dva monosaharida: glukoze i fruktoze. Nalazi se u biljkama koje sadrže klorofil, šećernu trsku, repe, kukuruz.

Razmotrimo detaljnije što je to..

Kemijska svojstva

Saharoza nastaje odvajanjem molekule vode od glikozidnih ostataka jednostavnih saharida (djelovanjem enzima).

Strukturna formula spoja - S12N22O11.

Disaharid je topiv u etanolu, vodi, metanolu, netopljivom u dietil-eteru. Zagrijavanje spoja iznad njegovog tališta (160 stupnjeva) dovodi do karamelizacije taline (raspadanja i boje). Zanimljivo je da supstanca pri intenzivnom osvjetljavanju ili hlađenju (tekući zrak) pokazuje fosforescentna svojstva.

Saharoza ne reagira s otopinama Benedikta, Fehlinga, Tollena i ne pokazuje svojstva ketona i aldehida. Međutim, pri interakciji s bakrenim hidroksidom, ugljikohidrati se "ponašaju" poput polihidričnog alkohola, tvoreći svijetloplave metalne saharate. Ta se reakcija koristi u prehrambenoj industriji (tvornice šećera), za izolaciju i pročišćavanje "slatke" tvari od nečistoća.

Kada se vodena otopina saharoze zagrijava u kiselom mediju, u prisutnosti enzima invertaze ili jakih kiselina, spoj se hidrolizira. Tako nastaje mješavina glukoze i fruktoze koja se naziva inertni šećer. Disaharidna hidroliza popraćena je promjenom znaka rotacije otopine: od pozitivnog do negativnog (inverzija).

Rezultirajuća tekućina koristi se za zaslađivanje prehrambenih proizvoda, dobivanje umjetnog meda, sprečavanje kristalizacije ugljikohidrata, stvaranje karamelizirane melase i proizvodnju polihidroloških alkohola.

Glavni izomeri organskog spoja slične molekularne formule su maltoza i laktoza.

Metabolizam

Organizam sisavaca, uključujući ljude, nije prilagođen asimilaciji čiste saharoze. Stoga, kad tvar uđe u usnu šupljinu, pod utjecajem pljuvačke amilaze započinje hidroliza.

Glavni ciklus probave saharoze odvija se u tankom crijevu, gdje se glukoza i fruktoza oslobađaju u prisustvu enzima sukraze. Nakon toga, monosaharidi, uz pomoć proteinskih nosača (translokaza), aktiviranih inzulinom, dostavljaju se u stanice crijevnog trakta olakšanom difuzijom. Zajedno s tim, glukoza prodire u sluznicu organa aktivnim transportom (zbog gradijenta koncentracije natrijevih iona). Zanimljivo je kako mehanizam njegove isporuke u tanko crijevo ovisi o koncentraciji tvari u lumenu. Sa značajnim sadržajem spoja u orguljama, prva shema "transporta" djeluje ", a s malim sadržajem, druga".

Glavni monosaharid koji ulazi u krvotok iz crijeva je glukoza. Nakon njegove apsorpcije, pola jednostavnih ugljikohidrata transportira se kroz portalnu venu do jetre, a ostatak ulazi u krvotok kroz kapilare crijevnih vila, gdje ih naknadno ekstrahiraju stanice organa i tkiva. Nakon prodora, glukoza se dijeli na šest molekula ugljičnog dioksida, uslijed čega se oslobađa veliki broj energetskih molekula (ATP). Ostatak saharida apsorbira se u crijevu kroz olakšanu difuziju.

Korist i dnevna potreba

Metabolizam saharoze popraćen je oslobađanjem adenozin trifosforne kiseline (ATP), koji je glavni "dobavljač" energije u tijelu. Održava normalne krvne stanice, vitalnu aktivnost živčanih stanica i mišićnih vlakana. Pored toga, nepotrebni dio saharida tijelo koristi za izgradnju glikogenih struktura, masti i proteina - ugljika. Zanimljivo je da sustavno razgrađivanje pohranjenog polisaharida osigurava stabilnu koncentraciju glukoze u krvi.

S obzirom da je saharoza „prazan“ ugljikohidrat, dnevna doza ne smije prelaziti desetinu konzumiranih kilokalorija.

Za održavanje zdravlja, nutricionisti preporučuju ograničavanje unosa slatkiša na sljedeće sigurne razine dnevno:

  • za bebe od 1 do 3 godine - 10 - 15 grama;
  • za djecu mlađu od 6 godina - 15 - 25 grama;
  • za odrasle 30 - 40 grama dnevno.

Zapamtite, "norma" znači ne samo saharozu u svom čistom obliku, već i "skriveni" šećer koji se nalazi u pićima, povrću, bobicama, voću, slastičarni i pecivu. Stoga je za djecu mlađu od jedne i pol godine bolje isključiti proizvod iz prehrane..

Energetska vrijednost 5 grama saharoze (1 žličica) je 20 kilokalorija.

Znakovi nedostatka povezanosti u tijelu:

  • depresivno stanje;
  • apatija;
  • razdražljivost;
  • vrtoglavica;
  • migrena;
  • brza zamornost;
  • smanjena kognitivna funkcija;
  • gubitak kose;
  • nervna iscrpljenost.

Potreba za disaharidom raste s:

  • intenzivna aktivnost mozga (zbog trošenja energije za održavanje prolaska impulsa duž aksona živčanih vlakana - dendrita);
  • toksično opterećenje na tijelo (saharoza vrši barijernu funkciju, štiteći stanice jetre uparenim glukuronskim i sumpornim kiselinama).

Zapamtite, važno je povećati dnevnu količinu saharoze s krajnjim oprezom, jer višak tvari u tijelu prepun funkcionalnih poremećaja gušterače, patologija kardiovaskularnih organa, pojave karijesa.

Šteta od saharoze

Tijekom hidrolize saharoze, osim glukoze i fruktoze, nastaju slobodni radikali koji blokiraju djelovanje zaštitnih antitijela. Molekularni ioni "paraliziraju" ljudski imunološki sustav, kao rezultat toga tijelo postaje ranjivo na invaziju stranih "uzročnika". Taj fenomen je u osnovi hormonalne neravnoteže i razvoja funkcionalnih poremećaja..

Negativni učinci saharoze na organizam:

  • uzrokuje kršenje metabolizma minerala;
  • "Bombardira" otočni aparat gušterače, uzrokujući patologije organa (dijabetes, predijabetes, metabolički sindrom);
  • smanjuje funkcionalnu aktivnost enzima;
  • izbacuje iz tijela bakar, krom i B vitamine, povećavajući rizik od razvoja skleroze, tromboze, srčanog udara, patologija krvnih žila;
  • smanjuje otpornost na infekcije;
  • zakiseljuje tijelo, izazivajući početak acidoze;
  • ometa apsorpciju kalcija i magnezija u probavnom traktu;
  • povećava kiselost želučanog soka;
  • povećava rizik od ulceroznog kolitisa;
  • potencira pretilost, razvoj parazitskih invazija, pojavu hemoroida, emfizem pluća;
  • povećava razinu adrenalina (u djece);
  • izaziva pogoršanje čir na želucu, 12 - čirevi na dvanaesniku, kronični upala slijepog crijeva, napade bronhijalne astme;
  • povećava rizik od ishemije srca, osteoporoze;
  • potencira pojavu karijesa, parodontalne bolesti;
  • izaziva pospanost (u djece);
  • povećava sistolički tlak;
  • izaziva glavobolju (zbog stvaranja soli mokraćne kiseline);
  • "Zagađuje" tijelo, izazivajući pojavu alergija na hranu;
  • krši strukturu proteina, a ponekad i genetske strukture;
  • uzrokuje toksikozu kod trudnica;
  • mijenja molekulu kolagena, potencirajući pojavu rane sijede kose;
  • pogoršava funkcionalno stanje kože, kose, noktiju.

Ako je koncentracija saharoze u krvi veća nego što je tijelu potrebno, višak glukoze pretvara se u glikogen koji se taloži u mišićima i jetri. Istodobno, višak tvari u organima potencira stvaranje "depoa" i dovodi do transformacije polisaharida u masne spojeve.

Kako minimizirati štetu od saharoze?

S obzirom da saharoza potencira sintezu hormona radosti (serotonin), unos slatke hrane dovodi do normalizacije psihoemocionalne ravnoteže osobe.

Istodobno je važno znati kako neutralizirati štetna svojstva polisaharida..

  1. Zamijenite bijeli šećer prirodnim slatkišima (sušeno voće, med), javorovim sirupom, prirodnom stevijom.
  2. Iz svakodnevnog jelovnika uklonite hranu s visokom razinom glukoze (kolači, slatkiši, peciva, kolačići, sokovi, pića iz trgovine, bijela čokolada).
  3. Pazite da kupljeni proizvodi ne sadrže bijeli šećer, škrobni sirup.
  4. Jedite antioksidante koji neutraliziraju slobodne radikale i sprječavaju složene šećere da oštete kolagen, a prirodni antioksidanti uključuju brusnice, kupine, kiseli kupus, citrusno voće i zelje. Među inhibitorima vitaminske serije nalaze se: beta - karoten, tokoferol, kalcij, L - askorbinska kiselina, biflavonoidi.
  5. Jedite dva badema nakon što ste pojeli slatki obrok (kako biste smanjili brzinu kojom se saharoza apsorbira u krvotok).
  6. Svakodnevno pijte jednu i pol litre čiste vode.
  7. Isperite usta nakon svakog obroka.
  8. Bavite se sportom. Tjelesna aktivnost potiče oslobađanje prirodnog hormona radosti, uslijed čega raste raspoloženje i smanjuje se žudnja za slatkom hranom.

Kako biste umanjili štetne učinke bijelog šećera na ljudsko tijelo, preporučuje se davati prednost zaslađivačima.

Te se tvari, ovisno o podrijetlu, dijele na dvije skupine:

  • prirodni (stevija, ksilitol, sorbitol, manitol, eritritol);
  • umjetna (aspartam, saharin, acesulfam kalij, ciklamat).

Prilikom odabira zaslađivača, bolje je dati prednost prvoj skupini tvari, jer prednosti druge nisu u potpunosti razumljive. Istodobno, važno je zapamtiti da zlouporaba šećernih alkohola (ksilitol, manitol, sorbitol) prepun proljeva..

Prirodni izvori

Prirodni izvori "čiste" saharoze - stabljika šećerne trske, korijen šećerne repe, sokovi palme kokosove palme, kanadski javor, breza.

Pored toga, klice sjemenki nekih žitarica (kukuruz, šećerni sirev, pšenica) bogate su spojem. Razmislite koja hrana sadrži "slatki" polisaharid.

Ugljikohidrati su skupina prirodnih organskih spojeva čija kemijska struktura odgovara formuli Cm(H2O)n. Dio su svih živih organizama bez iznimke.

Klasifikacija

Ugljikohidrati su razvrstani u

Monosaharidi (grčki monos - samo + sahar - šećer) najčešća su skupina ugljikohidrata u prirodi, a sadrže pet (pentoza) ili šest (heksoza) atoma ugljika u molekulama.

Od najpoznatijih predstavnika, pentoze su riboza i deoksiriboza, a heksoze su glukoza i fruktoza..

Oligosaharidi (grč. Ὀλίγος - malo) su skupina ugljikohidrata, čije molekule sadrže od 2 do 10 ostataka monosaharida. Ako molekula sadrži dva monosaharidna ostatka, naziva se disaharidom..

Sljedeći disaharidi su najpoznatiji: saharoza, laktoza, maltoza. Oni su izomeri, njihova molekularna formula je ista - C12H22Ojedanaest.

Polisaharidi (grčki pol - puno) su prirodni biopolimeri, čije se molekule sastoje od dugih lanaca (desetaka, stotina tisuća) monosaharida.

Na primjer, glukoza je monosaharid, a škrob, glikogen i celuloza su njeni polimeri. Hitin i pektin su također polimeri. Škrobna formula, celuloza - (C6HdesetOpet)n

monosaharidi

Dobijanje glukoze moguće je na nekoliko načina:

U prisutnosti metalnih iona, molekule formaldehida kombiniraju se u tvorbu različitih ugljikohidrata, poput glukoze.

U prisutnosti kiseline i kada se zagrijava, škrob (polimer) se razgrađuje u monomere - molekule glukoze.

Ova je reakcija izmislila priroda, jer postoji izvanredni katalizator - sunčeva svjetlost (hν).

Prema kemijskoj strukturi, glukoza je pentaatomski aldehidni alkohol, što znači da su karakterizirane reakcijama i aldehida i višehidrata.

    Reakcije aldehidnih skupina

Oksidacija glukoze prelazi u glukonsku kiselinu. To se može postići korištenjem srebrnih zrcalnih reakcija s bakrom II hidroksidom.

Obratite posebnu pažnju na činjenicu da će biti ispravnije kada unosite formulu za otopinu amonijaka u proizvodima ne kiselinom, već soli - amonijevim glukonatom. To je zbog činjenice da amonijak, koji ima osnovna svojstva, reagira s glukonskom kiselinom u obliku soli.

Oporavak glukoze moguć je do heksaedarskog alkoholnog sorbitola (glucita), koji se u prehrambenoj industriji koristi kao nadomjestak šećera. Sorbitol je manje ugodan, manje sladak od šećera.

Glukoza sadrži pet hidroksilnih skupina i višestruki je alkohol. Kvalitativno reagira na višehidratne alkohole - sa svježe pripremljenim bakrenim hidroksidom II.

Kao rezultat ove reakcije nastaje karakteristična plava boja otopine..

Postoji nekoliko mogućnosti fermentacije glukoze: alkoholna, mliječna kiselina, maslačna kiselina. Ove su vrste fermentacije od velike praktične važnosti i karakteristične su za mnoge žive organizme, posebno bakterije..

Fruktoza je izomer glukoze. Suprotno tome, ne ulazi u oksidacijske reakcije - to je ketonski alkohol, a ketoni se ne oksidiraju u kiseline.

Karakterizira ga kvalitativna reakcija kao mnogovodni alkohol - sa svježe pripremljenim bakrenim hidroksidom II. Fruktoza ne reagira sa zrcalom srebra.

Fruktoza se koristi kao zaslađivač. Tri je puta slađi od glukoze i 1,5 puta slađi od saharoze.

disaharidi

Kao što je spomenuto ranije, najpoznatiji disaharidi: saharoza, laktoza i maltoza - imaju istu formulu - C12H22Ojedanaest.

Tijekom njihove hidrolize dobivaju se razni monosaharidi.

polisaharidi

Od brojnih reakcija želio bih istaknuti hidrolizu škroba. Rezultat je glukoza.

© Bellevich Jurij Sergejevič 2018.-2020

Ovaj je članak napisao Jurij Sergejevič Bellevich i njegovo je intelektualno vlasništvo. Kopiranje, distribucija (uključujući kopiranje na druge web stranice i izvore na Internetu) ili bilo koje druge uporabe podataka i predmeta bez prethodnog pristanka vlasnika autorskih prava kažnjivo je zakonom. Kako biste dobili materijale članka i dopuštenje za njihovo korištenje, molimo pogledajte Bellevich Yuri.

Saharoza (saharoza, trsni šećer) C12H22Ojedanaest, u svakodnevnom životu samo šećer, - disaharid iz skupine oligosaharida, koji se sastoji od dva monosaharida: α-glukoze i β-fruktoze.

Saharoza je u prirodi vrlo uobičajen disaharid. Nalazi se u mnogo voća, voća i bobica. Sadržaj saharoze posebno je visok u šećernoj repe i šećernoj trsci, koji se koriste za industrijsku proizvodnju jestivog šećera..

Saharoza, ulazeći u crijeva, brzo se hidrolizira alfa-glukozidazom tankog crijeva u glukozu i fruktozu, koji se potom apsorbiraju u krvotok. Inhibitori alfa-glukozidaze, poput akarboze, inhibiraju razgradnju i apsorpciju saharoze i drugih ugljikohidrata hidroliziranih alfa-glukozidazom, posebno škroba. Koristi se u liječenju šećerne bolesti tipa 2 [2].

Sadržaj

Fizička svojstva

U svom čistom obliku - bezbojni monoklinski kristali. Kad se rastopljena saharoza očvrsne, nastaje amorfna prozirna masa - karamela. Suharoza je visoko topiva. Topljivost (u gramima na 100 grama otapala): u vodi 179 (0 ° C) i 487 (100 ° C), u etanolu 0,9 (20 ° C). Malo topivo u metanolu. Netopljivo u dietil-eteru. Gustoća 1,5879 g / cm 3 (15 ° C). Specifična rotacija za natrij D-liniju: 66,53 (voda; 35 g / 100 g; 20 ° C). Talište 186 ℃.

Kemijska svojstva

Ne pokazuje reducirajuća svojstva - ne reagira s Tollensovim, Fehlingovim i Benediktima. Ne tvori otvoren oblik, stoga ne pokazuje svojstva aldehida i ketona. Prisutnost hidroksilnih skupina u molekuli saharoze lako se potvrđuje reakcijom s metalnim hidroksidima. Ako se otopini saharoze doda bakreni (II) hidroksid, nastaje svijetloplava otopina bakrene saharoze. U saharozi ne postoji aldehidna skupina: kada se zagrijava s amonijakom otopinom srebro (I) oksida, on ne daje reakciju "srebrnog zrcala"; kada se zagrijava s bakrenim (II) hidroksidom, ne tvori crveni bakarni (I) oksid. Od izomera saharoze koji imaju molekulsku formulu C12H22OKOjedanaest, mogu se razlikovati maltoza i laktoza.

Reakcija saharoze s vodom

Ako otopite saharoznu otopinu s nekoliko kapi klorovodične ili sumporne kiseline i neutralizirate kiselinu s alkalom, a zatim zagrijavate otopinu, pojavljuju se molekule s aldehidnim skupinama, koje smanjuju bakar (II) hidroksid do bakrenog (I) oksida. Ta reakcija pokazuje da saharoza prolazi hidrolizu tijekom katalitičkog djelovanja kiseline, što rezultira stvaranjem glukoze i fruktoze:

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6 H_ O_ + H_ Orightarrow C_ H_ O_ + C_ H_ O_ >>>

Reakcija saharoze s bakrenim (II) hidroksidom

U molekuli saharoze postoji nekoliko hidroksilnih skupina. Stoga spoj djeluje s bakrenim (II) hidroksidom slično glicerinu i glukozi. Kada se otopini saharoze doda talog bakrenog (II) hidroksida, on se otapa; tekućina postaje plava. Ali, za razliku od glukoze, saharoza ne smanjuje bakar (II) hidroksid do bakrenog (I) oksida.

Prirodni i antropogeni izvori

Sadrži se u šećernoj trsci, šećernoj repe (do 28% suhe tvari), biljnim sokovima i voću (na primjer, breza, javor, dinja i mrkva). Izvor proizvodnje saharoze - iz repe ili trske, određuje se omjerom sadržaja stabilnih izotopa ugljika 12 C i 13 C. Šećerna repa ima C3 mehanizam asimilacije ugljičnog dioksida (kroz fosfoglicerinsku kiselinu) i po mogućnosti apsorbira izotop 12 C; šećerna trska ima C4 mehanizam apsorpcije ugljičnog dioksida (preko oksalooctene kiseline) i po mogućnosti apsorbira izotop 13 C.

Svjetska proizvodnja u 1990. - 110 milijuna tona.

Statična 3D slika
molekule saharoze