2020-05-25
3721Углеводы – органические вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода, водорода и кислорода, причем водород и кислород находятся в них, как правило, в таком же соотношении, как и в молекуле воды (2: 1). Моносахариды – углеводы, которые не гидролизуются (не разлагаются водой).
Глюкоза – твердое бесцветное кристаллическое вещество. Содержится в соке винограда, составляет значительную часть меда. В крови человека и животных постоянно содержится около 0,1 % глюкозы (80–120 мг в 100 мл крови). Большая ее часть (около 70 %) подвергается в тканях медленному окислению с выделением энергии и образованием конечных продуктов – углекислого газа и воды (процесс гликолиза):
| |||
Превышение содержания глюкозы в крови уровня 180 мг в 100 мл крови свидетельствует о нарушении углеводного обмена и развитии опасного заболевания – сахарного диабета.
Крахмал – белый аморфный порошок, не растворяется в холодной воде. В горячей воде он разбухает и образует коллоидный раствор – крахмальный клейстер. Содержится в цитоплазме растительных клеток в виде зерен запасного питательного вещества. В картофельных клубнях содержится около 20 % крахмала, в пшеничных и кукурузных зернах – около 70 %, а в рисовых – почти 80 %.
|
|
|
Целлюлоза, выделенная из природных материалов (например, вата или фильтровальная бумага), представляет собой твердое волокнистое вещество, нерастворимое в воде. Оба полисахарида имеют растительное происхождение, однако играют в клетке растений разную роль: целлюлоза – строительную, конструкционную функцию, а крахмал – запасающую.
Строение молекулы глюкозы. Молекулы глюкозы реагирует с карбоновыми кислотами, образуя сложные эфиры, содержащие от 1 до 5 остатков кислоты. Если раствор глюкозы прилить к свежеполученному гидроксиду меди (II), то осадок растворяется и образуется ярко синий раствор соединения меди, то есть происходит качественная реакция на многоатомные спирты. Следовательно, глюкоза является многоатомным спиртом. Если же подогреть полученный раствор, то вновь выпадет осадок, но уже красноватого цвета, то есть произойдет качественная реакция на альдегиды. Аналогично если раствор глюкозы нагреть с аммиачным раствором оксида серебра, то произойдет реакция «серебряного зеркала». Следовательно, глюкоза является одновременно многоатомным спиртом и альдегидом – альдегидо-спиртом. Структурная формулу глюкозы:
|
Химические свойства глюкозы. Глюкоза обладает двойственной функцией, являясь и альдегидом, и многоатомным спиртом, поэтому для нее характерны свойства и многоатомных спиртов, и альдегидов. Для глюкозы характерны специфические реакции брожения:
|
|
|
Спиртовое брожение
| |||
Молочнокислое брожение
|
Применение углеводов
1. Основной источником энергии в живой клетке, поэтому она применяется в медицине при лечении различных заболеваний, особенно при истощении организма.
2.В микробиологической промышленности растворы глюкозы применяют для размножения кормовых дрожжей. Спиртовым брожением глюкозы получают пищевой этиловый спирт.
3.В кондитерской промышленности глюкоза используется при изготовлении мармелада, карамели, пряников и т. п.
4.Реакция «серебряного зеркала» глюкозы применяется при изготовлении зеркал и елочных украшений.
5.В текстильной промышленности глюкоза используется для отделки тканей.
6. В медицине - для заклеивания небольших ран и для приклеивания повязок к коже (коллодий – смесь коллоксилина в смеси спирта и диэтилового эфира).
7. В промышленности - для изготовления пластмасс (фото – и кинопленка, предметов широкого потребления), нитролаков, нитрокрасок.
Контрольные вопросы:
1. Охарактеризовать физические свойства глюкозы.
2. Какие химические свойства характерны для глюкозы.
3. Привести структурную формулу глюкозы.
4. Рассказать об областях применения углеводов.
