Какими свойствами отличаются моносахариды от полисахаридов: Полисахариды свойства — Справочник химика 21

Содержание

Полисахариды свойства — Справочник химика 21

    ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗЫ — полисахариды, входящие в состав клеточной стенки растительной ткани наряду с целлюлозой и лигнином. Часть Г. волокнистого строения является устойчивой к действию щелочи. Присутствие Г. в целлюлозной массе ухудшает качество целлюлозы наоборот, в производстве бумаги Г. улучшает процесс размола и механические свойства бумаги. [c.68]
    По своим физико-химическим свойствам полисахариды, не обладающие свойствами сахаров, во многом существенно различаются между собой. Так, в отношении растворимости существуют все градации от хорошо растворимых в теплой воде инулина и гликогена до совершенно нерастворимой целлюлозы. Некоторые полисахариды этой группы, например крахмал и инулин, при соответствующих условиях могут выделяться в виде сфероидальных кристаллических частиц большая часть этих углеводов (за исключением гликогена) и.
меет кристаллическую структуру. [c.453]

    КАМЕДИ (гумми) — вещества или смеси веществ углеводного характера, об-лад1ющие свойством набухать и образовывать вязкие растворы или дисперсии. К. выделяются из растений при механическом повреждении их или заболевании. К К- относятся также модификации природных полисахаридов, например, крахмала, клетчатки (аравийская К.., или гуммиарабик агар-агар и др.). Синтетические К- получают введением остатков серной кислоты и различных групп в амилозу и другие полисахариды. К. применяют в пищевой, бумажной, текстильной, фармацевтической, горнодобывающей и других отраслях промышленности как клеи, стабилизаторы, для образования вязких растворов, искусственного волокна, пленок, наполнителей, взрывчатых веществ и др. [c.117]

    Какими свойствами отличаются моносахариды от полисахаридов  [c.62]

    Конденсация моносахаридов не ограничивается образованием дисахаридов. В живых организмах молекулы глюкозы могут конденсироваться тысячами, образуя гигантские молекулы.

Входящие в их состав остатки глюкозы могут быть вытянуты в одну линию или же образовывать разветвленные цепи разной длины. Глюкоза входит в состав таких молекул, но только не в виде полных молекул, а в виде остатков, при соединении от каждых двух молекул глюкозы отщепляется по молекуле воды. Термин остаток применяют и к другим молекулам, соединяющимся путем конденсации в гигантские молекулы (их иногда называют макромолекулами). Такие гигантские молекулы имеет, например, крахмал. Он относится к полисахаридам ( много сахаров ). Конденсируясь с образованием крахмала, молекулы глюкозы теряют прежние свойства крахмал не растворяется в воде и несладок, он совершенно безвкусен. [c.145]

    При более глубоком гидролизе крахмал превращается в так называемые декстрины, они представляют собой полисахариды со значительно более короткими, чем у полисахаридов крахмала, цепями. Высшие декстрины дают с иодом уже не синюю, а фиолетовую окраску при еще большем укорочении их цепей по мере гидролиза окраска с иодом становится красно-фиолетовой, затем оранжевой по завершении гидролиза продукт его уже не изменяет обычную желтую окраску иода.

У декстринов появляется сладковатый вкус и в некоторой степени восстановительные свойства. [c.262]


    Еще недавно стереохимия была одной из самых отвлеченных теоретических областей. Ныне она приобрела и большое практическое значение. Было установлено, что свойства полимеров существенно зависят от их пространственного строения. Это относится как к синтетическим полимерам (полистирол, полипропилен, синтетический бутадиеновый и изопреновый каучуки), так и к природным высокомолекулярным соединениям — полисахаридам, белкам, нуклеиновым кислотам. Известно также, что пространственное строение оказывает большое влияние на физиологические свойства веществ. Сказанное определяет значение стереохимии для химии и технологии полимерных материалов, для биохимии и молекулярной биологии, для фармакологии и медицины. 
[c.13]

    Гексозы. Гексозы в свободном виде широко распространены в природе, но содержание нх в природных продуктах относительно невелико. Зато в громадных количествах сип содержатся в различных полисахаридах как обладающих, так н не обладающих свойствами сахаров, а также в многочисленных гликозидах. [c.441]

    Полисахариды, не обладающие свойствами сахаров 453 [c.453]

    Макромолекулы целлюлозы имеют линейное строение. Полисахариды не обладают восстанавливающими свойствами. 

[c.100]

    По своей структуре и свойствам это вещество относится к классу несахароподобных полисахаридов. [c.280]

    При действии минеральных кислот полисахариды, не обладающие свойствами сахаров, распадаются на монозы. Чаще всего конечным продуктом полного гидролиза является О-глюкоза крахмал, гликоген, целлюлоза и лихенин при полном кислотном расщеплении образуют лишь виноградный сахар. Из других сложных углеводов в аналогичных условиях образуются манноза, галактоза, фруктоза или пентозы — арабиноза, ксилоза, фукоза. Многие относящиеся к этой группе несахароподобные полисахариды получили свои названия по конечным продуктам гидролитического расщепления, — например маннаны, галактаны, арабаны.[c.453]

    И целлюлозы выражается общей формулой ( eHioOs) . Различие же в свойствах этнх полисахаридов обусловлено пространственной изомерией, образующих их моносахаридных молекул крахмал построен из звеньев а-формы, а целлюлоза — р-формы глюкозы .  

[c.494]

    Взаимодействие полимеров с растворителем имеет большое значение при переработке полимеров, их применении, в биологических процессах и др. Например, белки п полисахариды в живых организмах и растениях находятся в набухшем состоянии. Многие синтетические волокна и пленки получают из растворов полимеров. Растворами полимеров являются лаки и клеи. Определение свойств макромолекул, в том числе молекулярных масс, проводят, как правило, в растворах. Пластификация полимеров, применяемая в производстве изделий, основана на набухании полимеров в растворителях (пластификаторах). Вместе с тем для практического применения полимеров важным их свойством является устойчивость в растворителях. Для решения вопросов о возможном набу-ханни, растворенпи полимера в данном растворителе или об его устойчивости по отношению к этим процессам необходимо знать закономерности взаимодействия полимеров с растворителями.

[c.312]

    При действии на растворы полисахаридов бактериями определенного вида протекают процессы, направленность которых приводит к получению новых сложных по химическому строению веществ — биополимеров. В зависимости от синтеза (температуры, концентрации растворов, содержания примесей и т. д.) при использовании различных видов и штаммов бактерий, свойства получаемых препаратов колеблются в широких пределах. В зарубежной практике бурения испытан ряд биополимеров ХЗ, ХР8 и др. По литературным данным, биополимеры обладают достаточно высокой стабилизирующей способностью в присутствии большого количества поваренной соли и водорастворимых солей двух-и поливалентных металлов. Некоторые из биополимеров обладают особыми свойствами селективного взаимодействия с выбуренными горными породами, флокулируя последние. При этом они не взаимодействуют или слабо взаимодействуют с другими компонентами промывочных жидкостей. Биополимеры с флокулирующими горные породы свойствами особенно перспективны при применении безглинистых промывочных жидкостей с низкой водоотдачей (водные растворы защитных коллоидов).

Благодаря применению биополимеров такие системы в процессе бурения не обогащаются твердой фазой за счет выбуриваемых пород, т. е. не переходяг в естественные суспензии. Водные растворы биополимеров находят применение в качестве промывочных жидкостей при бурении [c.153]

    Для рещения экологических проблем предложено использовать бактерии, ранее селекционированные для получения кормового белково-витаминного концентрата (БВК) [4]. Сами БВК, содержащие, наряду с углеводородокисляющими микроорганизмами, в значительном количестве биогенные элементы, оказывают благоприятное действие на биологические свойства почвы, нормализуют ее микробиологические и биохимические параметры, снижают остаточное содержание нефтепродуктов и токсичность почвы для растений, т.е. могут использоваться для восстановления плодородия [45]. В частности, БВК паприн — продукт крупнотоннажного биотехнологического производства — представляет собой биомассу дрожжей, выращенных на -алканах основную его часть составляют белки, липиды, полисахариды, нуклеиновые кислоты.

К информации такого рода, безусловно, следует относиться с большой долей осторожности. [c.390]


    Вторая часть пособия включает описание особенностей структуры, физических и химических свойств функциональных производных углеводородов различных классов, содержащих кислород, азот, серу, фосфор, к-ремний, металльг. Рассматртается характер строения и свойства гетероциклических соединений, включающих атомы кислорода, серы и азота. Особый класс представляют полифункциональные соединения, содержа1цие несколько различных функциональных гр тт. Приведены также принципиальные особенности строения, методов получения и свойств основных классов биохимических веществ — полисахаридов, полипептидов и белков. 
[c.13]

    Полисахариды. Эти углеводы во многом отличаются от моно- и дисахаридов — не имеют сладкого вкуса, в большинстве нерастворимы в воде, они представляют собой сложные высокомолекулярные соединения, которые под каталитическим влиянием кислот или ферментов подвергаются гидролизу с образованием более простых полисахаридов, затем дисахаридов и, в конечном итоге, множества (сотен и тысяч) молекул моносахаридов. Важнейшие представители полисахаридов — крахмал и целлюлоза (клетчатка). Их молекулы построены из звеньев -СбНюОб-, являющихся остатками шестичленных циклических форм молекул глюкозы, потерявших молекулу воды поэтому состав и крахмала, и целлюлозы выражается общей формулой (СеНюОа) . Различие же в свойствах этих полисахаридов обусловлено пространственной изомерией образующих их моно-сахаридных молекул крахмал построен из звеньев а-, а целлюлоза — /3-формы глюкозы. 

[c.582]

    Полисахариды гомо- и гетсрополисахарнды. Крахмал, химическое строение, химические и физико-химические свойства. Реакция с иодом. Расщепление крахмала. Пектиновые вещества, амилоза и амилопектин. Биологическая роль крахмала. Инулин, гликоген (животный крахмал). Целлюлоза как полимер глюкозы. Отличие целлюлозы от крахмала. Физические и химические свойства целлюлозы. [c.248]

    Сахароподобные полисахариды. Эти соединения построены из моносахаридов и еще довольно Слизки им по растворимости, вкусу и химическим свойствам. Сюда относятся, в частност 1, тростниковый сахар, солодовый сахар, молочный сахар. [c.414]

    Очень распространены не обладающие свойства.ми сахаров полисахариды, м а н н а н ы, которые при гидролитическом расщеплении образуют маннозу. Этими полисахаридами богаты оболочки семян так называемого каменного ореха Р 1у1е1ер11аз тасгосагра) рожковое дерево, дрожжевой клей и морские водоросли. [c.441]

    Соединение молекул моносахаридов в молекулы дисахаридов и полисахаридов, обладающих свойствами сахаров, происходит по принципу образования гликозидов ацетальная гидроксильная группа одной молекулы моносахарида при отщеплении воды соединяется с гидроксильной группой другой молекулы сахара. Если эта вторая молекула, участвующая в образовании дисахарнда, реагирует также ацеталь-ной гидроксильной группой, то, очевидно, получается С 1хар следующего типа  [c.445]

    Сахара, оптическая изомерия. Сахара, их распространение в природе и биологическая роль. Понятие о фотосинтезе. Классификация сахаров простые и сложные (олиго- и полисахариды) тстрозы, пентозы, гексозы, гептозы и т. д. альдозы и кетозы. Пространственная конфигурация моносахаридов D- и -ряды. Химические свойства моносахаридов. Окисление до -оновых и уроновых кислот, восстановление, удлинение цепи действием синилгной кислоты, укорачивание цени альдоз. Качественные реакции иа сахара. Инверсия сахаров. Замещение атомов водорода п гидроксильных группах получение сахаратов, сложных эфиров моноз, их простых эфиров, глико шдон. [c.248]

    Все эти сложные полисахариды являются высокомолекулярными веществами, и молекулы их построены из очень большого числа цепеобразно связанных гексозных остатков. Об этом видeтeльJ твyeт их малая растворимость в воде, коллоидный характер и природа первичных продуктов гидролитического расщепления — декстринов, которые сами обладают еще коллоидными свойствами. [c.453]

    Все полисахариды, не обладающие свойствами сахаров, в обычных растворителях или совсем не растворимы или образуют коллоидные растворы. В последнем случае (например, коллоидные растворы крахмала или нитроцеллюлозы) возможно диспергирорание сахарида [c.453]

    Г мицеллюлозы. К этой группе относится ряд сложных полисахаридов, которые, подобно лихенину, могут служить одновременно материалом для стенок клеток и запасными питательными веществами, превращающимися в растении при подходящих условиях снова в сахара. Многие из них при гидролитическом расщеплении образуют наряду с глюкозой маннозу и галактозу поэтому их называют иногда маннанами, галак-танами и т. д. Однородность гемицеллюлоз сомнительна. Обычно они трудно или даже совершенно нерастворимы в воде и не обладают восстановительными свойствами. При действии энзимов, встречающихся в растениях и в пищеварительном тракте беспозвоночных (например, улиток), эти вещества подвергаются осахариванию. [c.466]

    Связь между двумя молекулами моносахаридов устанавливает -ся с помощью двух гидроксильных групп — по одной от каждой молекулы монозы. Однако характер этих гидроксилов может быть различным. Если одна из молекул моносахарида всегда предоставляет для образования такой связи свой полуацетальный гидроксил, то вторая молекула участвует в этом или полуацетальным гидроксилом, или любым другим спиртовым гидроксилом. Если для связи используется только один полуацетальный гидроксил, то в возникшем полисахариде вторая полуацетальная группа будет сохранена. При химических превращениях эта группа может переходить в альдегидную форму и тогда дисахарид, пребывая в двух таутомерных формах, вступает в реакции, характерные для альдегидов. Такой дисахарид обладает восстанавливающими свойствами и будет называться восстанавливающим. Но молекула дисахарида может образоваться при участии сразу двух полуаце-тальных гидроксилов (по одной от каждого моносахарида). В этом случае гидроксил, способный переходить в альдегидную группу, отсутствует и молекула дисахарида не будет проявлять восстанавливающих свойств. Такие дисахариды называются невосстанавливающими. Они не имеют таутомерных форм, а альдегидная группа у них образуется только при гидролизе молекулы. [c.245]

    У г л е в о д ы. Классификация. Моносахариды. Строение. Глюкоза и фруктоза. Стереойзомерия моносахаридов. Получение и химические свойства. Дисахариды сахароза, лактоза и мальтоза. Строение. Восстанавливающие и невосстанавливающие сахара. Несахароподобные полисахариды крахмал и целлюлоза. Строение и отличие в строении. Гидролиз к рахмала и целлюлозы. Простые и сложные эфиры целлюлозы. Бумага. Сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ). Использование простых эфиров целлюлозы и СДБ в строительстве. [c.170]

    Белки, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), полисахариды являются биологическими полиэлектролитами. В водном растворе Na l ДНК находится в виде двойной спирали, состоящей из двух закрученных относительно друг друга полинуклео-тидных цепей, Полиэлектролитные свойства ДНК обусловлены наличием фосфатных групп. Эти группы нейтрализованы противоионами — ионами Na+. Коионами являются ионы СГ. Из-за высокой плотности зарядов фосфатных групп в двухспиральной ДНК доля диссоциированных противоионов равна [c.211]

    Белки, нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК), полисахариды являются биологическими полиэлектролитами. В вОдном растворе Na l ДНК находится в виде двойной спирали, состоящей из двух закрученных относительно друг друга полинуклеотидных цепей. Полиэлектролитные свойства ДНК обусловлены наличием фосфатных групп. Эти группы нейтрализованы противоионами — ионами Na+. Коионами являются ионы С1″. Из-за высокой плотности зарядов фосфатных групп в двухспиральной ДНК доля Диссоциированных противоионов равна л 0,24. Разрушение ДВОЙНОЙ спирали (денатурация) сопровождается уменьшением плотности заряда. При этом доля диссоциированных противоионов существенно увеличивается. [c.175]

    Цель работы лнакомство со свойствами углеводов и продуктами гидролиза дисахаридов и полисахаридов. [c.90]

    Природные макромолекулы, построенные из остатков моносахаридов (глюкозы, маннозы, галактозы), составляют третью группу — полисахариды. Они различаются не только по составляющим их остаткам сахаридов, но и порядком их чередования в макромолекуле. К полисахаридам относятся неионогенные природные высокомолекулярные соединения и вещества, обладающие кислотными свойствами (альгиновые кислоты, гепарин). Полисахаридом является хитозан — аминополисахарид, выделяемый из панцирей ракообразных. [c.197]

    В молекулах линейных олиго- и полисахаридов два концевых мономерных остатка обладают, как правило, различными свойствами. Один из них называют восстанавливающим (редуцирующим), другой — невосстанавливающим. Концевой моносахаридный остаток с незамещенным аномерным атомом углерода называют восстанавливающим концом. Остаток, аномерный атом углерода которого присоединен к полисахаридной цепи и участвует в образовании гликозидной связи,— невосстанавливающим концом. [c.11]

    Таким образом, соседняя ацетамидная группа, если она находится в трансположении по отношению к уходящей группе, может контролировать сохранение конфигурации расщепляемой гликозидной связи. Можно было бы полагать, что сохранение конфигурации связи в катализе лизоцимом обусловлено также наличием этой группы, если бы не одно обстоятельство. Выяснилось, что лизоцим не требует обязательного присутствия ацетамидной группы в кольце по соседству с расщепляемой связью. Так, хотя лизоцим и разрывает связь у N-ацетилглюкозаминовых остатков от 2 до 20 раз быстрее, чем у глюкозных [121 —123], но расщепление гликозидной связи у 2-дезоксиглюкозного остатка идет еще быстрее [123]. Наконец, по данным Брюса с сотр. [119, 120], эффективность внутримолекулярного нуклеофильного участия ацетамидной группы существенно зависит от свойств уходящей группы субстрата. Тогда этот механизм для ферментативного гидролиза полисахаридов, где уходящая группа плохая , не имеет особого значения. [c.179]

    Полисахариды состоят из остатков моносахаридов, связанных между собой гликозидной связью. Эта группа углеводов включает низкомолекулярные (сахароподобные) полисахариды, содержащие от 2 до 10 остатков моноз, и высокомолекулярцые, состоящие от десятков до нескольких десятков тысяч остатков моноз. Глюкоза является одной из наиболее распространенных альдогексоз. При окислении глюкозы образуется глюконовая кислота, а при восстановлении — шестиатомный спирт — сорбит. При переходе ациклической формы в циклическую полуацетальную форму у первого углеродного атома формируется полуацетальная гидроксигруппа. Пр своим свойствам эта группа отличается от спиртового. [c.401]

    Из резервных полисахаридов упомянем крахмал (лат. ату 1ит) и гликоген. Крахмал имеет две составные части — ами лозу и амилопектин, накапливается в растениях. Из-за присут ствия амилозы крахмал окрашивается иодом в синий цвет. Он содержится главным образом в семенах, клубнях и корнях. Гликоген же накапливается в животных организмах в случае необходимости он легко переводится в о-глюкозу. Гликоген сосредоточен в основном в печени. Крахмал и гликоген построены из о-глюкозы и отличаются степенью разветвленности молекул. Наиболее разветвлены молекулы гликогена, меньше — амилопектина, а молекулы амилозы почти не разветвлены. Во всех трех случаях мы имеем дело с о-глюканами, в которых молекулы о-глюкозы соединены а-1,4-связями. Это, казалось бы, небольшое отличие от целлюлозы, которая является о-глюканом с 3-1,4-связями, обусловливает большое различие между свойствами целлюлозы, с одной стороны, и амилозы, амилопектина и гликогена — с другой. При разложении крахмала под действием кислот или повышенной температуры образуются декстрины, используемые для получения клеев. [c.215]

    Как видно из приведенной формулы амилозы, в очень длинных цепях молекул полисахаридов крахмала лишь на концах имеются глюкопиранозные звенья со свободным полуацетальным гидроксилом поэтому крахмал почти не проявляет восстановптельныз свойств (не дает реакции с жидкостью Фелинга, стр. 235), [c.261]


Моносахариды свойства — Справочник химика 21

    Химические свойства моносахаридов [c.421]

    Химические свойства моносахаридов 419 [c. 419]

    Физические свойства моносахаридов 415 [c.415]

    Физические свойства моносахаридов 417 [c.417]

    Химические свойства моносахаридов 425 [c.425]

    Физические свойства. Моносахариды представляют собой нейтральные соединения, легко растворимые в воде и трудно растворимые в спирте в эфире они соверщенно нерастворимы. Многие из них обладают сладким вкусом, но имеются все градации — от безвкусных веществ до горьких. При нагревании моносахариды окрашиваются в бурый цвет и обугливаются. [c.415]


    Мы дадим характеристику этих форм, рассмотрим их взаимные превращения и на этой основе опишем важнейшие свойства моносахаридов. [c.222]

    Классификация, номенклатура, изомерия и оптические свойства моносахаридов [c.222]

    Моносахаридам свойствены все реакции по гидрок-ьной группе, присущие многоатомным спиртам, причем 1модействует при этом циклическая форма как преоб-ающая в таутомерной смеси [c. 769]

    Какими свойствами отличаются моносахариды от полисахаридов  [c.62]

    Конденсация моносахаридов не ограничивается образованием дисахаридов. В живых организмах молекулы глюкозы могут конденсироваться тысячами, образуя гигантские молекулы. Входящие в их состав остатки глюкозы могут быть вытянуты в одну линию или же образовывать разветвленные цепи разной длины. Глюкоза входит в состав таких молекул, но только не в виде полных молекул, а в виде остатков, при соединении от каждых двух молекул глюкозы отщепляется по молекуле воды. Термин остаток применяют и к другим молекулам, соединяющимся путем конденсации в гигантские молекулы (их иногда называют макромолекулами). Такие гигантские молекулы имеет, например, крахмал. Он относится к полисахаридам ( много сахаров ). Конденсируясь с образованием крахмала, молекулы глюкозы теряют прежние свойства крахмал не растворяется в воде и несладок, он совершенно безвкусен. [c.145]

    Химические свойства моносахаридов определяются присутствием в их молекулах карбонильной группы и спиртовых гидроксилов.[c.240]

    Двухосновные оксикислоты высшей атомности имеют близкое отношение к простейшим углеводам, и различные их стереоизомерные формы получаются обыкновенно окислением различных моносахаридов. Свойства некоторых из этих кислот будут описаны в разделе об углеводах. [c.601]

    Общее свойство гликозидаз — довольно высокое сродство их активных центров к отщепляемому моносахаридному остатку. Как правило, величина константы ингибирования для моносахаридов — ПродуКТОВ ферментативного гидролиза — близка к величине константы Михаэлиса для соответствующего субстрата. Аналоги или некоторые производные таких моносахаридов являются, по-видимому, наиболее эффективными конкурентными ингибиторами гликозидаз, известными к настоящему времени. В качестве приме- [c.28]

    Химические свойства. Моносахариды вступают во многие реакции, которые обусловлены имеющимися в них функциональными группами. Как спирты, они могут легко превращаться в соответствующие простые (I) или сложные эфиры (II)  [c. 395]


    Сульфитно-спиртовая барда (ССБ). При сульфитной варке целлюлозы образуется сульфитный щелок, содержащий наряду с другими веществами моносахариды (до 15—20%). Сульфитные щелока обычно используют для получения этилового спирта и других продуктов. После химической или биохимической переработки остается продукт, называемый бардой. Этот остаток упаривают, в результате чего образуется концентрат сульфитно-спиртовой барды. Этот продукт обладает высокими поверхностно-активными свойствами и широко используется в качестве пластификатора. [c.254]

    По наличию функциональных групп моносахариды делят на альдозы (глюкоза, галактоза, манноза) и кетозы (фруктоза). Наиболее значимыми представителями моносахаридов являются глюкоза и фруктоза, строение которых было доказано на основании химических свойств. [c.245]

    Циклическое (полуацетальное) строение моносахаридов. Аномеры. Образование гликозидов. Понятие о мутаротации, ее физико-химическое объяснение. Пира-нозы и фуранозы а- и -формы глюкопиранозы особые химические свойства иолу-ацетального гидроксила. [c.248]

    Сахароза является важным пищевым продуктом. Кроме того, сахароза проявляет свойства по гидроксильным группам, так же как и моносахариды. [c.247]

    Остатки моносахаридов соединены в молекуле полнсаха-ри,аа — крахмала — за счет альдегидных групп. В молекуле крахмала поэтому нет свободных альдегидных групп и для крахмала свойства альдегидов не характерны. Так, крахмал не вступает в реакцию образования серебряного зеркала . Для обнаружения крахмала используется цветная реакция его с иодом, сопровождающаяся ярким сини л окрашиванием. [c.165]

    Полисахариды. Эти углеводы во многом отличаются от моно- и дисахаридов — не имеют сладкого вкуса, в большинстве нерастворимы в воде, они представляют собой сложные высокомолекулярные соединения, которые под каталитическим влиянием кислот или ферментов подвергаются гидролизу с образованием более простых полисахаридов, затем дисахаридов и, в конечном итоге, множества (сотен и тысяч) молекул моносахаридов. Важнейшие представители полисахаридов — крахмал и целлюлоза (клетчатка). Их молекулы построены из звеньев -СбНюОб-, являющихся остатками шестичленных циклических форм молекул глюкозы, потерявших молекулу воды поэтому состав и крахмала, и целлюлозы выражается общей формулой (СеНюОа) . Различие же в свойствах этих полисахаридов обусловлено пространственной изомерией образующих их моно-сахаридных молекул крахмал построен из звеньев а-, а целлюлоза — /3-формы глюкозы. [c.582]

    Сахара, оптическая изомерия. Сахара, их распространение в природе и биологическая роль. Понятие о фотосинтезе. Классификация сахаров простые и сложные (олиго- и полисахариды) тстрозы, пентозы, гексозы, гептозы и т. д. альдозы и кетозы. Пространственная конфигурация моносахаридов D- и -ряды. Химические свойства моносахаридов. Окисление до -оновых и уроновых кислот, восстановление, удлинение цепи действием синилгной кислоты, укорачивание цени альдоз. Качественные реакции иа сахара. Инверсия сахаров. Замещение атомов водорода п гидроксильных группах получение сахаратов, сложных эфиров моноз, их простых эфиров, глико шдон. [c.248]

    Физические свойства. Моносахариды — бесцветные твердые вещества. Хорошо растворимы в воде и значительно труднее в спирте. Из насыщенных водных растворов выделяются в виде крупных красивых кристаллов. [c.234]

    Химические свойства. Моносахариды представляют собой соединения со смешанными функциями. Так как в растворах они существуют в нескольких таутомерных фермах, находящихся в равновесии (стр. 231), в зависимости от условий и природы действующего реагента в реакцию могут вступать либо цепная оксикарбонильная форма, либо циклические полуацетальные формы. [c.234]

    Сахароподобные полисахариды. Эти соединения построены из моносахаридов и еще довольно Слизки им по растворимости, вкусу и химическим свойствам. Сюда относятся, в частност 1, тростниковый сахар, солодовый сахар, молочный сахар.[c.414]

    При превращении линейных молекул в циклические появляется новый асимметрический атом углерода, обозначенный в формуле звездочкой. С бразующиеся при этом два изомерных сахара не являются антиподами, и различие между ними сводится лишь к пространственному расположению заместителей при первом углеродном атоме. Для некоторых моносахаридов известны оба упомянутых изомера, а-и 3-, ра 5личающисся по температурам плавления, растворимости и особенно по оптическим свойствам. Так, а-глюкоза имеет [о ] -1-109,6°, а 3-глюкоза -(-20,5°. Если растворить в воде а-глюкозу, то вращательная способность раствора будет постепенно уменьшаться, пока не достигнет постоянного значения 4-52,3° при растворении же р-глюкозы происходит постепенное увеличение вращательной способности и через определенное время таклпостоянная величина 4-52,3 Это конечное значение, очевидно, соответствует состоянию равновесия между а- и р-сахарами, которые в растворе превращаются друг в друга. Перегруппировка протекает, по-видимому, через альдегидную форму сахара или форму альдегидгидрата  [c. 416]


    Соединение молекул моносахаридов в молекулы дисахаридов и полисахаридов, обладающих свойствами сахаров, происходит по принципу образования гликозидов ацетальная гидроксильная группа одной молекулы моносахарида при отщеплении воды соединяется с гидроксильной группой другой молекулы сахара. Если эта вторая молекула, участвующая в образовании дисахарнда, реагирует также ацеталь-ной гидроксильной группой, то, очевидно, получается С 1хар следующего типа  [c.445]

    Связь между двумя молекулами моносахаридов устанавливает -ся с помощью двух гидроксильных групп — по одной от каждой молекулы монозы. Однако характер этих гидроксилов может быть различным. Если одна из молекул моносахарида всегда предоставляет для образования такой связи свой полуацетальный гидроксил, то вторая молекула участвует в этом или полуацетальным гидроксилом, или любым другим спиртовым гидроксилом. Если для связи используется только один полуацетальный гидроксил, то в возникшем полисахариде вторая полуацетальная группа будет сохранена. При химических превращениях эта группа может переходить в альдегидную форму и тогда дисахарид, пребывая в двух таутомерных формах, вступает в реакции, характерные для альдегидов. Такой дисахарид обладает восстанавливающими свойствами и будет называться восстанавливающим. Но молекула дисахарида может образоваться при участии сразу двух полуаце-тальных гидроксилов (по одной от каждого моносахарида). В этом случае гидроксил, способный переходить в альдегидную группу, отсутствует и молекула дисахарида не будет проявлять восстанавливающих свойств. Такие дисахариды называются невосстанавливающими. Они не имеют таутомерных форм, а альдегидная группа у них образуется только при гидролизе молекулы. [c.245]

    У г л е в о д ы. Классификация. Моносахариды. Строение. Глюкоза и фруктоза. Стереойзомерия моносахаридов. Получение и химические свойства. Дисахариды сахароза, лактоза и мальтоза. Строение. Восстанавливающие и невосстанавливающие сахара. Несахароподобные полисахариды крахмал и целлюлоза. Строение и отличие в строении. Гидролиз к рахмала и целлюлозы. Простые и сложные эфиры целлюлозы. Бумага. Сульфитно-дрожжевая бражка (СДБ). Использование простых эфиров целлюлозы и СДБ в строительстве. [c.170]

    Глицериновый альдегид, являющийся диоксиальдегидом, по строению и свойствам подобен моносахаридам и представляет собой альдотриозу. Как мы увидим дальше, все моносахариды О- и -рядов могут быть получены путем синтеза соответственно из О- и -глицериновых альдегидов (стр. 246, 247). [c.225]

    Природные макромолекулы, построенные из остатков моносахаридов (глюкозы, маннозы, галактозы), составляют третью группу — полисахариды. Они различаются не только по составляющим их остаткам сахаридов, но и порядком их чередования в макромолекуле. К полисахаридам относятся неионогенные природные высокомолекулярные соединения и вещества, обладающие кислотными свойствами (альгиновые кислоты, гепарин). Полисахаридом является хитозан — аминополисахарид, выделяемый из панцирей ракообразных.[c.197]

    Важным свойством моносахаридов является их сладкий вкус при этом их отдельные представители неодинаковы по сладкости. Так, глюкоза примерно в 2,5 раза менее сладка, чем фруктоза. [c.234]

    Полисахариды состоят из остатков моносахаридов, связанных между собой гликозидной связью. Эта группа углеводов включает низкомолекулярные (сахароподобные) полисахариды, содержащие от 2 до 10 остатков моноз, и высокомолекулярцые, состоящие от десятков до нескольких десятков тысяч остатков моноз. Глюкоза является одной из наиболее распространенных альдогексоз. При окислении глюкозы образуется глюконовая кислота, а при восстановлении — шестиатомный спирт — сорбит. При переходе ациклической формы в циклическую полуацетальную форму у первого углеродного атома формируется полуацетальная гидроксигруппа. Пр своим свойствам эта группа отличается от спиртового. [c.401]

    Олигосахариды по своим свойствам очень близки к моносахаридам, и обе эти группы веществ называются сахарами. Олигосахариды получаются соединением нескольких моноса-харидных звеньев (обратная реакция осуществляется при гидролизе в кислой среде). Число этих звеньев (одинаковых или разных) в молекуле олигосахарида не превышает десяти. Среди олигосахаридов наиболее известны дисахариды, молекулы которых образуются соединением двух молекул моносахаридов. [c.201]

    В молекулах моносахаридов имеются два вида гидроксиль -ных групп. Во-первых, это гидроксильная группа, которая свя -зана с хиральным атомом углерода, расположенным по соседству с атомом кислорода в цикле и имеющим наименьш ий порядковый номер (атом С(1) в альдозах и атом С(2> в кетозах), и, во-вторых, остальные гидроксильные группы. Первая группа является полуацетальной и обусловливает восстановительные свойства альдоз и кетоз (восстановление реагентов Фелинга и Толленса, разд. 6.2.8.2), остальные обладают свойствами спиртовых групп. [c.206]


Урок 10. углеводы. глюкоза. олигоса- хариды.

сахароза — Химия — 10 класс

Химия, 10 класс

Урок № 10. Углеводы. Глюкоза. Олигосахариды. Сахароза

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён изучению углеводов, особенностям их строения. Рассмотрено влияние функциональных групп на свойства углеводов. Даётся характеристика химических свойств глюкозы и сахарозы. Объяснена биологическая роль углеводов и области их применения.

Глоссарий

Алкилирование реакция образования простых эфиров в результате замещения атома водорода углеводородным радикалом в гидроксогруппе.

Ацилирование – реакция образования сложных эфиров в результате взаимодействия спиртов, в том числе многоатомных, с кислотами или кислотными ангидридами.

Брожение маслянокислое – превращение глюкозы под действием маслянокислых бактерий в масляную кислоту. Сопровождается выделением углекислого газа и водорода.

Брожение молочнокислое – превращение глюкозы под действием молочнокислых бактерий в молочную кислоту.

Брожение спиртовое – разложение глюкозы под действием дрожжей с образованием этилового спирта и углекислого газа.

Глюкоза – моносахарид состава С6Н12О6, состоящий из 6 атомов углерода, 5 гидроксильных групп и альдегидной группы. Может существовать как в виде линейной, так и циклической молекул. Вступает в реакции окисления, восстановления, ацилирования, алкилирования, подвергается молочнокислому, спиртовому, маслянокислому брожению.

Крахмал – полисахарид, состоящий из остатков α-глюкозы.

Лактоза, или молочный сахар – дисахарид С12Н22О11, состоящий из остатков глюкозы и галактозы, подвергается гидролизу, может окисляться до сахариновых кислот.

Моносахариды – углеводы, не подвергающиеся гидролизу, состоят из 3–10 атомов углерода, могут образовывать циклические молекулы с одним циклом (глюкоза, фруктоза, рибоза).

Невосстанавливающие углеводы – углеводы, не содержащие альдегидной группы и не способные к реакциям восстановления (фруктоза, сахароза, крахмал).

Олигосахариды – углеводы, образующие при гидролизе от 2 до 10 молекул моносахаридов (сахароза, лактоза).

Полисахариды – углеводы, образующие при гидролизе от нескольких десятков до сотен тысяч молекул моносахаридов (целлюлоза, крахмал).

Рибоза— моносахарид, относится к пентозам. Линейная молекула содержит альдегидную группу. Образует пятичленный цикл. Входит в состав РНК.

Сахароза – дисахарид, состоящий из остатков α-глюкозы и β-фруктозы. Относится к невосстанавливающим углеводам, так как не содержит альдегидную группу и не может восстанавливать гидроксид меди (II) до одновалентного оксида меди и серебро из аммиачного раствора гидроксида серебра. Является многоатомным спиртом. Подвергается гидролизу.

Углеводы – кислородсодержащие органические соединения, содержащие карбонильную и несколько гидроксильных групп.

Фруктоза – моносахарид состава С6Н12О6, относится к кетозам. Может существовать как в виде линейной молекулы, так и образовывать пятичленный цикл.

Целлюлоза – полисахарид, состоящий из остатков β-глюкозы.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тестов по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс : учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М. : Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

  • Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Понятие об углеводах, их классификация

Углеводами называются кислородсодержащие органические соединения, содержащие карбонильную и несколько гидроксильных групп и обычно отвечающие общей формуле Сп2О)т. К углеводам относятся глюкоза, фруктоза, рибоза, сахароза, лактоза, крахмал, целлюлоза и другие. Углеводы могут существовать как в виде линейных, так и циклических молекул. Углеводы, молекулы которых могут образовывать только один цикл, называют моносахаридами (глюкоза, фруктоза, рибоза). Если молекула углевода при гидролизе распадается на несколько (от двух до десяти моносахаридов), они называются олигосахаридами (сахароза, лактоза). Углеводы, образующие при гидролизе десятки, сотни и более моносахаридов, называются полисахаридами (крахмал, целлюлоза).

Моносахариды

В молекуле моносахарида может быть от двух до десяти атомов углерода. Все моносахариды имеют окончание -оза. В названии сначала указывается количество атомов углерода, а затем прибавляется окончание: триоза, тетроза, пентоза, гексоза.

Для живых организмов наиболее важны пентоза и гексоза. Моносахариды с альдегидной группой называют альдозами (например, глюкоза), а содержащие кетогруппу – кетозами (например, фруктоза). Нумерация атомов углерода в альдозах начинается с атома альдегидной группы, а в кетозах – с крайнего атома, наиболее близкого к карбонильной группе.

Глюкоза

Самым распространённым моносахаридом в природе является глюкоза. Она содержится в сладких ягодах и фруктах. Мёд также содержит много глюкозы.

Глюкоза относится к группе гексоз, так как содержит шесть атомов углерода. Молекулы глюкозы могут быть как линейными (D-глюкоза, альдоза), так и циклическими (α и β-глюкоза). Линейная молекула глюкозы содержит на конце альдегидную группу. Общей формулой С6Н12О6 можно обозначить как глюкозу, так и фруктозу.

Фруктоза относится к кетозам и образуется пятичленный цикл. Она является изомером глюкозы. Фруктоза, также, как и глюкоза, может существовать в виде линейных и циклических молекул, в зависимости от положения заместителей у второго атома углерода различают α- и β-фруктозу.

Глюкоза – бесцветное кристаллическое вещество. Она хорошо растворяется в воде, имеет сладкий вкус. Факт наличия в молекуле глюкозы альдегидной группы доказывает реакция «серебряного зеркала». С фруктозой эта реакция не идёт. Один моль глюкозы реагирует с пятью молями уксусной кислоты с образованием сложного эфира, что доказывает наличие в молекуле глюкозы пяти гидроксильных групп. Такая реакция называется ацилированием. Если к раствору глюкозы на холоде добавить растворы сульфата меди и щелочи, то вместо осадка образуется ярко-синее окрашивание. Эта реакция доказывает, что глюкоза – многоатомный спирт. Благодаря наличию в молекуле глюкозы альдегидной группы, она может не только вступать в реакцию «серебряного зеркала», но и восстанавливать гидроксид меди (II) до одновалентного оксида. Водород в присутствии никелевого катализатора восстанавливает глюкозу до сорбита – шестиатомного спирта. В реакциях с низшими спиртами в кислой среде или с йодистым метилом в щелочной среде гидроксильные группы участвуют в образовании простых эфиров – происходит реакция алкилирования.

Глюкоза, в зависимости от условий, вступает в реакции брожения с образованием различных продуктов. Под действием молочнокислых бактерий глюкоза превращается в молочную кислоту – этот процесс получил название «молочнокислое брожение». Он используется при изготовлении кисломолочных продуктов. В присутствии дрожжей глюкоза подвергается спиртовому брожению. Этот вид брожения используется при изготовлении алкогольных напитков, а также дрожжевого теста. В этом процессе, кроме спирта, образуется углекислый газ, который делает тесто пышным. Брожение глюкозы, в результате которого образуется масляная кислота, происходит под действием особых маслянокислых бактерий. Этот вид брожения применяют в производстве масляной кислоты, эфиры которой широко используют в парфюмерии. Но если маслянокислые бактерии попадут в пищевые продукты, они могут вызвать их гниение.

Одним из продуктов фотосинтеза, который идет с участием зеленых растений, является глюкоза. Для человека и животных глюкоза является основным источником энергии для осуществления обменных процессов. В организмах животных глюкоза накапливается в виде гликогена (полисахарида, образованного остатками глюкозы). В растениях глюкоза превращается в крахмал (полисахарид, состоящий из остатков α-глюкозы). Клеточные оболочки высших растений построены из целлюлозы (полисахарид, состоящий из остатков β-глюкозы).

В крови человека находится около 0,1% глюкозы. Этой концентрации достаточно для снабжения организма энергией. Но при заболевании, называемом «сахарный диабет», глюкоза не расщепляется, её концентрация в крови может достигать 12%, что приводит к серьёзным нарушениям в работе всего организма.

В лабораторных условиях глюкозу можно получить из формальдегида в присутствии гидроксида кальция. Впервые этот синтез осуществил Александр Михайлович Бутлеров в 1861 году. В промышленности глюкозу получают гидролизом крахмала под действием серной кислоты.

Сахароза

Самым распространенным дисахаридом является сахароза. В природе она в большом количестве находится в свёкле и в сахарном тростнике. Молекула сахарозы состоит из остатков α-глюкозы и β-фруктозы.

Сахароза – бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, в два раза слаще глюкозы. Температура плавления равна 160 оС. В результате реакции сахарозы с гидроксидом меди появляется ярко-синее окрашивание, что характерно для многоатомных спиртов, но при нагревании раствора красный осадок не образуется, что указывает на отсутствие альдегидной группы. В присутствии минеральных кислот при нагревании сахароза подвергается гидролизу, распадаясь на α-глюкозу и β-фруктозу. Если к суспензии известкового молока прилить раствор сахарозы, то осадок растворяется. Образуется растворимый в воде сахарат кальция. Эта реакция лежит в основе получения сахарозы из сахарной свеклы и сахарного тростника. Если через раствор сахарата кальция пропустить углекислый газ, то образуется осадок карбоната кальция и раствор сахарозы.

Сахарозу применяют в пищевой промышленности для изготовления кондитерских изделий, консервирования (джемы, варенья, компоты).

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

1. Расчет количества реагента, необходимого для реакции с глюкозой

Условие задачи: Для получения ацетоуксусного эфира глюкозы на 1 моль глюкозы необходимо 5 моль уксусной кислоты. Сколько граммов 35%-ного раствора уксусной кислоты требуется, чтобы полностью прореагировать с 10 г глюкозы, если выход продукта реакции равен 75%?

Ответ запишите в виде целого числа.

Шаг первый: найдём молярные массы глюкозы и уксусной кислоты.

М(С6Н12О6) = 6·12 + 12·1 + 6·16 = 180 (г/моль).

М(СН3СООН) = 2·12 + 1·16 + 4·1 = 60 (г/моль).

Шаг второй: Найдём массу уксусной кислоты, которая вступает в реакцию с 10 г глюкозы. Для этого составим пропорцию:

180 г глюкозы реагирует с 5·60 г уксусной кислоты;

10 г глюкозы реагирует с х1 г уксусной кислоты.

(г).

Шаг третий: Найдём массу уксусной кислоты с учетом выхода продукта реакции. Для этого составим пропорцию:

16,7 г уксусной кислоты прореагирует с 75% глюкозы;

х2 г уксусной кислоты прореагирует со 100% глюкозы.

(г).

Шаг четвёртый: Найдём массу 35%-ного раствора уксусной кислоты, в котором содержится 22,2 г кислоты. Для этого составим пропорцию:

В 100 г раствора содержится 35 г кислоты;

в х3 г раствора содержится 22,2 г кислоты.

(г)

Ответ: 63

2. Расчёт количества энергии, полученной организмом при расщеплении глюкозы.

Условие задачи: В процессе расщепления 1 моль глюкозы в организме человека выделяется 200 кДж энергии. В сутки старшекласснику необходимо 12500 кДж энергии. Какой процент от суточной потребности в энергии восполнит ученик, съевший 200 г винограда, если содержание глюкозы в винограде составляет 30%? Ответ запишите с точностью до десятых долей.

Шаг первый: Найдём молярную массу глюкозы:

М(С6Н12О6) = 6·12 + 12·1 + 6·16 = 180 (г/моль).

Шаг второй: Найдём массу глюкозы, которая содержится в 200 г винограда.

Для этого массу винограда умножим на 30% и разделим на 100%:

г.

Шаг третий: Найдём количество моль глюкозы, которое содержится в 60 г этого углевода.

Для этого массу глюкозы разделим на её молярную массу:

(моль).

Шаг четвёртый: Найдём количество энергии, которая выделится при расщеплении 0,33 моль глюкозы.

Для этого составим пропорцию:

При расщеплении 1 моль глюкозы выделяется 200 кДж энергии;

при расщеплении 0,33 моль глюкозы выделяется х1 кДж энергии.

(кДж).

Шаг пятый: Найдём, какой процент от суточной потребности составляет это количество энергии.

Для этого составим пропорцию:

12500 кДж составляет 100% суточной потребности;

66 кДж составляет х2% суточной потребности.

(%).

Ответ: 0,5.

Углеводы: классификация и свойства.

Химия, 8–9 класс: уроки, тесты, задания.
1. Выбери углевод

Сложность: лёгкое

1
2. Физические свойства моно- и дисахаридов

Сложность: лёгкое

1
3. Классификация углеводов

Сложность: лёгкое

1
4. Формулы углеводов

Сложность: среднее

1
5. Верно — неверно

Сложность: среднее

2
6. Сравнение крахмала и целлюлозы

Сложность: среднее

2
7. Реакции с участием углеводов

Сложность: среднее

2
8. Средняя относительная молекулярная масса полисахарида

Сложность: среднее

2
9. Число структурных звеньев

Сложность: среднее

3

Урок химии по теме «Полисахариды». 10-й класс

Цели урока. Рассмотреть важнейшие полисахариды: крахмал и целлюлозу в сравнении их строения, свойств, применения и значения в природе.

Оборудование: медиапроектор, экран, ПК; крахмал и крахмальный клейстер, йодная настойка, пипетка, пробирки. У учащихся на каждой парте: вата, лупа, держатель, спички, пипетка, йодная настойка.

Ход урока

1. Организационный момент.

2. Проверка домашнего задания.

2.1 Что такое углеводы?

2.2 Что такое моносахариды? Приведите примеры.

2.3 Назовите формулу глюкозы.

2.4 Какие вещества относят к дисахаридам? Почему?

2.5 Назовите формулу сахарозы.

Углеводы. Химический диктант.

  1. Вещество при обычных условиях твердое, кристаллическое, сладкое.
  2. Хорошо растворяется в воде.
  3. Получают в промышленности гидролизом природного сырья.
  4. Получают в промышленности искусственно.
  5. Реагирует с аммиачным раствором оксида серебра.
  6. Реагирует со свежеприготовленным гидроксидом меди в щелочной среде.
  7. “Осветляет” известковое молоко.
  8. Может образовывать сложные эфиры.
  9. Может подвергаться гидролизу.
  10. Применяется в производстве зеркал.
  11. Используется в качестве пищевого продукта.
  12. Используется как лекарственный препарат.
  13. Свойства вещества проявляется при хлебопечении.
  14. Используется в производстве карамели.

Проверка диктанта, типичные ошибки.

Актуализация знаний.

Понятие о полисахаридах.

Ежедневно сталкиваясь со множеством бытовых предметов, продуктов питания, природных объектов, продуктов промышленного производства, мы не задумываемся о том, что все вокруг есть и индивидуальные химические вещества или совокупность этих веществ. Любое вещество обладает собственной структурой и свойствами. Человек с момента своего появления на Земле употреблял растительную пищу, содержащую крахмал, использовал для своих нужд древесину и другие растительные объекты, состоящие главным образом из другого природного полисахарида — целлюлозы. Затем научился выделять и перерабатывать природные полимеры, получая из них ценные вещества, материалы, продукты: бумагу и ткани, муку и патоку, спирт и древесный уголь. И только в начале XIX в. стало возможным изучение химического состава природных высокомолекулярных веществ, строения их молекул. В этой области были сделаны важнейшие открытия.

Некоторые углеводы представляют собой природные полимеры, состоящие из многих сотен и даже тысяч моносахаридных звеньев, входящих в состав одной макромолекулы. Поэтому такие вещества получили название полисахариды. Наиболее важными среди полисахаридов являются крахмал и целлюлоза. Оба они образуются в растительных клетках из глюкозы, основного продукта процесса фотосинтеза.

Наша задача сегодня – рассмотреть физические и химические свойства крахмала и целлюлозы, сравнить их состав и строение.

Таблица на доске (по мере определения характеристик, учитель записывает их на доске). Учащиеся, отвечают на вопросы – заполняют таблицу, проводят опыты.

  Крахмал. Целлюлоза.
Нахождение в природе(из личного опыта). Картофель (20%), пшеница, кукуруза (70%), рис (80%). Древесина, лен, конопля (60%), хлопок (98%).
Физические свойства (Э1). Белый порошок, хрустит при трении – невысокая механическая прочность, нерастворим в холодной воде, частично растворим в воде горячей. Белое волокнистое вещество, имеет высокую механическую прочность, нерастворимо в горячей и холодной воде, хорошо впитывает воду.
Состав. 6Н10О5)n 6Н10О5)n
Строение. Состоит из остатков  – глюкозы.

Амилоза – линейная спираль, амилопектин имеет разветвленную структуру.

Состоит из остатков β –глюкозы.

Линейные молекулы, образующие волокна за счет водородные связей.

Химические свойства. См Э2  
Биологическая роль. Запасной питательный материал, источник углеводов (глюкозы). Стенки клеток, питательное вещество животных.
Применение. Пищевая – глюкоза, патока, спирт.

Медицина – мази, присыпки, лекарственные препараты для лечения заболеваний ЖКТ.

Текстильная – крахмаление белья (защитная пленка, препятствующая загрязнению).

Древесина – опилки (глюкоза, спирт), бумага, искусственное волокно (вискоза, ацетатное).

Текстильная – хлопок, лен (нити, ткани).

Нитрование – фотопленка, нитролаки, бездымный. порох

Физические свойства.

Эксперимент 1 (Э 1)

  1. Цвет, внешний вид, форма.
  2. Механическая прочность. Скрутите клочок ваты в жгут и попробуйте разорвать его (волокно). Разотрите пальцами комок крахмала. Что напоминает услышанный звук? Что вы можете сказать о механической прочности этих веществ?
  3. Растворимость в воде (холодной, горячей). (Растворить в холодной воде, нагреть.)

Состав молекул.

На предыдущих уроках мы говорили о составе полисахаридов. Давайте вспомним, какой состав имеют крахмал и целлюлоза. Почему же имея одинаковый состав, эти вещества обладают столь разными свойствами? (имеют разное строение).

Строение молекул.

Давайте разберемся со строением полисахаридов. Почему эти вещества называются полисахаридами? Из остатков какого моносахарида они состоят? Какие формы глюкозы вы знаете? Какие будут участвовать в образовании полисахаридов? Вспомните, чем отличаются друг от друга -глюкоза и β-глюкоза? (Положение гидроксогруппы у первого атома углерода.)

Слайд 1, слайд 2.

Соединяясь в друг с другом в длинные цепочки остатки глюкозы образуют длинные молекулы, которые в пространстве ведут себя по-разному. Таблица. Например, молекулы целлюлозы, образованные остатками β-глюкозы, образуют линейные цепочки. Между соседними гидроксогруппами образуются водородные связи (напомнить), благодаря которым и формируются волокна. Именно водородные связи обуславливают высокую механическую прочность целлюлозы и ее нерастворимость в воде. Крахмал представляет собой смесь двух полисахаридов – амилозы и амилопектина. Они оба образованы остатками -глюкозы, но амилоза получена при участии 1 и 4 атомов углерода (получается линейная молекула), а в образовании амилопектина участвуют 1 и 6 атомы углерода и образуется разветвленная древовидная структура.

Химические свойства. Эксперимент 2.

Разное строение приводит и к разным свойствам.

1. Взаимодействие с йодом. Рассмотрим специфическое свойство крахмала – взаимодействие с йодом. В пробирку поместите 30 капель крахмального клейстера и 30 капель воды. Добавьте 2 капли спиртовой настойки йода. Что наблюдаете?

Таблица. Молекула амилазы свернута в спираль, внутри которой имеется канал. Именно в этом канале располагаются молекулы йода и удерживаются за счет притяжения и образования слабых связей между йодом и крахмалом. Нагрейте пробирку с раствором. Что наблюдаете? Окраска исчезает, потому что разрушаются связи. После охлаждения связи восстанавливаются, окраска появится вновь.

2. Горение (окисление).

Горение ваты (занимательный опыт).

Оборудование: фарфоровая чашка, перманганат калия (крист.), серная кислота (конц.), хлопковая вата.

Ход работы: в фарфоровую чашку поместите 2–3 г. кристаллического перманганата калия, добавьте пипеткой концентрированную серную кислоту – получается полужидкая кашица. В чашку бросьте кусочек ваты. Что наблюдаете?

Будет ли гореть крахмал?

Подожгите комочек крахмала. Сравните скорость горения этих веществ.

Окисление бумаги серной кислотой. На листе бумаги написать концентрированной серной кислотой любое слово и прогреть на пламени. Обугливание.

3. Гидролиз. Что это за процесс ? как его проводят? Назовите условия. Запишите уравнение реакции.

Целлюлоза → глюкоза (в одну стадию).

Крахмал → декстрины → мальтоза → глюкоза (процесс находит применение в хлебопечении).

4. Этерификация. Что это такое? С чем? С какими кислотами?

Запишите уравнение реакции взаимодействия целлюлозы с азотной и уксусной кислотами.

5. Растворение целлюлозы. Мы говорили, что целлюлоза не растворима в воде. Ее можно растворить в реактиве Швейцера.

Применение. (См. таблицу.)

Инструкция.

Физические свойства.

  1. Опишите цвет, внешний вид, форму.
  2. Определите механическую прочность. Скрутите клочок ваты в жгут и попробуйте разорвать его (волокно). Разотрите пальцами комок крахмала. Что напоминает услышанный звук? Что вы можете сказать о механической прочности этих веществ?
  3. Растворимость в воде (холодной, горячей). (Растворить в холодной воде, нагреть.)
  4. Подожгите комочек крахмала. Сравните скорость горения этих веществ.

16.5 Свойства моносахаридов — Химия LibreTexts

  1. Последнее обновление
  2. Сохранить как PDF
  1. Резюме
  2. Упражнения по обзору концепции
  3. Ответы
  4. Упражнения
  5. Ответы

Цели обучения

  • Для определения физических и химических свойств моносахаридов.

Моносахариды, такие как глюкоза и фруктоза, представляют собой кристаллические твердые вещества при комнатной температуре, но они хорошо растворяются в воде, каждая молекула имеет несколько групп ОН, которые легко вступают в водородные связи. Химическое поведение этих моносахаридов также определяется их функциональными группами.

Важной реакцией моносахаридов является окисление альдегидной группы, одной из наиболее легко окисляемых органических функциональных групп. Окисление альдегида можно осуществить любым мягким окислителем, например реактивом Толленса или реактивом Бенедикта.С последним комплекс ионов меди (II) восстанавливается до ионов меди (I), которые образуют кирпично-красный осадок [оксид меди (I); Рисунок \(\PageIndex{1}\)].

Любой углевод, способный восстанавливать реагенты Толленса или Бенедикта без предварительного гидролиза, называется восстанавливающим сахаром. Поскольку реагенты Толленса и Бенедикта являются щелочными растворами, кетозы (например, фруктоза) также дают положительные результаты из-за равновесия, которое существует между кетозами и альдозами в реакции, известной как таутомерия .

Рисунок \(\PageIndex{1}\): Тест Бенедикта. Тест Бенедикта проводился на трех углеводах, изображенных слева направо: фруктозе, глюкозе и сахарозе. Раствор, содержащий сахарозу, остается голубым, поскольку сахароза является невосстанавливающим сахаром.

Эти реакции использовались в качестве простых и быстрых диагностических тестов на наличие глюкозы в крови или моче. Например, таблетки Clinitest, которые используются для проверки сахара в моче, содержат ионы меди (II) и основаны на тесте Бенедикта.Зеленый цвет указывает на очень малое количество сахара, тогда как кирпично-красный цвет указывает на содержание сахара более 2 г/100 мл мочи.

Резюме

Моносахариды представляют собой кристаллические твердые вещества при комнатной температуре и хорошо растворяются в воде. Моносахариды — это восстанавливающие сахара; они восстанавливают слабые окислители, такие как реагенты Толленса или Бенедикта.

Упражнения по обзору концепции

  1. Почему моносахариды растворимы в воде?

  2. Что такое редуцирующий сахар?

Ответы

  1. Моносахариды хорошо растворимы в воде благодаря многочисленным ОН-группам, которые легко вступают в водородные связи с водой.

  2. любой углевод, способный восстанавливать слабый окислитель, такой как реагенты Толленса или Бенедикта, без предварительного гидролиза

Упражнения

  1. Что дает положительный результат теста Бенедикта — L-галактоза, левулеза или D-глюкоза?

  2. Что дает положительный результат теста Бенедикта — D-глицеральдегид, кукурузный сахар или L-фруктоза?

  3. D-галактоза может быть окислена по шестому атому углерода с образованием D-галактуроновой кислоты и по первому и шестому атомам углерода с образованием D-галактаровой кислоты.Нарисуйте проекцию Фишера для каждого продукта окисления.

  4. D-глюкоза может быть окислена по первому атому углерода с образованием D-глюконовой кислоты, по шестому атому углерода с образованием D-глюкуроновой кислоты и по первому и шестому атомам углерода с образованием D-глюкаровой кислоты. Нарисуйте проекцию Фишера для каждого продукта окисления.

Ответы

  1. Все три дадут положительный результат теста Бенедикта, поскольку все они являются моносахаридами.

Свойства, функции и приложения – ведение науки

Введение

Полисахариды представляют собой длинноцепочечные полимеры моносахаридных звеньев, соединенных вместе гликозидными связями. Они также известны как гликаны. Это самые распространенные углеводы, содержащиеся в пище.

Углеводы являются жизненно важными макромолекулами, необходимыми для основных функций организмов. Они подразделяются на следующие три класса в зависимости от двух критериев: подвергаются ли они гидролизу и, если да, то количеству продуктов, которые они образуют.

1.   Моносахариды

Они состоят из одного звена полигидроксиальдегида и кетона. Это простые сахара с общей химической формулой (CH 2 O)n. Примеры моносахаридов включают глюкозу, фруктозу, галактозу, рибозу, дезоксирибозу и т. д. Глюкоза является наиболее распространенным моносахаридом в природе. Они служат источником энергии для дыхания и служат строительными блоками для крупных молекул, необходимых для жизни.

2. Дисахариды

Они состоят из двух моносахаридных звеньев, соединенных О-гликозидной связью. Некоторые примеры дисахаридов включают мальтозу, лактозу, сахарозу, трегалозу, мелибиозу и т. д. После реакции гидролиза они расщепляются на две молекулы сахара. Разные дисахариды выполняют разные функции. Например, лактоза является основным источником энергии для животных, трегалоза является основным циркулирующим сахаром у насекомых, а сахароза является основным сахаром, который транспортирует углерод внутри растения.

3.   Полисахариды

Они вездесущи. Когда многие мономерные звенья соединяются вместе реакцией конденсации, они образуют полимер, называемый полисахаридами. Они участвуют в механической стабильности клеток, органов, организмов и служат запасами углеводов у некоторых других организмов.

В этой статье представлены основы полисахаридов, их определение, классификация и функции в различных организмах. Он также знакомит вас с физическими и химическими свойствами.

Моносахариды — обзор | ScienceDirect Topics

УГЛЕВОДЫ

Простые сахара являются основным метаболическим субстратом, используемым прорастающей пыльцой. Интересно, что большая часть пыльцы трав осыпается на стадии трехъядерника [13] и не сохраняет жизнеспособности при хранении. Эти пыльцы — например, Zea mays, — содержат 36–40% своего сухого веса в виде углеводов (табл. 4). Другая пыльца, относительно стабильная при хранении в течение длительного периода времени, является двуядерной и содержит относительно мало растворимых углеводов; финиковая пальма ( р.dactylifera ), например, содержит только 1–2% растворимых углеводов и не содержит крахмала при осыпании. Напротив, содержание крахмала в пыльце Typha настолько постоянно высокое, что его иногда используют в качестве заменителя муки. Содержание крахмала в Zea mays колеблется от 12 до 30%, в зависимости от сорта и способа обработки. Попытки соотнести характерный для кукурузы крахмалистый эндосперм и содержание крахмала в пыльце не увенчались успехом [14].

Таблица 4.Углеводы пыльцы [2]

169 RACTHLIC
% % 2 вид
  • 9 Всего
  • 2 Снижение 2 Non-Unizate
    Zea Mays 36 · 6 6 · 9 7 · 3 22 · 4
    Typha Latifolia 31 · 9 0 · 05 18 · 9 13 · 0 13 · 0 4
    Phoenix dactylifera 1 · 2 1 · 1 1 · 1 0 · 1 0 · 0
    Pinus Sabiniana 13 · 2 7,5 3,5 2,2

    Основной компонент свободных сахаров в пыльце обычно связан с конкретным видом. В пыльце сосны более 93% свободного сахара составляет сахароза, но в пыльце покрытосеменных сахароза обычно составляет только 20–50% свободного сахара. Другие растворимые сахара встречаются в большинстве видов пыльцы. В 15 исследованных пыльцах хвойных во всех встречалась рафиноза, в 10 – стахиоза [15]. Рамноза встречается во многих пыльцах при созревании, но у Rosa исчезает при хранении [16]. Арабиноза, ксилоза и галактоза также часто встречаются в пыльце в виде свободных сахаров. Каждый из этих трех сахаров также встречается в гидролизатах пектина и гемицеллюлоз стенок пыльцевых трубок.Редкие сахара, обнаруженные в пыльце, включают туранозу, нигерозу и лактозу. Эти последние сахара, вероятно, являются фрагментами полисахаридов. Сообщалось о нескольких неидентифицированных сахарах в экстрактах пыльцы сосны [17] и кукурузы [15]. Никто не преследовал эти пути и не определял значение этих сахаров для роста пыльцы.

    Растворимые сахара в пыльце заметно изменяются в зависимости от условий хранения и обработки. В длительном эксперименте, в котором пыльца сосны хранилась в течение 15 лет при относительной влажности 25% и 10%, только пыльца, хранившаяся при относительной влажности 10%, проросла in vitro [18].После 15 лет хранения содержание полисахаридов существенно не отличалось при двух уровнях влажности, но существенное снижение содержания глюкозы и сахарозы сопровождалось снижением всхожести. Пыльца, собранная пчелами, содержит больше восстанавливающих сахаров, чем такая же пыльца, собранная непосредственно с растения [2]. Увеличение редуцирующих сахаров в пыльце, собранной пчелами, происходит из-за пчелиных выделений и нектара, добавляемых пчелами к пыльцевой массе.

    Углеводы в пыльце встречаются главным образом в клеточных стенках и в виде цитоплазматических полисахаридов.Таким образом, наблюдается небольшая сезонная или видовая вариация общего количества нерастворимых полисахаридов по сравнению с большими вариациями растворимых углеводов. Пыльца метаболизирует многие сахара, кроме тех, которые они содержат. Примеры такой широкой емкости иллюстрируются опытами с пыльцой сосны, прорастающей в 0,2 М растворах различных сахаров (рис. 2). Пыльце сосны не требуется сахар или бор для прорастания in vitro, однако поглощение кислорода удваивается за счет экзогенной сахарозы.

    Рис. 2. Характер дыхания пыльцы Pinus ponderosa на различных сахарах. Каждая проба содержала 50 мг пыльцы , 0,3 мг мистеклина и 2 · 0 мл 0 · 002 М буфера CaPO 4 , рН 5·5. Среднее значение трех повторных образцов

    Глюкоза, галактоза и лактоза стимулируют дыхание пыльцы. Пыльца сосны, как и другая пыльца, не только содержит много растворимых сахаров, но и имеет ферменты для метаболизма широкого спектра сахаров, поглощаемых из внешней среды.Некоторые виды пыльцы накапливают крахмал по мере поглощения избыточного количества сахаров. При распускании пыльца сосны довольно бедна крахмалом (табл. 4), но при прорастании в присутствии сахара крахмал образуется в цитоплазме пыльцы [19].

    Такие факторы, как микроэлементы, также могут влиять на способность пыльцы метаболизировать сахара. Бор не требуется для прорастания пыльцы сосны, однако, когда бор помещается в среду с пыльцой сосны, способность метаболизировать глюкозу-6- 14 C увеличивается примерно на 60%.Стимуляция бором отражает не только доступные виды и субстраты, но и тип поставляемого бора. Бутилборат превосходит борную кислоту в стимуляции метаболизма глюкозы в пыльце [20]. Фенилборат, токсичный для пыльцы при низких концентрациях, поглощается пыльцой быстрее, чем другие формы бората. Возможно, диссоциированная фенильная часть ингибирует пыльцу.

    Пока еще нет точного определения роли бора в метаболизме растений; он необходим для развития меристемы почек, а также роста пыльцы.Было предложено несколько гипотез, связанных с метаболизмом сахаров и ростом мембран пыльцевых трубок, в частности, путем включения предшественников пектина [21]. Некоторые данные также свидетельствуют о том, что бор действует на уровне информационной РНК. Однако мы до сих пор точно не знаем, как бор участвует в росте пыльцы или растений.

    Среда для роста пыльцы in vitro , содержащая сахара, такие как раффиноза, часто дает лучший рост, чем среда с более простым дисахаридом сахарозой. Интересно, что пыльца также метаболизирует лактозу (рис.2), факт, о котором сообщают многие рабочие. Пыльцевые трубки сосны образуют крахмал при выращивании на лактозо-агаре [19]. Способность пыльцы сосны метаболизировать радиоактивную лактозу увеличивалась, если пыльца изначально выращивалась с галактозой [22]. Фермент, который гидролизует лактозу, α-галактозидаза, по-видимому, индуцируется, активируется или, по крайней мере, повышается активность в пыльце, предварительно обработанной галактозой. Это увеличение способности метаболизировать лактозу не происходит, когда пыльца сосны прорастает только на лактозе. Это говорит о том, что галактоза является естественным субстратом и усваивается легче, чем лактоза; последний просто гидролизуется по α-галактозидной связи.Таким образом, не только пыльца может метаболизировать неэндогенные сахара, но экзогенно поступающие сахара могут влиять на уровни или типы ферментов, образующихся при прорастании пыльцы.

    Циклотолы представляют собой интересную группу соединений, которые метаболически часто связаны с сахарами. Миоинозитол часто встречается в пыльце в виде свободного соединения; он также встречается в виде фосфоинозитола. Увеличение содержания инозитола происходит по мере прорастания пыльцы и гидролиза фосфатидов до свободного инозитола. Другие циклиты, выделенные из пыльцы, включают пинит и секвойитол.Последние два появляются только в следовых количествах. В пыльце инозитол является не просто кофактором фермента, как это обычно предполагается, но и может входить в состав пектинов при прорастании [21, 23].

    Пентозные сахара, рибоза и дезоксирибоза, выделенные в виде свободных сахаров из пыльцы, вероятно, являются продуктами гидролиза нуклеиновых кислот. Некоторые сахара также встречаются в ассоциации с белками и липидами пыльцы.

    Polysacharide Определение и примеры — Биология онлайн-словарь


    Revice By: Todd Smith, Phd

  • 7

    Phd

    Noun

    Neon

  • 6 множественное число: полисахариды Polysacharids
    Pol · Y · SAC · CHA · Ride, ˌpɒlɪsækɹaɪd
    из группы полимерных углеводов, образованных длинными цепями повторяющихся звеньев, связанных между собой гликозидными связями

    Терминология

    Термин полисахарид этимологически означает полисахариды .Сахарид относится к единице структуры углеводов. Таким образом, полисахарид представляет собой углевод, состоящий из многих сахаридов, то есть более десяти (моно)сахаридных звеньев.

    Обзор

    Углеводы представляют собой органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, обычно в соотношении 1:2:1. Они являются одним из основных классов биомолекул. Они являются важным источником энергии. Они также служат структурными элементами. В качестве питательных веществ их можно разделить на две основные группы: простые углеводы и сложные углеводы .Простые углеводы, иногда называемые просто сахаром , легко усваиваются и служат быстрым источником энергии. Сложные углеводы (такие как целлюлоза, крахмал, хитин и гликоген) требуют больше времени для переваривания и метаболизма. Они часто богаты клетчаткой и, в отличие от простых углеводов, с меньшей вероятностью вызывают скачки уровня сахара в крови.

    Характеристики полисахаридов

    Полисахариды характеризуются следующими химическими свойствами: (1) не сладкие на вкус, (2) многие из которых нерастворимы в воде, (3) не образуют кристаллов при высушивании, (4) компактны и не осмотически активен внутри клеток, (5) может быть экстрагирован с образованием белого порошка, и (6) общая химическая формула C x (H 2 O) y .

    Полисахариды состоят из водорода, углерода и кислорода, как и другие формы углеводов. Отношение атомов водорода к атомам кислорода часто составляет 2:1, поэтому их также называют гидратами углерода . Общая химическая формула полисахаридов: (C 6 H 10 O 5 ) n . Из-за наличия углерода и ковалентных связей С-С и С-Н они считаются органическими соединениями, подобными другим углеводам.

    Полисахариды отличаются от олигосахаридов и дисахаридов количеством присутствующих моносахаридных звеньев. Дисахариды состоят только из двух моносахаридов. Олигосахариды содержат более двух моносахаридов. Термин олигосахарид обычно используется для описания относительно более коротких цепей, чем полисахариды. Полисахариды представляют собой тип биологической макромолекулы, состоящей из нескольких моносахаридных звеньев.

    Существуют различные формы полисахаридов. Их структура колеблется от простой линейной до более сложной, сильно разветвленной формы.Многие из них гетерогенны . В зависимости от состава они могут быть аморфными или нерастворимыми в воде .

    Синтез дегидратации

    Химический процесс соединения моносахаридных звеньев называется синтезом дегидратации , так как он приводит к выделению воды в качестве побочного продукта. Одним из способов синтеза полисахарида является реакция конденсации , поскольку она включает соединение субъединиц с образованием довольно конденсированного соединения с сопутствующим высвобождением или потерей воды.

    Гидролиз

    Гидролиз — это процесс превращения полисахарида в простые моносахаридные компоненты. В то время как реакция конденсации включает удаление воды, гидролиз использует молекулу воды. Процесс превращения полисахаридов в моносахариды, в частности, называется осахариванием .
    У человека углеводы (кроме моносахаридов) перевариваются посредством ряда ферментативных реакций. Этими ферментами являются слюнная амилаза , панкреатическая амилаза и мальтаза .Амилаза слюны действует на крахмал и расщепляет его до мальтозы. Следующим местом переваривания углеводов будет тонкий кишечник. Желудок не участвует в переваривании углеводов, так как желудочный сок угнетает активность слюнной амилазы. Таким образом, следующей фазой переваривания углеводов будет тонкая кишка.
    Когда частично переваренные углеводы достигают тонкой кишки, поджелудочная железа выделяет панкреатический сок, который включает панкреатическую амилазу .Этот фермент воздействует на частично переваренные углеводы, расщепляя их на простые сахара. Щеточная каемка тонкой кишки высвобождает пищеварительные ферменты, такие как изомальтаза , мальтаза , сахараза и лактаза . Изомальтаза переваривает полисахариды в альфа-1-6-связях и превращает альфа-предельный декстрин в мальтозу. Мальтаза расщепляет мальтозу (дисахарид) на две единицы глюкозы. Сахараза и лактаза расщепляют сахарозу и лактозу соответственно до моносахаридных составляющих.Эпителиальные клетки щеточной каймы тонкой кишки поглощают моносахариды. Глюкоза и галактоза попадают внутрь кишечной клетки (энтероцита) посредством активного транспорта с использованием переносчиков глюкозы (GluT). Фруктоза также поглощается с помощью GluT, но способ транспорта еще не ясен (будет ли это активный или пассивный транспорт). Энтероциты высвобождают моносахариды в капилляры за счет пассивного транспорта (в частности, за счет облегченной диффузии). Затем простые сахара транспортируются из кровотока в клетки других тканей, особенно в печень.Глюкоза в крови может использоваться организмом для производства АТФ. В противном случае он транспортируется в печень вместе с галактозой и фруктозой (которые в значительной степени превращаются в глюкозу) для хранения в виде гликогена.
    Оставшиеся углеводы, не всосавшиеся в тонкой кишке, попадают в толстую кишку. Кишечная флора в толстой кишке метаболизирует их анаэробно (например, ферментация). Таким образом, это приводит к образованию газов (например, водорода, CO 2 и метана) и жирных кислот, таких как ацетат и бутират, которые немедленно метаболизируются в организме.Газы, в свою очередь, выделяются при их выдыхании, отрыжке ( отрыжка ) или метеоризме.

    Гликогенез

    Гликогенез — это метаболический процесс производства гликогена из глюкозы для хранения. Процесс происходит в основном в клетках печени и мышц в ответ на высокий уровень глюкозы в кровотоке. Короткие полимеры глюкозы, особенно экзогенная глюкоза , превращаются в длинные полимеры для хранения внутри клеток. Когда организму требуется метаболическая энергия, гликоген расщепляется на субъединицы глюкозы в процессе гликогенолиза .Таким образом, гликогенез является процессом, противоположным гликогенолизу.

    Гликогенолиз

    Гликогенолиз — это процесс расщепления накопленного в печени гликогена с образованием глюкозы для использования в энергетическом обмене. Накопленный в клетках печени гликоген расщепляется на предшественники глюкозы. Одна молекула глюкозы отрезается от гликогена и превращается в глюкозо-1-фосфат , который, в свою очередь, превращается в глюкозо-6-фосфат , способный вступать в гликолиз.

    Гликозилирование

    Как и олигосахариды, некоторые полисахариды могут служить гликанами в некоторых гликоконъюгатах. Однако олигосахариды чаще являются углеводным компонентом, чем полисахариды. Гликозилирование — это процесс, при котором гликан ферментативно присоединяется к белку, липиду или другой органической молекуле. Пошаговые процессы гликозилирования различаются в зависимости от типа гликозилирования. Например, гликозилирование, связанное с N , происходит, когда гликан присоединен к атому азота остатка аспарагина или аргинина белка.И наоборот, O -связанное гликозилирование представляет собой процесс, при котором O -связанные гликаны присоединяются к гидроксильному кислороду сериновых, треониновых, тирозиновых, гидроксилизиновых или гидроксипролиновых боковых цепей белка. Это также может быть процесс, при котором O -связанные гликаны присоединяются к кислороду липидов. Существуют и другие формы гликозилирования, такие как C -связанный (т.е. гликан, присоединенный к углероду), P -связанный (т.е. гликан с фосфором) и S -связанный (гликан с серой).

    Классификация полисахаридов

    Полисахариды могут представлять собой гомополисахарид или гетерополисахарид в зависимости от их моносахаридных компонентов. Гомополисахарид (также называемый гомогликаном) состоит только из одного типа моносахаридов, тогда как гетерополисахарид (также называемый гетерогликаном) состоит из разных типов моносахаридов.
    В зависимости от их функции полисахариды могут быть классифицированы как запасные или структурные полисахариды.Запасные полисахариды – это те, которые используются для хранения. Например, растения хранят глюкозу в виде крахмала. Животные запасают простые сахара в виде гликогена. Структурные полисахариды представляют собой углеводы, играющие структурную роль. У растений есть целлюлозы, которые представляют собой полимеры повторяющихся звеньев глюкозы, соединенных бета-связями. Некоторые животные производят хитин, который служит структурным компонентом, например, экзоскелета.

    Примеры полисахаридов

    Типичными примерами полисахаридов являются целлюлоза, крахмал, гликоген и хитин. Целлюлоза представляет собой полисахарид, состоящий из линейной цепи β (1→4) связанных звеньев D-глюкозы: (C 6 H 10 O 5 ) n . Крахмал представляет собой полисахаридный углевод (C 6 H 10 O 5 ), состоящий из большого количества моносахаридных единиц глюкозы, соединенных вместе гликозидными связями, особенно в семенах, луковицах и клубнях. Гликоген представляет собой разветвленный полимер глюкозы, который в основном вырабатывается в клетках печени и мышц и функционирует как вторичное долговременное хранилище энергии в клетках животных. Хитин представляет собой полимер азотсодержащего полисахарида (C 8 H 13 O 5 N)n, обеспечивающий жесткое защитное покрытие или структурную поддержку у некоторых организмов. Он входит в состав клеточных стенок грибов и экзоскелета насекомых. Другими примерами дисахаридов являются каллоза, хризоламинарин, ксилан, маннан, фукоидан, галактоманнан, арабиноксилан.

    Биологическое значение

    Полисахариды, как и другие углеводы, являются основным источником энергии и, следовательно, одним из основных пищевых компонентов.Животные потребляют их для получения моносахаридов, которые они могут использовать для синтеза АТФ. АТФ представляют собой химическую энергию, биологически синтезируемую посредством аэробного и анаэробного дыхания. Глюкоза является наиболее распространенной формой моносахарида, которую клетка использует для синтеза АТФ посредством фосфорилирования на уровне субстрата (гликолиз) и/или окислительного фосфорилирования (с участием окислительно-восстановительных реакций и хемиосмоса). И одним из источников глюкозы является углеводсодержащая диета. Слишком много углеводов в рационе может привести к проблемам со здоровьем.Постоянно высокий уровень сахара в крови может в конечном итоге привести к сахарному диабету. Кишечнику также потребуется приложить больше усилий, чтобы их переварить. Например, слишком много фруктозы может привести к нарушению всасывания в тонком кишечнике. Когда это происходит, неабсорбированная фруктоза, транспортируемая в толстую кишку, может быть использована кишечной флорой для ферментации. Это может привести к желудочно-кишечной боли, диарее, метеоризму или вздутию живота.
    Растения хранят избыток глюкозы в виде крахмала. Таким образом, есть растения, которые собирают, чтобы использовать крахмал для приготовления пищи и промышленных целей.Животные хранят углеводы в форме гликогена, поэтому, когда организму требуется больше глюкозы, глюкоза может быть извлечена из этого запаса посредством процесса гликогенолиза . Полисахариды также необходимы в живых организмах, поскольку они служат структурным компонентом биологических структур, таких как целлюлоза и хитин. Растительная целлюлоза собирается для ее разнообразного использования в промышленности.

    Морфологические

    • Древнегреческий πολύς ( ПОЛЮС , что означает «много) + сахаридов

    Синонимы

    • polysaccharose
    • polysaccharid

    Связанные термины

    Сравнить

    Смотрите также

     

    Примечания

    Дополнительную информацию об углеводах и их роли в нашем рационе можно найти в учебнике по биологии «Сбалансированная диета — углеводы и жиры».


    © Биология в Интернете. Содержание, предусмотренное и модифицированные БИОГРАКОИМОГИИ Онлайн редакторы


    Разница моносахарид, дисахарид, полисахарид

    Сводка Сводка
    • Три типа углеводов являются моносахариды, дисахариды и полисахариды
    • Моносахариды являются самыми простыми сахарами. глюкоза. фруктоза и галактоза
    • Дисахариды образуются в результате конденсации, при которой два моносахарида соединяются друг с другом
    • Дисахариды могут быть расщеплены до моносахаридов путем гидролиза
    • Полисахариды, также известные как полимеры, содержат три или более моносахаридов
    • Полисахариды; крахмал, гликоген и целлюлоза важны для накопления энергии и обеспечения поддержки и защиты клеток и целых организмов

    Общие

    Углеводы относятся к четырем основным классам биомолекул наряду с белками, липидами и нуклеиновыми кислотами.Это биологические органические макромолекулы, включающие сахара, крахмалы и волокна. Они состоят из более мелких молекул, называемых мономерами, и обозначаются формулой (CH 2 O) n .

    Из формулы видно, что углеводы содержат три элемента; углерод, азот и кислород, ряд гидроксильных групп (-ОН) и карбонильную группу (С=О).

    • Первые углеводы выполняют полезные функции в клетке, например, являются источником и хранилищем энергии для выполнения различных процессов.Углеводы считаются самым быстрым и основным способом получения энергии. Сахара — это то, что мы едим, чтобы получать энергию, и эти углеводы можно найти, например, в макаронах, рисе и хлебе, а также в рибозе.
    • Во-вторых, сахара дезоксирибозы и рибозы образуют основной структурный каркас ДНК и РНК.
    • В-третьих, углеводные полисахариды играют важную структурную роль в клетке. Например, растительная клетка имеет важную особенность, известную как клеточная стенка, которая придает растительной клетке прочность и жесткость.

    Классификация углеводов

    Моносахариды

    Простейшие формы углеводов называются моносахаридами , которые являются «растворимыми, сладкими на вкус» сахарами. Они представляют собой строительные блоки мономеров, которые соединяются вместе для получения более сложных углеводов. «Моно» относится к одному, а «сахарид» относится к сахарам. Все они имеют формулу (CH 2 O) n , где n может быть числом от 3 до 7. Молекулярные формулы для каждого типа сахара могут быть рассчитаны с использованием общей формулы (CH 2 О) н .

    Отдельные звенья биологических молекул известны как мономеры, а мономеры, соединенные вместе в цепи, известны как полимеры.

    Наиболее распространенный моносахарид известен как глюкоза, шестиуглеродный сахар, формула которого n=6; С 6 Н 12 О 6 . В эукариотических клетках глюкоза играет важную роль в транспорте сахаров в крови и является основным источником энергии при дыхании. Глюкоза находится в кольцевой форме и имеет 2 изомера, называемых α-глюкозой и бета-глюкозой, которые различаются положением гидроксильной (-ОН) группы (рис. 2).α-глюкоза — это когда гидроксильная группа присутствует ниже атома углерода номер 1 в молекуле сахара, а бета-глюкоза — это когда гидроксильная группа присутствует ниже атома углерода.

    Рисунок 2: Молекулярное расположение α-глюкозы и бета-глюкозы

    Изомер – это молекула, имеющая одинаковую химическую формулу, но различное расположение атомов в пространстве

    Дисахариды 90 соединены попарно, образуя дисахарид. В таблице 1 показаны комбинации двух моносахаридов, которые могут быть одинаковыми или разными. Важно помнить эти простые реакции конденсации, обобщенные в таблице 1:

  • 0

    Компонентные моносахариды

  • 0 Роль
  • Мальтоза α-глюкоза и α-глюкоза Источник энергии в прорастающих семенах
    Sucrose α-глюкоза и фруктоза транспортировка в флоэме
    Lactose α-глюкоза и галактоза источник энергии в молоке

    Таблица 1: шоу различные типы дисахаридов, присутствующие моносахариды и роль, которую играет каждый дисахарид

    Глиозидное связывание – конденсация (полимеризация)

    Когда полимер образуется из мономера, происходит реакция конденсации, в результате которой образуется глиозидная связь .Реакция конденсации включает образование воды (H 2 O), поскольку из моносахаридов удаляются один атом кислорода и два атома водорода. Эта ковалентная связь соединяет моносахариды вместе, образуя дисахарид . Номенклатура глиозидных связей зависит от того, между какими атомами углерода находится образующаяся связь. Важное эмпирическое правило состоит в том, чтобы называть атомы углерода на каждом сахаре с ориентацией на 3 часа. Глиозидная связь соединяет вместе образовавшиеся два атома углерода; углерод номер 1 из α-глюкозы соединен с углеродом номер 4.Используя дисахарид, например мальтозу, глиозидная связь образуется между углеродом 1 и углеродом 4 и называется 1,4-глиозидной связью.

    Глиозидная связь – это ковалентная связь (доля электронов), образующаяся между двумя моносахаридами в результате реакции конденсации
    Глиозидная связь – гидролиз (распад)

    Расщепление дисахаридов происходит в результате реакции гидролиза с образованием двух моносахаридов. Это обратная реакция конденсации, а для реакции гидролиза требуется вода (h3O).Химия снова изменится при добавлении воды к дисахариду и разрыве глиозидной связи с образованием двух моносахаридов.

    Роль моносахаридов и дисахаридов

    Как моносахариды, так и дисахариды могут функционировать как субстраты для дыхания, которые расщепляются для получения энергии АТФ. Что делает их полезными, так это большое количество групп основной цепи C-H, которые могут быть легко окислены, что может дать много энергии.

    Тесты на восстанавливающие и невосстанавливающие сахара

    Моносахариды и дисахариды являются восстанавливающими сахарами.Тест на снижение сахара известен как тест Бенедикта. Примером восстанавливающего сахара является мальтоза, а примером невосстанавливающего сахара является дисахарид сахароза. Общий процесс испытания выглядит следующим образом:

    Образец нагревается с реактивом Бенедикта; щелочной раствор сульфата меди, если раствор остается синим, значит, в нем нет редуцирующего сахара
    Если в щелочном растворе образуется нерастворимый осадок оксида меди, и раствор меняет цвет с зеленого на желтый, оранжевого и коричневого на темно-красный.Разница в интенсивности окраски зависит от количества редуцирующего сахара, присутствующего в тестируемом образце.

    Редуцирующий сахар представляет собой сахар по своей структуре и имеет свободное альдегидное или кетоновое тело, которое может действовать как восстановитель.

    Невосстанавливающий агент не содержит альдегида или кетона и не может действовать как восстановитель

    Полисахариды

    Полисахариды, также известные как полимеры, представляют собой длинные сложные цепи многих моносахаридов, которые соединены друг с другом г. .Они образуются в результате серии реакций конденсации и при гидролизе дают более 10 молекул моносахаридов. Их свойства приведены в таблице 2. Их общая формула: (C 6 H 10 O 5 ) n. В отличие от моносахаридов и дисахаридов, полисахариды нерастворимы и не являются сахарами. Это очень большие молекулы (макромолекулы), и их нерастворимость делает их подходящими для хранения.

    Крахмал, гликоген и целлюлоза являются примерами полисахаридов (таблица 3).

    • Крахмал представляет собой полисахарид, обнаруженный во многих частях растительной клетки и образующий гранулы, представляющий собой смесь двух веществ: амилозы и амилопектина.
    • Гликоген является основным продуктом запасания углеводов, присутствующим в организме человека, и хранится в более мелких гранулах, в основном находящихся в печени и мышцах.
    • Целлюлоза — это полисахарид, известный как самая распространенная органическая молекула на Земле, она составляет около 50% всего органического углерода. Структура отличается от крахмала и гликогена и состоит из бета-глюкозы, а не из α-глюкозы.
    Свойства полисахаридов
  • 0
  • Большая молекула не могут распространяться из ячейки
    Нерастворимая молекула не влияет на осмотический баланс клетки
    Компактный 65 Компактный Многое количество энергии, хранящиеся в маленьком пространстве
    , легко сломаны позволяет для каждой доступной энергии

    Таблица 2: Сводка полисахаридов

  • 0
  • 902 00 Волокна 9065
    разветвленные
    0200 разветвленные
    менее разветвленные, чем гликоген
    Характеристика AMYLOSE Amylopectin гликоген целлюлоза
    Найдено в Растения Растения Животные и грибки Растения 80203 Trans зерна крошечные гранулы
    Функция Энергетический магазин Энергетический магазин Энергетический магазин Структурная поддержка
    Базовый мономерный блок α-глюкоза α-глюкоза α-глюкоза -глюкоза
    Тип облигации между мономером 1,4 глиосид 1,4 и 1,6 глиосид 1,4 и 1,6 глиосид 1,4 6 глиосид
    тип цепочки неразветвленные
    спиральные цепи
    короткие и сильно разветвленные длинные, неразветвленные прямые цепи
    без катушек

    Таблица 3: Сравнение целлюлозы с другими полисахаридами амилозы, амилопектин и гликоген

    Ссылки

    [1].https://openstax.org/books/biology-ap-courses/pages/3-2-carbohydrates

    Химические и физические свойства полисахаридов в кулинарии

    Полисахариды


    ЧТО ТАКОЕ САХАРИДЫ?

    Сахариды более известны как углеводы (буквально гидраты углерода). Относительно сложные углеводы известны как полисахариды. Простейшими углеводами являются моносахариды, которые представляют собой небольшие альдегиды и кетоны с прямой цепью с добавлением многих гидроксильных групп, обычно по одной на каждый углерод, кроме функциональной группы. Примеры моносахаридов  включают глюкозу (декстрозу), фруктозу (левулозу) и галактозу. Моносахариды являются строительными блоками дисахаридов (таких как сахароза и лактоза) и полисахаридов (таких как целлюлоза и крахмал).

    ЧТО ТАКОЕ ДИСАХЕРИДЫ?

    Дисахарид образуется, когда два моносахарида (простые сахара) подвергаются реакции конденсации, которая включает отщепление небольшой молекулы, такой как вода, только от функциональных групп.Как и моносахариды, дисахариды растворимы в воде. Три распространенных моносахарида — это сахароза, лактоза и мальтоза.

    «Дисахарид» — одна из четырех химических групп углеводов (моносахарид, дисахарид, олигосахарид и полисахарид).

    ЧТО ТАКОЕ ОЛИГОСАКАРИДА?

    Олигосахарид представляет собой сахаридный полимер, содержащий небольшое количество (обычно от трех до девяти) простых сахаров (моносахаридов).Олигосахариды могут выполнять множество функций; например, они обычно обнаруживаются на плазматической мембране клеток животных, где они могут играть роль в межклеточном узнавании.

    ЧТО ТАКОЕ ПОЛИСАКАРИДА?

    Полисахариды представляют собой полимерные углеводные структуры, образованные из повторяющихся звеньев либо моносахаридов (например, глюкоза, фруктоза, галактоза), либо дисахаридов (например, сахароза, лактоза), соединенных вместе гликозидными связями. По строению они варьируются от линейных до сильно разветвленных.Примеры включают запасные полисахариды, такие как крахмал и гликоген, и структурные полисахариды, такие как целлюлоза и хитин. Полисахариды содержат более десяти моносахаридных звеньев. Определения того, насколько большим должен быть углевод, чтобы попасть в категории полисахаридов или олигосахаридов, варьируются в зависимости от личного мнения.

    Амилоза представляет собой линейный полимер  глюкозы, в основном связанный альфа-связями (1->4)  (см. выше). Он может состоять из нескольких тысяч единиц глюкозы.Это один из двух компонентов крахмала, второй – амилопектин. Амилопектин представляет собой разветвленный полимер молекулы глюкозы (см. ниже).


    Разветвленный полимер амилозы

    Полисахариды имеют общую формулу C x (h3O) y , где x обычно представляет собой большое число от 200 до 2500. Учитывая, что повторяющиеся звенья в основной цепи полимера часто представляют собой шестиуглеродные моносахариды, общая формула также может быть представлен как (C6h20O5) n , где 40

    ЧТО ТАКОЕ ЦЕЛЛЮЛОЗА?

    Целлюлоза – это пример структурного   полисахарида. Он используется в клеточных стенках растений и других организмов и считается самой распространенной органической молекулой на Земле. Целлюлоза образуется, когда молекулы бета-глюкозы соединяются с образованием полимера, подобно тому, как амилоза образуется в виде полимера из альфа-глюкозы.

    У людей, в отличие от коров, в кишечнике нет необходимых бактерий, которые вырабатывают ферменты (целлюлазы), которые могут расщеплять связи 1–4 бета-глюкозы.Таким образом, мы не можем расщепить целлюлозу на составляющие ее молекулы глюкозы, как это происходит с крахмалом. Несмотря на то, что эти сложные углеводы не перевариваются, они обеспечивают человека важными диетическими элементами, называемыми пищевыми волокнами. Пищевые волокна улучшают пищеварение среди других преимуществ. Основное действие пищевых волокон заключается в изменении характера содержимого желудочно-кишечного тракта и изменении способа всасывания других питательных веществ и химических веществ. Растворимая клетчатка связывается с желчными кислотами в тонком кишечнике, что снижает вероятность их попадания в организм; это, в свою очередь, снижает уровень холестерина в крови.Растворимая клетчатка также ослабляет усвоение сахара, снижает реакцию сахара после еды, нормализует уровень липидов в крови и после ферментации в толстой кишке производит короткоцепочечные жирные кислоты в качестве побочных продуктов. Узнайте больше о разнице между молекулами альфа- и бета-D-глюкозы. Примечание. Целлюлоза не разветвляется — это полимер с прямой цепью. Кроме того, из-за водородных связей между молекулами он может образовывать очень жесткие волокна.

    ПОЧЕМУ ЦЕЛЛЮЛОЗА ЖЕСТКАЯ, А АМИЛОЗА НЕ ЖЕСТКАЯ?

    В целлюлозе единицы глюкозы связаны между собой (1->4) гликозидными связями.Из-за бета-связей в целлюлозе существует некоторая внутримолекулярная водородная связь, которая, по-видимому, удерживает соседние единицы глюкозы на одной линии.

     

    Целлюлоза не разветвляется и представляет собой полимер с прямой цепью. Однако из-за водородных связей между молекулами он может образовывать очень жесткие волокна (см. трехмерную структуру целлюлозы). Поскольку каждая молекула целлюлозы плоская, они могут располагаться друг над другом.При укладке в клеточные стенки растений целлюлозы они образуют фибриллы.

    Углеводы


    УГЛЕВОДЫ

    На Земле примерно 92 природных элемента, но что интересно, только 4 (кислород, углерод, водород и азот) составляют около 96% массы человеческого тела. Эти элементы объединяются, образуя поддерживающие жизнь биомолекулы, которые можно разделить на четыре группы: углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты.Углеводы, белки и липиды используются клетками в качестве строительных блоков для клеток или для получения энергии, а нуклеиновые кислоты являются основой генетического материала. Углеводы являются наиболее распространенными биомолекулами. Каждый год Земля превращает более 100 миллиардов метрических тонн CO 2 и H 2 O в углеводы. Если бы нам нужно было определить самую важную углеводную молекулу на планете с точки зрения ее способности поддерживать жизнь, мы бы, несомненно, выбрали моносахаридную глюкозу.Без глюкозы почти вся живая жизнь, какой мы ее знаем, не могла бы существовать.

    Существует три основных класса углеводов; моносахариды , дисахариды, и полисахариды . Эта классификация основана на количестве субъединиц, составляющих молекулу. Название «сахарид» происходит от греческого слова, означающего сахар. Моносахариды представляют собой простейшую форму углеводов и состоят из одной молекулы или субъединицы. Дисахариды состоят из два моносахарида связаны вместе, а полисахариды состоят из 3 или более моносахаридов, связанных вместе.Теперь мы рассмотрим каждый из этих типов углеводов.

    МОНОСАХАРИДЫ

    Моносахариды (моно = один, сахарид = сахар) являются основными субъединицами углеводов. Они содержат от 3 до 7 атомов углерода и имеют общую формулу (CH 2 O) n , где n находится в диапазоне от 3 до 7 (5 или 6 являются наиболее распространенными). Например, если n = 6, формула моносахарида будет C 6 H 12 O 6 , а если n = 5, формула будет C 5 H 10 O 5. Надеюсь, очевидно, что моносахариды содержат значительное количество кислорода, по одному на каждый углерод в молекуле. Углеводы имеют самое высокое отношение кислорода к углероду среди всех важных органических молекул. Общие моносахариды включают: глюкозу , фруктозу, галактозу, рибозу и дезоксирибозу . Обратите внимание, что название каждого из этих сахаров заканчивается суффиксом -ose. Этот суффикс -ose означает полный, в частности, полный кислорода. Названия большинства сахаров заканчиваются этим суффиксом.

    Структуры трех распространенных моносахаридов показаны на рисунке ниже. Обратите внимание, что молекулы могут существовать в двух различных формах. Когда они находятся в сухом или порошкообразном состоянии, они существуют в виде линейной молекулы (вверху), но при растворении в воде они принимают кольцевую форму с кислородом, являющимся одним из членов кольца (внизу). Поскольку все молекулы в нашем организме существуют в виде водных растворов, кольцевая форма — это то, как мы находим моносахариды в организме. Обратите также внимание, что все три из этих соединений имеют 6 атомов углерода, следовательно, они имеют одинаковую молекулярную формулу C 6 H 12 O 6 .Однако их структурные формулы различны (см. рисунок ниже). Молекулы, имеющие одинаковую молекулярную формулу, но разные структурные формулы, называются изомерами. Несмотря на то, что каждый из них имеет 6 атомов углерода, 12 атомов водорода и 6 атомов кислорода, они обладают очень разными биологическими свойствами из-за различных структурных форм. Например, существуют специфические переносчики, способные доставлять в клетку глюкозу, но не транспортирующие фруктозу.

    Глюкоза, также называемая декстрозой, является преобладающим сахаром в нашей крови.Когда мы говорим об уровне сахара в крови, мы на самом деле говорим об уровне глюкозы в крови. Мы получаем глюкозу в основном в результате переваривания дисахаридов и полисахаридов. Как только эти углеводы расщепляются до глюкозы в тонком кишечнике, глюкоза всасывается в кровь и транспортируется к различным органам тела. Там он может метаболизироваться тканями, чтобы обеспечить топливо для клеточного метаболизма, или, если он не нужен немедленно для метаболизма, он может храниться в виде гликогена (подробнее об этом сложном углеводе позже) в печени и мышцах или превращаться в триглицериды. (жир) и хранится в жировых клетках.Когда уровень глюкозы в крови становится низким (как это происходит в постное воскресенье), гликоген в печени может расщепляться, чтобы высвободить глюкозу в кровь, или организм может фактически создавать новые молекулы глюкозы из белков в процессе, называемом глюконеогенез.

    Другими моносахаридами, о которых нам следует знать, являются фруктоза и галактоза (6 углеродных сахаров или гексоз ), которые являются субъединицами важных дисахаридов. Также рибоза и дезоксирибоза (5 углеродных сахаров или пентоз ), которые являются важными компонентами нуклеиновых кислот.

    Изображение создано MG, 2013

    На изображении выше показаны линейная и кольцевая структуры трех распространенных моносахаридов. Все они имеют одинаковую молекулярную формулу (C 6 H 12 O 6 ), но имеют разную структуру (красный цвет) и поэтому являются изомерами друг друга.

    ДИСАХАРИДЫ

    Дисахариды (Di = 2, сахарид = сахар) образуются при соединении двух молекул моносахаридов.Как показано на рисунке ниже, когда два моносахарида соединяются вместе, одним из продуктов реакции является вода. Поскольку вода удаляется, чтобы связать субъединицы вместе, реакция называется реакцией синтеза дегидратации . Это распространенный тип реакции синтеза, который мы снова увидим, когда узнаем об образовании липидов и белков.

    Изображение создано MG, 2013

    Реакция синтеза дегидратации объединяет два моносахарида (глюкозу) с образованием дисахарида (мальтозы).

    Мы обсудим три важных дисахарида; сахароза, лактоза и мальтоза . Во всех трех этих дисахаридах глюкоза является одним из составляющих их моносахаридов. На рисунке ниже показана структура этих дисахаридов, а в таблице 1 приведены их характеристики.

    Изображение создано MG, 2013

    На изображении выше показаны структуры трех распространенных дисахаридов.Все они содержат глюкозу в качестве одной из своих субъединиц, разница между тремя состоит во второй субъединице.

    Таблица 1. Характеристики трех распространенных дисахаридов.

    Имя

    Комбинированные моносахариды

    Пищевая ценность

    Сахароза

    Глюкоза + Фруктоза

    Самый распространенный диетический дисахарид.Естественно содержится в свекольном и тростниковом сахаре, коричневом сахаре, кленовом сиропе и меде. Вы знаете его как столовый сахар.

    Лактоза

    Глюкоза + Галактоза

    Содержится в молочных продуктах.Это наименее сладкий из дисахаридов.

    Мальтоза

    Глюкоза + глюкоза

    Содержится в пищевых продуктах, включая сухие завтраки, прорастающие семена и пиво.

    Только моносахариды могут всасываться из пищеварительного тракта в кровь, поэтому, чтобы попасть в организм, дисахариды должны сначала расщепляться до своих моносахаридных субъединиц. В тонком кишечнике есть специфические ферменты для каждого из них: сахараза для переваривания сахарозы, лактаза для переваривания лактозы и мальтаза для переваривания мальтозы. Реакция переваривания по существу обратна реакции синтеза дегидратации, т.е.е. вода добавляется обратно в связь, чтобы разорвать ее. Этот тип реакции называется реакцией гидролиза . На рисунке ниже показан пример реакции гидролиза. Поскольку дисахариды легко перевариваются и быстро всасываются в кровь, их вместе с моносахаридами часто называют простыми сахарами .

    Изображение создано студенткой BYU-I Ханной Краудер, 2013 г.

    На изображении выше показана реакция гидролиза.Связи между мономерами в полимере могут быть разрушены ферментативным добавлением воды к связям.

    Возможно, вы знаете кого-то, у кого непереносимость лактозы, или у вас самих может быть непереносимость лактозы. Большинство млекопитающих не потребляют молоко, когда становятся взрослыми, и им больше не нужен фермент для переваривания лактозы, поэтому организм перестает вырабатывать фермент. Если лактоза не расщепляется на моносахаридные субъединицы, она не может всасываться и попадает в толстую кишку. Бактерии, живущие в толстом кишечнике, любят лактозу и начинают ее есть.К сожалению, когда они едят много лактозы, они производят много газа. Кроме того, лактоза втягивает воду в толстую кишку за счет осмоса. Симптомы непереносимости лактозы включают вздутие живота, диарею, спазмы в животе, метеоризм (газ) и тошноту. Симптомы связаны с тем, что непереваренная лактоза попадает в толстую кишку. Во всем мире около 75% взрослого населения в той или иной степени страдают непереносимостью лактозы, однако заболеваемость сильно различается от страны к стране (см. рисунок ниже).Как правило, наименьшую заболеваемость имеют северные европейцы и их потомки, в основном из-за того, что в их культуре крупный рогатый скот и козы были давно одомашнены и молочные продукты от этих животных остаются важным источником питания. Хотя это и не изображено на картах, племена масаи в Восточной Африке также демонстрируют низкую заболеваемость непереносимостью лактозы, что также объясняется их традицией выращивания крупного рогатого скота и коз для производства молочных продуктов.

    Заболеваемость непереносимостью лактозы во всем мире.Изображение загружено с Викисклада, декабрь 2013 г.: Автор: NmiPortal; Сайт: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Worldwide_prevalence_of_lactose_intolerance_in_recent_populations.jpg; Лицензия: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported


    ПОЛИСАХАРИДЫ

    Полисахариды представляют собой длинные цепи моносахаридных субъединиц, связанных друг с другом посредством реакций синтеза дегидратации. Эти цепи могут насчитывать от трех субъединиц до тысяч.Полисахариды — это то, что мы называем сложными углеводами . В зависимости от их функции полисахариды могут быть классифицированы либо как запасные, либо как структурные молекулы. Запасные полисахариды включают крахмал и глюкоген. Крахмал представляет собой большой полимер субъединиц глюкозы и форму хранения глюкозы в растениях. Источники включают семена, зерна, кукурузу, бобы, картофель и рис.

    На самом деле существует два типа крахмала: амилоза и амилопектин. Амилоза представляет собой длинную неразветвленную цепь субъединиц глюкозы. Амилопектин, с другой стороны имеет разветвленную структуру (см. рисунок ниже). Именно пропорция каждой формы крахмала в конкретной пище определяет ее способность к перевариванию. Продукты с большим количеством амилопектина быстро перевариваются и всасываются, в то время как продукты с более высоким уровнем амилозы расщепляются медленнее.

    Гликоген представляет собой запасную форму углеводов у животных.Гликоген, как и крахмал, представляет собой полимер субъединиц глюкозы. По структуре он похож на амилопектин, но еще более разветвлен. Мы храним гликоген в основном в печени и скелетных мышцах. Гликоген в скелетных мышцах может быть истощен всего за 1 час интенсивной тренировки. С другой стороны, во время голодания гликогена в печени хватит на 12-24 часа. То дрожащее чувство, которое вы испытываете в конце поста в постное воскресенье, во многом связано с истощением ваших запасов гликогена.

    Изображение создано MG, 2013

    На изображении выше показано разветвление молекулы полисахарида.

     

    Изображение создано студенткой BYU-I Ханной Краудер, 2013 г.

    На этом изображении выше показаны различные степени разветвления амилозы, амилопектина и гликогена.

     

    Изображение создано студенткой BYU-I Ханной Краудер, 2013 г.

    Еще один рисунок, изображающий уровни ветвления крахмала, гликогена и целлюлозы.

    Разветвленная структура гликогена позволяет легко расщеплять ферменты в организме, высвобождая глюкозу, чтобы ее можно было использовать для получения энергии. Гликоген, хранящийся в мышцах, обеспечивает энергию, необходимую мышцам для упражнений, особенно высокоинтенсивных и выносливых. Гликоген, хранящийся в печени, используется для снабжения энергией других тканей, таких как нейроны нервной системы.

    Важным структурным полисахаридом является целлюлоза .Целлюлоза является важной структурной молекулой растений и обеспечивает клетчаткой , которая необходима нам в нашем рационе. Целлюлоза представляет собой полимер глюкозы. Однако, в отличие от крахмалов и гликогена, у нас нет ферментов для переваривания целлюлозы. Это связано с разницей в конфигурации связей между мономерами глюкозы (см. рисунок ниже). Целлюлоза образует структурные компоненты клеточных стенок растений. Его особенно много в листовых овощах и цельнозерновых продуктах. Хотя мы не можем переваривать целлюлозу для получения энергии, она обеспечивает объем стула и может снизить риск некоторых заболеваний, таких как дивертикулярная болезнь и рак толстой кишки.

    Изображение создано MG, 2013

    На изображении выше показано связывание мономеров глюкозы в целлюлозе. Обратите внимание, что конфигурация отличается от крахмала и гликогена (см. рисунок выше). У нас нет ферментов для расщепления связей в целлюлозе.

    Изображение создано студенткой BYU-I Ханной Краудер, 2013 г.

    ЗАПИСКА О ЗДОРОВЬЕ

    Можно с уверенностью сказать, что углеводы являются важной частью здорового питания, хотя некоторые углеводы полезнее других.Когда мы потребляем простые сахара, они быстро усваиваются, и уровень сахара в крови быстро повышается. Это, в свою очередь, приводит к секреции большого количества инсулина с последующим быстрым падением уровня сахара в крови. Это, вероятно, не идеально. Действительно, недавнее исследование 1 показало, что употребление всего одного сладкого безалкогольного напитка в день увеличивает риск развития ишемической болезни сердца у мужчин на 20%. Также было показано, что потребление безалкогольных напитков с сахаром увеличивает частоту ожирения, что увеличивает риск диабета 2 типа.С другой стороны, сложные углеводы, содержащиеся в цельнозерновых продуктах, имеют положительную пользу для здоровья.

    Одной из актуальных тем, вызывающих повышенный интерес, является вопрос о кукурузном сиропе с высоким содержанием фруктозы. Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы производится из кукурузного крахмала, который представляет собой полимер глюкозы. Крахмал гидролизуется для отделения мономеров глюкозы, а затем подвергается химической обработке для превращения части глюкозы во фруктозу. Большинство кукурузных сиропов с высоким содержанием фруктозы содержат 55% фруктозы и 45% глюкозы. Фруктоза обрабатывается организмом иначе, чем глюкоза.В то время как глюкоза может проникать почти во все клетки организма (некоторым клеткам требуется небольшая помощь инсулина для усвоения глюкозы), фруктоза метаболизируется почти исключительно в печени. Кажется, появляется все больше доказательств того, что кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы может быть вреден для нас. В недавнем исследовании на крысах, сравнивающем кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы и сахарозу, крысы, потреблявшие кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы, имели больший прирост веса, повышенное количество висцерального жира (жир вокруг органов брюшной полости) и повышение уровня циркулирующих триглицеридов. 2 (триглицериды являются основным компонентом жира в наших жировых клетках).Хотя есть те, кто до сих пор утверждает, что кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы не хуже для вас, чем сахароза, растущее количество доказательств, кажется, говорит об обратном. Итак, в следующий раз, когда вы сядете за стакан холодного спрайта, подумайте о том, что вы делаете со своим телом.

    Каталожные номера

    1. Koning, L. de, et al. Потребление подслащенных напитков, случаи ишемической болезни сердца и биомаркеры риска у мужчин. Тираж (он-лайн) 12 марта 2012 г.

    3.Бокарсли, М.Е. и соавт. Кукурузный сироп с высоким содержанием фруктозы вызывает признаки ожирения у крыс: повышенная масса тела, судьба тела и уровни триглицеридов. Фармакология, биохимия и поведение. 97:101-106-2012

    **Вы можете использовать кнопки ниже, чтобы перейти к следующему или предыдущему чтению в этом модуле**

    Распечатать эту страницу .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    2015-2019 © Игровая комната «Волшебный лес», Челябинск
    тел.:+7 351 724-05-51, +7 351 777-22-55 игровая комната челябинск, праздник детям челябинск