Lastnosti ogljikovih hidratov. Funkcije in lastnosti ogljikovih hidratov: table

V divjih živali so pogoste, veliko snovi, katerih pomen je težko preceniti. Na primer, to vključuje ogljikove hidrate. So izredno pomembna kot vir energije za živali in ljudi, ter nekatere lastnosti ogljikovih hidratov, da jih nepogrešljiva surovina za industrijo.

Kaj je to?

To vse snovi struktura , ki se lahko opiše s splošno formulo Cn _(H2O) m. So zelo biološkega pomena, ki igrajo ključno vlogo v življenju mnogih živih bitij.

Ime te skupine znanstvenikov, ki so prišli, potem ko je bila začetna analiza snovi je, da vsebuje. Potem pa je bilo ugotovljeno, da so njihove glavne sestavine ogljika in vode. Kasneje je bilo ugotovljeno, da je naslov izkazalo, da je zelo natančen, saj lastnosti ogljikovih hidratov, tako da v njej je razmerje vodika in kisika atomi povsem identičen tistemu v vodi. Preprosto povedano, je eden izmed kisika, dva atoma vodika. Prvič, ko je ruska različica imena je bila predlagana leta 1844, ki ga profesor K. Schmidt.

nekateri dodatki

Če malo spremeniti navedeni formuli, izgovorijo «n» v oklepaju, bo izraz nekoliko drugačna: glej _(H2O) n. Mogoče, da ne bi moglo biti bolje odraža bistvo "premoga - voda" ime.

Do sedaj so znanstveniki trdno ugotovljeno, da obstajajo številne snovi, ki imajo lastnosti ogljikovih hidratov, vendar ne povsem ustrezajo formuli, ki nas je opisan. In ker je v tuji literaturi lahko en pogosto naletimo na besedo "glicidil", ki je sodobna sinonim za 1844, ki ni bila povsem točna.

preprosta razvrstitev

Vse ogromno razred materialov, lahko razdelimo v dve skupini: enostavne in kompleksne glicidil. Kakšne so lastnosti ogljikovih hidratov, ki se pojavljajo v njih? Pravzaprav so prav tako ni zelo zapleten:

• Preproste snovi so tiste skupine, ki niso predmet hidrolizi s posledično tvorbo drugih ogljikovih hidratov. Glavna razlika je, da je število atomov kisika v njihovi strukturi še vedno enako število atomov ogljika. Klicali so monosaharidi.
• Skladno s tem je definicija "kompleks" vključuje vse tiste glicidil, ki se razgrajujejo s hidrolizo, da se tvori množico enostavnih ogljikovih hidratov. Seveda imajo razmerje atomov kisika in ogljika različno. Klicali disaharid. Zelo pomembno vlogo v naravi igre je kompleksni ogljikovi hidrati, seznam katerih smo deloma prisotne v članku.

Poleg tega obstaja še ena razvrstitev, v kateri so ogljikovi hidrati razdeljene v tri skupine. Tukaj so:

• Monosaharidi.
• Oligosaharidi.
• Polisaharidi.

V spodnji tabeli so ogljikovi hidrati bo zagotovo pomagalo, da se ukvarjajo s svojimi velikimi razlikami.

mono- (Molekula 1)	oligo (<10 molekule)	poli- (> 10 molekule)
Aldoze, ketozo	Samo ni vključila disaharide, trisaharidov, in tako naprej. D.	Obstajata dve vrsti: Gomopolisaharidy. Heteropolisaharidi. Iz imena lahko razumeti, da so notranji molekularna struktura teh dveh vrst precej drugačna

Seveda, imamo Dokazano je kratka miza ogljikovih hidratov, vendar je njegov obseg je preprosto nemogoče, da se prilega vse posebne lastnosti, ki so značilne za nekatere člane tega širokega razreda. Tako smo analizirali glavne skupine, vsaka posebej izdelati na nekatere lastnosti posameznika, najpogostejše snovi. Torej, kaj so ogljikovi hidrati razredi?

monosaharidi

Imejte v mislih, da vsi spadajo v kategorijo trdne snovi, zlahka lahko prenesli v kristalnem stanju. So zelo higroskopičen, dobro topen v vodi, da se tvori sirup. izberite v obliki kristalov, je zelo težko. Njihove rešitve so nevtralne reakcije, pogosto sladkoben okus. Intenzivnost Okus je drugačen: na primer, fruktoza približno 3-3,5-krat slajši najpogostejši glukoze.

Na strukturni obliki

Vse te snovi - spojine s bifunkcionalne strukture, sestave, ki nujno vključuje skelet ogljika, karbonilno skupino in več hidroksil. Če vloga karbonilne skupine deluje aldehidno skupino, snov, imenovana aldozo. Zato je v primeru ketonskih "rep", se imenujejo ketozo.

Ker je narava teh snovi zelo pogosti, jih lahko najdemo tako v prostem stanju, in v obliki anhidridne oblik. Na splošno, skoraj vsi kompleksnih ogljikovih hidratov v različnih stopnjah, so anhidridi enostavnih sladkorjev, ki jih preprosto pridobljeni z odvzemom nekaj (ali ena) vodnih molekul (predpono "en" - ne).

Glukoza je najbolj tipičen predstavnik

Formula najbolj tipičen predstavnik skupine - C ₆ H ₁₂ O _6. Zelo pogosto so ti ogljikovi hidrati v rastlinskih celicah. To ni le razširjena, vendar pa je zelo pomembno tudi za telo, saj je glavni vir energije za njega (govorimo o živalih in človeku, seveda). Načeloma so to splošne lastnosti beljakovin, ogljikovih hidratov in maščob za vsa živa bitja. Prav tako se pogosto uporablja v medicini, veterinarski medicini, industrija (vključno s hrano).

fizikalne lastnosti

Kakšne so splošne fizikalne lastnosti ogljikovih hidratov v tej skupini? Videz - belih finih kristalov, sladkoben okus, zlahka topen v vodi. Topnost povečuje dramatično če pogrevanje rešitev: S tem je glukozni sirup.

Kratek informacije o kemijski strukturi

Če pogledamo linearno formulo sestavek tega ogljikovega hidrata je jasno vidna ena aldehidna in pet hidroksilnih skupin. Ko je snov v kristalnem stanju, lahko molekule v eni od dveh možnih oblik (a- ali β-glukoze). Dejstvo, da je hidroksilna skupina vezana na peti ogljikov atom, lahko reagira z karbonilni del.

Razširjenost v naravi

Ker ji je zelo veliko v grozdnem soku, se glukoza pogosto imenuje "sladkor grozdja". Pod tem imenom je še vedno znano, naši predniki. Vendar pa je mogoče najti v drugih sladkih sadja ali zelenjave, v mehkih tkivih rastline. V živalskem svetu, njegova razširjenost ni nižja: 0,1% naše krvi - to je glukoza. Poleg tega, lahko najdete te ogljikove hidrate v celici skoraj vse notranje organe. Ampak predvsem veliko od njih v jetrih, saj da je, če se obdelava izvaja glukozo v glikogen.

To je (kot smo že povedali), je dragocen vir energije za naše telo, je del skoraj vseh kompleksnih ogljikovih hidratov. Kot tudi drugih enostavnih ogljikovih hidratov, v naravi pa se pojavi, ko fotosinteze reakciji, ki poteka izključno v celicah rastlinskih organizmov:

6SO ₂ + 6H ₂ O klorofila C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6D ₂ - Q

Rastline tako opravljajo izjemno pomembno funkcijo biosfere, kopiči energijo, ki je pridobljena z njimi od sonca. V zvezi z industrijskimi pogoji, grozdnega sladkorja od nekdaj pridobljeni iz škroba hidrolize ga proizvajajo, pri čemer je reakcijskega katalizatorja koncentrirane žveplove kisline:

(C ₆ H ₁₀ O ₅₎ n + _NH2 O H ₂ SO _4, t nC ₆ H ₁₂ O ₆

kemijske lastnosti

Kakšne so kemijske lastnosti ogljikovih hidratov te vrste? Ima vse funkcije, ki so neločljivo povezani izključno alkoholov in aldehidov. Poleg tega, da imajo določene posebnosti. Prva sinteza enostavnih ogljikovih hidratov (vključno glukoza) je pripravil najbolj nadarjeni kemik A. M. Butlerovym v 1861 letu, in kot surovina se uporablja formaldehid, da delitev v prisotnosti kalcijevega hidroksida. Tu je formula tega procesa:

6NSON -------> S6N ₁₂ O ₆

In sedaj pogled na nekatere od lastnosti drugih dveh članov skupine, naravni pomen, ki ni manj super, in zaradi njihovega študija biologije. Ogljikovi hidrati te vrste imajo zelo pomembno vlogo v našem vsakdanjem življenju.

fruktoza

Formula te izomera glukoze - sep _12, O _proti. Kot "matičnih" lahko obstaja v linearni in ciklični obliki. Na voljo je v vseh reakcijah, ki so značilne za polihidričnih alkoholov, ki pa s tem razlikuje od glukoze, ne reagira z amonijaka raztopino srebrovega oksida.

riboza

Zelo veliko zanimanje riboze in deoksriboze. Če se spomnite malo program, biologija, in dobro vedo, da so ti ogljikovi hidrati v telesu del DNK in RNK, brez katerih obstoj življenja na tem planetu možno. Ime "deoksiriboza" pomeni, da njegova molekula vsaj en atom kisika (v primerjavi z njeno normalno riboza). Biti podoben v zvezi s tem glukozo, lahko tudi linearne in ciklično strukturo.

disaharide

Načeloma te snovi v njihovo strukturo in funkcije v veliki meri ponovil prejšnji razred, ampak zato, ker nima smisla, da živijo na tem podrobneje. Kakšne so kemijske lastnosti ogljikovih hidratov v tej skupini? Najpomembnejši predstavniki družine so saharoza, maltoza in laktoze. Vsi izmed njih lahko opišemo s splošno formulo C ₁₂ H ₂₂ O _11, kot so izomeri, vendar to ne odpravi te velike razlike v njihovi strukturi. Torej, kaj so značilni kompleksni ogljikovi hidrati, seznam in opis, ki jih lahko vidite spodaj?

saharoza

Njegova molekula je sestavljena iz dveh ciklov takoj: ena je šest-členski (ostanek α-glukoze) A in drugi - petčlenski (ostanek β-fruktoza) a. Povezuje vse to gradnjo glukoze glikozid hidroksilne.

Priprava in skupna vrednost

Po ohranjenih zgodovinskih podatkov, tudi za tri stoletja pred Kristusom sladkorja iz sladkornega trsa naučili, kako priti v antični Indiji. Šele sredi 19. stoletja, se je izkazalo, da je veliko več saharoze manj za to prizadevanje se lahko izvlečejo iz sladkorne pese. V nekaterih sort vsebuje do 22% ogljikovih hidratov, medtem ko se lahko vsebina Reed je v 26%, vendar je to mogoče le v idealnih pogojih rasti in ugodno klimo.

Smo že, da so ogljikovi hidrati zlahka topen v vodi. Temelji na načelu, da dobimo saharozo, kadar se uporabljajo za te naprave namen, difuzorjev. Možni nečistoče, da se obori, raztopino filtrirali skozi filtre, ki vključujejo apno. Za odstranitev iz dobljene raztopine kalcijevega hidroksida, spustimo skozi konvencionalne ogljikovega dioksida. Oborino filtriramo in sirup sladkor uparimo v posebnih pečeh, pri čemer dobimo že znane sladkor.

laktoza

To ogljikovih hidratov se sprosti v industrijskem okolju, od običajnega mleka, v katerem vsebuje odvečnih maščob in ogljikovih hidratov. Vsebuje snovi, ki zelo veliko: na primer, kravje mleko vsebuje okoli 4-5,5% od laktoze v mleku žensk in njegov obseg delež material dosegel 5,5-8,4%.

Vsaka molekula glicidolom sestoji iz ostankov 3 in obliko piranoznega galaktoza-glukoze, ki tvorijo povezavo s prvim in četrtim ogljikovem atomu.

Za razliko od drugih sladkorjev v laktoze ima eno izjemno lastnost. Gre za popolno odsotnost absorpcije vode, tako da tudi v vlažnem okolju, da glicin ni ublažilo. Ta lastnost se pogosto uporablja v farmacevtski industriji: če je del zdravila v obliki prahu del konvencionalne saharoze, je treba dodati laktoze. To je popolnoma naravna in neškodljiva za človeško telo, za razliko od mnogih umetnih dodatkov, ki preprečujejo nabiranje in mokro. Katere so funkcije in lastnosti ogljikovih hidratov te vrste?

Biološka laktozo zelo velik pomen, saj je laktoza je najbolj pomembna hranilna sestavina mleka živali in ljudi. Kar maltozo, njegove lastnosti so nekoliko drugačna.

maltoza

To je vmesni proizvod, ki je pridobljen s hidrolizo škroba. Ime "maltoza" je bila posledica dejstva, da je v mnogih pod vplivom slad (slada v latinščini - maltum). Je razširjena ne le v obratih, ampak tudi pri živalih. V velikih količinah, proizvedene v prebavnem traktu prežvekovalcev.

Kemijska struktura in lastnosti

Ta molekula ogljikovega hidrata sestavljen iz dveh α-glukozne enote v obliki piranoznega, ki so med seboj povezane s prvim in četrtim atomi ogljika. Po videzu je brezbarvni, beli kristali. Okus - sladkoben, dobro topen v vodi.

polisaharidi

Ne smemo pozabiti, da se vse polisaharidi mogoče obravnavati z vidika, da so produkti kondenzacije monosaharidov. Njihova splošna kemijska formula - _(Cb H ₁₀ O ₅₎ n-. V tem članku bomo pogled na škroba, saj je najbolj tipičen predstavnik družine.

škrob

To nastane kot posledica fotosinteze, v velikih količinah, deponiranih v korenine in semen rastlinskih organizmov. Kakšne so fizikalne lastnosti ogljikovih hidratov te vrste? Po videzu je bel prah s slabo izrazit kristaliničnosti, netopen v hladni vodi. Vroča tekočina tvori koloidno strukturo (paste, žele). V prebavnem traktu živali, obstaja veliko encimov, ki prispevajo k svojemu hidrolizira v glukozo.

Je najpogostejši naravnega polimera, ki je tvorjen iz množice ostankov a-glukoze. V naravi, hkrati pa obstajata dve vrsti: amiloze in amshopektin. Amiloza, pri čemer ima linearni polimer lahko raztopimo v vodi. Molekula je sestavljena iz ostankov alfa-glukoze, ki so povezana s prvim in četrtim ogljikovem atomu.

Treba je opozoriti, da je ta škrob je prvi viden produkt fotosinteze pri rastlinah. V pšenice in ostalih žit, vsebuje do 60-80%, medtem ko je v krompirju - le 15-20%. Mimogrede govor, pomeni škrobnih zrn pod mikroskopom lahko natančno določajo vrste rastlin, ker so drugačni.

Če ogljikovih hidratov se hitro segreje, je velika molekula se hitro razgradijo v manjše polisaharidi, ki so znani kot dekstrina. Ti samo s škrobom splošno kemijsko formulo (C ₆ H ₁₂ O ₅₎ X, vendar je razlika v vrednosti spremenljivke "x" nižja od vrednosti «n» v škrob.

Na koncu smo predstavili tabelo, ki odraža ne le glavne razrede ogljikovih hidratov, ampak tudi njihove lastnosti.

Glavne skupine	Značilnosti molekularno strukturo	Razlikovalne lastnosti ogljikovih hidratov
monosaharidi	Razlikujeta števila ogljikovih atomov: Trioza (C3) Tetroses (C4) Pentoz (C5) Heksozni (C6)	Brezbarvni ali beli kristali, popolnoma topen v vodi, sladkega okusa
oligosaharidi	Kompleksne strukture. Odvisno od vrste, ki vsebuje 2-10 ostanke enostavnih sladkorjev	Videz enako, malo manj topen v vodi, manj sladek okus
polisaharidi	Sestavljeni so iz zelo velikega števila monosaharidi ostankov	Bel prah, kristalna struktura je šibka, ne raztopi v vodi, vendar ima v njem sposobnost nabrekne. Okus-nevtralno

To je, kaj so funkcije in lastnosti glavnih razredov ogljikovih hidratov.