Vlastnosti sacharidov. Funkcie a vlastnosti sacharidov: Tabuľka

U voľne žijúcich živočíchov sú bežné, mnoho látok, ktorých význam možno len ťažko preceňovať. Napríklad, medzi ne patrí sacharidy. Sú nesmierne dôležité ako zdroj energie pre zvierat a ľudí, a niektoré vlastnosti sacharidov, aby boli nepostrádateľnou surovinou pre priemysel.

Čo je to?

To všetko štruktúra látky , ktorý môže byť opísaný vzorcom Cn _(H2O) m. Oni majú veľký biologický význam, hrá kľúčovú úlohu v životoch mnohých živých bytostí.

Názov tejto skupiny vedcov prišli potom, čo bolo dosiahnuté počiatočné analýzu látok, ktoré obsahuje. Potom sa zistilo, že ich hlavné zložky sú uhlík a vodu. Neskôr sa zistilo, že názov sa ukázalo byť veľmi presné, pretože vlastnosti sacharidov tak, že pomer atómov vodíka a kyslíka v ňom je úplne identická s vo vode. Jednoducho povedané, je tu jeden atóm kyslíka, dva atómy vodíka. Prvýkrát, keď ruská verzia mena bola navrhnutá v roku 1844 profesorom K. Schmidt.

niektoré doplnky

Ak sa trochu mení podľa vyššie uvedeného vzorca, vyslovovaní «N» z konzol, bude výraz trochu líšiť: Pozri (H _2O) n. Možno, že to nemohlo byť lepšie vystihuje podstatu "uhlie - voda" menom.

K dnešnému dňu, vedci pevne stanovené, že existuje celý rad látok, ktoré majú vlastnosti sacharidov, ale nie celkom zodpovedajú vzorcu popísanom nami. A pretože v zahraničnej literatúre možno často naraziť na slovo "glycidyl", ktorý je synonymom pre moderné, 1844, ktorá nebola úplne presná.

jednoduchá klasifikácia

Všetky obrovský trieda látok môže byť rozdelená do dvoch skupín: jednoduché a zložité glycidyl. Aké sú vlastnosti sacharidov, ktoré sa vyskytujú v nich? V skutočnosti, oni tiež nie sú príliš zložité:

• Jednoduché látky sú tie skupiny, ktoré nie sú prístupné hydrolýze s následnou tvorbou ďalších cukrov. Hlavným rozdielom je to, že počet atómov kyslíka vo svojej štruktúre stále rovnaký počet atómov uhlíka. Hovorili monosacharidy.
• V súlade s tým, definície "komplex" zahŕňa všetky tie, ktoré sa rozkladajú glycidyl hydrolýzou pre vytvorenie viac jednoduchých sacharidov. Samozrejme, že majú pomer atómov kyslíka a uhlíka rôzne. Hovorili disacharid. Veľmi dôležitú úlohu v povahe hry je zložité sacharidy, ktorých zoznam sme čiastočne prítomné v článku.

Okrem toho existuje ďalší klasifikácie, v ktorej sú sacharidy rozdelené do troch typov. Tu sú:

• Monosacharidy.
• Oligosacharidy.
• Polysacharidy.

V nasledujúcej tabuľke sú sacharidy určite pomôže vysporiadať sa s ich hlavnými rozdielmi.

mono- (Molekula 1)	oligo (<10 molekúl)	poly- (> 10 molekúl)
Aldózovou, ketóza	Proste to zahŕňajú disacharidy, trisacharidov, a tak ďalej. D.	Existujú dva typy: Gomopolisaharidy. Heteropolysacharidy. Z názvu môžete pochopiť, že vnútorná molekulárna štruktúra týchto dvoch druhov sú úplne odlišné

Samozrejme, máme bolo preukázané krátky prehľad sacharidov, ale jeho rozsah je jednoducho nemožné, aby sa zmestili všetky špecifické vlastnosti, ktoré sú typické pre niektorých členov tejto širokej skupiny. Tak sme sa analyzovať každé hlavné skupiny samostatne vypracovať na niektoré z vlastností jedinca, najbežnejšie látky. Takže, aké sú uhľohydráty triedy?

monosacharidy

Majte na pamäti, že všetky z nich patrí do kategórie pevných látok, mohli ľahko preniesť do kryštalickom stave. Sú veľmi hygroskopický, dobre rozpustná vo vode za vzniku sirupu. Vyberte je vo forme kryštálov, je veľmi ťažké. Ich riešenie má neutrálnu reakciu, často sladkastú chuť. Intenzita Chuť sa líši: napríklad fruktóza približne 3-3,5 krát sladší najčastejšie glukózy.

Na konštrukčným tvaru

Všetky tieto látky - zlúčeniny bifunkčního štruktúry, ktorých zloženie je nutne zahŕňa kostru uhlíka, karbonylovou skupinu a niekoľko hydroxyl. V prípade, že úloha karbonylové skupiny pôsobia aldehydovou skupinou, látky nazývané Aldosa. V súlade s tým, v prípade ketónové "chvost", sa nazývajú ketóza.

Vzhľadom na povahu týchto látok sú veľmi časté, že možno nájsť aj vo svojom voľnom stave a vo forme anhydritové formy. Všeobecne platí, že takmer všetky komplexné sacharidy v rôznej miere, sú anhydridy jednoduché cukry, ktoré sú jednoducho získané tým, že sa vo vzdialenosti niekoľkých (alebo jeden) molekúl vody (predponou "en" - nie).

Glukóza je najtypickejším zástupcom

Vzorec najtypickejšie zástupca skupiny, - C ₆ H ₁₂ O _6. Veľmi často sú tieto sacharidy v rastlinných bunkách. To má nielen rozšírené, ale tiež veľmi dôležité pre telo, pretože je hlavným zdrojom energie pre neho (hovorí o zvieratá a človeka, samozrejme). V zásade sa jedná o všeobecné vlastnosti proteínov, uhľovodíkov a tukov vo všetkých živých organizmoch. To je tiež široko používaný v lekárstve, veterinárnom lekárstve, priemysle (vrátane potravín).

fyzikálne vlastnosti

Aké sú všeobecné fyzikálne vlastnosti sacharidov v tejto skupine? Vzhľad - biele jemné kryštáliky, sladkastej chuti, ľahko rozpustný vo vode. Rozpustnosť sa zvyšuje dramaticky ak ohrev riešenie: Týmto spôsobom je glukózový sirup.

Krátka informácie o chemickej štruktúre

Ak sa pozrieme na lineárne vzorec, zloženie tohto sacharidu je jasne viditeľný jeden aldehyd a päť hydroxylových skupín. Ak je látka v kryštalickom stave, jeho molekuly môže byť v jednom z dvoch možných foriem (a- alebo β-glukózy). Skutočnosť, že sa hydroxylová skupina je pripojená k piatej atómu uhlíka, sa môže nechať reagovať s karbonylovou skupinou.

Prevalencia vo voľnej prírode

Vzhľadom k tomu, jej moc v hroznovej šťave, glukóza je často označovaný ako "hroznového cukru". Pod týmto názvom to je ešte známe naši predkovia. Je však možné nájsť v iných sladké ovocie alebo zeleniny, v mäkkých tkanivách rastliny. V živočíšnej ríši, jej prevalencia nie je nižšia: 0,1% našej krvi - to je glukóza. Okrem toho môžete nájsť tieto sacharidov v bunke takmer akýchkoľvek vnútorných orgánov. Ale predovšetkým mnoho z nich v pečeni, pretože to je miesto, kde spracovanie prebieha glukózu na glykogén.

To (ako už bolo povedané) je cenným zdrojom energie pre naše telo, je súčasťou takmer všetkých komplexných sacharidov. Rovnako ako iné jednoduché sacharidy, v prírode sa vyskytuje po fotosyntézy reakcia, ktorá prebieha výlučne v bunkách rastlinných organizmov:

6So ₂ + 6 H ₂ O chlorofyl C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6D ₂ - Q

Rastliny teda vykonať neuveriteľne dôležitý pre fungovanie biosféry, skladovanie energie, ktorá sa získava nimi pred slnkom. S ohľadom na priemyselných podmienkach, hroznového cukru od staroveku získané z hydrolýzy škrobu ho produkujúce, pri ktorom sa reakčná katalyzátor koncentrovanej kyseliny sírovej:

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

chemické vlastnosti

Aké sú chemické vlastnosti sacharidov tohto typu? Má všetky rovnaké funkcie, ktoré sú vlastné čisto alkoholov a aldehydov. Okrem toho, že majú niektoré špecifické črty. Prvá syntéza jednoduché sacharidy (vrátane glukózy) sa pripravuje podľa najtalentovanejších chemik A. M. Butlerovym v 1861 rok, a ako surovina sa používa formaldehyd, rozdelením v prítomnosti hydroxidu vápenatého. Tu je vzorec tohto procesu:

6NSON -------> S6N ₁₂ O ₆

A teraz sa pozrieme na niektoré z vlastností ďalších dvoch členov skupiny, prirodzený význam, ktorý nie je menej veľký, a pretože ich študijné biológie. Sacharidy Tieto druhy hrajú veľmi dôležitú úlohu v našom každodennom živote.

fruktóza

Vzorec tohto izoméru glukózy - _{12 sep,} O _v. Ako "predok" môže existovať v lineárne a cyklické forme. Dodáva sa vo všetkých reakciách, ktoré sú charakteristické pre viacsýtnych alkoholov, ale, čím sa líši od glukózy, že nereaguje s amoniakálnym roztokom oxidu strieborného.

ribóza

Extrémne vysoká úroková ribóza a deoxyribóza. Ak si pamätáte trochu biológie program a veľmi dobre vedia, že tieto sacharidy v tele sú súčasťou DNA a RNA, bez ktorej samotná existencia života na tejto planéte je to možné. Názov "deoxyribóza" znamená, že jeho molekula aspoň jeden atóm kyslíka, (v porovnaní s normálnou ribóza). Sú podobné v tomto ohľade na glukózu, môže mať tiež lineárne a cyklickú štruktúru.

disacharidy

V zásade sú tieto látky v ich štruktúra a funkcie, z veľkej časti opakuje predchádzajúcej hodiny, ale preto, že nemá zmysel zaoberať sa to podrobnejšie. Aké sú chemické vlastnosti sacharidov v tejto skupine? Najdôležitejšie zástupcovia čeľade sú sacharóza, maltóza a laktóza. Všetky z nich môže byť opísaný vzorcom C ₁₂ H ₂₂ O _11, ako sú izoméry, ale nezabráni veľké rozdiely v ich štruktúre. Takže aké sú typické komplexné sacharidy, zoznam a popis, ktorý môžete vidieť nižšie?

sacharóza

Jeho molekula sa skladá z dvoch cyklov ihneď: jeden je šesťčlenný (zvyšok α-glukózy) s a druhý - päťčlenný (β-fruktóza zvyšku) a. Spája všetky tieto konštrukcie glykozid hydroxylové glukózy.

Príprava a celková hodnota

Podľa dochovaných historických dát, a to aj pre tri storočia pred naším letopočtom cukru z cukrovej trstiny sa naučili, ako sa dostať do starovekej Indii. Až v polovici 19. storočia sa ukázalo, že oveľa viac sacharózy menej tohto úsilia môžu byť získané z cukrovej repy. V niektorých odrôd obsahuje až 22% sacharidov, zatiaľ čo obsah trstina môže byť v rozmedzí 26%, ale to je možné len za ideálnych podmienok rastu a priaznivým klímou.

Už sme uviedli, že sacharidy sú ľahko rozpustné vo vode. Je založený na tomto princípe získať sacharózu, keď na tento účel použiť zariadenie, difúzory. Prípadné nečistoty, aby sa vyzrážal, bol roztok prefiltrovanej cez filtre, ktoré obsahujú vápno. Odstrániť z výsledného roztoku hydroxidu vápenatého, prechádza konvenčným oxidu uhličitého. Zrazenina sa filtruje a cukrový sirup sa odparí v špeciálnych peciach, čím sa získa už známe cukor.

laktóza

Tento sacharid sa uvoľňuje v priemyselnom prostredí z bežného mlieka, v ktorom obsiahnuté v nadbytočných tukov a sacharidov. Obsahuje látky, ktoré pomerne veľa: napríklad, kravské mlieko, ktoré obsahuje asi 4-5,5% z laktózy v mlieku žien a jej objem frakcie točiť 5,5-8,4%.

Každá molekula glycidolu zo zvyškov 3 a pyranózovej forme galaktóza-glukóza, ktoré tvoria spojenie s prvým a štvrtom atómu uhlíka.

Na rozdiel od iných cukrov v laktózy má jednu výnimočnú vlastnosť. Jedná sa o úplnej absencii absorpcie vody, takže aj vo vlhkom prostredí, že glycín nebol tlmiť. Táto vlastnosť je široko používaný vo farmaceutickom priemysle: v prípade, že časť liečiva v práškovej forme časti obvyklého sacharózy, je nutné pridať laktózu. Je úplne prirodzené a neškodné pre ľudské telo, na rozdiel od mnohých umelých prísad, ktoré zabraňujú spekaniu a mokré. Aké sú funkcie a vlastnosti sacharidov tohto typu?

Biologická laktózu mimoriadne veľký význam, pretože je laktóza najdôležitejšie nutričné zložkou mlieka zvierat i ľudí. Čo sa týka maltózy, jeho vlastnosti sú trochu odlišné.

sladový cukor

Jedná sa o medziprodukt, ktorý sa získa hydrolýzou škrobu. Meno "maltóza" bolo kvôli tomu, že v mnohých pod vplyvom sladu (sladu v latinčine - maltuje). Je rozšírená nielen v rastlinách, ale aj u zvierat. Vo veľkých množstvách, produkoval v tráviacom trakte prežúvavcov.

Chemická štruktúra a vlastnosti

Tento sacharid molekula zložená z dvoch α-glukózové jednotky v podobe pyranózovej, ktoré sú vzájomne prepojené pomocou prvého a štvrtého atómy uhlíka. Vo vzhľade je bezfarebný, biele kryštály. Chuť - sladkastá, dobre rozpustná vo vode.

polysacharidy

Treba mať na pamäti, že všetky polysacharidy možno považovať z pohľadu, že sú produkty kondenzácie monosacharidov. Ich všeobecný chemický vzorec - (C _b H ₁₀ O ₅₎ n. V tomto článku sa pozrieme na škrobu, pretože je najtypickejším zástupcom rodiny.

škrob

Je vytvorený ako výsledok fotosyntézy, vo veľkom množstve uložených v koreňoch a semien rastlinných organizmov. Aké sú fyzikálne vlastnosti sacharidov tohto typu? Vo vzhľade je biely prášok s výrazným zle kryštalinita, nerozpustný v studenej vode. Horúca kvapalina tvorí koloidné štruktúru (pasty, želé). V tráviacom trakte zvierat, existuje mnoho enzýmov, ktoré prispievajú k jeho hydrolyzuje na glukózu.

Je najhojnejšia prírodný polymér, ktorý je vytvorený z väčšieho počtu zvyškov a-glukózy. V prírode, v rovnakej dobe existujú dve formy: amylózy a amshopektin. Amylóza, že lineárny polymér, môžu byť rozpustené vo vode. Molekula zo zvyškov alfa-glukózy, ktoré sú spojené cez prvý a štvrtý atóm uhlíka.

Treba mať na pamäti, že tento škrob je prvý viditeľný produkt fotosyntézy v rastlinách. Na pšenicu a iných obilninách, že obsahuje až do 60-80%, zatiaľ čo u zemiakov - iba 15 až 20%. Mimochodom rozprávanie, znamenalo škrobová zrna pod mikroskopom možno presne určiť druhy rastlín, pretože sú odlišné.

Ak sacharid sa rýchlo zahrieva, to je obrovská molekula bude rýchlo degradujú na menšie polysacharidy, ktoré sú známe ako dextríny. Majú sa škrobom samotným všeobecného chemického vzorca (C _{6H 12} O ₅₎ x, ale tam je rozdiel v hodnote premennej "x" je menšia ako hodnota «n» vo škrobu.

Nakoniec predkladáme tabuľku, ktorá odráža nielen hlavné triedy sacharidov, ale aj ich vlastnosti.

hlavné skupiny	Vlastnosti molekulárnej štruktúry	Charakteristické vlastnosti sacharidov
monosacharidy	Líšia sa v počte atómov uhlíka: Trojosové (C 3) Tetrózy (C4) Pentóza (C5) Hexóza (6)	Bezfarebné alebo biele kryštály, dokonale rozpustný vo vode, sladkej chuti
oligosacharidy	Zložitá štruktúra. V závislosti od druhu, ktorý obsahuje 2-10 zvyšky jednoduchých cukrov	Vzhľad rovnaké, trochu menej rozpustný vo vode, menej sladkú chuť
polysacharidy	Skladajú sa z veľkého počtu monosacharidových zvyškov	Biely prášok, kryštalická štruktúra je slabá, sa nerozpúšťa vo vode, ale sú v ňom schopnosť napučania. chuť neutrálne

Že to, čo funkcie a vlastnosti hlavných tried sacharidov.