Структурата на глюкозата като многохидрен алдехиден алкохол

Химичните свойства на монозахаридите се дължат на особеностите на тяхната структура.

Помислете за химичните свойства на глюкозата.

Монозахаридите проявяват свойствата на алкохоли и карбонилни съединения.

I. Реакции върху карбонилната група

а) Както при всички алдехиди, окисляването на монозахаридите води до съответните киселини. И така, когато глюкозата се окислява с разтвор на амоняк хидрат на сребърен оксид, се образува глюконова киселина (реакция на "сребърното огледало").

D- глюкоза+ 2 [Ag (NH)3)2] OH →Амониева сол на D-глюконова киселина+ 2Ag ↓ + 3NH3↑ + Н2О

Тези реакции са качествени към глюкозата като алдехид.

Сол на глюконова киселина - калциев глюконат - известно лекарство.

б) Реакцията на монозахариди с меден хидроксид при нагряване също води до алдонови киселини.

D-галактоза+ 2Cu (OH)2D-галактонова киселина+ Cu2О ^ + 2Н2О

Тези реакции са качествени към глюкозата като алдехид.

в) По-силните окислители окисляват не само алдехидната група, но и първичната алкохолна група до карбоксилната група, което води до двуосновна захарна (алдарова) киселина. Обикновено за това окисляване се използва концентрирана азотна киселина..

D- глюкозаHNO3(съц.) ––––––– →захарна (D-глюкарова) киселина

Намаляването на захарите води до многоводни алкохоли. Водородът се използва като редуциращ агент в присъствието на никел, литиев алуминиев хидрид и др..

D- глюкозаLiAlH4 + Н2 –––– →D- сорбитол

3. Въпреки сходството на химичните свойства на монозахаридите с алдехиди, глюкозата не реагира с натриев хидросулфит (NaHSO3).

II. Реакции на хидроксилни групи

Реакциите върху хидроксилните групи на монозахаридите се провеждат като правило в полуацетална (циклична) форма.

1. Алкилиране (образуване на етери).

Под действието на метилов алкохол в присъствието на газообразен хлороводород, водородният атом на гликозид хидроксил се заменя с метилова група.

, D-глюкопираноза+ СН3ТОЙHCl (газ) –––– →метил-α, D-глюкопиранозид+ Н2ОТНОСНО

Когато се използват по-силни алкилиращи агенти, като метил йодид или диметил сулфат, тази трансформация засяга всички хидроксилни групи на монозахарида.

СН3I –––– → NaOHпентаметил-α, D-глюкопираноза

2. Ацилиране (образуване на естери).

Когато оцетният анхидрид действа върху глюкозата, се образува естер - пентаацетилглюкоза.

–––––––– →пентаацетил-α, D-глюкопираноза

3. Подобно на всички многоатомни алкохоли, глюкозата с меден (II) хидроксид на студа до образуване на меден (II) глюконат дава интензивно синьо оцветяване - качествена реакция на глюкозата като многоалкохолен алкохол.

ярко синьо решение

III. Специфични реакции

1. Изгаряне (както и пълно окисляване в жив организъм):

2. Реакции на ферментация

В допълнение към горното, глюкозата се характеризира и с някои специфични свойства - ферментационни процеси. Ферментацията е разграждането на захарните молекули под въздействието на ензимите (ензимите). Захарите с множество от три въглеродни атома се ферментират. Има много видове ферментация, сред които най-добре са известни следните:

а) алкохолна ферментация

б) млечнокисела ферментация

° С6Н12О6 → 2CH3-СН - СООН (млечна киселина) | OH

в) ферментация на маслена киселина

Споменатите видове ферментация, причинени от микроорганизми, имат широко практическо значение. Например, алкохолни - за производство на етилов алкохол, при винопроизводство, пивоварство и др., И млечна киселина - за производство на млечна киселина и ферментирали млечни продукти.

Фруктозата влиза във всички реакции, характерни за многоатомните алкохоли, но реакциите на алдехидната група, за разлика от глюкозата, не са характерни за нея.

Химични свойства на рибоза СпетНдесетОпет подобно на глюкозата.

Д) Биологичната роля на глюкозата.

D-глюкозата (гроздовата захар) е широко разпространена в природата: намира се в гроздето и други плодове, в меда. Той е незаменим компонент на кръвта и тъканите на животните и пряк източник на енергия за клетъчните реакции. Нивото на глюкозата в човешката кръв е постоянно и е в границите 0,08-0,11%. Целият кръвен обем на възрастен човек съдържа 5-6 g глюкоза. Това количество е достатъчно, за да покрие енергийните разходи на тялото за 15 минути. жизнената му дейност. При някои патологии, например, при захарен диабет, нивото на глюкозата в кръвта се повишава, а излишъкът се отделя с урината. В този случай количеството на глюкозата в урината може да се увеличи до 12% спрямо обичайното - 0,1%.

3. Дисахариди.

Олигозахаридите са въглехидрати, молекулите на които съдържат от 2 до 8-10 монозахаридни остатъци, свързани чрез гликозидни връзки. В съответствие с това се разграничават дизахариди, трисахариди и др..

Дисахаридите са сложни захари, всяка молекула от които при хидролиза се разгражда на две молекули монозахариди. Дисахаридите, заедно с полизахаридите, са един от основните източници на въглехидрати в храната на човека и животните. По своята структура дизахаридите са гликозиди, в които две молекули монозахариди са свързани чрез гликозидна връзка.

структура

1. Молекулите на дизахаридите могат да съдържат два остатъка от един монозахарид или два остатъка от различни монозахариди;

2. Връзките, образувани между остатъците от монозахариди, могат да бъдат от два вида:

а) хемиацетални хидроксили и на двете монозахаридни молекули участват във формирането на връзка. Например, образуването на молекула на захарозата;

б) хемиацетален хидроксил на един монозахарид и алкохолен хидроксил на друг монозахарид участват във формирането на връзка. Например, образуването на молекули на малтоза, лактоза и целобиоза.

За да установите структурата на дизахаридите, трябва да знаете: от кои монозахариди е изграден, каква е конфигурацията на аномерните центрове на тези монозахариди (- или -), какви са размерите на цикъла (фураноза или пираноза) и с участието на които хидроксилите са свързани две монозахаридни молекули.

Дисахаридите се класифицират в две групи: редуциращи и нередуциращи.

Сред дизахаридите, малтозата, лактозата и захарозата са особено добре известни..

Малтозата (малцовата захар), която е α-глюкопиранозил- (1-4) -α-глюкопираноза, се образува като междинно съединение при действието на амилазите върху нишестето (или гликогена) и съдържа два α-D-глюкозни остатъци. Името на захар, чийто хемиацетален хидроксил участва в образуването на гликозидна връзка, завършва в "тиня".

В молекулата на малтозата вторият глюкозен остатък има свободен хемиацетален хидроксил. Такива дизахариди имат редуциращи свойства.

Намаляването на дизахаридите включва, по-специално, малтоза (малцова захар), намираща се в малца, т.е. покълнали и след това изсушени и смачкани зърнени зърнени храни.

Малтозата е съставена от два D-глюкопиранозни остатъци, които са свързани с (1-4) -гликозидна връзка, т.е. образуването на етерна връзка включва гликозиден хидроксил от една молекула и алкохолен хидроксил в четвъртия въглероден атом на друга монозахаридна молекула. Аномен въглероден атом (С1), участващ във формирането на тази връзка, има -конфигурация и аномерният атом със свободен гликозиден хидроксил (маркиран с червено) може да има както α- (α-малтоза), така и β-конфигурация (β-малтоза).

Малтозата е бели кристали, лесно разтворими във вода, сладки на вкус, но много по-малко от захарта (захарозата).

Както можете да видите, малтозата съдържа свободен гликозиден хидроксил, в резултат на което остава способността за отваряне на пръстена и прехвърляне към алдехидната форма. В тази връзка малтозата е в състояние да влезе в реакции, характерни за алдехидите, и по-специално, да даде реакция на "сребърно огледало", поради което се нарича редуциращ дизахарид. Освен това малтозата влиза в много от реакциите, характерни за монозахаридите, например, образува етери и естери.

СН3I –––– → NaOH
малтозаOctamethylmaltose

Дисахаридната лактоза (млечна захар) се намира само в млякото и се състои от D-галактоза и D-глюкоза. Това е α-глюкопиранозил- (1-4) -глюкопираноза:

Тъй като молекулата лактоза съдържа свободен хемиацетален хидроксил (в глюкозния остатък), той принадлежи към броя на редуциращите дизахариди.

Един от най-разпространените дизахариди е захарозата (захар от захарна тръстика или цвекло), обикновена хранителна захар. Молекулата на захарозата се състои от един D-глюкозен остатък и един D-фруктозен остатък. Следователно, това е α-глюкопиранозил- (1-2) -β-фруктофуранозид:

За разлика от повечето дизахариди, захарозата няма свободен хемиацетален хидроксил и няма редуциращи свойства.

Нередуциращите дизахариди включват захароза (захарно цвекло или тръстика). Намира се в захарна тръстика, захарно цвекло (до 28% сухо вещество), растителни сокове и плодове. Молекулата на захарозата е изградена от α, D-глюкопираноза и β, D-фруктофураноза.

За разлика от малтозата, гликозидната връзка (1–2) между монозахаридите се образува поради гликозидните хидроксили и на двете молекули, тоест няма свободен гликозиден хидроксил. В резултат на това не съществува редуцираща способност на захарозата, тя не дава реакция на „сребърно огледало“, поради което се обозначава като нередуциращи дизахариди.

Сред естествените трисахариди са малко важни. Най-известната е рафинозата, която съдържа остатъци от фруктоза, глюкоза и галактоза, която се намира в големи количества в захарното цвекло и много други растения..

По принцип олигозахаридите, присъстващи в растителните тъкани, са по-разнообразни по своя състав, отколкото олигозахаридите на животинските тъкани..

Всички те имат една и съща емпирична формула С12Н22ОТНОСНОединадесет, тези. са изомери.

Захарозата е бяло кристално вещество, сладко на вкус, добре разтворимо във вода.

За захарозата реакциите с хидроксилни групи са характерни. Подобно на всички дизахариди, захарозата по време на кисела или ензимна хидролиза се превръща в монозахариди, от които е съставена.

Дизахаридите са типични за захарта подобни въглехидрати; това са твърди безцветни кристални вещества, много добре разтворими във вода, със сладък вкус.

От дизахаридите най-важна е захарозата С12Н22Оединадесет:

Молекулата на захарозата се състои от остатъци от молекули на глюкоза и фруктоза.

Въглехидрати

Въглехидратите са група от естествени органични съединения, химическата структура на които съответства на формулата Сm2О)н. Част са от всички живи организми без изключение.

класификация

Въглехидратите се класифицират в

    Монозахариди

Монозахаридите (на гръцки monos - само + захар - захар) са най-често срещаната група въглехидрати в природата, съдържащи пет (пентоза) или шест (хексоза) въглеродни атоми в молекули.

От най-известните представители пентозите са рибоза и дезоксирибоза, а хексозите са глюкоза и фруктоза..

Олигозахаридите (на гръцки ὀλίγος - малко) са група въглехидрати, молекулите на които съдържат от 2 до 10 остатъка от монозахарид. Ако молекулата съдържа два монозахаридни остатъка, тя се нарича дизахарид..

Най-известни са следните дизахариди: захароза, лактоза, малтоза. Те са изомери, молекулната им формула е същата - С12Н22Оединадесет.

Полизахаридите (на гръцки поли - много) са естествени биополимери, молекулите на които се състоят от дълги вериги (десетки, стотици хиляди) монозахариди.

Например, глюкозата е монозахарид, а нишестето, гликогенът и целулозата са нейните полимери. Хитинът и пектинът също са полимери. Нишесте, целулозна формула - (С6НдесетОпет)н

Монозахариди

Получаването на глюкоза е възможно по няколко начина:

    Реакцията на Бутлеров

В присъствието на метални йони молекулите на формалдехид се комбинират и образуват различни въглехидрати, като глюкоза.

В присъствието на киселина и при нагряване нишестето (полимерът) се разлага на мономери - глюкозни молекули.

Тази реакция е изобретена от природата, за нея има изключителен катализатор - слънчева светлина (hν).

Според химическата структура глюкозата е пентаатомен алдехиден алкохол, което означава, че се характеризира с реакциите както на алдехиди, така и на многохидридни алкохоли.

    Реакции на група алдехид

Окисляването на глюкозата преминава към глюконова киселина. Това може да се постигне с помощта на сребърни огледални реакции с меден II хидроксид.

Обърнете специално внимание на факта, че когато пишете напълно формулата за разтвор на амоняк, ще бъде по-правилно да посочите в продуктите не киселината, а солта - амониев глюконат. Това се дължи на факта, че амонякът, който има основни свойства, реагира с глюконова киселина и образува сол.

Възстановяването на глюкозата е възможно до хексаедричен алкохолен сорбитол (глюцит), който се използва в хранително-вкусовата промишленост като заместител на захарта. Сорбитолът има вкус по-малко приятен, по-малко сладък от захарта.

Глюкозата съдържа пет хидроксилни групи и е многохидронен алкохол. Влиза в качествена реакция за многоатомни алкохоли - с прясно приготвен меден хидроксид II.

В резултат на тази реакция се образува характерен син цвят на разтвора..

Има няколко варианта за ферментация на глюкоза: алкохолна, млечна киселина, маслена киселина. Тези видове ферментация имат голямо практическо значение и са характерни за много живи организми, в частност бактерии..

Фруктозата е изомер на глюкозата. За разлика от тях, той не влиза в окислителни реакции - това е кетонов алкохол, а кетоните не се окисляват до киселини.

Характеризира се с качествена реакция като многохидростен алкохол - с прясно приготвен меден хидроксид II. Фруктозата не влиза в сребърната огледална реакция.

Фруктозата се използва като подсладител. Тя е 3 пъти по-сладка от глюкозата и 1,5 пъти по-сладка от захарозата.

дизахариди

Както споменахме по-рано, най-известните дизахариди: захароза, лактоза и малтоза - имат същата формула - C12Н22Оединадесет.

По време на тяхната хидролиза се получават различни монозахариди.

Полизахариди

От многото реакции бих искал да подчертая хидролизата на нишестето. Резултатът е глюкоза.

© Bellevich Юрий Сергеевич 2018-2020

Тази статия е написана от Юрий Сергеевич Беллевич и е неговата интелектуална собственост. Копирането, разпространението (включително чрез копиране на други сайтове и ресурси в Интернет) или каквото и да било друго използване на информация и обекти без предварителното съгласие на притежателя на авторските права се наказва със закон. За да получите материалите на статията и разрешение за използването им, моля, вижте Белевич Юри.

Направете теста, за да затвърдите знанията

Изомерите са глюкоза и фруктоза.

Глюкозата не реагира със силициева киселина (неразтворима).

Глюкозата реагира със сребърно огледало и с меден хидроксид II, окислен в тях до глюконова киселина.
При реакцията с меден оксид II се получава обмен - типична реакция между киселина и основен оксид: образуват се меден глюконат и вода.

Незахаридно вещество, рибоза.

Галактозата е монозахарид от групата на хексозата.

В резултат на хидролиза на нишесте се получава глюкоза.

В резултат на хидролиза на захарозата се получават глюкоза и фруктоза.

Глюкоза, свойства, производство и употреба

Глюкоза, свойства, производство и употреба.

Глюкозата е един от най-разпространените въглехидрати и източници на енергия в живите организми на планетата, с формулата C6Н12О6.

Глюкоза, формула, молекула, структура, изомерия, вещество:

Глюкозата (гроздова захар, декстроза или D-глюкоза) е органично съединение, естествено срещащ се монозахарид (хексахидроксиалдехид, хексоза) с формула C6Н12О6.

Глюкозата (от гръцкия γλυκύς - „сладък“ и наставката „оза“) е един от най-разпространените въглехидрати и енергийни източници в живите организми на планетата.

В ежедневието глюкозата се нарича още гроздова захар поради факта, че се съдържа в гроздето и за първи път през 1747 г. е получена от немския химик Андреас Марграф от гроздов сок. Глюкозата се намира и в листата и други части на растенията, сока на много плодове, зеленчуци и горски плодове: череши, сладки череши, тиква, малини, сливи, дини, ябълки, круши, пъпеши, праскови, мандарини, ягоди, домати, зеле, касис, цвекло, фурми, картофи, цариградско грозде, кайсии, краставици, червени боровинки, портокали и др., както и в мед. Медът се състои главно от смес от глюкоза и фруктоза. В допълнение, тя (глюкоза) се намира в много бобови растения и зърнени храни: пшеница, ориз, овес, царевица, елда и др..

Глюкозата е монозахарид, т.е. най-простият въглехидрат, състоящ се от една молекула или една структурна единица.

Той (глюкозата) е структурната единица на повечето хранителни дизахариди (малтоза, лактоза и захароза) и полизахариди (целулоза, нишесте, гликоген). Полизахаридите са въглехидрати с високо молекулно тегло, полимери на монозахариди (гликани). Полизахаридните молекули са дълги линейни или разклонени вериги от монозахаридни остатъци, свързани чрез гликозидна връзка. Олигозахаридите са въглехидрати, съдържащи от 2 до 10 остатъка от монозахарид. Дизахаридите са въглехидрати, които при нагряване с вода в присъствието на минерални киселини или под въздействието на ензими се подлагат на хидролиза, разделяйки се на две молекули монозахариди.

Химична формула на глюкоза С6Н12О6.

Глюкозата принадлежи към класа на алдохексозите, тоест това е полихидроксиалдехид.

Глюкозата е монозахарид, съдържащ шест въглеродни атома, един алдехид (-CHO) и пет хидроксилни (-OH) групи.

Молекулата на глюкозата може да съществува в две циклични форми (α-D-глюкоза и β-D-глюкоза, наричана още α-D-глюкопираноза и β-D-глюкопираноза), различаващи се в пространственото разположение на една хидроксилна група и под формата на линейна - отворена верижна (ациклична) форма (D-глюкоза, наричана още декстроза).

Цикличната форма на глюкоза е резултат от вътремолекулна реакция между атома на алдехид С и хидроксилната група С-5 на линейната форма на глюкоза (D-глюкоза). ОН групата при въглерод С-5 е свързана към алдехидната група, за да образува вътремолекулен хемиацетал. Цикличните α- и β-форми на глюкоза са пространствени изомери, които се различават в положението на хемиацеталния хидроксил спрямо равнината на пръстена. В α-D-глюкозата, този хидроксил е в позиция на хидроксиметил група -СН2ОН, в β-D-глюкоза - в цис-позиция.

В циклична форма глюкозата е в кристално, твърдо състояние. Обичайната кристална глюкоза е α-формата (α-D-глюкопираноза).

Разтворена във вода, глюкозата частично се трансформира във форма с отворена верига, където между тези три форми се установява състояние на подвижно равновесие. Β-формата (β-D-глюкопираноза) е по-стабилна в разтвор. Линейната форма на глюкоза е по-малко от 0,02% от глюкозните молекули във воден разтвор, останалото е в циклични форми. Равновесният дял на α-D-глюкопиранозата при 31 ° С е 38%, а по-стабилната β-D-глюкопираноза е 62%. В разтвори, α-D-глюкопираноза и β-D-глюкопираноза се преобразуват един в друг чрез образуване на форма с отворена верига.

Наред с най-разпространената отворена верига (ациклична) форма в природата, D-глюкоза, има и нейният енантиомер L-глюкоза, който практически не се среща в природата и се получава изкуствено. L-глюкозата няма значителна полза.

Структурата на глюкозната молекула, структурната формула на глюкозата:

Фиг. 1.α-D-глюкопираноза

Фиг. 2.β-D-глюкопираноза

Фиг. 3. D-глюкоза (декстроза)

Фиг. 4. D-глюкоза (вляво) и L-глюкоза (вдясно)

Систематично химично наименование на глюкозата: (2R, 3S, 4R, 5R) - 2,3,4,5,6-пентахидроксихексанал (за ацикличната форма - D-глюкоза). Използват се и други химични наименования за глюкоза: декстроза (за ацикличната форма, D-глюкоза).

На външен вид глюкозата е бяло кристално вещество със сладък вкус, без мирис. Сладостта на глюкозата обаче е половината от тази на захарозата.

Глюкозата е много разтворима във вода. Разтворимостта във вода е 32,3 g / 100 g вода (при 0 ° C), 82 g / 100 g (при 25 ° C), 562 g / 100 g (при 90,8 ° C). Освен това е добре разтворим в амонячен разтвор на меден хидроксид (реагент на Швейцър), сярна киселина, цинков хлорид. Слабо разтворим в етанол и метанол.

Точката на топене на α-D-глюкозата е 146 ° C, β-D-глюкозата е 148-150 ° C.

Биологичната роля на глюкозата:

При хората и животните глюкозата е основният и най-универсален източник на енергия за метаболитните процеси. Глюкозата е ценно хранително вещество. Когато глюкозата се окислява в тъканите на хора и животни, се отделя енергията, необходима за нормалното функциониране на организмите.

Глюкозата се отлага при хора и животни под формата на гликоген, който се съхранява главно в чернодробните клетки (хепатоцити) и скелетните мускули. Човешката кръв също съдържа около 5-6 g глюкоза. Нивото на кръвната захар на човек е постоянно. Това количество глюкоза е достатъчно, за да покрие енергийните разходи на организма за 15 минути от жизнената му дейност..

В растенията глюкозата се произвежда чрез фотосинтеза и се натрупва под формата на нишесте и целулоза. Последното е неразделна част от клетъчната мембрана растения, осигуряване на механична здравина и еластичност на растителната тъкан.

Физични свойства на глюкозата:

Име на параметър:стойност:
цвятбял, безцветен
Мирисбез миризма
вкуссладка
Състояние на агрегация (при 20 ° C и атмосферно налягане 1 атм.)кристално твърдо вещество
Плътност (при 20 ° C и атмосферно налягане 1 атм.), G / cm31562
Плътност (при 20 ° С и атмосферно налягане 1 атм.), Кг / м 31562
Температура на разлагане, ° C-
Точка на топене на α-D-глюкоза, ° С146
Точка на топене на β-D-глюкоза, ° С148-150
Температура на изпаряване, ° С-
Моларна маса на глюкоза, g / mol180,16

Получаване и производство на глюкоза:

В природата глюкозата се образува в резултат на фотосинтетичната реакция и се намира в различни части на растенията: листа и плодове. При животните глюкозата се образува в резултат на разграждането на гликоген.

Глюкозата се образува чрез следните химични реакции:

1.реакции на захарозата с вода (хидролиза на захарозата):

По време на хидролизата (при нагряване в присъствието на водородни йони) захарозата се разгражда до съставните си монозахариди - глюкоза и фруктоза поради разкъсването на гликозидни връзки между тях. Тази реакция е обратната процес образуване на захароза от монозахариди.

Подобна реакция възниква в червата на живите организми, когато захарозата попадне в нея. В червата захарозата под действието на ензимите бързо се хидролизира в глюкоза и фруктоза.

2.реакции на малтоза с вода (хидролиза на малтоза):

По време на хидролизата (при нагряване в присъствието на водородни йони) малтозата се разделя на съставните си монозахариди - две глюкозни молекули поради разкъсването на гликозидни връзки между тях. Тази реакция е обратната процес образуване на малтоза от монозахариди.

Подобна реакция възниква в червата на живите организми, когато малтозата навлиза в нея. В червата захарозата под действието на ензимите бързо се хидролизира в две молекули глюкоза.

3.реакции на нишесте с вода (хидролиза на нишесте):

Най-важното свойство на нишестето е способността да се подлага на хидролиза чрез ензими или при нагряване с киселини.

Хидролизата протича на етапи. Декстринът първо се образува от нишесте ((С6НдесетОпет)н), която се хидролизира до малтоза (С12Н22Оединадесет). Тогава в резултат на хидролиза на малтозата се образува глюкоза (С6Н12О6).

Подобна реакция възниква в устата, стомаха и червата на живите организми, когато нишестето попадне в нея. В стомаха и червата нишестето най-накрая се хидролизира в глюкоза под действието на ензимите.

Тази реакция се използва като индустриален метод за производство на глюкоза..

4. реакции на А.М. Бутлеров - алдолова кондензация на формалдехид:

Първият синтез на въглехидрати от формалдехид в алкална среда е извършен от A.M. Бутлеров през 1861г.

Формалдехид под действието на хидроксиди на алкалоземни метали влиза в реакция на самокондензация, като по този начин образува смес от въглехидрати ("формоза"), вкл. гликоза.

5.реакции на фотосинтеза:

В природата глюкозата се произвежда в растенията в резултат на фотосинтеза от въглероден диоксид и вода под въздействието на слънчевата светлина в листата на растенията. По време на реакцията се образува кислород в допълнение към глюкозата.

6.реакции на хидролиза на гликоген в кисела среда:

Най-важното свойство на гликогена е способността да се подлага на хидролиза във водни разтвори на киселини.

Хидролизата протича на етапи. От гликоген ((С6НдесетОпет)н), първо се образува декстрин ((С6НдесетОпет)ш, докато y Химични свойства на глюкозата. Химични реакции (уравнения) на глюкоза:

Основните химични реакции на глюкозата са, както следва:

1.реакции на ензимната ферментация на глюкозата:

Най-важното химично свойство на монозахаридите е тяхната ензимна ферментация, т.е. разпадане на молекулите на фрагменти под действието на различни ензими. Ферментацията протича в присъствието на ензими, секретирани от мая, бактерии или плесени. В зависимост от естеството на активния ензим се различават съответно реакциите от следните видове:

1.1. реакция алкохолна ферментация на глюкоза:

В резултат на тази реакция се образуват етилов алкохол (етанол) и въглероден диоксид..

1.2. млечнокисела ферментационна реакция на глюкоза:

В резултат на тази реакция се образува млечна киселина..

1.3. реакция на ферментация на маслена киселина на глюкоза:

В резултат на тази реакция се образуват маслена киселина, водород и въглероден диоксид..

Благодарение на ферментацията се получават хранителни продукти - кефир, сирене, алкохол.

2.реакция на глюкоза с водород:

Глюкозата реагира с водород в присъствието на катализатор (използва се никел) при висока температура. В резултат на реакцията се образува шестхидратен алкохол (сорбитол).

3.качествена реакция към глюкоза (реакция на глюкоза с меден хидроксид):

В молекулата на глюкозата има няколко хидроксилни групи. За да се потвърди тяхното присъствие, се използва реакция с метални хидроксиди, например меден хидроксид, който има син цвят. За това към разтвора на глюкоза се добавя меден хидроксид. В резултат се образуват глюконова киселина, меден (I) оксид и вода и разтворът се превръща от синьо в червено, тъй като медният (I) оксид е червен.

4. Качествена реакция на "сребърното огледало" - реакцията на глюкозата с амонячен разтвор на сребърен оксид (I):

В молекулата на глюкозата има алдехидна група. Следователно, при нагряване с разтвор на амоняк сребърен оксид окислява и дава реакция "сребърно огледало".

В резултат се образуват глюконова киселина и сребро, които се утаяват. Ако реакцията се провежда в съд с чисти и гладки стени, тогава среброто се отлага върху тях под формата на тънък филм, образувайки огледална повърхност. При наличието на най-малкото замърсяване, среброто се отделя като сива рохкава утайка..

По този начин глюкозата има регенеративни свойства, защото тя възстановява Ag2O и Cu (OH)2.

5.в човешкото тяло глюкозата претърпява сложни биохимични трансформации:

В резултат на сложни биохимични трансформации се образуват въглероден диоксид и вода, докато на 1 мол глюкоза се отделя енергия от 2800 kJ.

6. глюкозата не влиза в някои от реакциите, характерни за алдехидите, например с натриев хидросулфит.

Приложение на глюкоза:

Глюкозата се използва в различни индустрии и домакинства:

- в медицината като лечебно средство, за приготвяне на лекарствени препарати и др.;

- в хранително-вкусовата промишленост при печене на хляб, както и в производството на кондензирано мляко и сладолед, в сладкарския бизнес в производството на мармалад, карамел, джинджифил и др.;

- в селското стопанство в пчеларството за хранене на пчели;

- в текстилната промишленост за боядисване и отпечатване на рисунки;

- в химическата промишленост като първоначален продукт при производството на аскорбинова и глюконова киселини, за синтеза на редица захарни производни и др.;

- в производството на огледала и украси за коледни елхи (сребро);

- в микробиологичната промишленост като хранителна среда за производството на фуражни дрожди;

- при приготвянето на храна и храна за животни се използват процесите на ферментация на млечна киселина, алкохолна и маслена киселина.

Захароза

Ежедневната диета на всеки човек съдържа естествена захароза, която се намира във всички плодове, горски плодове, млечни продукти, някои зеленчуци и растения. Произвежда се в тонове в промишлен мащаб. Изкуствената захароза е обща захар за всички..

Определени количества естествени и изкуствени захари са от съществено значение за нормалното функциониране на организма. Следователно липсата и излишъкът им са вредни за човешкото здраве..

Захарозата е дизахарид, който се разгражда от ензимите в тънките черва до глюкоза и фруктоза. Тези монозахариди се абсорбират в кръвта и влизат в клетките на тялото. В резултат на метаболитните процеси глюкозата се превръща в енергия. Фруктозата навлиза в черния дроб, се превръща в глюкозни производни.

Това са бързи въглехидрати, които лесно се абсорбират и съхраняват. Следователно, прекомерната консумация на продукти, съдържащи захароза, води до метаболитни нарушения. В резултат на това се отлагат мастните запаси, нивата на кръвната захар (глюкозата) се повишават..

Естествената захароза се образува в резултат на процеса на фотосинтеза и се натрупва в стъбла, корени и плодове. Максималното количество съдържа бяло цвекло, някои сортове тръстика.

Те се използват за производство на захар - висококалорично вещество, широко използвано в технологията за производство на храни. Той е основният източник на захароза за човешкото тяло..

Използва се във фармацевтиката за коригиране на неприятния вкус на лекарствата, като пълнител в сиропи, смеси за деца. Възможно е да получите някои бързи въглехидрати с лекарството. Това трябва да се вземе предвид при изчисляването на нормата на консумация на захар..

Свойства на захарозата

Изкуствената захароза е безцветно кристално вещество без мирис с подчертан сладък вкус.

Захарозата има някои физични свойства:

  • добра разтворимост във вода до желаната плътност;
  • средна точка на топене 160 ° C;
  • способността за пренасищане на решения;
  • промяна във вискозитета при различни температури;
  • висока хигроскопичност (способност да абсорбира и отделя влага);
  • определена точка на кипене на разтворите, в зависимост от концентрацията му.

Свойството на лесното топене се използва за производството на карамелени бонбони. Хигроскопичността се взема предвид при съхранението и текстурата на някои храни. Промяната на вискозитета и пренасищането се използват при производството на сладкарски изделия, кондензирано мляко, сладолед.

Молекулната формула на захарозата е C12H22O11. Наличието на хидроксилни групи в молекулата потвърждава, че това е алкохол. Когато към разтвора на захарозата се добави меден сулфат, неговият хидроксид не се утаява. Това е реакция на многоатомни алкохоли. Разтворът става син, защото се образува меден захарат, а не хидроксид.

Дисахаридът не съдържа алдехидна група. Това доказва липсата на реакция на сребърното огледало при взаимодействие с амонячен разтвор на сребърен оксид.

Получаване на захароза

Захарозата от цвекло и тръстика се произвежда по същата технология. Захарозата се получава, както следва. Суровините се измиват само със студена вода, за да няма загуба на продукта на този етап. Почистено, издухано до изсъхване, изпраща се за смилане до определен размер.

След това той влиза в специални контейнери - дифузионни единици, където се обработва с гореща вода. Там се промива захарозата с примеси, тортата се отделя. Течната част се филтрира, почиства от примеси с разтвор на вар (калциев хидроксид). В резултат на химическа реакция те се превръщат в неразтворими соли и се утаяват.

Дисахаридът реагира с вар и образува калциев захарат. За да се изолира хидроксид от него, разтворът се обработва с въглероден диоксид. Захарта се разлага, образува се ново съединение - калциев карбонат, който се утаява. Той се отделя чрез филтриране.

Във вакуумни инсталации масата се изпарява, в центрофуги се разделя на кристали захароза и меласа. Най-накрая захарта се почиства чрез измиване и задушаване.

Меласата се филтрира до получаване на жълта захар и меласа. Кристалите могат да бъдат олекотени или оцветени. Меласата се използва в хранително-вкусовата промишленост. При обработката на тръстика се получава кафява нерафинирана захар, която е популярна при домакините. Може да се обели и до бяло.

Функции на захарозата в човешкото тяло

Захарозата е основният доставчик на енергия за клетките на тялото, за мозъка тя е единствената. Лесно се усвоява.

Също захарозата в човешкото тяло изпълнява други функции:

  1. Осигурява нормалното протичане на метаболитните процеси в организма.
  2. Нормализира и подобрява нервната дейност.
  3. Стимулира производството на инсулин.
  4. Подхранва мускулните клетки, осигурява движение.
  5. Детоксифицира заболявания, които причиняват натрупване на токсини.
  6. Осигурява хранене, подобрява работата на мозъка.
  7. Увеличава умствената и физическата активност.
  8. Когато глюкозата взаимодейства с кислорода, тя осигурява храненето на червените кръвни клетки.
  9. Подобрява защитната функция на черния дроб.

Приемът на този въглехидрат нормализира дейността на всички органи и системи, следователно, подобрява състоянието на целия организъм. Освен това задоволява глада, подобрява настроението.

Такива функции са осъществими, ако захарозата навлиза в тялото постепенно на малки порции. Консумацията на голямо количество от веществото води до незабавно повишаване на кръвната глюкоза. Появява се активност, прилив на сила.

Панкреасът активно произвежда хормон - инсулин, който насърчава преработката на глюкоза, а нивото му рязко спада. Това води до проявата на усещане за умора, слабост, раздразнителност, глад. Това е резултат от шипове в кръвната захар.

Полезни свойства на захарозата за организма

Правилните количества захароза са полезни за човешкото здраве. За предпочитане е да го приемате заедно със зеленчуци, плодове, плодове. Обработва се по-бързо и по-добре. Високото калорично съдържание на захари определя високо енергийните свойства.

Полезните свойства на малко количество захароза за организма са, че той насърчава производството на серотонин, който се нарича хормон на щастието. Той помага за стабилизиране на емоционалното състояние, справяне със стреса, депресията.

Те отбелязват положителен ефект върху работата на сърцето и кръвоносните съдове, намаляване на възможността за утаяване на холестерола по стените на кръвоносните съдове и образуването на кръвни съсиреци. Захарозата предпазва ставите от развитието на артрит, артроза.

За тези, които са свързани с тежка физическа активност, продуктите, съдържащи захароза, добавят енергия и сила. Малко количество захар със здравословни напитки помага на бременните да се справят с токсикозата, да подобрят метаболизма, храносмилането и да се възстановят след раждането.

Нормативният прием на захарни въглехидрати е полезен за децата, като се има предвид мобилността на детето и енергийните разходи. Добрата функция на мозъка е от съществено значение. Сладкото осигурява страхотно настроение.

Тези, които губят тегло, не е необходимо напълно да се откажат от продукти, съдържащи захароза. 30 г на ден няма да попречат на отслабването.

Вредни свойства на захарозата за организма

Консумацията на захароза в големи количества провокира развитието на много патологии. Понижава имунитета, като блокира защитните действия на антителата в организма. Провокира развитието на захарен диабет, ако процесът на преработка на глюкоза е нарушен. В същото време се натрупва в кръвта.

Други вредни свойства на захарозата за организма:

  • провокира развитието на затлъстяване;
  • повишава киселинността на стомаха, насърчава появата на гастрит, пептична язва;
  • нарушава минералния метаболизъм, което води до проявата на миокарден инфаркт, съдови заболявания;
  • допринася за появата на алергични реакции;
  • намалява активността на някои ензими и съответно усвояването на хранителни вещества;
  • храни паразити в човешкото тяло, насърчава тяхното размножаване;
  • провокира появата и развитието на кариес;
  • ускорява стареенето на кожата;
  • влошава качеството на косата, ноктите.

Американски учени твърдят, че захарозата понижава зрението, причинява алкохолна зависимост и допринася за появата на някои видове рак.

Всички вредни свойства се влошават при хора с бавен метаболизъм и при тези, които не водят активен начин на живот..

Разликата между глюкозата и захарозата

Захарозата и глюкозата са въглехидрати. Тези органични вещества имат сходства и разлики. Захарозата е сложен въглехидрат, дизахарид. Глюкозата е прост бърз въглехидрат, монозахарид. Той е неразделна част от дизахарида. Следователно, тяхната основна разлика в сложността.

И двете вещества имат кристална структура и се разтварят бързо във вода. Захарозата е по-сладка поради съдържанието на фруктоза. Глюкозата се синтезира първо в растенията, съчетава се с фруктоза, образува дизахарид. Натрупва се без разлагане.

Глюкозата се получава по сложна технология чрез хидролиза от целулоза и нишесте. Технологията за производство на захар е много по-проста, потреблението на суровини е много по-малко. Следователно производството е по-икономично.

Обикновено глюкозата се абсорбира свободно и се преработва, което обяснява бързото възстановяване на силите след значителни умствени и физически натоварвания. Чистата захароза не се асимилира, разделянето на монозахариди е наложително.

Глюкозата има висок гликемичен индекс - способността да влияе на нивата на кръвната захар. Дизахарид има много по-малко.

Разликата между фруктоза и захароза

Нека разгледаме по-подробно разликите между фруктоза и захароза. Фруктозата е монозахарид в захарозата, обикновен въглехидрат, естествена захар. Но много по-сладък, по-вкусен. Съдържанието на калории е с 30% по-ниско от това на захарозата, поради което често се използва в диетите. Понякога е позволено да се използва при диабет като заместител на захарта. Голямо количество фруктоза съдържа натурален мед.

Той има редица отличителни характеристики:

  1. Бавно се преработва в черния дроб до глюкоза, гликоген, лактоза.
  2. Не провокира алергии.
  3. Използва се в хранителната промишленост като подсладител, подобрител на вкуса и миризмата, консервант.
  4. За постигане на специфичен аромат е необходимо по-малко вещество, отколкото захарозата.
  5. Консумацията на монозахаридан се отразява в нивата на кръвната захар поради ниския гликемичен индекс.
  6. Не засяга зъбния емайл, не го унищожава.

Фруктозата се абсорбира само от черния дроб. Тук той се превръща в количеството гликоген, от което се нуждае тялото. По-нататъшният прием на монозахарид води до превръщането му в мазнини.

Веществото има ниско съдържание на калории, така че няма чувство за ситост, когато се консумира. Това често води до по-големи порции. Също така бързо пристрастява..

С напълно заместване на захарозата могат да се постигнат критично ниски нива на глюкоза в кръвта. Затова употребата на фруктоза трябва да бъде дозирана, обоснована и подходяща..

Разликата между захар и захароза

Захарозата и захарта са синонимни думи, едно означава друго. Разликата е, че първото вещество е сложен естествен въглехидрат, второто се получава индустриално.

Захарта е органично вещество, 99% от същата захароза, извлечена от растителни материали. Останалото се състои от различни примеси - преработени продукти. Има някои минерали в жълто цвекло и дисахарид на кафявата тръстика.

Рафинираната бяла захар съдържа повече захароза и по-малко примеси. Към това се стремят производителите на сладък продукт. Захарозата определя неговите хранителни и вкусови свойства.

Производството му в чистия вид е скъпо и не е икономически оправдано. Освен това има кристална структура, подобна на захар, без примеси. По подобен начин се топи добре, превръща се в карамел, разтваря се добре във вода.

Глюкозо-фруктозният сироп набира популярност. Това е течна захар, произведена от нишесте, главно от царевица.

Естествената захар се състои от равни части глюкоза и фруктоза. Технологията за производство на сироп променя това съотношение в посока на увеличаване на количеството глюкоза. Това регулира нивото на неговата сладост. Той няма примеси.

Какви храни съдържат захароза

Възможно е да се балансира диетата, като се вземе предвид количеството естествена и изкуствена захароза, съдържаща се в храната. Не се среща само в бяло цвекло и тръстика. В Канада захарта се извлича от сока на специални видове клен. Сладък сок се излъчва от бяла бреза, кокосово дърво.

Изобилие от захароза в узряла диня, пъпеш. Съдържа натурален мед и придава сладостта на морковите. Има достатъчно сложни въглехидрати в картофи, домати, лук, боб, боб, тиква, царевица и зелен грах.

Натурални продукти, съдържащи захароза:

Но основният източник на захароза са сладкарските изделия, печивата и сладките газирани напитки. Приготвя се и за зимата конфитюри, конфитюри, мармалади, сокове, компоти, плодови пюрета, маринати. Не забравяйте за лъжиците захар в чая и кафето..

Дневна норма на захароза за хората

Ежедневният прием на захароза е индивидуален за всеки човек. До голяма степен зависи от възрастта, здравословното състояние, вида дейност. Има методи за изчисляване на този показател, но опитен диетолог правилно ще изчисли и избере менюто.

Средният прием на сладко вещество за възрастен се приема равен на 50 г. Това включва промишлена захар и скрита захар, която се намира в храната. Следователно е трудно да се изчисли. Това количество осигурява на организма енергията, от която се нуждае за нормален живот..

Възрастовата нужда от захароза е следната:

  1. Деца под 3 години - не повече от 25 g.
  2. Тийнейджърки - до 40 g.
  3. Тийнейджъри - до 45 g.
  4. Жени под 30 години - от 25 g до 50 g.
  5. По-възрастни жени - 20 g до 40 g.
  6. Мъже под 30 - от 30 g до 60 g.
  7. По-възрастни мъже - от 25 g до 50 g.

Само лекар може да ограничи употребата на захар при деца по сериозни медицински причини. Защото те активно харчат енергия за движение и учене. Но трябва да помним, че естествената захароза е по-здравословна от захарта. Струва си да го замените с мед, пресни плодове, плодове.

Ползите и вредите от лимоните

Храна за грип и настинки