Моносахариди Дисахариди Полісахариди

C₆H₁₂O₆ C₁₂H₂₂O₁₁ (C₆H₁₀O₅)

глюкоза сахароза крохмаль

фруктоза мальтоза целюлоза

галактоза лактоза глікоген

рибоза целобіоза

Назва «вуглеводи» виникла тому, що перші вивчені представники цього класу сполук складалися з карбону (вуглецю) і води. Склад їх виражався загальною формулою Cn(H2O)n. Пізніше було знайдено вуглеводи, що не відповідають цій формулі, але безперечно, за іншими ознаками належать до вуглеводів.

Моносахариди — гексози С6Н12О6 і пентози С5Н10О5. Пентози поширені в рослинах, входять до складу речовини клітин.

Харчова енергетична цінність вуглеводів становить приблизно 4 ККал/грам Особлива група органічних сполук-це біологічно-активні речовини. Вони впливають на процеси обміну речовин і перетворення енергії в живих організмах.

Залежно від числа кисневих атомів у молекулі розрізняють біози, тріози, тетрози, пентози, гексози, гептози і т. д.

Моносахариди — прості вуглеводи, вони не піддаються гідролізу — не розщеплюються водою на простіші вуглеводи. Глюкоза і виноградний цукор,

С ₆Н ₁₂О₆ - найважливіші з моносахаридів; білі кристали солодкі на смак, легко розчиняються у воді. Знаходяться в соку винограду, в багатьох фруктах, а також у крові тварин і людей. М'язова робота виконується головним чином за рахунок енергії, яка виділяється при окисленні глюкози. Глюкоза отримується при гідролізі полісахаридів крохмалю і целюлози (під дією ферментів або мінеральних кислот). Використовується як засіб посиленого харчування, або як лікарська речовина, при обробці тканини.

Фруктоза, чи плодовий цукор, С ₆Н ₁₂О₆ -моносахарид, супутник глюкози в багатьох плодах і ягідних соках; значно солодше глюкози; в купі з нею входить до складу меду. Представляє собою шестиатомний кето спирт. В формулах фруктоз і глюкози показано характерне для цих моносахаридів відносне просторове положення атомів Н і групи ОН які входять у вуглеводний ланцюжок.

Моносахариди, як альдегіди чи кето спирти є зв'язками зі змішаними функціями; природа їх ускладнена властивістю внутрішньо молекулярних взаємодій спиртових гідроксильних груп з альдегідної чи кетонової карбонільної групи. Завдяки цьому моносахариди існують і вступають в реакцію не тільки у відкритій ланцюговій формі, але й в циклічних формах. Вуглеводний ланцюжок моносахариду, наприклад глюкози, може приймати конформацію, при цьому 1-й С-атом, що має карбонільну групу, зближується із спиртовою групою при 5-м С-атомі;атом Н із групи ОН переміщується до карбонільного кисню, а кисень при 5-м С-атомі з'єднується з 1-м (карбонільним) С-атомом. В наслідок замикається шестичленне, зміст атомів кисню, кільце. Так утворюються дві циклічні А і В-форми глюкози відрізняючись просторовим розположенням атомів Н і групи ОН при 1-му (циклі він стає асиметричним) С-атомі. У формулах циклічних форм показано, що можливий зворотній перехід атому Н з групи ОН при першому С-атомі до кисню кільця. Останнє при цьому розкривається і утворюється ланцюгова форма.

Природна кристалічна глюкоза (виноградний цукор) представляє собою циклічну альфа-формулу. При розчиненні в воді вона переходить в ланцюгову, а через неї в бета-форму; при цьому установлюється динамічна рівновага між усіма формами. Бета-форма також може бути виділена в кристалічному вигляді; в водному розчині вона утворює рівноважну систему, яка має всі форми. Ланцюгова форма існує лише в розчинах, причому в дуже невеликій кількості, а в вільному вигляді не виділена. да Ізомерні форми сполук, які здатні переходити один в одного називають таутомерними формами, чи таутомерами. А саме існують їх явища таутомерії. Вона дуже розповсюджена серед органічних сполук. Вуглеводи у великій кількості містяться в рослинних і тваринних організмах. У природі переважно поширені пентози і гексози.

Глюкоза – як представником вуглеводів, її поширенням в природі, фізичними властивостями. Глюкозу ще називають виноградним цукром. Це біла кристалічна речовина, солодка на смак, добре розчинна у воді (латинське «глюкоз» означає солодкий). Вона є майже в усіх органах рослин: у плодах, корінні, листі, квітах. Особливо багато її в соку винограду, в достиглих плодах, ягодах. А ще є особливою складовою натурального бджолиного меду. У рослинах вуглеводи становлять 80% сухої речовини, в організмі людини і тварини 2%. Вони відіграють важливу роль у фізіологічних процесах, що відбуваються в живих організмах. Їжа людини на 70% складається з глюкози.

3. В природі глюкоза утворюється в процесі фотосинтезу

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂

Дисахариди — вуглеводи, які при нагріванні з водою в присутності мінеральних кислот чи під дією ферментів піддаються гідролізу, розкладаються на дві молекули моносахаридів.

Буряковий та тростинний цукор (сахароза), С ₁₂Н ₂₂О₁₁ — найважливіший із дисахаридів. Його добувають із цукрового буряку (в ньому знаходиться до 28% сахарози від сухої речовини) або із цукрової тростини. Він є також у соках берези, клену і деяких фруктах.

Олігосахариди — хімічні сполуки, в яких кілька залишків молекул моносахаридів з'єднані між собою ковалентними зв'язками. Це проміжний клас вуглеводів між моно- і полісахаридами.[1] Серед них найпоширеніші дисахариди, які утворені внаслідок сполучення залишків двох молекул моносахаридів. Наприклад буряковий (або тростинний) цукор — сахароза — складається із залишків глюкози та фруктози, а солодовий — мальтоза — лише з залишків глюкози. Дисахариди мають солодкий присмак. Вони, як і моносахариди, добре розчинні у воді.

Полісахариди — це вуглеводи, які багато в чому відрізняються від моносахаридів і дисахаридів і не мають солодкого смаку, і майже не розчинні в воді. Вони представляють собою складні високомолекулярні сполуки, які під каталітичним впливом кислот чи ферментів піддаються гідролізу з утворенням простіших поліцукридів, потім дицукридів, і, зрештою, багато (сотні і тисячі) молекул моноцукридів. Важливіший представник поліцукридів — крохмаль і целюлоза. Їхні молекули побудовані із ланок -С6 Н10 О5-, є залишками шестичленних циклічних форм молекул глюкози, загубивших молекулу води, тому склад крохмалю і целюлози виражається однією формулою (С6 Н10 О5). Різниця тільки у властивостях цих поліцукридів обумовлена просторовою ізомерією утворюючих їх моноцукридних молекул: крохмаль побудований із ланок α-, а целюлоза — β-форми глюкози.

Крохмаль (С₆Н₁₀О₅)_n білий під мікроскопом зернистий порошок, нерозчинний в холодній воді, в гарячій воді набухає, утворює колоїдний розчин (крохмальний клейстер); з розчином йоду дає синє забарвлення. Молекула крохмалю неоднорідна за розмірами. Крохмаль утворюється в результаті фотосинтезу в листі рослин, відкладається «про запас» в клубнях, кореневищах, зернах. В шлунковому тракті людини і тварини крохмаль піддається гідролізу і перетворюється в глюкозу, яка засвоюється організмом.

Хімічні властивості.

+H₂O +H₂O

Повний гідроліз: (C₆H₁₀O₅)n = (C₆H₁₀O₅)n = C₁₂H₂₂O11+C₆H₁₂O₆

декстрини мальтоза глюкоза

Ферментативний гідроліз: (С₆Н₁₀О₅)n+H₂O = 2С₂Н₅ОН+2СО₂

Якісна реакція на крохмаль:Із спиртовим розчином йоду–поява синього забарвлення.

Існування рівноваги між лінійною та циклічною формами моносахаридів получило назву цикло-оксо-таутомерії. Таутомерна рівновага існує лише в рідкому стані.

Поиск по сайту: