Mange karbohydrater er hvite faste stoffer som smaker søtt. Ulike karbohydrater har varierende grader søtsaker. Så fruktose er tre ganger søtere enn glukose. Honning er halvt fruktose, og det er derfor den er så søt. Andre karbohydrater har en mindre subtil søt smak.

Det mest kjente karbohydratet, glukose, er et av de viktigste karbohydratene, som finnes i fri form i plantejuice, spesielt i frukt og blomsternektar. Karbohydrater finnes i blod, lever, hjerne og andre organer hos dyr og mennesker. Dermed akkumuleres glykogen, et lagringskarbohydrat av animalsk opprinnelse, i den menneskelige leveren.

Karbohydrater tjener som hovedkilden til energi for kroppen. Når glukose brytes ned, frigjøres det et stort nummer av energi som kroppen bruker på vitale prosesser. Karbohydrater utgjør hoveddel menneskelig kosthold.

Glukose er et stoff der solens energi er akkumulert. Det kan kalles link mellom levende natur og solen. Glukose syntetiseres i grønne planteblader fra karbondioksid og vann. Dette er en unik prosess på jorden som sikrer eksistensen av planter, dyr og mennesker.

Formelen C6H12O6 tilsvarer mange strukturer. Blant dem vil vi fremheve to - glukose og fruktose. Strukturene deres inneholder fem hydroksyl- og en karbonylgrupper. Dette er tilfellet når et stoff har forskjellige funksjonelle grupper. Avhenger av funksjonsgrupper Kjemiske egenskaper karbohydrater. Glukose er en aldehyd alkohol, og fruktose er en keton alkohol. Derfor har glukose egenskapene flerverdige alkoholer og aldehyder, og fruktose - flerverdige alkoholer og ketoner.

Glukose- og fruktosemolekyler er i stand til å kombinere med hverandre ved å spalte vannmolekyler. To molekyler er koblet sammen gjennom et oksygenatom. Når de kombineres på denne måten, danner de et disakkarid som kalles sukrose, eller sukker i hverdagen.

Fiber og stivelse

Når mange glukosemolekyler kombineres, dannes fiber (cellulose) og stivelse, samt glykogen. Alle er kjent med disse stoffene. Bomull og linfibre består av lange fibermolekyler. Fiber er en del av tre.

Fibermolekyler er plassert parallelt med hverandre og er fast forbundet med hydrogenbindinger. De oppstår mellom oksygenatomene til noen molekyler og hydrogenatomene inkludert i hydroksylgruppen til andre. Det er mange slike forbindelser langs hele fiberens lengde. Derfor er "pakken" med molekyler svært holdbar.

Når stivelse dannes, kombineres glukosemolekyler for å lage lineære og forgrenede kjeder. Stivelse er smuldrende hvitt pulver. Det finnes i poteter, korn av forskjellige frokostblandinger og grønnsaker. Dette er en nødvendig komponent i maten vår.

I dyre- og menneskelige organismer kombineres glukosemolekyler for å danne dyrestivelse - glykogen. Glykogenmolekyler er mer forgrenede enn stivelsesmolekyler. Glykogen er et glukoselager: det forsyner kroppen med glukose ved økt fysisk aktivitet.

Glukose, stivelse og fiber er av stor betydning ikke bare i naturen, men også i industrien. Glukose brukes i næringsmiddelindustrien og medisin. Stivelse brukes til å lage konfektprodukter. Fiber brukes som et fibrøst materiale og til produksjon av tekstiler, lakk og eksplosiver.

Trenger du hjelp med studiene?

Forrige emne: Estere: fett
Neste emne:   Proteiner: proteinmolekyler og deres egenskaper

FORDØJELSE OG ABSORPJON.

SYNTESE OG OPPLØSNING AV GLYKOGEN.

Individuell oppgave

biologistudent

grupper 4120-2(b)

Menadiev Ramazan Ismetovich

Zaporizhia 2012

Et raskt notat om karbohydrater
2. Klassifisering av karbohydrater
3. Strukturelle og funksjonelle trekk ved organiseringen av mono- og disakkarider: struktur; å være i naturen; mottak; karakteristisk individuelle representanter
4.

7. Syntese og nedbrytning av glykogen
8. Konklusjoner

9. Liste over referanser.

INTRODUKSJON

Organiske forbindelser utgjør i gjennomsnitt 20-30 % av cellemassen til en levende organisme.

Disse inkluderer biologiske polymerer: proteiner, nukleinsyrer, karbohydrater, samt fett og en rekke små molekyler - hormoner, pigmenter, ATP osv. Ulike typer celler inneholder ulike mengder organiske forbindelser.

KORT INFORMASJON OM KARBOHYDRATER

Karbohydrater er organiske forbindelser som består av ett eller flere molekyler av enkle sukkerarter. Den molare massen til karbohydrater varierer fra 100 til 1 000 000 Da (Dalton-masse, ca. lik masse ett hydrogenatom).

Deres generelle formel er vanligvis skrevet på formen Cn (H2O) n (hvor n er minst tre). For første gang i 1844 ble dette begrepet introdusert av innenriksforskeren K.

Schmid (1822-1894). Navnet "karbohydrater" oppsto basert på analysen av den første kjente representanter denne gruppen av forbindelser. Det viste seg at disse stoffene består av karbon, hydrogen og oksygen, og forholdet mellom antall hydrogen- og oksygenatomer i dem er det samme som i vann: for to hydrogenatomer - ett oksygenatom. Dermed ble de ansett for å være en forbindelse av karbon og vann. Deretter ble mange karbohydrater kjent som ikke oppfylte denne betingelsen, men navnet "karbohydrater" er fortsatt generelt akseptert.

I en dyrecelle finnes karbohydrater i mengder som ikke overstiger 2-5%. Planteceller er de rikeste på karbohydrater, hvor innholdet i noen tilfeller når 90% av tørrvekten (for eksempel i potetknoller, frø).

KLASSIFISERING AV KARBOHYDRATER

Monosakkarider er keton- eller aldehydderivater av flerverdige alkoholer. Karbon-, hydrogen- og oksygenatomene som utgjør dem er i forholdet 1:2:1.

Den generelle formelen for enkle sukkerarter er (CH2O) n. Avhengig av lengden på karbonskjelettet (antall karbonatomer) deles de inn i: trioser-C3, tetroser-C4, pentoser-C5, heksoser-C6 osv. I tillegg deles sukkerarter inn i: - aldoser, som inneholder en aldehydgruppe, - C=O. Disse inkluderer | N glukose:

H H H H H
CH2OH - C - C - C - C - C
| | | | \\
OH OH OH OH OH

I løsninger har alle sukkerarter, starter med pentoser, en syklisk form; i lineær form er bare trioser og tetroser til stede. Når den sykliske formen dannes, er oksygenatomet i aldehydgruppen bundet med en kovalent binding til det nest siste karbonatomet i kjeden, noe som resulterer i dannelsen av hemiacetaler (i tilfelle av aldoser) og hemiketaler (når det gjelder ketoser) ).

Dette sukkeret er et av mellomproduktene av fotosyntesen. Pentoser finnes under naturlige forhold hovedsakelig som komponenter av molekyler av mer komplekse stoffer, for eksempel komplekse polysakkarider kalt pentosaner, samt plantegummi. Pentoser finnes i betydelige mengder (10-15%) i tre og halm. Arabinose finnes hovedsakelig i naturen.

Det finnes i kirsebærlim, rødbeter og gummi arabicum, hvor det er hentet fra. Ribose og deoksyribose er mye tilstede i dyr og flora, dette er sukkerarter som er en del av monomerer nukleinsyrer RNA og DNA. Ribose fremstilles ved epimerisering av arabinose.

Xylose dannes ved hydrolyse av xylosanpolysakkarid som finnes i halm, kli, tre og solsikkeskall. Produkter forskjellige typer Gjæringsmidlene til xylose er melkesyre, eddiksyre, sitronsyre, ravsyre og andre syrer.

Xylose absorberes dårlig av menneskekroppen. Hydrolysater som inneholder xylose brukes til å dyrke visse typer gjær de brukes som en proteinkilde for å mate husdyr. Når xylose reduseres, oppnås xylitol som en sukkererstatning for diabetikere.

Xylitol er mye brukt som en fuktighetsstabilisator og mykner (i papirindustrien, parfymeri og cellofanproduksjon).

Det er en av hovedkomponentene i produksjonen av en rekke overflateaktive stoffer, lakk og lim. De vanligste heksosene er glukose, fruktose, galaktose og deres generell formel- C6H12O6. Glukose (druesukker, dekstrose) finnes i saften av druer og andre søte frukter og i små mengder hos dyr og mennesker. Glukose er en del av de viktigste disakkaridene - rør- og druesukker.

Polysakkarider med høy molekylvekt, dvs. stivelse, glykogen (animalsk stivelse) og fiber, er helt bygget opp av rester av glukosemolekyler koblet til hverandre forskjellige måter. Glukose er den primære energikilden til cellene. Menneskelig blod inneholder 0,1-0,12% glukose en reduksjon i nivået forårsaker forstyrrelse av funksjonen til nerve- og muskelceller, noen ganger ledsaget av kramper eller besvimelse. Nivået av glukose i blodet reguleres av en kompleks mekanisme i nervesystemet og endokrine kjertler.

Glukose brukes i tekstilproduksjon og i enkelte andre industrier som reduksjonsmiddel. I medisin brukes ren glukose i form av oppløsninger for injeksjon i blodet for en rekke sykdommer og i form av tabletter. Vitamin C er hentet fra det.

Galaktose er sammen med glukose en del av noen glykosider og polysakkarider. Rester av galaktosemolekyler er en del av de mest komplekse biopolymerene - gangliosider eller glykosfingolipider. De finnes i nervegangliene til mennesker og dyr og finnes også i hjernevev, i milten i røde blodlegemer. Galaktose oppnås hovedsakelig ved hydrolyse av melkesukker. Fruktose (fruktsukker) finnes i fri tilstand i frukt og honning.

Det er en komponent i mange komplekse sukkerarter, for eksempel rørsukker, hvorfra det kan oppnås ved hydrolyse. Inulin, et komplekst konstruert høymolekylært polysakkarid, finnes i noen planter. Fruktose er også hentet fra inulin. Fruktose er et verdifullt matsukker; den er 1,5 ganger søtere enn sukrose og 3 ganger søtere enn glukose. Det absorberes godt av kroppen. Når fruktose reduseres, dannes sorbitol og mannitol. Sorbitol brukes som sukkererstatning i kostholdet til diabetikere; I tillegg brukes det til å produsere askorbinsyre (vitamin C).

Disakkarider er typiske sukkerlignende polysakkarider. Dette faste stoffer, eller ikke-krystalliserende sirup, svært løselig i vann.

Både amorfe og krystallinske disakkarider smelter vanligvis over et visst temperaturområde og som regel med dekomponering. Disakkarider dannes ved en kondensasjonsreaksjon mellom to monosakkarider, vanligvis heksoser. Bindingen mellom to monosakkarider kalles en glykosidbinding. Det danner vanligvis mellom det første og fjerde karbonatomet i tilstøtende monosakkaridenheter (1,4-glykosidbinding).

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Maltsukker er betydelig mindre søtt enn rørsukker (0,6 ganger ved samme konsentrasjoner). Laktose (melkesukker).

Navnet på dette disakkaridet oppsto i forbindelse med dets produksjon fra melk (fra latin lactum - melk). Under hydrolyse brytes laktose ned til glukose og galaktose:

Laktose skiller seg fra andre sukkerarter ved at den ikke er hygroskopisk: den demper ikke. Melkesukker brukes som legemiddel og mat for spedbarn. Laktose er 4 eller 5 ganger mindre søt enn sukrose. Sukrose (rør- eller betesukker). Navnet oppsto i forbindelse med utvinning fra enten sukkerroer eller sukkerrør. Rørsukker var kjent mange århundrer f.Kr.

Bare i midten av 1700-tallet V. dette disakkaridet ble oppdaget i sukkerroer og først på begynnelsen av 1800-tallet. den ble oppnådd under produksjonsbetingelser. Sukrose er veldig vanlig i planteverdenen. Blader og frø inneholder alltid små mengder sukrose. Det finnes også i frukt (aprikoser, fersken, pærer, ananas). Det er mye av det i lønn og palmejuice, og mais. Dette er det mest kjente og mest brukte sukkeret.

Når det hydrolyseres, dannes glukose og fruktose fra det:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

En blanding av like mengder glukose og fruktose som følge av inversjon av rørsukker (på grunn av endringen i hydrolyseprosessen fra høyre rotasjon av løsningen til venstre) kalles invertsukker (inversjon av rotasjon). Naturlig invertsukker er honning, hovedsakelig bestående av glukose og fruktose. Sukrose oppnås i store mengder.

KLASSIFISERING AV KARBOHYDRATER

Sukkerbeter inneholder 16-20% sukrose, sukkerrør - 14-26%. De vaskede rødbetene knuses og sukrose ekstraheres gjentatte ganger i maskiner med vann ved en temperatur på ca. 80 grader. Den resulterende væsken, som inneholder, i tillegg til sukrose, et stort antall forskjellige urenheter, behandles med kalk.

Kalk feller ut i form av kalsiumsalter organiske syrer, samt proteiner og noen andre stoffer. En del av kalken danner kaldtvannsløselige kalsiumsakkarater med rørsukker, som ødelegges ved behandling med karbondioksid.

Bunnfallet av kalsiumkarbonat separeres ved filtrering, filtratet, etter ytterligere rensing, fordampes i vakuum inntil en pastalignende masse er oppnådd.

De frigjorte sukrosekrystallene separeres ved bruk av sentrifuger. Dette er hvordan man oppnår råsukker, som har en gulaktig farge, en brun moderlut og ikke-krystalliserende sirup (betemelasse eller melasse). Granulert sukker renses (raffineres) og det ferdige produktet oppnås.

1234Neste ⇒

Publiseringsdato: 2015-11-01; Les: 417 | Opphavsrettsbrudd på siden

Kapittel I. KARBOHYDRATER

§ 1. KLASSIFISERING OG FUNKSJONER AV KARBOHYDRATER

Tilbake i antikken ble menneskeheten kjent med karbohydrater og lærte å bruke dem i hverdagen.

Bomull, lin, tre, stivelse, honning, rørsukker er bare noen av karbohydratene som har spilt en rolle viktig rolle i utviklingen av sivilisasjonen. Karbohydrater er blant de vanligste organiske forbindelsene i naturen. De er integrerte komponenter i cellene til alle organismer, inkludert bakterier, planter og dyr. Hos planter utgjør karbohydrater 80–90 % av tørrmassen, hos dyr – omtrent 2 % av kroppsvekten.

Syntesen deres fra karbondioksid og vann utføres av grønne planter som bruker energi sollys (fotosyntese). Den generelle støkiometriske ligningen for denne prosessen er:

Glukose og andre enkle karbohydrater omdannes deretter til mer komplekse karbohydrater som stivelse og cellulose.

Planter bruker disse karbohydratene til å frigjøre energi gjennom respirasjonsprosessen. Denne prosessen er i hovedsak det motsatte av fotosyntese:

Interessant å vite! Grønne planter og bakterier absorberer årlig omtrent 200 milliarder tonn karbondioksid fra atmosfæren gjennom fotosynteseprosessen. I dette tilfellet slippes rundt 130 milliarder tonn oksygen ut i atmosfæren og 50 milliarder tonn syntetiseres.

tonn organiske karbonforbindelser, hovedsakelig karbohydrater.

Dyr er ikke i stand til å syntetisere karbohydrater fra karbondioksid og vann.

Ved å innta karbohydrater med mat, bruker dyr energien som er akkumulert i dem til å opprettholde vitale prosesser.

Navnet "karbohydrater" er historisk. De første representantene for disse stoffene ble beskrevet med den generelle formelen CmH2nOn eller Cm(H2O)n. Et annet navn for karbohydrater er Sahara– forklares med den søte smaken av de enkleste karbohydratene.

På sin måte kjemisk struktur Karbohydrater er en kompleks og mangfoldig gruppe forbindelser. Blant dem er det både ganske enkle forbindelser med en molekylvekt på rundt 200, og gigantiske polymerer hvis molekylvekt når flere millioner. Sammen med karbon-, hydrogen- og oksygenatomer kan karbohydrater inneholde atomer av fosfor, nitrogen, svovel og, mindre vanlig, andre grunnstoffer.

Klassifisering av karbohydrater

Alle kjente karbohydrater kan deles i to store grupper – enkle karbohydrater og komplekse karbohydrater.

En egen gruppe består av karbohydratholdige blandede polymerer, for eksempel glykoproteiner - et kompleks med et proteinmolekyl, glykolipider - et kompleks med et lipid, etc.

Enkle karbohydrater (monosakkarider eller monosakkarider) er som ikke er i stand til å danne enklere karbohydratmolekyler ved hydrolyse.

Hvis monosakkarider inneholder en aldehydgruppe, tilhører de klassen aldoser (aldehydalkoholer), hvis de inneholder en ketongruppe, tilhører de klassen ketoser (ketoalkoholer). Avhengig av antall karbonatomer i monosakkaridmolekylet, skilles trioser (C3), tetroser (C4), pentoser (C5), heksoser (C6), etc.:

De vanligste forbindelsene som finnes i naturen er pentoser og heksoser.

Komplekse karbohydrater (polysakkarider eller polioser) er polymerer bygget av monosakkaridrester.

Når de blir hydrolysert, danner de enkle karbohydrater. Avhengig av polymerisasjonsgraden er de delt inn i lav molekylvekt (oligosakkarider, hvis polymerisasjonsgrad vanligvis er mindre enn 10) og høy molekylvekt. Oligosakkarider er sukkerlignende karbohydrater som er løselige i vann og har en søtlig smak.

Basert på deres evne til å redusere metallioner (Cu2+, Ag+), deles de inn i reduserende og ikke-reduserende. Avhengig av deres sammensetning kan polysakkarider også deles inn i to grupper: homopolysakkarider og heteropolysakkarider.

Homopolysakkarider er bygget av monosakkaridrester av samme type, og heteropolysakkarider er bygget av rester av forskjellige monosakkarider.

Ovenstående med eksempler på de vanligste representantene for hver gruppe karbohydrater kan presenteres i følgende diagram:

Funksjoner av karbohydrater

De biologiske funksjonene til polysakkarider er svært forskjellige.

Energi- og lagringsfunksjon

Karbohydrater inneholder mesteparten av kalorier som forbrukes av en person gjennom mat.

Hovedkarbohydratet som tilføres maten er stivelse.

Karbohydrater: Deres klassifisering og sammensetning

Den er inneholdt i bakeri produkter, poteter, som en del av korn. Menneskets kosthold inneholder også glykogen (i lever og kjøtt), sukrose (som tilsetningsstoffer til ulike retter), fruktose (i frukt og honning) og laktose (i melk).

Polysakkarider, før de absorberes av kroppen, må hydrolyseres ved hjelp av fordøyelsesenzymer til monosakkarider. Bare i denne formen absorberes de i blodet. Med blodet kommer monosakkarider inn i organer og vev, hvor de brukes til å syntetisere sine egne karbohydrater eller andre stoffer, eller brytes ned for å trekke ut energi fra dem.

Energien som frigjøres som følge av nedbrytningen av glukose lagres i form av ATP.

Det er to prosesser for nedbrytning av glukose: anaerob (i fravær av oksygen) og aerob (i nærvær av oksygen). Som et resultat av den anaerobe prosessen dannes melkesyre

som ved tung fysisk aktivitet hoper seg opp i musklene og forårsaker smerte.

Som et resultat av den aerobe prosessen oksideres glukose til karbonmonoksid (IV) og vann:

Som følge av aerob nedbrytning av glukose frigjøres mye mer energi enn som følge av anaerob nedbrytning.

Generelt frigjør oksidasjon av 1 g karbohydrater 16,9 kJ energi.

Glukose kan gjennomgå alkoholisk gjæring. Denne prosessen utføres av gjær under anaerobe forhold:

Alkoholgjæring er mye brukt i industrien for produksjon av vin og etylalkohol.

Mennesket lærte å bruke ikke bare alkoholgjæring, men fant også bruken av melkesyregjæring, for eksempel for å skaffe melkesyreprodukter og syltegrønnsaker.

Det er ingen enzymer i menneske- eller dyrekroppen som kan hydrolysere cellulose, men cellulose er hovedkomponenten i maten for mange dyr, spesielt drøvtyggere.

Magen til disse dyrene inneholder store mengder bakterier og protozoer som produserer enzymet cellulase, som katalyserer hydrolysen av cellulose til glukose. Sistnevnte kan gjennomgå ytterligere transformasjoner, som et resultat av at det dannes smørsyre, eddiksyre og propionsyre, som kan absorberes i blodet til drøvtyggere.

Karbohydrater har også en reservefunksjon.

Dermed er stivelse, sukrose, glukose i planter og glykogen hos dyr energireserven til cellene deres.

Strukturelle, støttende og beskyttende funksjoner

Cellulose i planter og kitin i virvelløse dyr og sopp utfører støttende og beskyttende funksjoner.

Polysakkarider danner en kapsel i mikroorganismer, og styrker dermed membranen. Lipopolysakkarider av bakterier og glykoproteiner på overflaten av dyreceller gir selektivitet av intercellulær interaksjon og immunologiske reaksjoner i kroppen. Ribose fungerer som byggemateriale for RNA, og deoksyribose for DNA.

Heparin utfører en beskyttende funksjon. Dette karbohydratet, som er en blodkoagulasjonshemmer, forhindrer dannelsen av blodpropp. Det finnes i blodet og bindevevet til pattedyr.

Bakterielle cellevegger dannet av polysakkarider, holdt sammen av korte aminosyrekjeder, beskytter bakterieceller mot uønskede effekter. Hos krepsdyr og insekter deltar karbohydrater i konstruksjonen av eksoskjelettet, som utfører en beskyttende funksjon.

Regulerende funksjon

Fiber forbedrer tarmens motilitet, og forbedrer derved fordøyelsen.

Muligheten for å bruke karbohydrater som en kilde til flytende drivstoff – etanol – er interessant.

Tre har vært brukt til oppvarming av boliger og til å lage mat i lang tid. I det moderne samfunnet blir denne typen drivstoff erstattet av andre typer - olje og kull, som er billigere og mer praktisk å bruke. Planteråvarer er imidlertid, til tross for noen ulemper ved bruk, i motsetning til olje og kull, en fornybar energikilde. Men dens bruk i motorer intern forbrenning vanskelig. For disse formål er det å foretrekke å bruke flytende drivstoff eller gass.

Fra lavverdig tre, halm eller andre plantematerialer som inneholder cellulose eller stivelse, kan flytende brensel fås - etanol.

For å gjøre dette må du først hydrolysere cellulose eller stivelse for å få glukose:

og deretter utsette den resulterende glukosen for alkoholisk gjæring for å produsere etylalkohol. Når det er renset, kan det brukes som drivstoff i forbrenningsmotorer. Det skal bemerkes at i Brasil, for dette formålet, produseres milliarder av liter alkohol årlig fra sukkerrør, sorghum og kassava og brukes i forbrenningsmotorer.

KARBOHYDRATENES BIOLOGISKE ROLLE.

FORDØJELSE OG ABSORPJON.

SYNTESE OG OPPLØSNING AV GLYKOGEN.

Individuell oppgave

biologistudent

grupper 4120-2(b)

Menadiev Ramazan Ismetovich

Zaporizhia 2012

Biologisk rolle av biopolymerer - polysakkarider
5. Kjemiske egenskaper til karbohydrater
6. Fordøyelse og absorpsjon

7. Syntese og nedbrytning av glykogen
8. Konklusjoner

9. Liste over referanser.

INTRODUKSJON

Organiske forbindelser utgjør i gjennomsnitt 20-30 % av cellemassen til en levende organisme. Disse inkluderer biologiske polymerer: proteiner, nukleinsyrer, karbohydrater, samt fett og en rekke små molekyler - hormoner, pigmenter, ATP osv. Ulike typer celler inneholder ulike mengder organiske forbindelser.

Komplekse karbohydrater-polysakkarider dominerer i planteceller, mens det i dyreceller er mer proteiner og fett. Imidlertid utfører hver av gruppene av organiske stoffer i enhver type celle lignende funksjoner: den gir energi og er et byggemateriale.

KORT INFORMASJON OM KARBOHYDRATER

Karbohydrater er organiske forbindelser som består av ett eller flere molekyler av enkle sukkerarter.

Den molare massen til karbohydrater varierer fra 100 til 1 000 000 Da (Daltonmasse, omtrent lik massen til ett hydrogenatom). Deres generelle formel er vanligvis skrevet på formen Cn (H2O) n (hvor n er minst tre). For første gang i 1844 ble dette begrepet introdusert av husforskeren K. Schmid (1822-1894). Navnet "karbohydrater" oppsto fra analysen av de første kjente representantene for denne gruppen av forbindelser. Det viste seg at disse stoffene består av karbon, hydrogen og oksygen, og forholdet mellom antall hydrogen- og oksygenatomer i dem er det samme som i vann: for to hydrogenatomer - ett oksygenatom.

Dermed ble de ansett for å være en forbindelse av karbon og vann. Deretter ble mange karbohydrater kjent som ikke oppfylte denne betingelsen, men navnet "karbohydrater" er fortsatt generelt akseptert. I en dyrecelle finnes karbohydrater i mengder som ikke overstiger 2-5%. Planteceller er de rikeste på karbohydrater, hvor innholdet i noen tilfeller når 90% av tørrvekten (for eksempel i potetknoller, frø).

KLASSIFISERING AV KARBOHYDRATER

Det er tre grupper av karbohydrater: monosakkarider, eller enkle sukkerarter (glukose, fruktose); oligosakkarider - forbindelser som består av 2-10 molekyler av enkle sukkerarter koblet i serie (sukrose, maltose); polysakkarider, inkludert mer enn 10 sukkermolekyler (stivelse, cellulose).

STRUKTURELLE OG FUNKSJONELLE FUNKSJONER I ORGANISASJONEN AV MONO- OG DISAKKARIDER: STRUKTUR; Å VÆRE I NATUREN; KVITTERING. KARAKTERISTIKKER TIL ENKELTE REPRESENTANTER

Monosakkarider er keton- eller aldehydderivater av flerverdige alkoholer. Karbon-, hydrogen- og oksygenatomene som utgjør dem er i forholdet 1:2:1. Den generelle formelen for enkle sukkerarter er (CH2O) n. Avhengig av lengden på karbonskjelettet (antall karbonatomer), er de delt inn i: trioser-C3, tetroses-C4, pentoser-C5, heksoser-C6, etc.

d. I tillegg deles sukkerarter inn i: - aldoser, som inneholder en aldehydgruppe, - C=O. Disse inkluderer | N glukose:

H H H H H
CH2OH - C - C - C - C - C
| | | | \\
OH OH OH OH OH

Ketoser som inneholder en ketongruppe er C-. For eksempel || refererer til fruktose.

I løsninger har alle sukkerarter, starter med pentoser, en syklisk form; i lineær form er bare trioser og tetroser til stede.

Når den sykliske formen dannes, er oksygenatomet i aldehydgruppen bundet med en kovalent binding til det nest siste karbonatomet i kjeden, noe som resulterer i dannelsen av hemiacetaler (i tilfelle av aldoser) og hemiketaler (når det gjelder ketoser) ).

KARAKTERISTIKKER AV MONOSAKRIDER, UTVALGTE REPRESENTANTER

Av tetrosene er erytrose den viktigste i metabolske prosesser.

Dette sukkeret er et av mellomproduktene av fotosyntesen. Pentoser finnes under naturlige forhold hovedsakelig som komponenter av molekyler av mer komplekse stoffer, for eksempel komplekse polysakkarider kalt pentosaner, samt plantegummi.

Pentoser finnes i betydelige mengder (10-15%) i tre og halm. Arabinose finnes hovedsakelig i naturen. Det finnes i kirsebærlim, rødbeter og gummi arabicum, hvor det er hentet fra. Ribose og deoksyribose er bredt representert i dyre- og planteverdenen, dette er sukkerarter som er en del av monomerene til RNA og DNA-nukleinsyrer. Ribose fremstilles ved epimerisering av arabinose.

Xylose dannes ved hydrolyse av xylosanpolysakkarid som finnes i halm, kli, tre og solsikkeskall. Produktene fra ulike typer xylosefermentering er melkesyre, eddiksyre, sitronsyre, ravsyre og andre syrer. Xylose absorberes dårlig av menneskekroppen.

Hydrolysater som inneholder xylose brukes til å dyrke visse typer gjær de brukes som en proteinkilde for å mate husdyr. Når xylose reduseres, oppnås xylitol som en sukkererstatning for diabetikere. Xylitol er mye brukt som en fuktighetsstabilisator og mykner (i papirindustrien, parfymeri og cellofanproduksjon). Det er en av hovedkomponentene i produksjonen av en rekke overflateaktive stoffer, lakk og lim.

De vanligste heksosene er glukose, fruktose og galaktose deres generelle formel er C6H12O6. Glukose (druesukker, dekstrose) finnes i saften av druer og andre søte frukter og i små mengder hos dyr og mennesker. Glukose er en del av de viktigste disakkaridene - rør- og druesukker. Polysakkarider med høy molekylvekt, det vil si stivelse, glykogen (animalsk stivelse) og fiber, er helt bygget opp av rester av glukosemolekyler som er koblet til hverandre på forskjellige måter.

Glukose er den primære energikilden til cellene. Menneskelig blod inneholder 0,1-0,12% glukose en reduksjon i nivået forårsaker forstyrrelse av funksjonen til nerve- og muskelceller, noen ganger ledsaget av kramper eller besvimelse. Nivået av glukose i blodet reguleres av en kompleks mekanisme i nervesystemet og endokrine kjertler.

En av de vanligste alvorlige endokrine sykdommene - diabetes mellitus - er assosiert med hypofunksjon av øysonene i bukspyttkjertelen. Ledsaget av en betydelig reduksjon i permeabiliteten til muskel- og fettcellemembranen for glukose, noe som fører til en økning i glukosenivået i blodet og urinen. Glukose til medisinske formål oppnås ved rensing - rekrystallisering - av teknisk glukose fra vandige eller vandig-alkoholholdige løsninger.

Glukose brukes i tekstilproduksjon og i enkelte andre industrier som reduksjonsmiddel. I medisin brukes ren glukose i form av oppløsninger for injeksjon i blodet for en rekke sykdommer og i form av tabletter.

Vitamin C er hentet fra det Galaktose, sammen med glukose, er en del av noen glykosider og polysakkarider. Rester av galaktosemolekyler er en del av de mest komplekse biopolymerene - gangliosider eller glykosfingolipider. De finnes i nervegangliene til mennesker og dyr og finnes også i hjernevev, i milten i røde blodlegemer. Galaktose oppnås hovedsakelig ved hydrolyse av melkesukker. Fruktose (fruktsukker) finnes i fri tilstand i frukt og honning.

Det er en komponent i mange komplekse sukkerarter, for eksempel rørsukker, hvorfra det kan oppnås ved hydrolyse. Inulin, et komplekst konstruert høymolekylært polysakkarid, finnes i noen planter. Fruktose er også hentet fra inulin. Fruktose er et verdifullt matsukker; den er 1,5 ganger søtere enn sukrose og 3 ganger søtere enn glukose.

Det absorberes godt av kroppen. Når fruktose reduseres, dannes sorbitol og mannitol. Sorbitol brukes som sukkererstatning i kostholdet til diabetikere; I tillegg brukes det til å produsere askorbinsyre (vitamin C).

Når den oksideres, produserer fruktose vinsyre og oksalsyre.

Disakkarider er typiske sukkerlignende polysakkarider. Dette er faste stoffer, eller ikke-krystalliserende siruper, svært løselige i vann. Både amorfe og krystallinske disakkarider smelter vanligvis over et visst temperaturområde og som regel med dekomponering. Disakkarider dannes ved en kondensasjonsreaksjon mellom to monosakkarider, vanligvis heksoser. Bindingen mellom to monosakkarider kalles en glykosidbinding. Det danner vanligvis mellom det første og fjerde karbonatomet i tilstøtende monosakkaridenheter (1,4-glykosidbinding).

Denne prosessen kan gjentas utallige ganger, noe som resulterer i dannelsen av gigantiske polysakkaridmolekyler. Når monosakkaridenhetene kombineres med hverandre, kalles de rester. Maltose består altså av to glukoserester. Blant disakkaridene er de mest utbredte maltose (glukose + glukose), laktose (glukose + galaktose) og sukrose (glukose + fruktose).

SPESIFIKKE REPRESENTANTER FOR DISAKKARIDER

Maltose (maltsukker) har formelen C12H22O11.

Karbohydrater. Klassifisering. Funksjoner

Navnet oppsto i forbindelse med metoden for å produsere maltose: det er oppnådd fra stivelse under påvirkning av malt (latin maltum - malt). Som et resultat av hydrolyse deles maltose i to glukosemolekyler:

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Maltsukker er et mellomprodukt i hydrolyse av stivelse og er vidt distribuert i plante- og dyreorganismer.

Maltsukker er betydelig mindre søtt enn rørsukker (0,6 ganger ved samme konsentrasjoner). Laktose (melkesukker). Navnet på dette disakkaridet oppsto i forbindelse med dets tilberedning fra melk (fra lat.

laktum - melk). Under hydrolyse brytes laktose ned til glukose og galaktose:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Laktose er hentet fra melk: kumelk inneholder 4-5,5%, morsmelk - 5,5-8,4 %.

Laktose skiller seg fra andre sukkerarter ved at den ikke er hygroskopisk: den demper ikke. Melkesukker brukes som legemiddel og mat for spedbarn.

Laktose er 4 eller 5 ganger mindre søt enn sukrose. Sukrose (rør- eller betesukker). Navnet oppsto i forbindelse med utvinning fra enten sukkerroer eller sukkerrør. Rørsukker var kjent mange århundrer f.Kr. Først på midten av 1700-tallet. dette disakkaridet ble oppdaget i sukkerroer og først på begynnelsen av 1800-tallet. den ble oppnådd under produksjonsbetingelser.

Sukrose er veldig vanlig i planteverdenen. Blader og frø inneholder alltid små mengder sukrose. Det finnes også i frukt (aprikoser, fersken, pærer, ananas). Det er mye av det i lønn og palmejuice, og mais. Dette er det mest kjente og mest brukte sukkeret. Når det hydrolyseres, dannes glukose og fruktose fra det:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

En blanding av like mengder glukose og fruktose som følge av inversjon av rørsukker (på grunn av endringen i hydrolyseprosessen fra høyre rotasjon av løsningen til venstre) kalles invertsukker (inversjon av rotasjon).

Naturlig invertsukker er honning, hovedsakelig bestående av glukose og fruktose. Sukrose oppnås i store mengder. Sukkerbeter inneholder 16-20% sukrose, sukkerrør - 14-26%. De vaskede rødbetene knuses og sukrose ekstraheres gjentatte ganger i maskiner med vann ved en temperatur på ca. 80 grader.

Den resulterende væsken, som inneholder, i tillegg til sukrose, et stort antall forskjellige urenheter, behandles med kalk. Kalk utfeller en rekke organiske syrer, samt proteiner og enkelte andre stoffer i form av kalsiumsalter.

En del av kalken danner kaldtvannsløselige kalsiumsakkarater med rørsukker, som ødelegges ved behandling med karbondioksid.

Bunnfallet av kalsiumkarbonat separeres ved filtrering, filtratet, etter ytterligere rensing, fordampes i vakuum inntil en pastalignende masse er oppnådd. De frigjorte sukrosekrystallene separeres ved bruk av sentrifuger. Dette er hvordan man oppnår råsukker, som har en gulaktig farge, en brun moderlut og ikke-krystalliserende sirup (betemelasse eller melasse).

Granulert sukker renses (raffineres) og det ferdige produktet oppnås.

1234Neste ⇒

Publiseringsdato: 2015-11-01; Les: 416 | Opphavsrettsbrudd på siden

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0,002 s)...

Karbohydrater er stoffer med den generelle formelen C n (H 2 O) m, hvor n og m kan ha ulik betydning. Navnet "karbohydrater" gjenspeiler det faktum at hydrogen og oksygen er tilstede i molekylene til disse stoffene i samme forhold som i vannmolekylet. I tillegg til karbon, hydrogen og oksygen kan karbohydratderivater inneholde andre grunnstoffer, som nitrogen.

Karbohydrater er en av hovedgruppene av organiske stoffer i cellene. De er de primære produktene av fotosyntesen og de første produktene av biosyntesen av andre organiske stoffer i planter (organiske syrer, alkoholer, aminosyrer, etc.), og finnes også i cellene til alle andre organismer. I en dyrecelle er karbohydratinnholdet innenfor 1-2 %, i planteceller kan det i noen tilfeller komme opp i 85-90 % av tørrstoffmassen.

Det er tre grupper av karbohydrater:

• monosakkarider eller enkle sukkerarter;
• oligosakkarider - forbindelser som består av 2-10 molekyler av enkle sukkerarter koblet i serie (for eksempel disakkarider, trisakkarider, etc.).
• polysakkarider består av mer enn 10 molekyler av enkle sukkerarter eller deres derivater (stivelse, glykogen, cellulose, kitin).

Monosakkarider (enkle sukkerarter)

Avhengig av lengden på karbonskjelettet (antall karbonatomer) deles monosakkarider inn i trioser (C 3), tetroser (C 4), pentoser (C 5), heksoser (C 6), heptoser (C 7).

Monosakkaridmolekyler er enten aldehydalkoholer (aldoser) eller ketoalkoholer (ketoser). De kjemiske egenskapene til disse stoffene bestemmes først og fremst av aldehyd- eller ketongruppene som utgjør molekylene deres.

Monosakkarider er svært løselige i vann og har en søt smak.

Når de er oppløst i vann, får monosakkarider, som starter med pentoser, en ringform.

Sykliske strukturer av pentoser og heksoser - deres vanlige former: i alle dette øyeblikket bare en liten brøkdel av molekyler eksisterer i "åpen kjede"-form. Oligo- og polysakkarider inkluderer også sykliske former av monosakkarider.

I tillegg til sukkerarter, der alle karbonatomer er knyttet til oksygenatomer, finnes det delvis reduserte sukkerarter, hvorav den viktigste er deoksyribose.

Oligosakkarider

Når de hydrolyseres, danner oligosakkarider flere molekyler av enkle sukkerarter. I oligosakkarider er molekyler av enkle sukkerarter forbundet med såkalte glykosidbindinger, som forbinder karbonatomet til ett molekyl gjennom oksygen til karbonatomet til et annet molekyl.

De viktigste oligosakkaridene inkluderer maltose (maltsukker), laktose (melkesukker) og sukrose (rør- eller roesukker). Disse sukkerene kalles også disakkarider. I henhold til deres egenskaper er disakkarider blokker til monosakkarider. De løses godt opp i vann og har en søt smak.

Polysakkarider

Dette er høymolekylære (opptil 10 000 000 Da) polymerbiomolekyler, bestående av et stort antall monomerer - enkle sukkerarter og deres derivater.

Polysakkarider kan bestå av monosakkarider av samme eller forskjellige typer. I det første tilfellet kalles de homopolysakkarider (stivelse, cellulose, kitin, etc.), i det andre - heteropolysakkarider (heparin). Alle polysakkarider er uløselige i vann og har ikke en søt smak. Noen av dem er i stand til hevelse og slim.

De viktigste polysakkaridene er følgende.

Cellulose- et lineært polysakkarid som består av flere rette parallelle kjeder forbundet med hydrogenbindinger. Hver kjede er dannet av β-D-glukoserester. Denne strukturen forhindrer inntrengning av vann og er svært strekkfast, noe som sikrer stabiliteten til plantecellemembraner, som inneholder 26-40 % cellulose.

Cellulose tjener som mat for mange dyr, bakterier og sopp. Imidlertid kan de fleste dyr, inkludert mennesker, ikke fordøye cellulose fordi mage-tarmkanalen mangler enzymet cellulase, som bryter ned cellulose til glukose. Samtidig spiller cellulosefibre en viktig rolle i ernæringen, da de gir bulk og grov konsistens til maten og stimulerer tarmmotiliteten.

Stivelse og glykogen. Disse polysakkaridene er hovedformene for lagring av glukose i planter (stivelse), dyr, mennesker og sopp (glykogen). Når de hydrolyseres, dannes glukose i organismer, noe som er nødvendig for vitale prosesser.

Kitin dannet av β-glukosemolekyler, hvor alkoholgruppen ved det andre karbonatomet er erstattet med en nitrogenholdig gruppe NHCOCH 3 . Dens lange parallelle kjeder, som cellulosekjeder, samles i bunter.

Kitin er det viktigste strukturelle elementet i integumentet til leddyr og celleveggene til sopp.

Funksjoner av karbohydrater

Energi. Glukose er hovedkilden til energi som frigjøres i cellene til levende organismer under cellulær respirasjon (1 g karbohydrater frigjør 17,6 kJ energi under oksidasjon).

Strukturell. Cellulose er inkludert i cellemembraner planter; kitin er strukturell komponent integumenter av leddyr og cellevegger til sopp.

Noen oligosakkarider finnes i cytoplasmatisk membran celler (i form av glykoproteiner og glykolipider) og danner glykokalyxen.

Metabolsk. Pentoser er involvert i syntesen av nukleotider (ribose er en del av RNA-nukleotider, deoksyribose er en del av DNA-nukleotider), noen koenzymer (for eksempel NAD, NADP, koenzym A, FAD), AMP; delta i fotosyntesen (ribulosedifosfat er en CO 2 -akseptor i den mørke fasen av fotosyntesen).

Pentoser og heksoser er involvert i syntesen av polysakkarider; Glukose er spesielt viktig i denne rollen.

Karbohydrater spiller en primær rolle i å gi energi til hele kroppen, de tar del i metabolismen av alle næringsstoffer. De er organiske forbindelser som består av karbon, hydrogen og oksygen. Karbohydrater, på grunn av deres lette tilgjengelighet og absorpsjonshastighet, er den viktigste energikilden for kroppen.

Karbohydrater kan komme inn i menneskekroppen fra mat (korn, grønnsaker, belgfrukter, frukt, etc.), og kan også produseres av fett og noen aminosyrer.

Klassifisering av karbohydrater

Strukturelt er karbohydrater delt inn i følgende grupper:

Enkle karbohydrater. Disse inkluderer glukose, galaktose og fruktose (monosakkarider), samt sukrose, laktose og maltose (disakkarider).

Glukose– hovedleverandøren av energi til hjernen. Det finnes i frukt og bær og er nødvendig for energiforsyning og dannelse av glykogen i leveren.

Fruktose Det krever nesten ikke hormonet insulin for absorpsjon, noe som gjør at det kan brukes til diabetes, men med måte.

Galaktose ikke funnet i fri form i produkter. Produsert ved nedbrytning av laktose.

sukrose finnes i sukker og søtsaker. Når det kommer inn i kroppen, brytes det ned til flere komponenter: glukose og fruktose.

Laktose– et karbohydrat som finnes i meieriprodukter. Ved medfødt eller ervervet mangel på laktoseenzymet i tarmen, svekkes nedbrytningen av laktose til glukose og galaktose, som er kjent som meieriintoleranse. Syrnede melkeprodukter inneholder mindre laktose enn melk, siden når melk fermenteres, dannes det melkesyre fra laktose.

Maltose- et mellomprodukt av nedbrytning av stivelse av fordøyelsesenzymer. Maltose brytes deretter ned til glukose. Det finnes i fri form i honning, malt (derav det andre navnet - maltsukker) og øl.

Komplekse karbohydrater. Disse inkluderer stivelse og glykogen (fordøyelige karbohydrater), samt fiber, pektiner og hemicellulose.

Stivelse– utgjør opptil 80 % av alle karbohydrater i kosten. Hovedkildene er brød og bakevarer, frokostblandinger, belgfrukter, ris og poteter. Stivelse fordøyes relativt sakte, og brytes ned til glukose.

Glykogen, også kalt "animalsk stivelse," er et polysakkarid som består av sterkt forgrenede kjeder av glukosemolekyler. Det finnes i små mengder i animalske produkter (i leveren 2-10% og i muskelvev - 0,3-1%).

Cellulose er et komplekst karbohydrat som er en del av membranene til planteceller. I kroppen blir fiber praktisk talt ikke fordøyd; bare en liten del kan påvirkes av mikroorganismer i tarmen.

Fiber kalles sammen med pektiner, ligniner og hemicellulose ballaststoffer. De forbedrer ytelsen Fordøyelsessystemet, som er en forebygging av mange sykdommer. Pektiner og hemicellulose har hygroskopiske egenskaper, som gjør at de kan sorbere og bære med seg overflødig kolesterol, ammoniakk, gallepigmenter og andre skadelige stoffer. En annen viktig fordel med kostfiber er at det bidrar til å forhindre fedme. Selv om de ikke har høy energiverdi, bidrar grønnsaker på grunn av sin store mengde kostfiber til en tidlig metthetsfølelse.

Kostfiber finnes i store mengder i grovt brød, kli, grønnsaker og frukt.

Glykemisk indeks

Noen karbohydrater (enkle) tas opp av kroppen nesten umiddelbart, noe som fører til en kraftig økning i blodsukkernivået, mens andre (komplekse) absorberes gradvis og ikke forårsaker en kraftig økning i blodsukkernivået. På grunn av langsom absorpsjon gir det å spise mat som inneholder slike karbohydrater en lengre metthetsfølelse. Denne egenskapen brukes i diett for vekttap.

Og for å vurdere hastigheten på et bestemt produkt som brytes ned i kroppen, brukes den glykemiske indeksen (GI). Denne indikatoren bestemmer hastigheten hvormed produktet brytes ned i kroppen og omdannes til glukose. Jo raskere et produkt brytes ned, jo høyere er dets glykemiske indeks (GI). Glukose, hvis glykemiske indeks (GI) er 100, ble tatt som standard Alle andre indikatorer sammenlignes med glykemisk indeks(GI) glukose. Alle GI-verdier i ulike matvarer kan sees i en spesiell tabell over matens glykemiske indeks.

Funksjoner av karbohydrater i kroppen

I kroppen utfører karbohydrater følgende funksjoner:

De er den viktigste energikilden i kroppen.

Gi alle energiforbruket til hjernen (hjernen absorberer omtrent 70 % av glukosen som frigjøres av leveren)

Delta i syntesen av ATP, DNA og RNA molekyler.

Regulerer metabolismen av proteiner og fett.

I kombinasjon med proteiner danner de noen enzymer og hormoner, sekresjoner fra spytt og andre slimdannende kjertler, samt andre forbindelser.

Kostfiber forbedrer funksjonen til fordøyelsessystemet og fjerner skadelige stoffer fra kroppen, pektin stimulerer fordøyelsen.

Lipider- fettlignende organiske forbindelser, uløselige i vann, men svært løselige i ikke-polare løsemidler (eter, bensin, benzen, kloroform, etc.). Ville tilhører de enkleste biologiske molekylene.

Kjemisk er de fleste lipider estere av høyere karboksylsyrer og en rekke alkoholer. Den mest kjente blant dem fett. Hvert fettmolekyl er dannet av et molekyl av triatomisk alkoholglyserol og esterbindingene til tre molekyler med høyere karboksylsyrer festet til det. I henhold til den aksepterte nomenklaturen kalles fett triacylglyseroler.

Når fett blir hydrolysert (det vil si brytes ned ved innføring av H + og OH - til esterbindinger), brytes de ned til glyserol og frie høyere karboksylsyrer, som hver inneholder et jevnt antall karbonatomer.

Karbonatomer i molekyler av høyere karboksylsyrer kan kobles til hverandre med både enkle og dobbeltbindinger. Blant de mettede (mettede) høyere karboksylsyrene som oftest finnes i fett er:

palmittisk CH3-(CH2)14-COOH eller C15H31COOH;

stearisk CH3-(CH2)16-COOH eller C17H35COOH;

arakin CH3-(CH2)18-COOH eller C19H39COOH;

blant de ubegrensede:

oljesyre CH3-(CH2)7-CH = CH-(CH2)7-COOH eller C17H33COOH;

linolsyre CH3-(CH2)4-CH = CH-CH2-CH-(CH2)7-COOH eller C17H31COOH;

linolenisk CH 3 - CH 2 - CH = CH - CH 2 - CH = CH - CH 2 - CH = CH - (CH 2) 7 - COOH eller C 17 H 29 COOH.

Graden av umettethet og lengden på kjeder med høyere karboksylsyrer (dvs. antall karbonatomer) bestemmer de fysiske egenskapene til et bestemt fett.

Fett med korte og umettede syrekjeder har et lavt smeltepunkt. Ved romtemperatur er dette væsker (oljer) eller salvelignende stoffer. Motsatt er fett med lange og mettede kjeder av høyere karboksylsyrer faste stoffer ved romtemperatur. Dette er grunnen til at når hydrogenering (metning av syrekjeder med hydrogenatomer ved dobbeltbindinger), for eksempel flytende peanøttsmør blir til et homogent, smørbart peanøttsmør, og solsikkeolje til margarin. Kroppene til dyr som lever i kaldt klima, som fisk fra de arktiske hav, inneholder vanligvis mer umettede triacylglyseroler enn de som lever på sørlige breddegrader. Av denne grunn forblir kroppen deres fleksibel selv ved lave temperaturer.

Det er:

Fosfolipider- amfifile forbindelser, dvs. de har polare hoder og ikke-polare haler. Gruppene som danner den polare hodegruppen er hydrofile (løselige i vann), mens de ikke-polare halegruppene er hydrofobe (uløselige i vann).

Den doble naturen til disse lipidene gjør dem nøkkelrolle i organiseringen av biologiske membraner.

Voks- estere av adnoatomiske (med én hydroksylgruppe) høymolekylære (med et langt karbonskjelett) alkoholer og høyere karboksylsyrer.

En annen gruppe lipider består steroider. Disse stoffene er basert på kolesterol alkohol. Steroider er svært dårlig løselig i vann og inneholder ikke høyere karboksylsyrer.

Disse inkluderer gallesyrer, kolesterol, kjønnshormoner, vitamin D, etc.

Nær steroider terpener(plantevekststoffer - gibberelliner; fytol, som er en del av klorofyll; karotenoider - fotosyntetiske pigmenter; planteessensielle oljer - mentol, kamfer, etc.).

Lipider kan danne komplekser med andre biologiske molekyler.

Lipoproteiner- komplekse formasjoner som inneholder triacylglyceroler, kolesterol og proteiner, sistnevnte ikke har kovalente bindinger med lipider.

Glykolipider er en gruppe lipider bygget på alkoholen sfingosin og inneholder, i tillegg til restene av høyere karboksylsyrer, ett eller flere sukkermolekyler (oftest glukose eller galaktose).

Funksjoner av lipider

Strukturell. Fosfolipider danner sammen med proteiner biologiske membraner. Membranene inneholder også steroler.

Energi. Når 1 g fett oksideres, frigjøres 38,9 kJ energi, som går mot dannelsen av ATP. En betydelig del av kroppens energireserver lagres i form av lipider, som konsumeres når det er mangel på næringsstoffer. Dvaledyr og planter akkumulerer fett og oljer og bruker dem til å opprettholde vitale prosesser. Det høye lipidinnholdet i frø gir energi til utviklingen av embryoet og frøplanten til den begynner å mate seg selv. Frøene til mange planter (kokospalme, ricinusbønne, solsikke, soyabønner, raps, etc.) tjener som råmateriale for industriell produksjon av olje.

Beskyttende og termisk isolasjon. Akkumulerer i det subkutane fettvevet og rundt noen organer (nyrer, tarmer), beskytter fettlaget kroppen mot mekanisk skade. I tillegg, på grunn av lav varmeledningsevne, hjelper laget med subkutant fett å holde på varmen, noe som gjør at for eksempel mange dyr kan leve i kaldt klima. Hos hval spiller den i tillegg en annen rolle - den fremmer oppdrift.

Smøremiddel og vannavstøtende. Voks dekker hud, ull, fjær, gjør dem mer elastiske og beskytter dem mot fuktighet. Bladene og fruktene til planter er dekket med et voksaktig belegg; voks brukes av bier i konstruksjonen av honningkaker.

Regulatorisk. Mange hormoner er derivater av kolesterol, som kjønnshormoner (testosteron hos menn og progesteron hos kvinner) og kortikosteroider (aldosteron).

Metabolsk. Kolesterolderivater, vitamin D spiller en nøkkelrolle i metabolismen av kalsium og fosfor. Gallesyrer er involvert i prosessene med fordøyelse (emulgering av fett) og absorpsjon av høyere karboksylsyrer.

Lipider er en kilde til metabolsk vann. Oksydasjonen av fett gir omtrent 105 g vann. Dette vannet er veldig viktig for noen ørkeninnbyggere, spesielt for kameler, som kan klare seg uten vann i 10-12 dager: fettet som er lagret i pukkelen brukes nettopp til dette formålet. Bjørner, murmeldyr og andre dvaledyr får det vannet de trenger for livet som følge av fettoksidering.

Kjemisk oppbygning

Celleveggen til planteceller består hovedsakelig av polysakkarider. Alle komponenter som utgjør celleveggen kan deles inn i 4 grupper:

Strukturell komponenter representert av cellulose i de fleste autotrofe planter.

Komponenter matrise, dvs. hovedstoffet, skallfyllstoff - hemicelluloser, proteiner, lipider.

Komponenter, encrusting cellevegg (dvs. avsatt og fôr den fra innsiden) - lignin og suberin.

Komponenter, adcrusting vegg, dvs. avsatt på overflaten - cutin, voks.

Den viktigste strukturelle komponenten i skallet er cellulose er representert av uforgrenede polymermolekyler som består av 1000-11000 rester - D-glukose, forbundet med glykosidbindinger. Tilstedeværelsen av glykosidbindinger skaper muligheten for dannelse av tverrbindinger. På grunn av dette kombineres lange og tynne cellulosemolekyler til elementære fibriller eller miceller. Hver micelle består av 60-100 parallelle cellulosekjeder. Hundrevis av miceller er gruppert i micellære rader og danner mikrofibriller med en diameter på 10-15 nm. Cellulose har krystallinske egenskaper på grunn av det ordnede arrangementet av miceller i mikrofibriller. Mikrofibriller på sin side flettes sammen med hverandre som tråder i et tau og kombineres til makrofibriller. Makrofibriller har en tykkelse på ca. 0,5 μm. og kan nå en lengde på 4 mikron. Cellulose har verken sur eller alkaliske egenskaper. Den er ganske motstandsdyktig mot forhøyede temperaturer og kan varmes opp uten nedbrytning til en temperatur på 200 o C. Mange av viktige egenskaper cellulose skyldes sin høye motstand mot enzymer og kjemiske reagenser. Det er uløselig i vann, alkohol, eter og andre nøytrale løsemidler; løses ikke opp i syrer og alkalier. Cellulose er kanskje den vanligste typen organiske makromolekyler på jorden.

Skalmikrofibrillerne er nedsenket i en amorf plastgel - matrise. Matrisen er fyllstoffet i skallet. Matrisen av planteskall inkluderer heterogene grupper av polysakkarider kalt hemicelluloser og pektinstoffer.

Hemicelluloser er forgrenede polymerkjeder som består av forskjellige heksoserester (D-glukose, D-galaktose, mannose),

pentose (L-xylose, L-arabinose) og urinsyrer (glukuronsyre og galakturonsyre). Disse komponentene av hemicelluloser kombineres med hverandre i forskjellige kvantitative forhold og danner forskjellige kombinasjoner.

Hemicellulosekjeder består av 150-300 monomermolekyler. De er mye kortere. I tillegg krystalliserer ikke kjedene og danner ikke elementære fibriller.

Derfor kalles hemicellulose ofte semi-fibre. De står for omtrent 30-40 % av tørrvekten til celleveggene.

I forhold til kjemiske reagenser er hemicellulose mye mindre motstandsdyktig enn cellulose: de løses opp i svake alkalier uten oppvarming; hydrolyser for å danne sukker i svake syreløsninger; Halvfiber løses også opp i glyserin ved en temperatur på 300 o C.

Hemicellulose spiller en rolle i plantekroppen:

Mekanisk rolle, deltar sammen med cellulose og andre stoffer i konstruksjonen av cellevegger.

Rollen som reserve stoffer, deponert og deretter konsumert. I dette tilfellet utføres funksjonen til reservemateriale overveiende av heksoser; og hemicelluloser med mekanisk funksjon er vanligvis sammensatt av pentoser. Hemicelluloser avsettes også som reservenæringsstoffer i frøene til mange planter.

Pektiske stoffer har en ganske kompleks kjemisk sammensetning og struktur. Dette er en heterogen gruppe som inkluderer forgrenede polymerer som bærer negative ladninger på grunn av overflod av galakturonsyrerester. Karakteristisk trekk: pektinstoffer sveller sterkt i vann, og noen løses opp i det. De blir lett ødelagt av virkningen av alkalier og syrer.

Alle cellevegger på et tidlig utviklingsstadium består nesten utelukkende av pektinstoffer. Den intercellulære substansen til midtplaten, som om den sementerer skjellene til de tilstøtende veggene, består også av disse stoffene, hovedsakelig kalsiumpektat. Pektiske stoffer, selv om de er i små mengder, er tilstede i hovedtykkelsen til voksne celler.

I tillegg til karbohydratkomponenter inkluderer celleveggmatrisen også et strukturelt protein kalt extensin. Det er et glykoprotein, hvor karbohydratdelen er representert av arabinosesukkerrester.

Klassifiseringen av vitaminer er basert på prinsippet om deres løselighet i vann og fett.

Vannløselige vitaminer: B1 (tiamin), B2 (riboflavin), PP (nikotinsyre), B3 (pantotensyre), B6 ​​(pyridoksin), B12 (sinkobalamin), Bc (folsyre), H (biotin), N (liponsyre) , P (bioflavonoider), C (askorbinsyre) - deltar i strukturen og funksjonen til enzymer.

Fettløselige vitaminer: A (retinol), provitamin A (karoten), D (kalceferoler), E (tokoferoler), K (fyllokinoner).

Fettløselige vitaminer er inkludert i strukturen til membransystemer, noe som sikrer optimal funksjonstilstand.

Det er også vitaminlignende stoffer: B13 (orotinsyre), B15 (pangaminsyre), B4 (kolin), B8 (inositol), B (karnitin), H1 (paraminbenzosyre), F (flerumettede fettsyrer), U (S=metylmetioninsulfatklorid) .

Karbohydrater er klassifisert i henhold til størrelsen på molekylene deres i 3 grupper:

Monosakkarider– inneholder 1 karbohydratmolekyl (aldose eller ketose).

Trioser (glyceraldehyd, dihydroksyaceton).

Tetroser (erytrose).

Pentoser (ribose og deoksyribose).

Heksoser (glukose, fruktose, galaktose).

Oligosakkarider- inneholder 2-10 monosakkarider.

Disakkarider (sukrose, maltose, laktose).

Trisakkarider, etc.

Polysakkarider- inneholder mer enn 10 monosakkarider.

Homopolysakkarider - inneholder de samme monosakkaridene (stivelse, fiber, cellulose består kun av glukose).

Heteropolysakkarider - inneholder monosakkarider forskjellige typer, deres dampavledede og ikke-karbohydratkomponenter (heparin, hyaluronsyre, kondroitinsulfater).

Opplegg nr. 1. K klassifisering av karbohydrater.

Karbohydrater Monosakkarider Oligosakkarider Polysakkarider

1. Trioser 1. Disakkarider 1. Homopolysakkarider

2. Tetroser 2. Trisakkarider 2. Heteropolysakkarider

3. Pentoser 3. Tetrasakkarider

4. Heksoser

3. 4. Karbohydraters egenskaper.

Karbohydrater - fast krystallinsk Hvit substans, nesten alt smaker søtt.

Nesten alle karbohydrater er svært løselige i vann, og sanne løsninger dannes. Løseligheten til karbohydrater avhenger av massen (enn mer masse, jo mindre løselig stoffet er, for eksempel sukrose og stivelse) og struktur (jo mer forgrenet strukturen til karbohydratet, desto dårligere er løseligheten i vann, for eksempel stivelse og fiber).

Monosakkarider kan finnes i to stereoisomere former: L-form (leavus - venstre) og D-form (dexter - høyre). Disse formene har de samme kjemiske egenskapene, men er forskjellige i plasseringen av hydroksidgruppene i forhold til molekylets akse og optisk aktivitet, dvs. rotere planet av polarisert lys som passerer gjennom løsningen deres gjennom en viss vinkel. Dessuten roterer planet av polarisert lys med ett beløp, men inn motsatt retning. La oss vurdere dannelsen av stereoisomerer ved å bruke eksemplet på glyseraldehyd:

Sno sno

MEN-S-N N-S- HAN

CH2OH CH2OH

L – form D – form

Ved produksjon av monosakkarider under laboratorieforhold dannes stereoisomerer i et forhold på 1:1 i kroppen, syntese skjer under påvirkning av enzymer som strengt skiller mellom L-formen og D-formen. Siden bare D-sukker gjennomgår syntese og nedbrytning i kroppen, forsvant L-stereoisomerer gradvis i evolusjonen (bestemmelsen av sukker i biologiske væsker ved hjelp av et polarimeter er basert på dette).

Monosakkarider i vandige løsninger kan interkonvertere, kalles denne egenskapen mutasjon.

HO-CH20=C-H

S O NEI-S-N

N N N N-S-OH

S S NEI-S-N

MEN HAN N HAN MEN-S-N

C CH2-OH

Alfaform Åpen form av heksose

N N HAN

MEN HAN N N

Betta-form.

I vandige løsninger kan monomerer som består av 5 eller flere atomer finnes i sykliske (ring) alfa- eller betaformer og åpne (åpne) former, og deres forhold er 1:1. Oligo- og polysakkarider består av monomerer i syklisk form. I den sykliske formen er karbohydrater stabile og moloaktive, og i åpen form er de svært reaktive.

Monosakkarider kan reduseres til alkoholer.

I åpen form kan samhandle med proteiner, lipider og nukleotider uten deltakelse av enzymer. Disse reaksjonene kalles glykering. Klinikken bruker en studie av nivået av glykosylert hemoglobin eller fruktosamin for å diagnostisere diabetes mellitus.

Monosakkarider kan danne estere. Av størst betydning er egenskapen til karbohydrater til å danne estere med fosforsyre, fordi for å bli inkludert i stoffskiftet må karbohydratet bli en fosforester, for eksempel omdannes glukose til glukose-1-fosfat eller glukose-6-fosfat før oksidasjon.

Aldolaser har evnen til å redusere alkalisk miljø metaller fra oksidene deres til oksid eller til fri tilstand. Denne egenskapen brukes i laboratoriepraksis for å påvise aldolose (glukose) i biologiske væsker. Oftest brukt Trommers reaksjon hvor aldolose reduserer kobberoksid til oksid, og i seg selv oksideres til glukonsyre (1 karbonatom er oksidert).

CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4

Blå

C5H11COH + 2Cu(OH)2 C5H11COOH + H2O + 2CuOH

Murstein rød farge

Monosakkarider kan oksideres til syrer ikke bare i Trommer-reaksjonen. For eksempel, når det sjette karbonatomet i glukose oksideres, dannes det glukuronsyre i kroppen, som kombineres med giftig og dårlig løselige stoffer, nøytraliserer dem og gjør dem løselige, i denne formen skilles disse stoffene ut fra kroppen i urinen.

Monosakkarider kan kombineres med hverandre og danne polymerer. Sammenhengen som oppstår i dette tilfellet kalles glykosid, er den dannet av OH-gruppen til det første karbonatomet i ett monosakkarid og OH-gruppen til det fjerde (1,4-glykosidbinding) eller sjette karbonatomet (1,6-glykosidbinding) til et annet monosakkarid. I tillegg kan det dannes en alfaglykosidbinding (mellom to alfaformer av et karbohydrat) eller en betaglykosidbinding (mellom alfa- og betaformene til et karbohydrat).

Oligo- og polysakkarider kan gjennomgå hydrolyse for å danne monomerer. Reaksjonen skjer på stedet for glykosidbindingen, og denne prosessen akselereres i et surt miljø. Enzymer i menneskekroppen kan skille mellom alfa- og beta-glykosidbindinger, så stivelse (har alfa-glykosidbindinger) fordøyes i tarmen, men fiber (har beta-glykosidbindinger) er det ikke.

Mono- og oligosakkarider kan gjennomgå gjæring: alkohol, melkesyre, sitronsyre, smørsyre.

Send ditt gode arbeid i kunnskapsbasen er enkelt. Bruk skjemaet nedenfor

Godt jobba til nettstedet">

Studenter, hovedfagsstudenter, unge forskere som bruker kunnskapsbasen i studiene og arbeidet vil være deg veldig takknemlig.

Institutt for utdanning i Astana

Polyteknisk høyskole

Kreativt arbeid

Emne: Kjemi

Emne: "Karbohydrater"

• Innhold: 1
• Introduksjon. 4
• 1 .Monosakkarider. 7
• Glukose. 7
• 7
• Fysiske egenskaper. 9
• Kjemiske egenskaper. 9
• Innhenting av glukose. 10
• Bruk av glukose. 10
• 11
• II. Disakkarider. 11
• sukrose. 12
• 12
• Fysiske egenskaper. 12
• Kjemiske egenskaper. 12
• Oppnå sukrose. 13
• Bruk av sukrose. 14
• Finnes i naturen og menneskekroppen. 14
• III. Polysakkarider. 14
• Stivelse 14
• Enkle konsepter. Molekylstruktur. 14
• Fysiske egenskaper. 15
• Kjemiske egenskaper. 15
• Oppnå stivelse. 15
• Påføring av stivelse. 15
• Finnes i naturen og menneskekroppen. 16
• Cellulose. 17
• Enkle konsepter. Molekylstruktur. 17
• Fysiske egenskaper. 17
• Kjemiske egenskaper. 17
• Fremstilling av cellulose. 18
• Påføring av cellulose. 18
• Finnes i naturen og menneskekroppen. 19
• Konklusjon 21
• Applikasjoner. 22
• Referanser 33

Introduksjon

Hver dag møtt med mange husholdningsprodukter, mat, naturlige gjenstander, Produkter industriell produksjon, vi tenker ikke på det faktum at det er individuelle kjemiske stoffer eller en kombinasjon av disse stoffene rundt omkring. Ethvert stoff har sin egen struktur og egenskaper. Siden han dukket opp på jorden har mennesket konsumert plantemat som inneholder stivelse, frukt og grønnsaker som inneholder glukose, sukrose og andre karbohydrater, og brukt tre og andre plantegjenstander, hovedsakelig bestående av et annet naturlig polysakkarid - cellulose, til sine behov. Og først på begynnelsen av 1800-tallet. Det ble mulig å studere den kjemiske sammensetningen av naturlige høymolekylære stoffer og strukturen til deres molekyler. De viktigste funnene ble gjort i dette området.

I den enorme verden av organisk materiale er det forbindelser som kan sies å være sammensatt av karbon og vann. De kalles karbohydrater. Begrepet "karbohydrater" ble først foreslått av en russisk kjemiker fra Dorpat (nå Tartu) K. Schmidt i 1844. I 1811 var den russiske kjemikeren Konstantin Gottlieb Sigismund (1764-1833) den første som oppnådde glukose ved hydrolyse av stivelse. Karbohydrater er utbredt i naturen og leken stor rolle i biologiske prosesser av levende organismer og mennesker.

Karbohydrater, avhengig av deres struktur, kan deles inn i monosakkarider, disakkarider og polysakkarider: (se vedlegg 1)

1. Monosakkarider:

- glukose C6H12O6

-fruktose C6H12O6

- ribose C5H10O5

Av de seks-karbonmonosakkaridene er heksoser de fleste viktig har glukose, fruktose og galaktose.

Hvis to monosakkarider kombineres i ett molekyl, kalles forbindelsen et disakkarid.

2. Disakkarider:

-sukrose C12H22011

Komplekse karbohydrater dannet av mange monosakkarider kalles polysakkarider.

3. Polysakkarider:

- stivelse(C6H1005)n

- cellulose(C6H1005)n

Molekyler av monosakkarider kan inneholde fra 4 til 10 karbonatomer. Navnene på alle grupper av monosakkarider, så vel som navnene på individuelle representanter, ender på - Oza. Derfor, avhengig av antall karbonatomer i molekylet, deles monosakkarider inn i tetroser, pentoser, heksoser etc. høyeste verdi har heksoser og pentoser.

Klassifisering av karbohydrater

Pentoser	Heksoser	Disakkarider	Polysakkarider
Glukose Ribose Deoksyribose Arabinose Xylose Lyxose Ribulose Xylulose	Glukose Galaktose Mannose Gulosa Idose Talosa Alloza Altroza Fruktose Sorbose Takatose Psykose Fucose Ramnoza	sukrose Laktose Trehalose Maltose Cellobiose Allolaktose Gentiobiose Xylobiose Melibiose	Glykogen Stivelse Cellulose Kitin Amylose Amylopektin Stachylose Inulin Dextrin Pektiner

Dyr og mennesker er ikke i stand til å syntetisere sukker og få dem fra ulike matvarer av vegetabilsk opprinnelse.

I planter karbohydrater dannes av karbondioksid og vann i prosessen kompleks reaksjon fotosyntese utført av solenergi med deltakelse av grønt plantepigment - klorofyll.

1. Monosakkarider

Av de seks-karbonmonosakkaridene - heksoser - er glukose, fruktose og galaktose viktige.

Glukose

Enkle konsepter. Molekylstruktur. Å etablere strukturformel glukosemolekyler, må du kjenne dens kjemiske egenskaper. Det er eksperimentelt bevist at en mol glukose reagerer med fem mol eddiksyreå danne en ester. Dette betyr at det er fem hydroksylgrupper i et glukosemolekyl. Siden glukose i en ammoniakkløsning av sølv(II)oksid gir en "sølvspeilreaksjon", må molekylet inneholde en aldehydgruppe.

Det ble også eksperimentelt bevist at glukose har en uforgrenet karbonkjede. Basert på disse dataene kan strukturen til glukosemolekylet uttrykkes med følgende formel:

Som det fremgår av formelen, er glukose både en flerverdig alkohol og et aldehyd, dvs. en aldehyd alkohol.

Videre forskning viste at i tillegg til åpne kjedemolekyler, er glukose preget av molekyler med en syklisk struktur. Dette forklares med at glukosemolekyler, på grunn av rotasjon av karbonatomer rundt bindinger, kan få en bøyd form og hydroksylgruppen til karbon 5 kan nærme seg hydroksylgruppen. I sistnevnte, under påvirkning av hydroksylgruppen, brytes α-bindingen. Et hydrogenatom tilsettes den frie bindingen, og det dannes en seksleddet ring hvor aldehydgruppen er fraværende. Det er bevist at i en vandig løsning er det begge former for glukosemolekyler - aldehyd og sykliske, mellom hvilke en kjemisk likevekt er etablert:

I åpenkjedede glukosemolekyler kan aldehydgruppen rotere fritt rundt α-bindingen, som ligger mellom det første og andre karbonatomet. I sykliske molekyler er slik rotasjon ikke mulig. Av denne grunn kan den sykliske formen til et molekyl ha en annen romlig struktur:

en)?- form for glukose- Hydroksylgrupper (-OH) ved det første og andre karbonatomet er plassert på den ene siden av ringen.

b)

c)b- form for glukose- Hydroksylgrupper er plassert på motsatte sider av ringen til molekylet.

Fysiske egenskaper. Glukose er et fargeløst krystallinsk stoff med en søt smak, svært løselig i vann. Krystalliserer fra en vandig løsning. Mindre søtt sammenlignet med betesukker.

Kjemiske egenskaper. Glukose har kjemiske egenskaper som er karakteristiske for alkoholer (hydroksyl (-OH) gruppe) og aldehyder (aldehyd gruppe (-CHO). I tillegg har den også noen spesifikke egenskaper.

1. Egenskaper som er karakteristiske for alkoholer:

a) interaksjon med kobber(II)oksid:

C 6 H 12 O 6 + Cu(OH) 2 > C 6 H 10 O 6 C u + H 2 O

kobber(II)alkoksyd

b) interaksjon med karboksylsyrer for å danne estere (forestringsreaksjon).

C 6 H 12 O 6 + 5CH 3 COOH> C 6 H 7 O 6 (CH 3 CO) 5

2. Egenskaper som er karakteristiske for aldehyder

EN) interaksjon med sølv(I)oksid i ammoniakkløsning ("sølvspeilreaksjon") :

C 6 H 12 O 6 + Ag2O > C 6 H 12 O 7 + 2 Agv

glukose glukonsyre

b) reduksjon (hydrogenering) - til heksahydrisk alkohol (sorbitol):

C 6 H 12 O 6 + H 2 > C 6 H 14 O 6

glukosesorbitol

3. Spesifikke reaksjoner - gjæring:

a) alkoholisk gjæring (under påvirkning av gjær) :

C6H12O6 > 2C2H5OH + 2CO2

glukose etylalkohol

b) melkesyregjæring (under påvirkning av melkesyrebakterier) :

С6Н12О6 > С3Н6О3

glukose melkesyre

c) smørsyregjæring :

C6H12O6 > C3H7COOH +2H2 +2CO2

glukosesmørsyre

Innhenting av glukose. Den første syntesen av de enkleste karbohydrater fra formaldehyd i nærvær av kalsiumhydroksid ble utført av A.M. Butlerov i 1861:

sa(han)2

6HSON > C6H12O6

formaldehyd glukose

Ved produksjon oppnås glukose oftest ved hydrolyse av stivelse i nærvær av svovelsyre:

H 2 SO 4

(C6H10O5)n + nH2O > nC6H12O6

stivelse glukose

Bruk av glukose. Glukose er et verdifullt ernæringsprodukt. I kroppen gjennomgår den komplekse biokjemiske transformasjoner, som et resultat av at energien som akkumuleres under fotosynteseprosessen frigjøres. En forenklet prosess med glukoseoksidasjon i kroppen kan uttrykkes ved følgende ligning:

С6Н12О6 + 6О2>6СО2+6H 2 O+Q

Siden glukose lett absorberes av kroppen, brukes den i medisin som et styrkende middel. Glukose er mye brukt i konfekt (laging av syltetøy, karamell, pepperkaker).

Glukosegjæringsprosesser er av stor betydning. Så når for eksempel surkål, agurker og melk fermenteres, skjer det melkesyregjæring av glukose, akkurat som ved ensilering av fôr. Hvis massen som utsettes for ensilering ikke er tilstrekkelig komprimert, skjer smørsyregjæring under påvirkning av penetrert luft og fôret blir uegnet for bruk.

I praksis brukes også alkoholgjæring av glukose, for eksempel ved produksjon av øl.

Forekomst i naturen og menneskekroppen. I menneskekroppen finnes glukose i musklene, i blodet og i små mengder i alle celler. Mye glukose finnes i frukt, bær, blomsternektar, spesielt i druer.

I naturen Glukose dannes i planter som et resultat av fotosyntese i nærvær av et grønt stoff - klorofyll, som inneholder et magnesiumatom. Glukose finnes i fri form i nesten alle organer til grønne planter. Det er spesielt mye av det i druejuice, og derfor kalles glukose noen ganger for druesukker. Honning består hovedsakelig av en blanding av glukose og fruktose.

2. Disakkarider

Disakkarider er krystallinske karbohydrater, hvis molekyler er bygget fra de sammenkoblede restene av to monosakkaridmolekyler.

De enkleste representantene for disakkarider er vanlig bete- eller rørsukker - sukrose, maltsukker - maltose, melkesukker - laktose og cellobiose. Alle disse disakkaridene har samme formel C12H22O11.

sukrose

Enkle konsepter. Molekylstruktur. Det er eksperimentelt bevist at molekylformelen til sukrose er C12 H22 O11. Når du studerer de kjemiske egenskapene til sukrose, kan du se at den er preget av reaksjonen av flerverdige alkoholer: når den interagerer med kobber (II) hydroksyd, dannes en lys blå løsning. "Sølvspeilreaksjonen" med sukrose kan ikke utføres. Følgelig inneholder molekylet hydroksylgrupper, men ingen aldehyd.

Men hvis en løsning av sukrose varmes opp i nærvær av saltsyre eller svovelsyre, dannes to stoffer, hvorav den ene, som aldehyder, reagerer med både en ammoniakkløsning av sølv(I)oksid og kobber(II)hydroksid. Denne reaksjonen viser at i nærvær av mineralsyrer gjennomgår sukrose hydrolyse og resulterer i dannelse av glukose og fruktose. Dette bekrefter at sukrosemolekyler består av gjensidig koblede rester av glukose- og fruktosemolekyler.

Fysiske egenskaper. Ren sukrose er et fargeløst krystallinsk stoff med en søt smak, svært løselig i vann.

Kjemiske egenskaper. Hovedegenskapen til disakkarider, som skiller dem fra monosakkarider, er evnen til å hydrolysere i et surt miljø (eller under påvirkning av enzymer i kroppen):

C 12 H 22 O 11 + H2O> C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

sukrose glukose fruktose

Glukosen som dannes under hydrolyse kan detekteres ved "sølvspeilreaksjonen" eller ved å reagere med kobber(II)hydroksid.

Oppnå sukrose. Sukrose C12 H22 O11 (sukker) fås hovedsakelig fra sukkerroer og sukkerrør. Under produksjonen av sukrose skjer det ingen kjemiske transformasjoner, fordi det allerede er tilgjengelig i naturlige produkter. Det er kun isolert fra disse produktene i en så ren form som mulig.

Prosessen med å ekstrahere sukrose fra sukkerroer:

Skrellede sukkerroer gjøres om til tynne chips i mekaniske roekuttere og legges i spesielle kar - diffusorer som varmt vann føres gjennom. Som et resultat blir nesten all sukrose vasket ut av rødbetene, men sammen med det passerer forskjellige syrer, proteiner og fargestoffer som må skilles fra sukrose inn i løsningen.

Løsningen som dannes i diffusorene behandles med kalkmelk.

C 12 H 22 O 11 + Ca(OH) 2 > C 12 H 22 O 11 2CaO H 2 O

Kalsiumhydroksid reagerer med syrene i løsningen. Siden kalsiumsalter av de fleste organiske syrer er dårlig løselige, utfelles de. Sukrose med kalsiumhydroksid danner et løselig sakkarat av alkoholattypen - C 12 H 22 O 11 2CaO H 2 O

3. For å dekomponere det resulterende kalsiumsakkaratet og nøytralisere overskudd av kalsiumhydroksid, føres karbonmonoksid (IV) gjennom løsningen. Som et resultat blir kalsium utfelt som karbonat:

C 12 H 22 O 11 2CaO H 2 O + 2CO 2 > C 12 H 22 O 11 + 2CaСO 3 v 2H 2 O

4. Løsningen oppnådd etter utfelling av kalsiumkarbonat filtreres, fordampes deretter i et vakuumapparat og sukkerkrystallene separeres ved sentrifugering.

Det er imidlertid ikke mulig å isolere alt sukkeret fra løsningen. Det som gjenstår er en brun løsning (melasse), som fortsatt inneholder opptil 50 % sukrose. Melasse brukes til å produsere sitronsyre og noen andre produkter.

5. Det isolerte perlesukkeret har vanligvis en gulaktig farge, da det inneholder fargestoffer. For å skille dem oppløses sukrose på nytt i vann og den resulterende løsningen føres gjennom aktivt karbon. Deretter fordampes løsningen igjen og utsettes for krystallisering. (se vedlegg 2)

Bruk av sukrose. Sukrose brukes hovedsakelig som matvare og i godteriindustrien. Kunstig honning oppnås fra det gjennom hydrolyse.

Finnes i naturen og menneskekroppen. Sukrose er en del av saften til sukkerroer (16 - 20 %) og sukkerrør (14 - 26 %). Det finnes i små mengder sammen med glukose i fruktene og bladene til mange grønne planter.

3. Polysakkarider

Noen karbohydrater er naturlige polymerer som består av mange hundre og til og med tusenvis av monosakkaridenheter som er en del av ett makromolekyl. Derfor kalles slike stoffer polysakkarider. De viktigste blant polysakkaridene er stivelse og cellulose. Begge produseres i planteceller fra glukose, hovedproduktet av fotosyntese.

Stivelse

Enkle konsepter. Molekylstruktur. Det er eksperimentelt bevist at den kjemiske formelen til stivelse er (C6 H10 O5)n, hvor P når flere tusen. Stivelse er en naturlig polymer hvis molekyler består av individuelle C6 H10 O5-enheter. Siden det kun dannes glukose under hydrolysen av stivelse, kan vi konkludere med at disse enhetene er rester av molekyler ? - glukose.

Forskere var i stand til å bevise at stivelsesmakromolekyler består av rester av sykliske glukosemolekyler. Prosessen med stivelsesdannelse kan representeres som følger:

I tillegg er det slått fast at stivelse ikke bare består av lineære molekyler, men også av molekyler med forgrenet struktur. Dette forklarer den granulære strukturen til stivelse.

Fysiske egenskaper. Stivelse er et hvitt pulver, uløselig i kaldt vann. I varmt vann sveller det og danner en pasta. I motsetning til mono- og oligosakkarider har ikke polysakkarider en søt smak.

Kjemiske egenskaper.

1) Kvalitativ reaksjon på stivelse.

En karakteristisk reaksjon av stivelse er dens interaksjon medthod. Hvis en jodløsning tilsettes til en avkjølt stivelsespasta, vises en blå farge. Når pastaen varmes opp, forsvinner den, og når den er avkjølt, vises den igjen. Denne egenskapen brukes ved bestemmelse av stivelse i matvarer. Hvis for eksempel en dråpe jod legges på en kuttet potet eller en skive hvitt brød, vises en blå farge.

2) Hydrolysereaksjon:

(C 6 H 6 O 5) n + nH 2 O > nC 6 H 12 O 6

Oppnå stivelse. Industrielt oppnås stivelse hovedsakelig fra poteter, ris eller mais.

Påføring av stivelse. Stivelse er et verdifullt næringsrikt produkt. For å lette absorpsjonen blir stivelsesholdige matvarer utsatt for høye temperaturer, det vil si at poteter kokes, brød bakes. Under disse forholdene skjer delvis hydrolyse av stivelse og dannelse av dekstriner, løselig i vann. Dekstriner i fordøyelseskanalen gjennomgår ytterligere hydrolyse til glukose, som absorberes av kroppen. Overflødig glukose omdannes til glykogen(animalsk stivelse). Sammensetningen av glykogen er den samme som for stivelse, men molekylene er mer forgrenede. Leveren inneholder spesielt mye glykogen (opptil 10%). I kroppen er glykogen et reservestoff som omdannes til glukose etter hvert som det konsumeres i cellene.

I industri Stivelse omdannes ved hydrolyse til melasse Og glukose. For å gjøre dette oppvarmes den med fortynnet svovelsyre, hvis overskudd deretter nøytraliseres med kritt. Det resulterende bunnfallet av kalsiumsulfat filtreres av, løsningen fordampes og glukose isoleres. Hvis stivelseshydrolyse ikke er fullført, dannes en blanding av dekstriner og glukose - melasse, som brukes i konfektindustrien. Dekstriner oppnådd fra stivelse brukes som lim for å tykne maling når du påfører design på stoff.

Stivelse brukes til stivelse av lin. Under et varmt jern blir stivelse delvis hydrolysert og omdannet til dekstriner. Sistnevnte danner en tett film på stoffet, som gir glans til stoffet og beskytter det mot forurensning.

Finnes i naturen og menneskekroppen. Stivelse, som er et av produktene fra fotosyntesen, er utbredt i naturen. For ulike planter det er et reservenæringsmateriale og finnes hovedsakelig i frukt, frø og knoller. De rikeste kornene i stivelse er kornkorn: ris (opptil 86%), hvete (opptil 75%), mais (opptil 72%) og potetknoller (opptil 24%). I knoller flyter stivelseskorn i cellesaft, så poteter er hovedråstoffet for stivelsesproduksjon. I korn er stivelsespartikler tett limt sammen av proteinstoffet gluten.

For menneskekroppen stivelse, sammen med sukrose, fungerer som hovedleverandør av karbohydrater - en av essensielle komponenter mat. Under påvirkning av enzymer hydrolyseres stivelse til glukose, som oksideres i cellene til karbondioksid og vann, og frigjør energien som er nødvendig for at en levende organisme skal fungere. Blant matvarer finnes den største mengden stivelse i brød, pasta og andre melprodukter, frokostblandinger og poteter.

Cellulose

Det nest vanligste polysakkaridet i naturen er cellulose eller fiber (se vedlegg 4).

Enkle konsepter. Molekylstruktur.

Formelen for cellulose, som stivelse, er (C 6 H 10 O 5) n den elementære enheten til denne naturlige polymeren er også glukoserester. Graden av polymerisering av cellulose er mye større enn for stivelse.

Cellulosemakromolekyler, i motsetning til stivelse, består av molekylære rester b-glukose og har bare en lineær struktur. Cellulosemakromolekyler er lokalisert i én retning og danner fibre (lin, bomull, hamp).

Fysiske egenskaper. Ren cellulose er et fast hvitt stoff med en fibrøs struktur. Det er uløselig i vann og organiske løsningsmidler, men løses godt opp i en ammoniakkløsning av kobber(II)hydroksid. Som du vet har ikke cellulose en søt smak.

Kjemiske egenskaper.

1) Forbrenning. Cellulose brenner lett for å produsere karbondioksid og vann.

(C 6 H 10 O 5) n + 6nO 2 > nCO 2 + nH 2 O + Q

2) Hydrolyse. I motsetning til stivelse er fiber vanskelig å hydrolysere. Bare veldig lang koking i vandige løsninger av sterke syrer fører til en merkbar nedbrytning av makromolekylet til glukose:

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O > nC 6 H 12 O 6

3) Dannelse av estere. Hver elementær enhet av cellulosemolekylet har tre hydroksylgrupper, som kan delta i dannelsen av estere med både organiske og uorganiske syrer.

Cellulosenitrater. Når cellulose behandles med en blanding av konsentrert salpetersyre og svovelsyre (nitreringsblanding), dannes cellulosenitrater. Avhengig av reaksjonsbetingelsene og forholdet mellom de reagerende stoffene, kan et produkt oppnås med to (dinitrat) eller tre (trinitrat) hydroksylgrupper

Fremstilling av cellulose. Et eksempel på nesten ren cellulose er bomullsull fra egrenert bomull. Hovedtyngden av cellulose er isolert fra tre, der den er inneholdt sammen med andre stoffer. Den vanligste metoden for å produsere cellulose i vårt land er den såkalte sulfittmetoden. I henhold til denne metoden oppvarmes knust tre i nærvær av en løsning av kalsiumhydrosulfitt eller natriumhydrosulfitt i autoklaver ved et trykk på 0,5-0,6 MPa og en temperatur på 150 °C. I dette tilfellet blir alle andre stoffer ødelagt, og cellulose frigjøres i relativt ren form. Det vaskes med vann, tørkes og sendes til videre bearbeiding, mest til papirproduksjon.

Påføring av cellulose. Cellulose har blitt brukt av mennesker siden svært antikken. Dens anvendelse er svært mangfoldig. Tallrike kunstige fibre, polymerfilmer, plast, røykfritt pulver og lakk er laget av cellulose. En stor mengde cellulose brukes til å lage papir. Celluloseforestringsprodukter er av stor betydning. Så for eksempel fra celluloseacetat motta acetatsilke. For å gjøre dette løses triacetylcellulose i en blanding av diklormetan og etanol. Den resulterende viskøse løsningen tvinges gjennom dyser - metallhetter med mange hull. Tynne stråler av løsning senkes ned i akselen, gjennom hvilke oppvarmet luft passerer i motstrøm. Som et resultat fordamper løsningsmidlet og triacetylcellulose frigjøres i form av lange tråder, som acetatsilke er laget av ved spinning. Celluloseacetat brukes også til produksjon av ikke-brennbar film og organisk glass som overfører ultrafiolette stråler.

Trinitrocellulose(pyroxylin) brukes som eksplosiv og til produksjon av røykfritt krutt. For å gjøre dette oppløses trinitrocellulose i etylacetat eller aceton. Etter at løsningsmidlene er fordampet, knuses den kompakte massen og røykfritt pulver oppnås. Historisk sett var det den første polymeren som industriell plast - celluloid - ble laget av. Tidligere ble pyroxylin brukt til å lage film og fotografiske filmer og lakk. Dens største ulempe er dens lett antennelighet med dannelse av giftige nitrogenoksider.

Dinitrocellulose(kolloksylin) brukes også for å oppnå kollosjon. For disse formål er det oppløst i en blanding av alkohol og eter. Etter at løsningsmidlene har fordampet, dannes en tett film - kollodium, brukt i medisin. Dinitrocellulose brukes også i produksjon av plast celluloid. Den produseres ved å smelte sammen di-nitrocellulose med kamfer.

Finnes i naturen og menneskekroppen. Cellulose er hoveddelen av planteveggene. Relativt ren cellulose er fibre fra bomull, jute og hamp. Tre inneholder fra 40 til 50% cellulose, halm - 30%. Plantecellulose tjener næringsstoff for planteetere hvis kropper inneholder enzymer som bryter ned fiber. Cellulose, som stivelse, dannes i planter under reaksjonen av fotosyntese. Det er hovedkomponenten i membranen til planteceller; Det er her navnet kommer fra - cellulose ("cellulose" - celle). Bomullsfiber er nesten ren cellulose (opptil 98%). Lin- og hampfibre består også hovedsakelig av cellulose. Tre inneholder omtrent 50 %.

Konklusjon

Den biologiske betydningen av karbohydrater er veldig stor:

1. Karbohydrater utfører en plastisk funksjon, det vil si at de deltar i konstruksjonen av bein, celler og enzymer. De utgjør 2-3 % av vekten.

2. Karbohydrater utfører to hovedfunksjoner: konstruksjon og energi. Cellulose danner veggene til planteceller. Det komplekse polysakkaridet kitin fungerer som den viktigste strukturelle komponenten i eksoskjelettet til leddyr. Kitin utfører også en konstruksjonsfunksjon i sopp.

3. Karbohydrater er essensielle energisk materiale(cm.). Når 1 gram karbohydrater oksideres, frigjøres 4,1 kcal energi og 0,4 kcal vann. Stivelse i planter og glykogen i dyr avsettes i celler og fungerer som energireserve.

4. Blodet inneholder (0,1-0,12%) glukose. Det osmotiske trykket i blodet avhenger av konsentrasjonen av glukose.

5. Pentose (ribose og deoksyribose) er involvert i dannelsen av ATP.

Karbohydrater dominerer i det daglige kostholdet til mennesker og dyr. Dyr får stivelse, fiber og sukrose. Rovdyr får glykogen fra kjøtt.

Daglig menneskelig behov i sukker er omtrent 500 gram, men det etterfylles hovedsakelig på grunn av stivelse som finnes i brød, poteter og pasta. Med et balansert kosthold bør den daglige dosen av sukrose ikke overstige 75 gram (12 - 14 standard sukkerbiter, inkludert det som brukes til matlaging).

I tillegg spiller karbohydrater en betydelig rolle i moderne industri - teknologier og produkter som bruker karbohydrater forurenser ikke miljøet eller forårsaker skade på det.

Applikasjoner.

Vedlegg 1:

Vedlegg 2

Historie om oppdagelse og produksjonbetesukker

India regnes som fødestedet til sukkerrør (ordet "sukker" "kommer også" fra India: "sakhara" på språket til et av de eldgamle folkene på halvøya betydde først bare "sand", og deretter "granulert sukker") . Fra India ble denne planten eksportert til Egypt og Persia; Derfra, gjennom Venezia, kom sukker til europeiske land. I lang tid det var veldig dyrt og ble ansett som en luksus.

Rødbeter har vært dyrket siden antikken. I det gamle Assyria og Babylon ble rødbeter dyrket allerede 1,5 tusen år f.Kr. Kultiverte former for rødbeter har vært kjent i Midtøsten siden 800-600-tallet. f.Kr. Og i Egypt tjente rødbeter som hovedmaten for slaver. Ja, fra ville former rødbeter, takket være passende utvalg, ble varianter av fôr, bord- og hvitbeter gradvis skapt. De første variantene av sukkerroer ble utviklet fra hvite varianter av bordbeter.

Vitenskapshistorikere forbinder utseendet til et nytt alternativ til stokk, sukkerplante, med den epokegjørende oppdagelsen av den tyske kjemikeren, medlem av det prøyssiske vitenskapsakademiet A.S. Marggrave (1705-1782). I en rapport på et møte i Berlins vitenskapsakademi i 1747, skisserte han resultatene av eksperimenter med å skaffe krystallinsk sukker fra rødbeter.

Det resulterende sukkeret, som Marggraf hevdet, var ikke dårligere i smak enn rørsukker. Marggraf så imidlertid ikke brede utsikter for den praktiske anvendelsen av oppdagelsen hans.

Videre i forskning og studier denne oppdagelsen Marggrafs elev gikk - F.K. Achard (1753-1821). Siden 1784 tok han aktivt opp forbedring, videreutvikling og implementering av lærerens oppdagelse i praksis.

Achard forsto utmerket godt at en av de de viktigste forholdene Suksessen til en ny, veldig lovende virksomhet er forbedring av råvarer - rødbeter, dvs. øke sukkerinnholdet. Allerede i 1799 ble Achards verk kronet med suksess. En ny gren av dyrket bete har dukket opp - sukker. I 1801, på sin eiendom i Kuzern (Schlesien), bygde Achard en av de første sukkerfabrikkene i Europa, hvor han mestret produksjonen av sukker fra rødbeter.

En kommisjon sendt av Paris Academy of Sciences gjennomførte en undersøkelse av Akhardov-anlegget og kom til den konklusjon at produksjonen av sukker fra rødbeter var ulønnsom.

Bare de eneste engelske industrimennene på den tiden, som var monopolister i produksjon og salg av rørsukker, så sukkerroer som en alvorlig konkurrent og tilbød flere ganger Achard store summer på betingelse av at han nektet å utføre arbeidet sitt og offentlig erklærte at nytteløshet ved å produsere sukker fra rødbeter.

Men Achard, som trodde fullt og fast på løftet om det nye sukkeranlegget, gikk ikke på akkord Siden 1806 har Frankrike forlatt produksjonen av sukker fra rør og gått over til roesukker, som ble stadig mer utbredt over tid. Napoleon ga stor støtte til de som viste et ønske om å dyrke rødbeter og produsere sukker fra dem, fordi... så i utviklingen av en ny næring en mulighet for samtidig utvikling av landbruk og industri

En gammel russisk metode for å få sukker fra planter som inneholder sukrose

Denne enkle metoden for å skaffe sukker er designet spesielt for hjemmebruk. Metoden inneholder elementer av gamle russiske oppskrifter for å produsere sukker, inkludert bruk av metoder foreslått tilbake i 1850-1854 av ingeniør Tolpygin. Råvarene for å produsere sukker er sukkerholdige planter som inneholder sukrose. For å få sukker bør du bruke bær, frukt, grønnsaker med det største innholdet sukker, dvs. den søteste.

Sekvensen for å få sukker er som følger:

1. Produktsliping;

2. Å få juice;

3. Separasjon fra urenheter;

4. Kondensering av juice til sirup;

5. Ekstraksjon av krystallinsk sukker.

Første trinn: Så transformasjonen av et sukkerholdig produkt til sukker er basert på å trekke ut juice fra det.

Hvis du bruker møre frukter (jordbær, jordbær og andre bær), er det bare å mose dem. Hvis dette for eksempel er aprikoser eller fersken, så bør de knuses og gropene fjernes. Hvis vannmelon eller melon brukes, fjernes innholdet i frukten fra skallet og frigjøres fra frøene. Det anbefales også å plukke bær i bløt i 2-3 timer på forhånd for å øke juiceutbyttet. Er det sukkerroer, epler eller gulrøtter osv. knuses produktet til chips. Jo tynnere og lengre sjetongene er, desto flere faktorer favoriserer avsukkeringen. Gode ​​spon anbefales med strimmelbredde 2-3 mm og tykkelse 1-1,5 mm.

Andre fase: Det knuste produktet fylles med vann til det er helt dekket og kokt ved en temperatur på 70-72 °C. Hvis temperaturen er under 70°C, drepes ikke mulige mikrober hvis den er over 72°C, så begynner flisene å mykne.

Koketiden er 45-60 minutter, omrøring med en trespatel. Sukker fra sponene går over i vann, som blir til juice. Sponene etter at sukkeret er hentet fra dem kalles fruktkjøtt. Saften presses ut av fruktkjøttet og fruktkjøttet fjernes.

Tredje trinn: Den resulterende juicen er mørk i fargen og har et høyt innhold av urenheter. Den mørke fargen, hvis den ikke fjernes, overføres deretter til sukkerkrystaller. Hvis du fordamper vannet fra juicen på dette stadiet, vil du få sukker, men det vil ha smaken, fargen og lukten til originalproduktet. Saften er sur, så nøytralisering er nødvendig. Hvis dette ikke gjøres, vil saften skumme mye ved fordampning og derved komplisere denne prosessen. Den billigste måten å rense saften på er å behandle den med brent, lesket lime CA (OH) 2. Tilsett lime i saften, oppvarmet til 80-90 °C (i ekstreme tilfeller kan du bruke bygglime). For 10 liter juice kreves det ca. 0,5 kg lime. Lime bør tilsettes gradvis, mens du hele tiden rører i saften. La løsningen sitte i 10 minutter. Deretter, for å felle ut kalken, må karbondioksid CO 2 føres gjennom saften. Du kan bruke karbondioksid fra bokser til husholdningssifoner (for å produsere kullsyreholdig vann), industrielle gassflasker for metningsapparater, eller fra brannslukningsapparater i OU- og ORP-serien. Gass fra en beholder tilføres gjennom et rør til Nedre del kar med varm juice. En sprøyte (spreder) med mange små hull bør installeres i enden av røret for mer effektiv bruk gass. Mer beste resultat kan oppnås ved å omrøre løsningen samtidig. God gassforstøvning garanterer høy utnyttelsesgrad og reduserer prosesstiden (ca. 10 minutter). Løsningen må sette seg og deretter filtrere. Filtre som bruker aktivt kull eller benkull er mer effektive. Men i ekstreme tilfeller kan du bruke et stofffilter.

For endelig avklaring av juice og fjerning av lukten av råvarer, foreslår jeg en velprøvd russisk metode. Svoveldioksid SO2 skal føres gjennom saften. Det er viktig å gjennomføre behandling med svoveldioksid rett før fordampning, pga Effekten av gassen påvirker også fordampningen, noe som bidrar til mindre mørkfarging av sirupen. Det er nødvendig å ha svovel. Ved oppvarming smelter svovel og når det blandes med luft, dannes svoveldioksid. De gamle mesterne brukte to forseglede kar forbundet med et rør. Den ene inneholdt vann, den andre inneholdt svovel. Et andre rør kom ut av karet med svovel til diffusoren i bunnen av beholderen med juice. Når begge karene ble oppvarmet, fortrengte vanndamp, som passerte gjennom røret, svoveldioksid fra det andre karet og kom inn i diffusoren. Du kan ta samme diffusor.

Denne ordningen kan forenkles noe: ta bare ett kar med svovel, koble en akvariekompressor eller en annen pumpe til innløpsrøret og blås luft gjennom gassen som samler seg i karet med svovel. Gassrensing må utføres til saften er helt klar. For å fremskynde prosessen er det bedre å blande juicen samtidig. Svoveldioksid fordamper uten spor fra løsningen i et åpent kar, men du bør arbeide i et godt ventilert område.

Svoveldioksid SO 2 er det beste antiseptiske midlet. Det korroderer sterkt metallredskaper, så emaljerte bør brukes. En veldig stor fordel med denne gassen, som i stor grad oppveier dens ulemper, er muligheten til å fjerne den fullstendig fra produktet. Når et produkt behandlet med svoveldioksid varmes opp, fordamper sistnevnte, og etterlater verken lukt eller smak. Gass er mye brukt i hermetikkfabrikker for å konservere ulike produkter.

Svovel kan kjøpes på jernvareforretning eller i en hagebutikk, selges den der som "Garden Sulphur" - den inneholder 99,9% svovel. Hvis du ikke var i stand til å finne svovel, ikke bli motløs. Sukkeret ditt vil ikke være like hvitt, det vil beholde nyansen til originalproduktet, men smaken blir ikke verre enn hvit.

Fjerde trinn: Neste trinn er å tykne den rensede og avfargede juicen til sirup. Det er nødvendig å fjerne en stor mengde vann fra juicen. Dette gjøres best ved å fordampe saften på en russisk komfyr, på lav varme på komfyren, under ingen omstendigheter bringe sirupen til å koke (for å unngå at den blir mørk).

Under fordampningsprosessen tykner sirupen mer og mer. Hvis et frø i form av flere gram introduseres i en overmettet løsning som ikke har sukkerkrystaller melis, så vil det føre til dannelse av nye krystaller. Å bestemme øyeblikket for å introdusere pulver i en løsning er veldig viktig og involverer følgende enkleste metode: en dråpe sirup, klemt mellom fingrene dine, når du flytter dem fra hverandre, danner en tynn tråd (hår), så kommer øyeblikket med priming. For 10 liter sirup vil frømengden være en halv teskje pulver. Hvis du tilsetter lite pulver, blir de resulterende sukkerkrystallene store hvis du tilsetter for mye, blir de små. Et tilstrekkelig antall krystaller vil dannes ca. 10-15 minutter etter såing. Ytterligere krystallisering bør utføres med kontinuerlig avkjøling og omrøring av produktet,

Det resulterende produktet kalles "mascuite", det inneholder opptil 7-10% vann og 50-60% krystallisert sukker og interkrystallinsk væske (melasse).

Femte trinn: Den neste operasjonen er å skille krystallene fra melassen. Etter at krystalliseringen er fullført, må hele massen tømmes i en duk med en maskestørrelse på 0,3 mm, hengt i hjørnene i en knute over en beholder for drenering av melassen. Prøv samtidig å presse ut massen. For å øke prosentandelen av sukkerutbyttet er det bedre å gjenbruke melasse som tilsetning til sirup.

Sukker etter drenering av melassen oppnås gulaktig farge. Deretter kan du bruke gap-metoden, som fungerte bra i 1854 og ble foreslått av ingeniøren Tolpygin. Denne metoden, introdusert i Russland, spredte seg raskt over hele verdens sukkerindustri og ble kalt "russisk". Nå er metoden ufortjent glemt. Den består av damping av massekøyten og lar deg få hvitt sukker av høy kvalitet. Kluten med sukker skal bindes tett til et basseng med en liten mengde kokende vann. Dampen som stiger, vil passere gjennom sukkeret og rense det for hvit melasse. Det resulterende hvite sukkeret, selv om det er vått å ta på, vil klumpe seg under lagring og bli til en solid klump. Derfor bør sukker tørkes før langtidslagring.

Funksjoner ved sukkerproduksjon

Sukkerproduksjon er en kontinuerlig mekanisert produksjon med høy grad av automatisering av hovedprosessene.

En særegenhet ved den territoriale plasseringen av sukkerfabrikker er deres strenge tilknytning til områdene sådd med sukkerroer, siden transport av rødbeter over lange avstander er økonomisk ineffektivt. I noen tilfeller, sukkerfabrikker har egne dyrka arealer som ligger rett i nærheten av virksomheten. Avfall fra sukkerindustrien (masse, destillasjon, avføringsslam) kan brukes som gjødsel, og i noen tilfeller som fôr til husdyr.

Vedlegg 3

Karbohydrater er den viktigste energikilden i kroppen

Av alle næringsstoffene som konsumeres av mennesker, er karbohydrater utvilsomt hovedkilden til energi. I gjennomsnitt står de for 50 til 70 % av kaloriinnholdet i daglige dietter. Til tross for at en person bruker betydelig mer karbohydrater enn fett og proteiner, er reservene deres i kroppen små. Dette betyr at kroppen må forsynes med dem regelmessig.

De viktigste karbohydratene i mat er komplekse sukkerarter, de såkalte polysakkaridene: stivelse og glykogen, bygget av et stort antall glukoserester. Glukose i seg selv finnes i store mengder i druer og søt frukt. I tillegg til glukose inneholder honning og frukt betydelige mengder fruktose. Det vanlige sukkeret som vi kjøper i butikkene er et disakkarid, siden dets molekyl er bygget opp av glukose- og fruktoserester. Melk og meieriprodukter inneholder store mengder mindre søtt melkesukker - laktose, som sammen med glukose også inneholder monosakkaridet galaktose.

Karbohydratbehovet er veldig til en stor grad avhenge av kroppens energiforbruk. I gjennomsnitt, for en voksen mann som hovedsakelig er engasjert i mentalt eller lett fysisk arbeid, varierer det daglige behovet for karbohydrater fra 300 til 500 g. For manuelle arbeidere og idrettsutøvere er det mye høyere. I motsetning til proteiner og til en viss grad fett, kan mengden karbohydrater i dietter reduseres betydelig uten helseskade. De som ønsker å gå ned i vekt bør ta hensyn til dette: Karbohydrater har hovedsakelig energiverdi. Når 1 g karbohydrater oksideres, frigjøres 4,0 - 4,2 kcal i kroppen. Derfor, på deres bekostning, er det enklest å regulere kaloriinntaket.

Hvilke matvarer bør betraktes som de viktigste kildene til karbohydrater? Mange vegetabilske matvarer er rikest på karbohydrater: brød, frokostblandinger, pasta, poteter. Sukker er et rent karbohydrat. Honning, avhengig av opprinnelsen, inneholder 70-80% mono- og disakkarider. Dens høye søthet skyldes det betydelige innholdet av fruktose, hvis søte egenskaper er omtrent 2,5 ganger høyere enn glukose og 1,5 ganger høyere enn sukrose. Søtsaker, bakverk, paier, syltetøy, is og andre søtsaker er de mest attraktive kildene til karbohydrater og utgjør en utvilsom fare for folk som går opp i vekt. Et særtrekk ved disse produktene er deres høye kaloriinnhold og lave innhold av essensielle ernæringsfaktorer.

Nært beslektet med gruppen karbohydrater er de som finnes i de fleste planteprodukter, stoffer som er dårlig absorbert av menneskekroppen - fiber og pektin.

Viktige kilder til karbohydrater

Produkter
rugbrød
Hvete brød
Bokhvete
Semulegryn
Potet
hvit kål
Drue

Vedlegg 4

Cellulose er et polysakkarid som er en del av de massive membranene til planteceller. Store mengder finnes i mange grønnsaker, frukt, blader og stengler av planter. Bare en liten del av fiber kan fordøyes i menneskekroppen under påvirkning av mikroorganismer i tarmen. Derfor passerer fiber og pektiner stort sett uendret gjennom mage-tarmkanalen. Men de spiller en viktig rolle - matmassene beveger seg raskere langs tarmene. På grunn av dette anbefales de som ønsker å gå ned i vekt å spise rikelig med grønnsaker og frukt. Store mengder ballaststoffer finnes i grovt brød, som allerede nevnt, i ulike grønnsaker og frukt, spesielt rødbeter, gulrøtter og svisker.

Referanser

1. Organisk kjemi: Pedagogisk publikasjon for 10. klasse. gj.sn. skole - Moskva, opplysning, 1993

2. Elektronisk leksikon av Cyril og Methodius, 2004.

3. Skoleelevens håndbok, bind II, Amphora, 2002.

4. Internett-sider: søkemotorer www. nigma. ru, www. vandrer. ru.

5. Biologi. Introduksjon til generell biologi og økologi. 9. klasse. (2003). "Bustard" A.A.

Lignende dokumenter

Organisk materiale, som inkluderer karbon, oksygen og hydrogen. Generell formel for den kjemiske sammensetningen av karbohydrater. Struktur og kjemiske egenskaper til monosakkarider, disakkarider og polysakkarider. Hovedfunksjonene til karbohydrater i menneskekroppen.

presentasjon, lagt til 23.10.2016


Formel for karbohydrater, deres klassifisering. Grunnleggende funksjoner til karbohydrater. Syntese av karbohydrater fra formaldehyd. Egenskaper til monosakkarider, disakkarider, polysakkarider. Hydrolyse av stivelse under påvirkning av enzymer som finnes i malt. Alkohol og melkesyregjæring.

presentasjon, lagt til 20.01.2015


generelle egenskaper, klassifisering og nomenklatur av monosakkarider, strukturen til deres molekyler, stereoisomerisme og konformasjon. Fysiske og kjemiske egenskaper, oksidasjon og reduksjon av glukose og fruktose. Dannelse av oksimer, glykosider og chelatkomplekser.

kursarbeid, lagt til 24.08.2014


Strukturen til karbohydrater. Mekanismen for transmembrantransport av glukose og andre monosakkarider i cellen. Monosakkarider og oligosakkarider. Mekanismen for absorpsjon av monosakkarider i tarmen. Fosforylering av glukose. Defosforylering av glukose-6-fosfat. Glykogensyntese.

presentasjon, lagt til 22.12.2014


Klassifisering av karbohydrater (monosakkarider, oligosakkarider, polysakkarider) som de vanligste organiske forbindelsene. Stoffets kjemiske egenskaper, dets rolle i ernæring som hovedkilden til energi, egenskaper og plass til glukose i menneskelivet.

sammendrag, lagt til 20.12.2010


Den generelle formelen for karbohydrater, deres primære biokjemiske betydning, utbredelse i naturen og rolle i menneskelivet. Typer karbohydrater etter kjemisk struktur: enkle og komplekse (mono- og polysakkarider). Syntese av karbohydrater fra formaldehyd.

test, lagt til 24.01.2011


Karbohydrater er karbonhydrater. De enkleste karbohydratene kalles monosakkarider, og hydrolysen som produserer to molekyler med monosakkarider kalles disakkarider. Et vanlig monosakkarid er D-glukose. Transformasjonen av karbohydrater skjer ved epimerisering.

sammendrag, lagt til 02/03/2009


sammendrag, lagt til 21.02.2009


Konseptet med heterosykliske forbindelser, deres essens og egenskaper, grunnleggende kjemiske egenskaper og generell formel. Klassifisering av heterosykliske forbindelser, varianter, særtrekk og fremstillingsmetoder. Elektrofile substitusjonsreaksjoner.

sammendrag, lagt til 21.02.2009


Studie av struktur, klassifisering og Fysiske og kjemiske egenskaper karbohydrater. Monosakkaridenes rolle i prosessen med respirasjon og fotosyntese. Biologisk rolle av fruktose og galaktose. Fysiologisk rolle av aldose eller ketose. Fysiske og kjemiske egenskaper til monosakkarider.