Wiele węglowodanów to białe substancje stałe o słodkim smaku. Różne węglowodany mają różnym stopniu słodycze. Zatem fruktoza jest trzy razy słodsza od glukozy. Miód składa się w połowie z fruktozy, dlatego jest taki słodki. Inne węglowodany mają mniej subtelny słodki smak.

Najbardziej znany węglowodan, glukoza, jest jednym z najważniejszych węglowodanów, który występuje w postaci wolnej w sokach roślinnych, zwłaszcza w owocach i nektarze kwiatowym. Węglowodany występują we krwi, wątrobie, mózgu i innych narządach zwierząt i ludzi. Zatem glikogen, węglowodan magazynujący pochodzenia zwierzęcego, gromadzi się w ludzkiej wątrobie.

Węglowodany służą jako główne źródło energii dla organizmu. Kiedy glukoza ulega rozkładowi, zostaje ona uwolniona duża liczba energia, którą organizm zużywa na procesy życiowe. Węglowodany uzupełniają Głównym elementem dieta człowieka.

Glukoza jest substancją, w której kumuluje się energia Słońca. Można to nazwać połączyć pomiędzy żywą przyrodą a Słońcem. Glukoza syntetyzowana jest w zielonych liściach roślin z dwutlenku węgla i wody. Jest to unikalny na Ziemi proces, który zapewnia istnienie roślin, zwierząt i ludzi.

Wzór C6H12O6 odpowiada wielu strukturom. Wśród nich wyróżnimy dwa – glukozę i fruktozę. Ich struktury zawierają pięć grup hydroksylowych i jedną karbonylową. Dzieje się tak, gdy substancja ma różne grupy funkcyjne. Zależy od grup funkcyjnych Właściwości chemiczne węglowodany. Glukoza jest alkoholem aldehydowym, a fruktoza jest alkoholem ketonowym. Dlatego glukoza ma właściwości alkohole wielowodorotlenowe i aldehydy oraz fruktoza – alkohole wielowodorotlenowe i ketony.

Cząsteczki glukozy i fruktozy mogą łączyć się ze sobą poprzez oddzielenie cząsteczek wody. Dwie cząsteczki są połączone atomem tlenu. Połączone w ten sposób tworzą disacharyd zwany sacharozą, czyli cukrem w życiu codziennym.

Błonnik i skrobia

Kiedy łączy się wiele cząsteczek glukozy, powstaje błonnik (celuloza) i skrobia, a także glikogen. Każdy zna te substancje. Włókna bawełniane i lniane składają się z długich cząsteczek włókien. Włókno jest częścią drewna.

Cząsteczki włókien są ułożone równolegle do siebie i są trwale połączone wiązaniami wodorowymi. Powstają pomiędzy atomami tlenu niektórych cząsteczek i atomami wodoru zawartymi w grupie hydroksylowej innych. Takich połączeń jest bardzo dużo na całej długości światłowodu. Dlatego „pakiet” cząsteczek jest bardzo trwały.

Kiedy powstaje skrobia, cząsteczki glukozy łączą się, tworząc łańcuchy liniowe i rozgałęzione. Skrobia jest krucha biały proszek. Występuje w ziemniakach, ziarnach różnych zbóż i warzywach. Jest to niezbędny składnik naszej żywności.

W organizmach zwierzęcych i ludzkich cząsteczki glukozy łączą się, tworząc skrobię zwierzęcą – glikogen. Cząsteczki glikogenu są bardziej rozgałęzione niż cząsteczki skrobi. Glikogen jest magazynem glukozy: zaopatruje organizm w glukozę podczas wzmożonej aktywności fizycznej.

Glukoza, skrobia i błonnik mają ogromne znaczenie nie tylko w przyrodzie, ale także w przemyśle. Glukozę wykorzystuje się w przemyśle spożywczym i medycynie. Skrobię wykorzystuje się do produkcji wyrobów cukierniczych. Włókno wykorzystywane jest jako materiał włóknisty oraz do produkcji tkanin, lakierów i materiałów wybuchowych.

Potrzebujesz pomocy w nauce?

Poprzedni temat: Estry: tłuszcze
Następny temat:   Białka: cząsteczki białek i ich właściwości

TRAWIENIE I WCHŁANIANIE.

SYNTEZA I ROZPUSZCZANIE Glikogenu.

Zadanie indywidualne

studentka biologii

grupy 4120-2(b)

Menadiew Ramazan Ismetowicz

Zaporoże 2012

Krótka uwaga na temat węglowodanów
2. Klasyfikacja węglowodanów
3. Strukturalne i funkcjonalne cechy organizacji mono- i disacharydów: budowa; przebywanie w naturze; otrzymujący; Charakterystyka indywidualni przedstawiciele
4.

7. Synteza i rozkład glikogenu
8. Wnioski

9. Lista referencji.

WSTĘP

Związki organiczne stanowią średnio 20-30% masy komórkowej żywego organizmu.

Należą do nich polimery biologiczne: białka, kwasy nukleinowe, węglowodany, a także tłuszcze i szereg drobnych cząsteczek – hormonów, pigmentów, ATP itp. Różne typy komórek zawierają różne ilości związki organiczne.

KRÓTKA INFORMACJA O WĘGLOWODANACH

Węglowodany to związki organiczne składające się z jednej lub wielu cząsteczek cukrów prostych. Masa molowa węglowodanów waha się od 100 do 1 000 000 Da (masa Daltona, ok. równa masie jeden atom wodoru).

Ich ogólny wzór jest zwykle zapisywany jako Cn (H2O) n (gdzie n wynosi co najmniej trzy). Po raz pierwszy w 1844 r. Termin ten wprowadził krajowy naukowiec K.

Schmida (1822-1894). Nazwa „węglowodany” powstała na podstawie analizy pierwszego znani przedstawiciele tej grupy związków. Okazało się, że substancje te składają się z węgla, wodoru i tlenu, a stosunek liczby atomów wodoru i tlenu w nich jest taki sam jak w wodzie: dla dwóch atomów wodoru - jeden atom tlenu. Dlatego uważano je za związek węgla i wody. Następnie stało się znane wiele węglowodanów, które nie spełniały tego warunku, ale nazwa „węglowodany” nadal pozostaje powszechnie akceptowana.

W komórce zwierzęcej węglowodany występują w ilościach nieprzekraczających 2-5%. Najbogatsze w węglowodany są komórki roślinne, których zawartość w niektórych przypadkach sięga 90% suchej masy (np. w bulwach ziemniaka, nasionach).

KLASYFIKACJA WĘGLOWODANÓW

Monosacharydy to ketonowe lub aldehydowe pochodne alkoholi wielowodorotlenowych. Atomy węgla, wodoru i tlenu tworzące je są w stosunku 1:2:1.

Ogólny wzór na cukry proste to (CH2O)n. W zależności od długości szkieletu węglowego (liczby atomów węgla) dzieli się je na: triozy-C3, tetrozy-C4, pentozy-C5, heksozy-C6 itd. Ponadto cukry dzielą się na: - aldozy, które zawierają grupę aldehydową, - C=O. Należą do nich | N glukoza:

H H H H
CH2OH - C - C - C - C - C
| | | | \\
O O O O O O

W roztworach wszystkie cukry, począwszy od pentoz, mają formę cykliczną; w formie liniowej obecne są tylko triozy i tetrozy. Kiedy tworzy się forma cykliczna, atom tlenu grupy aldehydowej łączy się wiązaniem kowalencyjnym z przedostatnim atomem węgla w łańcuchu, w wyniku czego powstają półacetale (w przypadku aldoz) i półketale (w przypadku ketoz) ).

Cukier ten jest jednym z produktów pośrednich fotosyntezy. Pentozy występują w warunkach naturalnych głównie jako składniki cząsteczek bardziej złożonych substancji, np. złożonych polisacharydów zwanych pentozanami, a także gum roślinnych. Pentozy występują w znacznych ilościach (10-15%) w drewnie i słomie. Arabinoza występuje głównie w przyrodzie.

Występuje w kleju wiśniowym, burakach i gumie arabskiej, skąd jest pozyskiwany. Ryboza i deoksyryboza są powszechnie obecne w zwierzętach i flora, są to cukry wchodzące w skład monomerów kwasy nukleinowe RNA i DNA. Rybozę wytwarza się przez epimeryzację arabinozy.

Ksyloza powstaje w wyniku hydrolizy polisacharydu ksylosanu zawartego w słomie, otrębach, drewnie i łusce słonecznika. Produkty różne rodzaje Czynnikami fermentacyjnymi ksylozy są kwasy mlekowy, octowy, cytrynowy, bursztynowy i inne.

Ksyloza jest słabo wchłaniana przez organizm ludzki. Hydrolizaty zawierające ksylozę wykorzystuje się do hodowli niektórych rodzajów drożdży oraz wykorzystuje się je jako źródło białka w żywieniu zwierząt hodowlanych. Po redukcji ksylozy otrzymuje się ksylitol, który stosowany jest jako substytut cukru dla diabetyków.

Ksylitol ma szerokie zastosowanie jako stabilizator wilgoci i plastyfikator (w przemyśle papierniczym, perfumeryjnym, przy produkcji celofanu).

Jest jednym z głównych składników do produkcji wielu środków powierzchniowo czynnych, lakierów i klejów. Najczęstszymi heksozami są glukoza, fruktoza, galaktoza i ich ogólna formuła- C6H12O6. Glukoza (cukier winogronowy, dekstroza) występuje w soku z winogron i innych słodkich owoców oraz w małych ilościach u zwierząt i ludzi. Glukoza wchodzi w skład najważniejszych disacharydów – cukrów trzcinowego i winogronowego.

Polisacharydy wielkocząsteczkowe, czyli skrobia, glikogen (skrobia zwierzęca) i błonnik, zbudowane są w całości z pozostałości połączonych ze sobą cząsteczek glukozy różne sposoby. Glukoza jest głównym źródłem energii dla komórek. Krew ludzka zawiera 0,1-0,12% glukozy, spadek jej poziomu powoduje zaburzenia w funkcjonowaniu komórek nerwowych i mięśniowych, czemu czasami towarzyszą drgawki lub omdlenia. Poziom glukozy we krwi regulowany jest przez złożony mechanizm układu nerwowego i gruczołów wydzielania wewnętrznego.

Glukoza jest stosowana w produkcji tekstyliów oraz w niektórych innych gałęziach przemysłu jako środek redukujący. W medycynie czystą glukozę stosuje się w postaci roztworów do wstrzykiwań do krwi przy wielu schorzeniach oraz w postaci tabletek. Pozyskuje się z niego witaminę C.

Galaktoza wraz z glukozą wchodzi w skład niektórych glikozydów i polisacharydów. Pozostałości cząsteczek galaktozy wchodzą w skład najbardziej złożonych biopolimerów – gangliozydów, czyli glikosfingolipidów. Występują w zwojach nerwowych ludzi i zwierząt, a także w tkance mózgowej, w śledzionie, w czerwonych krwinkach. Galaktozę otrzymuje się głównie w wyniku hydrolizy cukru mlecznego. Fruktoza (cukier owocowy) występuje w postaci wolnej w owocach i miodzie.

Jest składnikiem wielu cukrów złożonych, m.in. cukru trzcinowego, z których można go otrzymać w procesie hydrolizy. Inulina, wielkocząsteczkowy polisacharyd o złożonej budowie, występuje w niektórych roślinach. Fruktozę otrzymuje się także z inuliny. Fruktoza jest cennym cukrem spożywczym; jest 1,5 razy słodsza od sacharozy i 3 razy słodsza od glukozy. Jest dobrze wchłaniany przez organizm. Kiedy fruktoza ulega redukcji, powstają sorbitol i mannitol. Sorbitol stosowany jest jako substytut cukru w ​​diecie diabetyków; Ponadto służy do produkcji kwasu askorbinowego (witaminy C).

Disacharydy są typowymi polisacharydami cukropodobnymi. Ten ciała stałe lub niekrystalizujące syropy, dobrze rozpuszczalne w wodzie.

Zarówno amorficzne, jak i krystaliczne disacharydy zwykle topią się w pewnym zakresie temperatur i z reguły z rozkładem. Disacharydy powstają w wyniku reakcji kondensacji pomiędzy dwoma monosacharydami, zwykle heksozami. Wiązanie między dwoma monosacharydami nazywa się wiązaniem glikozydowym. Zwykle tworzy się pomiędzy pierwszym i czwartym atomem węgla sąsiednich jednostek monosacharydowych (wiązanie 1,4-glikozydowe).

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Cukier słodowy jest znacznie mniej słodki niż cukier trzcinowy (0,6 razy przy tych samych stężeniach). Laktoza (cukier mleczny).

Nazwa tego disacharydu powstała w związku z jego produkcją z mleka (od łacińskiego lactum - mleko). Podczas hydrolizy laktoza rozkłada się na glukozę i galaktozę:

Laktoza różni się od innych cukrów tym, że nie jest higroskopijna: nie zwilża. Cukier mleczny jest stosowany jako lek i żywność dla niemowląt. Laktoza jest 4 do 5 razy mniej słodka niż sacharoza. Sacharoza (cukier trzcinowy lub buraczany). Nazwa powstała w związku z jego ekstrakcją z buraków cukrowych lub trzciny cukrowej. Cukier trzcinowy znany był już wiele wieków przed naszą erą.

Tylko w połowy XVIII wieku V. ten disacharyd odkryto w burakach cukrowych dopiero na początku XIX wieku. otrzymano go w warunkach produkcyjnych. Sacharoza jest bardzo powszechna w świecie roślin. Liście i nasiona zawsze zawierają niewielkie ilości sacharozy. Występuje także w owocach (morele, brzoskwinie, gruszki, ananasy). Dużo go jest w sokach klonowych, palmowych i kukurydzy. To najbardziej znany i szeroko stosowany cukier.

W wyniku hydrolizy powstaje z niej glukoza i fruktoza:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Mieszaninę równych ilości glukozy i fruktozy powstającą w wyniku inwersji cukru trzcinowego (w wyniku zmiany procesu hydrolizy z prawego obrotu roztworu na lewy) nazywa się cukrem inwertowanym (inwersją rotacji). Naturalnym cukrem inwertowanym jest miód, składający się głównie z glukozy i fruktozy. Sacharozę uzyskuje się w ogromnych ilościach.

KLASYFIKACJA WĘGLOWODANÓW

Buraki cukrowe zawierają 16-20% sacharozy, trzcina cukrowa - 14-26%. Umyte buraki są rozdrabniane i wielokrotnie ekstrahowane sacharozą w maszynach wodą o temperaturze około 80 stopni. Powstałą ciecz, która oprócz sacharozy zawiera dużą liczbę różnych zanieczyszczeń, traktuje się wapnem.

Wapno wytrąca się w postaci soli wapnia kwasy organiczne, a także białka i niektóre inne substancje. Część wapna tworzy z cukrem trzcinowym rozpuszczalne w zimnej wodzie cukry wapnia, które są niszczone przez działanie dwutlenkiem węgla.

Osad węglanu wapnia oddziela się przez filtrację, a przesącz po dodatkowym oczyszczeniu odparowuje się pod próżnią do uzyskania pastowatej masy.

Uwolnione kryształy sacharozy oddziela się za pomocą wirówek. W ten sposób otrzymuje się surowy cukier granulowany, który ma żółtawą barwę, brązowawy ług macierzysty i niekrystalizujący syrop (melasa buraczana, czyli melasa). Cukier granulowany poddaje się oczyszczaniu (rafinowaniu) i otrzymuje się gotowy produkt.

1234Dalej ⇒

Data publikacji: 2015-11-01; Przeczytaj: 417 | Naruszenie praw autorskich do strony

Rozdział I. WĘGLOWODANY

§ 1. KLASYFIKACJA I FUNKCJE WĘGLOWODANÓW

Już w starożytności ludzkość zapoznała się z węglowodanami i nauczyła się je wykorzystywać w życiu codziennym.

Bawełna, len, drewno, skrobia, miód, cukier trzcinowy to tylko niektóre z węglowodanów, które odegrały rolę ważna rola w rozwoju cywilizacji. Węglowodany należą do najpowszechniejszych związków organicznych występujących w przyrodzie. Są integralnymi składnikami komórek wszelkich organizmów, w tym bakterii, roślin i zwierząt. U roślin węglowodany stanowią 80–90% suchej masy, u zwierząt – około 2% masy ciała.

Ich synteza z dwutlenku węgla i wody przeprowadzana jest przez rośliny zielone przy wykorzystaniu energii światło słoneczne (fotosynteza). Ogólne równanie stechiometryczne tego procesu to:

Glukoza i inne proste węglowodany są następnie przekształcane w bardziej złożone węglowodany, takie jak skrobia i celuloza.

Rośliny wykorzystują te węglowodany do uwalniania energii w procesie oddychania. Proces ten jest zasadniczo odwrotnością fotosyntezy:

Warto wiedzieć! Rośliny zielone i bakterie pochłaniają rocznie z atmosfery około 200 miliardów ton dwutlenku węgla w procesie fotosyntezy. W tym przypadku do atmosfery uwalnia się około 130 miliardów ton tlenu i syntetyzuje się 50 miliardów ton.

ton organicznych związków węgla, głównie węglowodanów.

Zwierzęta nie są zdolne do syntezy węglowodanów z dwutlenku węgla i wody.

Spożywając węglowodany z pożywieniem, zwierzęta wykorzystują zgromadzoną w nich energię do utrzymania procesów życiowych.

Nazwa „węglowodany” ma charakter historyczny. Pierwsi przedstawiciele tych substancji opisywani byli ogólnym wzorem CmH2nOn lub Cm(H2O)n. Inna nazwa węglowodanów to Sahara– tłumaczy się słodkim smakiem najprostszych węglowodanów.

Na swój sposób struktura chemiczna węglowodany stanowią złożoną i różnorodną grupę związków. Wśród nich znajdują się zarówno dość proste związki o masie cząsteczkowej około 200, jak i gigantyczne polimery, których masa cząsteczkowa sięga kilku milionów. Oprócz atomów węgla, wodoru i tlenu węglowodany mogą zawierać atomy fosforu, azotu, siarki i rzadziej innych pierwiastków.

Klasyfikacja węglowodanów

Wszystkie znane węglowodany można podzielić na dwie części duże grupy – proste węglowodany i węglowodany złożone.

Odrębną grupę stanowią polimery mieszane zawierające węglowodany, na przykład glikoproteiny - kompleks z cząsteczką białka, glikolipidy - kompleks z lipidem itp.

Proste węglowodany (monosacharydy lub monosacharydy) to związki polihydroksykarbonylowe, które nie są zdolne do tworzenia prostszych cząsteczek węglowodanów w wyniku hydrolizy.

Jeśli monosacharydy zawierają grupę aldehydową, to należą do klasy aldoz (alkoholi aldehydowych), jeśli zawierają grupę ketonową, należą do klasy ketoz (ketoalkohole). W zależności od liczby atomów węgla w cząsteczce monosacharydu wyróżnia się triozy (C3), tetrozy (C4), pentozy (C5), heksozy (C6) itp.:

Najbardziej powszechnymi związkami występującymi w przyrodzie są pentozy i heksozy.

Węglowodany złożone (polisacharydy lub poliozy) to polimery zbudowane z reszt monosacharydowych.

Po hydrolizie tworzą proste węglowodany. W zależności od stopnia polimeryzacji dzieli się je na niskocząsteczkowe (oligosacharydy, których stopień polimeryzacji jest zwykle mniejszy niż 10) i wysokocząsteczkowe. Oligosacharydy to węglowodany podobne do cukru, które są rozpuszczalne w wodzie i mają słodki smak.

Ze względu na zdolność do redukcji jonów metali (Cu2+, Ag+) dzielimy je na redukujące i nieredukujące. W zależności od składu polisacharydy można również podzielić na dwie grupy: homopolisacharydy i heteropolisacharydy.

Homopolisacharydy zbudowane są z reszt monosacharydowych tego samego typu, a heteropolisacharydy zbudowane są z reszt różnych monosacharydów.

Powyższe wraz z przykładami najczęstszych przedstawicieli każdej grupy węglowodanów można przedstawić na poniższym schemacie:

Funkcje węglowodanów

Funkcje biologiczne polisacharydów są bardzo zróżnicowane.

Funkcja energii i magazynowania

Węglowodany zawierają większość kalorii spożywanych przez osobę w pożywieniu.

Głównym węglowodanem dostarczanym z pożywieniem jest skrobia.

Węglowodany: ich klasyfikacja i skład

Zawarte jest w pieczywo, ziemniaki, jako część zbóż. Dieta człowieka zawiera także glikogen (w wątrobie i mięsie), sacharozę (jako dodatek do różnych potraw), fruktozę (w owocach i miodzie) oraz laktozę (w mleku).

Polisacharydy, zanim zostaną wchłonięte przez organizm, muszą zostać hydrolizowane przy pomocy enzymów trawiennych do monosacharydów. Tylko w tej formie wchłaniają się do krwi. Wraz z krwią monosacharydy dostają się do narządów i tkanek, gdzie są wykorzystywane do syntezy własnych węglowodanów lub innych substancji lub rozkładane w celu wydobycia z nich energii.

Energia uwolniona w wyniku rozkładu glukozy magazynowana jest w postaci ATP.

Istnieją dwa procesy rozkładu glukozy: beztlenowy (przy braku tlenu) i tlenowy (w obecności tlenu). W wyniku procesu beztlenowego powstaje kwas mlekowy

który podczas intensywnego wysiłku fizycznego gromadzi się w mięśniach i powoduje ból.

W wyniku procesu tlenowego glukoza utlenia się do tlenku węgla (IV) i wody:

W wyniku tlenowego rozkładu glukozy uwalnia się znacznie więcej energii niż w wyniku rozkładu beztlenowego.

Ogólnie rzecz biorąc, utlenienie 1 g węglowodanów uwalnia 16,9 kJ energii.

Glukoza może ulegać fermentacji alkoholowej. Proces ten przeprowadzają drożdże w warunkach beztlenowych:

Fermentacja alkoholowa jest szeroko stosowana w przemyśle do produkcji win i alkoholu etylowego.

Człowiek nauczył się wykorzystywać nie tylko fermentację alkoholową, ale znalazł także zastosowanie fermentacji mlekowej, na przykład do otrzymywania produktów kwasu mlekowego i marynowania warzyw.

W organizmie człowieka i zwierzęcia nie ma enzymów, które mogłyby hydrolizować celulozę, jednakże celuloza jest głównym składnikiem pożywienia wielu zwierząt, zwłaszcza przeżuwaczy.

Żołądki tych zwierząt zawierają duże ilości bakterii i pierwotniaków wytwarzających enzym celulazę, który katalizuje hydrolizę celulozy do glukozy. Ten ostatni może ulegać dalszym przemianom, w wyniku których powstają kwasy masłowy, octowy i propionowy, które mogą zostać wchłonięte do krwi przeżuwaczy.

Węglowodany pełnią także funkcję rezerwową.

Zatem skrobia, sacharoza, glukoza u roślin i glikogen u zwierząt stanowią rezerwę energetyczną ich komórek.

Funkcje strukturalne, wspierające i ochronne

Celuloza u roślin i chityna u bezkręgowców i grzybów pełnią funkcje wspomagające i ochronne.

Polisacharydy tworzą otoczkę w mikroorganizmach, wzmacniając w ten sposób błonę. Lipopolisacharydy bakterii i glikoproteiny powierzchni komórek zwierzęcych zapewniają selektywność interakcji międzykomórkowych i reakcji immunologicznych organizmu. Ryboza służy jako materiał budulcowy dla RNA, a deoksyryboza dla DNA.

Heparyna pełni funkcję ochronną. Węglowodan ten, będący inhibitorem krzepnięcia krwi, zapobiega tworzeniu się skrzepów krwi. Występuje we krwi i tkance łącznej ssaków.

Ściany komórkowe bakterii utworzone przez polisacharydy, połączone krótkimi łańcuchami aminokwasów, chronią komórki bakteryjne przed niekorzystnymi skutkami. U skorupiaków i owadów węglowodany biorą udział w budowie egzoszkieletu, który pełni funkcję ochronną.

Funkcja regulacyjna

Błonnik poprawia motorykę jelit, poprawiając w ten sposób trawienie.

Ciekawa jest możliwość wykorzystania węglowodanów jako źródła paliwa płynnego – etanolu.

Od czasów starożytnych drewno było wykorzystywane do ogrzewania domów i gotowania potraw. We współczesnym społeczeństwie ten rodzaj paliwa jest zastępowany innymi rodzajami - ropą i węglem, które są tańsze i wygodniejsze w użyciu. Jednak surowce roślinne, pomimo pewnych niedogodności w użytkowaniu, w odróżnieniu od ropy naftowej i węgla, są odnawialnym źródłem energii. Ale jego zastosowanie w silnikach wewnętrzne spalanie trudny. Do tych celów zaleca się stosowanie paliwa płynnego lub gazu.

Z drewna niskiej jakości, słomy lub innych materiałów roślinnych zawierających celulozę lub skrobię można uzyskać paliwo płynne - etanol.

Aby to zrobić, musisz najpierw zhydrolizować celulozę lub skrobię, aby uzyskać glukozę:

a następnie poddaj powstałą glukozę fermentacji alkoholowej w celu wytworzenia alkoholu etylowego. Po oczyszczeniu może być stosowany jako paliwo w silnikach spalinowych. Warto zaznaczyć, że w Brazylii z trzciny cukrowej, sorgo i manioku produkuje się w tym celu miliardy litrów alkoholu rocznie i wykorzystuje się go w silnikach spalinowych.

BIOLOGICZNA ROLA WĘGLOWODANÓW.

TRAWIENIE I WCHŁANIANIE.

SYNTEZA I ROZPUSZCZANIE Glikogenu.

Zadanie indywidualne

studentka biologii

grupy 4120-2(b)

Menadiew Ramazan Ismetowicz

Zaporoże 2012

Biologiczna rola biopolimerów – polisacharydów
5. Właściwości chemiczne węglowodanów
6. Trawienie i wchłanianie

7. Synteza i rozkład glikogenu
8. Wnioski

9. Lista referencji.

WSTĘP

Związki organiczne stanowią średnio 20-30% masy komórkowej żywego organizmu. Należą do nich polimery biologiczne: białka, kwasy nukleinowe, węglowodany, a także tłuszcze i szereg drobnych cząsteczek - hormonów, pigmentów, ATP itp. Różne typy komórek zawierają różną ilość związków organicznych.

W komórkach roślinnych przeważają złożone węglowodany-polisacharydy, natomiast w komórkach zwierzęcych jest więcej białek i tłuszczów. Jednak każda z grup substancji organicznych w dowolnym typie komórki spełnia podobne funkcje: dostarcza energię i jest materiałem budowlanym.

KRÓTKA INFORMACJA O WĘGLOWODANACH

Węglowodany to związki organiczne składające się z jednej lub wielu cząsteczek cukrów prostych.

Masa molowa węglowodanów waha się od 100 do 1 000 000 Da (masa Daltona, w przybliżeniu równa masie jednego atomu wodoru). Ich ogólny wzór jest zwykle zapisywany jako Cn (H2O) n (gdzie n wynosi co najmniej trzy). Po raz pierwszy w 1844 r. termin ten wprowadził krajowy naukowiec K. Schmid (1822-1894). Nazwa „węglowodany” powstała z analizy pierwszych znanych przedstawicieli tej grupy związków. Okazało się, że substancje te składają się z węgla, wodoru i tlenu, a stosunek liczby atomów wodoru i tlenu w nich jest taki sam jak w wodzie: dla dwóch atomów wodoru - jeden atom tlenu.

Dlatego uważano je za związek węgla i wody. Następnie stało się znane wiele węglowodanów, które nie spełniały tego warunku, ale nazwa „węglowodany” nadal pozostaje powszechnie akceptowana. W komórce zwierzęcej węglowodany występują w ilościach nieprzekraczających 2-5%. Najbogatsze w węglowodany są komórki roślinne, których zawartość w niektórych przypadkach sięga 90% suchej masy (np. w bulwach ziemniaka, nasionach).

KLASYFIKACJA WĘGLOWODANÓW

Wyróżnia się trzy grupy węglowodanów: monosacharydy, czyli cukry proste (glukoza, fruktoza); oligosacharydy – związki składające się z 2-10 cząsteczek połączonych szeregowo cukrów prostych (sacharoza, maltoza); polisacharydy, w tym ponad 10 cząsteczek cukru (skrobia, celuloza).

CECHY STRUKTURALNE I FUNKCJONALNE ORGANIZACJI MONO- I DISACHARYDÓW: STRUKTURA; BYĆ W NATURZE; PARAGON. CHARAKTERYSTYKA INDYWIDUALNYCH PRZEDSTAWICIELI

Monosacharydy to ketonowe lub aldehydowe pochodne alkoholi wielowodorotlenowych. Atomy węgla, wodoru i tlenu tworzące je są w stosunku 1:2:1. Ogólny wzór na cukry proste to (CH2O)n. W zależności od długości szkieletu węglowego (liczby atomów węgla) dzieli się je na: triozy-C3, tetrozy-C4, pentozy-C5, heksozy-C6 itp.

d. Ponadto cukry dzielą się na: - aldozy, które zawierają grupę aldehydową, - C=O. Należą do nich | N glukoza:

H H H H
CH2OH - C - C - C - C - C
| | | | \\
O O O O O O

Ketozy zawierające grupę ketonową to C-. Na przykład || odnosi się do fruktozy.

W roztworach wszystkie cukry, począwszy od pentoz, mają formę cykliczną; w formie liniowej obecne są tylko triozy i tetrozy.

Kiedy tworzy się forma cykliczna, atom tlenu grupy aldehydowej łączy się wiązaniem kowalencyjnym z przedostatnim atomem węgla w łańcuchu, w wyniku czego powstają półacetale (w przypadku aldoz) i półketale (w przypadku ketoz) ).

CHARAKTERYSTYKA MONOSACHARYDÓW, WYBRANYCH PRZEDSTAWICIELI

Spośród tetroz najważniejsza w procesach metabolicznych jest erytroza.

Cukier ten jest jednym z produktów pośrednich fotosyntezy. Pentozy występują w warunkach naturalnych głównie jako składniki cząsteczek bardziej złożonych substancji, np. złożonych polisacharydów zwanych pentozanami, a także gum roślinnych.

Pentozy występują w znacznych ilościach (10-15%) w drewnie i słomie. Arabinoza występuje głównie w przyrodzie. Występuje w kleju wiśniowym, burakach i gumie arabskiej, skąd jest pozyskiwany. Ryboza i dezoksyryboza są szeroko reprezentowane w świecie zwierząt i roślin; są to cukry wchodzące w skład monomerów kwasów nukleinowych RNA i DNA. Rybozę wytwarza się przez epimeryzację arabinozy.

Ksyloza powstaje w wyniku hydrolizy polisacharydu ksylosanu zawartego w słomie, otrębach, drewnie i łusce słonecznika. Produktami różnych typów fermentacji ksylozy są kwasy mlekowy, octowy, cytrynowy, bursztynowy i inne. Ksyloza jest słabo wchłaniana przez organizm ludzki.

Hydrolizaty zawierające ksylozę wykorzystuje się do hodowli niektórych rodzajów drożdży oraz wykorzystuje się je jako źródło białka w żywieniu zwierząt hodowlanych. Po redukcji ksylozy otrzymuje się ksylitol, który stosowany jest jako substytut cukru dla diabetyków. Ksylitol ma szerokie zastosowanie jako stabilizator wilgoci i plastyfikator (w przemyśle papierniczym, perfumeryjnym, przy produkcji celofanu). Jest jednym z głównych składników do produkcji wielu środków powierzchniowo czynnych, lakierów i klejów.

Najpopularniejszymi heksozami są glukoza, fruktoza i galaktoza; ich ogólny wzór to C6H12O6. Glukoza (cukier winogronowy, dekstroza) występuje w soku z winogron i innych słodkich owoców oraz w małych ilościach u zwierząt i ludzi. Glukoza wchodzi w skład najważniejszych disacharydów – cukrów trzcinowego i winogronowego. Polisacharydy wielkocząsteczkowe, czyli skrobia, glikogen (skrobia zwierzęca) i błonnik, zbudowane są w całości z pozostałości cząsteczek glukozy połączonych ze sobą na różne sposoby.

Glukoza jest głównym źródłem energii dla komórek. Krew ludzka zawiera 0,1-0,12% glukozy, spadek jej poziomu powoduje zaburzenia w funkcjonowaniu komórek nerwowych i mięśniowych, czemu czasami towarzyszą drgawki lub omdlenia. Poziom glukozy we krwi regulowany jest przez złożony mechanizm układu nerwowego i gruczołów wydzielania wewnętrznego.

Jedna z najczęstszych ciężkich chorób endokrynologicznych - cukrzyca - jest związana z niedoczynnością stref wyspowych trzustki. Towarzyszy temu znaczne zmniejszenie przepuszczalności błony komórek mięśniowych i tłuszczowych dla glukozy, co prowadzi do wzrostu poziomu glukozy we krwi i moczu. Glukozę do celów medycznych otrzymuje się poprzez oczyszczanie – rekrystalizację – glukozy technicznej z roztworów wodnych lub wodno-alkoholowych.

Glukoza jest stosowana w produkcji tekstyliów oraz w niektórych innych gałęziach przemysłu jako środek redukujący. W medycynie czystą glukozę stosuje się w postaci roztworów do wstrzykiwań do krwi przy wielu schorzeniach oraz w postaci tabletek.

Otrzymuje się z niej witaminę C. Galaktoza wraz z glukozą wchodzi w skład niektórych glikozydów i polisacharydów. Pozostałości cząsteczek galaktozy wchodzą w skład najbardziej złożonych biopolimerów – gangliozydów, czyli glikosfingolipidów. Występują w zwojach nerwowych ludzi i zwierząt, a także w tkance mózgowej, w śledzionie, w czerwonych krwinkach. Galaktozę otrzymuje się głównie w wyniku hydrolizy cukru mlecznego. Fruktoza (cukier owocowy) występuje w postaci wolnej w owocach i miodzie.

Jest składnikiem wielu cukrów złożonych, m.in. cukru trzcinowego, z których można go otrzymać w procesie hydrolizy. Inulina, wielkocząsteczkowy polisacharyd o złożonej budowie, występuje w niektórych roślinach. Fruktozę otrzymuje się także z inuliny. Fruktoza jest cennym cukrem spożywczym; jest 1,5 razy słodsza od sacharozy i 3 razy słodsza od glukozy.

Jest dobrze wchłaniany przez organizm. Kiedy fruktoza ulega redukcji, powstają sorbitol i mannitol. Sorbitol stosowany jest jako substytut cukru w ​​diecie diabetyków; Ponadto służy do produkcji kwasu askorbinowego (witaminy C).

Po utlenieniu fruktoza wytwarza kwas winowy i szczawiowy.

Disacharydy są typowymi polisacharydami cukropodobnymi. Są to substancje stałe, czyli niekrystalizujące syropy, dobrze rozpuszczalne w wodzie. Zarówno amorficzne, jak i krystaliczne disacharydy zwykle topią się w pewnym zakresie temperatur i z reguły z rozkładem. Disacharydy powstają w wyniku reakcji kondensacji pomiędzy dwoma monosacharydami, zwykle heksozami. Wiązanie między dwoma monosacharydami nazywa się wiązaniem glikozydowym. Zwykle tworzy się pomiędzy pierwszym i czwartym atomem węgla sąsiednich jednostek monosacharydowych (wiązanie 1,4-glikozydowe).

Proces ten można powtarzać niezliczoną ilość razy, w wyniku czego powstają gigantyczne cząsteczki polisacharydu. Gdy jednostki monosacharydowe łączą się ze sobą, nazywane są resztami. Zatem maltoza składa się z dwóch reszt glukozy. Wśród disacharydów najbardziej rozpowszechnione są maltoza (glukoza + glukoza), laktoza (glukoza + galaktoza) i sacharoza (glukoza + fruktoza).

WYBRANI PRZEDSTAWICIELE DISACHARYDÓW

Maltoza (cukier słodowy) ma wzór C12H22O11.

Węglowodany. Klasyfikacja. Funkcje

Nazwa powstała w związku ze sposobem wytwarzania maltozy: otrzymywana jest ona ze skrobi pod wpływem słodu (łac. maltum – słód). W wyniku hydrolizy maltoza rozkłada się na dwie cząsteczki glukozy:

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Cukier słodowy jest produktem pośrednim hydrolizy skrobi i jest szeroko rozpowszechniony w organizmach roślinnych i zwierzęcych.

Cukier słodowy jest znacznie mniej słodki niż cukier trzcinowy (0,6 razy przy tych samych stężeniach). Laktoza (cukier mleczny). Nazwa tego disacharydu powstała w związku z jego przygotowaniem z mleka (od łac.

laktum - mleko). Podczas hydrolizy laktoza rozkłada się na glukozę i galaktozę:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Laktoza pozyskiwana jest z mleka: mleko krowie zawiera 4-5,5%, ludzkie mleko - 5,5-8,4 %.

Laktoza różni się od innych cukrów tym, że nie jest higroskopijna: nie zwilża. Cukier mleczny jest stosowany jako lek i żywność dla niemowląt.

Laktoza jest 4 do 5 razy mniej słodka niż sacharoza. Sacharoza (cukier trzcinowy lub buraczany). Nazwa powstała w związku z jego ekstrakcją z buraków cukrowych lub trzciny cukrowej. Cukier trzcinowy znany był już wiele wieków przed naszą erą. Dopiero w połowie XVIII w. ten disacharyd odkryto w burakach cukrowych dopiero na początku XIX wieku. otrzymano go w warunkach produkcyjnych.

Sacharoza jest bardzo powszechna w świecie roślin. Liście i nasiona zawsze zawierają niewielkie ilości sacharozy. Występuje także w owocach (morele, brzoskwinie, gruszki, ananasy). Dużo go jest w sokach klonowych, palmowych i kukurydzy. To najbardziej znany i szeroko stosowany cukier. W wyniku hydrolizy powstaje z niej glukoza i fruktoza:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Mieszaninę równych ilości glukozy i fruktozy powstającą w wyniku inwersji cukru trzcinowego (w wyniku zmiany procesu hydrolizy z prawego obrotu roztworu na lewy) nazywa się cukrem inwertowanym (inwersją rotacji).

Naturalnym cukrem inwertowanym jest miód, składający się głównie z glukozy i fruktozy. Sacharozę uzyskuje się w ogromnych ilościach. Buraki cukrowe zawierają 16-20% sacharozy, trzcina cukrowa - 14-26%. Umyte buraki są rozdrabniane i wielokrotnie ekstrahowane sacharozą w maszynach wodą o temperaturze około 80 stopni.

Powstałą ciecz, która oprócz sacharozy zawiera dużą liczbę różnych zanieczyszczeń, traktuje się wapnem. Wapno wytrąca szereg kwasów organicznych, a także białka i niektóre inne substancje w postaci soli wapnia.

Część wapna tworzy z cukrem trzcinowym rozpuszczalne w zimnej wodzie cukry wapnia, które są niszczone przez działanie dwutlenkiem węgla.

Osad węglanu wapnia oddziela się przez filtrację, a przesącz po dodatkowym oczyszczeniu odparowuje się pod próżnią do uzyskania pastowatej masy. Uwolnione kryształy sacharozy oddziela się za pomocą wirówek. W ten sposób otrzymuje się surowy cukier granulowany, który ma żółtawą barwę, brązowawy ług macierzysty i niekrystalizujący syrop (melasa buraczana, czyli melasa).

Cukier granulowany poddaje się oczyszczaniu (rafinowaniu) i otrzymuje się gotowy produkt.

1234Dalej ⇒

Data publikacji: 2015-11-01; Przeczytaj: 416 | Naruszenie praw autorskich do strony

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

Węglowodany to substancje o ogólnym wzorze C n (H 2 O) m, gdzie n i m mogą mieć różne znaczenia. Nazwa „węglowodany” odzwierciedla fakt, że wodór i tlen występują w cząsteczkach tych substancji w takim samym stosunku, jak w cząsteczce wody. Oprócz węgla, wodoru i tlenu pochodne węglowodanów mogą zawierać inne pierwiastki, takie jak azot.

Węglowodany stanowią jedną z głównych grup substancji organicznych występujących w komórkach. Są podstawowymi produktami fotosyntezy i początkowymi produktami biosyntezy innych substancji organicznych w roślinach (kwasy organiczne, alkohole, aminokwasy itp.), Występują także w komórkach wszystkich innych organizmów. W komórce zwierzęcej zawartość węglowodanów mieści się w granicach 1-2%, w komórkach roślinnych może w niektórych przypadkach sięgać 85-90% masy suchej masy.

Wyróżnia się trzy grupy węglowodanów:

• monosacharydy lub cukry proste;
• oligosacharydy - związki składające się z 2-10 cząsteczek cukrów prostych połączonych szeregowo (na przykład disacharydy, trisacharydy itp.).
• polisacharydy składają się z ponad 10 cząsteczek cukrów prostych lub ich pochodnych (skrobia, glikogen, celuloza, chityna).

Monosacharydy (cukry proste)

W zależności od długości szkieletu węglowego (liczba atomów węgla) monosacharydy dzielą się na triozy (C 3), tetrozy (C 4), pentozy (C 5), heksozy (C 6), heptozy (C 7).

Cząsteczki monosacharydów to alkohole aldehydowe (aldozy) lub alkohole ketonowe (ketozy). O właściwościach chemicznych tych substancji decydują przede wszystkim grupy aldehydowe lub ketonowe tworzące ich cząsteczki.

Monosacharydy są dobrze rozpuszczalne w wodzie i mają słodki smak.

Po rozpuszczeniu w wodzie monosacharydy, począwszy od pentoz, uzyskują kształt pierścienia.

Struktury cykliczne pentoz i heksoz - ich zwykłe formy: dowolne ten moment tylko niewielka część cząsteczek istnieje w formie „otwartego łańcucha”. Oligo- i polisacharydy obejmują także cykliczne formy monosacharydów.

Oprócz cukrów, w których wszystkie atomy węgla są połączone z atomami tlenu, istnieją cukry częściowo zredukowane, z których najważniejszym jest dezoksyryboza.

Oligosacharydy

Po hydrolizie oligosacharydy tworzą kilka cząsteczek cukrów prostych. W oligosacharydach cząsteczki cukrów prostych są połączone tzw. wiązaniami glikozydowymi, łączącymi atom węgla jednej cząsteczki poprzez tlen z atomem węgla innej cząsteczki.

Do najważniejszych oligosacharydów zalicza się maltozę (cukier słodowy), laktozę (cukier mleczny) i sacharozę (cukier trzcinowy lub buraczany). Cukry te nazywane są również disacharydami. Ze względu na swoje właściwości disacharydy są blokami monosacharydów. Dobrze rozpuszczają się w wodzie i mają słodki smak.

Polisacharydy

Są to wielkocząsteczkowe (do 10 000 000 Da) biomolekuły polimerowe, składające się z dużej liczby monomerów – cukrów prostych i ich pochodnych.

Polisacharydy mogą składać się z monosacharydów tego samego lub różnych typów. W pierwszym przypadku nazywane są homopolisacharydami (skrobia, celuloza, chityna itp.), W drugim - heteropolisacharydami (heparyna). Wszystkie polisacharydy są nierozpuszczalne w wodzie i nie mają słodkiego smaku. Niektóre z nich są zdolne do obrzęku i śluzu.

Najważniejsze polisacharydy są następujące.

Celuloza- liniowy polisacharyd składający się z kilku prostych równoległych łańcuchów połączonych wiązaniami wodorowymi. Każdy łańcuch jest utworzony przez reszty β-D-glukozy. Struktura ta zapobiega wnikaniu wody i jest bardzo rozciągliwa, co zapewnia stabilność błon komórkowych roślin, które zawierają 26-40% celulozy.

Celuloza służy jako pokarm dla wielu zwierząt, bakterii i grzybów. Jednak większość zwierząt, w tym ludzie, nie jest w stanie trawić celulozy, ponieważ w ich przewodzie pokarmowym brakuje enzymu celulazy, który rozkłada celulozę na glukozę. Jednocześnie włókna celulozowe odgrywają ważną rolę w żywieniu, ponieważ nadają pokarmowi dużą i grubą konsystencję oraz stymulują ruchliwość jelit.

Skrobia i glikogen. Te polisacharydy są głównymi formami magazynowania glukozy w roślinach (skrobia), zwierzętach, ludziach i grzybach (glikogen). Podczas ich hydrolizy w organizmach powstaje glukoza, która jest niezbędna do procesów życiowych.

Chityna utworzony przez cząsteczki β-glukozy, w których grupa alkoholowa przy drugim atomie węgla jest zastąpiona grupą zawierającą azot NHCOCH 3 . Jego długie równoległe łańcuchy, podobnie jak łańcuchy celulozowe, są zebrane w pęczki.

Chityna jest głównym elementem strukturalnym powłok stawonogów i ścian komórkowych grzybów.

Funkcje węglowodanów

Energia. Glukoza jest głównym źródłem energii uwalnianej w komórkach organizmów żywych podczas oddychania komórkowego (1 g węglowodanów uwalnia podczas utleniania 17,6 kJ energii).

Strukturalny. Celuloza jest zawarta w błony komórkowe rośliny; chityna jest element konstrukcyjny powłoki stawonogów i ściany komórkowe grzybów.

Niektóre oligosacharydy znajdują się w błona cytoplazmatyczna komórki (w postaci glikoprotein i glikolipidów) i tworzą glikokaliks.

Metaboliczny. Pentozy biorą udział w syntezie nukleotydów (ryboza jest częścią nukleotydów RNA, deoksyryboza jest częścią nukleotydów DNA), niektórych koenzymów (na przykład NAD, NADP, koenzym A, FAD), AMP; biorą udział w fotosyntezie (difosforan rybulozy jest akceptorem CO 2 w ciemnej fazie fotosyntezy).

Pentozy i heksozy biorą udział w syntezie polisacharydów; Szczególnie ważna w tej roli jest glukoza.

Węglowodany odgrywają podstawową rolę w dostarczaniu energii całemu organizmowi, biorą udział w metabolizmie wszystkich składników odżywczych. Są to związki organiczne składające się z węgla, wodoru i tlenu. Węglowodany, ze względu na łatwość ich dostępności i szybkość wchłaniania, stanowią główne źródło energii dla organizmu.

Węglowodany mogą przedostawać się do organizmu człowieka z pożywienia (zboża, warzywa, rośliny strączkowe, owoce itp.), a także mogą być wytwarzane z tłuszczów i niektórych aminokwasów.

Klasyfikacja węglowodanów

Strukturalnie węglowodany dzielą się na następujące grupy:

Proste węglowodany. Należą do nich glukoza, galaktoza i fruktoza (monosacharydy), a także sacharoza, laktoza i maltoza (disacharydy).

Glukoza– główny dostawca energii dla mózgu. Występuje w owocach i jagodach i jest niezbędny do dostarczania energii i tworzenia glikogenu w wątrobie.

Fruktoza Do wchłaniania prawie nie wymaga hormonu insuliny, co pozwala na stosowanie go w leczeniu cukrzycy, ale z umiarem.

Galaktoza nie występuje w postaci wolnej w produktach. Wytwarzany w wyniku rozkładu laktozy.

Sacharoza występuje w cukrze i słodyczach. Kiedy dostanie się do organizmu, rozkłada się na więcej składników: glukozę i fruktozę.

Laktoza– węglowodan występujący w produktach mlecznych. W przypadku wrodzonego lub nabytego niedoboru enzymu laktozowego w jelicie, rozkład laktozy na glukozę i galaktozę jest upośledzony, co jest znane jako nietolerancja produktów mlecznych. Fermentowane produkty mleczne zawierają mniej laktozy niż mleko, ponieważ podczas fermentacji mleka z laktozy powstaje kwas mlekowy.

Maltoza- produkt pośredni rozkładu skrobi przez enzymy trawienne. Maltoza jest następnie rozkładana na glukozę. Występuje w postaci wolnej w miodzie, słodzie (stąd druga nazwa – cukier słodowy) i piwie.

Węglowodany złożone. Należą do nich skrobia i glikogen (węglowodany strawne), a także błonnik, pektyny i hemiceluloza.

Skrobia– stanowi 80% wszystkich węglowodanów w diecie. Jego głównymi źródłami są chleb i wypieki, zboża, rośliny strączkowe, ryż i ziemniaki. Skrobia jest trawiona stosunkowo wolno, rozkładając się na glukozę.

Glikogen, zwana także „skrobią zwierzęcą”, to polisacharyd składający się z silnie rozgałęzionych łańcuchów cząsteczek glukozy. Występuje w niewielkich ilościach w produktach pochodzenia zwierzęcego (w wątrobie 2-10% i tkance mięśniowej - 0,3-1%).

Celuloza jest złożonym węglowodanem wchodzącym w skład błon komórek roślinnych. W organizmie błonnik praktycznie nie jest trawiony, tylko na niewielką część mogą wpływać mikroorganizmy w jelitach.

Błonnik wraz z pektynami, ligninami i hemicelulozą nazywany jest substancjami balastowymi. Poprawiają wydajność układ trawienny, będąc prewencją wielu chorób. Pektyny i hemiceluloza mają właściwości higroskopijne, co pozwala im absorbować i przenosić ze sobą nadmiar cholesterolu, amoniaku, barwników żółciowych i innych szkodliwe substancje. Kolejną ważną zaletą błonnika pokarmowego jest to, że pomaga zapobiegać otyłości. Warzywa, choć nie posiadają dużej wartości energetycznej, dzięki dużej zawartości błonnika pokarmowego, przyczyniają się do wczesnego poczucia sytości.

Błonnik pokarmowy występuje w dużych ilościach w pieczywie razowym, otrębach, warzywach i owocach.

Indeks glikemiczny

Niektóre węglowodany (proste) są wchłaniane przez organizm niemal natychmiast, co prowadzi do gwałtownego wzrostu poziomu glukozy we krwi, natomiast inne (złożone) wchłaniają się stopniowo i nie powodują gwałtownego wzrostu poziomu cukru we krwi. Spożywanie pokarmów zawierających takie węglowodany, ze względu na powolne wchłanianie, zapewnia dłuższe uczucie sytości. Właściwość ta wykorzystywana jest w dietetyce do odchudzania.

Aby ocenić stopień rozkładu konkretnego produktu w organizmie, wykorzystuje się indeks glikemiczny (IG). Wskaźnik ten określa szybkość, z jaką produkt jest rozkładany w organizmie i przekształcany w glukozę. Im szybciej produkt się rozkłada, tym wyższy jest jego indeks glikemiczny (IG). Za standard przyjęto glukozę, której indeks glikemiczny (GI) wynosi 100. Wszystkie pozostałe wskaźniki porównuje się z indeks glikemiczny(GI) glukoza. Wszystkie wartości IG w różnych produktach spożywczych można sprawdzić w specjalnej tabeli indeksu glikemicznego produktów spożywczych.

Funkcje węglowodanów w organizmie

W organizmie węglowodany spełniają następujące funkcje:

Są głównym źródłem energii w organizmie.

Zapewniają cały wydatek energetyczny mózgu (mózg wchłania około 70% glukozy uwalnianej przez wątrobę)

Uczestniczyć w syntezie cząsteczek ATP, DNA i RNA.

Reguluje metabolizm białek i tłuszczów.

W połączeniu z białkami tworzą niektóre enzymy i hormony, wydzieliny śliny i innych gruczołów tworzących śluz, a także inne związki.

Błonnik pokarmowy usprawnia pracę układu trawiennego i usuwa z organizmu szkodliwe substancje, pektyny pobudzają trawienie.

Lipidy- tłuszczopodobne związki organiczne, nierozpuszczalne w wodzie, ale dobrze rozpuszczalne w rozpuszczalnikach niepolarnych (eter, benzyna, benzen, chloroform itp.). Dzikie należą do najprostszych cząsteczek biologicznych.

Z chemicznego punktu widzenia większość lipidów to estry wyższych kwasów karboksylowych i wielu alkoholi. Najbardziej znany z nich tłuszcze. Każda cząsteczka tłuszczu zbudowana jest z cząsteczki trójatomowego alkoholu gliceryny i przyłączonych do niej wiązań estrowych trzech cząsteczek wyższych kwasów karboksylowych. Zgodnie z przyjętą nomenklaturą tłuszcze nazywane są triacyloglicerole.

Kiedy tłuszcze ulegają hydrolizie (to znaczy rozkładowi przez wprowadzenie H + i OH - do wiązań estrowych), rozkładają się na glicerol i wolne wyższe kwasy karboksylowe, z których każdy zawiera parzystą liczbę atomów węgla.

Atomy węgla w cząsteczkach wyższych kwasów karboksylowych mogą być połączone ze sobą zarówno wiązaniami prostymi, jak i podwójnymi. Do nasyconych (nasyconych) wyższych kwasów karboksylowych najczęściej występujących w tłuszczach należą:

palmitynowy CH 3 - (CH 2) 14 - COOH lub C 15H 31 COOH;

stearynowy CH 3 - (CH 2) 16 - COOH lub C 17 H 35 COOH;

arachina CH 3 - (CH 2) 18 - COOH lub C 19 H 39 COOH;

wśród nieograniczonych:

oleinowy CH 3 - (CH 2) 7 - CH = CH - (CH 2) 7 - COOH lub C 17 H 33 COOH;

linolowy CH 3 - (CH 2) 4 - CH = CH - CH 2 - CH - (CH 2) 7 - COOH lub C 17 H 31 COOH;

linolenowy CH 3 - CH 2 - CH = CH - CH 2 - CH = CH - CH 2 - CH = CH - (CH 2) 7 - COOH lub C 17 H 29 COOH.

Stopień nienasycenia i długość łańcuchów wyższych kwasów karboksylowych (czyli liczba atomów węgla) determinuje właściwości fizyczne konkretnego tłuszczu.

Tłuszcze o krótkich i nienasyconych łańcuchach kwasowych mają niską temperaturę topnienia. W temperaturze pokojowej są to ciecze (olejki) lub substancje o charakterze maści. I odwrotnie, tłuszcze o długich i nasyconych łańcuchach wyższych kwasów karboksylowych są ciałami stałymi w temperaturze pokojowej. Dlatego właśnie podczas uwodornienia (nasycenia łańcuchów kwasowych atomami wodoru przy podwójnych wiązaniach) na przykład płynne masło orzechowe zamienia się w jednorodne, nadające się do smarowania masło orzechowe, a olej słonecznikowy w margarynę. Ciała zwierząt żyjących w zimnym klimacie, takich jak ryby z mórz arktycznych, zawierają zwykle więcej nienasyconych triacylogliceroli niż te żyjące na południowych szerokościach geograficznych. Z tego powodu ich ciało pozostaje elastyczne nawet w niskich temperaturach.

Tam są:

Fosfolipidy- związki amfifilowe, tj. posiadają polarne głowy i niepolarne ogony. Grupy tworzące polarną grupę czołową są hydrofilowe (rozpuszczalne w wodzie), natomiast niepolarne grupy końcowe są hydrofobowe (nierozpuszczalne w wodzie).

Tworzy je podwójna natura tych lipidów kluczowa rola w organizacji błon biologicznych.

Wosk- estry adnoatomowych (z jedną grupą hydroksylową) wysokocząsteczkowych (posiadających długi szkielet węglowy) alkoholi i wyższych kwasów karboksylowych.

Kolejna grupa lipidów składa się z steroidy. Substancje te oparte są na alkoholu cholesterolowym. Steroidy są bardzo słabo rozpuszczalne w wodzie i nie zawierają wyższych kwasów karboksylowych.

Należą do nich kwasy żółciowe, cholesterol, hormony płciowe, witamina D itp.

Blisko sterydów terpeny(substancje wzrostowe roślin - gibereliny; fitol wchodzący w skład chlorofilu; karotenoidy - pigmenty fotosyntetyczne; roślinne olejki eteryczne - mentol, kamfora itp.).

Lipidy mogą tworzyć kompleksy z innymi cząsteczkami biologicznymi.

Lipoproteiny- złożone formacje zawierające triacyloglicerole, cholesterol i białka, te ostatnie nie posiadające wiązań kowalencyjnych z lipidami.

Glikolipidy to grupa lipidów zbudowana na bazie alkoholowej sfingozyny i zawierająca, oprócz reszt wyższych kwasów karboksylowych, jedną lub więcej cząsteczek cukru (najczęściej glukozy lub galaktozy).

Funkcje lipidów

Strukturalny. Fosfolipidy wraz z białkami tworzą błony biologiczne. Błony zawierają także sterole.

Energia. Podczas utlenienia 1 g tłuszczu uwalnia się 38,9 kJ energii, która jest wykorzystywana do tworzenia ATP. Znaczna część zasobów energetycznych organizmu magazynowana jest w postaci lipidów, które są zużywane w przypadku niedoboru składników odżywczych. Hibernujące zwierzęta i rośliny gromadzą tłuszcze i oleje i wykorzystują je do utrzymania procesów życiowych. Wysoka zawartość lipidów w nasionach zapewnia energię do rozwoju zarodka i siewki, aż do momentu, gdy zacznie ona sama się odżywiać. Nasiona wielu roślin (palmy kokosowej, rącznika, słonecznika, soi, rzepaku itp.) służą jako surowce do przemysłowej produkcji oleju.

Izolacja ochronna i termiczna. Gromadząc się w podskórnej tkance tłuszczowej oraz wokół niektórych narządów (nerki, jelita), warstwa tłuszczowa chroni organizm przed uszkodzeniami mechanicznymi. Ponadto, ze względu na niską przewodność cieplną, warstwa tłuszczu podskórnego pomaga zatrzymać ciepło, co pozwala na przykład wielu zwierzętom żyć w zimnym klimacie. Ponadto u wielorybów odgrywa inną rolę - promuje pływalność.

Smar i hydrofobowość. Woski pokrywają skórę, wełnę, pióra, uelastyczniają je i chronią przed wilgocią. Liście i owoce roślin pokryte są woskową powłoką; wosk jest używany przez pszczoły do ​​budowy plastrów miodu.

Regulacyjne. Wiele hormonów to pochodne cholesterolu, np. hormony płciowe (testosteron u mężczyzn i progesteron u kobiet) i kortykosteroidy (aldosteron).

Metaboliczny. Pochodne cholesterolu, witamina D odgrywają kluczową rolę w metabolizmie wapnia i fosforu. Kwasy żółciowe biorą udział w procesach trawienia (emulgowania tłuszczów) i wchłaniania wyższych kwasów karboksylowych.

Lipidy są źródłem wody metabolicznej. W wyniku utleniania tłuszczu powstaje około 105 g wody. Woda ta jest bardzo ważna dla niektórych mieszkańców pustyni, zwłaszcza dla wielbłądów, które mogą obejść się bez wody przez 10-12 dni: właśnie do tego celu wykorzystuje się tłuszcz zgromadzony w garbie. Niedźwiedzie, świstaki i inne hibernujące zwierzęta pozyskują niezbędną do życia wodę w wyniku utleniania tłuszczów.

Skład chemiczny

Ściana komórkowa komórek roślinnych składa się głównie z polisacharydów. Wszystkie składniki tworzące ścianę komórkową można podzielić na 4 grupy:

Strukturalny składniki reprezentowane przez celulozę w większości roślin autotroficznych.

składniki matryca, czyli substancja główna, wypełniacz otoczki - hemicelulozy, białka, lipidy.

Składniki, inkrustowanieściana komórkowa (tj. osadzona i wyściełająca ją od wewnątrz) – lignina i suberyna.

Składniki, adkrustowanieściana, tj. osadzony na jego powierzchni - kutyna, wosk.

Głównym elementem konstrukcyjnym skorupy jest celuloza jest reprezentowany przez nierozgałęzione cząsteczki polimeru składające się z 1000-11000 reszt - D glukozy, połączonych wiązaniami glikozydowymi. Obecność wiązań glikozydowych stwarza możliwość tworzenia wiązań poprzecznych. Dzięki temu długie i cienkie cząsteczki celulozy łączą się w elementarne włókienka lub micele. Każda micela składa się z 60-100 równoległych łańcuchów celulozowych. Setki miceli są pogrupowane w micelarne rzędy i tworzą mikrofibryle o średnicy 10-15 nm. Celuloza ma właściwości krystaliczne dzięki uporządkowanemu ułożeniu miceli w mikrofibrylach. Mikrofibryle z kolei splatają się ze sobą niczym pasma liny i łączą się w makrofibryle. Makrofibryle mają grubość około 0,5 µm. i może osiągnąć długość 4 mikronów. Celuloza nie ma ani kwaśności, ani właściwości alkaliczne. Jest dość odporny na podwyższone temperatury i można go podgrzać bez rozkładu do temperatury 200 o C. Wiele z ważne właściwości celuloza wynika z jej wysokiej odporności na enzymy i odczynniki chemiczne. Jest nierozpuszczalny w wodzie, alkoholu, eterze i innych obojętnych rozpuszczalnikach; nie rozpuszcza się w kwasach i zasadach. Celuloza jest prawdopodobnie najpowszechniejszym typem makrocząsteczki organicznej na Ziemi.

Mikrofibryle otoczki zanurzone są w amorficznym, plastikowym żelu – matrycy. Matryca jest wypełniaczem skorupy. Matryca łupin roślinnych zawiera heterogeniczne grupy polisacharydów zwane hemicelulozami i substancjami pektynowymi.

Hemicelulozy są rozgałęzionymi łańcuchami polimerowymi składającymi się z różnych reszt heksozowych (D-glukoza, D-galaktoza, mannoza),

pentoza (L-ksyloza, L-arabinoza) i kwasy moczowy (glukuronowy i galakturonowy). Te składniki hemiceluloz łączą się ze sobą w różnych stosunkach ilościowych i tworzą różne kombinacje.

Łańcuchy hemicelulozy składają się ze 150-300 cząsteczek monomeru. Są znacznie krótsze. Ponadto łańcuchy nie krystalizują i nie tworzą elementarnych włókienek.

Dlatego hemicelulozy często nazywane są półwłóknami. Stanowią około 30-40% suchej masy ścian komórkowych.

W odniesieniu do odczynników chemicznych hemicelulozy są znacznie mniej odporne niż celuloza: rozpuszczają się w słabych zasadach bez ogrzewania; hydrolizować z wytworzeniem cukrów w roztworach słabych kwasów; Półwłókno rozpuszcza się również w glicerynie w temperaturze 300 o C.

Hemicelulozy odgrywają rolę w organizmie rośliny:

Rola mechaniczna, uczestniczy wraz z celulozą i innymi substancjami w budowie ścian komórkowych.

Rola substancji rezerwowych, odkładanych i następnie zużywanych. W tym przypadku funkcję materiału rezerwowego pełnią głównie heksozy; a hemicelulozy o działaniu mechanicznym składają się zwykle z pentoz. Hemicelulozy odkładają się również w nasionach wielu roślin jako rezerwowe składniki odżywcze.

Substancje pektynowe mają dość złożony skład chemiczny i strukturę. Jest to heterogeniczna grupa obejmująca rozgałęzione polimery przenoszące ładunki ujemne ze względu na dużą ilość reszt kwasu galakturonowego. Cecha charakterystyczna: substancje pektynowe silnie pęcznieją w wodzie, a niektóre w niej rozpuszczają się. Łatwo ulegają zniszczeniu pod wpływem zasad i kwasów.

Wszystkie ściany komórkowe na wczesnym etapie rozwoju składają się prawie wyłącznie z substancji pektynowych. Substancja międzykomórkowa płytki środkowej, jakby cementująca powłoki sąsiednich ścian, również składa się z tych substancji, głównie pektynianu wapnia. Substancje pektynowe, choć w małych ilościach, występują w głównej grubości dorosłych komórek.

Oprócz składników węglowodanowych macierz ściany komórkowej zawiera również białko strukturalne zwane ekstensyną. Jest to glikoproteina, której część węglowodanowa jest reprezentowana przez reszty cukru arabinozy.

Klasyfikacja witamin opiera się na zasadzie ich rozpuszczalności w wodzie i tłuszczu.

Witaminy rozpuszczalne w wodzie: B1 (tiamina), B2 (ryboflawina), PP (kwas nikotynowy), B3 (kwas pantotenowy), B6 ​​(pirydoksyna), B12 (cynkobalamina), Bc (kwas foliowy), H (biotyna), N (kwas liponowy) , P (bioflawonoidy), C (kwas askorbinowy) – uczestniczą w budowie i funkcjonowaniu enzymów.

Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach: A (retinol), prowitamina A (karoten), D (kalceferole), E (tokoferole), K (filochinony).

Witaminy rozpuszczalne w tłuszczach wchodzą w strukturę układów błonowych, zapewniając ich optymalny stan funkcjonalny.

Istnieje również substancje witaminopodobne: B13 (kwas orotowy), B15 (kwas pangamowy), B4 (cholina), B8 (inozytol), B (karnityna), H1 (kwas paraminbenzoesowy), F (wielonienasycone kwasy tłuszczowe), U (S = chlorek siarczanu metylometioniny).

Węglowodany dzieli się ze względu na wielkość cząsteczek na 3 grupy:

Monosacharydy– zawierają 1 cząsteczkę węglowodanów (aldozę lub ketozę).

Triozy (aldehyd glicerynowy, dihydroksyaceton).

Tetrozy (erytroza).

Pentozy (ryboza i deoksyryboza).

Heksozy (glukoza, fruktoza, galaktoza).

Oligosacharydy- zawierają 2-10 monosacharydów.

Disacharydy (sacharoza, maltoza, laktoza).

Trisacharydy itp.

Polisacharydy- zawierają więcej niż 10 monosacharydów.

Homopolisacharydy - zawierają te same monosacharydy (skrobia, błonnik, celuloza składają się wyłącznie z glukozy).

Heteropolisacharydy - zawierają monosacharydy różne rodzaje, ich składniki pochodzenia parowego i niewęglowodanowe (heparyna, kwas hialuronowy, siarczany chondroityny).

Schemat nr 1. K klasyfikacja węglowodanów.

Węglowodany Monosacharydy Oligosacharydy Polisacharydy

1. Triozy 1. Disacharydy 1. Homopolisacharydy

2. Tetrozy 2. Trisacharydy 2. Heteropolisacharydy

3. Pentozy 3. Tetrasacharydy

4. Heksozy

3. 4. Właściwości węglowodanów.

Węglowodany – stałe krystaliczne Biała materia, prawie wszystko smakuje słodko.

Prawie wszystkie węglowodany są dobrze rozpuszczalne w wodzie i tworzą się prawdziwe roztwory. Rozpuszczalność węglowodanów zależy od masy (niż więcej masy, im mniej rozpuszczalna jest substancja, na przykład sacharoza i skrobia) i budowa (im bardziej rozgałęziona struktura węglowodanów, tym gorsza rozpuszczalność w wodzie, na przykład skrobi i błonnika).

Monosacharydy można znaleźć w dwóch formy stereoizomeryczne: Kształt L (lewy - lewy) i kształt D (zręczny - prawy). Formy te mają te same właściwości chemiczne, różnią się jednak umiejscowieniem grup wodorotlenkowych względem osi cząsteczki oraz aktywnością optyczną, tj. obrócić płaszczyznę światła spolaryzowanego przechodzącego przez ich rozwiązanie o pewien kąt. Co więcej, płaszczyzna światła spolaryzowanego obraca się o jedną wartość, ale w przeciwny kierunek. Rozważmy tworzenie stereoizomerów na przykładzie aldehydu glicerynowego:

Nie, nie

ALE-S-N N-S- ON

CH2OH CH2OH

L – kształt D – kształt

Podczas produkcji monosacharydów w warunkach laboratoryjnych stereoizomery powstają w stosunku 1:1, w organizmie synteza zachodzi pod działaniem enzymów, które ściśle rozróżniają formę L i formę D. Ponieważ w organizmie syntezie i rozkładowi ulegają jedynie D-cukry, L-stereoizomery stopniowo zanikały w ewolucji (na tym opiera się oznaczanie cukrów w płynach biologicznych za pomocą polarymetru).

Monosacharydy w roztwory wodne można dokonać wzajemnej konwersji, właściwość ta nazywa się mutacja.

HO-CH2 O=C-H

S O NIE-S-N

N N N N-S-OH

S S NIE-S-N

ALE ON N ON ALE-S-N

CCH2-OH

Forma alfa Otwarta forma heksozy

N N ON

ALE ON N N

Forma Betty.

W roztworach wodnych monomery składające się z 5 i więcej atomów występują w postaciach cyklicznych (pierścieniowych) alfa lub beta oraz w postaciach niezamkniętych (otwartych), a ich stosunek wynosi 1:1. Oligo- i polisacharydy składają się z monomerów w formie cyklicznej. W formie cyklicznej węglowodany są stabilne i moloaktywne, natomiast w formie otwartej charakteryzują się wysoką reaktywnością.

Monosacharydy można zredukować do alkoholi.

W otwarta forma mogą oddziaływać z białkami, lipidami i nukleotydami bez udziału enzymów. Reakcje te nazywane są glikacją. Klinika wykorzystuje badanie poziomu hemoglobiny glikozylowanej lub fruktozaminy do diagnozowania cukrzycy.

Monosacharydy mogą tworzyć estry. Największe znaczenie ma właściwość tworzenia estrów węglowodanów z kwasem fosforowym, ponieważ aby węglowodan został włączony do metabolizmu, musi stać się estrem fosforu, na przykład glukoza przed utlenianiem przekształca się w glukozo-1-fosforan lub glukozo-6-fosforan.

Aldolazy mają zdolność redukcji środowisko alkaliczne metale z ich tlenków do tlenku lub do stanu wolnego. Właściwość tę wykorzystuje się w praktyce laboratoryjnej do wykrywania aldoloz (glukozy) w płynach biologicznych. Najczęściej używany Reakcja Trommera w którym aldoloza redukuje tlenek miedzi do tlenku, a sam ulega utlenieniu do kwasu glukonowego (utlenia się 1 atom węgla).

CuSO4 + NaOH Cu(OH)2 + Na2SO4

Niebieski

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

Kolor ceglasty

Monosacharydy można utlenić do kwasów nie tylko w reakcji Trommera. Przykładowo, gdy utlenia się 6. atom węgla glukozy, w organizmie powstaje kwas glukuronowy, który łączy się z toksycznymi i szkodliwymi substancjami substancje rozpuszczalne, neutralizuje je i czyni rozpuszczalnymi, w tej postaci substancje te są wydalane z organizmu z moczem.

Monosacharydy mogą łączyć się ze sobą i tworzyć polimery. Połączenie powstające w tym przypadku nazywa się glikozydowy, jest utworzony przez grupę OH pierwszego atomu węgla jednego monosacharydu i grupę OH czwartego (wiązanie 1,4-glikozydowe) lub szóstego atomu węgla (wiązanie 1,6-glikozydowe) innego monosacharydu. Ponadto może powstać wiązanie alfa-glikozydowe (między dwiema formami alfa węglowodanów) lub wiązanie beta-glikozydowe (między formami alfa i beta węglowodanów).

Oligo- i polisacharydy mogą ulegać hydrolizie, tworząc monomery. Reakcja zachodzi w miejscu wiązania glikozydowego, a proces ten ulega przyspieszeniu w środowisku kwaśnym. Enzymy w organizmie człowieka potrafią rozróżnić wiązania alfa i beta glikozydowe, więc skrobia (posiada wiązania alfa glikozydowe) jest trawiona w jelitach, ale błonnik (posiada wiązania beta glikozydowe) nie.

Fermentacji mogą ulegać mono- i oligosacharydy: alkoholowy, mlekowy, cytrynowy, masłowy.

Wyślij swoją dobrą pracę do bazy wiedzy jest prosta. Skorzystaj z poniższego formularza

Dobra robota do serwisu">

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy, którzy wykorzystują bazę wiedzy w swoich studiach i pracy, będą Państwu bardzo wdzięczni.

Departament Edukacji Astany

Kolegium Politechniczne

Kreatywna praca

Temat: Chemia

Temat: „Węglowodany”

• Treść: 1
• Wstęp. 4
• 1 .Monosacharydy. 7
• Glukoza. 7
• 7
• Właściwości fizyczne. 9
• Właściwości chemiczne. 9
• Uzyskanie glukozy. 10
• Stosowanie glukozy. 10
• 11
• II. Disacharydy. 11
• Sacharoza. 12
• 12
• Właściwości fizyczne. 12
• Właściwości chemiczne. 12
• Otrzymywanie sacharozy. 13
• Zastosowanie sacharozy. 14
• Występuje w przyrodzie i organizmie człowieka. 14
• III. Polisacharydy. 14
• Skrobia 14
• Podstawowe koncepcje. Struktura cząsteczki. 14
• Właściwości fizyczne. 15
• Właściwości chemiczne. 15
• Uzyskiwanie skrobi. 15
• Zastosowanie skrobi. 15
• Występuje w przyrodzie i organizmie człowieka. 16
• Celuloza. 17
• Podstawowe koncepcje. Struktura cząsteczki. 17
• Właściwości fizyczne. 17
• Właściwości chemiczne. 17
• Przygotowanie celulozy. 18
• Zastosowanie celulozy. 18
• Występuje w przyrodzie i organizmie człowieka. 19
• Wniosek 21
• Aplikacje. 22
• Bibliografia 33

Wstęp

Każdego dnia w obliczu wielu artykuły gospodarstwa domowego, żywność, obiekty naturalne, produkty produkcja przemysłowa, nie myślimy o tym, że dookoła istnieją pojedyncze substancje chemiczne lub kombinacja tych substancji. Każda substancja ma swoją strukturę i właściwości. Od chwili pojawienia się na Ziemi człowiek spożywał pokarmy roślinne zawierające skrobię, owoce i warzywa zawierające glukozę, sacharozę i inne węglowodany, a na swoje potrzeby wykorzystywał drewno i inne przedmioty roślinne, składające się głównie z innego naturalnego polisacharydu – celulozy. I dopiero na początku XIX wieku. Stało się możliwe badanie składu chemicznego naturalnych substancji wielkocząsteczkowych i struktury ich cząsteczek. Na tym obszarze dokonano najważniejszych odkryć.

W rozległym świecie materii organicznej istnieją związki, o których można powiedzieć, że składają się z węgla i wody. Nazywa się je węglowodanami. Termin „węglowodany” po raz pierwszy zaproponował rosyjski chemik z Dorpatu (obecnie Tartu) K. Schmidt w 1844 roku. W 1811 roku rosyjski chemik Konstantin Gottlieb Sigismund (1764-1833) jako pierwszy uzyskał glukozę w drodze hydrolizy skrobi. Węglowodany są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie i zabawie duża rola w procesach biologicznych organizmów żywych i człowieka.

Węglowodany, w zależności od ich budowy, można podzielić na monosacharydy, disacharydy i polisacharydy: (patrz dodatek 1)

1. Monosacharydy:

- glukoza C 6 H 12 O 6

-fruktoza C 6 H 12 O 6

- ryboza C 5 H 10 O 5

Spośród sześciowęglowych monosacharydów najwięcej jest heksoz ważny zawierają glukozę, fruktozę i galaktozę.

Jeśli dwa monosacharydy połączą się w jedną cząsteczkę, związek nazywa się disacharydem.

2. Disacharydy:

-sacharoza C 12 H 22 O 11

Węglowodany złożone utworzone z wielu monosacharydów nazywane są polisacharydami.

3. Polisacharydy:

- skrobia(C 6H 10 O 5)n

- celuloza(C 6H 10 O 5)n

Cząsteczki monosacharydów mogą zawierać od 4 do 10 atomów węgla. Nazwy wszystkich grup monosacharydów, a także nazwiska poszczególnych przedstawicieli kończą się na - Oza. Dlatego w zależności od liczby atomów węgla w cząsteczce monosacharydy dzielą się na tetrozy, pentozy, heksozy itp. najwyższa wartość mają heksozy i pentozy.

Klasyfikacja węglowodanów

Pentozy	Heksozy	Disacharydy	Polisacharydy
Glukoza Ryboza Dezoksyryboza Arabinoza Ksyloza Liksoza Rybuloza Ksyluloza	Glukoza Galaktoza Mannoza Gulosa Idoza Talosa Alloza Altroza Fruktoza Sorboza Takatoza Psikoza Fukoza Ramnoza	Sacharoza Laktoza Trehaloza Maltoza Celobioza Allolaktoza Gentiobioza Ksylobioza Melibioza	Glikogen Skrobia Celuloza Chityna Amyloza Amylopektyna Stachyloza Inulina Dekstryna Pektyny

Zwierzęta i ludzie nie potrafią syntetyzować cukrów i pozyskiwać ich z różnych produktów spożywczych pochodzenia roślinnego.

W roślinach Węglowodany powstają w tym procesie z dwutlenku węgla i wody złożona reakcja fotosynteza prowadzona przez energia słoneczna z udziałem zielonego pigmentu roślinnego - chlorofil.

1. Monosacharydy

Spośród sześciowęglowych monosacharydów - heksoz - ważne są glukoza, fruktoza i galaktoza.

Glukoza

Podstawowe koncepcje. Struktura cząsteczki. Ustalić formuła strukturalna cząsteczki glukozy, musisz znać jej właściwości chemiczne. Udowodniono eksperymentalnie, że jeden mol glukozy reaguje z pięcioma molami kwas octowy tworząc ester. Oznacza to, że w cząsteczce glukozy znajduje się pięć grup hydroksylowych. Ponieważ glukoza w amoniakalnym roztworze tlenku srebra (II) daje reakcję „srebrnego lustra”, jej cząsteczka musi zawierać grupę aldehydową.

Udowodniono również eksperymentalnie, że glukoza ma nierozgałęziony łańcuch węglowy. Na podstawie tych danych strukturę cząsteczki glukozy można wyrazić następującym wzorem:

Jak widać ze wzoru, glukoza jest zarówno alkoholem wielowodorotlenowym, jak i aldehydem, czyli alkoholem aldehydowym.

Dalsze badania wykazały, że oprócz cząsteczek o otwartym łańcuchu glukozę charakteryzują cząsteczki o strukturze cyklicznej. Wyjaśnia to fakt, że cząsteczki glukozy w wyniku rotacji atomów węgla wokół wiązań mogą przybierać zakrzywiony kształt, a grupa hydroksylowa węgla 5 może zbliżać się do grupy hydroksylowej. W tym ostatnim pod wpływem grupy hydroksylowej wiązanie β zostaje zerwane. Do wolnego wiązania dodaje się atom wodoru i powstaje sześcioczłonowy pierścień, w którym nie ma grupy aldehydowej. Udowodniono, że w roztworze wodnym występują obie formy cząsteczek glukozy - aldehydowa i cykliczna, pomiędzy którymi ustala się równowaga chemiczna:

W cząsteczkach glukozy o otwartym łańcuchu grupa aldehydowa może swobodnie obracać się wokół wiązania α, które znajduje się pomiędzy pierwszym i drugim atomem węgla. W cząsteczkach cyklicznych taka rotacja nie jest możliwa. Z tego powodu cykliczna forma cząsteczki może mieć inną strukturę przestrzenną:

A)?- postać glukozy- grupy hydroksylowe (-OH) przy pierwszym i drugim atomie węgla znajdują się po jednej stronie pierścienia.

B)

C)B- forma glukozy- grupy hydroksylowe znajdują się po przeciwnych stronach pierścienia cząsteczki.

Właściwości fizyczne. Glukoza jest bezbarwną, krystaliczną substancją o słodkim smaku, dobrze rozpuszczalną w wodzie. Krystalizuje z roztworu wodnego. Mniej słodki w porównaniu do cukru buraczanego.

Właściwości chemiczne. Glukoza ma właściwości chemiczne charakterystyczne dla alkoholi (grupa hydroksylowa (-OH)) i aldehydów (grupa aldehydowa (-CHO), a ponadto ma pewne specyficzne właściwości.

1. Właściwości charakterystyczne alkoholi:

a) interakcja z tlenkiem miedzi (II):

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

alkoholan miedzi(II).

b) oddziaływanie z kwasami karboksylowymi z wytworzeniem estrów (reakcja estryfikacji).

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

2. Właściwości charakterystyczne aldehydów

A) interakcja z tlenkiem srebra (I) w roztworze amoniaku (reakcja „srebrnego lustra”) :

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

kwas glukozowo-glukonowy

b) redukcja (uwodornienie) - do alkoholu sześciowodorotlenowego (sorbitol):

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

sorbitol glukozowy

3. Reakcje specyficzne - fermentacja:

a) fermentacja alkoholowa (pod wpływem drożdży) :

C6H12O6 > 2C2H5OH + 2CO2

alkohol etylowy glukoza

b) fermentacja mlekowa (pod wpływem bakterii kwasu mlekowego) :

С6Н12О6 > С3Н6О3

glukoza, kwas mlekowy

c) fermentacja kwasu masłowego :

C6H12O6 > C3H7COOH +2H2 +2CO2

kwas glukozowo-masłowy

Uzyskanie glukozy. Pierwszą syntezę najprostszych węglowodanów z formaldehydu w obecności wodorotlenku wapnia przeprowadził A.M. Butlerowa w 1861 r.:

sa(on)2

6HSON > C6H12O6

formaldehyd, glukoza

W produkcji glukozę najczęściej otrzymuje się poprzez hydrolizę skrobi w obecności kwasu siarkowego:

H2SO4

(C6H10O5)n + nH2O > nC6H12O6

glukoza skrobiowa

Stosowanie glukozy. Glukoza jest cennym produktem odżywczym. W organizmie ulega złożonym przemianom biochemicznym, w wyniku których uwalniana jest energia zgromadzona podczas fotosyntezy. Uproszczony proces utleniania glukozy w organizmie można wyrazić równaniem:

С6Н12О6 + 6О2>6СО2+6H 2 O+Q

Ponieważ glukoza jest łatwo wchłaniana przez organizm, w medycynie stosowana jest jako środek wzmacniający. Glukoza ma szerokie zastosowanie w wyrobach cukierniczych (do produkcji marmolady, karmelu, pierników).

Duże znaczenie mają procesy fermentacji glukozy. I tak na przykład podczas fermentacji kiszonej kapusty, ogórków i mleka następuje fermentacja glukozy w kwasie mlekowym, podobnie jak przy kiszeniu paszy. Jeżeli masa poddana zakiszaniu nie zostanie dostatecznie zagęszczona, wówczas pod wpływem wnikającego powietrza następuje fermentacja kwasu masłowego i pasza staje się niezdatna do wykorzystania.

W praktyce stosuje się także fermentację alkoholową glukozy, np. przy produkcji piwa.

Występowanie w przyrodzie i organizmie człowieka. W organizmie człowieka glukoza występuje w mięśniach, we krwi oraz w małych ilościach we wszystkich komórkach. Dużo glukozy znajduje się w owocach, jagodach, nektarze kwiatowym, zwłaszcza w winogronach.

W naturze Glukoza powstaje w roślinach w wyniku fotosyntezy w obecności zielonej substancji - chlorofilu, zawierającego atom magnezu. Glukoza występuje w postaci wolnej w prawie wszystkich organach roślin zielonych. Szczególnie dużo jest go w soku winogronowym, dlatego glukozę nazywa się czasem cukrem winogronowym. Miód składa się głównie z mieszaniny glukozy i fruktozy.

2. Disacharydy

Disacharydy to węglowodany krystaliczne, których cząsteczki zbudowane są z połączonych ze sobą reszt dwóch cząsteczek monosacharydu.

Najprostszymi przedstawicielami disacharydów są zwykły cukier buraczany lub trzcinowy – sacharoza, cukier słodowy – maltoza, cukier mleczny – laktoza i celobioza. Wszystkie te disacharydy mają ten sam wzór C12H22O11.

Sacharoza

Podstawowe koncepcje. Struktura cząsteczki. Udowodniono eksperymentalnie, że wzór cząsteczkowy sacharozy to C12H22O11. Badając właściwości chemiczne sacharozy, widać, że charakteryzuje się ona reakcją alkoholi wielowodorotlenowych: podczas interakcji z wodorotlenkiem miedzi (II) powstaje jasnoniebieski roztwór. Nie można przeprowadzić reakcji „srebrnego lustra” z sacharozą. W związku z tym jego cząsteczka zawiera grupy hydroksylowe, ale nie zawiera aldehydu.

Ale jeśli roztwór sacharozy ogrzeje się w obecności kwasu chlorowodorowego lub siarkowego, wówczas powstają dwie substancje, z których jedna, podobnie jak aldehydy, reaguje zarówno z roztworem amoniakalnym tlenku srebra (I), jak i wodorotlenkiem miedzi (II). Reakcja ta dowodzi, że w obecności kwasów mineralnych sacharoza ulega hydrolizie, w wyniku której powstaje glukoza i fruktoza. Potwierdza to, że cząsteczki sacharozy składają się z wzajemnie połączonych reszt cząsteczek glukozy i fruktozy.

Właściwości fizyczne. Czysta sacharoza jest bezbarwną, krystaliczną substancją o słodkim smaku, dobrze rozpuszczalną w wodzie.

Właściwości chemiczne. Główną właściwością disacharydów, odróżniającą je od monosacharydów, jest zdolność do hydrolizy w środowisku kwaśnym (lub pod działaniem enzymów w organizmie):

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

sacharoza glukoza fruktoza

Glukozę powstającą podczas hydrolizy można wykryć za pomocą reakcji „srebrnego lustra” lub reakcji z wodorotlenkiem miedzi (II).

Otrzymywanie sacharozy. Sacharoza C12 H22 O11 (cukier) otrzymywana jest głównie z buraków cukrowych i trzciny cukrowej. Podczas produkcji sacharozy nie zachodzą żadne przemiany chemiczne, ponieważ jest ona już dostępna w produktach naturalnych. Jest on izolowany z tych produktów wyłącznie w możliwie najczystszej postaci.

Proces ekstrakcji sacharozy z buraków cukrowych:

Obrane buraki cukrowe w mechanicznych krajarkach do buraków zamieniane są na cienkie wiórki i umieszczane w specjalnych naczyniach – dyfuzorach, przez które przepuszcza się gorącą wodę. W rezultacie z buraków wypłukuje się prawie całą sacharozę, ale wraz z nią do roztworu przedostają się różne kwasy, białka i substancje barwiące, które należy oddzielić od sacharozy.

Roztwór powstały w dyfuzorach traktuje się mlekiem wapiennym.

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

Wodorotlenek wapnia reaguje z kwasami zawartymi w roztworze. Ponieważ sole wapniowe większości kwasów organicznych są słabo rozpuszczalne, wytrącają się. Sacharoza z wodorotlenkiem wapnia tworzy rozpuszczalny sacharynian typu alkoholanu - C 12 H 22 O 11 2CaO H 2 O

3. Aby rozłożyć powstały sacharynian wapnia i zneutralizować nadmiar wodorotlenku wapnia, przez ich roztwór przepuszcza się tlenek węgla (IV). W rezultacie wapń wytrąca się w postaci węglanu:

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

4. Roztwór otrzymany po wytrąceniu węglanu wapnia przesącza się, następnie odparowuje w aparacie próżniowym i kryształy cukru oddziela się przez wirowanie.

Jednakże nie jest możliwe wyizolowanie całego cukru z roztworu. Pozostaje brązowy roztwór (melasa), który nadal zawiera do 50% sacharozy. Melasa służy do produkcji kwasu cytrynowego i niektórych innych produktów.

5. Wyodrębniony cukier granulowany ma zwykle żółtawy kolor, ponieważ zawiera substancje barwiące. Aby je rozdzielić, sacharozę ponownie rozpuszcza się w wodzie, a powstały roztwór przepuszcza przez węgiel aktywny. Następnie roztwór ponownie odparowuje się i poddaje krystalizacji. (patrz dodatek 2)

Zastosowanie sacharozy. Sacharozę wykorzystuje się głównie jako produkt spożywczy oraz w przemyśle cukierniczym. Sztuczny miód pozyskiwany jest z niego w procesie hydrolizy.

Występuje w przyrodzie i organizmie człowieka. Sacharoza wchodzi w skład soku z buraków cukrowych (16 – 20%) i trzciny cukrowej (14 – 26%). Występuje w małych ilościach wraz z glukozą w owocach i liściach wielu roślin zielonych.

3. Polisacharydy

Niektóre węglowodany to naturalne polimery składające się z wielu setek, a nawet tysięcy jednostek monosacharydowych wchodzących w skład jednej makrocząsteczki. Dlatego takie substancje nazywane są polisacharydami. Najważniejszymi spośród polisacharydów są skrobia i celuloza. Obydwa powstają w komórkach roślinnych z glukozy, głównego produktu fotosyntezy.

Skrobia

Podstawowe koncepcje. Struktura cząsteczki. Udowodniono eksperymentalnie, że wzór chemiczny skrobi to (C6 H10 O5)n, gdzie P sięga kilku tysięcy. Skrobia jest naturalnym polimerem, którego cząsteczki składają się z pojedynczych jednostek C6 H10 O5. Ponieważ podczas hydrolizy skrobi powstaje tylko glukoza, możemy stwierdzić, że jednostki te są pozostałościami cząsteczek ? - glukoza.

Naukowcom udało się udowodnić, że makrocząsteczki skrobi składają się z reszt cyklicznych cząsteczek glukozy. Proces powstawania skrobi można przedstawić w następujący sposób:

Ponadto ustalono, że skrobia składa się nie tylko z cząsteczek liniowych, ale także z cząsteczek o rozgałęzionej strukturze. To wyjaśnia ziarnistą strukturę skrobi.

Właściwości fizyczne. Skrobia jest białym proszkiem, nierozpuszczalnym w zimnej wodzie. Pod wpływem gorącej wody pęcznieje i tworzy pastę. W przeciwieństwie do mono- i oligosacharydów, polisacharydy nie mają słodkiego smaku.

Właściwości chemiczne.

1) Jakościowa reakcja na skrobię.

Charakterystyczną reakcją skrobi jest jej oddziaływanie ztod. Jeśli do schłodzonej pasty skrobiowej doda się roztwór jodu, pojawi się niebieski kolor. Po podgrzaniu pasta znika, a po ochłodzeniu pojawia się ponownie. Właściwość tę wykorzystuje się przy oznaczaniu skrobi produkty żywieniowe. Na przykład, jeśli kropla jodu zostanie umieszczona na pokrojonym ziemniaku lub kromce białego chleba, pojawi się niebieski kolor.

2) Reakcja hydrolizy:

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

Uzyskiwanie skrobi. Na skalę przemysłową skrobię uzyskuje się głównie z ziemniaków, ryżu lub kukurydzy.

Zastosowanie skrobi. Skrobia jest cennym produktem odżywczym. Aby ułatwić jej wchłanianie, produkty bogate w skrobię poddaje się działaniu wysokich temperatur, np. gotuje się ziemniaki, piecze chleb. W tych warunkach następuje częściowa hydroliza skrobi i tworzenie się dekstryny, Rozpuszczalny w wodzie. Dekstryny w przewodzie pokarmowym ulegają dalszej hydrolizie do glukozy, która jest wchłaniana przez organizm. Nadmiar glukozy jest przekształcany w glikogen(skrobia zwierzęca). Skład glikogenu jest taki sam jak skrobi, ale jego cząsteczki są bardziej rozgałęzione. Wątroba zawiera szczególnie dużo glikogenu (do 10%). W organizmie glikogen jest substancją rezerwową, która w miarę zużywania się w komórkach przekształca się w glukozę.

W przemysł skrobia przekształca się w wyniku hydrolizy w melasa I glukoza. W tym celu ogrzewa się go rozcieńczonym kwasem siarkowym, którego nadmiar następnie neutralizuje się kredą. Powstały osad siarczanu wapnia odsącza się, roztwór odparowuje i wyodrębnia glukozę. Jeśli hydroliza skrobi nie zostanie zakończona, powstaje mieszanina dekstryn i glukozy - melasa, która jest stosowana w przemyśle cukierniczym. Dekstryny otrzymywane ze skrobi stosowane są jako klej do zagęszczania farb przy nanoszeniu wzorów na tkaniny.

Skrobia służy do krochmalenia lnu. Pod gorącym żelazem skrobia ulega częściowej hydrolizie i przekształcaniu w dekstryny. Te ostatnie tworzą na tkaninie gęsty film, który dodaje tkaninie blasku i chroni ją przed zanieczyszczeniami.

Występuje w przyrodzie i organizmie człowieka. Skrobia będąca jednym z produktów fotosyntezy jest szeroko rozpowszechniona w przyrodzie. Dla różnych rośliny jest rezerwowym materiałem odżywczym i występuje głównie w owocach, nasionach i bulwach. Ziarnami najbogatszymi w skrobię są ziarna zbóż: ryżu (do 86%), pszenicy (do 75%), kukurydzy (do 72%) i bulw ziemniaka (do 24%). W bulwach ziarna skrobi pływają w soku komórkowym, dlatego ziemniaki są głównym surowcem do produkcji skrobi. W zbożach cząsteczki skrobi są ściśle sklejone ze sobą przez substancję białkową gluten.

Dla ludzkiego ciała skrobia wraz z sacharozą służy jako główny dostawca węglowodanów - jeden z istotne komponentyżywność. Pod działaniem enzymów skrobia ulega hydrolizie do glukozy, która w komórkach ulega utlenieniu do dwutlenku węgla i wody, uwalniając energię niezbędną do funkcjonowania żywego organizmu. Wśród produktów spożywczych najwięcej skrobi znajduje się w pieczywie, makaronach i innych produktach mącznych, zbożach i ziemniakach.

Celuloza

Drugim najpowszechniejszym polisacharydem w przyrodzie jest celuloza lub błonnik (patrz Załącznik 4).

Podstawowe koncepcje. Struktura cząsteczki.

Wzór celulozy, podobnie jak skrobi, to (C 6 H 10 O 5) n, podstawową jednostką tego naturalnego polimeru są także reszty glukozy. Stopień polimeryzacji celulozy jest znacznie większy niż skrobi.

Makrocząsteczki celulozy, w przeciwieństwie do skrobi, składają się z reszt molekularnych B-glukoza i mają jedynie strukturę liniową. Makrocząsteczki celulozy są ułożone w jednym kierunku i tworzą włókna (len, bawełna, konopie).

Właściwości fizyczne. Czysta celuloza jest stałą białą substancją o włóknistej strukturze. Jest nierozpuszczalny w wodzie i rozpuszczalnikach organicznych, ale dobrze rozpuszcza się w amoniakalnym roztworze wodorotlenku miedzi (II). Jak wiadomo celuloza nie ma słodkiego smaku.

Właściwości chemiczne.

1) Spalanie. Celuloza łatwo się spala, tworząc dwutlenek węgla i wodę.

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

2) Hydroliza. W przeciwieństwie do skrobi, błonnik jest trudny do hydrolizy. Dopiero bardzo długie gotowanie w wodnych roztworach mocnych kwasów prowadzi do zauważalnego rozkładu makrocząsteczki na glukozę:

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

3) Tworzenie estrów. Każda elementarna jednostka cząsteczki celulozy posiada trzy grupy hydroksylowe, które mogą brać udział w tworzeniu estrów zarówno z kwasami organicznymi, jak i nieorganicznymi.

Azotany celulozy. Kiedy celulozę traktuje się mieszaniną stężonych kwasów azotowego i siarkowego (mieszanina nitrująca), powstają azotany celulozy. W zależności od warunków reakcji i proporcji reagentów można otrzymać produkt z dwiema (diazotanami) lub trzema (trójazotanami) grupami hydroksylowymi

Przygotowanie celulozy. Przykładem niemal czystej celulozy jest wata otrzymywana z odziarnionej bawełny. Większość celulozy jest izolowana z drewna, w którym jest zawarta wraz z innymi substancjami. Najpopularniejszą metodą produkcji celulozy w naszym kraju jest tzw. metoda siarczynowa. Według tej metody rozdrobnione drewno w obecności roztworu podsiarczynu wapnia lub podsiarczynu sodu podgrzewa się w autoklawach pod ciśnieniem 0,5-0,6 MPa i temperaturze 150°C. W tym przypadku wszystkie inne substancje ulegają zniszczeniu, a celuloza uwalnia się w stosunkowo czystej postaci. Jest myty wodą, suszony i kierowany do dalszej obróbki, głównie do produkcji papieru.

Zastosowanie celulozy. Celuloza była wykorzystywana przez ludzi od bardzo starożytnych czasów. Jego zastosowanie jest bardzo różnorodne. Z celulozy wytwarza się liczne włókna sztuczne, folie polimerowe, tworzywa sztuczne, proszki bezdymne i lakiery. Do produkcji papieru wykorzystuje się duże ilości celulozy. Produkty estryfikacji celulozy mają ogromne znaczenie. I tak na przykład od octan celulozy otrzymać jedwab octanowy. W tym celu triacetylocelulozę rozpuszcza się w mieszaninie dichlorometanu i etanolu. Powstały lepki roztwór przetłacza się przez matryce – metalowe kołpaki z licznymi otworami. Cienkie strumienie roztworu opuszczane są do szybu, przez który w przeciwprądzie przepływa ogrzane powietrze. W wyniku tego rozpuszczalnik odparowuje i uwalnia się triacetyloceluloza w postaci długich nitek, z których metodą przędzenia otrzymuje się jedwab octanowy.Octan celulozy wykorzystywany jest także do produkcji niepalnej folii i szkła organicznego przepuszczającego promienie ultrafioletowe.

Trinitroceluloza(piroksylina) stosowana jest jako materiał wybuchowy oraz do produkcji prochu bezdymnego. W tym celu trinitrocelulozę rozpuszcza się w octanie etylu lub acetonie. Po odparowaniu rozpuszczalników zwartą masę rozdrabnia się i otrzymuje się bezdymny proszek. Historycznie rzecz biorąc, był to pierwszy polimer, z którego wykonano przemysłowy plastik – celuloid. Wcześniej piroksylinę stosowano do produkcji błon filmowych i fotograficznych oraz lakierów. Jego główną wadą jest łatwa zapalność i powstawanie toksycznych tlenków azotu.

Dinitroceluloza(koloksylina) jest również używana do otrzymywania kleina. W tym celu rozpuszcza się go w mieszaninie alkoholu i eteru. Po odparowaniu rozpuszczalników tworzy się gęsty film – kolodion, stosowany w medycynie. Dinitroceluloza wykorzystywana jest także do produkcji tworzyw sztucznych celuloid. Otrzymuje się go przez stopienie dinitrocelulozy z kamforą.

Występuje w przyrodzie i organizmie człowieka. Celuloza jest głównym składnikiem ścian roślin. Stosunkowo czystą celulozę stanowią włókna bawełny, juty i konopi. Drewno zawiera od 40 do 50% celulozy, słoma - 30%. Służy celuloza roślinna odżywka dla roślinożerców, których organizmy zawierają enzymy rozkładające błonnik. Celuloza, podobnie jak skrobia, powstaje w roślinach podczas reakcji fotosyntezy. Jest głównym składnikiem błony komórek roślinnych; Stąd wzięła się jej nazwa – celuloza („celuloza” – komórka). Włókno bawełniane to prawie czysta celuloza (aż do 98%). Włókna lniane i konopne również składają się głównie z celulozy. Drewno zawiera około 50 %.

Wniosek

Biologiczne znaczenie węglowodanów jest bardzo duże:

1. Węglowodany pełnią funkcję plastyczną, czyli uczestniczą w budowie kości, komórek i enzymów. Stanowią 2-3% masy.

2. Węglowodany pełnią dwie główne funkcje: budulcową i energetyczną. Celuloza tworzy ściany komórek roślinnych. Złożona chityna polisacharydowa służy jako główny składnik strukturalny egzoszkieletu stawonogów. Chityna pełni także u grzybów funkcję konstrukcyjną.

3. Węglowodany są najważniejsze materiał energetyczny(cm.). Podczas utleniania 1 grama węglowodanów uwalniane jest 4,1 kcal energii i 0,4 kcal wody. Skrobia w roślinach i glikogen u zwierząt odkładają się w komórkach i służą jako rezerwa energii.

4. Krew zawiera (0,1-0,12%) glukozę. Ciśnienie osmotyczne krwi zależy od stężenia glukozy.

5. Pentoza (ryboza i deoksyryboza) biorą udział w tworzeniu ATP.

W codziennej diecie ludzi i zwierząt dominują węglowodany. Zwierzęta otrzymują skrobię, błonnik i sacharozę. Zwierzęta mięsożerne pozyskują glikogen z mięsa.

Codzienna potrzeba człowieka w cukrach wynosi około 500 gramów, ale uzupełnia się go głównie dzięki skrobi zawartej w pieczywie, ziemniakach i makaronach. Przy zbilansowanej diecie dzienna dawka sacharozy nie powinna przekraczać 75 gramów (12 – 14 standardowych sztuk cukru, łącznie z tym używanym do gotowania).

Ponadto węglowodany odgrywają znaczącą rolę we współczesnym przemyśle - technologie i produkty wykorzystujące węglowodany nie zanieczyszczają środowiska ani nie powodują jego szkód.

Aplikacje.

Aneks 1:

Załącznik 2

Historia odkryć i produkcjicukier buraczany

Indie uważane są za miejsce narodzin trzciny cukrowej (słowo „cukier” również „pochodzi” z Indii: „sakhara” w języku jednego ze starożytnych ludów półwyspu oznaczało najpierw po prostu „piasek”, a następnie „cukier granulowany”) . Z Indii roślina ta była eksportowana do Egiptu i Persji; Stamtąd przez Wenecję cukier trafiał do krajów europejskich. Przez długi czas było bardzo drogie i uważane było za luksus.

Buraki uprawiane są od czasów starożytnych. W starożytnej Asyrii i Babilonie buraki uprawiano już 1,5 tysiąca lat przed naszą erą. Uprawy buraków znane są na Bliskim Wschodzie od VIII do VI wieku. PNE. A w Egipcie buraki służyły jako główne pożywienie niewolników. Tak, od dzikie formy buraki, dzięki odpowiedniej selekcji, stopniowo powstawały odmiany buraków pastewnych, stołowych i białych. Pierwsze odmiany buraków cukrowych powstały z białych odmian buraków stołowych.

Historycy nauki wiążą pojawienie się nowej alternatywy dla trzciny cukrowej, z epokowym odkryciem niemieckiego chemika, członka Pruskiej Akademii Nauk A.S. Marggraf (1705-1782). W raporcie na posiedzeniu berlińskiej Akademii Nauk w 1747 r. przedstawił wyniki doświadczeń nad otrzymaniem cukru krystalicznego z buraków.

Powstały cukier, jak twierdził Marggraf, nie był gorszy w smaku od cukru trzcinowego. Marggraf nie widział jednak szerokich perspektyw praktycznego zastosowania swojego odkrycia.

Dalsze badania i studia to odkrycie Uczeń Marggrafa poszedł – F.K. Acharda (1753-1821). Od 1784 roku aktywnie podjął się udoskonalania, dalszego rozwijania i wdrażania odkrycia swojego nauczyciela w praktyce.

Achard doskonale rozumiał, że jeden z najważniejsze warunki Sukcesem nowego, bardzo perspektywicznego biznesu jest udoskonalanie surowca – buraków, tj. zwiększając zawartość cukru. Już w 1799 roku dzieło Acharda zostało uwieńczone sukcesem. Pojawiła się nowa gałąź uprawy buraków cukrowych. W 1801 roku w swoim majątku w Kuzern (Śląsk) Achard zbudował jedną z pierwszych w Europie cukrowni, w której opanował produkcję cukru z buraków.

Komisja wysłana przez Paryską Akademię Nauk przeprowadziła ankietę w fabryce w Achardowie i stwierdziła, że ​​produkcja cukru z buraków jest nieopłacalna.

Jedynie jedyni wówczas angielscy przemysłowcy, będący monopolistami w produkcji i sprzedaży cukru trzcinowego, postrzegali buraki cukrowe jako poważnego konkurenta i kilkakrotnie oferowali Achardowi duże sumy pod warunkiem, że odmówi on wykonywania swojej pracy i publicznie ogłosi daremność produkcji cukru z buraków.

Ale Achard, który mocno wierzył w obietnicę nowej cukrowni, nie poszedł na kompromis i od 1806 roku Francja porzuciła produkcję cukru z trzciny cukrowej na rzecz cukru buraczanego, który z czasem stał się coraz bardziej powszechny. Napoleon udzielił wielkiego wsparcia tym, którzy okazali chęć uprawy buraków i produkcji z nich cukru, ponieważ... Widzieli w rozwoju nowego przemysłu szansę dla jednoczesnego rozwoju rolnictwa i przemysłu

Starożytna rosyjska metoda otrzymywania cukru z roślin zawierających sacharozę

Ta prosta metoda pozyskiwania cukru została zaprojektowana specjalnie do użytku domowego. Metoda zawiera elementy starożytnych rosyjskich receptur wytwarzania cukru, w tym wykorzystanie metod zaproponowanych w latach 1850–1854 przez inżyniera Tołpygina. Surowcem do produkcji cukru są rośliny cukrownicze zawierające sacharozę. Aby uzyskać cukier, należy użyć jagód, owoców, warzyw z największą treść cukier, tj. najsłodszy.

Kolejność otrzymywania cukru jest następująca:

1. Mielenie produktu;

2. Uzyskanie soku;

3. Oddzielenie od zanieczyszczeń;

4. Kondensacja soku do syropu;

5. Ekstrakcja cukru krystalicznego.

Pierwszy etap: Zatem przekształcenie produktu zawierającego cukier w cukier polega na wydobyciu z niego soku.

Jeśli używasz delikatnych owoców (truskawek, truskawek i innych jagód), po prostu je rozgnieć. Jeżeli są to np. morele czy brzoskwinie to należy je rozłamać i usunąć pestki. W przypadku użycia arbuza lub melona zawartość owocu jest usuwana ze skorupki i uwalniana od nasion. Zaleca się także zbieranie jagód na świeżo, wcześniej namocz je przez 2-3 godziny, aby zwiększyć ilość soku. Jeżeli są to buraki cukrowe, jabłka, marchewki itp. produkt rozdrabnia się na kawałki. Im cieńsze i dłuższe chipsy, tym więcej czynników sprzyja ich odcukrzeniu. Zalecane są dobre wióry o szerokości paska 2-3 mm i grubości 1-1,5 mm.

Druga faza: Rozdrobniony produkt zalewa się wodą do całkowitego pokrycia i gotuje w temperaturze 70–72°C. Jeśli temperatura spadnie poniżej 70°C, ewentualne drobnoustroje nie zostaną zabite, natomiast jeśli będzie wyższa niż 72°C, chipsy zaczną mięknąć.

Czas gotowania wynosi 45-60 minut, mieszając drewnianą szpatułką. Cukier z wiórów trafia do wody, która staje się sokiem. Wióry powstałe po wydobyciu z nich cukru nazywane są miąższem. Sok wyciska się z miąższu, a miąższ usuwa się.

Trzeci etap: Powstały sok ma ciemną barwę i wysoką zawartość zanieczyszczeń. Ciemny kolor, jeśli nie zostanie usunięty, przenosi się następnie na kryształki cukru. Jeśli na tym etapie odparujesz wodę z soku, otrzymasz cukier, ale będzie on miał smak, kolor i zapach oryginalnego produktu. Sok jest kwaśny, dlatego konieczna jest neutralizacja. Jeśli nie zostanie to zrobione, sok będzie się mocno pienił podczas odparowywania, co komplikuje ten proces. Najtańszym sposobem oczyszczenia soku jest potraktowanie go palonym wapnem gaszonym CA (OH) 2. Do soku podgrzanego do 80-90°C dodać limonkę (w skrajnych przypadkach można użyć wapna budowlanego). Na 10 litrów soku potrzeba około 0,5 kg limonki. Limonkę należy dodawać stopniowo, cały czas mieszając sok. Pozostaw roztwór na 10 minut. Następnie, aby wytrącić wapno, przez sok należy przepuścić dwutlenek węgla CO2. Dwutlenek węgla można wykorzystać z puszek do syfonów domowych (do produkcji wody gazowanej), butli z gazem przemysłowym do saturatorów, czy z gaśnic serii OU i ORP. Gaz z puszki doprowadzany jest rurką do Dolna część naczynie z gorącym sokiem. Aby uzyskać więcej, na końcu rurki należy zainstalować rozpylacz (dyfuzor) z wieloma małymi otworami efektywne wykorzystanie gaz Więcej najlepszy wynik można osiągnąć przez jednoczesne mieszanie roztworu. Dobra atomizacja gazu gwarantuje wysoki stopień wykorzystania gazu i skraca czas procesu (około 10 minut). Roztwór musi się osadzić, a następnie przefiltrować. Bardziej skuteczne są filtry wykorzystujące węgiel aktywny lub węgiel kostny. Ale w skrajnych przypadkach można zastosować filtr tkaninowy.

Do ostatecznego klarowania soku i usuwania zapachu surowców proponuję sprawdzoną rosyjską metodę. Przez sok należy przepuścić dwutlenek siarki SO2. Ważne jest, aby obróbkę dwutlenkiem siarki przeprowadzić tuż przed odparowaniem, ponieważ Działanie gazu wpływa również na parowanie, co przyczynia się do mniejszego ciemnienia syropu. Konieczne jest posiadanie siarki. Siarka po podgrzaniu topi się, a po zmieszaniu z powietrzem tworzy się dwutlenek siarki. Dawni mistrzowie używali dwóch szczelnie zamkniętych naczyń połączonych rurką. Jedna zawierała wodę, druga zawierała siarkę. Druga rurka wyszła z naczynia z siarką do dyfuzora na dnie pojemnika z sokiem. Gdy oba naczynia zostały ogrzane, para wodna przechodząc przez rurkę wyparła dwutlenek siarki z drugiego naczynia i dostała się do dyfuzora. Możesz wziąć ten sam dyfuzor.

Schemat ten można nieco uprościć: weź tylko jedno naczynie z siarką, podłącz sprężarkę akwariową lub inną pompę do jej rury wlotowej i przedmuchaj powietrze z siarką przez gaz gromadzący się w naczyniu. Oczyszczanie gazu należy przeprowadzać do momentu całkowitego sklarowania soku. Aby przyspieszyć proces, lepiej mieszać sok w tym samym czasie. Dwutlenek siarki wyparowuje z roztworu bez śladu w otwartym naczyniu, należy jednak pracować w dobrze wentylowanym pomieszczeniu.

Dwutlenek siarki SO2 jest najlepszym środkiem antyseptycznym. Silnie koroduje metalowe naczynia, dlatego należy używać emaliowanych. Bardzo dużą zaletą tego gazu, która w dużej mierze przeważa nad jego wadami, jest możliwość całkowitego usunięcia go z produktu. Gdy produkt poddany działaniu dwutlenku siarki zostanie podgrzany, ten odparuje, nie pozostawiając zapachu ani smaku. Gaz jest szeroko stosowany w fabrykach konserw do konserwowania różnych produktów.

Siarkę można kupić w godz sklep z narzędziami lub w sklepie ogrodniczym sprzedawana jest tam jako „Siarka Ogrodowa” – zawiera 99,9% siarki. Jeśli nie udało Ci się znaleźć siarki, nie zniechęcaj się. Twój cukier nie będzie tak biały, zachowa odcień oryginalnego produktu, ale smak nie będzie gorszy od białego.

Czwarty etap: Kolejnym krokiem jest zagęszczenie oczyszczonego i odbarwionego soku do postaci syropu. Konieczne jest usunięcie dużej ilości wody z soku. Najlepiej zrobić to poprzez odparowanie soku na rosyjskim piecu, na małym ogniu na kuchence, w żadnym wypadku nie doprowadzając syropu do wrzenia (aby uniknąć jego ściemnienia).

W procesie parowania syrop gęstnieje coraz bardziej. Jeśli ziarno w postaci kilku gramów zostanie wprowadzone do przesyconego roztworu, który nie zawiera kryształków cukru cukier puder, wówczas spowoduje to powstawanie nowych kryształów. Określenie momentu wprowadzenia proszku do roztworu jest bardzo ważne i polega na najprostszej metodzie: wyciśnięta między palcami kropla syropu podczas ich rozsuwania tworzy cienką nitkę (włosek) i wtedy następuje moment gruntowania. Na 10 litrów syropu ilość nasion wyniesie pół łyżeczki proszku. Jeśli dodasz trochę proszku, powstałe kryształki cukru będą duże, jeśli dodasz za dużo, będą małe. Wystarczająca liczba kryształów utworzy się około 10-15 minut po zaszczepieniu. Dalszą krystalizację należy prowadzić przy ciągłym chłodzeniu i mieszaniu produktu,

Powstały produkt nazywa się „mascuite”, zawiera do 7-10% wody i 50-60% cukru krystalicznego oraz cieczy międzykrystalicznej (melasy).

Piąty etap: Następną operacją jest oddzielenie kryształów od melasy. Po zakończeniu krystalizacji całą masę należy wyładować na tkaninę o oczkach 0,3 mm, zawieszoną w rogach w jeden węzeł nad pojemnikiem do odcieku melasy. Jednocześnie spróbuj wycisnąć masę. Aby zwiększyć procent uzysku cukru, lepiej jest ponownie wykorzystać melasę jako dodatek do syropu.

Po odsączeniu melasy otrzymuje się cukier żółtawy kolor. Następnie można zastosować metodę szczeliny, która sprawdziła się w 1854 roku i została zaproponowana przez inżyniera Tołpygina. Metoda ta, wprowadzona w Rosji, szybko rozprzestrzeniła się w całym światowym przemyśle cukrowniczym i została nazwana „rosyjską”. Teraz metoda ta została niezasłużenie zapomniana. Polega na gotowaniu masakry na parze i pozwala na uzyskanie wysokiej jakości cukru białego. Ściereczkę z cukrem należy szczelnie zawiązać do miski z niewielką ilością wrzącej wody. Unosząca się para przejdzie przez cukier, oczyszczając go z białej melasy. Powstały biały cukier, nawet jeśli jest mokry w dotyku, zbije się podczas przechowywania i zamieni w stałą grudkę. Dlatego przed długotrwałym przechowywaniem cukier należy wysuszyć.

Cechy produkcji cukru

Produkcja cukru oznacza zmechanizowaną produkcję o ciągłym przepływie, o wysokim stopniu automatyzacji głównych procesów.

Specyfiką terytorialną lokalizacji cukrowni jest ich ścisłe powiązanie z obszarami zasiewów buraków cukrowych, gdyż transport buraków na duże odległości jest nieopłacalny ekonomicznie. W niektórych przypadkach, cukrownie posiadają własne obszary uprawne zlokalizowane bezpośrednio w pobliżu przedsiębiorstwa. Odpady z przemysłu cukrowniczego (pulpa, wywar gorzelniany, muł defekacyjny) można wykorzystać jako nawóz, a w niektórych przypadkach także jako paszę dla zwierząt gospodarskich.

Dodatek 3

Węglowodany są najważniejszym źródłem energii w organizmie

Spośród wszystkich składników odżywczych spożywanych przez człowieka węglowodany są niewątpliwie głównym źródłem energii. Stanowią średnio od 50 do 70% kaloryczności codziennej diety. Pomimo tego, że człowiek spożywa znacznie więcej węglowodanów niż tłuszczów i białek, ich zapasy w organizmie są niewielkie. Oznacza to, że organizm musi być w nie regularnie dostarczany.

Głównymi węglowodanami w żywności są cukry złożone, tzw. polisacharydy: skrobia i glikogen, zbudowane z dużej liczby reszt glukozy. Sama glukoza występuje w dużych ilościach w winogronach i słodkich owocach. Oprócz glukozy, miód i owoce zawierają znaczne ilości fruktozy. Zwykły cukier, który kupujemy w sklepach, jest disacharydem, ponieważ jego cząsteczka zbudowana jest z reszt glukozy i fruktozy. Mleko i jego przetwory zawierają duże ilości mniej słodkiego cukru mlecznego – laktozy, która obok glukozy zawiera także monosacharyd galaktozę.

Zapotrzebowanie na węglowodany jest bardzo duże w dużej mierze zależy od wydatku energetycznego organizmu. Przeciętnie dla dorosłego mężczyzny wykonującego głównie pracę umysłową lub lekką pracę fizyczną dzienne zapotrzebowanie na węglowodany waha się od 300 do 500 g. W przypadku pracowników fizycznych i sportowców jest ono znacznie wyższe. W przeciwieństwie do białek i w pewnym stopniu tłuszczów, ilość węglowodanów w diecie można znacznie zmniejszyć bez szkody dla zdrowia. Osoby chcące schudnąć powinny zwrócić na to uwagę: Węglowodany mają głównie wartość energetyczną. Podczas utleniania 1 g węglowodanów w organizmie uwalniane jest 4,0 - 4,2 kcal. Dlatego też ich kosztem najłatwiej jest regulować spożycie kalorii.

Jakie produkty spożywcze należy uznać za główne źródła węglowodanów? Wiele pokarmów roślinnych jest najbogatszych w węglowodany: chleb, płatki zbożowe, makarony, ziemniaki. Cukier jest czystym węglowodanem. Miód, w zależności od pochodzenia, zawiera 70-80% mono- i disacharydów. Swoją wysoką słodkość zawdzięcza znacznej zawartości fruktozy, której słodkie właściwości są około 2,5 razy większe niż glukozy i 1,5 razy większe niż sacharozy. Słodycze, ciastka, ciasta, dżemy, lody i inne słodycze są najbardziej atrakcyjnym źródłem węglowodanów i stanowią niewątpliwe zagrożenie dla osób tyjących. Cechą charakterystyczną tych produktów jest wysoka kaloryczność i niska zawartość niezbędnych czynników odżywczych.

Ściśle powiązane z grupą węglowodanów są te, które występują w większości produkty roślinne, substancje słabo wchłaniane przez organizm ludzki - błonnik i pektyny.

Ważne źródła węglowodanów

Produkty
chleb żytni
Chleb pszeniczny
Gryka
Kasza manna
Ziemniak
Biała kapusta
Winogrono

Dodatek 4

Celuloza to polisacharyd wchodzący w skład masywnych błon komórek roślinnych. Duże ilości znajdują się w wielu warzywach, owocach, liściach i łodygach roślin. Tylko niewielka część błonnika może zostać strawiona w organizmie człowieka pod wpływem mikroorganizmów znajdujących się w jelitach. Dlatego błonnik i pektyny w większości przechodzą przez przewód pokarmowy w postaci niezmienionej. Odgrywają jednak ważną rolę - masy pokarmowe przemieszczają się szybciej wzdłuż jelit. Z tego powodu osobom chcącym schudnąć zaleca się spożywanie dużej ilości warzyw i owoców. Duże ilości Substancje balastowe zawarte są w pieczywie razowym, jak już wspomniano, w różnych warzywach i owocach, zwłaszcza burakach, marchwi i suszonych śliwkach.

Bibliografia

1. Chemia organiczna: Publikacja edukacyjna dla klasy 10. średnio szkoła - Moskwa, Oświecenie, 1993

2. Elektroniczna encyklopedia Cyryla i Metodego, 2004.

3. Podręcznik ucznia, tom II, Amfora, 2002.

4. Strony internetowe: wyszukiwarki www. czarnuch. ru, www. wędrowiec. ru.

5. Biologia. Wprowadzenie do biologia ogólna i ekologia. 9. klasa. (2003). „Drop” A.A.

Podobne dokumenty

Materia organiczna, które obejmują węgiel, tlen i wodór. Ogólny wzór na skład chemiczny węglowodanów. Struktura i właściwości chemiczne monosacharydów, disacharydów i polisacharydów. Główne funkcje węglowodanów w organizmie człowieka.

prezentacja, dodano 23.10.2016


Formuła węglowodanów, ich klasyfikacja. Podstawowe funkcje węglowodanów. Synteza węglowodanów z formaldehydu. Właściwości monosacharydów, disacharydów, polisacharydów. Hydroliza skrobi pod wpływem enzymów zawartych w słodzie. Fermentacja alkoholowa i mlekowa.

prezentacja, dodano 20.01.2015


ogólna charakterystyka, klasyfikacja i nazewnictwo monosacharydów, budowa ich cząsteczek, stereoizomeria i konformacja. Właściwości fizyczne i chemiczne, utlenianie i redukcja glukozy i fruktozy. Tworzenie oksymów, glikozydów i kompleksów chelatowych.

praca na kursie, dodano 24.08.2014


Struktura węglowodanów. Mechanizm przezbłonowego transportu glukozy i innych monosacharydów w komórce. Monosacharydy i oligosacharydy. Mechanizm wchłaniania monosacharydów w jelicie. Fosforylacja glukozy. Defosforylacja glukozo-6-fosforanu. Synteza glikogenu.

prezentacja, dodano 22.12.2014


Klasyfikacja węglowodanów (monosacharydów, oligosacharydów, polisacharydów) jako najpowszechniejszych związków organicznych. Właściwości chemiczne substancji, jej rola w żywieniu jako głównego źródła energii, charakterystyka i miejsce glukozy w życiu człowieka.

streszczenie, dodano 20.12.2010


Ogólna formuła węglowodanów, ich podstawowe znaczenie biochemiczne, występowanie w przyrodzie i rola w życiu człowieka. Rodzaje węglowodanów ze względu na budowę chemiczną: proste i złożone (mono- i polisacharydy). Synteza węglowodanów z formaldehydu.

test, dodano 24.01.2011


Węglowodany to hydraty węgla. Najprostsze węglowodany nazywane są monosacharydami, a ich hydroliza wytwarzająca dwie cząsteczki monosacharydów nazywa się disacharydami. Powszechnym monosacharydem jest D-glukoza. Transformacja węglowodanów następuje poprzez epimeryzację.

streszczenie, dodano 02.03.2009


streszczenie, dodano 21.02.2009


Pojęcie związków heterocyklicznych, ich istota i charakterystyka, podstawowe właściwości chemiczne i wzór ogólny. Klasyfikacja związków heterocyklicznych, odmiany, cechy charakterystyczne i metody otrzymywania. Reakcje podstawienia elektrofilowego.

streszczenie, dodano 21.02.2009


Badanie struktury, klasyfikacji i fizyczne i chemiczne właściwości węglowodany. Rola monosacharydów w procesie oddychania i fotosyntezy. Biologiczna rola fruktozy i galaktozy. Fizjologiczna rola aldozy lub ketozy. Właściwości fizyczne i chemiczne monosacharydów.