Углеводы

В каких живых организмах он происходит?
Какие природные углеводы вам известны?

Какие функции выполняют углеводы в живых организмах?
Как название класса веществ – «Углеводы» - связано с их химическим составом?

фотосинтеза — уникального биологического процесса превращения в сахара неорганических веществ

— оксида углерода (IV) и воды, происходящего при участии хлорофилла за счёт солнечной энергии: 6СО2 + 6Н2О →С6Н12О6 + 6О2 - Q

с различными продуктами растительного происхождения

они являются непременным компонентом рациона человека, при расщеплении 1г углеводов

освобождается 17,6 кДж энергии.
2. Структурная.
Клеточная стенка растений состоит из полисахарида целлюлозы.
3. Запасающая.
Крахмал и гликоген являются запасными продуктами у растений и животных

человек, был мёд.
Родиной сахарного тростника является северо-западная Индия-Бенгалия. Европейцы

познакомились с тростниковым сахаром благодаря походам Александра Македонского в 327 г. до н.э.
Крахмал был известен ещё древним грекам.
Целлюлоза, как составная часть древесины, используется с глубокой древности.

y – натуральные числа. Название «углеводы» говорит о том, что

в их молекулах водород и кислород находятся в том же отношении, что и в воде.

В животных клетках содержится небольшое количество углеводов, а в растительных – почти 70 % от общего количества органических веществ.

– органические соединения, имеющие общую формулу Сn(H2O)m
Классификация углеводов

Моносахариды

Дисахариды
Полисахариды
Глюкоза
(

виноградный сахар)
Фруктоза
Рибоза
С6Н12О6
(не гидролизуются)

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар)
Лактоза (молочный сахар)
С12Н22О11
(гидролизуются на 2 молекулы моносахаридов)

Д Ы
К моносахаридам относятся:
Тетрозы С4Н8О4 (элитроза треоза)
Пентозы

С5Н10О5 (арабиноза, ксилоза, рибоза )
Гексозы С6Н12О6 (глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза)

Простыми углеводами (моносахаридами и монозами) называют углеводы, которые не способны гидролизоваться с образованием более простых углеводов, у них число атомов углерода равно числу атомов кислорода СnН2nОn. Все моносахариды имеют сладкий вкус, кристаллизуются и легко растворяются в
воде.

большом количестве в виноградном соке. Кроме винограда глюкоза находится и

в других сладких плодах и даже в разных частях растений.

Глюкоза является бифункциональным соединением, т.к. содержит 2 ФГ – одну альдегидную и 5 гидроксильных. Распространена глюкоза и в животном мире: 0,1% ее находится в крови. Глюкоза разносится по всему телу и служит источником энергии для организма. Она также входит в состав сахарозы, лактозы, целлюлозы, крахмала.

и качественная реакция:
при взаимодействии гидроксида меди (II) с раствором

глюкозы образуется комплексное соединение ярко-синего цвета, осадок Cu(OH)2 при этом растворяется.
Н Н Н ОН Н О
│ │ │ │ │ //
Н─ С ─ С ─ С ─ С ─ С ─ С + Cu(OH)2= ярко-синий раствор соли
│ │ │ │ │ \ глюконата меди(II)
ОН ОН ОН Н ОН Н
Глюкоза
 
Также глюкоза вступает в реакцию этерификации с карбоновыми кислотами, образуя сложные эфиры

альдегидную группу является реакция глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра—

реакция «серебряного зеркала»:
t, NH3
СH2OH-(CHOH)4-CHO+Ag2O = СH2OH-(CHOH)4-COOH+2Ag
Глюконовая кислота
Восстановленное серебро оседает на стенках пробирки в виде блестящего налета.

б) другой качественной реакцией на альдегидную группу является окисление гидроксидом меди (II): t
СH2OH-(CHOH)4-CHO+2Cu(OH)2 =СH2OH-(CHOH)4-COOH+Cu2O+H2O

в) При восстановлении (гидрировании) глюкозы образуется шестиатомный спирт сорбит: t
СH2OH-(CHOH)4-CHO+H2 = СH2OH-(CHOH)4-CH2OH

Фруктоза содержится в сладких плодах, меде. Извлекая из цветов сладких

плодов соки, пчелы приготавливают мед, который по химическому составу представляет собой в основном смесь глюкозы и фруктозы. Также фруктоза входит в состав сложных сахаров, например тростникового и свекловичного.

В отличие от глюкозы, фруктоза НЕ вступает в реакции, характерные для альдегидов, потому что является кетоном.

В, ферментов

Дезоксирибоза
С5Н10О4
Значение:
Входит

в состав ДНК

имеют формулу С12Н22О11
К дисахаридам относятся:
-сахароза (глюкоза + фруктоза)
-лактоза (глюкоза

+ галактоза)
-мальтоза (глюкоза + глюкоза)

Дисахариды - это сложные сахара, каждая молекула которых при гидролизе распадается на 2 молекулы моносахарида. Иногда они используются в качестве запасных питательных веществ.

Это химическое название обычного сахара, называемого тростниковым или свекловичным.
Свекловичный сахар

широко применяется в пищевой промышленности, кулинарии, приготовлении вин, пива и т.д.

содержится в довольно значительном количестве.
Лактоза отличается от других сахаров отсутствием

гидроскопичности - она не отсыревает. Это свойство имеет большое значение: если нужно приготовить с сахаром какой-либо порошок, содержащий легко гидролизующее лекарство, то берут молочный сахар.
Значение лактозы очень велико, т.к. она является важным питательным веществом, особенно для растущих организмов человека и млекопитающихся животных.

другому его называют еще мальтоза, т.к. солодовый сахар получается из

крахмала при действии солода (по лат. солод - maltum).

Солодовый сахар широко распространен как в растительных, так и в животных организмах. Например, он образуется под влиянием ферментов пищеварительного канала, а также при многих технологических процессах бродильной промышленности: винокурения, пивоварении и т.д.

Д Ы
Сложными углеводами (полисахаридами или полиозами) называют такие углеводы, которые

способны гидролизоваться с образованием простых углеводов и у них число атомов углерода не равно числу атомов кислорода СmН2nОn.

Полисахариды состоят из моносахаридов. Большие размеры делают их молекулы практически нерастворимыми в воде; они не оказывают влияние на клетку и потому удобны в качестве запасных веществ. При необходимости они могут быть превращены обратно в сахара путём гидролиза.

К полисахаридам относятся:

(С5Н8О4)n - пентозаны;
(С6Н10О5)n - целлюлоза, крахмал, гликоген

первый видимый продукт фотосинтеза. При фотосинтезе крахмал образуется в растениях

и откладывается в корнях, клубнях, семенах.
Крахмал - это белое вещество, состоящее из мельчайших зерен, напоминающих муку, поэтому его второе название «картофельная мука».

- гликоген. Гликоген содержится во всех животных тканях. Особенно много

его в печени (до 20%) и в мышцах (4%).
Гликоген представляет собой белый аморфный порошок, хорошо растворимый даже в холодной воде. Молекула животного крахмала построена по типу молекул амилопектина, отличаясь лишь большей ветвистостью. Молекулярная масса гликогена исчисляется миллионами.

углерода, содержащегося в растениях. По общей массе на Земле целлюлоза

занимает первое место среди органических соединений.

ценный источник глюкозы, однако для её расщепления необходим фермент целлюлаза,

сравнительно редко встречающийся в природе. Поэтому в пищу целлюлозу употребляют только некоторые животные (например, жвачные). Велико и промышленное значение целлюлозы – из этого вещества изготовляют хлопчатобумажные ткани и бумагу.

грибов, а также как важный компонент наружного скелета некоторых животных.

C6 H12O6 + C6 H12O6
Сахароза

глюкоза фруктоза

Дисахариды и полисахариды непосредственно не усваиваются организмом. Сначала они подвергаются гидролизу – распаду на более простые сахара

в процессе жизнедеятельности различными микроорганизмами.

Процессы брожения протекают сложными путями –

через ряд промежуточных продуктов.

спирта, вина, хлебобулочных изделий)
С6Н12О6 → 2СН3-СН2ОН + 2СО2↑

Этиловый спирт
2) молочнокислое брожение (простокваша, кислая капуста)
С6Н12О6 → 2СН3-СНОН –СООН
Молочная кислота
3) маслянокислое брожение
С6Н12О6 → С3Н7СООН + 2Н2↑ + 2СО2↑

на равные количества глюкозы и фруктозы. Процесс распада носит название

инверсии, а полученная смесь – инвертного сахара (более сладкий вкус, чем сахароза).
Инвертный сахар, образуется например, при варке киселей, компотов, запекании яблок с сахаром, и т.д.