Η δομή της γλυκόζης ως πολυυδρική αλδεϋδη αλκοόλη

Γλυκόζη Γ6Η12Ο6 είναι ο πιο κοινός και πιο σημαντικός μονοσακχαρίτης - εξόζη. Είναι μια δομική μονάδα των περισσότερων διαιτητικών και πολυσακχαριτών..

Ο βιολογικός ρόλος της γλυκόζης

Η γλυκόζη σχηματίζεται φυσικά στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης, η οποία εμφανίζεται υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός στα φύλλα των φυτών:

Η γλυκόζη είναι ένα πολύτιμο θρεπτικό συστατικό. Είναι ένα βασικό συστατικό του αίματος και των ιστών των ζώων και μια άμεση πηγή ενέργειας για κυτταρικές αντιδράσεις. Όταν οξειδώνεται στους ιστούς, απελευθερώνεται ενέργεια, η οποία είναι απαραίτητη για την ομαλή λειτουργία των οργανισμών:

Η γλυκόζη είναι βασικό συστατικό του μεταβολισμού των υδατανθράκων. Είναι απαραίτητο για το σχηματισμό γλυκογόνου στο ήπαρ (αποθήκευση υδατανθράκων σε ανθρώπους και ζώα).

Το επίπεδο γλυκόζης στο αίμα ενός ατόμου είναι σταθερό. Ολόκληρος ο όγκος αίματος ενός ενήλικα περιέχει 5-6 g γλυκόζης. Αυτή η ποσότητα είναι αρκετή για να καλύψει το ενεργειακό κόστος του σώματος κατά τη διάρκεια 15 λεπτών της ζωής του..

Με μείωση του επιπέδου στο αίμα ή υψηλή συγκέντρωση και αδυναμία χρήσης του, όπως συμβαίνει στον σακχαρώδη διαβήτη, υπνηλία, μπορεί να εμφανιστεί απώλεια συνείδησης (υπογλυκαιμικό κώμα).

Η δομή της γλυκόζης. Ισομερισμός

Το μόριο γλυκόζης περιέχει αλδεϋδη και υδροξυλ ομάδες.

Εμπειρία βίντεο "Αναγνώριση γλυκόζης με ποιοτικές αντιδράσεις"

Οι μονοσακχαρίτες χαρακτηρίζονται επίσης από μια διαφορετική δομή που προκύπτει από μια ενδομοριακή αντίδραση μεταξύ μιας καρβονυλικής ομάδας με ένα από τα υδροξείδια αλκοόλης. Μια τέτοια αντίδραση μέσα σε ένα μόριο συνοδεύεται από την κυκλοποίησή του.

Είναι γνωστό ότι οι πιο σταθεροί είναι 5- και 6-μελής δακτύλιοι. Επομένως, κατά κανόνα, εμφανίζεται η αλληλεπίδραση της καρβονυλομάδας με το υδροξύλιο στο 4ο ή 5ο άτομο άνθρακα.

Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης της καρβονυλομάδας με μία από τις υδροξυλομάδες, η γλυκόζη μπορεί να υπάρχει σε δύο μορφές: ανοιχτή αλυσίδα και κυκλική.

Σχηματισμός κυκλικής μορφής γλυκόζης κατά τη διάρκεια της αλληλεπίδρασης μιας ομάδας αλδεϋδης και ενός αλκοολικού υδροξυλίου στο Cπέντε οδηγεί στην εμφάνιση ενός νέου υδροξυλίου στο C1 ονομάζεται ημι-ακετάλη (ακροδεξιά). Διαφέρει από τους άλλους στη μεγαλύτερη αντιδραστικότητά του, και η κυκλική μορφή στην περίπτωση αυτή ονομάζεται επίσης ημιακετάλη.

Σε κρυσταλλική κατάσταση, η γλυκόζη είναι σε κυκλική μορφή, και όταν διαλύεται, εν μέρει μετατρέπεται σε ανοιχτό και δημιουργείται μια κατάσταση κινητής ισορροπίας.

Για παράδειγμα, σε ένα υδατικό διάλυμα γλυκόζης, υπάρχουν οι ακόλουθες δομές:

Η κινητή ισορροπία μεταξύ διασυνδεόμενων δομικών ισομερών (ταυτομερή) ονομάζεται ταυτομερισμός. Αυτή η περίπτωση αναφέρεται στον ταυτομερισμό κυκλο-αλυσίδας των μονοσακχαριτών.

Οι κυκλικές α- και β-μορφές γλυκόζης είναι χωρικά ισομερή που διαφέρουν στη θέση του ημιακεταλικού υδροξυλίου σε σχέση με το επίπεδο του δακτυλίου.

Στην α-γλυκόζη, αυτό το υδροξύλιο βρίσκεται στην trans θέση προς την ομάδα υδροξυμεθυλίου -CH2OH, σε β-γλυκόζη - στη θέση cis.

Λαμβάνοντας υπόψη τη χωρική δομή του εξαμελούς κύκλου

οι τύποι για αυτά τα ισομερή είναι:

Βιντεοταινία "Γλυκόζη και τα ισομερή της"

Παρόμοιες διαδικασίες λαμβάνουν χώρα σε ένα διάλυμα ριβόζης:

Σε στερεά κατάσταση, η γλυκόζη έχει κυκλική δομή.

Η κοινή κρυσταλλική γλυκόζη είναι η μορφή α. Στη λύση, η μορφή β είναι πιο σταθερή (σε ισορροπία σταθερής κατάστασης, αντιπροσωπεύει περισσότερο από το 60% των μορίων).

Η αναλογία της μορφής αλδεϋδης στην ισορροπία είναι ασήμαντη. Αυτό εξηγεί την έλλειψη αλληλεπίδρασης με θειικό οξύ φουξίνης (ποιοτική αντίδραση αλδεϋδών).

Το φαινόμενο της ύπαρξης ουσιών σε αρκετές ισομερείς μορφές αλληλοσυγκέντρωσης ονομάστηκε δυναμικός ισομερισμός από τον A.M. Butlerov. Αυτό το φαινόμενο ονομάστηκε αργότερα ταυτομερισμός..

Εκτός από το φαινόμενο του ταυτομερισμού, η γλυκόζη χαρακτηρίζεται από δομικό ισομερισμό με κετόνες (η γλυκόζη και η φρουκτόζη είναι δομικά ισομερή διασύνδεσης) και ο οπτικός ισομερισμός:

Φυσικές ιδιότητες της γλυκόζης

Η γλυκόζη είναι μια άχρωμη κρυσταλλική ουσία, εύκολα διαλυτή στο νερό, γλυκιά γεύση (lat. "Glucos" - γλυκό).

Βρίσκεται σε φυτικούς και ζωντανούς οργανισμούς, ειδικά στον χυμό σταφυλιών (εξ ου και το όνομα - ζάχαρη σταφυλιών), σε ώριμα φρούτα και μούρα. Το μέλι αποτελείται κυρίως από ένα μείγμα γλυκόζης και φρουκτόζης.

Στο ανθρώπινο αίμα περιέχει περίπου 0,1%

Βίντεο πειράματος "Προσδιορισμός της γλυκόζης στο χυμό σταφυλιών"

Λήψη γλυκόζης

Η κύρια μέθοδος λήψης μονοσακχαριτών, η οποία έχει πρακτική σημασία, είναι η υδρόλυση δι- και πολυσακχαριτών.

1. Υδρόλυση πολυσακχαριτών

Η γλυκόζη λαμβάνεται συχνότερα με υδρόλυση αμύλου (μέθοδος βιομηχανικής παραγωγής):

2. Υδρόλυση δισακχαριτών 3. Συμπύκνωση αλδολόλης φορμαλδεΰδης (αντίδραση ΑΜ Butlerov)

Η πρώτη σύνθεση υδατανθράκων από φορμαλδεΰδη σε αλκαλικό μέσο πραγματοποιήθηκε από τον A.M. Ο Μπάτλεροφ το 1861.

4. Φωτοσύνθεση

Στη φύση, η γλυκόζη σχηματίζεται στα φυτά ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης:

Εφαρμογή γλυκόζης

Η γλυκόζη χρησιμοποιείται στην ιατρική ως ενισχυτικό φάρμακο για συμπτώματα καρδιακής αδυναμίας, σοκ, για την παρασκευή φαρμακευτικών σκευασμάτων, συντήρησης αίματος, ενδοφλέβιας έγχυσης, για μια ευρεία ποικιλία ασθενειών (ειδικά όταν το σώμα είναι εξαντλημένο).

Η γλυκόζη χρησιμοποιείται ευρέως στη ζαχαροπλαστική (παρασκευή μαρμελάδας, καραμέλας, μελόψωμο κ.λπ.)

Η γλυκόζη χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας για βαφή και εκτύπωση..

Η γλυκόζη χρησιμοποιείται ως αρχικό προϊόν στην παραγωγή ασκορβικών και γλυκονικών οξέων, για τη σύνθεση ενός αριθμού παραγώγων σακχάρου κ.λπ..

Χρησιμοποιείται στην παραγωγή καθρεφτών και διακοσμήσεων χριστουγεννιάτικων δέντρων (ασημί).

Στη μικροβιολογική βιομηχανία ως θρεπτικό μέσο για την παραγωγή ζύμης ζωοτροφών.

Οι διαδικασίες ζύμωσης γλυκόζης έχουν μεγάλη σημασία. Έτσι, για παράδειγμα, κατά την αποξήρανση του λάχανου, των αγγουριών, του γάλακτος, η ζύμωση της γλυκόζης με γαλακτικό οξύ, καθώς και κατά την ένταξη της τροφής. Εάν η μάζα που πρόκειται να συσσωρευτεί δεν συμπιέζεται επαρκώς, τότε υπό την επίδραση του διεισδυμένου αέρα, πραγματοποιείται ζύμωση βουτυρικού οξέος και η τροφοδοσία καθίσταται ακατάλληλη για χρήση..

Στην πράξη, η αλκοολική ζύμωση της γλυκόζης χρησιμοποιείται επίσης, για παράδειγμα, στην παραγωγή μπύρας.

Φρουκτόζη

Φρουκτόζη (ζάχαρη φρούτων) Γ6Η12ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ6 - ισομερές γλυκόζης. Η ελεύθερη φρουκτόζη βρίσκεται στα φρούτα και το μέλι. Είναι μέρος σακχαρόζης και πολυσακχαρίτη ινσουλίνης. Είναι πιο γλυκό από τη γλυκόζη και τη σακχαρόζη. Ένα πολύτιμο θρεπτικό προϊόν.

Σε αντίθεση με τη γλυκόζη, μπορεί να διεισδύσει από το αίμα σε κύτταρα ιστών χωρίς τη συμμετοχή της ινσουλίνης. Για το λόγο αυτό, η φρουκτόζη συνιστάται ως η ασφαλέστερη πηγή υδατανθράκων για διαβητικούς..

Όπως η γλυκόζη, μπορεί να υπάρχει σε γραμμικές και κυκλικές μορφές. Σε γραμμική μορφή, η φρουκτόζη είναι μια κετόνη αλκοόλη με πέντε υδροξυλομάδες.

Η δομή του μορίου του μπορεί να εκφραστεί με τον τύπο:

Έχοντας ομάδες υδροξυλίου, η φρουκτόζη, όπως η γλυκόζη, είναι ικανή να σχηματίζει σακχαρίτες και εστέρες. Ωστόσο, λόγω της απουσίας μιας ομάδας αλδεϋδης, είναι λιγότερο ευαίσθητη στην οξείδωση από τη γλυκόζη. Η φρουκτόζη, όπως η γλυκόζη, δεν υφίσταται υδρόλυση.

Η φρουκτόζη εισέρχεται σε όλες τις αντιδράσεις πολυυδρικών αλκοολών, αλλά, σε αντίθεση με τη γλυκόζη, δεν αντιδρά με διάλυμα αμμωνίας οξειδίου του αργύρου.

Υδατάνθρακες

Οι υδατάνθρακες (σάκχαρα) είναι οργανικές ενώσεις με παρόμοια δομή, η σύνθεση των περισσότερων των οποίων αντικατοπτρίζει τον τύπο ΓΧ2Ο)ε, όπου x, y ≥ 3.

Η εξαίρεση είναι δεοξυριβόζη, που έχουν τον τύπο ΓπέντεΗδέκαΟ4 (ένα άτομο οξυγόνου μικρότερο από ριβόζη).

Ταξινόμηση υδατανθράκων

Με τον αριθμό των δομικών συνδέσμων

  • Μονοσακχαρίτες - περιέχει έναν δομικό σύνδεσμο.
  • Ολιγοσακχαρίτες - περιέχει από 2 έως 10 δομικές μονάδες (δισακχαρίτες, τρισακχαρίτες, κ.λπ.).
  • Πολυσακχαρίτες - περιέχουν n δομικές μονάδες.

Μερικοί βασικοί υδατάνθρακες:

ΜονοσακχαρίτεςΔισακχαρίτεςΠολυσακχαρίτες
Γλυκόζη Γ6Η12ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ6

Δεοξυριβόζη ΓπέντεΗδέκαΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ4

Σακχαρόζη Γ12Η22ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕέντεκα

Cellobiose Γ12Η22ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕέντεκα

Κυτταρίνη (C6ΗδέκαΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕπέντε)ν

Άμυλο (Γ6ΗδέκαΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕπέντε)ν

Με τον αριθμό των ατόμων άνθρακα σε ένα μόριο

  • Πεντόζη - περιέχει 5 άτομα άνθρακα.
  • Εξόζες - περιέχει 6 άτομα άνθρακα.
  • Και τα λοιπά.

Το μέγεθος του δακτυλίου στην κυκλική μορφή του μορίου

  • Πυρανόζη - σχηματίζουν έναν εξαμελή δακτύλιο.
  • Φουρανόζη - περιέχει έναν πενταμελή δακτύλιο.

Χημικές ιδιότητες κοινές σε όλους τους υδατάνθρακες

1. Καύση

Όλοι οι υδατάνθρακες καίγονται σε διοξείδιο του άνθρακα και νερό.

Για παράδειγμα, όταν καίγονται γλυκόζη, σχηματίζονται νερό και διοξείδιο του άνθρακα.

2. Αλληλεπίδραση με συμπυκνωμένο θειικό οξύ

Το συμπυκνωμένο θειικό οξύ απομακρύνει το νερό από τους υδατάνθρακες, σχηματίζοντας έτσι άνθρακα C ("φόρτιση") και νερό.

Για παράδειγμα, όταν συμπυκνωμένο θειικό οξύ δρα στη γλυκόζη, σχηματίζεται άνθρακας και νερό

Μονοσακχαρίτες

Οι μονοσακχαρίτες είναι ετερολειτουργικές ενώσεις, τα μόρια τους περιλαμβάνουν μία καρβονύλ ομάδα (αλδεΰδη ή κετόνη ομάδα) και αρκετά υδροξυλ.

Οι μονοσακχαρίτες είναι δομικές μονάδες ολιγοσακχαριτών και πολυσακχαριτών.

Οι πιο σημαντικοί μονοσακχαρίτες

Όνομα και τύποςΓλυκόζη

ντο6Η12Ο6

Φρουκτόζη

ντο6Η12Ο6

Ριβόζη

ντο6Η12Ο6

Διαρθρωτικός τύπος
Ταξινόμηση
  • εξόζη
  • αλδόζη
  • σε κυκλική μορφή - πυρανόζη
  • εξόζη
  • κέτωση
  • σε κυκλική μορφή - φουρανόζη
  • πεντόζη
  • αλδόζη
  • σε κυκλική μορφή - φουρανόζη

Γλυκόζη

Η γλυκόζη είναι αλκοόλη αλδεΰδης (αλδόζη).

Περιέχει έξι άτομα άνθρακα, μία αλδεΰδη και πέντε υδροξυλομάδες.

Η γλυκόζη υπάρχει σε διαλύματα όχι μόνο σε γραμμική μορφή, αλλά και σε κυκλικές μορφές (άλφα και βήτα), οι οποίες είναι πυρανόζη (περιέχουν έξι συνδέσμους):

α-γλυκόζηβ-γλυκόζη

Χημικές ιδιότητες της γλυκόζης

Υδατικό διάλυμα γλυκόζης

Σε ένα υδατικό διάλυμα γλυκόζης, υπάρχει δυναμική ισορροπία μεταξύ δύο κυκλικών μορφών - α και β και γραμμική μορφή:

Ποιοτική αντίδραση για πολυυδρικές αλκοόλες: αντίδραση με πρόσφατα καταβυθισμένο υδροξείδιο χαλκού (II)

Όταν το υδροξείδιο χαλκού (II) που καταβυθίζεται πρόσφατα αλληλεπιδρά με τη γλυκόζη (και άλλους μονοσακχαρίτες, το υδροξείδιο διαλύεται για να σχηματίσει ένα μπλε σύμπλοκο.

Αντιδράσεις στην καρβονυλομάδα - CH = O

Η γλυκόζη εμφανίζει ιδιότητες χαρακτηριστικές των αλδεϋδών.

  • Αντίδραση ασημί καθρέφτη
  • Αντίδραση με υδροξείδιο χαλκού (II) όταν θερμαίνεται. Όταν η γλυκόζη αλληλεπιδρά με το υδροξείδιο του χαλκού (II), σχηματίζεται ένα ίζημα από κόκκινο τούβλο οξειδίου του χαλκού (I):
  • Οξείδωση με νερό βρωμίου. Όταν η γλυκόζη οξειδώνεται με νερό βρωμίου, σχηματίζεται γλυκονικό οξύ:
  • Επίσης, η γλυκόζη μπορεί να οξειδωθεί με χλώριο, αλάτι του βερολλέτη, νιτρικό οξύ.
Το συμπυκνωμένο νιτρικό οξύ οξειδώνει όχι μόνο την ομάδα αλδεϋδης, αλλά και την ομάδα υδροξυλίου στο άλλο άκρο της αλυσίδας άνθρακα.
  • Καταλυτική υδρογόνωση. Όταν η γλυκόζη αλληλεπιδρά με υδρογόνο, η καρβονυλομάδα ανάγεται σε αλκοολικό υδροξύλιο, σχηματίζεται εξαϋδρική αλκοόλη - σορβιτόλη:
  • Ζύμωση γλυκόζης. Η ζύμωση είναι μια βιοχημική διαδικασία που βασίζεται σε οξειδοαναγωγικούς οργανισμούς σε αναερόβιες συνθήκες.

Αλκοολική ζύμωση. Η αλκοολική ζύμωση της γλυκόζης παράγει αλκοόλ και διοξείδιο του άνθρακα:

Ζύμωση γαλακτικού οξέος. Η αλκοολική ζύμωση της γλυκόζης παράγει αλκοόλ και διοξείδιο του άνθρακα:

Ζύμωση βουτυρικού οξέος. Η αλκοολική ζύμωση της γλυκόζης παράγει αλκοόλ και διοξείδιο του άνθρακα:

  • Σχηματισμός εστέρων γλυκόζης (χαρακτηριστικό της κυκλικής μορφής γλυκόζης).

Η γλυκόζη μπορεί να σχηματίσει αιθέρες και εστέρες.

Το πιο εύκολα αντικατασταθέν υδροξυλικό ημιακετάλιο (γλυκοσιδικό).

Για παράδειγμα, η α-ϋ-γλυκόζη αλληλεπιδρά με τη μεθανόλη.

Αυτό σχηματίζει μονομεθυλαιθέρα γλυκόζης (α-Ο-μεθυλ-ϋ-γλυκοσίδη):

Οι αιθέρες γλυκόζης ονομάζονται γλυκοσίδες.

Σε πιο σοβαρές καταστάσεις (για παράδειγμα, με CH3-Η) αλκυλίωση είναι επίσης δυνατή σε άλλες υπόλοιπες υδροξυλομάδες.

Οι μονοσακχαρίτες είναι ικανοί να σχηματίζουν εστέρες τόσο με ανόργανα όσο και με καρβοξυλικά οξέα.

Για παράδειγμα, η β-ϋ-γλυκόζη αντιδρά με οξικό ανυδρίτη σε αναλογία 1: 5 σχηματίζοντας πενταοξικό οξύ γλυκόζης (β-πενταακετυλο-ϋ-γλυκόζη):

Λήψη γλυκόζης

Υδρόλυση αμύλου

Παρουσία οξέων, το άμυλο υδρολύεται:

Σύνθεση από φορμαλδεΰδη

Η αντίδραση μελετήθηκε αρχικά από τον A.M. Μπάτλεροφ. Η σύνθεση λαμβάνει χώρα παρουσία υδροξειδίου του ασβεστίου:

Φωτοσύνθεση

Στα φυτά, οι υδατάνθρακες παράγονται με φωτοσύνθεση από CO2 και Η2ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ:

Φρουκτόζη

Η φρουκτόζη είναι ένα δομικό ισομερές της γλυκόζης. Αυτή είναι μια κετόνη αλκοόλη (κέτωση): μπορεί επίσης να υπάρχει σε κυκλικές μορφές (φουρανόζη).

Περιέχει έξι άτομα άνθρακα, μία ομάδα κετόνης και πέντε υδροξο ομάδες..

Φρουκτόζηα-D-φρουκτόζηβ-ϋ-φρουκτόζη

Η φρουκτόζη είναι μια κρυσταλλική ουσία, εύκολα διαλυτή στο νερό, γλυκύτερη από τη γλυκόζη.

Βρέθηκε σε δωρεάν μορφή σε μέλι και φρούτα.

Οι χημικές ιδιότητες της φρουκτόζης σχετίζονται με την παρουσία κετόνης και πέντε υδροξυλομάδων.

Η υδρογόνωση της φρουκτόζης παράγει επίσης σορβιτόλη.

Δισακχαρίτες

Οι δισακχαρίτες είναι υδατάνθρακες, τα μόρια των οποίων αποτελούνται από δύο υπολείμματα μονοσακχαριτών που συνδέονται μεταξύ τους μέσω της αλληλεπίδρασης υδροξυλομάδων (δύο ημιακετάλη ή μία ημιακετάλη και μία αλκοολική).

Σακχαρόζη (ζαχαρότευτλα ή ζαχαροκάλαμο) Γ12Η22ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕέντεκα

Το μόριο σακχαρόζης αποτελείται από υπολείμματα α-γλυκόζης και β-φρουκτόζης που συνδέονται μεταξύ τους:

Στο μόριο σακχαρόζης, το γλυκοσιδικό άτομο άνθρακα της γλυκόζης δεσμεύεται λόγω του σχηματισμού γέφυρας οξυγόνου με φρουκτόζη, επομένως η σακχαρόζη δεν σχηματίζει ανοιχτή (αλδεϋδη) μορφή.

Επομένως, η σακχαρόζη δεν εισέρχεται στην αντίδραση της ομάδας αλδεϋδης - με διάλυμα αμμωνίας οξειδίου του αργύρου με υδροξείδιο του χαλκού όταν θερμαίνεται.

Τέτοιοι δισακχαρίτες ονομάζονται μη αναγωγικοί, δηλαδή δεν είναι σε θέση να οξειδωθούν.

Η σακχαρόζη υδρολύεται με οξινισμένο νερό. Αυτό παράγει γλυκόζη και φρουκτόζη:

Μαλτόζη Γ12Η22ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕέντεκα

Είναι ένας δισακχαρίτης που αποτελείται από δύο υπολείμματα α-γλυκόζης, είναι ένα ενδιάμεσο στην υδρόλυση του αμύλου.

Η μαλτόζη είναι μείωση του δισακχαρίτη (μία από τις κυκλικές μονάδες μπορεί να ανοίξει σε μια ομάδα αλδεϋδης) και εισάγει σε αντιδράσεις χαρακτηριστικές των αλδεϋδών.

Η υδρόλυση της μαλτόζης παράγει γλυκόζη.

Πολυσακχαρίτες

Είναι ένας δισακχαρίτης που αποτελείται από δύο υπολείμματα α-γλυκόζης, είναι ένα ενδιάμεσο στην υδρόλυση του αμύλου.

Οι πολυσακχαρίτες είναι φυσικοί υδατάνθρακες υψηλού μοριακού βάρους, τα μακρομόρια των οποίων αποτελούνται από υπολείμματα μονοσακχαριτών.

Οι κύριοι εκπρόσωποι - άμυλο και κυτταρίνη - κατασκευάζονται από τα υπολείμματα ενός μονοσακχαρίτη - γλυκόζη.

Το άμυλο και η κυτταρίνη έχουν τον ίδιο μοριακό τύπο: (C6ΗδέκαΟπέντε)ν, αλλά εντελώς διαφορετικές ιδιότητες.

Αυτό οφείλεται στις ιδιαιτερότητες της χωρικής δομής τους..

Το άμυλο αποτελείται από υπολείμματα α-γλυκόζης, ενώ η κυτταρίνη αποτελείται από β-γλυκόζη, τα οποία είναι χωρικά ισομερή και διαφέρουν μόνο στη θέση μιας ομάδας υδροξυλίου:

Αμυλο

Το άμυλο είναι ένας πολυσακχαρίτης κατασκευασμένος από κυκλικά υπολείμματα α-γλυκόζης.

Περιλαμβάνει:

  • αμυλόζη (εσωτερικό μέρος του κόκκου αμύλου) - 10-20%
  • αμυλοπηκτίνη (κέλυφος αμύλου) - 80-90%

Η αλυσίδα αμυλόζης περιλαμβάνει 200 ​​- 1000 υπολείμματα α-γλυκόζης (μέσο μοριακό βάρος 160.000) και έχει μια μη διακλαδισμένη δομή.

Η αμυλοπηκτίνη έχει διακλαδισμένη δομή και πολύ υψηλότερο μοριακό βάρος από την αμυλόζη.

Ιδιότητες αμύλου

  • Υδρόλυση αμύλου: όταν βράζεται σε όξινο μέσο, ​​το άμυλο υδρολύεται διαδοχικά:

Καταγραφή πλήρους υδρόλυσης αμύλου χωρίς ενδιάμεσα στάδια:

  • Το άμυλο δεν δίνει αντίδραση «καθρέφτη αργύρου» και δεν μειώνει το υδροξείδιο του χαλκού (II).
  • Ποιοτική αντίδραση στο άμυλο: χρώση μπλε με διάλυμα ιωδίου.

Κυτταρίνη

Η κυτταρίνη (ίνες) είναι ο πιο άφθονος φυτικός πολυσακχαρίτης. Οι αλυσίδες κυτταρίνης κατασκευάζονται από υπολείμματα β-γλυκόζης και έχουν γραμμική δομή.

Ιδιότητες κυτταρίνης

  • Σχηματισμός εστέρων με νιτρικό και οξικό οξύ.

Νίτρωση κυτταρίνης.

Δεδομένου ότι η μονάδα κυτταρίνης περιέχει 3 υδροξυλομάδες, η νίτρωση της κυτταρίνης με περίσσεια νιτρικού οξέος μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό τρινιτρικής κυτταρίνης, ένα εκρηκτικό της πυροξυλίνης:

Ακυλίωση της κυτταρίνης.

Κάτω από τη δράση του οξικού ανυδρίτη (απλοποιημένο οξικό οξύ) στην κυτταρίνη, εμφανίζεται μια αντίδραση εστεροποίησης και είναι δυνατόν για 1, 2 και 3 ΟΗ ομάδες να συμμετάσχουν στην αντίδραση.

Αποδεικνύεται οξική κυτταρίνη - οξική ίνα.

  • Υδρόλυση κυτταρίνης.

Η κυτταρίνη, όπως το άμυλο, μπορεί να υδρολυθεί σε όξινο μέσο, ​​με αποτέλεσμα επίσης γλυκόζη. Αλλά η διαδικασία είναι πολύ πιο δύσκολη.

Γλυκόζη, ιδιότητες, παραγωγή και χρήση

Γλυκόζη, ιδιότητες, παραγωγή και χρήση.

Η γλυκόζη είναι ένας από τους πιο άφθονους υδατάνθρακες και πηγές ενέργειας σε ζωντανούς οργανισμούς στον πλανήτη, με τον τύπο Γ6Η12Ο6.

Γλυκόζη, τύπος, μόριο, δομή, ισομερισμός, ουσία:

Η γλυκόζη (σάκχαρο σταφυλιού, δεξτρόζη ή D-γλυκόζη) είναι μια οργανική ένωση, ένας φυσικός μονοσακχαρίτης (εξαϋδροξυαλδεϋδη, εξόζη), με τον τύπο C6Η12Ο6.

Η γλυκόζη (από την ελληνική γλυκύς - "γλυκό" και το επίθημα "oza") είναι ένας από τους πιο κοινούς υδατάνθρακες και πηγές ενέργειας στους ζωντανούς οργανισμούς στον πλανήτη.

Στην καθημερινή ζωή, η γλυκόζη ονομάζεται επίσης ζάχαρη σταφυλιών λόγω του γεγονότος ότι περιέχεται στα σταφύλια και για πρώτη φορά το 1747 αποκτήθηκε από τον γερμανό χημικό Andreas Marggraf από χυμό σταφυλιού. Η γλυκόζη βρίσκεται επίσης στα φύλλα και σε άλλα μέρη των φυτών, στον χυμό πολλών φρούτων, λαχανικών και μούρων: κεράσια, κεράσια, κολοκύθα, σμέουρα, δαμάσκηνα, καρπούζια, μήλα, αχλάδια, πεπόνια, ροδάκινα, μανταρίνια, φράουλες, ντομάτες, λάχανο, σταφίδες, τεύτλα, ημερομηνίες, πατάτες, φραγκοστάφυλα, βερίκοκα, αγγούρια, βακκίνια, πορτοκάλια κ.λπ., καθώς και στο μέλι. Το μέλι αποτελείται κυρίως από ένα μείγμα γλυκόζης και φρουκτόζης. Επιπλέον, (γλυκόζη) βρίσκεται σε πολλά όσπρια και δημητριακά: σιτάρι, ρύζι, βρώμη, καλαμπόκι, φαγόπυρο κ.λπ..

Η γλυκόζη είναι ένας μονοσακχαρίτης, δηλ. ο απλούστερος υδατάνθρακας, που αποτελείται από ένα μόριο ή μία δομική μονάδα.

Αυτή (γλυκόζη) είναι μια δομική μονάδα των περισσότερων δισακχαριτών τροφίμων (μαλτόζη, λακτόζη και σακχαρόζη) και πολυσακχαρίτες (κυτταρίνη, άμυλο, γλυκογόνο). Οι πολυσακχαρίτες είναι υδατάνθρακες υψηλού μοριακού βάρους, πολυμερή μονοσακχαριτών (γλυκάνες). Τα μόρια πολυσακχαρίτη είναι μακρές γραμμικές ή διακλαδισμένες αλυσίδες καταλοίπων μονοσακχαριτών που συνδέονται με γλυκοσιδικό δεσμό. Οι ολιγοσακχαρίτες είναι υδατάνθρακες που περιέχουν από 2 έως 10 υπολείμματα μονοσακχαριτών. Οι δισακχαρίτες είναι υδατάνθρακες οι οποίοι, όταν θερμαίνονται με νερό παρουσία ανόργανων οξέων ή υπό την επίδραση ενζύμων, υφίστανται υδρόλυση, χωρίζοντας σε δύο μόρια μονοσακχαριτών.

Χημικός τύπος γλυκόζης C6Η12Ο6.

Η γλυκόζη ανήκει στην κατηγορία των αλδοεξωσών, δηλαδή είναι πολυυδροξυαλδεϋδη.

Η γλυκόζη είναι ένας μονοσακχαρίτης που περιέχει έξι άτομα άνθρακα, μία αλδεϋδη (-CHO) και πέντε υδροξυλο (-ΟΗ) ομάδες.

Ένα μόριο γλυκόζης μπορεί να υπάρχει με τη μορφή δύο κυκλικών μορφών (α-ϋ-γλυκόζη και β-ϋ-γλυκόζη, που ονομάζονται επίσης α-ϋ-γλυκοπυρανόζη και β-ϋ-γλυκοπυρανόζη), που διαφέρουν ως προς τη χωρική διάταξη μίας ομάδας υδροξυλίου και με τη μορφή μιας γραμμικής - ανοιχτής αλυσίδα (ακυκλική) μορφή (D-γλυκόζη, που ονομάζεται επίσης δεξτρόζη).

Η κυκλική μορφή γλυκόζης είναι το αποτέλεσμα μιας ενδομοριακής αντίδρασης μεταξύ του ατόμου αλδεϋδης C και της υδροξυλομάδας C-5 της γραμμικής μορφής γλυκόζης (D-γλυκόζη). Η ομάδα ΟΗ στον άνθρακα C-5 συνδέεται με την ομάδα αλδεϋδης για να σχηματίσει μια ενδομοριακή ημιακετάλη. Οι κυκλικές α- και β-μορφές γλυκόζης είναι χωρικά ισομερή που διαφέρουν στη θέση του ημιακεταλικού υδροξυλίου σε σχέση με το επίπεδο του δακτυλίου. Στην α-ϋ-γλυκόζη, αυτό το υδροξύλιο βρίσκεται στην trans θέση προς την ομάδα υδροξυμεθυλίου –CH2OH, σε β-D-γλυκόζη - στη θέση cis.

Σε κυκλική μορφή, η γλυκόζη είναι σε κρυσταλλική, στερεή κατάσταση. Η κοινή κρυσταλλική γλυκόζη είναι η α-μορφή (α-D-γλυκοπυρανόζη).

Όταν διαλύεται σε νερό, η γλυκόζη μετατρέπεται εν μέρει σε μορφή ανοικτής αλυσίδας, όπου υπάρχει μια κατάσταση κινητής ισορροπίας μεταξύ αυτών των τριών μορφών. Η β-μορφή (β-ϋ-γλυκοπυρανόζη) είναι πιο σταθερή στο διάλυμα. Η γραμμική μορφή γλυκόζης είναι μικρότερη από 0,02% των μορίων γλυκόζης σε υδατικό διάλυμα, το υπόλοιπο είναι στις κυκλικές μορφές. Η αναλογία ισορροπίας της α-ϋ-γλυκοπυρανόζης στους 31 ° C είναι 38% και η πιο σταθερή β-ϋ-γλυκοπυρανόζη είναι 62%. Σε διαλύματα, η α-ϋ-γλυκοπυρανόζη και η β-ϋ-γλυκοπυρανόζη αλληλοσυνδέονται μεταξύ τους μέσω του σχηματισμού μορφής ανοιχτής αλυσίδας.

Μαζί με την πιο διαδεδομένη μορφή ανοικτής αλυσίδας (ακυκλική) στη φύση, τη D-γλυκόζη, υπάρχει επίσης το εναντιομερές L-γλυκόζη, η οποία πρακτικά δεν βρίσκεται στη φύση και λαμβάνεται τεχνητά. Η L-γλυκόζη δεν έχει σημαντική χρήση.

Η δομή του μορίου γλυκόζης, ο δομικός τύπος της γλυκόζης:

Φιγούρα: 1. α-ϋ-γλυκοπυρανόζη

Φιγούρα: 2. β-ϋ-γλυκοπυρανόζη

Φιγούρα: 3. D-γλυκόζη (δεξτρόζη)

Φιγούρα: 4. D-γλυκόζη (αριστερά) και L-γλυκόζη (δεξιά)

Συστηματική χημική ονομασία γλυκόζης: (2R, 3S, 4R, 5R) - 2,3,4,5,6-πενταϋδροξυεξάνιο (για την ακυκλική μορφή - D-γλυκόζη). Χρησιμοποιούνται επίσης και άλλες χημικές ονομασίες για τη γλυκόζη: δεξτρόζη (για την ακυκλική μορφή, D-γλυκόζη).

Στην εμφάνιση, η γλυκόζη είναι μια λευκή κρυσταλλική ουσία με γλυκιά γεύση, άοσμο. Ωστόσο, η γλυκύτητα της γλυκόζης είναι η μισή από τη σακχαρόζη.

Η γλυκόζη είναι πολύ διαλυτή στο νερό. Η διαλυτότητα στο νερό είναι 32,3 g ανά 100 g νερού (στους 0 ° C), 82 g / 100 g (στους 25 ° C), 562 g / 100 g (στους 90,8 ° C). Είναι επίσης καλά διαλυτό σε διάλυμα αμμωνίας υδροξειδίου του χαλκού (αντιδραστήριο Schweitzer), θειικού οξέος, χλωριούχου ψευδαργύρου. Ελαφρώς διαλυτό σε αιθανόλη και μεθανόλη.

Η θερμοκρασία τήξης της α-ϋ-γλυκόζης είναι 146 ° C, η β-ϋ-γλυκόζη είναι 148-150 ° C.

Ο βιολογικός ρόλος της γλυκόζης:

Στους ανθρώπους και τα ζώα, η γλυκόζη είναι η κύρια και πιο ευέλικτη πηγή ενέργειας για τις μεταβολικές διεργασίες. Η γλυκόζη είναι ένα πολύτιμο θρεπτικό συστατικό. Όταν η γλυκόζη οξειδώνεται σε ανθρώπινους και ζωικούς ιστούς, απελευθερώνεται ενέργεια, η οποία είναι απαραίτητη για την ομαλή λειτουργία των οργανισμών.

Η γλυκόζη εναποτίθεται σε ανθρώπους και ζώα με τη μορφή γλυκογόνου, το οποίο αποθηκεύεται κυρίως σε ηπατικά κύτταρα (ηπατοκύτταρα) και σκελετικούς μύες. Το ανθρώπινο αίμα περιέχει επίσης περίπου 5-6 g γλυκόζης. Το επίπεδο γλυκόζης στο αίμα ενός ατόμου είναι σταθερό. Αυτή η ποσότητα γλυκόζης είναι αρκετή για να καλύψει το ενεργειακό κόστος του σώματος κατά τη διάρκεια 15 λεπτών από τη ζωτική του δραστηριότητα.

Στα φυτά, η γλυκόζη παράγεται με φωτοσύνθεση και συσσωρεύεται με τη μορφή αμύλου και κυτταρίνης. Το τελευταίο είναι αναπόσπαστο μέρος της κυτταρικής μεμβράνης φυτά, παρέχοντας μηχανική αντοχή και ελαστικότητα φυτικού ιστού.

Φυσικές ιδιότητες της γλυκόζης:

Όνομα παραμέτρου:Αξία:
Χρώμαλευκό, άχρωμο
Μυρωδιάχωρίς μυρωδιά
Γεύσηγλυκός
Κατάσταση συσσωμάτωσης (στους 20 ° C και ατμοσφαιρική πίεση 1 atm.)κρυσταλλικό στερεό
Πυκνότητα (στους 20 ° C και ατμοσφαιρική πίεση 1 atm.), G / cm 31.562
Πυκνότητα (στους 20 ° C και ατμοσφαιρική πίεση 1 atm.), Kg / m 31562
Θερμοκρασία αποσύνθεσης, ° C-
Σημείο τήξεως της α-ϋ-γλυκόζης, ° C146
Σημείο τήξεως β-D-γλυκόζης, ° C148-150
Θερμοκρασία εξάτμισης, ° C-
Μοριακή μάζα γλυκόζης, g / mol180.16

Λήψη και παραγωγή γλυκόζης:

Στη φύση, η γλυκόζη σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της αντίδρασης φωτοσύνθεσης και βρίσκεται σε διάφορα μέρη των φυτών: φύλλα και φρούτα. Στα ζώα, η γλυκόζη σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της διάσπασης του γλυκογόνου.

Η γλυκόζη σχηματίζεται μέσω των ακόλουθων χημικών αντιδράσεων:

1. αντιδράσεις σακχαρόζης με νερό (υδρόλυση σακχαρόζης):

Κατά τη διάρκεια της υδρόλυσης (όταν θερμαίνεται παρουσία ιόντων υδρογόνου), η σακχαρόζη διασπάται στους συστατικούς της μονοσακχαρίτες - γλυκόζη και φρουκτόζη λόγω της ρήξης των γλυκοσιδικών δεσμών μεταξύ τους. Αυτή η αντίδραση είναι το αντίθετο επεξεργάζομαι, διαδικασία σχηματισμός σακχαρόζης από μονοσακχαρίτες.

Μια παρόμοια αντίδραση εμφανίζεται στα έντερα των ζωντανών οργανισμών όταν η σακχαρόζη εισέρχεται σε αυτό. Στο έντερο, η σακχαρόζη υπό τη δράση των ενζύμων υδρολύεται γρήγορα σε γλυκόζη και φρουκτόζη.

2. αντιδράσεις μαλτόζης με νερό (υδρόλυση μαλτόζης):

Κατά τη διάρκεια της υδρόλυσης (όταν θερμαίνεται παρουσία ιόντων υδρογόνου), η μαλτόζη χωρίζεται στους συστατικούς της μονοσακχαρίτες - δύο μόρια γλυκόζης λόγω της ρήξης των γλυκοσιδικών δεσμών μεταξύ τους. Αυτή η αντίδραση είναι το αντίθετο επεξεργάζομαι, διαδικασία σχηματισμός μαλτόζης από μονοσακχαρίτες.

Μια παρόμοια αντίδραση εμφανίζεται στα έντερα των ζωντανών οργανισμών όταν η μαλτόζη εισέρχεται σε αυτό. Στο έντερο, η σακχαρόζη υπό τη δράση των ενζύμων υδρολύεται γρήγορα σε δύο μόρια γλυκόζης.

3. αντιδράσεις αμύλου με νερό (υδρόλυση αμύλου):

Η πιο σημαντική ιδιότητα του αμύλου είναι η ικανότητα υδρόλυσης από ένζυμα ή όταν θερμαίνεται με οξέα.

Η υδρόλυση προχωρά σε βήματα. Η δεξτρίνη σχηματίζεται αρχικά από άμυλο ((C6ΗδέκαΟπέντε)ν), η οποία υδρολύεται σε μαλτόζη (C12Η22Οέντεκα). Στη συνέχεια, ως αποτέλεσμα της υδρόλυσης της μαλτόζης, σχηματίζεται γλυκόζη (C6Η12Ο6).

Μια παρόμοια αντίδραση εμφανίζεται στο στόμα, το στομάχι και τα έντερα των ζωντανών οργανισμών όταν το άμυλο εισέρχεται σε αυτό. Στο στομάχι και τα έντερα, το άμυλο υδρολύεται τελικά σε γλυκόζη υπό τη δράση των ενζύμων.

Αυτή η αντίδραση χρησιμοποιείται ως βιομηχανική μέθοδος παραγωγής γλυκόζης..

4. αντιδράσεις του A.М. Butlerov - aldol συμπύκνωση φορμαλδεΰδης:

Η πρώτη σύνθεση υδατανθράκων από φορμαλδεΰδη σε αλκαλικό μέσο πραγματοποιήθηκε από τον A.M. Ο Μπάτλεροφ το 1861.

Η φορμαλδεΰδη, υπό τη δράση υδροξειδίων μετάλλων αλκαλικής γαίας, εισέρχεται σε αντίδραση αυτοσυμπύκνωσης, σχηματίζοντας ένα μείγμα υδατανθράκων ("φορμόζη"), συμπεριλαμβανομένου. γλυκόζη.

5. αντιδράσεις φωτοσύνθεσης:

Στη φύση, η γλυκόζη παράγεται στα φυτά ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης από διοξείδιο του άνθρακα και νερό υπό την επίδραση του ηλιακού φωτός στα φύλλα των φυτών. Κατά τη διάρκεια της αντίδρασης, το οξυγόνο σχηματίζεται επιπλέον της γλυκόζης.

6. αντιδράσεις της υδρόλυσης γλυκογόνου σε όξινο περιβάλλον:

Η πιο σημαντική ιδιότητα του γλυκογόνου είναι η ικανότητα υδρόλυσης σε υδατικά διαλύματα οξέων.

Η υδρόλυση προχωρά σε βήματα. Από το γλυκογόνο ((C6ΗδέκαΟπέντε)νσχηματίζεται αρχικά η δεξτρίνη ((C6ΗδέκαΟπέντε)ε, ενώ y Χημικές ιδιότητες της γλυκόζης. Χημικές αντιδράσεις (εξισώσεις) γλυκόζης:

Οι κύριες χημικές αντιδράσεις της γλυκόζης είναι οι εξής:

1. αντιδράσεις ενζυματικής ζύμωσης γλυκόζης:

Η πιο σημαντική χημική ιδιότητα των μονοσακχαριτών είναι η ενζυματική ζύμωση τους, δηλ. η διάσπαση των μορίων σε θραύσματα υπό τη δράση διαφόρων ενζύμων. Η ζύμωση πραγματοποιείται παρουσία ενζύμων που εκκρίνονται από μαγιά, βακτήρια ή καλούπια. Ανάλογα με τη φύση του ενεργού ενζύμου, οι αντιδράσεις των ακόλουθων τύπων διακρίνονται αντίστοιχα:

1.1. αντίδραση αλκοολική ζύμωση γλυκόζης:

Ως αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης, σχηματίζονται αιθυλική αλκοόλη (αιθανόλη) και διοξείδιο του άνθρακα..

1.2. αντίδραση ζύμωσης γαλακτικού οξέος γλυκόζης:

Ως αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης, σχηματίζεται γαλακτικό οξύ..

1.3. αντίδραση ζύμωσης βουτυρικού οξέος γλυκόζης:

Ως αποτέλεσμα αυτής της αντίδρασης, σχηματίζονται βουτυρικό οξύ, υδρογόνο και διοξείδιο του άνθρακα..

Χάρη στη ζύμωση, λαμβάνονται προϊόντα διατροφής - κεφίρ, τυρί, αλκοόλ.

2. αντίδραση γλυκόζης με υδρογόνο:

Η γλυκόζη αντιδρά με υδρογόνο παρουσία καταλύτη (χρησιμοποιείται νικέλιο) σε υψηλή θερμοκρασία. Ως αποτέλεσμα της αντίδρασης, σχηματίζεται μια εξαϋδρική αλκοόλη (σορβιτόλη).

3. Ποιοτική αντίδραση στη γλυκόζη (αντίδραση γλυκόζης με υδροξείδιο του χαλκού):

Υπάρχουν πολλές ομάδες υδροξυλίου στο μόριο γλυκόζης. Για να επιβεβαιωθεί η παρουσία τους, χρησιμοποιείται αντίδραση με μεταλλικά υδροξείδια, για παράδειγμα με υδροξείδιο χαλκού, το οποίο έχει μπλε χρώμα. Για αυτό, προστίθεται υδροξείδιο χαλκού στο διάλυμα γλυκόζης. Ως αποτέλεσμα, το γλυκονικό οξύ, το οξείδιο του χαλκού (Ι) και το νερό σχηματίζονται και το διάλυμα μετατρέπεται από μπλε σε κόκκινο, επειδή το οξείδιο του χαλκού (Ι) είναι κόκκινο.

4. Ποιοτική αντίδραση του "καθρέφτη αργύρου" - η αντίδραση γλυκόζης με διάλυμα αμμωνίας οξειδίου του αργύρου (Ι):

Υπάρχει μια ομάδα αλδεΰδης στο μόριο γλυκόζης. Επομένως, όταν θερμαίνεται με διάλυμα αμμωνίας οξείδιο του αργύρου οξειδώνεται και δίνει μια αντίδραση «ασημένιου καθρέφτη».

Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται γλυκονικό οξύ και άργυρος, που καθιζάνουν. Εάν η αντίδραση πραγματοποιείται σε δοχείο με καθαρά και λεία τοιχώματα, τότε ο άργυρος εναποτίθεται σε αυτά με τη μορφή λεπτής μεμβράνης, σχηματίζοντας μια επιφάνεια καθρέφτη. Με την παραμικρή μόλυνση, το ασήμι απελευθερώνεται ως γκρίζο χαλαρό ίζημα..

Έτσι, η γλυκόζη έχει αναγεννητικές ιδιότητες επειδή αποκαθιστά τον Αγ2O και Cu (OH)2.

5. στο ανθρώπινο σώμα, η γλυκόζη υφίσταται σύνθετους βιοχημικούς μετασχηματισμούς:

Ως αποτέλεσμα σύνθετων βιοχημικών μετασχηματισμών, σχηματίζεται διοξείδιο του άνθρακα και νερό, ενώ απελευθερώνεται ενέργεια 2800 kJ ανά 1 mole γλυκόζης.

6. η γλυκόζη δεν εισάγει ορισμένες από τις αντιδράσεις που είναι χαρακτηριστικές των αλδεϋδών, για παράδειγμα, με όξινο θειώδες νάτριο.

Εφαρμογή γλυκόζης:

Η γλυκόζη χρησιμοποιείται σε διάφορες βιομηχανίες και νοικοκυριά:

- στην ιατρική ως φάρμακο, για την παρασκευή φαρμακευτικών σκευασμάτων κ.λπ.

- στη βιομηχανία τροφίμων κατά το ψήσιμο ψωμιού, καθώς και στην παραγωγή συμπυκνωμένου γάλακτος και παγωτού, στην επιχείρηση ζαχαροπλαστικής για την παρασκευή μαρμελάδας, καραμέλας, μελόψωμο κ.λπ. ·

- στη γεωργία στη μελισσοκομία για τη διατροφή των μελισσών ·

- στη βιομηχανία κλωστοϋφαντουργίας για βαφή και εκτύπωση σχεδίων ·

- στη χημική βιομηχανία ως αρχικό προϊόν για την παραγωγή ασκορβικών και γλυκονικών οξέων, για τη σύνθεση ορισμένων παραγώγων σακχάρου κ.λπ.

- στην παραγωγή καθρεφτών και διακοσμήσεων χριστουγεννιάτικων δέντρων (ασημί) ·

- στη μικροβιολογική βιομηχανία ως θρεπτικό μέσο για την παραγωγή ζύμης ζωοτροφών ·

- κατά την παρασκευή τροφίμων και ζωοτροφών, χρησιμοποιούνται οι διεργασίες ζύμωσης γαλακτικού οξέος, αλκοόλ και βουτυρικού οξέος.

Ποια τρόφιμα περιέχουν γλυκόζη

Ο χημικός τύπος της γλυκόζης είναι C6H12O6 και ένα άλλο όνομα είναι η ζάχαρη σταφυλιών. Αυτός ο μονοσακχαρίτης είναι ο πιο άφθονος υδατάνθρακας. Σε ελεύθερη μορφή, εμφανίζεται ως ολιγοσακχαρίτης σε ζάχαρη από ζαχαροκάλαμο και γάλακτος, ή ως πολυσακχαρίτης όπως άμυλο, γλυκογόνο, κυτταρίνη και δεξτράνη. Για να ρυθμίσετε την ποσότητα υδατανθράκων στο σώμα σας, αρκεί να γνωρίζετε ποια τρόφιμα περιέχουν γλυκόζη.

Λήψη και χρήση γλυκόζης

Ο A. Butlerov ήταν ο πρώτος που έλαβε γλυκόζη το 1861: τότε οι επιστήμονες ήξεραν ήδη ποια προϊόντα περιείχαν γλυκόζη και υπέθεσαν ότι περιείχε κάποιες χρήσιμες ιδιότητες. Σήμερα η γλυκόζη λαμβάνεται με υδρόλυση καλαμποκιού και αμύλου πατάτας με οξέα. Στη φύση, η γλυκόζη σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης σε διάφορα μέρη του φυτού. Σε έναν ζωντανό οργανισμό, υφίσταται σύνθετους μετασχηματισμούς, ως αποτέλεσμα των οποίων λαμβάνεται διοξείδιο του άνθρακα και νερό. Αυτή η απλούστερη χημική αντίδραση συνοδεύεται από την απελευθέρωση ενέργειας, η οποία επιτρέπει στα σώματα να κινούνται..

Λόγω του γεγονότος ότι η γλυκόζη απορροφάται εύκολα από τον οργανισμό, χρησιμοποιείται στην ιατρική ως μέσο ενίσχυσης του ανοσοποιητικού συστήματος. Η γλυκόζη μπορεί να είναι μέρος ουσιών που αντικαθιστούν το αίμα και έχουν καταπραϋντική επίδραση στο σοκ.

Ωστόσο, η γλυκόζη είναι πιο δημοφιλής στα είδη ζαχαροπλαστικής. Με τη συμμετοχή της, γίνονται μαρμελάδα, καραμέλα, μελόψωμο και πολλά άλλα.

Ποια τρόφιμα περιέχουν γλυκόζη, είναι σημαντικό να γνωρίζετε επίσης επειδή εμπλέκεται σε διαδικασίες ζύμωσης. Κατά τη ζύμωση λάχανου, αγγουριών και γάλακτος, ξεκινά η ζύμωση γαλακτικού οξέος, η οποία μπορεί να χαλάσει το προϊόν. Ωστόσο, η ζύμωση της γλυκόζης μπορεί επίσης να είναι μια ευεργετική διαδικασία, όπως στην παρασκευή μπύρας.

Ποια τρόφιμα περιέχουν γλυκόζη

Το άλλο του όνομα - ζάχαρη σταφυλιού - πήρε γλυκόζη λόγω του προϊόντος όπου είναι πιο άφθονο - σταφύλια. Επιπλέον, είναι πλούσια σε:

  • κεράσι και γλυκό κεράσι
  • σμέουρα και φράουλες
  • δαμάσκηνο;
  • καρπούζι;
  • μπανάνες
  • κολοκύθι;
  • Λευκό λάχανο;
  • καρότο;
  • πατάτες;
  • δημητριακά και δημητριακά.

Μια μέτρια ποσότητα γλυκόζης βρίσκεται στο μέλι, αλλά εκεί αναμιγνύεται με φρουκτόζη..

Υπάρχουν πολλές πληροφορίες σχετικά με το ποια τρόφιμα είναι πλούσια σε ζάχαρη σταφυλιών. Το πιο ενδιαφέρον όμως είναι ότι το ανθρώπινο αίμα και οι μύες μπορούν επίσης να το παράγουν. Η υψηλή συγκέντρωση γλυκόζης στο αίμα οδηγεί σε έντονη παραγωγή ινσουλίνης, η οποία με τη σειρά της μειώνει το επίπεδο γλυκόζης. Ωστόσο, η υπερβολική έκκριση αυτού του μονοσακχαρίτη μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη σακχαρώδους διαβήτη. Αυτός είναι ένας άλλος λόγος για τον οποίο αξίζει να γνωρίζετε ποια τροφή περιέχει την περισσότερη γλυκόζη..

Η γλυκόζη είναι ένας εκπρόσωπος των μονοσακχαριτών, της δομής, των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων, εφαρμογής.

Γλυκόζη Γ6Η12ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ6 - ένας μονοσακχαρίτης που δεν υδρολύει για να σχηματίσει απλούστερους υδατάνθρακες.

Όπως μπορεί να φανεί από τον συντακτικό τύπο, η γλυκόζη είναι τόσο πολυυδρική αλκοόλη όσο και αλδεϋδη, δηλαδή αλδεϋδη αλκοόλη. Σε υδατικά διαλύματα, η γλυκόζη μπορεί να λάβει κυκλική μορφή.

Φυσικές ιδιότητες

Η γλυκόζη είναι μια άχρωμη κρυσταλλική ουσία με γλυκιά γεύση, εύκολα διαλυτή στο νερό. Λιγότερο γλυκό σε σύγκριση με τη ζάχαρη τεύτλων.

Χημικές ιδιότητες

Η γλυκόζη έχει χημικές ιδιότητες παρόμοιες με τις αλκοόλες και τις αλδεϋδες. Επιπλέον, έχει ορισμένες συγκεκριμένες ιδιότητες..

1. Η γλυκόζη είναι μια πολυυδρική αλκοόλη.

Γλυκόζη με Cu (OH)2 δίνει ένα μπλε διάλυμα (γλυκονικό χαλκό)

2. Γλυκόζη - αλδεΰδη.

α) Αντιδρά με διάλυμα αμμωνίας με οξείδιο αργύρου για να σχηματίσει έναν καθρέφτη αργύρου:

β) Με υδροξείδιο χαλκού δίνει ένα κόκκινο ίζημα Cu2Ο

γ) Μειώθηκε με υδρογόνο για να σχηματίσει εξαϋδρική αλκοόλη (σορβιτόλη)

α) Αλκοολική ζύμωση (για την απόκτηση αλκοολούχων ποτών)

β) Ζύμωση γαλακτικού οξέος (ξινό γάλα, λαχανικά τουρσί)

Εφαρμογή, τιμή

Η γλυκόζη παράγεται σε φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης. Τα ζώα το παίρνουν από τα τρόφιμα. Η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας στους ζωντανούς οργανισμούς. Η γλυκόζη είναι ένα πολύτιμο θρεπτικό προϊόν. Χρησιμοποιείται στη ζαχαροπλαστική, στην ιατρική ως τονωτικό, για την απόκτηση αλκοόλ, βιταμίνης C κ.λπ..

Αμυλο. Όντας στη φύση, υδρόλυση αμύλου, εφαρμογή.

Άμυλο (C6ΗδέκαΟπέντε)ν - άμορφη λευκή σκόνη, άγευστη και άοσμη, ελάχιστα διαλυτή στο νερό, σε ζεστό νερό σχηματίζει κολλοειδές διάλυμα (πάστα). Τα μακρομόρια αμύλου κατασκευάζονται από μεγάλο αριθμό υπολειμμάτων α-γλυκόζης. Το άμυλο αποτελείται από δύο κλάσματα: αμυλόζη και αμυλοπηκτίνη. Η αμυλόζη έχει γραμμικά μόρια, διακλαδισμένα σε αμυλοπηκτίνη.

Βιολογικός ρόλος.

Το άμυλο είναι ένα από τα προϊόντα της φωτοσύνθεσης, το κύριο θρεπτικό απόθεμα των φυτών. Το άμυλο είναι ο κύριος υδατάνθρακας στα ανθρώπινα τρόφιμα.

Λήψη.

Το άμυλο παράγεται συνήθως από πατάτες. Για αυτό, οι πατάτες συνθλίβονται, πλένονται με νερό και αντλούνται σε μεγάλα δοχεία, όπου γίνεται η καθίζηση. Το προκύπτον άμυλο πλένεται ξανά με νερό, καθιζάνει και ξηραίνεται σε ρεύμα θερμού αέρα.

Χημικές ιδιότητες.

1. Με το ιώδιο, το άμυλο δίνει έναν μωβ χρωματισμό.

2. Άμυλο - πολυυδρική αλκοόλη.

3. Το άμυλο υδρολύεται σχετικά εύκολα σε όξινο μέσο και υπό τη δράση ενζύμων:

Ανάλογα με τις συνθήκες, η υδρόλυση αμύλου μπορεί να προχωρήσει σε βήματα, με το σχηματισμό διαφόρων ενδιάμεσων προϊόντων:

διαλυτές στο άμυλο δεξτρίνες γλυκόζη μαλτόζης

Υπάρχει σταδιακή υποβάθμιση των μακρομορίων.

Εφαρμογή αμύλου.

Το άμυλο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία ζαχαροπλαστικής (λήψη γλυκόζης και μελάσας), είναι μια πρώτη ύλη για την παραγωγή αιθυλίου, η-βουτυλο αλκοολών, ακετόνης, κιτρικού οξέος, γλυκερίνης και ούτω καθεξής. Χρησιμοποιείται στην ιατρική ως πληρωτικά (σε αλοιφές και σκόνες), ως συγκολλητικό.

Το άμυλο είναι ένα πολύτιμο θρεπτικό προϊόν. Για να διευκολυνθεί η αφομοίωσή του, τα τρόφιμα που περιέχουν άμυλο εκτίθενται σε υψηλές θερμοκρασίες, δηλαδή, οι πατάτες βράζονται, ψήνεται το ψωμί. Υπό αυτές τις συνθήκες, λαμβάνει χώρα μερική υδρόλυση αμύλου και σχηματίζονται δεξτρίνες, οι οποίες είναι διαλυτές στο νερό. Οι δεξτρίνες στον πεπτικό σωλήνα υφίστανται περαιτέρω υδρόλυση σε γλυκόζη, η οποία απορροφάται από τον οργανισμό. Η περίσσεια γλυκόζης μετατρέπεται σε γλυκογόνο (ζωικό άμυλο). Η σύνθεση γλυκογόνου είναι η ίδια με εκείνη του αμύλου, - (C6ΗδέκαΟπέντε)ν, αλλά τα μόριά του είναι πιο διακλαδισμένα.

Ημερομηνία προσθήκης: 2018-02-15; προβολές: 2600;