Сновальникова. Н. Карпова. А

Углеводы (сахара) – органические вещества, состав которых выражается формулой Cx(H 2 O)y, где x и y > 3.

Углеводы содержатся в клетках растительных и животных организмов и по массе составляют основную часть органического вещества на Земле. Эти соединения образуются растениями в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды

Животные организмы не способны синтезировать углеводы и получают их с растительной пищей. Фотосинтез можно рассматривать как процесс восстановления СО 2 с использованием солнечной энергии. Эта энергия освобождается в животных организмах в результате метаболизма углеводов, который заключается, с химической точки зрения, в их окислении.

По способности к гидролизу углеводы делятся на простые - моносахариды и сложные - олигосахариды и полисахариды НЕКОТОРЫЕ ВАЖНЕЙШИЕ УГЛЕВОДЫ Простые (негидролизую щиеся) Сложные (гидролизующиеся) Моносахариды ОлигосахаридыПолисахариды глюкоза С 6 Н 12 О 6 фруктоза С 6 Н 12 О 6 рибоза С 5 Н 10 О 5 сахароза (дисахарид) С 12 Н 22 О 11 крахмал (С 6 Н 10 О 5 ) n целлюлоза (С 6 Н 10 О 5 ) n

Моносахариды В природе наиболее распространены моносахариды, в молекулах которых содержится пять углеродных атомов (пентозы) или шесть (гексозы). Моносахариды - гетерофункциональные соединения, в состав их молекул входит одна карбонильная группа (альдегидная или кетонная) и несколько гидроксильных. Например: Натуральный мед содержит фруктозу и глюкозу.

в результате взаимодействия карбонильной группы с одной из гидроксильных моносахариды могут существовать в двух формах: линейной (оксо-форме) и циклической (полиацетальной В растворах моносахаридов эти формы находятся в равновесии друг с другом. Например, в водном растворе глюкозы существуют следующие структуры: Циклические a- и b-формы глюкозы представляют собой пространственные изомеры, отличающиеся положением полиацетального гидроксила относительно плоскости кольца.

Глюкоза, также называемая виноградным сахаром, находится во фруктах, овощах и цветочном нектаре

Глюкоза в малых количествах присутствует в крови людей и животных

Фруктоза находится во многих фруктах.

Рибоза также в результате взаимодействия карбонильной группы с одной из гидроксильных групп может существовать в двух формах: линейной и циклической В кристаллическом состоянии моносахариды имеют циклическое строение.

Химические свойства моносахаридов обусловлены наличием в молекуле функциональных групп двух видов. Например: глюкоза как многоатомный спирт образует простые и сложные эфиры, комплексное соединение с гидроксидом меди (II), как альдегид она окисляется аммиачным раствором оксида серебра в глюконовую кислоту и восстанавливается водородом в шестиатомный спирт – сорбит. Практическое значение имеет реакция брожения - расщепление глюкозы под действием различных микроорганизмов:

а) спиртовое брожение C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 б) молочнокислое брожение C6H12O6 2CH3CH(OH)COOH (молочная кислота) Аналогично ведут себя в химических реакциях и другие моносахариды.

Дисахариды Дисахариды - это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, соединенных друг с другом за счет взаимодействия гидроксильных групп Лактоза – это дисахарид, присутствующий в молоке млекопитающих, в том числе и человека.

Примером наиболее распространенных в природе дисахаридов является сахароза (свекловичный или тростниковый сахар). Молекула сахарозы состоит из остатков глюкозы и фруктозы.

Сахарозу получают из сахарного тростника

Сахарозу также получают из сахарной свеклы.

Сахароза используется при выпечке хлеба и производстве кондитерских изделий.

мальтоза. Мальтоза, или солодовый сахар, присутствует в ячменных зернах, особенно во время их прорастания

Для дисахаридов характерна реакция гидролиза, в результате которой образуются две молекулы моносахаридов: C 12 H 22 O 11 + H 2 O 2C 6 H 12 O 6

полисахариды Крахмал Крахмалом называется смесь двух полисахаридов, построенных из остатков циклической a- глюкозы. В его состав входят: амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) % амилопектин (оболочка крахмального зерна) % Подобно амилопектину построен гликоген (животный крахмал).

Крахмал Амилоза (n= 200– 1000) (линейные цепи) Амилопектин (n= 36000) (разветвленные цепи)

Крахмал используется для приготовления желе и пудингов.

Целлюлоза Целлюлоза (клетчатка) - наиболее распространенный растительный полисахарид.

Этот биополимер обладает большой механической прочностью и выполняет роль опорного материала растений, образуя стенку растительных клеток. Используется в производстве волокон и бумаги. В большом количестве целлюлоза содержится в древесине и хлопке.

Цепи целлюлозы построены из остатков b-глюкозы и имеют линейное строение. Молекулярная масса целлюлозы - от до 2 млн. Целлюлоза относится к наиболее жесткоцепным полимерам

Применение целлюлозы

Спасибо за внимание!