Органические молекулы- углеводы Интегрированный урок по химии и биологии в 10-м классе Учителя: Андреева С.И. Забровская Т.Ю г.

Впервые термин «углеводы» предложил русский химик из Дерпта (ныне Тарту) К.Шмидт в 1844 году.

Цели урока: Дать общее понятие об углеводах, как о полифункциональных органических соединениях. Рассмотреть классификацию, строение, свойства, значение и применение этих соединений.

План урока: Содержание углеводов в клетке и их классификация; Физические свойства глюкозы, сахарозы и крахмала; Состав, строение и химические свойства углеводов; Биологические функции углеводов; их применение.

Химический состав животной клетки

Содержание углеводов в клетках В растительных клетках: в листьях, плодах, семенах или клубнях картофеля – 90% от массы сухого вещества; В животных клетках – 1-2% от массы сухого вещества.

Классификация углеводов

Группы углеводов Особенности строения молекулы Свойства углеводов МоносахаридыЧисло атомов С С3-триозы С4-тетрозы С5-пентозы С6-гексозы Бесцветны, хорошо растворимы в воде, имеют сладкий вкус. ОлигосахаридыСложные углеводы. Содержат от 2 до 10 моносахаридных остатков Хорошо растворяются в воде, имеют сладкий вкус. ПолисахаридыСложные углеводы, состоящие из большого числа мономеров- простых сахаров и их производных С увеличением числа мономерных звеньев растворимость уменьшается, исчезает сладкий вкус. Появляется способность ослизняться и набухать

Моносахариды Рибоза С 5 Н 10 О 5 Значение: Входит в состав РНК, АТФ, витаминов группы В, ферментов Дезоксирибоза С 5 Н 10 О 4 Значение: Входит в состав ДНК

Моносахариды Триозы(С3Н6О3)представитель Д-глицериновый альдегид- дигидроксиацетон. Является промежуточным продуктом в процессах дыхания и фотосинтеза, а также в других процессах углеводного обмена. Тетрозы (С4Н8О4) представитель - эритроза. В составе живых клеток встречается очень редко и преимущественно в прокариотических организмов.

Арабиноза, C 5 H 10 O 5 простой углевод (моносахарид) из группы пентоз. Бесцветные кристаллы, сладкие на вкус, растворимые в воде. Существует в двух стереоизомерных формах. Распространённость в природе: Арабиноза широко распространёна в растениях особенно в плодах. Арабиноза входит в состав многих сложных сахаров (полисахаридов) растительного происхождения, гликозидов, камедей (гуммиарабик, вишнёвый клей), слизей и сапонинов. Для некоторых бактерий арабиноза единственный источник углерода. Моносахариды

Ксилоза «древесный сахар», моносахарид из группы пентоз с эмпирической формулой C 5 H 10 O 5, принадлежит к альдозам. Содержится в эмбрионах растений в качестве эргастического вещества, а также является одним из мономеров полисахарида клеточных стенок гемицелюллозы.

Гегсозы (С 6 Н 12 О 6 ) представители глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза. Являются источником энергии, высвобождающейся в результате окисления в процессе дыхания организмов, и входят в состав разнообразных олиго- и полисахаридов, называются гексозанами. Манноза- моносахарид, изомер глюкозы. Встречается в составе различных бактериальных, растительных и животных полисахаридов, и в свободном виде в плодах цитрусовых растений. Моносахариды

Гептозы (С 7 Н 14 О 7 ) представитель манногептулоза. Встречается у растений из семейства толстянковых, в которых они играют важную роль как один из промежуточных продуктов фотосинтеза. Моносахариды

Олигосахариды Сахароза Состав: Глюкоза + фруктоза Значение: Используется в питании человека

Олигосахариды Мальтоза Состав: Глюкоза + Глюкоза Значение: Источник энергии в прорастающих зернах Лактоза Состав: Глюкоза +Галактоза Значение: Источник энергии для детенышей млекопитающих и человека

Олигосахариды Трегалоза – дисахарид, состоящий из 2-х остатков Д-глюкозы, связанных ά, ά- гликозидной связью. Главный углевод гемолимфы насекомых. Ее также обнаружили во многих водорослях и грибах и у некоторых высших растений. Трегалоза (микоза) была найдена в спорынье.

Олигосахариды Представителем трисахаридов у живых организмов является раффиноза (состоит из остатков молекул глюкозы, фруктозы и галактозы). Используется многими растениями как запасающее вещество. Вместе с сахарозой раффиноза содержится в сахарном тростнике и сахарной свекле, семенах хлопчатника.

Крахмал - полимер. Мономеры молекулы глюкозы. Значение Резервный полисахарид растительных клеток Полисахариды

Полисахариды Гликоген - содержится в тканях животных, человека, бактериях, цианобактериях; выполняет роль резервного полисахарида Целлюлоза - входит в состав клеточных стенок растительных клеток Муреин – входит в состав клеточной стенки бактерий

Полисахариды Хитин - образует покровы тела членистоногих, компонент клеточной стенки грибов

Лабораторный опыт. Физические свойства углеводов. Цель: выявить основные физические свойства различных групп углеводов. Оборудование: пробирки, стаканы с водой, спиртовка, держатели, р-р йода, крахмал, глюкоза, сахароза; микроскопы, предметные и покровные стекла, пинцеты, стеклянные палочки, картофель (срезы). Инструктивная карточка: Сравните цвет глюкозы, крахмала и сахарозы. Положите в 3 пробирки равное количество глюкозы, сахарозы и крахмала. Прилейте воду, взболтайте, наблюдайте за растворимостью в холодной воде. Подогрейте пробирки. Что наблюдаете? Растворите глюкозу, крахмал и сахарозу в холодной воде и добавьте по капле йодной настойки. Наблюдайте за изменением цвета. Сделайте вывод о качественной реакции на крахмал. Поместите немного глюкозы, затем сахарозы на предметные стекла. Сделайте микропрепараты и рассмотрите их под микроскопом. Что вы видите? Нанесите на срез картофеля каплю йода, срез посинеет. Возьмите со среза немного окрашенной мякоти, рассмотрите ее под микроскопом. Зарисуйте в таблицу.

Наблюдения и выводы оформите в виде таблицы. Свойстваглюкозасахарозакрахмал 1.Мr 2.цвет (вкус) 3.растворимость в воде (t=200С) 4.Взаимодействие с йодной настойкой 5.под микроскопом (рисунок)