Представить информацию о глюкозе используя презентацию. Показать значение глюкозы в жизни человека. Объект исследования: глюкоза Метод исследования: Экспериментально - теоретический

Глюкоза (C 6 H 12 O 6 ) («виноградный сахар», декстроза) встречается в соке многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, отчего и произошло название этого вида сахара. Является шестиатомным сахаром (гексозой). Глюкоза конечный продукт гидролиза большинства дисахаридов и полисахаридов.

В крови человека и животных постоянно содержится около 0,1%глюкозы( мг. в 100мл крови).Около 70% глюкозы подвергается медленному окислению с образованием углекислого газа и воды(процесс гликолиза). В свободном виде в организме человека и животных глюкоза содержится в крови, лимфе, цереброспинальной жидкости, ткани головного мозга, в сердечной и скелетных мышцах. В моче в норме содержание глюкозы ничтожно.

В растворе глюкозы существуют линейные молекулы и молекулы циклического строения(α- глюкоза и β-глюкоза), из которых состоит кристаллическая глюкоза. В установившемся динамическом равновесии преобладает β-форма (около 63%),так как она энергетически предпочтительнее, у неё ОН-группы у первого и второго углеродных атомов по разные стороны цикла. У α-формы(около 37%) ОН-группы у тех же углеродных атомов расположены по одну сторону плоскости, поэтому она энергетически менее устойчива, чем β-форма. Доля же линейной формы в равновесии очень мала(около 0,0026%).

Белое кристаллическое вещество сладкого вкуса, хорошо растворимое в воде. Плотность г/см³ Температура плавления α-D-глюкоза: 146°C β-D-глюкоза: 150 °C

Глюкоза может существовать в виде циклов (α и β глюкозы).

В промышленности глюкозу получают гидролизом крахмала и целлюлозы. Глюкоза может восстанавливаться в шестиатомный спирт(сорбит). Как и все альдегиды, глюкоза легко окисляется. Она восстанавливает серебро из аммиачного раствора оксида серебра и медь(II) до меди(I). Глюкоза получается при фотосинтезе.

Проявляет восстановительные свойства. В частности в реакции растворов сульфата меди с глюкозой и гидроксидом натрия. При нагревании эта смесь реагирует с обесцвечением (сульфат меди сине- голубой) и образованием красного осадка оксида меди(I). Образует оксимы с гидроксиламином, озазоны с производными гидразина. Легко алкилируется и ацилируется. При окислении образует глюконовую кислоту, если воздействовать сильными окислителями на ее гликозиды и гидролизовать полученный продукт, можно получить глюкуроновую кислоту, при дальнейшем окислении образуется глюкаровая кислота.

Глико́лиз (фосфотриозный путь, или шунт Эмбдена Мейерхофа) ферментативный процесс последовательного расщепления глюкозы в клетках, сопровождающийся синтезом АТФ. Гликолиз при аэробных условиях ведёт к образованию пировиноградной кислоты (пирувата), гликолиз в анаэробных условиях ведёт к образованию молочной кислоты (лактата). Гликолиз является основным путём катаболизма глюкозы в организме животных. С 6 Н 12 О 6 +6О 2 6СО 2 +6Н 2 О+2920кДж. гликолиз

Полученный восстановлением глюкозы сорбит используется при диабете в качестве заменителя сахара. Глюкозу используют при интоксикации (например при пищевом отравлении или деятельности инфекции), вводят внутривенно струйно и капельно, т.к. она является универсальным антитоксическим средством. В микробиологической промышленности растворы глюкозы применяют как питательную среду для размножения кормовых дрожжей. В кондитерской промышленности глюкоза в составе патоки используется при изготовлении мармелада, карамели, пряников и т. п. Реакция «серебряного зеркала» глюкозы применяется при изготовлении зеркал и елочных украшений. В текстильной промышленности используется для отделки тканей.

Издавна применяется человеком для получения этилового спирта и алкогольных напитков. С 6 Н 12 О 6 2С 2 Н 5 ОН+2СО 2

Составляет основу жизнедеятельности молочнокислых бактерий и происходит при скисании молока, квашении капусты и огурцов, силосовании зеленых кормов. С 6 Н 12 О 6 2СН 3 СН СООН ОН молочная кислота

о с 6 н 12 о 6 н 3 с сн 2 2 сн 2 с он + 2 н со 2 Маслянокислое брожение – реакция брожения с преимущественным образованием масляной кислоты, которую производят многие анаэробные бактерии

О СН 2 СН СН СН СН С Н + Ag2О ОН ОН ОН ОН ОН О СН 2 СН СН СН СН С ОН + 2Ag ОН ОН ОН ОН ОН темп.NH 3 H 2 O

О СН 2 СН СН СН СН С Н +CU(ОН) 2 ОН ОН ОН ОН ОН О СН 2 СН СН СН СН С Н + 2Н 2 О ОН ОН ОН О О CU

О СН 2 СН СН СН СН С Н +2CU(ОН) 2 ОН ОН ОН ОН ОН О СН 2 СН СН СН СН С ОН + Н 2 О+2CUОН ОН ОН ОН ОН ОН темп. 2CUOH CU 2 O + H 2 O темп.

О СН 2 СН СН СН СН С Н +5СН 3 СООН ОН ОН ОН ОН ОН О СН 2 СН СН СН СН С ОН +5Н 2 О О О О О О С О С О С О С О С О СН 3 СН 3 СН 3 СН 3 СН 3 темп. (к)H 2 SO 4

O 6H C H C 6 H 12 O 6 Ca(OH) 2

(C 6 H 10 O 5 ) n + n H 2 O n C 6 H 12 O 6 темп.H 2 SO 4

Глюкоза основной продукт фотосинтеза, образуется в цикле Кальвина. В организме человека и животных глюкоза является основным и наиболее универсальным источником энергии для обеспечения метаболических процессов. Способностью усваивать глюкозу обладают все клетки организма животных. В то же время, способностью использовать другие источники энергии например, свободные жирные кислоты и глицерин, фруктозу или молочную кислоту обладают не все клетки организма, а лишь некоторые их типы. Транспорт глюкозы из внешней среды внутрь животной клетки осуществляется путём активного трансмембранного переноса с помощью особой белковой молекулы переносчика (транспортёра) гексоз.

Глюкоза в клетках может подвергаться гликолизу с целью получения энергии в виде АТФ. Первым ферментом в цепи гликолиза является гексокиназа. Активность гексокиназы клеток находится под регулирующим влиянием гормонов так, инсулин резко повышает гексокиназную активность и, следовательно, утилизацию глюкозы клетками, а глюкокортикоиды понижают гексокиназную активность. Многие отличные от глюкозы источники энергии могут быть непосредственно конвертированы в печени в глюкозу например, молочная кислота, многие свободные жирные кислоты и глицерин, или свободные аминокислоты, прежде всего, наиболее простые из них, такие, как аланин. Процесс образования глюкозы в печени из других соединений называется глюконеогенезом.

Те источники энергии, для которых не существует пути непосредственного биохимического превращения в глюкозу, могут быть использованы клетками печени для выработки АТФ и последующего энергетического обеспечения процессов глюконеогенеза, ресинтеза глюкозы из молочной кислоты, либо энергообеспечения процесса синтеза запасов полисахарида гликогена из мономеров глюкозы. Из гликогена путём простого расщепления опять-таки легко производится глюкоза.

В связи с исключительной важностью поддержания стабильного уровня глюкозы в крови, у человека и многих других животных существует сложная система гормональной регуляции параметров углеводного обмена. При окислении 1 грамма глюкозы до углекислого газа и воды выделяется 17,6 кДж энергии. Запасённая максимальная "потенциальная энергия" в молекуле глюкозы в виде степени окисления -4 атома углерода (С -4 ) может понизиться при метаболических процессах до С +4 (в молекуле CO 2 ). Её восстановление на прежний уровень могут осуществлять автотрофы.

Основной запасной гомополисахарид человека и высших животных, иногда называемый животным крахмалом; построен из остатков α-D-глюкозы. В большинстве органов и тканей гликоген является энергетическим запасным материалом только для этого органа, но гликоген печени играет важнейшую роль в поддержании постоянства концентрации глюкозы в крови в организме в целом. Особенно высокое содержание гликогена в печени(до 6-8% и выше), также в мышцах(до 2% и выше). В 100мл. крови человека содержится ~ 3мл. гликогена. Гликоген представляет из себя белый аморфный порошок, растворимый в воде, оптически активен.

Гипергликеми́я Гипергликеми́я симптом - увеличение содержания глюкозы в крови. Гипергликемия может бить вызвана поступлением больших количеств глюкозы с пищей(алиментарная гипергликемия),усилением распада гликогена в печени при тяжелой и продолжительной физической нагрузке, эмоциональном стрессе и др., увеличением образования глюкозы из жиров и белков, недостатком инсулина. лёгкая гипергликемия - 6,7-7,8 ммоль/л; средней тяжести - 7,8-14 ммоль/л; тяжёлая - свыше 14 ммоль/л; свыше 16,5 ммоль/л развивается прекома; свыше 55,5ммоль/л – кома(угрожающее жизни состояние, характеризующееся полной утратой сознания).

Полидипсия жажда, особенно чрезмерная жажда Полиурия частое мочеиспускание Потеря веса Усталость Затуманенное зрение Плохое заживление ран (порезы, царапины, и т. д.) Сухость во рту Сухость или зуд кожи Вялотекущие инфекции, плохо поддающиеся стандартной терапии, такие как влагалищный кандидоз или наружный отит Дыхание Куссмауля(патологическое дыхание, характеризующееся равномерными редкими дыхательными циклами, глубоким шумным вдохом и усиленным выдохом. Обычно дыхание Куссмауля наблюдается у больных с нарушенным сознанием, находящихся в крайне тяжелом состоянии.) Аритмия Кома

Гипогликемия - снижение концентрации глюкозы в крови ниже нормы. Гипогликемия обусловлена интенсивным окислением глюкозы в тканях, повышенным выделением с мочой при почечной гликозурии, а также нарушением обмена гликогена в печени и мышцах и повышенным превращением глюкозы в жиры и белки. Снижение концентрации глюкозы в крови ниже 3 ммоль/л приводит к резкому нарушению деятельности центральной нервной системы.

Са́харный диабе́т Са́харный диабе́т (лат. diabetes mellītus) группа эндокринных заболеваний, развивающихся вследствие относительного или абсолютного недостатка гормона инсулина или нарушения его взаимодействия с клетками организма, в результате чего развивается гипергликемия стойкое увеличение содержания глюкозы в крови. Заболевание характеризуется хроническим течением и нарушением всех видов обмена веществ: углеводного, жирового, белкового, минерального и водно-солевого.

Глюкоза необходима для полного «сгорания» жиров в организме, поэтому ее недостаток приводит к избыточному появлению в крови жирных кислот, что может стать причиной развития ацидоза(изменение кислотно-щелочного баланса организма в результате недостаточного выведения и окисления органических кислот) и кетоза.

Связывание рецептора с инсулином(1) запускает активацию большого количества белков (2). Например: перенос Glut-4-переносчика на плазматическую мембрану и поступление глюкозы внутрь клетки(3), синтез гликогена(4), гликолиз (5), синтез жирных кислот (6).

Работу выполнил ученик 11 «А» класса МОУ СОШ 2 г. Купино Фуников Константин Работу проверила учитель химии МОУ СОШ 2 г. Купино Гарбузова Вера Евгеньевна 2009 г.