Sahharoosimolekul koosneb jääkidest
Disahhariidid on süsivesikud, mille molekulid koosnevad kahest monosahhariidijäägist, mis on omavahel seotud hüdroksüülrühmade (kaks hemiatsetaalset või ühte hematsetaalset ja ühte alkoholi) koosmõjus..
Monosahhariidijääke ühendavaid sidemeid nimetatakse glükosiidseteks.
Looduses kõige levinumate disahhariidide näide on sahharoos (peedi- või roosuhkur). Sahharoosimolekul koosneb glükoosi- ja fruktoosijääkidest, mis on omavahel seotud hemiatsetaalhüdroksüülrühmade (1 → 2) -glükosiidsideme koostoime kaudu:
Videokatse "Tõend hüdroksüülrühmade esinemise kohta sahharoosis".
Lahuses olles ei satu sahharoos "hõbedase peegli" reaktsiooni, kuna see ei ole võimeline muunduma avatud vormiks, mis sisaldab aldehüüdi rühma. Selliseid disahhariide ei ole võimalik oksüdeerida (st nad on redutseerivad ained) ja neid nimetatakse mitte-redutseerivateks suhkruteks..
Videokatse "Sahharoosi vähendamise võime puudumine".
On disahhariide, mille molekulides on vaba hemiatsetaalhüdroksüül, selliste suhkrute vesilahustes on tasakaal avatud ja tsükliliste molekulide vormide vahel. Need disahhariidid oksüdeeruvad kergesti, s.t. redutseerivad, näiteks maltoos.
Maltoosis on glükoosijäägid seotud (1 → 4) -glükosiidsidemega.
Disahhariide iseloomustab hüdrolüüsireaktsioon (happelises keskkonnas või ensüümide toimel), mille tulemusena moodustuvad monosahhariidid: Hüdrolüüsi käigus jagunevad erinevad disahhariidid nende koostisosadeks monosahhariidideks nende omavaheliste sidemete purunemise tõttu (glükosiidsidemed):
Seega on disahhariidide hüdrolüüsi reaktsioon vastupidine nende moodustumise protsessile monosahhariididest.
Videokatse "Sahharoosi happeline hüdrolüüs".
Teiste oligosahhariidide ja polüsahhariidide molekulid on ehitatud vastavalt disahhariidide tüübile. Tärklise ja tselluloosi kõige olulisemate looduslike polüsahhariidide struktuuri ja omadusi käsitletakse VI osa "Suure molekulmassiga ühendid" punktis 6.2, jaotises 6.2.1, jaotises 6.2.2.
X ja M ja mina
Bioorgaaniline keemia
Oligosahhariidid. Sahharoos.
Oligosahhariidid on teatud tüüpi polüsahhariidid.
Oligosahhariidid on süsivesikud, mis koosnevad mitmest monosahhariidijäägist (kreeka keelest ὀλίγος - vähe).
Tavaliselt sisaldavad nende molekulid 2 kuni 10 monosahhariidi jääki ja nende molekulmass on suhteliselt madal.
Oligosahhariididest on kõige levinumad disahhariidid ja trisahhariidid.
Disahhariidid
Disahhariidmolekulid koosnevad kahest monosahhariidijäägist. Disahhariidide üldvalem on tavaliselt C12H22Oüksteist.
| Maltoos + H2O = D-glükoos + D-glükoos |
| Tsellobioos + H2O = D-glükoos + D-glükoos |
| Laktoos + H2O = D-glükoos + D-galaktoos |
| Sahharoos + H2O = D-glükoos + D-fruktoos |
Monosahhariidijääkide sidemete tüübid.
Monosahhariidide jääke seostatakse kahte tüüpi:
1. Esimesel juhul on seos ühe monosahhariidi glükosiidse OH-rühma ja teise monosahhariidi mis tahes alkoholi OH-rühma vahel. Seega osaleb üks kahest disahhariidi glükosiidsest OH-rühmast eetrisideme moodustamises kahe monosahhariidi jäägi vahel, samas kui teine glükosiidne rühm jääb vabaks. Seda saab kasutada uute sidemete moodustamiseks, milles disahhariid võib toimida redutseerijana. Sellise sidemega monosahhariide nimetatakse redutseerivateks. Redutseerivaid disahhariide esindavad maltoos, tsellobioos, laktoos.
2. Teisel juhul on ühendus mõlema monosahhariidi glükosiidsete OH-rühmade vahel. Seega on disahhariidi mõlemad glükosiidsed rühmad juba eetersideme moodustamises selle moodustavate monosahhariidide kahe jäägi vahel. Sellises disahhariidis pole vabu glükosiidseid rühmi. Seetõttu ei saa see regenereerivaid omadusi näidata. Seda tüüpi sidemetega monosahhariide nimetatakse mitte-redutseerivateks. Selle rühma kõige olulisemad esindajad on sahharoos ja trehaloos.
Maltoos
Maltoos, linnasesuhkur (lat. Maltum - linnased) on tärklise lagunemise põhitoode ensüümi beeta-amülaasi toimel, mida eritab süljenääre ja mis sisaldub ka linnases, s.t. idandatud ja seejärel kuivatatud ja purustatud teraviljades.
Maltoosimolekul koosneb kahest glükoosijäägist.
Maltoosi maitse on kolm korda vähem magus kui sahharoosil.
Maltoosi leidub suures koguses idandatud odra-, rukki- ja muude teraviljade terades (linnastes); leidub ka paljude taimede tomatites, õietolmus ja nektaris.
Inimese organism imendub maltoosi kergesti. Maltoosi lagunemine kaheks glükoosijäägiks toimub ensüümi alfa-glükosidaasi ehk maltaasi toimel, mis sisaldub loomade ja inimeste seedemahlades, idandatud teraviljas, vormides ja pärmis..
Selle ensüümi geneetiliselt määratud puudumine inimese soole limaskestas põhjustab kaasasündinud maltoositalumatust - tõsist haigust, mis nõuab toidust maltoosi, tärklise ja glükogeeni kõrvaldamist või maltaasiensüümi lisamist toidule.
Laktoos
Laktoos (piimasuhkur) sisaldub piimas (4–5%) ja see saadakse juustutööstuses piimakuust pärast kohupiima eraldamist..
Laktoosimolekul sisaldab glükoosi ja galaktoosi molekulide jääke, mis on seotud (1–4) glükosiidsidemega.
Paljudel inimestel olev laktoos ei ima laktoosi ja põhjustab seedetrakti häireid, sealhulgas kõhulahtisust, valu ja puhitus, iiveldust ja oksendamist pärast piimatoodete tarbimist. Nendel inimestel puudub ensüümi laktaas või see toodab ebapiisavas koguses.
Laktaasi eesmärk on lagundada laktoos selle osadeks, glükoosiks ja galaktoosiks, mille seejärel peensool peab adsorbeerima. Ebapiisava laktaasifunktsiooniga jääb laktoos soolestikku selle algsel kujul ja seob vett, mis põhjustab kõhulahtisust. Lisaks põhjustavad soolebakterid piimasuhkru käärimist, mille tulemuseks on puhitus..
Sahharoos
Sahharoos ehk peedisuhkur, roosuhkur, igapäevaelus lihtsalt suhkur - oligosahhariidide rühma disahhariid.
Sahharoosimolekul koosneb kahest monosahhariidist - α-glükoosist ja β-fruktoosist.
Sahharoosil puuduvad vabad glükosiidsed OH rühmad, mistõttu redutseerivad omadused puuduvad..
Sahharoos on looduslikult esinev disahhariid ja seda leidub paljudes puuviljades, puuviljades ja marjades. Sahharoosisisaldus on eriti kõrge suhkrupeedis (kuni 28% kuivainest) ja suhkruroos, mida kasutatakse söödava suhkru tööstuslikuks tootmiseks..
Trisahhariidid
Trisahhariidid (alates kolm: kolm, sahhhar: suhkur) - orgaanilised ühendid, üks süsivesikute rühmadest; on oligosahhariidide erijuhtum.
Trisahhariidmolekulid koosnevad kolmest monosahhariidijäägist, mis on üksteisega seotud hüdroksüülrühmade vastastikmõjul.
Trisahhariidide üldvalem on tavaliselt C18H36O18.
Trisahhariidid võivad üksteisest erineda monosahhariidide struktuuri ja järjestuse järgi ahelas, rõngaste suuruses (viieliikmeline furanoos või kuueliikmeline püranoos), glükosiidikeskuste konfiguratsioonis ja glükosüüljääkide liitumisaladel aglükoonidele. See on kümnete tuhandete võimalike trisahhariidide isomeeride ilmnemise põhjus.
Trisahhariidide näited:
- Raffinoos - koosneb D-galaktoosi, D-glükoosi ja D-fruktoosi jäänustest;
- Melitsütoos - koosneb kahest D-glükoosijäägist ja ühest D-fruktoosijäägist;
- Maltotrioos - koosneb kolmest D-maltoosi jäägist.
Süsivesikud
| Süsivesikud (suhkrud) on sarnase struktuuriga orgaanilised ühendid, millest enamiku koostis peegeldab valemit Cx(H2O)y, kus x, y ≥ 3. |
Erandiks on desoksüriboos, mille valem on CviisHkümmeO4 (üks hapniku aatom vähem kui riboos).
Süsivesikute klassifikatsioon
Struktuursete seoste arvu järgi
- Monosahhariidid - sisaldavad ühte struktuurilist seost.
- Oligosahhariidid - sisaldavad 2 kuni 10 struktuuriüksust (disahhariidid, trisahhariidid jne).
- Polüsahhariidid - sisaldavad n struktuuriüksust.
Mõned olulised süsivesikud:
| Monosahhariidid | Disahhariidid | Polüsahhariidid |
| Glükoos C6H12Umbes6 Desoksüriboos CviisHkümmeUmbes4 | Sahharoos C12H22Umbesüksteist Tsellobioos C12H22Umbesüksteist | Tselluloos (C6HkümmeUmbesviis)n Tärklis (C6HkümmeUmbesviis)n |
Süsinikuaatomite arvu järgi molekulis
- Pentoos - sisaldab 5 süsinikuaatomit.
- Heksoosid - sisaldavad 6 süsinikuaatomit.
- Jne.
Rõnga suurus molekuli tsüklilises vormis
- Püranoos - moodustage kuueliikmeline ring.
- Furanoos - sisaldab viieliikmelist rõngast.
Kõigile süsivesikutele ühised keemilised omadused
1. Põlemine
Kõik süsivesikud põlevad süsinikdioksiidiks ja veeks.
| Näiteks glükoosi põlemisel tekivad vesi ja süsinikdioksiid. |
2. Koostoime kontsentreeritud väävelhappega
Kontsentreeritud väävelhape eemaldab süsivesikutest vee, moodustades nii süsinik C ("söestunud") ja vee.
| Näiteks kui kontsentreeritud väävelhape toimib glükoosile, tekivad süsinik ja vesi |
Monosahhariidid
| Monosahhariidid on heterofunktsionaalsed ühendid, nende molekulid hõlmavad ühte karbonüülrühma (aldehüüd- või ketoonrühma) ja mitut hüdroksüülrühma. |
Monosahhariidid on oligosahhariidide ja polüsahhariidide struktuuriüksused.
Tähtsamad monosahhariidid
| Nimi ja valem | Glükoos C6H12O6 | Fruktoos C6H12O6 | Riboos C6H12O6 |
| Struktuurivalem | |||
| Klassifikatsioon |
|
|
|
Glükoos
Glükoos on aldehüüdalkohol (aldoos).
See sisaldab kuut süsinikuaatomit, ühte aldehüüdi ja viit hüdroksüülrühma.
Glükoos esineb lahustes mitte ainult lineaarsel kujul, vaid ka tsüklilistes vormides (alfa ja beeta), mis on püranoos (sisaldab kuut lüli):
| α-glükoos | β-glükoos |
Glükoosi keemilised omadused
Glükoosi vesilahus
Glükoosi vesilahuses on dünaamiline tasakaal kahe tsüklilise vormi - α ja β ning lineaarse vormi vahel:
Kvalitatiivne reaktsioon mitmehüdroksüülsete alkoholide korral: reaktsioon värskelt sadestunud vask (II) hüdroksiidiga
Kui äsja sadestunud vask (II) hüdroksiid reageerib glükoosiga (ja teiste monosahhariididega), lahustub hüdroksiid siniseks kompleksiks.
Reaktsioonid karbonüülrühmaga - CH = O
Glükoosil on aldehüüdidele iseloomulikud omadused.
- Hõbedane peegelreaktsioon
- Kuumutamisel reageerib vask (II) hüdroksiidiga. Kui glükoos interakteerub vask (II) hüdroksiidiga, moodustub vase (I) oksiidi punastest tellistest sade:
- Oksüdeerimine broomiveega. Kui glükoos oksüdeeritakse broomiveega, moodustub glükoonhape:
- Samuti võib glükoosi oksüdeerida kloori, bertholleti soola, lämmastikhappega.
| Kontsentreeritud lämmastikhape oksüdeerib lisaks aldehüüdirühmale ka süsinikuahela teises otsas asuvat hüdroksüülrühma. |
- Katalüütiline hüdrogeenimine. Kui glükoos reageerib vesinikuga, redutseeritakse karbonüülrühm alkohoolseks hüdroksüülrühmaks, moodustub heksahüdraatne alkohol - sorbitool:
- Glükoosi kääritamine. Fermentatsioon on biokeemiline protsess, mis põhineb orgaaniliste ühendite redoksmuundamisel anaeroobsetes tingimustes.
Alkohoolne kääritamine. Glükoosi alkohoolsel kääritamisel tekib alkohol ja süsinikdioksiid:
Piimhappe kääritamine. Glükoosi alkohoolsel kääritamisel tekib alkohol ja süsinikdioksiid:
Võihappe kääritamine. Glükoosi alkohoolsel kääritamisel tekib alkohol ja süsinikdioksiid:
- Glükoosestrite moodustumine (iseloomulik glükoosi tsüklilisele vormile).
Glükoos on võimeline moodustama eetreid ja estreid.
Kõige kergemini asendatav hemiatsetaal (glükosiidne) hüdroksüül.
Näiteks interakteerub a-D-glükoos metanooliga.
See moodustab glükoosmonometüüleetri (a-O-metüül-D-glükosiid):
| Glükooseetreid nimetatakse glükosiidideks. |
Raskemates tingimustes (näiteks CH3-I) alküülimine on võimalik ka teistel ülejäänud hüdroksüülrühmadel.
Monosahhariidid on võimelised moodustama estreid nii mineraal- kui ka karboksüülhapetega.
| Näiteks reageerib β-D-glükoos äädikhappe anhüdriidiga suhtega 1: 5, moodustades glükoosipentaatsetaadi (β-pentaatsetüül-D-glükoos): |
Glükoosi saamine
Tärklise hüdrolüüs
Hapete juuresolekul hüdrolüüsitakse tärklist:
Süntees formaldehüüdist
Esmalt uuris reaktsiooni A.M. Butlerov. Süntees toimub kaltsiumhüdroksiidi manulusel:
Fotosüntees
Taimedes tekivad süsivesikud CO fotosünteesi teel2 ja H2TEAVE:
Fruktoos
| Fruktoos on glükoosi struktuurne isomeer. See on ketoonalkohol (ketoos): see võib esineda ka tsüklilistes vormides (furanoos). |
See sisaldab kuut süsinikuaatomit, ühte ketoonrühma ja viit hüdroksürühma..
| Fruktoos | α-D-fruktoos | β-D-fruktoos |
Fruktoos on vees kergesti lahustuv kristalne aine, magusam kui glükoos.
Leidub vabas vormis mesi ja puuviljad.
Fruktoosi keemilised omadused on seotud ketooni ja viie hüdroksüülrühma olemasoluga.
Fruktoosi hüdrogeenimisel tekib ka sorbitool.
Disahhariidid
| Disahhariidid on süsivesikud, mille molekulid koosnevad kahest monosahhariidijäägist, mis on omavahel ühendatud hüdroksüülrühmade (kaks hemiatsetaalset või ühte hematsetaalset ja ühte alkohoolset) interaktsiooni kaudu.. |
Sahharoos (peedi- või roosuhkur) C12H22Umbesüksteist
Sahharoosimolekul koosneb üksteisega seotud α-glükoosi ja β-fruktoosi jääkidest:
Sahharoosimolekulis on glükoosi glükosiidne süsinikuaatom seotud hapnikusilla moodustumise tõttu fruktoosiga, seetõttu ei moodusta sahharoos avatud (aldehüüd) vormi.
| Seetõttu ei satu sahharoos aldehüüdirühma reaktsiooni - kuumutamisel hõbeoksiidi ammoniaagilahusega vaskhüdroksiidiga. Selliseid disahhariide nimetatakse mitte-redutseerivateks, s.t. ei ole võimeline oksüdeeruma. |
Sahharoos hüdrolüüsitakse hapestatud veega. See toodab glükoosi ja fruktoosi:
Maltoos C12H22Umbesüksteist
See on kahest a-glükoosijäägist koosnev disahhariid, see on tärklise hüdrolüüsi vaheühend.
| Maltoos on redutseeriv disahhariid (üks tsüklilistest üksustest võib avaneda aldehüüdide rühma) ja aldehüüdidele iseloomulikud reaktsioonid. |
Maltoosi hüdrolüüsil tekib glükoos.
Polüsahhariidid
See on kahest a-glükoosijäägist koosnev disahhariid, see on tärklise hüdrolüüsi vaheühend.
| Polüsahhariidid on looduslikud suure molekulmassiga süsivesikud, mille makromolekulid koosnevad monosahhariidijääkidest. |
Peamised esindajad - tärklis ja tselluloos - on ehitatud ühe monosahhariidi - glükoosi - jäänustest.
Tärklisel ja tselluloosil on sama molekulivalem: (C6HkümmeOviis)n, kuid täiesti erinevad omadused.
Selle põhjuseks on nende ruumilise struktuuri iseärasused..
Tärklis koosneb α-glükoosijääkidest ja tselluloos β-glükoosist, mis on ruumilised isomeerid ja erinevad ainult ühe hüdroksüülrühma positsiooni poolest:
Tärklis
Tärklis on polüsahhariid, mis on ehitatud tsüklilistest a-glükoosijääkidest.
See sisaldab:
- amüloos (tärklisetera sisemine osa) - 10-20%
- amülopektiin (tärkliseterakest) - 80–90%
Amüloosi ahel sisaldab 200 - 1000 a-glükoosijääki (keskmine molekulmass 160 000) ja hargnemata struktuuriga.
Amülopektiin on hargnenud struktuuriga ja palju suurema molekulmassiga kui amüloos.
Tärklise omadused
- Tärklise hüdrolüüs: happelises keskkonnas keetmisel hüdrolüüsitakse tärklist järjestikku:
Tärklise täieliku hüdrolüüsi registreerimine ilma vaheetappideta:
- Tärklis ei anna "hõbedase peegli" reaktsiooni ega vähenda vase (II) hüdroksiidi.
- Kvalitatiivne reaktsioon tärklisele: sinine värvimine joodilahusega.
Tselluloos
Tselluloos (kiud) on kõige rikkalikum taimne polüsahhariid. Tselluloosahelad on ehitatud β-glükoosijääkidest ja neil on lineaarne struktuur.
Tselluloosi omadused
- Estrite moodustumine lämmastik- ja äädikhapetega.
Tselluloosi nitraatimine.
Kuna tselluloosiüksus sisaldab 3 hüdroksüülrühma, võib tselluloosi nitreerimine lämmastikhappe liiaga põhjustada tselluloostrinitraadi, mis on püroksüliini lõhkeaine:
Tselluloosi atsüülimine.
Äädikanhüdriidi (lihtsustatud äädikhape) toimel tselluloosil toimub esterdamisreaktsioon ja reaktsioonis on võimalik osaleda 1, 2 ja 3 OH rühmal.
Selgub, tselluloosatsetaat - atsetaatkiud.
- Tselluloosi hüdrolüüs.
Tselluloos, nagu tärklis, võib happelises keskkonnas hüdrolüüsuda, mille tulemuseks on ka glükoos. Kuid protsess on palju raskem.
Sahharoosimolekul koosneb jääkidest
Disahhariidid
Struktuur
Disahhariidid koosnevad kahest glükosiidsidemega seotud monosahhariidijäägist. Neid võib pidada O-glükosiidideks, milles aglükoon on monosahhariidi jääk.
Glükosiidsideme moodustamiseks on kaks võimalust:
1) ühe monosahhariidi glükosiidhüdroksüüli ja teise monosahhariidi alkohoolse hüdroksüülrühma tõttu;
2) mõlema monosahhariidi glükosiidsete hüdroksüülide tõttu.
Esimese meetodiga moodustatud disahhariid sisaldab vaba glükosiidhüdroksüüli, säilitab võime tsüklo-okso-tautomerismiks ja omab redutseerivaid omadusi.
Teise meetodiga moodustatud disahhariid ei sisalda vaba glükosiidhüdroksüüli. See disahhariid ei ole võimeline tsüklo-okso-tautomerismiks ja ei redutseeri.
Looduses leitakse väike arv disahhariide vabas vormis. Neist olulisemad on maltoos, tsellobioos, laktoos ja sahharoos..
Maltoosi leidub linnases ja see tekib tärklise mittetäielikul hüdrolüüsil. Maltoosimolekul koosneb kahest püranoosi kujul olevast D-glükoosijäägist. Nendevaheline glükosiidne side tekib tänu ühe monosahhariidi -konfiguratsioonis olevale glükosiidhüdroksüülile ja teise monosahhariidi 4. positsioonis olevale hüdroksüülrühmale.
Maltoos on redutseeriv disahhariid. Ta on võimeline tautomerismiks ja tal on - ja anomeere.
Tsellobioos on tselluloosi mittetäieliku hüdrolüüsi produkt. Tsellobioosi molekul koosneb kahest D-glükoosijäägist, mis on ühendatud -1,4-glükosiidsidemega. Tsellobioos - redutseeriv disahhariid.
Maltoosi ja tsellobioosi erinevus seisneb glükosiidsideme konfiguratsioonis, mis kajastub nende konformatsioonilises struktuuris. Maltoosis olev glükosiidside on aksiaalses asendis, tsellobioosis ekvatoriaalne. Nende disahhariidide konformatsiooniline struktuur on tselluloosi makromolekulide lineaarse struktuuri ja amüloosi (tärklise) spiraalse struktuuri peamine põhjus, mille struktuuri elemendid need on.
Laktoosi leidub piimas (4-5%). Laktoosimolekul koosneb D-galaktoosi ja D-glükoosi jääkidest, mis on seotud 1,4-glükosiidsidemega. Laktoos on redutseeriv disahhariid.
Suhkrut leidub suhkruroos, suhkrupeedis, taimemahlades ja puuviljades. See koosneb D-glükoosi ja D-fruktoosi jääkidest, mis on seotud glükosiidhüdroksüülidega. Sahharoosi koostises on D-glükoos püranoosi kujul ja D-fruktoos furanoosi kujul. Sahharoos on mitte-redutseeriv disahhariid.
Keemilised omadused
Disahhariidid osalevad enamikus monosahhariididele iseloomulikes reaktsioonides: nad moodustavad eetreid ja estreid, glükosiide, karbonüülrühma derivaate. Redutseerivad disahhariidid oksüdeeritakse glükobioonhapeteks. Disahhariidides olev glükosiidne side lõhustatakse hapete ja ensüümide vesilahuste toimel. Disahhariidid on lahjendatud leeliselahustes stabiilsed. Ensüümid toimivad valikuliselt, lõhustades ainult - või ainult -glükosiidsideme.
Reaktsioonide järjestus - oksüdeerumine, metüülimine, hüdrolüüs, võimaldab teil tuvastada disahhariidi struktuuri.
Oksüdeerimine võimaldab määrata, milline monosahhariidi jääk on redutseerivas otsas. Metüülimine ja hüdrolüüs annavad teavet glükosiidsideme positsiooni ja monosahhariidühikute tsükli suuruse kohta. Glükosiidsideme ( või ) konfiguratsiooni saab määrata ensümaatilise hüdrolüüsi teel.
11) polüsahhariidid. Klassifikatsioon. Bioloogiline roll. + 12) homopolüsahhariidid: tärklis (amüloos, amülopektiin), glükogeen, tselluloos. Struktuur, keemilised omadused, bioloogiline roll.
Vastavalt nende funktsionaalsele otstarbele võib homopolüsahhariide jagada kahte rühma: struktuursed ja varulised polüsahhariidid. Oluline struktuurne homopolüsahhariid on tselluloos ja peamised reservvarud on glükogeen ja tärklis (vastavalt loomadel ja taimedel).
Paljude polüsahhariidide kohta terviklike andmete puudumise tõttu on range klassifitseerimine keemilise struktuuri või bioloogilise rolli järgi võimatu. Seetõttu nimetatakse polüsahhariide enamasti isolatsiooni allikate järgi, hoolimata sellest, et sama polüsahhariidi võib saada täiesti erinevatest allikatest.
Tärklis, nagu märgitud, on taimeorganismide peamine varumaterjal. Seda leidub väikestes kogustes lehtedes, kuid see koguneb peamiselt seemnetesse (teraviljaterad, nagu nisu, riis, mais, sisaldavad tärklist kuni 70%), samuti sibulates, mugulates ja taime varte südamikus, kus selle sisaldus ulatub 30% -ni.
Tärklis on 2 homopolüsahhariidi segu: lineaarne - amüloos ja hargnenud - amülopektiin, mille üldvalem (C6HkümmeUmbesviis)n. Amüloosi sisaldus tärklises on reeglina 10-30%, amülopektiin - 70-90%. Tärklise polüsahhariidid ehitatakse amüloosi ja amülopektiini lineaarsetes ahelates α-1-> 4-sidemetega seotud D-glükoosijääkidest ja amülopektiini hargnemispunktides ahelate α-1-> 6-sidemetega:
Niisiis on ainus tärklise osa monosahhariid D-glükoos. Amüloosi molekulis on lineaarselt seotud umbes 1000 glükoosijääki; amülopektiini molekuli üksikud sektsioonid koosnevad 20-30 sellisest üksusest. Praegu on amülopektiini molekulis α-1-> 4-sidemetega üksikute ahelate üldtunnustatud "hargnenud" struktuur (joonis 5.3).
On teada, et amüloos ei anna vees tõelist lahust. Amüloosi ahel vees moodustab hüdreeritud mitselle. Amüloos muutub joodi lisamisel lahuses siniseks. Amülopektiin annab ka mitsellaarse lahuse, kuid mitsellide kuju on mõnevõrra erinev. Polüsahhariid-amülopektiin värvitakse punakasvioletse värvusega joodiga.
Tärklise molekulmass on 10 5 –10 7 Da. Tärklise osalise happelise hüdrolüüsiga moodustuvad väiksema polümerisatsiooniastmega polüsahhariidid - dekstriinid, täieliku hüdrolüüsiga - glükoos.
Joonis: 5.3 Tärklise struktuur: a - iseloomuliku spiraalse struktuuriga amüloos; b - amülopektiin, mis moodustab harunemispunktides 1-6 tüüpi sidemeid.
Joonis: 5.4. Üksiku saidi (a) ja kogu molekuli (b) glükogeeni struktuur (vastavalt Mayerile). Valged ringid - glükoosijäägid, mis on seotud a-1,4-sidemega; mustad ringid - glükoosijäägid, mis on kinnitatud a-1,6-sidemega; R on redutseeriv lõpprühm. Sisemised ahelad ehk oksad on lõigud harupunktide vahel. Välimised ahelad ehk oksad algavad harunemispunktist ja lõpevad mitte-redutseeriva glükoosijäägiga.
Inimeste jaoks on tärklis oluline toidusüsivesik; selle sisaldus jahus on 75–80%, kartulis - 25%.
Glükogeen on kõrgemate loomade ja inimeste peamine reservpolüsahhariid, mis on ehitatud D-glükoosijääkidest. Glükogeeni nagu tärklise empiiriline valem (C6HkümmeUmbesviis)n. Glükogeeni leidub peaaegu kõigis loomade ja inimeste organites ja kudedes; kõige rohkem leidub maksas ja lihastes. Glükogeeni molekulmass on 10 5 –10 8 Da ja rohkem. Selle molekul on ehitatud hargnevatest polüglükosiidahelatest, milles glükoosijäägid on seotud α-1-> 4-glükosiidsidemetega. Hargnemispunktides on α-1–> 6-glükosiidsidemed. Struktuurilt on glükogeen amülopektiini lähedal. Glükogeeni molekulis eristatakse sisemisi harusid - lõigud perifeersest harust osutavad ahela mitt redutseerivale otsale (joonis 5.4).
Glükogeeni iseloomustab hargnenud struktuur kui amülopektiin; glükogeeni molekuli lineaarsed segmendid hõlmavad 11-18 a-D-glükopüranoosi jääki.
Hüdrolüüsi käigus lagundatakse glükogeen, nagu tärklis, kõigepealt dekstriinide, seejärel maltoosi ja lõpuks glükoosi moodustamiseks.
Aminohapete struktuur, nomenklatuur, stereoisomeeria. Aminohapete klassifikatsioon: keemiline (radikaali ja selles sisalduvate asendajate olemuse, radikaalide polaarsuse järgi) ja bioloogiline.
Stereoisomeeria. Aminohapete ehitamise põhimõte, see tähendab kahe erineva funktsionaalse rühma, radikaali ja vesiniku aatomi olemasolu samal süsiniku aatomil, määrab juba alfa süsiniku aatomi kiraalsuse. Erandiks on kõige lihtsam aminohape glütsiin H2N-CH2-COOH, millel puudub süsivesinikradikaal R ja vastavalt kiraalne keskus. Aminohapete suhteline konfiguratsioon määratakse hüdroksühappe võtme abil, nagu hüdroksühapetes, vastavalt konfiguratsioonistandardile - glütseraldehüüdile. Vasakpoolse aminorühma (nagu OH-rühm L-glütseriin-aldehüüdis) standardprojektsiooni Fischeri valemi asukoht vastab L-konfiguratsioonile, paremal - kiraalse süsinikuaatomi D-konfiguratsioonile. R, S-märgistussüsteemi kohaselt on kõigi L-seeria aminohapete süsinikuaatomil S- ja D-seeriatel on R-konfiguratsioon (erandiks on tsüsteiin).
Enamik aminohappeid sisaldab molekulis ühte asümmeetrilist süsinikuaatomit ja eksisteerib kahe optiliselt aktiivse enantiomeerina ja ühe optiliselt mitteaktiivse ratsemaatina. Peaaegu kõik looduslikud aminohapped kuuluvad L-seeriasse.
Isoleutsiin, treoniin, 4-hüdroksüproliin - sisaldavad molekulis kahte kiraalset keskust. Need aminohapped võivad esineda nelja diastereomeerina, mis on kaks enantiomeeride paari, millest igaüks moodustab ratsemaadi. Nendest neljast stereoisomeerist kasutatakse inimese kehas valkude ehitamiseks ainult ühte..
Kõigil looduslikult esinevatel aminohapetel on ühine omadus - amfoteerilisus (kreeka päritolu amfoterosest - kahepoolne), s.t. iga aminohape sisaldab vähemalt ühte happelist ja ühte aluselist rühma. Α-aminohapete struktuuri üldtüüpi võib esitada järgmiselt:
Nagu üldvalemist näha, erinevad aminohapped üksteisest radikaali R keemilise olemuse poolest, mis esindab a-süsinikuaatomiga seotud aminohappemolekuli aatomite rühma ja ei osale valgusünteesi käigus peptiidsideme moodustamises. Peaaegu kõik a-amino- ja a-karboksüülrühmad osalevad valgumolekuli peptiidsidemete moodustamises, kaotades samas vabadele aminohapetele omased happe-aluse omadused. Seetõttu on valgumolekulide struktuuri ja funktsiooni kõik erinevad omadused seotud aminohappe radikaalide keemilise olemuse ja füüsikalis-keemiliste omadustega. Just tänu neile on valkudel mitmeid ainulaadseid funktsioone, mis ei ole iseloomulikud teistele biopolümeeridele ja millel on keemiline identiteet..
Aminohapete klassifikatsioon on välja töötatud radikaalide keemilise struktuuri põhjal, ehkki on pakutud muid põhimõtteid. On aromaatseid ja alifaatseid aminohappeid, samuti väävli- või hüdroksüülrühmi sisaldavaid aminohappeid. Sageli põhineb klassifikatsioon aminohappe laengu laadil. Kui radikaal on neutraalne (sellised aminohapped sisaldavad ainult ühte amino- ja ühte karboksüülrühma), siis nimetatakse neid neutraalseteks aminohapeteks. Kui aminohape sisaldab liiga palju amino- või karboksüülrühmi, siis nimetatakse seda vastavalt aluseliseks või happeliseks aminohappeks..
Aminohapete tänapäevane ratsionaalne klassifikatsioon põhineb radikaalide (R-rühmad) polaarsusel, s.t. nende võime suhelda veega füsioloogiliste pH väärtuste juures (pH 7,0 lähedal). Aminohappeid on 5 klassi, mis sisaldavad järgmisi radikaale: 1) mittepolaarne (hüdrofoobne); 2) polaarne (hüdrofiilne); 3) aromaatne (enamasti mittepolaarne); 4) negatiivselt laetud ja 5) positiivselt laetud. Esitatud aminohapete klassifikatsioon (tabel 1.3) sisaldab sise- ja väliskirjanduses omandatud aminohapete nimetusi, lühendatud inglis- ja venekeelseid tähistusi ning ühetähelisi sümboleid, samuti isoelektrilise punkti (pI) ja molekulmassi (M) väärtusi. Valgu molekuli kõigi 20 aminohappe struktuurivalemid on toodud eraldi..
14) Alfa aminohapete happe-aluse omadused. Isoelektrilise oleku ja isoelektrilise punkti mõiste, aminohapete elektroforeetiline eraldamine. Selgitage glütsiini, lüsiini, glutamiinhappe näidet.
Keemia. 10. klass
Tunni kokkuvõte
Keemia, 10. klass
Õppetund number 10. Süsivesikud. Glükoos. Oligosahhariidid. Sahharoos
Teemas käsitletud teemade loetelu: õppetund on pühendatud süsivesikute, nende struktuuri iseärasuste uurimisele. Arvesse võetakse funktsionaalsete rühmade mõju süsivesikute omadustele. Esitatakse glükoosi ja sahharoosi keemiliste omaduste tunnus. Selgitas süsivesikute bioloogilist rolli ja nende kasutusvaldkondi.
Alküülimine - eetrite moodustumise reaktsioon vesinikuaatomi asendamise tagajärjel hüdroksüülrühma süsivesinikradikaaliga.
Atsüülimine on estrite moodustumise reaktsioon alkoholide, sealhulgas mitmehüdroksüülsete, vastastikmõju tagajärjel hapete või happeanhüdriididega.
Võihappe kääritamine on võihappebakterite toimel glükoosi muundamine võihappeks. Sellega kaasneb süsinikdioksiidi ja vesiniku eraldumine.
Piimhappe kääritamine - piimhappebakterite toimel glükoosi muundamine piimhappeks.
Alkohoolne kääritamine - pärmi toimel glükoosi lagunemine etüülalkoholi ja süsinikdioksiidi moodustumisel.
Glükoos on koostise C monosahhariid6H12Umbes6, koosneb 6 süsinikuaatomist, 5 hüdroksüülrühmast ja aldehüüdrühmast. See võib eksisteerida nii lineaarsete kui ka tsükliliste molekulidena. See siseneb oksüdeerumise, redutseerimise, atsüülimise, alküülimise reaktsioonidesse, toimub piimhappe, alkohoolse ja võihappe fermentatsioon.
Tärklis on polüsahhariid, mis koosneb a-glükoosijääkidest.
Laktoos või piimasuhkur - disahhariid C12H22Umbesüksteist, mis koosneb glükoosi- ja galaktoosijääkidest, läbib hüdrolüüsi, võib oksüdeerida sahhariinhapeteks.
Monosahhariidid - süsivesikud, mis ei läbi hüdrolüüsi, koosnevad 3-10 süsinikuaatomist, võivad moodustada ühe tsükliga tsüklilisi molekule (glükoos, fruktoos, riboos).
Redutseerimata süsivesikud - süsivesikud, mis ei sisalda aldehüüdirühma ega ole võimelised redutseerimisreaktsioonideks (fruktoos, sahharoos, tärklis).
Oligosahhariidid - süsivesikud, mis moodustuvad hüdrolüüsil 2–10 monosahhariidimolekulist (sahharoos, laktoos).
Polüsahhariidid on süsivesikud, mis moodustuvad hüdrolüüsi käigus mitmekümnest sadadesse tuhandetesse monosahhariidmolekulidesse (tselluloos, tärklis).
Riboos on monosahhariid, kuulub pentooside hulka. Lineaarne molekul sisaldab aldehüüdi rühma. Moodustab viieliikmelise tsükli. Osa RNA-st.
Sahharoos on disahhariid, mis koosneb a-glükoosi ja β-fruktoosi jääkidest. Viitab mitte-redutseerivatele süsivesikutele, kuna see ei sisalda aldehüüdi rühma ega suuda redutseerida vask (II) hüdroksiidi ühevalentseks vaskoksiidiks ja hõbeda hüdroksiidi ammoniaagi lahuses sisalduvaks hõbedaks. See on mitmealuseline alkohol. Läbib hüdrolüüsi.
Süsivesikud - hapnikku sisaldavad orgaanilised ühendid, mis sisaldavad karbonüüli ja mitut hüdroksüülrühma.
Fruktoos on kompositsiooni C monosahhariid6H12Umbes6, viitab ketoosile. See võib eksisteerida nii lineaarse molekulina kui ka moodustada viieliikmelise tsükli.
Tselluloos on polüsahhariid, mis koosneb β-glükoosijääkidest.
Põhikirjandus: Rudzitis, G. E., Feldman, F. G. keemia. 10. klass. Algtase; õpik / G.E. Rudzitis, F.G, Feldman - M.: Haridus, 2018. - 224 lk..
Lisakirjandus:
1. Rjabov, M.A. Keemia probleemide, harjutuste ja testide kogumine. G.E. õpikute juurde Rudzitis, F.G. Feldman “Keemia. 10. klass "ja" Keemia. 11. klass ": õpik / M.А. Rjabov. - M.: eksam. - 2013. - 256 s.
2. Rudzitis, G.E. Keemia. 10. klass: õpik haridusorganisatsioonidele. Kõrgem tase / G.E. Rudzitis, F.G. Feldman. - M.: Haridus. - 2018. - 352 s.
Avatud elektroonilised ressursid:
- Teabeallikatele juurdepääsu üks aken [elektrooniline ressurss]. M. 2005 - 2018. URL: http://window.edu.ru/ (juurdepääsu kuupäev: 01.06.2018).
SÕLTUMATU ÕPPE TEOREETILINE MATERJAL
Süsivesikute mõiste, nende klassifikatsioon
Süsivesikud on hapnikku sisaldavad orgaanilised ühendid, mis sisaldavad karbonüülrühma ja mitut hüdroksüülrühma ning vastavad tavaliselt üldvalemile CP(H2TEAVE)t. Süsivesikute hulka kuuluvad glükoos, fruktoos, riboos, sahharoos, laktoos, tärklis, tselluloos ja teised. Süsivesikud võivad esineda lineaarsete või tsükliliste molekulidena. Süsivesikuid, mille molekulid võivad moodustada ainult ühe tsükli, nimetatakse monosahhariidideks (glükoos, fruktoos, riboos). Kui süsivesikute molekul laguneb hüdrolüüsi käigus mitmeks (kahest kümneks monosahhariidiks), nimetatakse neid oligosahhariidideks (sahharoos, laktoos). Süsivesikuid, mis hüdrolüüsi käigus moodustavad kümneid, sadu või rohkem monosahhariide, nimetatakse polüsahhariidideks (tärklis, tselluloos).
Monosahhariidid
Monosahhariidmolekulil võib olla kaks kuni kümme süsinikuaatomit. Kõigil monosahhariididel on -oosi lõpp. Nimi näitab kõigepealt süsinikuaatomite arvu ja seejärel lisatakse lõpp: trioos, tetroos, pentoos, heksoos.
Elusorganismide jaoks on kõige olulisemad pentoos ja heksoos. Aldehüüdrühmaga monosahhariide nimetatakse aldoosideks (näiteks glükoosiks) ja ketorühma sisaldavaid ketoosideks (näiteks fruktoosiks). Süsinikuaatomite numeratsioon aldoosides algab aldehüüdirühma aatomist ja ketoosis - karbonüülrühmale lähimast äärmuslikust aatomist.
Looduses on kõige rohkem monosahhariide glükoos. Seda leidub magusates marjades ja puuviljades. Mesi sisaldab ka palju glükoosi.
Glükoos kuulub heksooside rühma, kuna see sisaldab kuut süsinikuaatomit. Glükoosimolekulid võivad olla nii lineaarsed (D-glükoos, aldoos) kui ka tsüklilised (a ja β-glükoos). Lineaarne glükoosimolekul sisaldab aldehüüdi rühma. Üldvalem C6H12Umbes6 võib nimetada glükoosiks ja fruktoosiks.
Fruktoos kuulub ketoosi ja moodustub viieliikmeline tsükkel. See on glükoosi isomeer. Fruktoos, nagu glükoos, võib eksisteerida lineaarsete ja tsükliliste molekulidena, sõltuvalt asendajate asendist teisel süsinikuaatomil, eristatakse α- ja β-fruktoosi.
Glükoos on värvitu kristalne aine. See lahustub vees hästi ja on magusa maitsega. Asjaolu, et glükoosimolekul sisaldab aldehüüdirühma, tõestab “hõbepeegli” reaktsiooni. Fruktoosiga see reaktsioon ei toimi. Üks mool glükoosi reageerib viie mooliga äädikhappega, moodustades estri, mis tõendab viie hüdroksüülrühma olemasolu glükoosimolekulis. Seda reaktsiooni nimetatakse atsüülimiseks. Kui külma korral lisatakse glükoosilahusele vasksulfaadi ja leelise lahuseid, siis moodustub sade asemel erksinine värv. See reaktsioon tõestab, et glükoos on mitmehüdroksüülne alkohol. Aldehüüdirühma olemasolu tõttu glükoosimolekulis ei saa see mitte ainult "hõbedase peegli" reaktsioonis osaleda, vaid ka redutseerida vase (II) hüdroksiidi monovalentseks oksiidiks. Vesinik nikkelkatalüsaatori manulusel redutseerib glükoosi sorbitooliks, kuue alkoholiga alkoholiks. Reaktsioonides madalamate alkoholide happelises keskkonnas või metüüljodiidiga leeliselises keskkonnas osalevad eetrite moodustumisel hüdroksüülrühmad - toimub alküülimisreaktsioon.
Glükoos satub fermentatsioonireaktsioonidesse sõltuvalt tingimustest erinevate toodete moodustumisel. Piimhappebakterite mõjul muundatakse glükoos piimhappeks - seda protsessi nimetatakse "piimhappe fermentatsiooniks". Seda kasutatakse kääritatud piimatoodete valmistamiseks. Pärmi juuresolekul läbib glükoos alkohoolse fermentatsiooni. Seda tüüpi kääritamist kasutatakse alkohoolsete jookide, samuti pärmitaina valmistamisel. Selles protsessis tekib lisaks alkoholile ka süsinikdioksiid, mis muudab taina kohevaks. Glükoosi fermentatsioon, mille tulemusena moodustub võihape, toimub spetsiaalsete võihappebakterite mõjul. Seda tüüpi kääritamist kasutatakse võihappe tootmiseks, mille estreid kasutatakse laialdaselt parfümeerias. Aga kui võihappebakterid satuvad toidusse, võivad need põhjustada mädanemist..
Üks fotosünteesi produkt, mis toimub roheliste taimede osalusel, on glükoos. Inimeste ja loomade jaoks on glükoos ainevahetusprotsesside peamine energiaallikas. Loomaorganismides akumuleerub glükoos glükogeeni kujul (glükoosijääkidest moodustuv polüsahhariid). Taimedes muundatakse glükoos tärkliseks (a-glükoosijääkidest koosnev polüsahhariid). Kõrgemate taimede rakuseinad on ehitatud tselluloosist (β-glükoosijääkidest koosnev polüsahhariid).
Inimese veri sisaldab umbes 0,1% glükoosi. See kontsentratsioon on keha energiaga varustamiseks piisav. Kuid haigusega, mida nimetatakse "suhkurtõveks", glükoos ei lagune, selle kontsentratsioon veres võib ulatuda 12% -ni, mis põhjustab tõsiseid häireid kogu organismi töös.
In vitro võib glükoosi saada formaldehüüdist kaltsiumhüdroksiidi manulusel. Esimest korda viis selle sünteesi Aleksander Mihhailovitš Butlerov 1861. aastal. Tööstuses saadakse glükoos tärklise hüdrolüüsil väävelhappe toimel.
Kõige tavalisem disahhariid on sahharoos. Looduses leidub seda suures koguses peedis ja suhkruroos. Sahharoosimolekul koosneb a-glükoosi ja β-fruktoosi jääkidest.
Sahharoos on värvitu kristalne aine, mis lahustub vees kergesti, kaks korda magusam kui glükoos. Sulamistemperatuur on 160 ° C. Sahharoosi ja vaskhüdroksiidi reageerimise tulemusena ilmub erksinine värv, mis on iseloomulik mitmehüdroksilistele alkoholidele, kuid lahuse kuumutamisel punast sadet ei teki, mis näitab aldehüüdirühma puudumist. Mineraalhapete juuresolekul kuumutamisel sahharoos hüdrolüüsib, lagunedes α-glükoosiks ja β-fruktoosiks. Kui lubjapiima suspensioonile lisatakse sahharoosilahus, siis sade lahustub. Moodustub vees lahustuv kaltsiumsahharaat. Selle reaktsiooni aluseks on suhkrupeedist ja suhkruroost sahharoosi tootmine. Kui süsinikdioksiid juhitakse läbi kaltsiumsahharaadi lahuse, moodustuvad kaltsiumkarbonaadi sade ja sahharoosilahus.
Sahharoosi kasutatakse toiduainetööstuses kondiitritoodete, konservide (keedised, konservid, kompotid) valmistamiseks..
NÄITED JA ANALÜÜS KOOLITUSMooduli ÜLESANDETE LAHENDUSTEST
1. Glükoosiga reageerimiseks vajaliku reagendi koguse arvutamine
Probleemne seisund: glükoosi atsetoäädikhappeestri saamiseks glükoosimooli kohta on vaja 5 mooli äädikhapet. Mitu grammi 35% äädikhappe lahust on vaja 10 g glükoosiga täielikuks reageerimiseks, kui reaktsioonisaaduse saagis on 75%?
Kirjutage vastus täisarvuna.
Esimene etapp: leidke glükoosi ja äädikhappe molaarmassid.
M (CH3COOH) = 2 12 + 1 16 + 4 1 = 60 (g / mol).
Teine etapp: leidke äädikhappe mass, mis reageerib 10 g glükoosiga. Selleks määrame proportsiooni:
180 g glükoosi reageerib 5 x 60 g äädikhappega;
10 g glükoosi reageerib x-ga1 g äädikhapet.
Kolmas etapp: leidke äädikhappe mass, võttes arvesse reaktsioonisaaduse saagist. Selleks määrame proportsiooni:
16,7 g äädikhapet reageerib 75% glükoosiga;
x2 g äädikhapet reageerib 100% glükoosiga.
Neljas etapp: leidke 35% äädikhappe lahuse mass, mis sisaldab 22,2 g hapet. Selleks määrame proportsiooni:
100 g lahust sisaldab 35 g hapet;
x-is3 g lahust sisaldab 22,2 g hapet.
2. Glükoosi lagundamisel keha poolt saadud energia hulga arvutamine.
Probleemi tingimus: 1 mol glükoosi jagunemisel inimkehas eraldub 200 kJ energiat. Keskkooliõpilane vajab päevas 12 500 kJ energiat. Kui suure osa päevasest energiavajadusest täidab õpilane, kes on söönud 200 g viinamarju, kui viinamarjade glükoosisisaldus on 30%? Kirjutage oma vastus kümnendikeni.
Esimene samm: leidke glükoosi molaarmass:
Teine etapp: leidke 200 g viinamarjades sisalduv glükoosimass.
Selleks korrutage viinamarjade mass 30% -ga ja jagage 100% -ga:
Kolmas etapp: leidke glükoosimoolide arv 60 g selles süsivesikus.
Selleks jagage glükoosi mass selle molaarmassiga:
Neljas etapp: leidke energiahulk, mis eraldub 0,33 mol glükoosi lagundamisel.
Selleks määrame proportsiooni:
1 mol glükoosi lagundamisel vabaneb 200 kJ energiat;
jagades 0,33 mol glükoosi, eraldub x1 kJ energia.
Viies etapp: leidke, kui suur protsent päevasest vajadusest on see energiakogus.
Selleks määrame proportsiooni:
12500 kJ on 100% päevasest vajadusest;
66 kJ on x2% päevasest vajadusest.
Ökoloogi käsiraamat
Teie planeedi tervis on teie kätes!
Sahharoosimolekul koosneb jääkidest
Disahhariidid. Kõige olulisemad disahhariidid on sahharoos, maltoos ja laktoos
Kõige olulisemad disahhariidid on sahharoos, maltoos ja laktoos. Kõik need on isomeerid ja valemiga C12H22O11, kuid nende struktuur on erinev.
Sahharoosimolekul koosneb kahest tsüklist: kuueliikmeline (a-glükoosijääk püranoosi kujul) ja viieliikmeline (β-fruktoosijääk furanoosi kujul), mis on ühendatud glükoosi glükosiidhüdroksüüliga:
Maltoosamolekul koosneb kahest püranoosi kujul olevast glükoosijäägist (vasak - α-glükoos), mis on ühendatud 1. ja 4. süsinikuaatomi kaudu:
Laktoos koosneb β-galaktoosi ja glükoosi jääkidest püranoosi kujul, mis on ühendatud 1. ja 4. süsiniku aatomi kaudu:
Kõik need ained on värvusetud magusa maitsega kristallid, mis lahustuvad vees kergesti..
Disahhariidide keemilised omadused määratakse nende struktuuri järgi. Disahhariidide hüdrolüüsimisel happelises keskkonnas või ensüümide toimel katkeb kahe tsükli vaheline side ja moodustuvad vastavad monosahhariidid, näiteks:
Seoses oksüdeerijatega jagunevad disahhariidid kahte tüüpi: redutseerivad ja mitte-redutseerivad. Esimeste hulka kuuluvad maltoos ja laktoos, mis reageerivad lihtsustatud võrrandi kohaselt hõbeoksiidi ammoniaagilahusega:
Need disahhariidid võivad ka redutseerida vask (II) hüdroksiidi vask (I) oksiidiks:
Maltoosi ja laktoosi redutseerivad omadused tulenevad asjaolust, et nende tsüklilised vormid sisaldavad glükosiidhüdroksüüli (tähistatud tärniga) ja seetõttu võivad need disahhariidid kanduda tsüklilisest vormist aldehüüdvormi, mis reageerib Ag2O ja Cu (OH) 2.
Sahharoosimolekulis ei ole glükosiidhüdroksüüli, seetõttu ei saa selle tsüklilist vormi avada ja aldehüüdvormi üle kanda. Sahharoos on mitte-redutseeriv disahhariid; seda ei oksüdeeri vask (II) hüdroksiid ja hõbeoksiidi ammoniaagi lahus.
Jaotus looduses. Kõige tavalisem disahhariid on sahharoos. See on suhkrupeedist või suhkruroost ekstraheeritud hariliku suhkru keemiline nimetus. Sahharoos on peamine toidu süsivesikute allikas.
Laktoosi leidub piimas (2–8%) ja see saadakse vadakust. Maltoosi leidub idandatud teraviljaseemnetest. Maltoos tekib ka tärklise ensümaatilise hüdrolüüsi teel.
Lisamise kuupäev: 2015-08-08; vaated: 458;
NÄE ROHKEM:
Enamik monosahhariide on värvusetud kristallilised ained, mis lahustuvad vees hästi. Iga monosahhariidmolekul sisaldab mitut hüdroksüülrühma (-OH rühm) ja ühte karbonüülrühma (-C-O-H). Paljusid monosahhariide on kristallidena lahusest väga raske eraldada, kuna need moodustavad viskoosseid lahuseid (siirupeid), mis koosnevad erinevatest isomeersetest vormidest.
Kuulsaim monosahhariid on viinamarjasuhkur ehk glükoos (kreeka keeles "glykis" - "magus"), Sb12Ob.
Glükoos
Glükoos kuulub aldehüüdalkoholide klassi - ühendid, mis sisaldavad hüdroksüül- ja aldehüüdrühmi.
Glükoosimolekulil on viis hüdroksüülrühma ja üks aldehüüdrühm. Nende rühmade olemasolu glükoosis saab tõestada reaktsiooni "hõbe peegel" abil.
Glükoosivalem antakse tavaliselt lühendatult:
* Paljud suhkrud lõpevad -iza-ga.
Selline rekord tähendab mitte ainult glükoosi, vaid ka seitset isomeerset suhkrut - alloosi, altroosi, mannoosi, guloosi, idoosi, galaktoosi, taloosi, mis erinevad "-OH" -rühmade ja vesinikuaatomite ruumilise paigutuse poolest erinevatel süsinikuaatomitel..
Võttes arvesse rühmade asukohta ruumis, on sel viisil õigemini kujutatud glükoosivalem.
Glükoos (nagu ka mõni muu selle seitsmest isomeersest suhkrust) võib eksisteerida kahe isomeerina, mille molekulid on üksteise peegelpildid.
Glükoosi olemasolu mis tahes lahuses saab kontrollida lahustuva vasksoola abil:
Leeliselises keskkonnas moodustavad vasesoolad (II-valents) erksavärvilised kompleksid glükoosiga (joonis 1). Kuumutamisel need kompleksid hävitatakse: glükoos redutseerib vase kollaseks vaskhüdroksiidiks (I-valents) CuOH, mis muutub punaseks oksiidiks Cu2O (joonised 2 ja 3).
Fruktoos
Fruktoos (puuviljasuhkur) on glükoosi suhtes isomeerne, kuid erinevalt sellest kuulub see ketoalkoholidesse - ketooni ja karbonüülrühmi sisaldavad ühendid
Leeliselises keskkonnas on selle molekulid võimelised isomeeruma glükoosiks, seetõttu vähendavad fruktoosi vesilahused vaskhüdroksiidi (II-valents) ja hõbeoksiidi Ag2O ("hõbedase peegli" reaktsioon).
Fruktoos on suhkrutest kõige magusam. Seda leidub mesi (umbes 40%), lillenektaris, mõne taime rakumahlas.
Disahhariidid
Sahharoos (peedi- või roosuhkur) С12Н22О11 kuulub disahhariidide hulka ja moodustub A-glükoosi ja B-fruktoosi seotud jääkidest. Kuid sahharoos, erinevalt monosahhariididest (A-glükoos ja B-fruktoos), ei redutseeri hõbeoksiidi ja vaskhüdroksiidi (2-valentset).
Happelises keskkonnas sahharoos hüdrolüüsitakse - see lagundab vee abil glükoosiks ja fruktoosiks. Siin on kõige lihtsam näide: magus tee tundub veelgi magusam, kui panete sinna sidruniviilu, kuigi see on muidugi samal ajal ka hapu..
Polüsahhariidid
Selle põhjuseks on sidrunhappe olemasolu, mis kiirendab sahharoosi lagunemist glükoosiks ja fruktoosiks..
Kui sahharoosi lahus segatakse vasksulfaadi lahusega ja lisatakse leelis, siis saame erksinise vasksahharoosi - aine, milles metalli aatomid on seotud süsivesikute hüdroksüülrühmadega.
Sahharoosi ühe isomeeri - maltoosi (linnasesuhkru) molekulid koosnevad kahest glükoosijäägist.
See disahhariid moodustub tärklise ensümaatilise hüdrolüüsi teel.
Piimasuhkur
Paljude imetajate piim sisaldab veel ühte sahharoosile isomeerset disahhariidi - laktoosi (piimasuhkur). Magusa maitse intensiivsuse poolest jääb laktoos oluliselt (kolm korda) alla sahharoosile.
Võtame piimasuhkru. Seda suhkrut leidub lehmapiimas (umbes 4,5%) ja inimese piimas (umbes 6,5%). Seega, kui last toidetakse kunstlikult (mitte inimese, vaid lehmapiimaga), siis tuleb sellist piima rikastada piimasuhkruga.
Piimasuhkru saamiseks vajame vadakut - hägust vedelikku, mis tekib siis, kui valk ja rasv eraldatakse piimast spetsiaalse ensüümi (laabi) toimel. Vadak sisaldab tühises koguses valke, samuti peaaegu kõiki piimasuhkrut ja mineraalsooli.
Niisiis keedame näiteks portselanist valmistatud topsis väga madalal kuumusel 400 ml piima vadakut. Sel ajal (keemise ajal) vadakusse järelejäänud valk sadestub.
Pärast valgu filtreerimist jätkake keetmist, kuni piimasuhkur kristallub. Kui olete vedeliku aurustamise lõpetanud, laske kristallidel jahtuda. Siis peate piimasuhkru eraldama.
Kui soovite saada puhtamat piimasuhkrut, peate juba saadud suhkru uuesti kuumas vees lahustama ja aurustamist korrata.
Pärast kohupiima keetmist jääb tavaliselt piimakuub.
Kuid see ei sobi kasutamiseks, kuna piimasuhkru asemel sisaldab see piimhapet..
Piimas olevad piimabakterid muudavad selle hapuks. See muudab piimasuhkru piimhappeks. Kui proovite seda aurustada, saate sama piimhappe, ainult kontsentreeritud (veevabas) olekus.
Karamell
Kui proovite suhkrut kuumutada näiteks selle temperatuurist (190 ° C) kõrgemas topsis, märkate, et suhkur hakkab järk-järgult vett kaotama ja laguneb selle koostisosadeks. See komponent on karamell. Kõik olete karamelli proovinud ja näinud rohkem kui üks kord - teate, kuidas see välja näeb - see on väga viskoosne kollakas mass, mis taheneb jahtudes väga kiiresti. Karamelli moodustumise käigus jaguneb osa sahharoosimolekulidest meile juba teadaolevateks komponentideks - glükoosiks ja fruktoosiks.
Ja nemad omakorda kaotavad vett, samuti:
Teine osa molekulidest, mis ei lagunenud glükoosiks ja fruktoosiks, satuvad kondenseerumisreaktsioonidesse, mille käigus moodustuvad värvilised tooted (C36H50O25 karamell on erepruuni värvusega)..
Mõnikord lisatakse neid aineid suhkrule värviefektide saamiseks..
Sahharoos on roosuhkur. Koosneb α-glükoosi ja β-fruktoosi jääkidest.
Disahhariidid ja polüsahhariidid
Mõlema monosahhariidi kaks hemiatsetaalset hüdroksüülrühma osalevad glükosiidsideme moodustamises. Sahharoos on kõige sagedamini madala molekulmassiga kristalne aine.
Sahharoosis ja sarnase ehitusega oligosahhariidides puuduvad vabad hemiatsetaalsed hüdroksüülrühmad, seetõttu ei anna sahharoos tautomeerseid vorme, selle lahused ei mkaroota, neil ei ole redutseerivaid omadusi..
Kõik see võimaldab sahharoosi klassifitseerida mitte-redutseerivaks disahhariidiks..
Sahharoosi leidub lehtedes, vartes, juurtes, puuviljades, marjades jne..
See on suhkrupeedi ja suhkruroo varumaterjal, sellest ka nimi.
Disahhariidide keemilised omadused
Kõigi disahhariidide kõige olulisem omadus on hüdrolüüs happelises keskkonnas.
Sahharoosi hüdrolüüsireaktsiooni nimetatakse inversiooniks ja inversioonisaadust (glükoosi ja fruktoosi segu) invertsuhkruks, samas kui saadud lahuse pöörlemismärk muutub.
Niisiis, enne hüdrolüüsi algses sahharoosilahuses on pöördenurk + 66,5 ° ja pärast hüdrolüüsi muutub pöördenurk negatiivseks (kuna glükoosi puhul α = + 52 ° ja fruktoosi puhul α = –92 °).
Mesilasmesi peamine koostisosa on invertsuhkur (tagurpidi).
Vastasel juhul ei erine disahhariidide keemilised omadused monosahhariidide omadustest.
Need on karbonüülrühma oksüdeerumine ja redutseerimine (disahhariidide redutseerimiseks) ning alkoholi (–OH) rühmadele iseloomulikud omadused.
Lisamise kuupäev: 2014-01-06; Vaatamisi: 463; Autoriõiguste rikkumine ?;
Kõige olulisemad disahhariidid on sahharoos, maltoos ja laktoos. Kõigil neil on üldvalem C12H22O11, kuid nende struktuur on erinev.
Sahharoos koosneb 2 tsüklist, mis on seotud glükosiidhüdroksiidiga:
Maltoos koosneb kahest glükoosijäägist:
Laktoos:
Kõik disahhariidid on värvusetud kristallid, maitselt magusad, vees kergesti lahustuvad.
Disahhariidide keemilised omadused.
Selle tulemusena katkeb ühendus kahe tsükli vahel ja moodustuvad monosahhariidid:
Dikariidide redutseerimine - maltoos ja laktoos.
Nad reageerivad ammoniaagilise hõbeoksiidi lahusega:
Võib redutseerida vask (II) hüdroksiidi vask (I) oksiidiks:
Redutseerimisvõime on seletatav glükosiidhüdroksüüli tsüklilise vormi ja sisaldusega.
Sahharoosis ei ole glükosiidhüdroksüüli, seetõttu ei saa tsükliline vorm avaneda ja aldehüüdi minna.
Disahhariidide kasutamine.
Kõige tavalisem disahhariid on sahharoos.
Disahhariidid. Kõige olulisemad disahhariidid on sahharoos, maltoos ja laktoos
See on süsivesikute allikas inimese toidus.
Laktoosi leidub piimas ja seda saadakse sellest.
Maltoosi leidub idandatud teraviljaseemnetes ja see tekib tärklise ensümaatilise hüdrolüüsi teel.
Lisamaterjalid teemal: Disahhariidid.
Keemiakalkulaatorid
Keemiliste elementide ühendid |
| Alkaanid, vesi, halogeenid, seebid, rasvad, hüdroksiidid; oksiidid, kloriidid, perioodilisustabeli keemiliste elementide derivaadid |
| Keemiliste elementide ühendid |
Keemia hinne 7,8,9,10,11, USE, GIA |
| Põhiteave keemia kursuse kohta eksamiteks õpetamiseks ja ettevalmistamiseks, GVE, USE, OGE, GIA |
| Keemia hinne 7,8,9,10,11, USE, GIA |
Raud ja selle ühendid. |
| Raud - perioodilise tabeli D neljanda perioodi 8. rühma element. |
| Raud ja selle ühendid. |
Boor ja selle ühendid. |
| Boor on amfoteerne ühend, millel on mitu modifikatsiooni. |
| Boor ja selle ühendid. |
Disahhariidide vähendamine
Pilet 71.
Looduslikud disahhariidid: maltoos, laktoos, sahharoos, tselluloos. Nende struktuur, tsükkel ja okso-tautomeeria ning bioloogiline tähtsus. Redutseerivad ja mittem redutseerivad disahhariidid.
Disahhariidid koosnevad kahest glükosiidsidemega seotud monosahhariidijäägist.
Neid võib pidada O-glükosiidideks, milles aglükoon on monosahhariidi jääk.
Glükosiidsideme moodustamiseks on kaks võimalust:
1) ühe monosahhariidi glükosiidhüdroksüüli ja teise monosahhariidi alkohoolse hüdroksüülrühma tõttu;
2) mõlema monosahhariidi glükosiidsete hüdroksüülide tõttu.
Esimese meetodiga moodustatud disahhariid sisaldab vaba glükosiidhüdroksüüli, säilitab võime tsüklo-okso-tautomerismiks ja omab redutseerivaid omadusi.
Teise meetodiga moodustatud disahhariid ei sisalda vaba glükosiidhüdroksüüli.
See disahhariid ei ole võimeline tsüklo-okso-tautomerismiks ja ei redutseeri.
Looduses leitakse väike arv disahhariide vabas vormis.
Neist olulisemad on maltoos, laktoos ja sahharoos.
Maltoosi leidub linnases ja see tekib tärklise mittetäielikul hüdrolüüsil. Maltoosimolekul koosneb kahest püranoosi kujul olevast D-glükoosijäägist. Nendevaheline glükosiidne side tekib tänu ühe monosahhariidi a-konfiguratsioonis olevale glükosiidsele hüdroksüülrühmale ja teise monosahhariidi 4. positsioonis olevale hüdroksüülrühmale.
Maltoos on redutseeriv disahhariid.
Ta on võimeline tautomerismiks ning tal on a- ja b-anomeerid
Laktoosi leidub piimas (4-5%). Laktoosimolekul koosneb D-galaktoosi ja D-glükoosi jääkidest, mis on seotud β-1,4-glükosiidsidemega. Laktoos on redutseeriv disahhariid.
Suhkrut leidub suhkruroos, suhkrupeedis, taimemahlades ja puuviljades.
See koosneb D-glükoosi ja D-fruktoosi jääkidest, mis on seotud glükosiidhüdroksüülidega. Sahharoosi koostises on D-glükoos püranoosi kujul ja D-fruktoos furanoosi kujul. Sahharoos on mitte-redutseeriv disahhariid.
Tselluloos on ka looduslik polümeer.
Selle makromolekulaarne koosneb paljudest glükoosimolekulide jääkidest. Valge tahke aine, vees lahustumatu, molekulil on lineaarne (polümeerne) struktuur, struktuuriüksuseks on β-glükoosijäägid [С6Н7О2 (OH) 3] n.
Polüsahhariid, kõigi kõrgemate taimede rakuseinte peamine koostisosa.
Sahharoosi seedimine algab peensoolest. Lühiajalisel kokkupuutel sülje amülaasiga ei ole olulist rolli, kuna happeline keskkond inaktiveerib selle ensüümi mao valendikus.
Peensooles sahharoos soolerakkude poolt toodetud sahharoosi ensüümi toimel, mitte valendikku eralduva, vaid raku pinnale mõjuva toimega (parietaalne seedimine)
Sahharoosi lagunemine viib glükoosi ja fruktoosi vabanemisele. Monosahhariidide tungimine läbi rakumembraanide (imendumine) toimub hõlbustatud difusiooni teel spetsiaalsete translokaaside osalusel. Glükoos imendub aktiivse transpordi kaudu ka naatriumioonide kontsentratsiooni gradiendi tõttu. See tagab selle imendumise ka madalatel kontsentratsioonidel soolestikus..
Inimese organism imendub maltoosi kergesti.
Maltoosi jagunemine kaheks glükoosijäägiks toimub ensüümi a-glükosidaasi või maltaasi toimel, mis sisaldub loomade ja inimeste seedemahlades, idandatud teraviljas, vormides ja pärmis. Selle ensüümi geneetiliselt määratud puudumine inimese soole limaskestas põhjustab kaasasündinud maltoositalumatust - tõsist haigust, mis nõuab toidust maltoosi, tärklise ja glükogeeni kõrvaldamist või maltaasiensüümi lisamist toidule.
Laktoosi bioloogiline roll on sama mis kõigil süsivesikutel.
Peensoole luumenis ensüümi laktaasi toimel hüdrolüüsitakse see glükoosiks ja galaktoosiks, mis imenduvad. Lisaks hõlbustab laktoos kaltsiumi imendumist ja on kasulike laktobatsillide arengu substraat, mis on normaalse soole mikrofloora aluseks..
(kiudained), polüsahhariid, glükoospolümeer.
Taimede rakuseintes mängivad nad armatuuri (raami) rolli, pakkudes taimekudede mehaanilist tugevust ja elastsust. Eriti palju on puidus tselluloosi - kuni 50%. Enamik loomi ei saa kiudaineid metaboliseerida, kuna seda, erinevalt tärklisest, ei lõhusta ensüüm amülaas. Taimsed (mäletsejad) omastavad seda tänu tsellulaasile, ensüümile, mida toodavad nende maos esinevad sümbiootilised mikroorganismid (Ch.
arr. tema osakonnas - arm). Tselluloos on üks levinumaid looduslikke polümeere.
Disahhariidide vähendamine
Nendes disahhariidides osaleb üks monosahhariidijääkidest hüdroksüülrühma tõttu glükosiidsideme moodustamises (kõige sagedamini C-4 juures). Disahhariidil on vaba hemiatsetaalhüdroksüülrühm, mille tulemusel säilib võime avada tsükkel.
Selliste disahhariidide redutseerivad omadused ja nende lahuste mutarotatsioon tulenevad tsüklo-okso-tautomeeriast.
Redutseerivaid disahhariide esindavad maltoos, tsellobioos, laktoos
Taastamata:
Sellesse rühma kuulub väike arv disahhariide, millest olulisim on sahharoos.
Redutseerimata disahhariidides saab nimes olev "teine" monosahhariidimolekul glükosiididele iseloomuliku järelliite, näiteks sahharoosis oleva "fruktofuranosiidi".
Disahhariidide kõige tüüpilisem reaktsioon on happe hüdrolüüs, mis põhjustab glükosiidsideme lõhustumise monosahhariidide (kõigis tautomeersetes vormides) moodustumisega..
Üldiselt sarnaneb see reaktsioon alküülglükosiidide hüdrolüüsiga
Pilet 73
Süsivesikute kääritamine, selle kasutamine.
Piimhappe kääritamine on anaeroobse süsivesikute oksüdeerimise protsess, mille lõppsaaduseks on piimhape. Nime andis toote iseloom - piimhape.
Piimhappebakterite jaoks on see peamine süsivesikute katabolismi rada ja peamine energiaallikas ATP kujul. Samuti toimub piimhappe fermentatsioon loomade kudedes hapniku puudumisel raskete koormuste korral.
Piimavalgud on piimhappebakterite suurepärane lämmastiku toiteallikas, mis lagundab piimasuhkrut, muundades selle piimhappeks, tõstes sööde happesust ja piim hüübib, moodustades tiheda homogeense trombi..
Piimhappe fermentatsiooni tüübid.
Eristage homofermentatiivset ja heteroensümaatilist piimhappe fermentatsiooni, sõltuvalt vabanenud toodetest lisaks piimhappele ja nende protsendimäärale. Erinevus seisneb ka püruvaadi saamise erinevates viisides süsivesikute lagundamisel homo- ja heteroensümaatiliste piimhappebakterite toimel.
Homofermentatiivne piimhappe fermentatsioon.
Kuna laktoosi lagunemine toimub mikroorganismi rakus, on selle metaboolse raja peamine samm glükoosi sisenemine rakku. Laktoosi viimisel väljastpoolt tsütoplasmaatilisse membraani ja mikroorganismi rakku osalevad laktoosfosfaadiks muundamisel neli valku (järjestuses: ensüüm II, III, I ja HPr).
Laktoos-6-fosfaat hüdrolüüsitakse b-fosfohaloktoktogenaasi (b-Pgal) abil selle monosahhariidkomponentideks. Seejärel kataboliseeritakse galaktoos ja glükoos tagatoosi raja ja Embden-Meyerhof-Parnassus (EMP) raja kaudu. Galaktoosi defosforüülimine on võimalik, sel juhul on see seedimatu ja eemaldatakse mikroorganismi rakust. Mõlemal juhul muundatakse glükoos ja galaktoos dihüdroksüatsetoonfosfaadiks ja glütseroolaldehüüd-3-fosfaadiks, kus kolm süsinikusuhkrut oksüdeeritakse edasi fosfoenoolpüruvaadiks ja seejärel moodustatakse laktaatdehüdrogenaasi abil piimhape.
Homofermentatiivse piimhappe kääritamise produkt on piimhape, mis moodustab vähemalt 90% kõigist kääritamisproduktidest.
Homofermentatiivsete piimhappebakterite näited: Lactobacillus casei, L. acidophilus, Streptococcus lactis.
Heterofermentatiivne piimhappe fermentatsioon. Ainult bifidobakterid moodustavad laktoosi ja glükoosi heteroensümaatilise raja kaudu. Glükoosi katabolismi ajal CO2 ei moodustu, kuna puudub algfaas, sealhulgas dekarboksüülimine.
Laktoos transporditakse permeaasi abil rakku ja hüdrolüüsitakse seejärel glükoosiks ja galaktoosiks. Aldolaas ja glükoos-6-fosfaatdehüdrogenaas puuduvad sellel liigil. Heksoosid kataboliseeritakse heksoos-monofosfaadi šundi abil fruktoos-6-fosfaat-fosfoketolaasi osalusel. Bifidobacterium'i liikide kääritamise saadused on laktaat ja atsetaat ning kahe glükoosimolekuli kääritamisel saadakse kolm atsetaatmolekuli ja kaks laktaatmolekuli. Kõrvalsaadused on: äädikhape, etanool.
Heteroensümaatiliste piimhappebakterite näited: L. fermentum, L.
Mis on sahharoos: aine määratlus, sisaldus toidus
brvis, Leuconostoc mesenteroides, Oenococcus oeni.
Piimhappe kääritamist kasutatakse piimatööstuses kalgendatud piima, kodujuustu, hapukoore, keefiri, või, acidofiilse piima ja acidophilic kohupiima, juustude, marineeritud köögiviljade, leivaküpsetiste, piimhappe valmistamiseks. Piimhappebaktereid kasutatakse laialdaselt ka sööda sileerimisel, karusnahkade tootmisel ja piimhappe tootmisel..
Nendel bakteritel on suur tähtsus köögiviljade kääritamisel, loomade sööda (taimsete ainete) sileerimisel, küpsetamisel, eriti rukkileiva valmistamisel..
Positiivseid tulemusi saadakse piimhappebakterite kasutamise uurimisel teatud tüüpi vorstide, soolatud-keedetud lihatoodete valmistamisel, samuti kergelt soolatud kala küpsemisel, et protsessi kiirendada ja anda toodetele uusi väärtuslikke omadusi (maitse, lõhn, konsistents jne)..
Piimhappebakterite kasutamine piimhappe tootmiseks, mida kasutatakse karastusjookides, on samuti tööstuslikult oluline..
Alkohoolne kääritamine (läbi pärmi ja teatud tüüpi bakterite), mille käigus püruvaat jagatakse etanooliks ja süsinikdioksiidiks.
Ühest glükoosimolekulist saadakse kaks alkoholi (etanooli) ja kaks süsinikdioksiidi molekuli. Seda tüüpi kääritamine on leiva tootmisel, pruulimisel, veinivalmistamisel ja destilleerimisel väga oluline. Kui starterkultuuris on kõrge pektiini kontsentratsioon, võib toota ka väikest kogust metanooli. Tavaliselt kasutatakse ainult üht toodet; leiva tootmisel aurustub alkohol küpsetamise ajal ja alkoholi tootmisel satub süsinikdioksiid tavaliselt atmosfääri, ehkki viimasel ajal üritatakse sellest loobuda.
Piimhappekäärimise, mille käigus püruvaat redutseeritakse piimhappeks, teostavad piimhappebakterid ja muud organismid.
Piima kääritamisel muudavad piimhappebakterid laktoosi piimhappeks, muutes piima kääritatud piimatoodeteks (jogurt, jogurt jne); piimhape annab neile toodetele hapu maitse.
Pilet 74
Pilet 75
Happe-aluse omadused, aminohapete biopolaarne struktuur. Aminohapped on orgaanilised karboksüülhapped, milles vähemalt üks süsivesinikuahela vesinikuaatomitest on asendatud aminorühmaga.
Sõltuvalt —NH2 rühma asukohast eristatakse α, β, γ jne. L-aminohapped. Praeguseks on elava maailma erinevatest objektidest leitud kuni 200 erinevat aminohapet. Inimkeha sisaldab umbes 60 erinevat aminohapet ja nende derivaate, kuid mitte kõik neist ei ole valkude osa.
Aminohapped jagunevad kahte rühma:
1. valguline (sisaldub valkudes)
Nende hulgas peamine (neid on ainult 20) ja haruldased.
Harvaesinevad valgu aminohapped (näiteks hüdroksüproliin, hüdroksülüsiin, aminolümoonhape jne) on tegelikult samade 20 aminohappe derivaadid.
Ülejäänud aminohapped ei ole seotud valkude ehitamisega; nad on rakus kas vabas vormis (metaboolsete saadustena) või kuuluvad teiste mittevalguliste ühendite hulka.
Näiteks aminohapped ornitiin ja tsitrulliin on proteogeense aminohappe arginiini moodustumise vaheühendid ja osalevad karbamiidi sünteesitsüklis; ka γ-amino-võihape on vaba ja mängib närviimpulsside edastamisel vahendajat; β-alaniin on vitamiini - pantoteenhappe osa.
mitte-proteogeenne (ei osale valkude moodustumises)
Mitte-proteogeensed aminohapped on erinevalt proteogeensetest mitmekesisemad, eriti need, mida leidub seentes, kõrgemates taimedes.
Proteinogeensed aminohapped osalevad paljude erinevate valkude konstrueerimisel, sõltumata organismi tüübist, ja mitteproteogeensed aminohapped võivad olla isegi mürgised mõne teise liigi organismile, see tähendab, et nad käituvad nagu tavalised võõrained. Näiteks taimedest eraldatud kanavaniin, dienkoolhape ja β-tsüano-alaniin on inimesele toksilised.
Disahhariidide ja polüsahhariidide keemilised omadused
19. veebruar 2018
Kui valke peetakse orgaanilisteks ühenditeks, nende struktuur ja funktsioonid on kõige mitmekesisemad, siis süsivesikud on looduses kõige levinumad..
Neid kohtame kõikjal: suhkur, tärklis, paber, puuvillane riie ning paljud muud ained ja materjalid on ehitatud disahhariididest ja polüsahhariididest. Nende ühendite keemilisi omadusi ja nende tähtsust inimese elule käsitleme oma artiklis..
Süsivesikute metabolism rakus
Sahharoos on üks olulisemaid disahhariide, mida sünteesivad sellised taimed nagu suhkruroog või suhkrupeet.
Ühend täidab energeetilist funktsiooni, kuna selle lõhenemine toob kaasa suure hulga energia vabanemise. Inimese keha rakkudes toimub sahharoosi hüdrolüüs ja see põhjustab glükoosi ja fruktoosi molekulide moodustumist:
C12H22O11 + H20 = C6H12O6 + C6H12O6
Peamised tegurid hüdrolüüsi läbiviimiseks laboratoorsetes või tööstuslikes tingimustes on kuumutamine ja vesinikioonide liig, mis täidab reaktsioonisegus katalüütilist funktsiooni..
Disahhariidi fruktoosi ja glükoosi jäägid on esitatud tsüklilises vormis ja on hapniku aatomi tõttu omavahel ühendatud. Sahharoosis puuduvad vabad aldehüüdirühmad, mistõttu sellel ei ole hõbedast peeglireaktsiooni ja süsivesikutel ei ole redutseerivaid omadusi..
Seda kinnitavad ülaltoodud disahhariidide reaktsioonide võrrandid.
Süsivesikute klassifitseerimise aluseks olid ainete keemilised omadused, nimelt hüdrolüüsireaktsioon.
Süsivesikute tüübid
Ained, mis ei lagune veega, näiteks fruktoos, mida leidub mees ja enamikus puuviljades, ning glükoos on monosahhariidid või monoosid.
Kui hüdrolüüsi käigus laguneb süsivesik kaheks kõige lihtsama suhkru molekuliks, kuulub see disahhariidile. Sellesse klassi kuuluvad sahharoos ja laktoos. Juhul kui ühest orgaanilise aine makromolekulist moodustub palju monosahhariidijääke, räägivad nad polüsahhariididest. Nende hulka kuulub tuntud taimne polümeer - tärklis, mis fotosünteesi käigus koguneb taimede lehtedesse, viljadesse ja seemnetesse..
Kitiini leidub lülijalgsete ja seenrakkude kestas.
See on süsivesik, mis erinevalt varem käsitletud ühenditest sisaldab lisaks süsiniku, hapniku ja vesiniku aatomitele ka lämmastikku. Loomade ja inimeste rakkudevahelise aine aluseks oleval hüaluroonhappel on huvitav struktuur ja reaktsioonide kulgemise tunnused, mis eristavad seda disahhariidide keemilistest omadustest. See on lineaarne polüsahhariid, mis on tegelikult üks hiiglaslik makromolekul, mis sisaldab kuni 50 000 monomeerset ühikut. Selle suurim kogus on nägemisorgani pärisnahas, kõhrkoes ja klaaskehas.
Loomne tärklis - glükogeen sünteesitakse looma- ja inimrakkudes glükoosijääkidest ning ladestub maksarakkudes energiavaruna - hepatotsüüdid.
Seotud videod
Disahhariidide keemilised omadused laktoosi näitel
Piim on esimene ja kõige olulisem toiduaine noorte imetajate jaoks: loomadele ja inimestele. Lisaks piimavalgule - kaseiin, rasv, vesi, mineraalsoolad ja vitamiinid sisaldab see süsivesikuid - laktoosi või piimasuhkrut.
Selle molekulid koosnevad monosahhariidijääkidest - glükoosist ja galaktoosist, millest kumbki sisaldab kuut süsinikuaatomit. Piima seedimise protsess seedetraktis lagundatakse laktoos monosahhariidideks.
Neid imenduvad peensoole villi kapillaarid. Kõik disahhariidide keemilised omadused toimuvad ensüümide, näiteks laktaasi, osalusel, mis kiirendab piimasuhkru hüdrolüüsi. Selle aine taseme langus, mis on seotud nii geneetilise eelsoodumusega kui ka individuaalsete omadustega (vanus, toitumisalased iseärasused), põhjustab haiguse - hüpolaktaasia.
Süsivesikute redutseerivad omadused
Laktoosimolekulid koosnevad avatud süsinikuahelate ja vabade aldehüüdikompleksidega galaktoosi- ja glükoosijääkidest.
Funktsionaalse rühma olemasolu võimaldab redutseerimisreaktsioone läbi viia näiteks vesinikuga. Selle tulemusena redutseeritakse aatomite kompleks -CHO, mis on osa glükoosist, hüdroksüülrühmaks ja heksahedaalseks alkoholiks, sorbitooliks.
Käimasolevat redutseerimisprotsessi saab väljendada võrranditega ja disahhariidide keemilistel omadustel on seega järgmine vorm:
CH2OH - (CHOH) 4 - COH + H2 = (temperatuur, katalüsaator Ni) => CH2OH - (CHOH) 4-CH2OH
Need sõltuvad sellest, milliseid glükoosi vorme süsivesikud sisaldavad: kas tsükliliselt või avatud süsiniku skeletiga.
Tähtsamad polüsahhariidid ja nende struktuursed omadused
Valge pulber, mis ei lahustu külmas vees, vaid kuumas vees, millest moodustub pasta - see on tärklis.
Selle kõrgeim sisaldus on tüüpiline riisi- ja maisiseemnetele, kartulimugulatele. Aine makromolekul koosneb tsüklilistest alfa-glükoosijääkidest. Happelises keskkonnas see hüdrolüüsub, reaktsioonivõrrand on järgmine:
(C6H10O5) n + nH2O-H2SO4 → nC6H12O6
Disahhariidide ja polüsahhariidide keemilistel omadustel on sarnasusi: nad kõik on võimelised hüdrolüüsima.
Puidu osaks olev tselluloos sisaldab monomeere - beeta-glükoosijääke.
Aine kuumutamine kontsentreeritud nitraathappega põhjustab estri - kolme pürotehnikas kasutatava tselluloosnitraadi - moodustumist.
Oma artiklis uurisime disahhariidide ja polüsahhariidide keemiliste omaduste tunnuseid ja uurisime nende jaotust looduses..
Äri
Tereftaalhape: keemilised omadused, valmistamine ja rakendused
Aromaatsete seeriate mitmealuseliste karboksüülühendite olulised esindajad on ftaalhapped, mida esindavad mõned isomeerid - orto-isomeer (otseselt ftaalhape), meta-isomeer...
Haridus
Soolade keemilised omadused ja valmistamismeetodid
Soolad - anorgaaniliste ühendite klassi kuuluvad ained, mis koosnevad anioonist (happejääk) ja katioonist (metalli aatom).
Enamasti on need eri värvi ja erineva värvusega kristallained...
Haridus
Vesinikkloriidhape: füüsikalised ja keemilised omadused, tootmine ja kasutamine
Farmatseutilises analüüsis kasutatakse kontsentreeritud vesinikkloriidhapet ja terapeutilistel eesmärkidel lahjendatut. Riiklikus farmakopöas on spetsiaalsed tabelid, millega saate...
Haridus
Dikarboksüülhapped: kirjeldus, keemilised omadused, valmistamine ja kasutamine
Dikarboksüülhapped on kahe funktsionaalse ühevalentse karboksüülrühmaga ained - COOH, mille ülesanne on määrata nende ainete põhiomadused. Nende üldvalem & n...
Haridus
Tsingi ja selle ühendite keemilised omadused
Tsink on tüüpiline metallelementide rühma esindaja ja sellel on kogu nende omaduste spekter: metalliline läige, plastilisus, elektri- ja soojusjuhtivus..
Tsingi keemilised omadused on aga mitmed...
Haridus
Lämmastikhape: keemiline valem, omadused, valmistamine ja kasutamine
Üks olulisemaid toiduaineid, mida inimesed kasutavad, on lämmastikhape.
Aine valem on HNO3, sellel on ka mitmesugused füüsikalised ja keemilised omadused, eristades...
Äri
Klooräädikhape: valmistamine ja keemilised omadused
Klooräädikhape on äädikhape, milles üks metüülrühma vesinikuaatomitest asendatakse vaba klooriaatomiga.
See saadakse äädikhappe ja...
Tervis
Mis on nikotiin? Füüsilised ja keemilised omadused. Sigarettides sisalduv nikotiin, nikotiini mõju organismile
Sigarettide suitsetamine on kahjulik ja üks raskemaid sõltuvusi. Isegi koolipoiss teab, mis on nikotiin ja milline on selle mõju organismile. See on aine, mis käib käsikäes tubakaga, mis põhjustab sõltuvust...
Sahharoosimolekul koosneb glükoosi ja fruktoosi jääkidest koos
Tervis
Kaaliumdikromaat - füüsikalised ja keemilised omadused ning kasutusala
Kaaliumdikromaat on valdavalt oranž (mõnikord punakas) paakumata kristall, mis lahustub veekeskkonnas hästi ja meenutab kuju poolest kõige peenemaid nõelu või plaate. Jne…
Uudised ja ühiskond
Vee ainulaadsed füüsikalised ja keemilised omadused
"Vannis ja vannis alati ja igal pool - igavene hiilgus veele!" - need Korney Tšukovski salmid on tuttavad lapsepõlvest.
Vett on igal pool. Vee füüsikalised ja keemilised omadused on ainulaadsed ja need pole tühjad sõnad....