Ominaisuudet hiilihydraatteja. Toiminnot ja ominaisuudet hiilihydraattien: pöytä

Luontoon ovat yleisiä, monet aineet, joiden merkitys voi tuskin yliarvioida. Esimerkiksi, nämä ovat hiilihydraatit. Ne ovat erittäin tärkeitä energialähteenä eläimille ja ihmisille, ja joitakin ominaisuuksia hiilihydraattien tekevät niistä välttämätön raaka-ainetta teollisuudelle.

Mikä se on?

Tämä kaikki aineet, rakenne , jota voidaan kuvata kaavalla Cn _(H2O) m. Ne ovat erittäin biologista merkitystä, on ratkaiseva rooli monien elämää eläviä olentoja.

Nimi tämän ryhmän tutkijat ovat keksiä jälkeen alustavan analyysin aineiden on tehty, että se sisältää. Sitten havaittiin, että niiden pääkomponentit ovat hiili ja vesi. Myöhemmin havaittiin, että nimike on osoittautunut erittäin tarkka, koska ominaisuudet hiilihydraatti sellainen, että suhde vedyn ja hapen atomia on täysin samanlainen kuin vedessä. Yksinkertaisesti sanottuna, on yksi happi, kaksi vetyatomia. Ensimmäistä kertaa Venäjän versio nimestä ehdotti vuonna 1844 professori K. Schmidt.

Jotkin lisäosat

Jos hieman muuttaa edellä esitetyn kaavan ääntäen «n» on suluissa, ilmaisu on hieman erilainen: Ks (H _2O) n. Ehkä se ei voisi olla paremmin ydin "hiili - vesi" nimi.

Tähän mennessä tutkijat ovat vakiinnuttaneet että on olemassa useita aineita, joilla on ominaisuutensa hiilihydraatteja, mutta ei aivan vastaa kaavaa kuvannut meitä. Ja koska ulkomaista kirjallisuutta voi usein törmännyt sana "glysidyyli", joka on nykyaikainen synonyymi 1844, mikä ei ollut aivan tarkka.

yksinkertainen luokitus

Kaikki valtava materiaalien luokka voidaan jakaa kahteen ryhmään: yksinkertaisia ja monimutkaisia glysidyyli. Mitkä ovat ominaisuuksia, hiilihydraatteja, joita esiintyy niitä? Oikeastaan, ne myös eivät ole kovin monimutkaisia:

• Yksinkertainen aineita ovat ne ryhmän, joita ei voida hydrolyysi seurauksena muodostumista muita hiilihydraatteja. Suurin ero on, että happiatomien lukumäärää niiden rakenteessa edelleen samanlainen määrä hiiliatomeja. He kutsuivat monosakkarideja.
• Näin ollen määritelmä "kompleksi" sisältää kaikki ne glysidyyli, jotka hajoavat hydrolyysillä muodostuu useita yksinkertaisia hiilihydraatteja. Tietenkin, niillä on suhde happiatomien ja hiili vaihtelevasti. He kutsuivat disakkaridi. Erittäin tärkeä rooli luonteeltaan peli on monimutkaisia hiilihydraatteja, joiden luettelo me osittain läsnä artikkelissa.

Lisäksi on olemassa toinen luokitus, jossa hiilihydraatit on jaettu kolmeen tyyppiin. Tässä he ovat:

• Monosakkarideja.
• Oligosakkarideja.
• Polysakkarideista.

Seuraavassa taulukossa hiilihydraatit varmasti auttaa sinua käsittelemään heidän suuria eroja.

mono- (Molecule 1)	oligo (<10-molekyylejä)	poly (> 10-molekyylejä)
Aldoosi, ketoosi	Se vain ei sisältää disakkarideja, trisakkarideja, ja niin edelleen. D.	On olemassa kahdenlaisia: Gomopolisaharidy. Heteropolysakkarideista. Nimestä voi ymmärtää, että sisäinen molekyylirakenne näiden kahden lajin ovat varsin erilaiset

Tietenkin meillä on lyhyt taulukko hiilihydraattien on osoitettu, mutta sen soveltamisala on yksinkertaisesti mahdotonta sovittaa kaikkia niitä erityisiä ominaisuuksia, jotka ovat ominaisia joidenkin jäsenten tämän laajan luokan. Joten analysoimme pääryhmään kukin erikseen tarkentaa joitakin ominaisuuksia yksilön, yleisin aineita. Joten, mitkä ovat hiilihydraatit luokkia?

monosakkaridit

Muista, että ne kaikki kuuluvat luokkaan kiintoaineiden, voivat helposti kulkeutua kiteinen tila. Ne ovat erittäin hygroskooppisia, hyvin veteen liukeneva siirapin muodostamiseksi. Valitse ne kiteiden muodossa, on erittäin vaikeaa. Ratkaisuja on neutraali reaktio, usein makeahko maku. Maku intensiteetti on erilainen: esimerkiksi, fruktoosi noin 3-3,5 kertaa makeampaa yleisin glukoosia.

Rakenteelliseen muotoon

Kaikki nämä aineet - yhdiste bifunktionaalisten rakenne, jonka koostumus sisältää välttämättä hiilirunko, karbonyyliryhmä ja useita hydroksyyli. Jos rooli karbonyyliryhmä toimii aldehydiryhmä, ainetta nimeltä aldoosi. Näin ollen, jos ketonin "häntä" kutsutaan ketoosi.

Koska kyseisten aineiden ovat erittäin yleisiä, ne löytyvät niin vapaa tila, ja muodossa anhydriitin muodossa. Yleensä lähes kaikki monimutkaisia hiilihydraatteja vaihtelevasti, ovat anhydridit yksinkertaisia sokereita, jotka ovat yksinkertaisesti saadaan ottamalla pois muutaman (tai yksi) vesimolekyylien (etuliite "fi" - ei).

Glukoosi on tyypillisin edustaja

Kaava kaikkein tyypillinen edustaja ryhmässä - C _{6H 12O 6.} Hyvin usein on näitä hiilihydraatteja kasvisoluissa. Se ei ole ainoastaan yleistä, mutta myös erittäin tärkeää, että elin, koska se on tärkein energianlähde hänelle (puhumme eläimillä ja ihmisillä, tietenkin). Periaatteessa nämä ovat yleisiä ominaisuuksia proteiinien, hiilihydraattien ja rasvojen kaikkien elävien organismien. Se on myös yleisesti käytetty lääke, eläinlääketieteen, teollisuus (mukaan lukien ruoka).

fysikaaliset ominaisuudet

Millaisten yleisten fysikaalisten ominaisuuksien hiilihydraattien tässä ryhmässä? Ulkonäkö - valkoinen hieno kiteitä, makeahko maku, helposti veteen liukenevia. Liukoisuus kasvaa dramaattisesti, jos reheat ratkaisu: tällä tavalla glukoosisiirappia.

Lyhyt selostus kemiallisesta rakenteesta

Jos tarkastellaan lineaarinen kaava koostumus tämä hiilihydraatti on selvästi nähtävissä yksi aldehydi ja viisi hydroksyyliryhmää. Kun aine on kiteisessä tilassa, sen molekyylit voi olla yksi kahdesta mahdollisesta muotojen (α- tai β-glukoosi). Se, että hydroksyyliryhmä on kytketty viidesosa hiiliatomiin, voidaan saattaa reagoimaan karbonyyliosaan.

Esiintyvyys luonnossa

Koska häntä suuresti viinirypälemehussa, glukoosi on usein nimitystä "rypälesokeri". Tällä nimellä se tunnetaan yhä esivanhempiemme. On kuitenkin mahdollista löytää muita makeita hedelmiä tai vihanneksia, pehmeä kasvin kudoksiin. Vuonna eläinten maailmaan, sen yleisyys ei ole pienempi: noin 0,1% meidän veren - tämä on glukoosi. Lisäksi löydät nämä hiilihydraatteja solun melkein minkä tahansa sisäelin. Mutta erityisesti paljon niitä maksassa, koska se on silloin käsittely suoritetaan glukoosin glykogeenin.

Se (kuten olemme jo todenneet) on arvokas energialähde kehomme, on osa lähes kaikki monimutkaisia hiilihydraatteja. Sekä muita yksinkertaisia hiilihydraatteja, luonteeltaan se tapahtuu sen jälkeen fotosynteesi reaktio, joka tapahtuu yksinomaan soluissa kasviorganismit:

6SO ₂ + 6H _2O klorofylli C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6D ₂ - Q

Kasvit siis suorittaa erittäin tärkeä tehtävä biosfäärin, varaamiseen energiaa, jota saadaan heidät auringosta. Ottaa huomioon teollisuuden olosuhteet, rypälesokeri muinaisista ajoista lähtien on saatu tärkkelyksen hydrolyysistä tuottaa sitä, jolloin reaktio katalyytti on väkevä rikkihappo:

(C _{6H 10O 5)} n + nH _2O H _{2SO 4,} t nC ₆ H ₁₂ O ₆

kemialliset ominaisuudet

Mitkä ovat kemiallisia ominaisuuksia hiilihydraattien tämäntyyppisen? Siinä on kaikki samat ominaisuudet, jotka ovat ominaisia puhtaasti alkoholeja ja aldehydejä. Lisäksi on olemassa joitakin erityisiä piirteitä. Ensimmäinen synteesi yksinkertaisia hiilihydraatteja (mukaan lukien glukoosi) tuotettiin lahjakkaimpien kemisti A. M. Butlerovym vuonna 1861 vuosi, ja raaka-aineena on käytetty formaldehydi, jakamalla se läsnä ollessa kalsiumhydroksidia. Tässä on kaava tämän prosessin:

6NSON -------> S6N ₁₂ O ₆

Ja nyt tarkastella joitakin ominaisuuksia kahden muun ryhmän jäsenet, luonnon merkitys, joka ei ole pienempi suuri, ja siksi niiden tutkimus biologian. Hiilihydraatit nämä lajit ovat erittäin merkittävässä asemassa jokapäiväisessä elämässämme.

fruktoosi

Kaavan tätä isomeeriä glukoosia - syys _12, O _vastaan. Kuten "kantaisä" voi olla lineaarinen ja syklisessä muodossa. Tulee kaikissa reaktioissa, jotka ovat ominaisia moniarvoisten alkoholien, mutta, siten eri glukoosista, se ei reagoi ammoniakkiliuoksessa hopeaoksidia.

riboosi

Erittäin korkeat korot riboosi ja deoksiriboosi. Jos muistat hieman biologian ohjelma, ja tiedämme hyvin, että nämä hiilihydraatit elimistössä ovat osa DNA: n ja RNA: n, jota ilman olemassaolo elämää tällä planeetalla mahdollista. Nimi "deoksiriboosi" tarkoittaa, että molekyylissä on vähintään yksi happiatomi (verrattuna normaaliin riboosi). Jotka ovat samanlaisia tässä yhteydessä glukoosia, voi myös olla lineaarinen ja syklinen rakenne.

disakkaridit

Periaatteessa näitä aineita niiden rakennetta ja toimintaa pitkälti toistuva Entisillä, mutta koska se ei ole mitään järkeä asua tässä tarkemmin. Mitkä ovat kemiallisten ominaisuuksien hiilihydraattien tässä ryhmässä? Tärkein edustajat perhe ovat sakkaroosi, maltoosi ja laktoosi. Kaikki ne voidaan kuvata kaavalla C _{12H 22} O _11, kuten myös isomeerien, mutta tämä ei poista suuret erot niiden rakenteessa. Mitkä ovat tyypillisiä monimutkaiset hiilihydraatit, luettelo ja kuvaus, jotka näet alla?

sakkaroosi

Sen molekyyli koostuu kaksi jaksoa välittömästi: yksi on kuusijäseninen (α-glukoositähde) ja toinen - viiden jäseninen (β-fruktoosi jäännös). Se yhdistää kaiken tämän rakentamisen glykosidiannoksen hydroksyyli glukoosia.

Valmistelu ja kokonaisarvo

Mukaan säilynyt historiallisia tietoja, jopa kolme vuosisataa ennen Kristusta sokeria sokeriruo'osta oppinut saada muinaisessa Intiassa. Vasta puolivälissä 19th century kävi ilmi, että paljon enemmän sakkaroosia vähemmän tätä vaivaa voidaan uuttaa sokerijuurikkaista. Joissakin lajikkeet se sisältää jopa 22% hiilihydraatista, kun ruoko sisältö voi olla enintään 26%, mutta tämä on mahdollista vain ihanteellisissa kasvuolosuhteissa ja suotuisa ilmasto.

Olemme jo todenneet, että hiilihydraatit ovat helposti veteen liukenevia. Se perustuu tähän periaatteeseen saadaan sakkaroosin, kun käytetään tätä tarkoitusta varten laitteita, diffuusorit. Mahdollisten epäpuhtauksien saostamiseksi, liuos suodatettiin suodattimien läpi, jotka sisältävät kalkki. Poistaa tuloksena olevasta liuoksesta, kalsiumhydroksidin, johdetaan tavanomaisen hiilidioksidia. Sakka suodatetaan, ja sokerisiirapin haihdutetaan erityisissä uuneissa, jolloin saatiin jo tuttu sokeria.

laktoosi

Tämä hiilihydraatti vapautuu teollisessa ympäristössä tavallisesta maidosta, johon sisältyvä ylimääräinen rasva ja hiilihydraatit. Se sisältää aineita, jotka melko paljon: esimerkiksi lehmänmaito sisältää noin 4-5,5% laktoosista maidossa naisten ja sen tilavuusosuus nousee 5,5-8,4%.

Jokainen molekyyli glysidolia koostuu tähteistä 3 ja galaktoosi-glukoosi pyranoosimuodossa, jotka muodostavat yhteyden ensimmäisen ja neljäs hiiliatomi.

Toisin kuin muut sokerit laktoosi on yksi poikkeuksellinen ominaisuus. Kyse on täydellinen puuttuminen veden imeytyminen, niin että jopa kosteassa ympäristössä, että glysiini ei kostuta. Tämä ominaisuus on laajalti käytetty lääketeollisuudessa: jos osa lääkeaineen jauheen muodossa osan tavanomaisesta sakkaroosin, on, että on välttämätöntä lisätä laktoosia. On täysin luonnollista ja vaaraton ihmiskeholle, toisin kuin monet keinotekoisia lisäaineita, jotka estävät paakkuuntumisen ja märkä. Mitä tehtäviä ja ominaisuuksia hiilihydraattien tämäntyyppisen?

Biologiset laktoosi erittäin suuri merkitys, sillä laktoosi on tärkein ravitsemuksellinen maidon komponenttia eläimiin ja ihmisiin. Kuten maltoosi, sen ominaisuudet ovat jonkin verran erilaiset.

maltoosi

Se on välituote, joka saadaan tärkkelyksen hydrolyysillä. Nimi "maltoosi" johtui siitä, että monissa vaikutuksen alaisena maltaiden (maltaan latinaksi - maltum). On yleistä paitsi kasveissa, mutta myös eläimillä. Suuria määriä, tuotetaan ruoansulatuskanavan märehtijöiden.

Kemiallinen rakenne ja ominaisuudet

Tämä hiilihydraatti molekyyli koostuu kahdesta α-glukoosi yksikköä pyranoosimuodossa, jotka on liitetty yhteen ensimmäisen ja neljännen hiiliatomia. Ulkonäöltään on väritön, valkoisia kiteitä. Maku - makeahko, hyvin vesiliukoinen.

polysakkaridit

On syytä muistaa, että kaikki polysakkaridit voidaan tarkastella siitä näkökulmasta, että ne ovat tuotteita tiivistymisen monosakkaridien. Niiden yleinen kemiallinen kaava - (C _b H ₁₀ O ₅₎ n. Tässä artikkelissa me tarkastelemme tärkkelystä, koska se on tyypillisin edustaja perheen.

tärkkelys

Se on muodostettu seurauksena fotosynteesin, suuria määriä talletettu juuret ja siemenet kasviorganismit. Mitkä ovat fysikaaliset ominaisuudet hiilihydraattien tämäntyyppisen? Ulkonäöltään on valkoista jauhetta, jonka huonosti voimakas kiteisyys, liukenematon kylmään veteen. Kuuma neste muodostaa kolloidinen rakenne (tahna, hyytelö). Ruoansulatuskanavan eläimiä, on monia entsyymejä, jotka osallistuvat sen hydrolysoitu glukoosiksi.

On runsain luonnollinen polymeeri, joka on muodostettu useista a-glukoosin tähteet. Luonnossa samaan aikaan on olemassa kaksi muotoa: amyloosia ja amshopektin. Amyloosi, joka on lineaarinen polymeeri voidaan liuottaa veteen. Molekyyli koostuu alfa-glukoosin tähteet, jotka liittyvät ensimmäisen ja neljäs hiiliatomi.

On muistettava, että tämä tärkkelys on ensimmäinen näkyvä tuote fotosynteesi kasveissa. Vehnän ja muiden viljojen se sisältää jopa 60-80%, kun taas perunoiden - vain 15-20%. Muuten puhuminen, tarkoitan tärkkelysjyvät mikroskoopilla voi tarkasti määrittää kasvilajia, koska he ovat erilaisia.

Jos hiilihydraatti on nopeasti kuumennetaan, se on valtava molekyylin nopeasti hajoavat pienempiin polysakkaridit, jotka tunnetaan dekstriinit. Ne tärkkelyksen kanssa pelkästään yleinen kemiallinen kaava (C _{6H 12O 5)} x, mutta on olemassa ero muuttujan arvo "x" on pienempi kuin arvo «n» tärkkelyksen.

Lopuksi esittelemme pöytä, joka kuvastaa paitsi pääluokkaa hiilihydraatteja, mutta myös niiden ominaisuudet.

Pääryhmät	Ominaisuuksia molekyylirakenteen	Erityisominaisuutensa hiilihydraatteja
monosakkaridit	Ne eroavat toisistaan hiiliatomien lukumäärä: Trioosifosfaatti (C 3) Tetrooseja (C4) Pentoosien (C5) Heksoosi (C6)	Värittömiä tai valkoisia kiteitä, täysin veteen liukeneva, makea maku
oligosakkaridit	Monimutkainen rakenne. Riippuen lajista, joka sisältää 2-10 jäämiä yksinkertaisia sokereita	Ulkonäkö on sama, hieman vähemmän liukoinen veteen, vähemmän makea maku
polysakkaridit	Ne koostuvat erittäin suuren määrän monosakkaridiryh-	Valkoinen jauhe, kiteinen rakenne on heikko, eivät liukene veteen, mutta on sen kyky turvota. Maku neutraali

Sitähän toiminnot ja ominaisuudet pääluokat hiilihydraatteja.