Με τι αντιδρά η γλυκόζη υπό κανονικές συνθήκες; Τι είναι η γλυκόζη; Παρασκευή γλυκόζης και οι ιδιότητές της
Οι υδατάνθρακες είναι οργανικές ουσίες των οποίων τα μόρια αποτελούνται από άτομα άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου. Επιπλέον, το υδρογόνο και το οξυγόνο σε αυτά είναι στις ίδιες αναλογίες όπως στα μόρια του νερού (1:2)
Ο γενικός τύπος των υδατανθράκων είναι C n (H 2 O) m, δηλαδή φαίνεται να αποτελούνται από άνθρακα και νερό, εξ ου και το όνομα της κατηγορίας, που έχει ιστορικές ρίζες. Εμφανίστηκε με βάση την ανάλυση των πρώτων γνωστών υδρογονανθράκων. Αργότερα διαπιστώθηκε ότι υπάρχουν υδατάνθρακες στα μόρια των οποίων δεν υπάρχει αναλογία 1H: 2O, για παράδειγμα, δεοξυριβόζη - C 5 H 10 O 4. Είναι επίσης γνωστές οργανικές ενώσεις, η σύνθεση των οποίων ταιριάζει με τον γενικό τύπο που δίνεται, αλλά δεν ανήκουν στην κατηγορία των υδατανθράκων. Αυτά περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, φορμαλδεΰδη CH 2 O και οξικό οξύ CH 3 COOH.
Ωστόσο, το όνομα «υδρογονάνθρακες» έχει ριζώσει και είναι γενικά αποδεκτό για αυτές τις ουσίες.
Οι υδρογονάνθρακες, ανάλογα με την ικανότητά τους να υδρολύονται, μπορούν να χωριστούν σε τρεις κύριες ομάδες: μονο-, δι- και πολυσακχαρίτες.
Μονοσακχαρίτες- υδατάνθρακες που δεν υδρολύονται (δεν αποσυντίθενται με νερό). Με τη σειρά του, ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων άνθρακα. Οι μονοσακχαρίτες χωρίζονται σε τριόζες(τα μόρια του οποίου περιέχουν τρία άτομα άνθρακα), τετρόσες(τέσσερα άτομα), πεντόζες(πέντε), εξόζες(έξι) κ.λπ.
Στη φύση, οι μονοσακχαρίτες παρέχονται κυρίως πεντόζεςΚαι εξόζες. Οι πεντόζες περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, ριβόζη C5H10O5 και δεοξυριβόζη(ριβόζη από την οποία έχει «απομακρυνθεί» το άτομο οξυγόνου) C 5 H 10 O 4 . Αποτελούν μέρος του RNA και του DNA και καθορίζουν το πρώτο μέρος των ονομάτων των νουκλεϊκών οξέων.
Οι εξόσες που έχουν τον γενικό μοριακό τύπο C6H12O6 περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, γλυκόζη, φρουκτόζη, γαλακτόζη.
Δισακχαρίτες– υδατάνθρακες που υδρολύονται για να σχηματίσουν δύο μόρια μονοσακχαριτών, όπως οι εξόζες. Ο γενικός τύπος της συντριπτικής πλειοψηφίας των δισακχαριτών δεν είναι δύσκολο να εξαχθεί: πρέπει να "προσθέσετε" δύο τύπους εξόζης και να "αφαιρέσετε" ένα μόριο νερού από τον προκύπτον τύπο - C 12 H 22 O 10. Κατά συνέπεια, μπορούμε να γράψουμε τη γενική εξίσωση υδρόλυσης:
C 12 H 22 O 10 + H 2 O → 2C 6 H 12 O 6
Οι δισακχαρίτες περιλαμβάνουν:
1) Γ αχαρόζη(κοινή επιτραπέζια ζάχαρη), η οποία κατά την υδρόλυση σχηματίζει ένα μόριο γλυκόζης και ένα μόριο φρουκτόζης. Βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες σε ζαχαρότευτλα, ζαχαροκάλαμο (εξ ου και οι ονομασίες τεύτλα και ζαχαροκάλαμο), σφενδάμι (καναδοί πρωτοπόροι εξόρυξαν τη ζάχαρη σφενδάμου), ζαχαροφοίνικα, καλαμπόκι κ.λπ.
2) Μαλτόζη(σάκχαρο βύνης), το οποίο υδρολύεται για να σχηματίσει δύο μόρια γλυκόζης. Η μαλτόζη μπορεί να ληφθεί με υδρόλυση αμύλου υπό τη δράση των ενζύμων που περιέχονται σε σπόρους κριθαριού που έχουν φυτρώσει, αποξηρανθεί και αλεσθεί.
3)Λακτόζη(σάκχαρο γάλακτος), το οποίο υδρολύεται για να σχηματίσει μόρια γλυκόζης και γαλακτόζης. Βρίσκεται στο γάλα των θηλαστικών, έχει χαμηλή γλυκύτητα και χρησιμοποιείται ως πληρωτικό σε κουφέτα και φαρμακευτικά δισκία.
Η γλυκιά γεύση διαφορετικών μονο- και δισακχαριτών είναι διαφορετική. Έτσι, ο πιο γλυκός μονοσακχαρίτης - η φρουκτόζη - είναι 1,5 φορές πιο γλυκός από τη γλυκόζη, η οποία λαμβάνεται ως πρότυπο . Σακχαρόζη(δισακχαρίτης), με τη σειρά του, είναι 2 φορές πιο γλυκός από τη γλυκόζη και 4-5 φορές πιο γλυκός από τη λακτόζη, η οποία είναι σχεδόν άγευστη.
Πολυσακχαρίτες -άμυλο, γλυκογόνο, δεξτρίνες, κυτταρίνη κ.λπ. - υδατάνθρακες που υδρολύονται για να σχηματίσουν πολλά μόρια μονοσακχαριτών, πιο συχνά γλυκόζη.
Για να εξαγάγετε τον τύπο των πολυσακχαριτών, πρέπει να «αφαιρέσετε» ένα μόριο νερού από ένα μόριο γλυκόζης και να γράψετε μια έκφραση με τον δείκτη n: (C 6 H 10 O 5) n. Εξάλλου, λόγω της διάσπασης των μορίων του νερού σχηματίζονται στη φύση δι- και πολυσακχαρίτες.
Ο ρόλος των υδατανθράκων στη φύση και η τιμή τους στη ζωή του ανθρώπου είναι εξαιρετικά σημαντικός. Σχηματίζονται στα φυτικά κύτταρα ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης, λειτουργούν ως πηγή ενέργειας για τα ζωικά κύτταρα. Αυτό ισχύει κυρίως για τη γλυκόζη.
Πολλοί υδατάνθρακες (άμυλο, γλυκογόνο, σακχαρόζη) εκτελούν μια λειτουργία αποθήκευσης, το ρόλο ενός αποθέματος θρεπτικών συστατικών.
Τα οξέα DNA και RNA, τα οποία περιέχουν ορισμένους υδατάνθρακες (πεντόζη-ριβόζη και δεοξυριβόζη), επιτελούν τις λειτουργίες της μετάδοσης κληρονομικών πληροφοριών.
Η κυτταρίνη, το δομικό υλικό των φυτικών κυττάρων, παίζει το ρόλο ενός πλαισίου για τις μεμβράνες αυτών των κυττάρων. Ένας άλλος πολυσακχαρίτης - χιτίνη- εκτελεί παρόμοιο ρόλο στα κύτταρα ορισμένων ζώων: σχηματίζεται ο εξωτερικός σκελετός αρθρόποδων (καρκινοειδή), εντόμων και αραχνιδών.
Οι υδατάνθρακες χρησιμεύουν τελικά ως πηγή διατροφής μας: καταναλώνουμε δημητριακά, που περιέχουν άμυλο, ή τα ταΐζουμε σε ζώα, στο σώμα των οποίων το άμυλο μετατρέπεται σε λίπη και πρωτεΐνες. Τα πιο υγιεινά ρούχα είναι κατασκευασμένα από κυτταρίνη ή προϊόντα με βάση την κυτταρίνη: βαμβάκι και λινό, ίνες βισκόζης, οξικό μετάξι. Τα ξύλινα σπίτια και τα έπιπλα κατασκευάζονται από την ίδια κυτταρίνη που συνθέτει το ξύλο. Η παραγωγή φιλμ και φωτογραφικού φιλμ βασίζεται στην ίδια κυτταρίνη. Τα βιβλία, οι εφημερίδες, τα γράμματα, τα τραπεζογραμμάτια είναι όλα προϊόντα της βιομηχανίας χαρτοπολτού και χαρτιού. Αυτό σημαίνει ότι οι υδατάνθρακες μας παρέχουν τα απαραίτητα για τη ζωή: τροφή, ρούχα, στέγη.
Επιπλέον, οι υδατάνθρακες συμμετέχουν στην κατασκευή πολύπλοκων πρωτεϊνών, ενζύμων και ορμονών. Οι υδατάνθρακες περιλαμβάνουν επίσης ζωτικής σημασίας ουσίες όπως η ηπαρίνη (διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στην πρόληψη της πήξης του αίματος), το άγαρ-άγαρ (λαμβάνεται από φύκια και χρησιμοποιείται στη μικροβιολογική και τη ζαχαροπλαστική - θυμηθείτε το περίφημο κέικ Bird's Milk).
Πρέπει να τονιστεί ότι ο μόνος τύπος ενέργειας στη Γη (εκτός από την πυρηνική, φυσικά) είναι η ενέργεια του Ήλιου και ο μόνος τρόπος συσσώρευσής της για να εξασφαλιστεί η ζωή όλων των ζωντανών οργανισμών είναι η διαδικασία της φωτοσύνθεσης, η οποία συμβαίνει στην κύτταρα και οδηγεί στη σύνθεση υδατανθράκων από νερό και διοξείδιο του άνθρακα. Κατά τη διάρκεια αυτού του μετασχηματισμού σχηματίζεται το οξυγόνο, χωρίς το οποίο η ζωή στον πλανήτη μας θα ήταν αδύνατη:
6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2
Φυσικές ιδιότητες και εμφάνιση στη φύση
ΓλυκόζηΚαι φρουκτόζη– στερεές και άχρωμες ουσίες, κρυσταλλικές ουσίες. Η γλυκόζη, που βρίσκεται στο χυμό σταφυλιών (εξ ου και η ονομασία «ζάχαρη σταφυλιού»), μαζί με τη φρουκτόζη, η οποία βρίσκεται σε ορισμένα φρούτα και λαχανικά (εξ ου και η ονομασία «ζάχαρη φρούτων»), αποτελούν σημαντική μερίδα μελιού. Το αίμα των ανθρώπων και των ζώων περιέχει συνεχώς περίπου 0,1% γλυκόζη (80-120 mg ανά 100 ml αίματος). Το μεγαλύτερο μέρος του (περίπου 70%) υφίσταται αργή οξείδωση στους ιστούς με την απελευθέρωση ενέργειας και το σχηματισμό τελικών προϊόντων - νερό και διοξείδιο του άνθρακα (διαδικασία γλυκόλυσης):
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + 2920 kJ
Η ενέργεια που απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια της γλυκόλυσης τροφοδοτεί σε μεγάλο βαθμό τις ενεργειακές ανάγκες των ζωντανών οργανισμών.
Η αύξηση του επιπέδου γλυκόζης στο αίμα κατά 180 mg ανά 100 ml υποδηλώνει παραβίαση του μεταβολισμού των υδατανθράκων και την ανάπτυξη μιας επικίνδυνης ασθένειας - σακχαρώδη διαβήτη.
Δομή του μορίου της γλυκόζης
Η δομή του μορίου της γλυκόζης μπορεί να κριθεί με βάση πειραματικά δεδομένα. Αντιδρά με καρβοξυλικά οξέα για να σχηματίσει εστέρες που περιέχουν από 1 έως 5 υπολείμματα οξέος. Εάν προστεθεί διάλυμα γλυκόζης στο προσφάτως ληφθέν υδροξείδιο του χαλκού (||), το ίζημα διαλύεται και λαμβάνεται ένα φωτεινό μπλε διάλυμα της ένωσης του χαλκού, δηλ. εμφανίζεται μια ποιοτική αντίδραση σε πολυϋδρικές αλκοόλες. Ως εκ τούτου , γλυκόζηείναι μια πολυϋδρική αλκοόλη. Εάν το προκύπτον διάλυμα θερμανθεί, σχηματίζεται πάλι ένα ίζημα, αυτή τη φορά κοκκινωπού χρώματος, δηλ. θα υπάρξει ποιοτική αντίδραση σε αλδεΰδες.Ομοίως, εάν ένα διάλυμα γλυκόζης θερμανθεί με ένα διάλυμα αμμωνίας οξειδίου του αργύρου, θα συμβεί μια αντίδραση «αργύρου καθρέφτη». Επομένως, η γλυκόζη είναι ταυτόχρονα μια πολυϋδρική αλκοόλη και μια αλδεΰδη - αλδεΰδη αλκοόλη. Ας προσπαθήσουμε να εξαγάγουμε τον δομικό τύπο της γλυκόζης. Υπάρχουν έξι άτομα άνθρακα στο μόριο C 6 H 12 O 6. Ένα άτομο είναι μέρος της ομάδας των αλδεΰδων:
Τα υπόλοιπα πέντε άτομα συνδέονται με ομάδες υδροξυλίου. Και τέλος, λαμβάνοντας υπόψη το γεγονός ότι ο άνθρακας είναι τετρασθενής, θα τακτοποιήσουμε τα άτομα υδρογόνου:
ή:
Ωστόσο, έχει διαπιστωθεί ότι σε ένα διάλυμα γλυκόζης, εκτός από γραμμικά (αλδεΰδη) μόρια, υπάρχουν μόρια κυκλικής δομής που συνθέτουν την κρυσταλλική γλυκόζη. Η μετατροπή μορίων γραμμικής μορφής σε κυκλική μπορεί να εξηγηθεί αν θυμηθούμε ότι τα άτομα άνθρακα μπορούν ελεύθερα να περιστρέφονται γύρω από δεσμούς σ που βρίσκονται υπό γωνία 109 o 28 / ενώ η ομάδα αλδεΰδης (1ο άτομο άνθρακα) μπορεί να πλησιάσει το υδροξύλιο ομάδα του πέμπτου ατόμου άνθρακα. Στην πρώτη, υπό την επίδραση της ομάδας υδροξυλίου, ο δεσμός π σπάει: ένα άτομο υδρογόνου προστίθεται στο άτομο οξυγόνου και το οξυγόνο της ομάδας υδροξυλίου που έχει «χάσει» αυτό το άτομο κλείνει τον κύκλο.
Ως αποτέλεσμα αυτής της αναδιάταξης των ατόμων, σχηματίζεται ένα κυκλικό μόριο. Ο κυκλικός τύπος δείχνει όχι μόνο τη σειρά σύνδεσης των ατόμων, αλλά και τη χωρική τους διάταξη. Ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του πρώτου και του πέμπτου ατόμων άνθρακα, μια νέα ομάδα υδροξυλίου εμφανίζεται στο πρώτο άτομο, η οποία μπορεί να καταλάβει δύο θέσεις στο χώρο: πάνω και κάτω από το επίπεδο του κύκλου, και επομένως είναι δυνατές δύο κυκλικές μορφές γλυκόζης :
1) Οι ομάδες α-μορφής γλυκόζης - υδροξυλίου στο πρώτο και δεύτερο άτομο άνθρακα βρίσκονται στη μία πλευρά του δακτυλίου του μορίου.
2) Οι β-μορφές των ομάδων γλυκόζης - υδροξυλίου βρίσκονται στις απέναντι πλευρές του δακτυλίου του μορίου:
Σε ένα υδατικό διάλυμα γλυκόζης, οι τρεις ισομερείς μορφές της βρίσκονται σε δυναμική ισορροπία: η κυκλική α-μορφή, η γραμμική (αλδεΰδη) μορφή και η κυκλική β-μορφή.
Στην καθιερωμένη δυναμική ισορροπία, η β-μορφή κυριαρχεί (περίπου 63%), αφού είναι ενεργειακά προτιμότερη - έχει ομάδες ΟΗ στο πρώτο και το δεύτερο άτομο άνθρακα στις αντίθετες πλευρές του κύκλου. Στην α-μορφή (περίπου 37%), οι ομάδες ΟΗ στα ίδια άτομα άνθρακα βρίσκονται στη μία πλευρά του επιπέδου, επομένως είναι ενεργειακά λιγότερο σταθερή από τη β-μορφή. Το μερίδιο της γραμμικής μορφής στην ισορροπία είναι πολύ μικρό (μόνο περίπου 0,0026%).
Η δυναμική ισορροπία μπορεί να μετατοπιστεί. Για παράδειγμα, όταν η γλυκόζη εκτίθεται σε διάλυμα αμμωνίας οξειδίου του αργύρου, η ποσότητα της γραμμικής της (αλδεΰδης) μορφής, η οποία είναι πολύ μικρή στο διάλυμα, αναπληρώνεται συνεχώς λόγω των κυκλικών μορφών και η γλυκόζη οξειδώνεται πλήρως σε γλυκονική οξύ.
Το ισομερές της αλδεϋδης αλκοόλης της γλυκόζης είναι η κετονική αλκοόλη - φρουκτόζη.
Χημικές ιδιότητες της γλυκόζης
Οι χημικές ιδιότητες της γλυκόζης, όπως και κάθε οργανικής ουσίας, καθορίζονται από τη δομή της. Η γλυκόζη έχει διπλή λειτουργία, καθώς είναι και αλδεΰδη και πολυϋδρική αλκοόλη, επομένως χαρακτηρίζεται από τις ιδιότητες τόσο των πολυϋδρικών αλκοολών όσο και των αλδεΰδων.
Αντιδράσεις της γλυκόζης ως πολυϋδρικής αλκοόλης
Η γλυκόζη αντιδρά ποιοτικά πολυϋδρικές αλκοόλες (σκέψου γλυκερόλη) με πρόσφατα παρασκευασμένο υδροξείδιο του χαλκού (ǀǀ), σχηματίζοντας ένα φωτεινό μπλε διάλυμα ένωσης χαλκού (ǀǀ).
Η γλυκόζη, όπως και οι αλκοόλες, μπορεί να σχηματίσει εστέρες.
Αντιδράσεις γλυκόζης ως αλδεΰδης
1. Οξείδωση της ομάδας αλδεΰδης.Η γλυκόζη, ως αλδεΰδη, είναι ικανή να οξειδωθεί στο αντίστοιχο (γλυκονικό) οξύ και να δώσει ποιοτικές αντιδράσεις στις αλδεΰδες. Αντίδραση του "Silver Mirror" (όταν θερμαίνεται):
CH 2 -OH-(CHOH) 4 -COH + Ag 2 O → CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + 2Ag↓
Αντίδραση με πρόσφατα ληφθέν Cu(OH) 2 όταν θερμαίνεται:
CH 2 -OH-(CHOH) 4 -COH + 2 Cu(OH) 2 → CH 2 -OH-(CHOH) 4 -COOH + Cu 2 O↓ +H 2 O
2. Αναγωγή της ομάδας αλδεΰδης.Η γλυκόζη μπορεί να αναχθεί στην αντίστοιχη αλκοόλη (σορβιτόλη):
CH 2 -OH-(CHOH) 4 -COH + H 2 → CH 2 -OH-(CHOH) 4 - CH 2 -OH
Αντιδράσεις ζύμωσης
Αυτές οι αντιδράσεις συμβαίνουν υπό την επίδραση ειδικών βιολογικών καταλυτών πρωτεϊνικής φύσης - ενζύμων.
1.Αλκοολική ζύμωση:
C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2
Έχει χρησιμοποιηθεί από καιρό από τον άνθρωπο για την παραγωγή αιθυλικής αλκοόλης και αλκοολούχων ποτών.
2. Ζύμωση γαλακτικού οξέος:
που αποτελεί τη βάση της ζωτικής δραστηριότητας των βακτηρίων γαλακτικού οξέος και εμφανίζεται κατά το ξίνισμα του γάλακτος, το τουρσί λάχανου και αγγουριών, την ενσίρωση των πράσινων ζωοτροφών
Γλυκόζη C 6 H 12 O 6- ένας μονοσακχαρίτης που δεν υδρολύεται για να σχηματίσει απλούστερους υδατάνθρακες.
Όπως φαίνεται από τον συντακτικό τύπο, η γλυκόζη είναι ταυτόχρονα πολυϋδρική αλκοόλη και αλδεΰδη, δηλαδή αλδεΰδη αλκοόλη. Σε υδατικά διαλύματα, η γλυκόζη μπορεί να πάρει κυκλική μορφή.
Φυσικές ιδιότητες
Η γλυκόζη είναι μια άχρωμη κρυσταλλική ουσία με γλυκιά γεύση, εξαιρετικά διαλυτή στο νερό. Λιγότερο γλυκό σε σύγκριση με τη ζάχαρη από τεύτλα.
1) βρίσκεται σχεδόν σε όλα τα φυτικά όργανα: φρούτα, ρίζες, φύλλα, λουλούδια.
2) υπάρχει ιδιαίτερα πολλή γλυκόζη στον χυμό σταφυλιών και στα ώριμα φρούτα και μούρα.
3) Η γλυκόζη βρίσκεται σε ζωικούς οργανισμούς.
4) Το ανθρώπινο αίμα περιέχει περίπου 0,1%.
Χαρακτηριστικά της δομής της γλυκόζης:
1. Η σύνθεση της γλυκόζης εκφράζεται με τον τύπο: C6H12O6, ανήκει σε πολυϋδρικές αλκοόλες.
2. Εάν ένα διάλυμα αυτής της ουσίας προστεθεί σε πρόσφατα καταβυθισμένο υδροξείδιο του χαλκού (II), σχηματίζεται ένα φωτεινό μπλε διάλυμα, όπως στην περίπτωση της γλυκερίνης.
Η εμπειρία επιβεβαιώνει ότι η γλυκόζη ανήκει στις πολυϋδρικές αλκοόλες.
3. Υπάρχει ένας εστέρας γλυκόζης, το μόριο του οποίου έχει πέντε υπολείμματα οξικού οξέος. Από αυτό προκύπτει ότι υπάρχουν πέντε υδροξυλομάδες σε ένα μόριο υδατάνθρακα. Αυτό το γεγονός εξηγεί γιατί η γλυκόζη είναι πολύ διαλυτή στο νερό και έχει γλυκιά γεύση.
Εάν ένα διάλυμα γλυκόζης θερμανθεί με διάλυμα αμμωνίας οξειδίου του αργύρου (Ι), προκύπτει ένας χαρακτηριστικός «ασημένιος καθρέφτης».
Το έκτο άτομο οξυγόνου στο μόριο της ουσίας είναι μέρος της ομάδας των αλδεΰδων.
4. Για να έχετε μια πλήρη εικόνα της δομής της γλυκόζης, πρέπει να ξέρετε πώς είναι κατασκευασμένος ο σκελετός του μορίου. Δεδομένου ότι και τα έξι άτομα οξυγόνου αποτελούν μέρος των λειτουργικών ομάδων, επομένως, τα άτομα άνθρακα που σχηματίζουν τον σκελετό συνδέονται μεταξύ τους απευθείας.
5. Η αλυσίδα των ατόμων άνθρακα είναι ευθεία, όχι διακλαδισμένη.
6. Η ομάδα αλδεΰδης μπορεί να βρίσκεται μόνο στο τέλος μιας μη διακλαδισμένης ανθρακικής αλυσίδας και οι υδροξυλομάδες μπορούν να είναι σταθερές μόνο σε διαφορετικά άτομα άνθρακα.
Χημικές ιδιότητες
Η γλυκόζη έχει χημικές ιδιότητες χαρακτηριστικές των αλκοολών και των αλδεΰδων. Επιπλέον, έχει και κάποιες συγκεκριμένες ιδιότητες.
1. Η γλυκόζη είναι μια πολυϋδρική αλκοόλη.
Η γλυκόζη με Cu(OH) 2 δίνει ένα μπλε διάλυμα (γλυκονικός χαλκός)
2. Η γλυκόζη είναι μια αλδεΰδη.
α) Αντιδρά με ένα διάλυμα αμμωνίας οξειδίου του αργύρου για να σχηματίσει έναν ασημένιο καθρέφτη:
CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO+Ag 2 O → CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + 2Ag
γλυκονικό οξύ
β) Με το υδροξείδιο του χαλκού δίνει κόκκινο ίζημα Cu 2 O
CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO + 2Cu(OH) 2 → CH 2 OH-(CHOH) 4 -SOOH + Cu 2 O↓ + 2H 2 O
γλυκονικό οξύ
γ) Ανάγεται με υδρογόνο για να σχηματίσει εξαϋδρική αλκοόλη (σορβιτόλη)
CH 2 OH-(CHOH) 4 -CHO + H 2 → CH 2 OH-(CHOH) 4 -CH 2 OH
3. Ζύμωση
α) Αλκοολική ζύμωση (για την παραγωγή αλκοολούχων ποτών)
C 6 H 12 O 6 → 2СH 3 –CH 2 OH + 2CO 2
αιθανόλη
β) Ζύμωση γαλακτικού οξέος (ξινόγαλα, ζύμωση λαχανικών)
C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 –CHOH–COOH
γαλακτικό οξύ
Εφαρμογή, έννοια
Η γλυκόζη σχηματίζεται στα φυτά κατά τη φωτοσύνθεση. Τα ζώα το παίρνουν από το φαγητό. Η γλυκόζη είναι η κύρια πηγή ενέργειας στους ζωντανούς οργανισμούς. Η γλυκόζη είναι ένα πολύτιμο διατροφικό προϊόν. Χρησιμοποιείται στη ζαχαροπλαστική, στην ιατρική ως ενισχυτικό, για την παραγωγή αλκοόλ, βιταμίνης C κ.λπ.
Η γλυκόζη (δεξτρόζη) είναι ένας μονοσακχαρίτης που είναι μια παγκόσμια πηγή ενέργειας για τον άνθρωπο. Αυτό είναι το τελικό προϊόν της υδρόλυσης δι- και πολυσακχαριτών. Η ένωση ανακαλύφθηκε από τον Άγγλο γιατρό William Prout το 1802.
Η γλυκόζη ή η ζάχαρη σταφυλιού είναι ένα απαραίτητο θρεπτικό συστατικό για το ανθρώπινο κεντρικό νευρικό σύστημα. Εξασφαλίζει τη φυσιολογική λειτουργία του οργανισμού κάτω από έντονο σωματικό, συναισθηματικό, πνευματικό στρες και την ταχεία απόκριση του εγκεφάλου σε καταστάσεις ανωτέρας βίας. Με άλλα λόγια, η γλυκόζη είναι ένα καύσιμο αεριωθουμένων που υποστηρίζει όλες τις διαδικασίες ζωής σε κυτταρικό επίπεδο.
Ο συντακτικός τύπος της ένωσης είναι C6H12O6.
Η γλυκόζη είναι μια κρυσταλλική ουσία με γλυκιά γεύση, άοσμη, πολύ διαλυτή στο νερό, συμπυκνωμένα διαλύματα θειικού οξέος, χλωριούχου ψευδαργύρου και αντιδραστηρίου Schweitzer. Στη φύση σχηματίζεται ως αποτέλεσμα της φωτοσύνθεσης των φυτών, στη βιομηχανία - μέσω της υδρόλυσης της κυτταρίνης.
Η μοριακή μάζα της ένωσης είναι 180,16 γραμμάρια ανά mole.
Η γλυκύτητα της γλυκόζης είναι η μισή από εκείνη της σακχαρόζης.
Χρησιμοποιείται στη μαγειρική και την ιατρική βιομηχανία. Τα παρασκευάσματα που βασίζονται σε αυτό χρησιμοποιούνται για την ανακούφιση από τη δηλητηρίαση και τον προσδιορισμό της παρουσίας και του τύπου του σακχαρώδη διαβήτη.
Ας δούμε την υπεργλυκαιμία/υπογλυκαιμία - τι είναι, τα οφέλη και οι βλάβες της γλυκόζης, πού βρίσκεται και η χρήση της στην ιατρική.
Καθημερινός κανόνας
Για να θρέψει τα εγκεφαλικά κύτταρα, τα ερυθρά αιμοσφαίρια, τους ραβδωτούς μύες και να παράσχει στο σώμα ενέργεια, ένα άτομο πρέπει να τρώει τον ατομικό του κανόνα. Για να το υπολογίσετε, πολλαπλασιάστε το πραγματικό σωματικό σας βάρος με συντελεστή 2,6. Η τιμή που προκύπτει είναι η καθημερινή απαίτηση του σώματός σας για τον μονοσακχαρίτη.
Ταυτόχρονα, για τους εργαζόμενους γνώσης (υπάλληλους γραφείου) που εκτελούν υπολογιστικές και προγραμματικές εργασίες, τους αθλητές και τα άτομα που έχουν έντονη σωματική δραστηριότητα, ο ημερήσιος κανόνας θα πρέπει να αυξηθεί. Επειδή αυτές οι λειτουργίες απαιτούν περισσότερη ενέργεια.
Η ανάγκη για γλυκόζη μειώνεται με την καθιστική ζωή, την τάση για διαβήτη και το υπερβολικό βάρος. Σε αυτή την περίπτωση, το σώμα θα χρησιμοποιήσει αποθέματα λίπους αντί για εύπεπτο σακχαρίτη για την παραγωγή ενέργειας.
Θυμηθείτε, η γλυκόζη σε μέτριες δόσεις είναι φάρμακο και «καύσιμο» για τα εσωτερικά όργανα και συστήματα. Παράλληλα, η υπερβολική κατανάλωση γλυκών το μετατρέπει σε δηλητήριο, μετατρέποντας τις ευεργετικές του ιδιότητες σε κακό.
Υπεργλυκαιμία και υπογλυκαιμία
Σε ένα υγιές άτομο, το επίπεδο γλυκόζης στο αίμα νηστείας είναι 3,3 - 5,5 χιλιοστόγραμμα ανά λίτρο και μετά το φαγητό αυξάνεται στο 7,8.
Εάν αυτός ο δείκτης είναι χαμηλότερος από το κανονικό, αναπτύσσεται υπογλυκαιμία εάν αυτός ο δείκτης είναι υψηλότερος, αναπτύσσεται υπεργλυκαιμία. Οποιεσδήποτε αποκλίσεις από την επιτρεπόμενη τιμή προκαλούν διαταραχές στον οργανισμό, συχνά μη αναστρέψιμες διαταραχές.
Τα αυξημένα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα αυξάνουν την παραγωγή ινσουλίνης, η οποία οδηγεί σε εντατική εργασία του παγκρέατος «για φθορά». Ως αποτέλεσμα, το όργανο αρχίζει να εξαντλείται, υπάρχει κίνδυνος εμφάνισης διαβήτη και το ανοσοποιητικό σύστημα υποφέρει. Όταν η συγκέντρωση της γλυκόζης στο αίμα φτάσει τα 10 millimoles ανά λίτρο, το ήπαρ παύει να αντεπεξέρχεται στις λειτουργίες του και η λειτουργία του κυκλοφορικού συστήματος διαταράσσεται. Η περίσσεια ζάχαρης μετατρέπεται σε τριγλυκερίδια (λιποκύτταρα), τα οποία προκαλούν την εμφάνιση στεφανιαίας νόσου, αθηροσκλήρωσης, υπέρτασης, καρδιακής προσβολής και εγκεφαλικής αιμορραγίας.
Ο κύριος λόγος για την ανάπτυξη υπεργλυκαιμίας είναι η διαταραχή της λειτουργίας του παγκρέατος.
Τροφές που μειώνουν το σάκχαρο στο αίμα:
- πλιγούρι βρώμης;
- αστακοί, αστακοί, καβούρια?
- χυμός βατόμουρου?
- ντομάτες, αγκινάρα Ιερουσαλήμ, μαύρη σταφίδα.
- τυρί σόγιας?
- μαρούλι, κολοκύθα?
- πράσινο τσάι;
- αβοκάντο;
- κρέας, ψάρι, κοτόπουλο?
- λεμόνι, γκρέιπφρουτ?
- αμύγδαλα, κάσιους, φιστίκια?
- όσπρια;
- καρπούζι;
- σκόρδο και κρεμμύδι.
Η πτώση της γλυκόζης στο αίμα οδηγεί σε ανεπαρκή θρέψη του εγκεφάλου, αποδυνάμωση του σώματος, που αργά ή γρήγορα οδηγεί σε λιποθυμία. Ένα άτομο χάνει δύναμη, μυϊκή αδυναμία, εμφανίζεται απάθεια, η σωματική δραστηριότητα είναι δύσκολη, ο συντονισμός επιδεινώνεται, δημιουργείται ένα αίσθημα άγχους και σύγχυσης. Τα κύτταρα βρίσκονται σε κατάσταση ασιτίας, η διαίρεση και η αναγέννησή τους επιβραδύνεται και ο κίνδυνος θανάτου των ιστών αυξάνεται.
Αιτίες υπογλυκαιμίας: δηλητηρίαση από αλκοόλ, έλλειψη γλυκών τροφών στη διατροφή, καρκίνος, δυσλειτουργία του θυρεοειδούς.
Για να διατηρήσετε τη γλυκόζη του αίματος σε φυσιολογικά όρια, δώστε προσοχή στη λειτουργία της νησιωτικής συσκευής, εμπλουτίστε το καθημερινό σας μενού με υγιεινά φυσικά γλυκά που περιέχουν μονοσακχαρίτες. Θυμηθείτε, τα χαμηλά επίπεδα ινσουλίνης εμποδίζουν την πλήρη απορρόφηση της ένωσης, με αποτέλεσμα την υπογλυκαιμία. Ταυτόχρονα, η αδρεναλίνη, αντίθετα, θα βοηθήσει στην αύξηση της.
Οφέλη και βλάβες
Οι κύριες λειτουργίες της γλυκόζης είναι η θρεπτική και η ενεργειακή. Χάρη σε αυτά, διατηρεί τον καρδιακό παλμό, την αναπνοή, τη μυϊκή σύσπαση, τη λειτουργία του εγκεφάλου, το νευρικό σύστημα και ρυθμίζει τη θερμοκρασία του σώματος.
Η αξία της γλυκόζης στο ανθρώπινο σώμα:
- Συμμετέχει στις μεταβολικές διεργασίες και είναι η πιο εύπεπτη πηγή ενέργειας.
- Υποστηρίζει την απόδοση του σώματος.
- Τρέφει τα εγκεφαλικά κύτταρα, βελτιώνει τη μνήμη και τη μάθηση.
- Τονώνει την καρδιά.
- Σβήνει γρήγορα το αίσθημα της πείνας.
- Ανακουφίζει από το άγχος, διορθώνει την ψυχική κατάσταση.
- Επιταχύνει την ανάκτηση του μυϊκού ιστού.
- Βοηθά το συκώτι στην εξουδετέρωση των τοξικών ουσιών.
Για πόσα χρόνια χρησιμοποιείται η γλυκόζη για τη μέθη του οργανισμού κατά τη διάρκεια της υπογλυκαιμίας; Ο μονοσακχαρίτης είναι μέρος των υποκατάστατων του αίματος, των φαρμάκων κατά του σοκ που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία ασθενειών του ήπατος και του κεντρικού νευρικού συστήματος.
Εκτός από τα θετικά αποτελέσματά της, η γλυκόζη μπορεί να βλάψει το σώμα ατόμων σε μεγάλη ηλικία, ασθενείς με διαταραχή του μεταβολισμού και να οδηγήσει στις ακόλουθες συνέπειες:
- ευσαρκία;
- ανάπτυξη θρομβοφλεβίτιδας?
- υπερφόρτωση του παγκρέατος?
- την εμφάνιση αλλεργικών αντιδράσεων ·
- αυξημένη χοληστερόλη?
- η εμφάνιση φλεγμονωδών, καρδιακών παθήσεων, διαταραχών της στεφανιαίας κυκλοφορίας.
- αρτηριακή υπέρταση;
- βλάβη στον αμφιβληστροειδή του ματιού.
- ενδοθηλιακή δυσλειτουργία.
Θυμηθείτε, η παροχή μονοσακχαρίτη στον οργανισμό πρέπει να αντισταθμίζεται πλήρως από τη δαπάνη θερμίδων για τις ενεργειακές ανάγκες.
Πηγές
Ο μονοσακχαρίτης βρίσκεται στο γλυκογόνο των μυών των ζώων, στο άμυλο, στα μούρα και στα φρούτα. Ένα άτομο λαμβάνει το 50% της ενέργειας που χρειάζεται ο οργανισμός από το γλυκογόνο (που εναποτίθεται στο ήπαρ και τον μυϊκό ιστό) και την κατανάλωση τροφών που περιέχουν γλυκόζη.
Η κύρια φυσική πηγή της ένωσης είναι το μέλι (80%), περιέχει επίσης έναν άλλο υγιεινό υδατάνθρακα - τη φρουκτόζη.
| Ονομασία προϊόντος | Περιεκτικότητα σε μονοσακχαρίτες ανά 100 γραμμάρια, γραμμάρια |
|---|---|
| Ζάχαρη ραφιναρισμένη | 99,7 |
| Μέλι μέλισσας | 80,1 |
| Μαρμελάδα | 79,2 |
| Μελόπιτα | 77,6 |
| Ζυμαρικά | 70,5 |
| Γλυκό καλαμάκι | 69,1 |
| Ημερομηνίες | 69,0 |
| Μαργαριτάρι κριθάρι | 66,8 |
| Αποξηραμένα βερίκοκα | 66,1 |
| Σταφίδα | 65,6 |
| Μαρμελάδα μήλου | 65,0 |
| Σοκολάτα | 63,2 |
| Ρύζι | 62,2 |
| Πλιγούρι βρώμης | 61,7 |
| Καλαμπόκι | 61,3 |
| Είδος σίκαλης | 60,3 |
| άσπρο ψωμί | 52,8 |
| ψωμί σικάλεως | 44,2 |
| Παγωτό | 21,2 |
| Πατάτα | 8,0 |
| Μήλα | 7,8 |
| Σταφύλι | 7,7 |
| Παντζάρι | 6,6 |
| Καρότο | 5,6 |
| Κεράσι | 5,4 |
| Κεράσια | 5,4 |
| Γάλα | 4,4 |
| Φραγκοστάφυλλο | 4,3 |
| Κολοκύθι | 4,1 |
| Οσπρια | 4,1 |
| Λάχανο | 4,0 |
| Σμέουρα | 3,8 |
| Ντομάτες | 3,3 |
| τυρί κότατζ | 3,2 |
| Κρέμα γάλακτος | 3,0 |
| Δαμάσκηνα | 3,0 |
| Συκώτι | 2,7 |
| φράουλα | 2,6 |
| Κράνμπερι | 2,4 |
| Καρπούζι | 2,3 |
| Πορτοκάλια | 2,3 |
| 2,1 | |
| μανταρίνια | 2,0 |
| Τυρί | 2,0 |
| ροδάκινα | 2,0 |
| Αχλάδι | 1,7 |
| Μαύρη σταφίδα | 1,4 |
| αγγούρια | 1,2 |
| Λάδι | 0,4 |
| Αυγά | 0,3 |
Γλυκόζη στην ιατρική: μορφή απελευθέρωσης
Τα σκευάσματα γλυκόζης ταξινομούνται ως αποτοξινωτικοί και μεταβολικοί παράγοντες. Το φάσμα δράσης τους στοχεύει στη βελτίωση των μεταβολικών και οξειδοαναγωγικών διεργασιών στο σώμα. Το δραστικό συστατικό αυτών των φαρμάκων είναι η μονοϋδρική δεξτρόζη (εξαχνωμένη γλυκόζη σε συνδυασμό με έκδοχα).
Μορφές απελευθέρωσης και φαρμακολογικές ιδιότητες του μονοσακχαρίτη:
- Δισκία που περιέχουν 0,5 γραμμάρια ξηρής δεξτρόζης. Όταν λαμβάνεται από το στόμα, η γλυκόζη έχει αγγειοδιασταλτική και ηρεμιστική δράση (μέτρια έντονη). Επιπλέον, το φάρμακο αναπληρώνει τα αποθέματα ενέργειας, αυξάνοντας την πνευματική και σωματική παραγωγικότητα.
- Διάλυμα για έγχυση. Σε ένα λίτρο γλυκόζης 5% υπάρχουν 50 γραμμάρια άνυδρης δεξτρόζης, σε σύνθεση 10% - 100 γραμμάρια της ουσίας, σε μείγμα 20% - 200 γραμμάρια, σε συμπύκνωμα 40% - 400 γραμμάρια σακχαρίτη. Λαμβάνοντας υπόψη ότι ένα διάλυμα σακχαρίτη 5% είναι ισοτονικό σε σχέση με το πλάσμα του αίματος, η εισαγωγή του φαρμάκου στην κυκλοφορία του αίματος βοηθά στην ομαλοποίηση της ισορροπίας οξέος-βάσης και νερού-ηλεκτρολυτών στο σώμα.
- Διάλυμα για ενδοφλέβια ένεση. Ένα χιλιοστόλιτρο συμπυκνώματος 5% περιέχει 50 χιλιοστόγραμμα αποξηραμένης δεξτρόζης, 10% - 100 χιλιοστόγραμμα, 25% - 250 χιλιοστόγραμμα, 40% - 400 χιλιοστόγραμμα. Όταν χορηγείται ενδοφλεβίως, η γλυκόζη αυξάνει την οσμωτική αρτηριακή πίεση, διαστέλλει τα αιμοφόρα αγγεία, αυξάνει τον σχηματισμό ούρων, ενισχύει την εκροή υγρού από τους ιστούς, ενεργοποιεί τις μεταβολικές διεργασίες στο ήπαρ και ομαλοποιεί τη συσταλτική λειτουργία του μυοκαρδίου.
Επιπλέον, ο σακχαρίτης χρησιμοποιείται για τεχνητή θεραπευτική διατροφή, συμπεριλαμβανομένης της εντερικής και της παρεντερικής.
Σε ποιες περιπτώσεις και σε ποια δόση συνταγογραφείται η «ιατρική» γλυκόζη;
Ενδείξεις χρήσης:
- υπογλυκαιμία (χαμηλή συγκέντρωση σακχάρου στο αίμα).
- έλλειψη διατροφής υδατανθράκων (με ψυχική και σωματική υπερφόρτωση).
- περίοδος αποκατάστασης μετά από παρατεταμένες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων των μολυσματικών (ως πρόσθετη διατροφή).
- αντιστάθμιση της καρδιακής δραστηριότητας, εντερικές μολυσματικές παθολογίες, ηπατικές ασθένειες, αιμορραγική διάθεση (σε σύνθετη θεραπεία).
- κατάρρευση (ξαφνική πτώση της αρτηριακής πίεσης).
- αφυδάτωση που προκαλείται από έμετο, διάρροια ή χειρουργική επέμβαση.
- δηλητηρίαση ή δηλητηρίαση (συμπεριλαμβανομένων φαρμάκων, αρσενικού, οξέων, μονοξειδίου του άνθρακα, φωσγένιου).
- για αύξηση του μεγέθους του εμβρύου κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης (σε περίπτωση υποψίας χαμηλού βάρους).
Επιπλέον, η «υγρή» γλυκόζη χρησιμοποιείται για την αραίωση φαρμάκων που χορηγούνται παρεντερικά.
Το ισοτονικό διάλυμα γλυκόζης (5%) χορηγείται με τους εξής τρόπους:
- υποδόρια (μία μερίδα - 300 - 500 χιλιοστόλιτρα).
- ενδοφλέβια στάγδην (μέγιστος ρυθμός χορήγησης - 400 χιλιοστόλιτρα την ώρα, ημερήσια δόση για ενήλικες - 500 - 3000 χιλιοστόλιτρα, ημερήσια δόση για παιδιά - 100 - 170 χιλιοστόλιτρα διαλύματος ανά κιλό βάρους παιδιού, για νεογέννητα ο αριθμός αυτός μειώνεται σε 60).
- με τη μορφή κλύσματος (μία μόνο δόση της ουσίας κυμαίνεται από 300 έως 2000 χιλιοστόλιτρα, ανάλογα με την ηλικία και την κατάσταση του ασθενούς).
Τα συμπυκνώματα υπερτονικής γλυκόζης (10%, 25% και 40%) χρησιμοποιούνται μόνο για ενδοφλέβιες ενέσεις. Επιπλέον, δεν χορηγούνται περισσότερα από 20 - 50 χιλιοστόλιτρα διαλύματος ταυτόχρονα. Ωστόσο, σε περίπτωση μεγάλων απωλειών αίματος ή υπογλυκαιμίας, χρησιμοποιείται υπερτονικό υγρό για έγχυση (100 - 300 χιλιοστόλιτρα την ημέρα).
Θυμηθείτε, οι φαρμακολογικές ιδιότητες της γλυκόζης είναι ενισχυμένες (1%), της ινσουλίνης, του μπλε του μεθυλενίου (1%).
Τα δισκία γλυκόζης λαμβάνονται από το στόμα, 1 έως 2 δισκία την ημέρα (εάν είναι απαραίτητο, η ημερήσια δόση αυξάνεται σε 10 δισκία).
Αντενδείξεις για τη λήψη γλυκόζης:
- Διαβήτης;
- παθολογίες που συνοδεύονται από αύξηση της συγκέντρωσης σακχάρου στο αίμα.
- ατομική δυσανεξία στη γλυκόζη.
Παρενέργειες:
- υπερυδάτωση (λόγω της εισαγωγής ογκομετρικών τμημάτων ισοτονικού διαλύματος).
- μειωμένη όρεξη?
- νέκρωση του υποδόριου ιστού (όταν ένα υπερτονικό διάλυμα μπαίνει κάτω από το δέρμα).
- οξεία καρδιακή ανεπάρκεια?
- φλεγμονή των φλεβών, θρόμβωση (λόγω ταχείας χορήγησης του διαλύματος).
- δυσλειτουργία της νησιωτικής συσκευής.
Θυμηθείτε ότι η πολύ γρήγορη χορήγηση γλυκόζης είναι γεμάτη με υπεργλυκαιμία, οσμωτική διούρηση, υπερογκαιμία και υπεργλυκοζουρία.
συμπέρασμα
Η γλυκόζη είναι ένα σημαντικό θρεπτικό συστατικό για τον ανθρώπινο οργανισμό.
Η κατανάλωση μονοσακχαριτών πρέπει να είναι λογική. Η υπερβολική ή ανεπαρκής πρόσληψη υπονομεύει το ανοσοποιητικό σύστημα, διαταράσσει το μεταβολισμό, προκαλεί προβλήματα υγείας (ανισορροπεί τη λειτουργία του καρδιακού, ενδοκρινικού, νευρικού συστήματος, μειώνει την εγκεφαλική δραστηριότητα).
Για να διασφαλίσετε ότι το σώμα είναι σε υψηλό επίπεδο απόδοσης και λαμβάνει αρκετή ενέργεια, αποφύγετε την εξαντλητική σωματική δραστηριότητα, το άγχος, παρακολουθήστε τη λειτουργία του ήπατος και του παγκρέατος, τρώτε υγιεινούς υδατάνθρακες (δημητριακά, φρούτα, λαχανικά, αποξηραμένα φρούτα, μέλι). Ταυτόχρονα, αποφύγετε τη λήψη «άδειων» θερμίδων όπως κέικ, αρτοσκευάσματα, γλυκά, μπισκότα και βάφλες.
Καλημέρα, αγαπητοί μαθητές της δέκατης τάξης!
Αρχίζουμε να εξοικειωνόμαστε με μια νέα ομάδα οργανικών ενώσεων - υδατάνθρακες.
Υδατάνθρακες... Και αυτά είναι τα ίδια γλυκά που αγαπάς τόσο πολύ (φρούτα, κέικ, γλυκά, μαρμελάδα, σοκολάτα κ.λπ., τα σταφύλια περιέχουν ιδιαίτερα πολλούς υδατάνθρακες). Οι υδατάνθρακες είναι ζωτικής σημασίας ουσίες που χρειάζεται κάθε οργανισμός. Αυτές οι ουσίες καταναλώνονται και ένα άτομο πρέπει συνεχώς να αναπληρώνει τα αποθέματά του. Είναι σαφές ότι οι ουσίες που αποτελούν τους ιστούς του σώματος δεν είναι παρόμοιες με αυτές που τρώει. Το ανθρώπινο σώμα επεξεργάζεται προϊόντα διατροφής και, κατά τη διάρκεια της ζωής του, καταναλώνει συνεχώς ενέργεια, η οποία, όπως γνωρίζουμε, απελευθερώνεται κατά την οξείδωση στους ιστούς του σώματος μετάδοση κληρονομικών χαρακτηριστικών.
Τα ζώα και οι άνθρωποι δεν συνθέτουν υδατάνθρακες. Στα πράσινα φυτά, με τη συμμετοχή της χλωροφύλλης και του ηλιακού φωτός, πραγματοποιούνται διάφορες διεργασίες για τη μετατροπή του διοξειδίου του άνθρακα που απορροφάται από τον αέρα και του νερού που απορροφάται από το έδαφος. Το τελικό προϊόν αυτής της διαδικασίας, η φωτοσύνθεση, είναι ένα μόριο σύνθετου υδατάνθρακα.
Οι υδατάνθρακες είναι μια σημαντική πηγή ενέργειας για το σώμα και συμμετέχουν στο μεταβολισμό. Οι κύριες πηγές υδατανθράκων είναι τα φυτικά προϊόντα.
Οι φυσιολόγοι έχουν διαπιστώσει ότι με σωματική δραστηριότητα που είναι 10 φορές μεγαλύτερη από τη συνηθισμένη, ένα άτομο που ακολουθεί μια λιπαρή διατροφή χάνει δύναμη μέσα σε μισή ώρα. Αλλά μια δίαιτα με υδατάνθρακες σας επιτρέπει να αντέχετε το ίδιο φορτίο για τέσσερις ώρες. Αποδεικνύεται ότι η λήψη ενέργειας από τα λίπη από το σώμα είναι μια μακρά διαδικασία. Αυτό εξηγείται από τη χαμηλή αντιδραστικότητα των λιπών, ιδιαίτερα των αλυσίδων υδρογονανθράκων τους. Οι υδατάνθρακες, αν και παρέχουν λιγότερη ενέργεια από τα λίπη, την απελευθερώνουν πολύ πιο γρήγορα. Επομένως, εάν έχετε μια σοβαρή προπόνηση μπροστά, είναι προτιμότερο να φάτε κάτι γλυκό παρά λιπαρό.
Ταξινόμηση υδατανθράκων.
Οι υδατάνθρακες είναι μια μεγάλη κατηγορία φυσικών ενώσεων.Ας στραφούμε στο σχήμα 1. «Ταξινόμηση υδατανθράκων». Ανάλογα με τον αριθμό των υπολειμμάτων στο μόριο, οι μονοσακχαρίτες χωρίζονται σε μονοσακχαρίτες, δισακχαρίτες και πολυσακχαρίτες.
Μονοσακχαρίτες (απλοί υδατάνθρακες) – υδατάνθρακες που δεν υδρολύονται. Ανάλογα με τον αριθμό των ατόμων άνθρακα, χωρίζονται σε τριόζες, τετρόσες, πεντόζες και εξόζες. Το πιο σημαντικό για έναν άνθρωπο γλυκόζη, φρουκτόζη, γαλακτόζη, ριβόζη, δεοξυριβόζη.
δισακχαρίτες - υδατάνθρακες που υδρολύονται για να σχηματίσουν δύο μόρια μονοσακχαριτών.
Το πιο σημαντικό για τον άνθρωπο σακχαρόζη, μαλτόζη και λακτόζη.Πολυσακχαρίτες - Οι ενώσεις υψηλού μοριακού βάρους είναι υδατάνθρακες που υδρολύονται για να σχηματίσουν πολλά μόρια μονοσακχαριτών. Διακρίνονται σε εύπεπτα και δύσπεπτα στο γαστρεντερικό σωλήνα. Εύπεπτα περιλαμβάνουν άμυλο και γλυκογόνο, του δεύτερου, είναι σημαντικά για έναν άνθρωπο ίνες, ημικυτταρίνη και ουσίες πηκτίνης.
Υδατάνθρακεςσυχνά καλούν ζαχαρούχες ουσίες ή σάκχαρα. Μπορεί να είναι άγευστα, γλυκά ή πικρά. Εάν η γλυκύτητα ενός διαλύματος σακχαρόζης ληφθεί ως 100%, τότε η γλυκύτητα της φρουκτόζης είναι 173%, η γλυκόζη είναι 81%, η μαλτόζη και η γαλακτόζη είναι 32%, η λακτόζη είναι 16%.
Ποιοτική σύνθεση υδατανθράκων.
Υδατάνθρακες- οργανικές ενώσεις που αποτελούνται από άνθρακα, υδρογόνο και οξυγόνο, με υδρογόνο και οξυγόνο σε αναλογία (2: 1) όπως στο νερό, εξ ου και η ονομασία.
Με βάση αυτή την αναλογία, ο Ρώσος χημικός K. Schmidt το 1844 πρότεινε τον όρο υδατάνθρακας (άνθρακας και νερό) και τον γενικό τύπο των υδατανθράκωνCn(H2O) m
Έτσι, ο πιο σημαντικός εκπρόσωπος των μονοσακχαριτών είναι η γλυκόζη. Κατά τη μελέτη ορισμένων από τα θέματα που συναντήσαμε με αυτήν την ουσία στο μάθημα της χημείας και της βιολογίας: χημεία - αλδεΰδες, αλκοόλες. βιολογία - φωτοσύνθεση, κυτταρική δομή.
Λήψη γλυκόζης.
1. Αντίδραση φωτοσύνθεσης.6СО 2 + 6H 2 O –> С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 +Q
2. Αντίδραση πολυμερισμού.
3. Υδρόλυση αμύλου.
(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O –> nC 6 H 12 O 6
Φυσικές ιδιότητες:
άχρωμη κρυσταλλική ουσία, πολύ διαλυτή στο νερό, γλυκιά στη γεύση, σημείο τήξης 146 o C .
Η δομή του μορίου της γλυκόζης. Ισομέρεια.
Συμπέρασμα: επομένως, η γλυκόζη είναι μια αλκοόλη αλδεΰδης, ή ακριβέστερα, μια αλκοόλη πολυϋδρικής αλδεΰδης.
Έχει διαπιστωθεί ότι όχι μόνο η αλδεΰδη του είναι παρούσα σε διάλυμα γλυκόζης. αλλά και μόρια κυκλικής δομής.
Έχει διαπιστωθεί ότι το τρίτο άτομο άνθρακα έχει μια ομάδα ΟΗ που βρίσκεται διαφορετικά από άλλα άτομα άνθρακα, η κοινή δομή της γλυκόζης μοιάζει με αυτό:
Ο μετασχηματισμός ενός γραμμικού μορίου σε ένα κυκλικό μόριο είναι κατανοητός αν θυμηθούμε ότι τα άτομα άνθρακα μπορούν να περιστρέφονται γύρω από τους δεσμούς σίγμα. Η ομάδα αλδεΰδης μπορεί να προσεγγίσει την ομάδα υδροξυλίου του 5ου ατόμου άνθρακα, αφού το άτομο οξυγόνου της ομάδας καρβονυλίου φέρει μερικό φορτίο και το άτομο υδρογόνου της ομάδας υδροξυλίου φέρει μερικό + φορτίο.
Πραγματοποιείται μια περίεργη χημική διαδικασία: ο δεσμός της καρβονυλικής ομάδας σπάει, ένα άτομο υδρογόνου προστίθεται στο άτομο οξυγόνου και το άτομο οξυγόνου της ομάδας υδροξυλίου με το άτομο άνθρακα κλείνει την αλυσίδα. Οι κυκλικές μορφές βρίσκονται σε ισορροπία, μετατρέπονται σε άλφα και βήτα μορφές. Έτσι, σε ένα υδατικό διάλυμα γλυκόζης υπάρχουν τρεις ισομερείς μορφές. Το κρυσταλλικό μόριο γλυκόζης είναι άλφα μορφή, όταν διαλύεται σε νερό - ανοιχτή μορφή, και μετά πάλι κυκλική βήτα μορφή. Τέτοιος ισομερισμόςπου ονομάζεται δυναμική (αυτομερισμός).
Χημικές ιδιότητες της γλυκόζης.
Οι μονοσακχαρίτες εισέρχονται σε χημικές αντιδράσεις χαρακτηριστικές των καρβονυλικών και υδροξυλομάδων.
1) Αντίδραση «Ασημένιος καθρέφτης».
Η παρουσία μιας ομάδας αλδεΰδης στη γλυκόζη μπορεί να αποδειχθεί χρησιμοποιώντας ένα διάλυμα αμμωνίας οξειδίου του αργύρου. Αυτή η αντίδραση ονομάζεται αντίδραση καθρέφτη αργύρου. Χρησιμοποιείται ως υψηλής ποιότητας για την ανακάλυψη αλδεΰδων
. Η ομάδα αλδεΰδης της γλυκόζης οξειδώνεται σε μια καρβοξυλική ομάδα. Η γλυκόζη μετατρέπεται σε γλυκονικό οξύ.
CH 2 OH – (CHOH) 4 – SON + Ag 2 O = CH 2 OH – (CHOH) 4 – COOH + 2Ag
(Η αντίδραση ενός ασημένιου καθρέφτη χρησιμοποιείται στη βιομηχανία για την ασημοποίηση καθρεπτών, την κατασκευή φιαλών για θερμοσώματα και τη διακόσμηση χριστουγεννιάτικων δέντρων).
2) Αντίδραση γλυκόζης με υδροξείδιο του χαλκού (II).
3) Υδρογόνωση της γλυκόζης
Η ομάδα αλδεΰδης μπορεί να αναχθεί σε ομάδα υδροξυλίου με τη δράση υδρογόνου παρουσία ενός καταλύτη.
4) Ειδικές ιδιότητες. Μεγάλη σημασία έχουν οι διεργασίες ζύμωσης γλυκόζης που συμβαίνουν υπό την επίδραση οργανικών καταλυτών-ενζύμων (παράγονται από μικροοργανισμούς).
α) αλκοολική ζύμωση (υπό την επίδραση μαγιάς)
C 6 H 12 O 6 = 2C 2 H 5 OH + 2CO 2
β) γαλακτική ζύμωση (υπό την επίδραση βακτηρίων γαλακτικού οξέος)στη βιομηχανία ζαχαροπλαστικής στην παραγωγή μαλακών ζαχαρωτών, επιδόρπιων σοκολατών, κέικ και διαφόρων διαιτητικών προϊόντων.
- στο ψήσιμο του ψωμιού, η γλυκόζη βελτιώνει τις συνθήκες ζύμωσης, δίνει πορώδες και καλή γεύση στα προϊόντα και επιβραδύνει το μπαγιάτικο.
- στην παραγωγή παγωτού, μειώνει το σημείο πήξης και αυξάνει τη σκληρότητά του.
- στην παραγωγή κονσερβοποιημένων φρούτων, χυμών, λικέρ, κρασιών, αναψυκτικών, καθώς η γλυκόζη δεν καλύπτει το άρωμα και τη γεύση.
- στη γαλακτοκομική βιομηχανία, στην παρασκευή γαλακτοκομικών προϊόντων και προϊόντων παιδικής διατροφής, συνιστάται η χρήση γλυκόζης σε μια ορισμένη αναλογία με σακχαρόζη για να προσδώσει σε αυτά τα προϊόντα υψηλότερη θρεπτική αξία.
- στην κτηνιατρική?
- στην πτηνοτροφία?
- στη φαρμακοβιομηχανία.
Συνιστάται η χρήση κρυσταλλικής γλυκόζης για τη σίτιση ασθενών, τραυματισμένων, ανάρρων, καθώς και ατόμων που εργάζονται κάτω από βαριά φορτία.
Ιατρική γλυκόζηχρησιμοποιείται σε αντιβιοτικά και άλλα φάρμακα, συμπεριλαμβανομένων για ενδοφλέβιες εγχύσεις, και για την παραγωγή βιταμίνης C. Η τεχνική γλυκόζη χρησιμοποιείται ως αναγωγικός παράγοντας στη βιομηχανία δέρματος, στην κλωστοϋφαντουργία - στην παραγωγή βισκόζης, ως θρεπτικό μέσο για την καλλιέργεια διάφοροι τύποι μικροοργανισμών στην ιατρική And μικροβιολογική βιομηχανία .
Στερέωση:
Οι χημικές ιδιότητες των μονοσακχαριτών καθορίζονται από τις ιδιαιτερότητες της δομής τους.
Ας δούμε τις χημικές ιδιότητες χρησιμοποιώντας τη γλυκόζη ως παράδειγμα.
Οι μονοσακχαρίτες εμφανίζουν τις ιδιότητες των αλκοολών και των καρβονυλικών ενώσεων.
I. Αντιδράσεις στην ομάδα καρβονυλίου
1. Οξείδωση.
α) Όπως συμβαίνει με όλες τις αλδεΰδες, η οξείδωση των μονοσακχαριτών οδηγεί στα αντίστοιχα οξέα. Έτσι, όταν η γλυκόζη οξειδώνεται με ένα διάλυμα αμμωνίας ένυδρου οξειδίου του αργύρου, σχηματίζεται γλυκονικό οξύ (αντίδραση «ασημένιος καθρέφτης»).
Το άλας του γλυκονικού οξέος, το γλυκονικό ασβέστιο, είναι ένα πολύ γνωστό φάρμακο.
β) Η αντίδραση των μονοσακχαριτών με το υδροξείδιο του χαλκού όταν θερμαίνεται οδηγεί επίσης σε αλδονικά οξέα.
μπλε τούβλο κόκκινο
Αυτές οι αντιδράσεις είναι ποιοτικές για τη γλυκόζη ως αλδεΰδη.
γ) Ισχυρότεροι οξειδωτικοί παράγοντες οξειδώνουν όχι μόνο την ομάδα αλδεΰδης, αλλά και την ομάδα πρωτοταγούς αλκοόλης στην καρβοξυλική ομάδα, οδηγώντας σε διβασικά σάκχαρα (αλδαρικά) οξέα. Τυπικά, για τέτοια οξείδωση χρησιμοποιείται πυκνό νιτρικό οξύ.
2. Ανάρρωση.
Η μείωση των σακχάρων οδηγεί σε πολυϋδρικές αλκοόλες. Ως αναγωγικός παράγοντας χρησιμοποιείται υδρογόνο παρουσία νικελίου, υδρίδιο λιθίου αργιλίου κ.λπ.
3. Παρά την ομοιότητα των χημικών ιδιοτήτων των μονοσακχαριτών με τις αλδεΰδες, η γλυκόζη δεν αντιδρά με το υδροθειώδες νάτριο (NaHSO 3).
II. Αντιδράσεις που βασίζονται σε ομάδες υδροξυλίου
Οι αντιδράσεις στις ομάδες υδροξυλίου των μονοσακχαριτών διεξάγονται, κατά κανόνα, σε ημιακετάλη (κυκλική).
1. Αλκυλίωση (σχηματισμός αιθέρων).
Όταν η μεθυλική αλκοόλη δρα παρουσία αερίου υδροχλωρίου, το άτομο υδρογόνου του γλυκοσιδικού υδροξυλίου αντικαθίσταται από μια ομάδα μεθυλίου.
Όταν χρησιμοποιούνται ισχυρότεροι αλκυλιωτικοί παράγοντες, όπως ιωδιούχο μεθύλιο ή θειικός διμεθυλεστέρας, ένας τέτοιος μετασχηματισμός επηρεάζει όλες τις υδροξυλομάδες του μονοσακχαρίτη.
2. Ακυλίωση (σχηματισμός εστέρων).
Όταν ο οξικός ανυδρίτης δρα στη γλυκόζη, σχηματίζεται ένας εστέρας - πενταακετυλογλυκόζη.
3. Όπως όλες οι πολυϋδρικές αλκοόλες, η γλυκόζη με υδροξείδιο του χαλκού (II). στο κρύομε το σχηματισμό του γλυκονικού χαλκού (II) δίνει ένα έντονο μπλε χρώμα - μια ποιοτική αντίδραση στη γλυκόζη ως πολυϋδρική αλκοόλη.
έντονο μπλε διάλυμα
III. Συγκεκριμένες αντιδράσεις
1. Καύση (καθώς και πλήρης οξείδωση σε ζωντανό οργανισμό):
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 6CO 2 + 6H 2 O
2. Αντιδράσεις ζύμωσης
Εκτός από τα παραπάνω, η γλυκόζη χαρακτηρίζεται επίσης από ορισμένες συγκεκριμένες ιδιότητες - διαδικασίες ζύμωσης. Η ζύμωση είναι η διάσπαση των μορίων του σακχάρου υπό την επίδραση ενζύμων. Τα σάκχαρα με τον αριθμό των ατόμων άνθρακα που είναι πολλαπλάσιο των τριών υφίστανται ζύμωση. Υπάρχουν πολλά είδη ζύμωσης, μεταξύ των οποίων τα πιο γνωστά είναι τα ακόλουθα:
α) αλκοολική ζύμωση
C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 –CH 2 OH (αιθυλική αλκοόλη) + 2CO 2
β) ζύμωση γαλακτικού οξέος
γ) ζύμωση βουτυρικού οξέος
C 6 H 12 O 6 → CH 3 –CH 2 –CH 2 –COOH (βουτυρικό οξύ) + 2H 2 + 2CO 2
Οι αναφερόμενοι τύποι ζύμωσης που προκαλούνται από μικροοργανισμούς έχουν ευρεία πρακτική σημασία. Για παράδειγμα, αλκοολικό - για την παραγωγή αιθυλικής αλκοόλης, στην οινοποίηση, ζυθοποιία κ.λπ., και γαλακτικό οξύ - για την παραγωγή γαλακτικού οξέος και γαλακτοκομικών προϊόντων που έχουν υποστεί ζύμωση.
Η φρουκτόζη εισέρχεται σε όλες τις αντιδράσεις που είναι χαρακτηριστικές των πολυϋδρικών αλκοολών, αλλά οι αντιδράσεις της ομάδας αλδεΰδης, σε αντίθεση με τη γλυκόζη, δεν είναι χαρακτηριστικές της.
Χημικές ιδιότητες ριβόζη C5H10O5 παρόμοια με τη γλυκόζη.
Δ) Ο βιολογικός ρόλος της γλυκόζης.
Η D-γλυκόζη (σάκχαρο σταφυλιού) είναι ευρέως διαδεδομένη στη φύση: βρίσκεται στα σταφύλια και άλλα φρούτα και στο μέλι. Είναι απαραίτητο συστατικό του αίματος και των ιστών των ζώων και άμεση πηγή ενέργειας για κυτταρικές αντιδράσεις. Το επίπεδο της γλυκόζης στο ανθρώπινο αίμα είναι σταθερό και κυμαίνεται από 0,08-0,11%. Ολόκληρος ο όγκος αίματος ενός ενήλικα περιέχει 5-6 g γλυκόζης. Αυτή η ποσότητα είναι αρκετή για να καλύψει το ενεργειακό κόστος του σώματος για 15 λεπτά. δραστηριότητα της ζωής του. Σε ορισμένες παθολογίες, για παράδειγμα, στον σακχαρώδη διαβήτη, το επίπεδο γλυκόζης στο αίμα αυξάνεται και η περίσσεια απεκκρίνεται στα ούρα. Σε αυτή την περίπτωση, η ποσότητα γλυκόζης στα ούρα μπορεί να αυξηθεί στο 12% σε σύγκριση με το συνηθισμένο 0,1%.
3. Δισακχαρίτες.
Οι ολιγοσακχαρίτες είναι υδατάνθρακες των οποίων τα μόρια περιέχουν από 2 έως 8-10 υπολείμματα μονοσακχαριτών που συνδέονται με γλυκοσιδικούς δεσμούς. Σύμφωνα με αυτό διακρίνονται οι δισακχαρίτες, οι τρισακχαρίτες κ.λπ.
Οι δισακχαρίτες είναι σύνθετα σάκχαρα, κάθε μόριο των οποίων, κατά την υδρόλυση, διασπάται σε δύο μόρια μονοσακχαριτών. Οι δισακχαρίτες, μαζί με τους πολυσακχαρίτες, αποτελούν μία από τις κύριες πηγές υδατανθράκων στα τρόφιμα για τον άνθρωπο και τα ζώα. Σύμφωνα με τη δομή τους, οι δισακχαρίτες είναι γλυκοσίδες, στους οποίους δύο μόρια μονοσακχαριτών συνδέονται με έναν γλυκοσιδικό δεσμό.
Δομή
1. Τα μόρια δισακχαρίτη μπορεί να περιέχουν δύο υπολείμματα ενός μονοσακχαρίτη ή δύο υπολείμματα διαφορετικών μονοσακχαριτών.
2. Οι δεσμοί που σχηματίζονται μεταξύ των υπολειμμάτων μονοσακχαριτών μπορούν να είναι δύο τύπων:
α) Τα ημιακεταλικά υδροξύλια και των δύο μορίων μονοσακχαρίτη συμμετέχουν στο σχηματισμό του δεσμού. Για παράδειγμα, ο σχηματισμός ενός μορίου σακχαρόζης.
β) στο σχηματισμό του δεσμού συμμετέχουν το ημιακεταλικό υδροξύλιο ενός μονοσακχαρίτη και το υδροξύλιο της αλκοόλης ενός άλλου μονοσακχαρίτη. Για παράδειγμα, ο σχηματισμός μορίων μαλτόζης, λακτόζης και κυτταροβιόζης.
Για να καθοριστεί η δομή των δισακχαριτών, είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε: από ποιους μονοσακχαρίτες είναι κατασκευασμένο, ποια είναι η διαμόρφωση των ανωμερικών κέντρων αυτών των μονοσακχαριτών (- ή -), ποιες είναι οι διαστάσεις του κύκλου (φουρανόζη ή πυρανόζη ) και με τη συμμετοχή των οποίων τα υδροξύλια συνδέονται δύο μόρια μονοσακχαρίτη.
Οι δισακχαρίτες χωρίζονται σε δύο ομάδες: τους αναγωγικούς και τους μη αναγωγικούς.
Μεταξύ των δισακχαριτών, η μαλτόζη, η λακτόζη και η σακχαρόζη είναι ιδιαίτερα ευρέως γνωστές.
Η μαλτόζη (σάκχαρο βύνης), που είναι η α-γλυκοπυρανοσυλ-(1-4)-α-γλυκοπυρανόζη, σχηματίζεται ως ενδιάμεσο προϊόν με τη δράση αμυλασών στο άμυλο (ή το γλυκογόνο), περιέχει δύο υπολείμματα α-D-γλυκόζης. Το όνομα ενός σακχάρου του οποίου το ημιακεταλικό υδροξύλιο συμμετέχει στο σχηματισμό ενός γλυκοσιδικού δεσμού τελειώνει σε «yl».
Στο μόριο μαλτόζης, το δεύτερο υπόλειμμα γλυκόζης έχει ένα ελεύθερο ημιακετάλη υδροξύλιο. Τέτοιοι δισακχαρίτες έχουν αποκαταστατικές ιδιότητες.
Οι αναγωγικοί δισακχαρίτες περιλαμβάνουν, ειδικότερα, τη μαλτόζη (σάκχαρο βύνης) που περιέχεται στη βύνη, δηλ. φύτρωσαν και μετά αποξηραμένοι και θρυμματισμένοι κόκκοι δημητριακών.
(μαλτόζη)
Η μαλτόζη αποτελείται από δύο υπολείμματα D-γλυκοπυρανόζης, τα οποία συνδέονται με έναν (1-4)-γλυκοσιδικό δεσμό, δηλ. Ο σχηματισμός ενός δεσμού αιθέρα περιλαμβάνει το γλυκοσιδικό υδροξύλιο ενός μορίου και το υδροξύλιο της αλκοόλης στο τέταρτο άτομο άνθρακα ενός άλλου μορίου μονοσακχαρίτη. Το ανωμερές άτομο άνθρακα (C 1) που συμμετέχει στο σχηματισμό αυτού του δεσμού έχει -διάταξη και το ανωμερές άτομο με ελεύθερο γλυκοσιδικό υδροξύλιο (που υποδεικνύεται με κόκκινο χρώμα) μπορεί να έχει και α- (α-μαλτόζη) και β- διαμόρφωση (β-μαλτόζη).
Η μαλτόζη είναι λευκοί κρύσταλλοι, πολύ διαλυτοί στο νερό, γλυκιά στη γεύση, αλλά πολύ λιγότερο από τη ζάχαρη (σακχαρόζη).
Όπως φαίνεται, η μαλτόζη περιέχει ένα ελεύθερο γλυκοσιδικό υδροξύλιο, με αποτέλεσμα να διατηρείται η ικανότητα ανοίγματος του δακτυλίου και μετάβασης στη μορφή αλδεΰδης. Από αυτή την άποψη, η μαλτόζη είναι σε θέση να εισέλθει σε αντιδράσεις χαρακτηριστικές των αλδεΰδων και, ειδικότερα, να δώσει την αντίδραση "ασημένιου καθρέφτη", γι 'αυτό ονομάζεται αναγωγικός δισακχαρίτης. Επιπλέον, η μαλτόζη υφίσταται πολλές αντιδράσεις χαρακτηριστικές των μονοσακχαριτών, για παράδειγμα, σχηματίζει αιθέρες και εστέρες.
Ο δισακχαρίτης λακτόζη (σάκχαρο γάλακτος) βρίσκεται μόνο στο γάλα και αποτελείται από D-γαλακτόζη και D-γλυκόζη. Αυτή είναι η α-γλυκοπυρανοσυλ-(1-4)-γλυκοπυρανόζη:
Δεδομένου ότι το μόριο λακτόζης περιέχει ένα ελεύθερο ημιακετάλη υδροξύλιο (στο υπόλειμμα γλυκόζης), ανήκει στον αριθμό των αναγωγικών δισακχαριτών.
Ένας από τους πιο συνηθισμένους δισακχαρίτες είναι η σακχαρόζη (ζαχαροκάλαμο ή τεύτλα), μια κοινή επιτραπέζια ζάχαρη. Το μόριο σακχαρόζης αποτελείται από ένα υπόλειμμα D-γλυκόζης και ένα υπόλειμμα D-φρουκτόζης. Επομένως, είναι η α-γλυκοπυρανοσυλ-(1-2)-β-φρουκτοφουρανοσίδη:
Σε αντίθεση με τους περισσότερους δισακχαρίτες, η σακχαρόζη δεν έχει ελεύθερο ημιακετάλη υδροξύλιο και δεν έχει αναγωγικές ιδιότητες.
Οι μη αναγωγικοί δισακχαρίτες περιλαμβάνουν σακχαρόζη (ζαχαρότευτλα ή ζαχαροκάλαμο). Βρίσκεται στο ζαχαροκάλαμο, στα ζαχαρότευτλα (έως 28% της ξηράς ουσίας), στους χυμούς φυτών και στα φρούτα. Το μόριο σακχαρόζης είναι κατασκευασμένο από α, D-γλυκοπυρανόζη και β, D-φρουκτοφουρανόζη.
(σακχαρόζη)
Σε αντίθεση με τη μαλτόζη, ο γλυκοσιδικός δεσμός (1–2) μεταξύ των μονοσακχαριτών σχηματίζεται από τα γλυκοσιδικά υδροξύλια και των δύο μορίων, δηλαδή δεν υπάρχει ελεύθερο γλυκοσιδικό υδροξύλιο. Ως αποτέλεσμα, η σακχαρόζη δεν έχει την αναγωγική ικανότητα, δεν δίνει την αντίδραση «ασημένιου καθρέφτη», επομένως ταξινομείται ως μη αναγωγικός δισακχαρίτης.
Μεταξύ των φυσικών τρισακχαριτών, λίγοι είναι σημαντικοί. Η πιο γνωστή είναι η ραφινόζη, η οποία περιέχει υπολείμματα φρουκτόζης, γλυκόζης και γαλακτόζης, η οποία βρίσκεται σε μεγάλες ποσότητες στα ζαχαρότευτλα και σε πολλά άλλα φυτά.
Γενικά, οι ολιγοσακχαρίτες που υπάρχουν στους φυτικούς ιστούς είναι πιο διαφορετικοί σε σύνθεση από τους ολιγοσακχαρίτες από ζωικούς ιστούς.
Όλα έχουν τον ίδιο εμπειρικό τύπο C 12 H 22 O 11, δηλ. είναι ισομερή.
Η σακχαρόζη είναι μια λευκή κρυσταλλική ουσία, γλυκιά στη γεύση, εξαιρετικά διαλυτή στο νερό.
Η σακχαρόζη χαρακτηρίζεται από αντιδράσεις σε ομάδες υδροξυλίου. Όπως όλοι οι δισακχαρίτες, η σακχαρόζη μετατρέπεται με όξινη ή ενζυματική υδρόλυση στους μονοσακχαρίτες από τους οποίους αποτελείται.
Οι δισακχαρίτες είναι τυπικοί υδατάνθρακες που μοιάζουν με ζάχαρη. Πρόκειται για στερεές, άχρωμες κρυσταλλικές ουσίες, πολύ διαλυτές στο νερό και έχουν γλυκιά γεύση.
Από τους δισακχαρίτες, η σακχαρόζη C 12 H 22 O 11 έχει τη μεγαλύτερη σημασία:
Το μόριο σακχαρόζης αποτελείται από υπολείμματα μορίων γλυκόζης και φρουκτόζης.