Z czym reaguje glukoza w normalnych warunkach? Co to jest glukoza? Otrzymywanie glukozy i jej właściwości

Węglowodany to substancje organiczne, których cząsteczki składają się z atomów węgla, wodoru i tlenu. Co więcej, wodór i tlen są w nich w takich samych proporcjach jak w cząsteczkach wody (1:2)
Ogólny wzór węglowodanów to Cn (H 2 O) m, co oznacza, że wydają się składać z węgla i wody, stąd nazwa klasy, która ma korzenie historyczne. Pojawiła się na podstawie analizy pierwszych znanych węglowodorów. Później odkryto, że w cząsteczkach znajdują się węglowodany, w których nie ma stosunku 1H: 2O, na przykład deoksyryboza - C 5 H 10 O 4. Znane są także związki organiczne, których skład odpowiada podanemu wzorowi ogólnemu, ale które nie należą do klasy węglowodanów. Należą do nich na przykład formaldehyd CH2O i kwas octowy CH3COOH.
Jednak nazwa „węglowodory” zakorzeniła się i jest ogólnie akceptowana w odniesieniu do tych substancji.
Węglowodory, ze względu na ich zdolność do hydrolizy, można podzielić na trzy główne grupy: mono-, di- i polisacharydy.

Monosacharydy- węglowodany, które nie hydrolizują (nie rozkładają się pod wpływem wody). Z kolei w zależności od liczby atomów węgla. Monosacharydy dzielą się na triozy(którego cząsteczki zawierają trzy atomy węgla), tetrozy(cztery atomy), pentozy(pięć), heksozy(sześć) itp.
W naturze dostarczane są głównie monosacharydy pentozy I heksozy. Do pentoz zalicza się np. ryboza C5H10O5 i dezoksyryboza(ryboza, z której „usunięto atom tlenu”) C 5 H 10 O 4 . Są częścią RNA i DNA i określają pierwszą część nazw kwasów nukleinowych.
Heksozy o ogólnym wzorze cząsteczkowym C6H12O6 obejmują na przykład glukozę, fruktozę, galaktozę.
Disacharydy– węglowodany, które ulegają hydrolizie, tworząc dwie cząsteczki monosacharydów, takich jak heksozy. Ogólny wzór zdecydowanej większości disacharydów nie jest trudny do wyliczenia: należy „dodać” dwa wzory heksozy i „odjąć” cząsteczkę wody od powstałego wzoru - C 12 H 22 O 10. Odpowiednio możemy napisać ogólne równanie hydrolizy:

C 12 H 22 O 10 + H 2 O → 2C 6 H 12 O 6
Disacharydy obejmują:
1) C acharoza(zwykły cukier stołowy), który w wyniku hydrolizy tworzy jedną cząsteczkę glukozy i cząsteczkę fruktozy. Występuje w dużych ilościach w burakach cukrowych, trzcinie cukrowej (stąd nazwy burak i cukier trzcinowy), klonie (kanadyjscy pionierzy wydobywali cukier klonowy), palmie cukrowej, kukurydzy itp.

2) Maltoza(cukier słodowy), który hydrolizuje, tworząc dwie cząsteczki glukozy. Maltozę można otrzymać w wyniku hydrolizy skrobi pod działaniem enzymów zawartych w słodzie – porośniętych, suszonych i mielonych ziarnach jęczmienia.
3)Laktoza(cukier mleczny), który hydrolizuje, tworząc cząsteczki glukozy i galaktozy. Występuje w mleku ssaków, ma niską słodycz i jest stosowany jako wypełniacz w drażetkach i tabletkach farmaceutycznych.

Słodki smak różnych mono- i disacharydów jest inny. Zatem najsłodszy monosacharyd - fruktoza - jest 1,5 razy słodszy od glukozy, która jest przyjmowana jako standard . Sacharoza(disacharyd) jest z kolei 2 razy słodsza od glukozy i 4-5 razy słodsza od laktozy, która jest prawie bez smaku.

Polisacharydy – skrobia, glikogen, dekstryny, celuloza itp. - węglowodany, które ulegają hydrolizie, tworząc wiele cząsteczek monosacharydów, najczęściej glukozy.
Aby wyprowadzić wzór polisacharydów, należy „odjąć” cząsteczkę wody od cząsteczki glukozy i zapisać wyrażenie o indeksie n: (C 6 H 10 O 5) n. Przecież to w wyniku rozszczepienia cząsteczek wody w przyrodzie powstają di- i polisacharydy.
Rola węglowodanów w przyrodzie i ich cena w życiu człowieka jest niezwykle istotna. Powstające w komórkach roślinnych w wyniku fotosyntezy, pełnią funkcję źródła energii dla komórek zwierzęcych. Dotyczy to przede wszystkim glukozy.
Wiele węglowodanów (skrobia, glikogen, sacharoza) pełni funkcję magazynowania, rolę rezerwy składników odżywczych.
Kwasy DNA i RNA, które zawierają część węglowodanów (pentozy-rybozy i dezoksyrybozy), pełnią funkcje przekazywania informacji dziedzicznej.
Celuloza, budulec komórek roślinnych, pełni rolę zrębu błon tych komórek. Kolejny polisacharyd - chityna- pełni podobną rolę w komórkach niektórych zwierząt: powstaje szkielet zewnętrzny stawonogów (skorupiaków), owadów i pajęczaków.
Węglowodany ostatecznie służą nam jako źródło pożywienia: spożywamy zboża zawierające skrobię lub karmimy nimi zwierzęta, w których organizmach skrobia przekształca się w tłuszcze i białka. Najbardziej higieniczna odzież wykonana jest z celulozy lub produktów na bazie celulozy: bawełny i lnu, włókna wiskozowego, octanu jedwabiu. Drewniane domy i meble budowane są z tej samej celulozy, z której składa się drewno. Produkcja kliszy i kliszy fotograficznej odbywa się w oparciu o tę samą celulozę. Książki, gazety, listy, banknoty to produkty przemysłu celulozowo-papierniczego. Oznacza to, że węglowodany zapewniają nam to, co niezbędne do życia: pożywienie, odzież, schronienie.
Ponadto węglowodany biorą udział w budowie złożonych białek, enzymów i hormonów. Do węglowodanów zaliczają się także substancje witalne, takie jak heparyna (odgrywa istotną rolę w zapobieganiu krzepnięciu krwi), agar-agar (otrzymywany z wodorostów i stosowany w przemyśle mikrobiologicznym i cukierniczym - pamiętajcie słynne ciasto z ptasiego mleka).
Należy podkreślić, że jedynym rodzajem energii na Ziemi (oprócz oczywiście nuklearnej) jest energia Słońca, a jedynym sposobem jej akumulacji w celu zapewnienia życia wszystkim żywym organizmom jest proces fotosyntezy, który zachodzi w komórek i prowadzi do syntezy węglowodanów z wody i dwutlenku węgla. To właśnie podczas tej przemiany powstaje tlen, bez którego życie na naszej planecie nie byłoby możliwe:
6CO 2 + 6H 2 O → C 6 H 12 O 6 + 6O 2

Właściwości fizyczne i występowanie w przyrodzie

Glukoza I fruktoza– substancje stałe i bezbarwne, substancje krystaliczne. Glukoza zawarta w soku winogronowym (stąd nazwa „cukier winogronowy”) wraz z fruktozą występującą w niektórych owocach i warzywach (stąd nazwa „cukier owocowy”) stanowi znaczną część miodu. Krew ludzi i zwierząt stale zawiera około 0,1% glukozy (80-120 mg na 100 ml krwi). Największa jego część (ok. 70%) ulega w tkankach powolnemu utlenianiu z wydzieleniem energii i powstaniem produktów końcowych – wody i dwutlenku węgla (proces glikolizy):
C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + 2920 kJ
Energia uwalniana podczas glikolizy w dużej mierze zaspokaja potrzeby energetyczne organizmów żywych.
Wzrost poziomu glukozy we krwi o 180 mg na 100 ml wskazuje na naruszenie metabolizmu węglowodanów i rozwój niebezpiecznej choroby - cukrzycy.

Struktura cząsteczki glukozy

Strukturę cząsteczki glukozy można ocenić na podstawie danych doświadczalnych. Reaguje z kwasami karboksylowymi tworząc estry zawierające od 1 do 5 reszt kwasowych. Jeśli do świeżo otrzymanego wodorotlenku miedzi (||) doda się roztwór glukozy, osad rozpuści się i otrzyma się jasnoniebieski roztwór związku miedzi, tj. Zachodzi jakościowa reakcja na alkohole wielowodorotlenowe. Stąd , glukoza jest alkoholem wielowodorotlenowym. Jeśli powstały roztwór ogrzeje się, ponownie wytrąci się osad, tym razem o czerwonawym kolorze, tj. nastąpi jakościowa reakcja aldehydy. Podobnie, jeśli roztwór glukozy zostanie podgrzany z amoniakalnym roztworem tlenku srebra, nastąpi reakcja „srebrnego lustra”. Dlatego glukoza jest zarówno alkoholem wielowodorotlenowym, jak i aldehydem - alkohol aldehydowy. Spróbujmy wyprowadzić wzór strukturalny glukozy. W cząsteczce C 6 H 12 O 6 znajduje się sześć atomów węgla. Jeden atom jest częścią grupy aldehydowej:
Pozostałe pięć atomów jest związanych z grupami hydroksylowymi. I wreszcie, biorąc pod uwagę fakt, że węgiel jest czterowartościowy, uporządkujemy atomy wodoru:
Lub:
Ustalono jednak, że w roztworze glukozy oprócz cząsteczek liniowych (aldehydów) znajdują się cząsteczki o strukturze cyklicznej, które tworzą krystaliczną glukozę. Przekształcenie cząsteczek o postaci liniowej w cykliczną można wytłumaczyć pamiętając, że atomy węgla mogą swobodnie obracać się wokół wiązań σ znajdujących się pod kątem 109 o 28 /, natomiast grupa aldehydowa (1. atom węgla) może zbliżać się do grupy hydroksylowej grupa piątego atomu węgla. W pierwszym pod wpływem grupy hydroksylowej następuje rozerwanie wiązania π: do atomu tlenu zostaje dodany atom wodoru, a tlen z grupy hydroksylowej, która „utraciła” ten atom, zamyka cykl.
W wyniku tego przegrupowania atomów powstaje cykliczna cząsteczka. Wzór cykliczny pokazuje nie tylko kolejność wiązania atomów, ale także ich rozmieszczenie przestrzenne. W wyniku oddziaływania pierwszego i piątego atomu węgla przy pierwszym atomie pojawia się nowa grupa hydroksylowa, która może zajmować dwie pozycje w przestrzeni: powyżej i poniżej płaszczyzny cyklu, w związku z czym możliwe są dwie cykliczne formy glukozy :
1) α-forma glukozy – grupy hydroksylowe przy pierwszym i drugim atomie węgla znajdują się po jednej stronie pierścienia cząsteczki;
2) β-formy glukozy - grupy hydroksylowe znajdują się po przeciwnych stronach pierścienia cząsteczki:
W wodnym roztworze glukozy jej trzy formy izomeryczne znajdują się w równowadze dynamicznej: cykliczna forma α, forma liniowa (aldehydowa) i cykliczna forma β.
W ustalonej równowadze dynamicznej dominuje forma β (około 63%), ponieważ jest energetycznie korzystna - ma grupy OH przy pierwszym i drugim atomie węgla po przeciwnych stronach cyklu. W formie α (około 37%) grupy OH przy tych samych atomach węgla znajdują się po jednej stronie płaszczyzny, więc jest ona mniej stabilna energetycznie niż forma β. Udział postaci liniowej w równowadze jest bardzo mały (tylko około 0,0026%).
Równowaga dynamiczna może zostać przesunięta. Na przykład, gdy glukozę poddaje się działaniu amoniakalnego roztworu tlenku srebra, ilość jej liniowej (aldehydowej) formy, która jest bardzo mała w roztworze, jest cały czas uzupełniana w wyniku form cyklicznych, a glukoza jest całkowicie utleniana do glukonowego kwas.
Izomerem alkoholu aldehydowego glukozy jest alkohol ketonowy – fruktoza.

Właściwości chemiczne glukozy

Właściwości chemiczne glukozy, jak każdej substancji organicznej, zależą od jej struktury. Glukoza pełni podwójną funkcję, jest zarówno aldehydem, jak i alkoholem wielowodorotlenowym, dlatego charakteryzuje się właściwościami zarówno alkoholi wielowodorotlenowych, jak i aldehydów.
Reakcje glukozy jako alkoholu wielowodorotlenowego
Glukoza jakościowo reaguje z alkoholami wielowodorotlenowymi (np. glicerolem) ze świeżo przygotowanym wodorotlenkiem miedzi (ǀǀ), tworząc jasnoniebieski roztwór związku miedzi (ǀǀ).
Glukoza, podobnie jak alkohole, może tworzyć estry.
Reakcje glukozy w postaci aldehydu
1. Utlenianie grupy aldehydowej. Glukoza jako aldehyd może utleniać się do odpowiedniego kwasu (glukonowego) i dawać jakościowe reakcje na aldehydy. Reakcja „Srebrnego Lustra” (po podgrzaniu):
CH 2 -OH-(CHOH) 4 -COH + Ag 2 O → CH 2 OH-(CHOH) 4 -COOH + 2Ag↓
Reakcja ze świeżo otrzymanym Cu(OH) 2 po podgrzaniu:
CH 2 -OH-(CHOH) 4 -COH + 2 Cu(OH) 2 → CH 2 -OH-(CHOH) 4 -COOH + Cu 2 O↓ +H 2 O

2. Redukcja grupy aldehydowej. Glukozę można zredukować do odpowiedniego alkoholu (sorbitolu):
CH 2 -OH-(CHOH) 4 -COH + H 2 → CH 2 -OH-(CHOH) 4 - CH 2 -OH
Reakcje fermentacyjne
Reakcje te zachodzą pod wpływem specjalnych katalizatorów biologicznych o charakterze białkowym – enzymów.

1.Fermentacja alkoholowa:
C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2
Od dawna był używany przez ludzi do produkcji alkoholu etylowego i napojów alkoholowych.
2. Fermentacja kwasu mlekowego:
która stanowi podstawę życiowej aktywności bakterii kwasu mlekowego i zachodzi podczas zakwaszania mleka, marynowania kapusty i ogórków, kiszenia zielonki

Glukoza C 6 H 12 O 6- monosacharyd, który nie ulega hydrolizie, tworząc prostsze węglowodany.

Jak widać ze wzoru strukturalnego, glukoza jest zarówno alkoholem wielowodorotlenowym, jak i aldehydem alkohol aldehydowy. W roztworach wodnych glukoza może przyjmować postać cykliczną.

Właściwości fizyczne

Glukoza jest bezbarwną, krystaliczną substancją o słodkim smaku, dobrze rozpuszczalną w wodzie. Mniej słodki w porównaniu do cukru buraczanego.

1) występuje w prawie wszystkich organach roślin: owocach, korzeniach, liściach, kwiatach;
2) szczególnie dużo glukozy znajduje się w soku winogronowym oraz dojrzałych owocach i jagodach;
3) glukoza występuje w organizmach zwierzęcych;
4) krew ludzka zawiera około 0,1%.

Cechy struktury glukozy:

1. Skład glukozy wyraża się wzorem: C6H12O6, należy ona do alkoholi wielowodorotlenowych.
2. Jeśli do świeżo wytrąconego wodorotlenku miedzi (II) doda się roztwór tej substancji, powstanie jasnoniebieski roztwór, podobnie jak w przypadku gliceryny.
Doświadczenie potwierdza, że glukoza należy do alkoholi wielowodorotlenowych.
3. Istnieje ester glukozy, którego cząsteczka ma pięć reszt kwasu octowego. Wynika z tego, że w cząsteczce węglowodanów znajduje się pięć grup hydroksylowych. Fakt ten wyjaśnia, dlaczego glukoza jest dobrze rozpuszczalna w wodzie i ma słodki smak.
Ogrzewając roztwór glukozy z amoniakalnym roztworem tlenku srebra (I), uzyskuje się charakterystyczne „srebrne lustro”.
Szósty atom tlenu w cząsteczce substancji należy do grupy aldehydowej.
4. Aby uzyskać pełny obraz struktury glukozy, trzeba wiedzieć, jak zbudowany jest szkielet cząsteczki. Ponieważ wszystkie sześć atomów tlenu jest częścią grup funkcyjnych, zatem atomy węgla tworzące szkielet są ze sobą bezpośrednio połączone.
5. Łańcuch atomów węgla jest prosty, nie rozgałęziony.
6. Grupa aldehydowa może znajdować się tylko na końcu nierozgałęzionego łańcucha węglowego, a grupy hydroksylowe mogą być trwałe tylko przy różnych atomach węgla.

Właściwości chemiczne

Glukoza ma właściwości chemiczne charakterystyczne dla alkoholi i aldehydów. Ponadto ma również pewne specyficzne właściwości.

1. Glukoza jest alkoholem wielowodorotlenowym.

Glukoza z Cu(OH) 2 daje niebieski roztwór (glukonian miedzi)

2. Glukoza jest aldehydem.

a) Reaguje z amoniakalnym roztworem tlenku srebra, tworząc srebrne lustro:

CH 2OH-(CHOH) 4 -CHO+Ag 2 O → CH 2OH-(CHOH) 4 -COOH + 2Ag

kwas glukonowy

b) W przypadku wodorotlenku miedzi daje czerwony osad Cu 2 O

CH 2OH-(CHOH) 4 -CHO + 2Cu(OH) 2 → CH 2OH-(CHOH) 4 -СОOH + Cu 2 O↓ + 2H 2 O

kwas glukonowy

c) Redukcja wodorem z wytworzeniem alkoholu sześciowodorotlenowego (sorbitolu)

CH 2OH-(CHOH) 4 -CHO + H 2 → CH 2OH-(CHOH) 4 -CH 2 OH

3. Fermentacja

a) Fermentacja alkoholowa (do produkcji napojów alkoholowych)

C 6 H 12 O 6 → 2СH 3 –CH 2OH + 2CO 2

etanol

b) Fermentacja mlekowa (kwaśne mleko, marynowanie warzyw)

C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 –CHOH – COOH

kwas mlekowy

Zastosowanie, znaczenie

Glukoza powstaje w roślinach podczas fotosyntezy. Zwierzęta dostają ją z pożywienia. Glukoza jest głównym źródłem energii w organizmach żywych. Glukoza jest cennym produktem odżywczym. Stosowany jest w cukiernictwie, medycynie jako środek wzmacniający, do produkcji alkoholu, witaminy C itp.

Glukoza (dekstroza) to monosacharyd będący uniwersalnym źródłem energii dla człowieka. Jest to końcowy produkt hydrolizy di- i polisacharydów. Związek ten odkrył angielski lekarz William Prout w 1802 roku.

Glukoza lub cukier winogronowy jest niezbędnym składnikiem odżywczym dla ludzkiego centralnego układu nerwowego. Zapewnia prawidłowe funkcjonowanie organizmu w warunkach silnego stresu fizycznego, emocjonalnego, intelektualnego oraz szybką reakcję mózgu na sytuacje siły wyższej. Innymi słowy, glukoza to paliwo do silników odrzutowych, które wspiera wszystkie procesy życiowe na poziomie komórkowym.

Wzór strukturalny związku to C6H12O6.

Glukoza jest substancją krystaliczną o słodkim smaku, bezwonną, dobrze rozpuszczalną w wodzie, stężonych roztworach kwasu siarkowego, chlorku cynku i odczynniku Schweitzera. W naturze powstaje w wyniku fotosyntezy roślin, w przemyśle - poprzez hydrolizę celulozy.

Masa molowa związku wynosi 180,16 gramów na mol.

Słodkość glukozy jest o połowę mniejsza niż sacharozy.

Stosowany w kuchni i przemyśle medycznym. Preparaty na jego bazie stosuje się w celu łagodzenia zatruć i określania obecności cukrzycy.

Przyjrzyjmy się hiperglikemii/hipoglikemii – czym jest, korzyściom i szkodliwościom glukozy, gdzie występuje i jej zastosowaniu w medycynie.

Dzienna norma

Aby odżywić komórki mózgowe, czerwone krwinki, mięśnie prążkowane i dostarczyć organizmowi energii, człowiek musi jeść „swoją” indywidualną normę. Aby to obliczyć, pomnóż swoją rzeczywistą masę ciała przez współczynnik 2,6. Otrzymana wartość stanowi dzienne zapotrzebowanie organizmu na ten monosacharyd.

Jednocześnie w przypadku pracowników umysłowych (pracowników biurowych) wykonujących operacje obliczeniowe i planistyczne, sportowców oraz osób obciążonych dużym wysiłkiem fizycznym należy zwiększyć normę dobową. Ponieważ te operacje wymagają więcej energii.

Zapotrzebowanie na glukozę zmniejsza się wraz z siedzącym trybem życia, tendencją do cukrzycy i nadwagą. W takim przypadku organizm do produkcji energii wykorzysta rezerwy tłuszczu, a nie łatwo przyswajalne sacharydy.

Pamiętajmy, że glukoza w umiarkowanych dawkach jest lekiem i „paliwem” dla narządów i układów wewnętrznych. Jednocześnie nadmierne spożycie słodyczy zamienia je w truciznę, zamieniając jej korzystne właściwości w szkodę.

Hiperglikemia i hipoglikemia

U zdrowego człowieka poziom glukozy we krwi na czczo wynosi 3,3 – 5,5 milimola na litr, a po posiłku wzrasta do 7,8.

Jeśli ten wskaźnik jest niższy niż normalnie, rozwija się hipoglikemia, jeśli ten wskaźnik jest wyższy, rozwija się hiperglikemia. Wszelkie odchylenia od wartości dopuszczalnej powodują zaburzenia w organizmie, często nieodwracalne.

Podwyższony poziom glukozy we krwi zwiększa produkcję insuliny, co prowadzi do wzmożonej pracy trzustki „na zużycie”. W rezultacie narząd zaczyna się wyczerpywać, istnieje ryzyko zachorowania na cukrzycę i cierpi układ odpornościowy. Kiedy stężenie glukozy we krwi osiągnie 10 milimoli na litr, wątroba przestaje radzić sobie ze swoimi funkcjami, a funkcjonowanie układu krążenia ulega zakłóceniu. Nadmiar cukru przekształca się w trójglicerydy (komórki tłuszczowe), które powodują pojawienie się choroby wieńcowej, miażdżycy, nadciśnienia, zawału serca i krwotoków mózgowych.

Główną przyczyną rozwoju hiperglikemii jest zaburzenie funkcjonowania trzustki.

Pokarmy obniżające poziom cukru we krwi:

owsianka;
homary, homary, kraby;
sok jagodowy;
pomidory, topinambur, czarna porzeczka;
ser sojowy;
sałata, dynia;
Zielona herbata;
awokado;
mięso, ryby, kurczak;
cytryna, grejpfrut;
migdały, orzechy nerkowca, orzeszki ziemne;
rośliny strączkowe;
arbuz;
czosnek i cebula.

Spadek poziomu glukozy we krwi prowadzi do niedostatecznego odżywienia mózgu, osłabienia organizmu, co prędzej czy później prowadzi do omdlenia. Osoba traci siłę, pojawia się osłabienie mięśni, pojawia się apatia, aktywność fizyczna jest utrudniona, pogarsza się koordynacja, pojawia się uczucie niepokoju i dezorientacji. Komórki znajdują się w stanie głodu, ich podział i regeneracja spowalniają, a ryzyko śmierci tkanek wzrasta.

Przyczyny hipoglikemii: zatrucie alkoholem, brak słodkich pokarmów w diecie, nowotwory, dysfunkcja tarczycy.

Aby utrzymać poziom glukozy we krwi w prawidłowych granicach, zwróć uwagę na pracę aparatu wyspowego, wzbogacaj swój codzienny jadłospis zdrowymi, naturalnymi słodyczami zawierającymi monosacharydy. Pamiętaj, że niski poziom insuliny uniemożliwia całkowite wchłonięcie związku, co skutkuje hipoglikemią. Wręcz przeciwnie, adrenalina pomoże ją zwiększyć.

Korzyści i szkody

Główne funkcje glukozy to żywieniowa i energetyczna. Dzięki nim utrzymuje pracę serca, oddychanie, skurcze mięśni, pracę mózgu, układu nerwowego oraz reguluje temperaturę ciała.

Wartość glukozy w organizmie człowieka:

Bierze udział w procesach metabolicznych i jest najlepiej przyswajalnym źródłem energii.
Wspomaga wydajność organizmu.
Odżywia komórki mózgowe, poprawia pamięć i uczenie się.
Pobudza serce.
Szybko gasi uczucie głodu.
Łagodzi stres, koryguje stan psychiczny.
Przyspiesza regenerację tkanki mięśniowej.
Pomaga wątrobie w neutralizowaniu substancji toksycznych.

Od ilu lat glukoza służy do odurzania organizmu podczas hipoglikemii? Monosacharyd wchodzi w skład substytutów krwi, leków przeciwwstrząsowych stosowanych w leczeniu chorób wątroby i centralnego układu nerwowego.

Oprócz pozytywnych skutków glukoza może zaszkodzić organizmowi osób w podeszłym wieku, pacjentów z zaburzeniami metabolizmu i prowadzić do następujących konsekwencji:

otyłość;
rozwój zakrzepowego zapalenia żył;
przeciążenie trzustki;
występowanie reakcji alergicznych;
podwyższony poziom cholesterolu;
pojawienie się chorób zapalnych, chorób serca, zaburzeń krążenia wieńcowego;
nadciśnienie tętnicze;
uszkodzenie siatkówki oka;
dysfunkcja śródbłonka.

Pamiętaj, że dostarczenie monosacharydu do organizmu musi być w pełni zrekompensowane wydatkowaniem kalorii na potrzeby energetyczne.

Źródła

Monosacharyd występuje w glikogenie mięśni zwierzęcych, skrobi, jagodach i owocach. Człowiek otrzymuje 50% energii potrzebnej organizmowi z glikogenu (odkładanego w wątrobie i tkance mięśniowej) oraz spożywania pokarmów zawierających glukozę.

Głównym naturalnym źródłem związku jest miód (80%), zawiera on także inny zdrowy węglowodan – fruktozę.

Tabela nr 1 „Co zawiera glukozę”

Nazwa produktu	Zawartość monosacharydów na 100 gramów, gramy
Rafinowany cukier	99,7
Miód pszczeli	80,1
Marmolada	79,2
piernik	77,6
Makaron	70,5
Słodka słomka	69,1
Daktyle	69,0
Jęczmień perłowy	66,8
Suszone morele	66,1
rodzynki	65,6
Dżem jabłkowy	65,0
Czekolada	63,2
Ryż	62,2
Owsianka	61,7
kukurydza	61,3
Gryka	60,3
chleb pszenny	52,8
chleb żytni	44,2
Lody	21,2
Ziemniak	8,0
Jabłka	7,8
Winogrono	7,7
Buraczany	6,6
Marchewka	5,6
wiśnia	5,4
Wiśnie	5,4
mleko	4,4
Agrest	4,3
Dynia	4,1
Rośliny strączkowe	4,1
Kapusta	4,0
Maliny	3,8
Pomidory	3,3
Twarożek	3,2
Kwaśna śmietana	3,0
Śliwki	3,0
Wątroba	2,7
Truskawka	2,6
Żurawina	2,4
Arbuz	2,3
Pomarańcze	2,3
	2,1
Mandarynki	2,0
Ser	2,0
Brzoskwinie	2,0
Gruszka	1,7
Czarna porzeczka	1,4
ogórki	1,2
Olej	0,4
Jajka	0,3

Glukoza w medycynie: forma uwalniania

Preparaty glukozy zaliczane są do środków detoksykujących i metabolicznych. Ich spektrum działania ma na celu poprawę procesów metabolicznych i redoks w organizmie. Substancją czynną tych leków jest monohydrat dekstrozy (sublimowana glukoza w połączeniu z substancjami pomocniczymi).

Formy uwalniania i właściwości farmakologiczne monosacharydu:

Tabletki zawierające 0,5 grama suchej dekstrozy. Glukoza przyjmowana doustnie ma działanie rozszerzające naczynia krwionośne i uspokajające (umiarkowanie nasilone). Ponadto lek uzupełnia rezerwy energii, zwiększając produktywność intelektualną i fizyczną.
Roztwór do infuzji. W litrze 5% glukozy znajduje się 50 gramów bezwodnej dekstrozy, w 10% składzie - 100 gramów substancji, w 20% mieszaninie - 200 gramów, w 40% koncentracie - 400 gramów sacharydu. Biorąc pod uwagę, że 5% roztwór sacharydów jest izotoniczny w stosunku do osocza krwi, wprowadzenie leku do krwioobiegu pomaga normalizować równowagę kwasowo-zasadową i wodno-elektrolitową w organizmie.
Roztwór do wstrzykiwań dożylnych. Mililitr 5% koncentratu zawiera 50 miligramów suszonej dekstrozy, 10% - 100 miligramów, 25% - 250 miligramów, 40% - 400 miligramów. Po podaniu dożylnym glukoza zwiększa osmotyczne ciśnienie krwi, rozszerza naczynia krwionośne, zwiększa tworzenie moczu, wzmaga odpływ płynu z tkanek, aktywuje procesy metaboliczne w wątrobie i normalizuje funkcję skurczową mięśnia sercowego.

Ponadto sacharyd stosowany jest w sztucznym żywieniu terapeutycznym, w tym dojelitowym i pozajelitowym.

W jakich przypadkach i w jakich dawkach przepisuje się glukozę „medyczną”?

Wskazania do stosowania:

hipoglikemia (niskie stężenie cukru we krwi);
brak odżywiania węglowodanami (z przeciążeniem psychicznym i fizycznym);
okres rehabilitacji po przewlekłych chorobach, w tym zakaźnych (jako dodatkowe odżywianie);
dekompensacja czynności serca, patologie zakaźne jelit, choroby wątroby, skaza krwotoczna (w złożonej terapii);
zapaść (nagły spadek ciśnienia krwi);
odwodnienie spowodowane wymiotami, biegunką lub operacją;
zatrucie lub zatrucie (w tym narkotyki, arsen, kwasy, tlenek węgla, fosgen);
w celu zwiększenia wielkości płodu w czasie ciąży (w przypadku podejrzenia małej masy ciała).

Dodatkowo „płynna” glukoza służy do rozcieńczania leków podawanych pozajelitowo.

Izotoniczny roztwór glukozy (5%) podaje się w następujący sposób:

podskórnie (jednorazowa porcja - 300 - 500 mililitrów);
kroplówka dożylna (maksymalna szybkość podawania - 400 mililitrów na godzinę, dawka dzienna dla dorosłych - 500 - 3000 mililitrów, dawka dzienna dla dzieci - 100 - 170 mililitrów roztworu na kilogram masy ciała dziecka, dla noworodków liczba ta jest zmniejszona do 60);
w postaci lewatyw (pojedyncza porcja substancji waha się od 300 do 2000 mililitrów, w zależności od wieku i stanu pacjenta).

Hipertoniczne koncentraty glukozy (10%, 25% i 40%) stosuje się wyłącznie do wstrzyknięć dożylnych. Ponadto jednorazowo podaje się nie więcej niż 20–50 mililitrów roztworu. Natomiast w przypadku dużej utraty krwi lub hipoglikemii do infuzji stosuje się płyn hipertoniczny (100 – 300 mililitrów dziennie).

Pamiętaj, że właściwości farmakologiczne są wzmocnione glukozą (1%), insuliną, błękitem metylenowym (1%).

Tabletki glukozy przyjmuje się doustnie, 1 do 2 tabletek dziennie (w razie potrzeby porcję dzienną zwiększa się do 10 tabletek).

Przeciwwskazania do przyjmowania glukozy:

cukrzyca;
patologie, którym towarzyszy wzrost stężenia cukru we krwi;
indywidualna nietolerancja glukozy.

Skutki uboczne:

nadmierne nawodnienie (w wyniku wprowadzenia objętościowych porcji roztworu izotonicznego);
zmniejszony apetyt;
martwica tkanki podskórnej (gdy hipertoniczny roztwór dostanie się pod skórę);
ostra niewydolność serca;
zapalenie żył, zakrzepica (w wyniku szybkiego podania roztworu);
dysfunkcja aparatu wyspowego.

Pamiętaj, że zbyt szybkie podanie glukozy obarczone jest hiperglikemią, diurezą osmotyczną, hiperwolemią i hiperglukozurią.

Wniosek

Glukoza jest ważnym składnikiem odżywczym dla organizmu człowieka.

Spożycie monosacharydów powinno być rozsądne. Nadmierne lub niewystarczające spożycie osłabia układ odpornościowy, zaburza metabolizm, powoduje problemy zdrowotne (zaburza funkcjonowanie układu sercowego, hormonalnego, nerwowego, zmniejsza aktywność mózgu).

Aby mieć pewność, że organizm jest na wysokim poziomie wydolności i otrzymuje wystarczającą ilość energii, unikaj wyczerpującej aktywności fizycznej, stresu, monitoruj pracę wątroby i trzustki, jedz zdrowe węglowodany (zboża, owoce, warzywa, suszone owoce, miód). Jednocześnie unikaj spożywania „pustych” kalorii, takich jak ciasta, ciastka, słodycze, ciasteczka i gofry.

Dzień dobry, drodzy dziesiątoklasiści!

Zaczynamy poznawać nową grupę związków organicznych – węglowodany.
Węglowodany... A to są te same słodycze, które tak uwielbiasz (owoce, ciasta, słodycze, dżemy, czekolada itp., winogrona zawierają szczególnie dużo węglowodanów). Węglowodany są niezbędnymi substancjami niezbędnymi każdemu organizmowi. Substancje te są zużywane, a człowiek musi stale uzupełniać swoje rezerwy. Oczywiste jest, że substancje tworzące tkanki organizmu nie są podobne do tych, które zjada. Organizm ludzki przetwarza produkty spożywcze i w trakcie swojego życia stale zużywa energię, która jak wiemy uwalniana jest podczas utleniania w tkankach organizmu; węglowodany wchodzą w skład kwasów nukleinowych, które przeprowadzają biosyntezę białek i przekazywanie cech dziedzicznych.
Zwierzęta i ludzie nie syntetyzują węglowodanów. W roślinach zielonych przy udziale chlorofilu i światła słonecznego zachodzi szereg procesów przemiany dwutlenku węgla pobranego z powietrza i wody pobranej z gleby. Końcowym produktem tego procesu, fotosyntezą, jest złożona cząsteczka węglowodanów.

Węglowodany są ważnym źródłem energii dla organizmu i biorą udział w metabolizmie. Głównym źródłem węglowodanów są produkty roślinne.

Fizjolodzy odkryli, że przy 10-krotnie większej niż zwykle aktywności fizycznej osoba stosująca dietę tłustą traci siły w ciągu pół godziny. Ale dieta węglowodanowa pozwala wytrzymać to samo obciążenie przez cztery godziny. Okazuje się, że pozyskiwanie energii z tłuszczów przez organizm to długotrwały proces. Wyjaśnia to niska reaktywność tłuszczów, zwłaszcza ich łańcuchów węglowodorowych. Węglowodany, choć dostarczają mniej energii niż tłuszcze, uwalniają ją znacznie szybciej. Dlatego jeśli masz przed sobą poważny trening, lepiej zjeść coś słodkiego niż tłustego.

Klasyfikacja węglowodanów.

Węglowodany stanowią dużą klasę związków naturalnych.
Przejdźmy do schematu 1. „Klasyfikacja węglowodanów”. W zależności od liczby reszt w cząsteczce monosacharydy dzielą się na monosacharydy, disacharydy i polisacharydy.

Monosacharydy (węglowodany proste) – węglowodany, które nie ulegają hydrolizie. W zależności od liczby atomów węgla dzielimy je na triozy, tetrozy, pentozy i heksozy. Najważniejsze dla człowieka glukoza, fruktoza, galaktoza, ryboza, deoksyryboza.

Disacharydy – węglowodany, które hydrolizują, tworząc dwie cząsteczki monosacharydów. Najważniejsze dla człowieka sacharoza, maltoza i laktoza.
Polisacharydy – związki o dużej masie cząsteczkowej to węglowodany, które ulegają hydrolizie, tworząc wiele cząsteczek monosacharydów. Dzielimy je na strawne i niestrawne w przewodzie pokarmowym. Przyswajalne obejmują skrobia i glikogen, po drugie, są ważne dla człowieka błonnik, hemiceluloza i substancje pektynowe.
Węglowodany często dzwonię substancje słodzące lub cukry. Mogą być bez smaku, słodkie i gorzkie. Jeśli słodkość roztworu sacharozy przyjmiemy jako 100%, wówczas słodycz fruktozy wyniesie 173%, glukozy 81%, maltozy i galaktozy 32%, laktozy 16%.

Skład jakościowy węglowodanów.

Węglowodany- związki organiczne składające się z węgla, wodoru i tlenu oraz wodoru i tlenu występują w proporcji (2:1) jak w wodzie, stąd nazwa.
Na podstawie tej analogii rosyjski chemik K. Schmidt w 1844 roku zaproponował termin węglowodan (węgiel i woda) oraz ogólny wzór węglowodanówCn(H2O)m
Zatem najważniejszym przedstawicielem monosacharydów jest glukoza. Studiując niektóre tematy zetknęliśmy się z tą substancją na lekcjach chemii i biologii: chemia – aldehydy, alkohole; biologia - fotosynteza, budowa komórki.

Uzyskanie glukozy.

1. Reakcja fotosyntezy.

6СО 2 + 6H 2 O –> С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 +Q

2. Reakcja polimeryzacji.

3. Hydroliza skrobi.

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O –> nC 6 H 12 O 6

Właściwości fizyczne:

bezbarwna, krystaliczna substancja, dobrze rozpuszczalna w wodzie, o słodkim smaku, temperatura topnienia 146 o C .

Struktura cząsteczki glukozy. Izomeria.

Wniosek: zatem glukoza jest alkoholem aldehydowym, a dokładniej wielowodorotlenowym alkoholem aldehydowym. Ustalono, że w roztworze glukozy występuje nie tylko jej forma aldehydowa; ale także cząsteczki o strukturze cyklicznej.
Ustalono, że trzeci atom węgla ma grupę OH zlokalizowaną inaczej niż pozostałe atomy węgla; typowa struktura glukozy wygląda następująco:

Przekształcenie cząsteczki liniowej w cząsteczkę cykliczną jest zrozumiałe, jeśli pamiętamy, że atomy węgla mogą obracać się wokół wiązań sigma. Grupa aldehydowa może zbliżyć się do grupy hydroksylowej piątego atomu węgla, ponieważ atom tlenu grupy karbonylowej ma częściowy ładunek, a atom wodoru grupy hydroksylowej ma częściowy ładunek +.

Zachodzi specyficzny proces chemiczny: wiązanie - grupy karbonylowej zostaje zerwane, do atomu tlenu zostaje dodany atom wodoru, a atom tlenu grupy hydroksylowej z atomem węgla zamyka łańcuch. Formy cykliczne znajdują się w równowadze, zamieniając się w formy alfa i beta. Zatem w wodnym roztworze glukozy są trzy formy izomeryczne. Krystaliczna cząsteczka glukozy ma postać alfa, po rozpuszczeniu w wodzie - formę otwartą, a następnie ponownie cykliczną formę beta. Taki izomeria zwany dynamiczny (tautomeria).

Właściwości chemiczne glukozy.
Monosacharydy wchodzą w reakcje chemiczne charakterystyczne dla grup karbonylowych i hydroksylowych.

1) Reakcja „srebrnego lustra”.
Obecność grupy aldehydowej w glukozie można wykazać za pomocą amoniakalnego roztworu tlenku srebra. Reakcja ta nazywana jest reakcją srebrnego lustra. Jest używany jako wysokiej jakości do wykrywania aldehydów . Grupa aldehydowa glukozy utlenia się do grupy karboksylowej. Glukoza przekształca się w kwas glukonowy.
CH 2 OH – (CHOH) 4 – SON + Ag 2 O = CH 2 OH – (CHOH) 4 – COOH + 2Ag
(Reakcja lustra srebrnego stosowana jest w przemyśle do srebrzenia luster, wyrobu termosów i ozdób choinkowych).

2) Reakcja glukozy z wodorotlenkiem miedzi (II).

3) Uwodornienie glukozy

Grupę aldehydową można zredukować do grupy hydroksylowej pod wpływem wodoru w obecności katalizatora.

4) Specyficzne właściwości. Duże znaczenie mają procesy fermentacji glukozy zachodzące pod wpływem organicznych katalizatorów-enzymów (są produkowane przez mikroorganizmy).

a) fermentacja alkoholowa (pod wpływem drożdży)

C 6 H 12 O 6 = 2C 2H 5OH + 2CO2

b) fermentacja mlekowa (pod wpływem bakterii kwasu mlekowego)
w branży cukierniczej przy produkcji cukierków miękkich, czekoladek deserowych, ciast i różnorodnych produktów dietetycznych;

w wypieku chleba glukoza poprawia warunki fermentacji, nadaje produktom porowatość i dobry smak oraz spowalnia czerstwienie;

przy produkcji lodów obniża temperaturę zamarzania i zwiększa ich twardość;

przy produkcji konserw owocowych, soków, likierów, win, napojów bezalkoholowych, gdyż glukoza nie maskuje aromatu i smaku;

w przemyśle mleczarskim przy wytwarzaniu produktów mlecznych i żywności dla dzieci zaleca się stosowanie glukozy w określonej proporcji z sacharozą, aby nadać tym produktom wyższą wartość odżywczą;

w weterynarii;

w hodowli drobiu;

w przemyśle farmaceutycznym.

Glukozę krystaliczną zaleca się stosować w żywieniu osób chorych, rannych, rekonwalescencji, a także osób pracujących pod dużym obciążeniem.

Glukoza medyczna stosowany w antybiotykach i innych lekach, m.in. do wlewów dożylnych oraz do produkcji witaminy C. Glukoza techniczna stosowana jest jako reduktor w przemyśle skórzanym, w przemyśle tekstylnym – przy produkcji wiskozy, jako pożywka dla upraw różne typy mikroorganizmów w medycynie I przemysł mikrobiologiczny .

Zapięcie:

Właściwości chemiczne monosacharydów zależą od specyfiki ich struktury.

Przyjrzyjmy się właściwościom chemicznym na przykładzie glukozy.

Monosacharydy wykazują właściwości alkoholi i związków karbonylowych.

I. Reakcje na grupie karbonylowej

1. Utlenianie.

a) Podobnie jak w przypadku wszystkich aldehydów, utlenianie monosacharydów prowadzi do odpowiednich kwasów. Tak więc, gdy glukoza jest utleniana roztworem amoniaku hydratu tlenku srebra, powstaje kwas glukonowy (reakcja „srebrnego lustra”).

Sól kwasu glukonowego, glukonian wapnia, jest dobrze znanym lekiem.

b) Reakcja monosacharydów z wodorotlenkiem miedzi po podgrzaniu prowadzi również do kwasów aldonowych.

niebieska ceglasta czerwień

Reakcje te są jakościowe dla glukozy jako aldehydu.

c) Silniejsze utleniacze utleniają nie tylko grupę aldehydową, ale także pierwszorzędową grupę alkoholową do grupy karboksylowej, prowadząc do dwuzasadowych kwasów cukrowych (aldarowych). Zazwyczaj do takiego utleniania stosuje się stężony kwas azotowy.

2. Regeneracja.

Redukcja cukrów prowadzi do alkoholi wielowodorotlenowych. Jako środek redukujący stosuje się wodór w obecności niklu, wodorku litowo-glinowego itp.

3. Pomimo podobieństwa właściwości chemicznych monosacharydów do aldehydów, glukoza nie reaguje z wodorosiarczynem sodu (NaHSO 3).

II. Reakcje oparte na grupach hydroksylowych

Reakcje na grupach hydroksylowych monosacharydów przeprowadza się z reguły w postaci półacetalowej (cyklicznej).

1. Alkilowanie (tworzenie eterów).

Kiedy alkohol metylowy działa w obecności gazowego chlorowodoru, atom wodoru glikozydowej grupy hydroksylowej zastępuje się grupą metylową.

W przypadku stosowania silniejszych środków alkilujących, takich jak jodek metylu lub siarczan dimetylu, taka przemiana dotyczy wszystkich grup hydroksylowych monosacharydu.

2. Acylacja (tworzenie estrów).

Kiedy bezwodnik octowy działa na glukozę, powstaje ester - pentaacetyloglukoza.

3. Podobnie jak wszystkie alkohole wielowodorotlenowe, glukoza z wodorotlenkiem miedzi (II). na zimnie wraz z utworzeniem glukonianu miedzi (II) daje intensywny niebieski kolor - jakościowa reakcja na glukozę w postaci alkoholu wielowodorotlenowego.

jasnoniebieski roztwór

III. Specyficzne reakcje

1. Spalanie (a także całkowite utlenienie w żywym organizmie):

C 6H 12O 6 + 6O 2 6CO 2 +6H 2O

2. Reakcje fermentacyjne

Oprócz powyższego glukoza charakteryzuje się również pewnymi specyficznymi właściwościami - procesami fermentacji. Fermentacja to rozkład cząsteczek cukru pod wpływem enzymów. Fermentacji ulegają cukry o liczbie atomów węgla będącej wielokrotnością trzech. Istnieje wiele rodzajów fermentacji, spośród których najbardziej znane to:

a) fermentacja alkoholowa

C 6 H 12 O 6 → 2CH 3 –CH 2OH (alkohol etylowy) + 2CO 2

b) fermentacja mlekowa

c) fermentacja kwasu masłowego

C 6 H 12 O 6 → CH 3 –CH 2 –CH 2 –COOH (kwas masłowy) + 2H 2 + 2CO 2

Wymienione rodzaje fermentacji wywołanej przez mikroorganizmy mają szerokie znaczenie praktyczne. Np. alkoholowy – do produkcji alkoholu etylowego, w winiarstwie, browarnictwie itp. oraz kwas mlekowy – do produkcji kwasu mlekowego i fermentowanych przetworów mlecznych.

Fruktoza wchodzi we wszystkie reakcje charakterystyczne dla alkoholi wielowodorotlenowych, ale reakcje grupy aldehydowej, w przeciwieństwie do glukozy, nie są dla niej charakterystyczne.

Właściwości chemiczne ryboza C5H10O5 podobny do glukozy.

D) Biologiczna rola glukozy.

D-glukoza (cukier winogronowy) jest szeroko rozpowszechniona w przyrodzie: występuje w winogronach i innych owocach oraz w miodzie. Jest niezbędnym składnikiem krwi i tkanek zwierząt oraz bezpośrednim źródłem energii dla reakcji komórkowych. Poziom glukozy we krwi człowieka jest stały i waha się w granicach 0,08-0,11%. Całkowita objętość krwi osoby dorosłej zawiera 5-6 g glukozy. Taka ilość wystarczy na pokrycie kosztów energii organizmu na 15 minut. jego aktywność życiowa. W niektórych patologiach, na przykład w cukrzycy, poziom glukozy we krwi wzrasta, a nadmiar jest wydalany z moczem. W takim przypadku ilość glukozy w moczu może wzrosnąć do 12% w porównaniu ze zwykłymi 0,1%.

3. Disacharydy.

Oligosacharydy to węglowodany, których cząsteczki zawierają od 2 do 8-10 reszt monosacharydowych połączonych wiązaniami glikozydowymi. Zgodnie z tym rozróżnia się disacharydy, trisacharydy itp.

Disacharydy to cukry złożone, których każda cząsteczka podczas hydrolizy rozkłada się na dwie cząsteczki monosacharydów. Disacharydy, obok polisacharydów, są jednym z głównych źródeł węglowodanów w żywności dla ludzi i zwierząt. Ze względu na swoją strukturę disacharydy są glikozydami, w których dwie cząsteczki monosacharydu są połączone wiązaniem glikozydowym.

Struktura

1. Cząsteczki disacharydu mogą zawierać dwie reszty jednego monosacharydu lub dwie reszty różnych monosacharydów;

2. Wiązania utworzone pomiędzy resztami monosacharydowymi mogą być dwojakiego rodzaju:

a) w tworzeniu wiązania biorą udział półacetalowe grupy hydroksylowe obu cząsteczek monosacharydu. Na przykład utworzenie cząsteczki sacharozy;

b) w tworzeniu wiązania biorą udział półacetalowa grupa hydroksylowa jednego monosacharydu i alkoholowa grupa hydroksylowa innego monosacharydu. Na przykład tworzenie cząsteczek maltozy, laktozy i celobiozy.

Aby ustalić strukturę disacharydów, należy wiedzieć: z jakich monosacharydów jest zbudowany, jaka jest konfiguracja centrów anomerycznych tych monosacharydów (- lub -), jakie są wymiary cyklu (furanoza lub piranoza ) i przy udziale których grupy hydroksylowe łączą dwie cząsteczki monosacharydu.

Disacharydy dzielą się na dwie grupy: redukujące i nieredukujące.

Spośród disacharydów szczególnie szeroko znane są maltoza, laktoza i sacharoza.

Maltoza (cukier słodowy), czyli α-glukopiranozylo-(1-4)-α-glukopiranoza, powstaje jako produkt pośredni w wyniku działania amylaz na skrobię (lub glikogen) i zawiera dwie reszty α-D-glukozy. Nazwa cukru, którego półacetalowa grupa hydroksylowa uczestniczy w tworzeniu wiązania glikozydowego, kończy się na „yl”.

W cząsteczce maltozy druga reszta glukozy zawiera wolny hydroksyl półacetalu. Takie disacharydy mają właściwości regenerujące.

Do disacharydów redukujących zalicza się w szczególności maltozę (cukier słodowy) zawartą w słodzie, tj. kiełkowało, a następnie suszyło i rozgniatało ziarna zbóż.

(maltoza)

Maltoza składa się z dwóch reszt D-glukopiranozy, które są połączone wiązaniem (1–4)-glikozydowym, tj. tworzenie wiązania eterowego obejmuje grupę hydroksylową glikozydu w jednej cząsteczce i grupę hydroksylową alkoholu przy czwartym atomie węgla innej cząsteczki monosacharydu. Anomeryczny atom węgla (C 1) biorący udział w tworzeniu tego wiązania ma konfigurację , a anomeryczny atom z wolnym glikozydowym hydroksylem (zaznaczony na czerwono) może mieć zarówno α- (α-maltozę), jak i β- konfiguracja (β-maltoza).

Maltoza to białe kryształy, dobrze rozpuszczalne w wodzie, słodkie w smaku, ale znacznie słabsze niż cukier (sacharoza).

Jak widać, maltoza zawiera wolną glikozydową grupę hydroksylową, dzięki czemu zachowana jest zdolność do otwierania pierścienia i przekształcania się w formę aldehydową. Pod tym względem maltoza może wchodzić w reakcje charakterystyczne dla aldehydów, a w szczególności dawać reakcję „srebrnego lustra”, dlatego nazywa się ją redukującym disacharydem. Ponadto maltoza ulega wielu reakcjom charakterystycznym dla monosacharydów, np. tworzy etery i estry.

Disacharyd laktoza (cukier mleczny) występuje wyłącznie w mleku i składa się z D-galaktozy i D-glukozy. Jest to α-glukopiranozylo-(1-4)-glukopiranoza:

Ponieważ cząsteczka laktozy zawiera wolny półacetal hydroksylowy (w reszcie glukozy), należy ona do grupy redukujących disacharydów.

Jednym z najpowszechniejszych disacharydów jest sacharoza (cukier trzcinowy lub buraczany), powszechny cukier stołowy. Cząsteczka sacharozy składa się z jednej reszty D-glukozy i jednej reszty D-fruktozy. Jest to zatem α-glukopiranozylo-(1-2)-β-fruktofuranozyd:

W przeciwieństwie do większości disacharydów, sacharoza nie zawiera wolnego półacetalu hydroksylowego i nie ma właściwości redukujących.

Do nieredukujących disacharydów zalicza się sacharozę (cukier buraczany lub trzcinowy). Występuje w trzcinie cukrowej, burakach cukrowych (do 28% suchej masy), sokach roślinnych i owocach. Cząsteczka sacharozy zbudowana jest z α, D-glukopiranozy i β, D-fruktofuranozy.

(sacharoza)

W przeciwieństwie do maltozy, wiązanie glikozydowe (1–2) między monosacharydami jest utworzone przez glikozydowe grupy hydroksylowe obu cząsteczek, to znaczy nie ma wolnego glikozydowego hydroksylu. W efekcie sacharoza nie ma zdolności redukujących, nie daje reakcji „srebrnego lustra”, dlatego zaliczana jest do disacharydów nieredukujących.

Spośród naturalnych trisacharydów niewiele jest ważnych. Najbardziej znana jest rafinoza, która zawiera pozostałości fruktozy, glukozy i galaktozy, która występuje w dużych ilościach w burakach cukrowych i wielu innych roślinach.

Ogólnie rzecz biorąc, oligosacharydy obecne w tkankach roślinnych mają bardziej zróżnicowany skład niż oligosacharydy z tkanek zwierzęcych.

Wszystkie mają ten sam wzór empiryczny C 12 H 22 O 11, tj. są izomerami.

Sacharoza jest białą, krystaliczną substancją o słodkim smaku, dobrze rozpuszczalną w wodzie.

Sacharoza charakteryzuje się reakcjami przy grupach hydroksylowych. Podobnie jak wszystkie disacharydy, sacharoza jest przekształcana w wyniku hydrolizy kwasowej lub enzymatycznej do monosacharydów, z których się składa.

Disacharydy są typowymi węglowodanami cukropodobnymi; Są to substancje stałe, bezbarwne, krystaliczne, bardzo dobrze rozpuszczalne w wodzie, o słodkim smaku.

Spośród disacharydów największe znaczenie ma sacharoza C 12 H 22 O 11:

Cząsteczka sacharozy składa się z reszt cząsteczek glukozy i fruktozy.