Углеводы

Реферат

  «Углеводы»

Выполнил :Сеник Евгений

2012г.

Углеводы  -  вещества состава  С_мН_2пО_п, имеющие

первостепенное  биохимическое  _ёзначение, широко распространены в

живой природе и играют большую роль в  жизни человека.

Название  углеводы возникло на основании данных  анализа первых  известных

представителей  этой группы соединения. Вещества этой группы состоят из

углерода, водорода и кислорода, причем соотношение  чисел атомов  водорода и

кислорода в них такое  же, как и в воде, т.е. на каждые 2 атома водорода

приходится  один атом кислорода. В прошлом столетии их рассматривали  как гидраты

углерода. Отсюда и возникло русское  название углеводы, предложенное в 1844г.

К.Шмидтом. Общая формула    углеводов, согласно сказанному, С_мН

_2пО_п. При вынесении «n» за скобки получается формула С_м

(Н₂О)_n, которая очень наглядно отражает название «угле -

воды».

Изучение  углеводов показало, что существуют соединения, которые по всем

свойствам  нужно отнести  в группу углеводов, хотя они имеют  состав не точно

соответствующий  формуле С_мH_2пО_п.  Тем не

менее старинное название «углеводы», сохранилось  до наших дней, хотя наряду с

этим  названием  для  обозначения рассматриваемой  группы веществ иногда

применяют и более новое  название - глициды.

Большой класс углеводов  разделяют на две группы:  простые и сложные.

Простыми  углеводами (моносахаридами и мономинозами) называют углеводы, которые

не  способны гидролизоваться  с образованием более  простых углеводов,  у них

число атомов углерода  равно числу атомов кислорода С_пН₂

_nО_п.

Сложными  углеводами (полисахаридами или полиозами) называют такие углеводы,

которые способны гидролизоваться  с образованием простых  углеводов и у  них число

атомов  углерода не равно  числу атомов кислорода  С_мН_2пО

_п.

Классификацию углеводов можно  изобразить следующей схемой:

МОНОСАХАРИДЫ                                     ДИСАХАРИДЫ       С₁₂Н₂₂О₁₁

Тетрозы   С₄Н₈О₄                                         сахароза

элитроза                                                      лактоза

треоза                                                          мальтоза

Пентозы    С₅Н₁₀О₅                                        целобиоза

арабиноза                                                  ПОЛИСАХАРИДЫ

ксилоза                                                          (С₅Н₈О₄)_n

рибоза                                                          пентозаны

ГЕКСОЗЫ      С₆Н₁₂О₆                                     (С₆Н₁₀О₅)_n

глюкоза                                                        целлюлоза

манноза                                                        крахмал

галактоза                                                      гликоген

фруктоза

Важнейшими  представителями  простых углеводов  являются глюкоза  и фруктоза, они

имеют  одну молекулярную формулу  С₆Н₁₂О₆.

Глюкозу называют также виноградным сахаром, так как она содержится в большом

количестве  в виноградном  соке. Кроме винограда  глюкоза находится  и в других

сладких плодах  и даже в разных частях растений. Распространена глюкоза  и в

животном  мире: 0,1% ее находится  в крови. Глюкоза разносится по всему телу и

служит  источником энергии  для организма. Она  также входит в  состав сахарозы,

лактозы, целлюлозы, крахмала.

В растительном мире широко распространена фруктоза или фруктовый (плодовый)

сахар. Фруктоза содержится в сладких плодах, меде. Извлекая из цветов

сладких плодов соки, пчелы  приготавливают мед, который по химическому  составу

представляет  собой  в основном смесь глюкозы  и фруктозы. Также  фруктоза

входит  в состав сложных  сахаров, например тростникового  и свекловичного.

Моносахариды - это твердые вещества, способные  кристаллизоваться. Они

гидроскопичны, очень легко растворимы в воде, легко образуют сиропы, из

которых выделить их в кристаллическом  виде бывает очень  трудно.

Растворы  моносахаридов имеют  нейтральную  на лакмус реакцию и обладают

сладковатым вкусом. Сладость моносахаридов  различна: фруктоза в 3 раза слаще

глюкозы.

В спирте  моносахариды растворяются плохо, а в эфире вообще не растворимы.

Моносахариды, важнейшие представители  простых углеводов, в природе находятся

как в свободном состоянии, так и в виде своих ангидридов - сложных углеводов.

Все сложные углеводы можно рассматривать  как ангидриды  простых сахаров,

получающиеся  путем отнятия  одной или нескольких молекул воды от двух  или

более молекул моносахарида.

К сложным углеводам  относятся разнообразные  по своим свойствам  вещества и их

делят по этой причине на две подгруппы.

1.Сахароподобные  сложные углеводы  или олиосахариды. Эти вещества обладают

рядом свойств, сближающими  их с простыми углеводами. Сахароподобные углеводы

легко растворимы в воде, сладки на вкус; эти  сахара легко получаются в виде

кристаллов.

При гидролизе сахароподобных полисахаридов из каждой молекулы  полисахарида

образуется  небольшое количество молекул простого сахара - обычно  2, 3,  или

4 молекулы. Отсюда произошло второе название сахароподобных  полисахаридов -

олигосахариды (от греческого олигос - немногий).

В зависимости от числа  молекул моносахаридов, которые образуются при

гидролизе каждой молекулы олигосахаридов, последние делятся  на дисахариды,

трисахариды  и т.д.

Дисахариды - это сложные сахара, каждая молекула которых  при гидролизе

распадается на 2 молекулы моносахарида.

Способы синтеза дисахаридов  известны, но практически  их получают из

природных источников.

Способы синтеза дисахаридов известны, но практически их получают из природных

источников.

Важнейший из дисахаридов - сахароза - очень распространен  в природе. Это

химическое  название обычного сахара, называемого тростниковым или

свекловичным.

Индусы  еще за 300 лет до нашей эры умели получать тростниковый сахар из

тростника. В наше время получают сахарозу из тростника, произрастающего  в

тропиках (на о.Куба и в других странах Центральной  Америки).

В середине 18 века дисахарид  был обнаружен  и в сахарной свекле, а в середине

19 века был получен в производственных условиях.

В сахарной свекле содержится 12-15% сахарозы, по другим источникам 16-20%

(сахарный  тростник содержит 14-26% сахарозы).

Сахарную  свеклу измельчают и  извлекают из нее  сахарозу горячей  водой  в

специальных аппаратах-диффузорах. Полученный раствор обрабатывают известью

для осаждения  примесей, а перешедший частично в раствор избыточный гидролиз

кальция осаждают  пропусканием  диоксида углерода. Далее после отделения

осадка  раствор  упаривают  в вакуум-аппаратах, получая мелкокристаллический

песок-сырец. После его дополнительной очистки получают рафинированный

(очищенный)  сахар. В зависимости  от условий кристаллизации  он выделяется  в

виде  мелких кристаллов или  в виде компактных «сахарных голов», которые

раскалывают или  распиливают на куски. Быстрорастворимый сахар готовят

прессованием  мелкоизмельченного сахарного песка.

Тростниковый  сахар применяется  в медицине для  изготовления порошков, сиропов,

микстур и т.д.

Свекловичный  сахар широко применяется  в пищевой промышленности, кулинарии,

приготовлении вин, пива и т.д.

Из  молока получают молочный сахар - лактозу. В  молоке лактоза содержится в

довольно  значительном количестве: в коровьем молоке 4-5,5%  лактозы, женское

молоко  содержит 5,5-8,4% лактозы.

Лактоза отличается от других сахаров отсутствием гидроскопичности - она не

отсыревает. Это свойство имеет  большое значение: если нужно приготовить  с

сахаром какой-либо порошок, содержащий легко  гидролизующее лекарство, то

берут молочный сахар. Если взять тростниковый или свекловичный сахар, то

порошок быстро отсыреет и  легко гидролизующее  лекарственное вещество быстро

разложится.

Значение  лактозы очень  велико, т.к. она является важным питательным

веществом, особенно для растущих организмов человека и млекопитающихся

животных.

Солодовый сахар - это промежуточный продукт при гидролизе крахмала. По

другому его называют еще  мальтоза, т.к. солодовый  сахар получается из

крахмала  при действии солода (по лат. солод - maltum).

Солодовый сахар широко распространен  как в растительных, так и в животных

организмах. Например, он образуется под влиянием ферментов  пищеварительного

канала, а также при  многих технологических  процессах бродильной

промышленности: винокурения, пивоварении  и т.д.

Важнейшие из полисахаридов - это  крахмал, гликоген (животный крахмал), целлюлоза