Шишканова В.К., учитель химии МБОУ Сеченовская средняя школа
Тема: «Углеводы».
Углеводы – соединения, большая часть которых имеет состав Cn(H2O)m
Первые изученные углеводы имели сладкий вкус – отсюда второе название этого класса веществ – сахара или сахариды.
Углеводы составляют основную массу органического вещества нашей планеты.
Ежегодно растения Земли с помощью фотосинтеза создают около
200 млрд. тонн органического вещества (90% - водоросли, 10% - растения).
Напишите уравнение реакции фотосинтеза.
Использовать углеводы человек начал очень давно – с тех пор, когда научился перерабатывать дикорастущую флору Земли.
Изготовление хлопчатобумажных тканей, переработка древесины, виноделие, изготовление бумаги и бездымного пороха – все это связано с переработкой углеводсодержащего растительного сырья.
Переработка растительных продуктов начала закладываться еще в середине XVII в. В то время появился первый научный трактат «Сахарология» итальянского химика и врача Анджело Сала.
Однако только в середине XVIII в. начала зарождаться химия углеводов как наука.
Классификация углеводов.
Углеводы
Простые (моносахариды) Сложные
Пентозы
Гексозы Олигосахариды Полисахариды
 |
 |
 |
|
 |
 |
||||||
Рибоза Глюкоза
Фруктоза Сахароза Крахмал Гликоген
Дезоксирибоза
Клетчатка
Глюкоза (виноградный сахар). С6Н12О6
Глюкоза обязательный компонент крови, поэтому ее называют «сахаром крови». Глюкоза – ценное питательное вещество.
В организме она окисляется с выделением энергии
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + энергия
В ряде производств глюкозу применяют в качестве восстановителя. Глюкозу часто используют в кондитерском производстве. Она идет на изготовление карамели, пряников, мармелада и т.д.
Брожение глюкозы.
Спиртовое брожение. Под действием ферментов, вырабатываемых некоторыми микроорганизмами, глюкоза подвергается брожению. Под действием дрожжей происходит спиртовое брожение, используемое в виноделии, пивоварении.
Молочнокислое брожение. Лежит в основе производства молочнокислых продуктов, в том числе сыра, а также силоса.
Восстановление глюкозы.
При восстановлении (гидрировании) глюкозы образуется шестиатомный спирт – сорбит, использующийся как заменитель сахара для больных сахарным диабетом
Из глюкозы получают витамин С (аскорбиновая кислота), недостаток или отсутствие которого вызывает тяжелое заболевание – цингу.
Фруктоза (фруктовый сахар).
Изомер глюкозы. Отличие – вместо альдегидной группы содержит карбонильную (кетоногруппу).
Фруктоза – кетоноспирт.
Смесь равных количеств глюкозы и фруктозы составляет основную часть пчелиного меда.
Ответьте на вопросы:
1. Какого цвета хлорофилл?
2. В каких частях растений содержится фруктоза?
3. К какому классу органических соединений относится молочная кислота?
Полисахариды.
Дисахарид – сахароза С12Н22О11, которую в зависимости от природного источника называют свекловичным или тростниковым сахаром.
Молекулы дисахаридов можно представить как продукты конденсации двух молекул моносахаридов с отщеплением воды от двух гидроксильных групп.
Крахмал, гликоген, клетчатка – полисахариды на основе глюкозы. Степень полимеризации (n) в молекулах полисахаридов различна.
Крахмал. (С6Н10О5)n
Для крахмала n от 200 до 2000. Крахмал образуется из глюкозы в растениях и в таком виде запасается в семенах (зернах), клубнях.
Опыт «Качественная реакция на крахмал.
Гидролиз крахмала.
Полный гидролиз – до образования глюкозы.
Частичный гидролиз – до образования декстрин (продуктов с меньшей молекулярной массой, чем крахмал).
Сладковатый вкус хлебной корочки, плотная блестящая пленка на проглаженном крахмальном белье – обусловлены декстринами.
Крахмал – основной углевод нашего питания.
Частичный гидролиз начинается уже при пережевывании пищи и продолжается в желудке и кишечнике под влиянием фермента – амилазы.
Образующаяся глюкоза всасывается через стенки тонкого кишечника в кровь и идет на питание всех тканей организма.
В организме млекопитающих углеводы запасаются в печени и скелетной мускулатуре
в виде «животного крахмала» - гликогена. Его строение аналогичное крахмалу, но
с большей молекулярной массой и
большей степенью разветвленности цепи.
Целлюлоза.
Обладает еще большей молекулярной массой - 6 млн в льне, 1 ,7 млн в хлопке. Ее молекулы вытянуты. Если они располагаются параллельно друг другу, как в льне, конопле, хлопке, то образуют натуральные волокна.
Переплетенные, перепутанные волоконца целлюлозы составляют основу бумаги.
Выделение целлюлозы из древесины – основа бумажного производства.
В организмах многих животных и человека целлюлоза не гидролизуется (нет необходимого катализатора) – поэтому не может служить им пищей.
Но такой катализатор вырабатывается некоторыми микроорганизмами,
живущими в желудках жвачных животных и некоторых насекомых (термитов), а также в почве.
В то же время существуют промышленные способы гидролиза
целлюлозы.
(С6Н10О5)n → nC6H12O6 → 2nC2H5OH + 2nCO2
Сравните с уравнением реакции спиртового брожения глюкозы.
Бумага - важнейший элемент человеческой культуры, основа просвещения и воспитания человека.
Бумага была получена Цай Лунем во II веке в Китае. Только в VI в. Бумага смогла проникнуть в Центральную Азию. В Европе бумага появилась в XII в. Американского континента бумага достигла только в XVII в.
Россия закупала бумагу гораздо раньше, чем начала производить сама. Один из документов подтверждает покупку бумаги в 1299 г. Если же верить рукописной библии, написанной в 1280 г., то бумага на Руси появилась еще раньше. Углеводы могут обеспечить человечество всем необходимым до тех пор, пока светит солнце.
· Как классифицируются углеводы?
· В чем их отличие друг от друга если формула их одинакова?
· Каково значение углеводов в жизни человека?
Шишканова В.К., учитель химии МБОУ
Восстановление глюкозы.
Целлюлоза. Обладает еще большей молекулярной массой - 6 млн в льне, 1 ,7 млн в хлопке
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.
