Презентация Углеводы

Көмірсулар. Моносахаридтер. Глюкоза,  оның молекуласының құрылысы, табиғатта  таралуы,қасиеттері. Байқоңыр қаласы №272 орта мектебінің химия пәнінің  мұғалімі: Мешитбаева Ляззат Жаксылыковна

Көмірсулар ­ химиялық құрамы Сm(H2O)n яғни көмірсутек+су, аты осыдан  шыққан) формуласымен өрнектелетін табиғи органикалық қосылыстар класы.    Молекуласының күрделілік  дәрежесіне қарай  көмірсулар Моносахаридтер Дисахаридтер  Полисахаридтер Молекуласының күрделілік дәрежесіне қарай көмірсуларМоносахаридтерДисахаридтер Полисахаридтер

Моносахаридтер • Моносахаридтер деп молекуласында бір карбонил (альдегид немесе  кетон) және бірнеше гидроксил топтары бар қосылыстарды айтады.  Альдегид тобы бар моносахаридтер альдоздар, ал кетон тобы бар  моносахаридтер кетоздар деп аталады. Көмірсулар молекуласындағы көміртегі  атомының санына байланысты былай бөлінеді: • 3 көміртегі атомы болса – триоза – глицеральдегид және  диоксиацетон; • 4 көміртегі атомы болса – тетроза – эритроза және эритрулоза; • 5 көміртегі атомы болса – пентоза – рибоза және рибулоза; • 6 көміртегі атомы болса – гексоза – глюкоза және фруктоза.  Бұлардың ішінде ең көп тарағандары пентозалар мен гексозалар.  Биологиялық маңызы зор гексозаларға: глюкоза (жүзім қанты) –  альдоза (альдоспирт), фруктоза (жеміс қанты) – кетоза (кетоспирт)  жатады.

Моносахаридтердің құрылымдық формуласы

Химиялық қасиеттері Моносахаридтердің химиялық қасиеттері оның құрамындағы гидроксо­ және альдегид (немесе  фруктозадағы кето­) топтарына байланысты.  Спирттер сияқты моносахаридтер сілтілермен әрекеттесіп, алкоголяттар немесе  сахараттар түзеді. Мысалы: қалыпты температурада глюкоза мыс(II) гидроксидімен әрекеттесіп,  көк түсті мыс сахаратын түзеді.   Тотығу реакциясы. Барлық гексоза – альдозалар жеңіл тотығады. Олар альдегидтер сияқты  күміс айна реакциясына түседі және Фелинг сұйығын тотықсыздандырып қызыл түсті мыс(І)  оксидін береді. Бұл реакция альдоздар мен кетоздарды анықтауға қолданылатын сапалық  реакцияларға жатады, глюкозада альдегид тобы бар екендігін дәлелдейді.   Қосып алу реакциясы. Гексоза – альдозалар қосып алу реакциясына бейімді. Олар сутегіні  қосып алып, көп атомды спирттер түзеді. Глюкоза – 5 атомды спирт, ол сутегіні қосып алып 6  атомды спиртке – сорбитке –айналады:

 Орын басу реакциясы. Моносахаридтерді фенилгидразинмен қыздырғанда, суда қиын еритін  – озазондар түзеді. Бұл реакция карбонил тобын алу үшін пайданылады.  Гликозидтер түзілуі. Реакция кезінде жай эфирлер сияқты заттар түзіледі, оларды гликозидтер  дейді.    Сілтілердің әсерінен өзгеруі. Моносахаридтер сілтілік ортада оңай енольдық түріне өтеді.  Глюкоза, манноза және фруктоза енольдық түріне өткенде олардың бірінші және екінші  көміртегі атомдарындағы бір­бірінен айырмашылықтары жоғалады. Сондықтан енольдық  түрінен барлық үш моносахаридтер түзіледі.

  Ферменттер (энзимдер) қатысында көмірсулар ашыйды: С6Н12О6 ® 2 СН3СНОНСООН – сүт қышқылды ашу   Май қышқылды ашу С6Н12О6 ® 2СО2 + 2Н2 + СН3(СН2)2СООН   Спиртті ашу – фермент зимаза қатысында жүреді: С6Н12О6 ® 2СО2 + 2С2Н5ОН. Физикалық қасиеттері Моносахаридтер ­ қатты заттар, суда жақсы ериді, дәмі тәтті, реакция ортасы бейтарап.  Монозалардың ациклді түрімен қатар циклді түрлері бар. Моносахаридтердің циклді түрлерін  жарты ацетальді дейді. Сулы ерітінділерде екі циклді формалар – пираноза және фураноза  болады. Алты мүшелі цикл альдегид тобы ОН тобымен әрекеттескенде түзіледі, егер С5 болса,  альдогексоза, С6 болса, кетогексоза түзіледі. Осындай циклдер пираноздар деп аталады.Бес  мүшелі альдогексоз циклі түзілу үшін С4, ал С5 болса, кетогексоздар – фураноздар түзіледі.

Глюкоза  Глюкоза (жүзім қанты) — Денеге тез және жеңіл сіңетін қанттың қарапайым түрі. Ол  жемісжидектерде және балда болады, денедегі суды қалпына келтіруге пайдалануға  арналған ақ ұнтақ түрінде сатылады. Глюкоза — моносахарид тобындағы көмірсутек.  Тамақ өнеркәсібінде, медицинада және аналитикалық химияда реактив ретінде  қолданылады. Өсімдік жемістерінде және жануар организмдерінде болатын жүзім  қанты.  Адам организмде қандағы глюкозаның керекті мөлшері (100 мг % шамасында)  гликогеннің синтезі мен ыдырауы арқылы тұрақтандырылады. Өндірісте Глюкоза  крахмалды гидролиздеу арқылы алынады.  Құрылымдық (структуралық) формуласы 1. Глюкоза бифункциональды қосылыс, яғни ол –  альдегидоспирт. 2. Глюкоза сонымен бірге циклді (тұйықталған)  формада да кездеседі.

Глюкозаның табиғатта түзілуі мен алынуы 1. Табиғатта глюкоза фотосинтез реакциясы нәтижесінде түзіледі. 2. 2. Қантты заттарды, ең алғаш A.M. Бутлеров (1861 ж.) кальций гидроксиді  қатысында формальдегидтен синтездеді: 3. Өнеркәсіпте глюкозаны, негізінен, полисахаридтерді (крахмалды немесе  целлюлозаны) гидролиздеп алады

Глюкозаның маңызы, қолданылуы  6СO→ 2 + 6Н2O + Q Глюкоза адам ағзасында зат алмасу процесіне қатысады. Тамақ арқылы қабылданған крахмал, қант  сияқты күрделі көмірсулар ферменттердің әсерінен ас қорыту жолдарында глюкозаға ыдырайды.  Адам ағзасында глюкозаның негізгі бөлігі энергия қоры ретінде жұмсалады .Тірі ағза клеткаларында  глюкоза оттекпен бірнеше саты арқылы біртіндеп тотығады. Нәтижесінде, фотосинтез процесінде  сіңірілген энергия бөлінеді: С6Н12O6+ 6O2  Глюкоза ағзада оңай қорытылып энергия бөлетіндіктен денсаулықты нығайтатын дәрі ретінде  медицинада қолданады. Кондитер өнеркәсібінде (мармелад, печенье, карамель, күлше нандар  жасағанда), мата өңдегенде пайдаланылады. Тотықсыздандырғыш қасиетіне байланысты айна және  шырша ойыншықтарын жасағанда қолданады. Глюкоза — бағалы қоректік зат. Глюкоза жүзімнің және басқа өсімдіктердің шырынында болады.  Оның қалдықтарынан өте маңызды полисахаридтер (целлюлоза мен крахмал) түзіледі. Глюкозаның  сүт қышқылдық ашу процесінің ауыл шаруашылығында маңызы зор. Мысалы, сүт қышқылды ашу  арқылы айран, сүзбе, қаймақ, т.б. сүт өнімдерін алады. Капуста тұздағанда немесе шөпті сүрлемге  салғанда, реакция нәтижесінде түзілген сүт қышқылы қышқылдык қасиет көрсетіп, өнімді шіруден  қорғайды. Глюкозаның спирттік ашуы да практикада, мысалы, сыра жасағанда қолданылады.[

Глюкоза өндіру Глюкоза өндіру ­ крахмалды өндірісте күкірт қышқылының ерітіндісінде қайнатып алу.  Мұндай процесті қышқылды гидролиз дейді. Қайнағаннан соң қышқылды бормен  бейтараптандырады, ал глюкоза ерітіндісі ерімейтін кальций сульфатынан сүзіліп,  вакуумда шулықтырады. Пайда болған қою шырынды сірне деп атайды. Кристалды  глюкоза алу үшін крахмалды толық гидролиздейді, қоюланған қою шырынды  формаларға салып қатырады. Сусыз глюкоза 146° С­та балқиды және суда жақсы  ериді. Тәттілігі сахарозадан екі еседей кем болады. Глюкозада күшті  қышқылдандырғыштардың әсерінен (мысалы, Н1Ч03) екі негізді оксиқышқыл (қант  қышқылы) пайда болады. Қайта қалыптасқанда қант қышқылы алты атомды спирт­ сорбитке айналады