«Нельзя объять необъятное»
Козьма Прутков
Аникина Наталья Николаевна –
учитель химии
ГБОУ СОШ с.Кротково
Углеводы в природе
Углеводы –
природные
соединения, большая
часть которых имеет
состав:
Сn(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 миллиардов
тонн органического
вещества (90%
водоросли и
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.
Однако только в
середине XVIII в.
начала зарождаться
химия углеводов как
наука.
Классификация углеводов
Углеводы
Простые
(моносахариды)
Сложные
Пентозы
Гексозы
Олигосаха
риды
Поли
сахариды
рибоза
дезокси
рибоза
сахароза
крахмал
гликоген
глюкоза фруктоза
Клетчатка
(целлюлоза)
Глюкоза (виноградный сахар)
С6Н12О6
Глюкоза обяза
тельный компо
нент крови,поэто
му ее называют
«сахаром крови»
Глюкоза – ценное питательное
вещество
Глюкозу часто
используют в
кондитерском
производстве. Она идет
на изготовление
карамели, пряников,
мармелада и т.д.
В организме она
окисляется с
выделением энергии:
С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6Н2О + энергия
В ряде производств
применяют ее в
качестве
восстановителя.
Внутримолекулярная
циклизация глюкозы
Равновесная изомерия
Равновесная изомерия
глюкозы в растворе
глюкозы в растворе
Окисляется гидроксидом меди (II) в щелочной
среде при нагревании
В результате образуется глюконовая кислота.
Лекарственный препарат глюконат кальция – соль
этой кислоты.
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.
Напишите уравнения
реакций спиртового и
молочнокислого
брожения.
При восстановлении
(гидрировании)
глюкозы образуется
шестиатомный спирт
сорбит, используемый
как заменитель сахара
для больных
сахарным диабетом.
Напишите уравнение
реакции
гидрирования
глюкозы.
Из глюкозы получают
витамин С
(аскорбиновую
кислоту), отсутствие
или недостаток
которого вызывает
тяжелое заболевание
– цингу.
Фруктоза
Фруктоза
(фруктовый сахар)
(фруктовый сахар)
Изомер глюкозы.
Отличие – вместо
альдегидной
группы содержит
карбонильную
(кетонную) группу.
Фруктоза –
кетоноспирт.
СН2ОН
С=О
НОСН
НСОН
НСОН
СН2ОН
Смесь равных количеств
глюкозы и фруктозы
составляет основную часть
пчелиного меда.
Какого цвета хлорофилл?
В каких частях растения содержится
фруктоза?
Больше или меньше 7 рН: а)силоса?
б)простокваши?
Что слаще – мед или сахар? Почему?
К какому классу органических соединений
относится молочная кислота?
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 молекулы воды
от двух гидроксильных групп.
Напишите уравнение гидролиза сахарозы,
обратную представленной на схеме.
Крахмал, гликоген, клетчатка
полисахариды на основе глюкозы
Степень полимеризации (n) в молекулах
полисахаридов различна.
(С6Н10О5)n
Для крахмала n от 200 до 2000
Крахмал образуется из
глюкозы в растениях и в
таком виде запасается в
семенах (зернах), клубнях.
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 анало
гичное крахмалу, но
с большей молеку
лярной массой и
большей степенью
разветвленности
цепи.
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.
Продукты гидролиза
целлюлозы
Алебастр Скипидар Метанол
Углекислота Сухой лед
Древесина
Этиловый спирт Дрожжи белковые
Изобутиловый и изоамиловый
спирт
Реакции этерификации
Полисахариды с одной стороны –
полиэфиры, с другой – многоатомные
спирты.
ОН
( С6Н7О2 ОН )n
ОН
Напишите реакции образования сложных
эфиров с азотной и уксусной кислотами.
Назовите полученные вещества.
Бумага важнейший элемент
человеческой культуры, основа
просвещения и воспитания человека.
Бумага была получена Цай
Россия закупала
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.
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.
Человек на Земле – не паразит
или иждивенец, не грабитель, но
рачительный хозяин,
заботящийся о своем доме для
себя и своих детей.
Как классифицируются углеводы?
В чем их отличие друг от друга если
формула их одинакова?
Каково значение углеводов в жизни
человека?