Презентація на тему� “Вуглеводи”

Вуглеводи, разом із жирами та білками, належать до найважливіших та незамінних компонентів їжі. Це органічні сполуки, що складаються із вуглеводню, водню та кисню.

Вуглеводи синтезуються у рослинах із води та вуглекислого газу, використовуючи енергію сонячного світла (фотосинтез), або тваринами у вигляді глікогену, що накопичується у м'язах та печінці.

Мають загальну формулу C_x(H₂O)_y, де x та y > 3.

Вуглеводи

Класифікація вуглеводів

Прості

~моносахариди

Cкладні

~дисахариди

~полісахариди

Моносахариди або монози (грец. monos - один) - найпростіші вуглеводи, молекули яких не здатні розщеплюватися при гідролізі на прості речовини.

Залежно від кількості атомів Карбону розрізняють тетрози (С₄Н₈O₄), пентози (С₅H₁₀О₅), гексози (С₆Н₁₂O₆) гептози (С₇Н₁₄O₇), октози (C₈H₁₆O₈), нонози (С₉Н₁₈O₉) і декози (С₁₀Н₂₀O₁₀). Найцінніші пентози і гексози. моносахариди - це полігідроксиальдегиди (рибоза, глюкоза) або полігідроксикетони (фруктоза).

​

​

​

Формула моносахаридів

Глюкоза

Вперше правильну емпіричну формулу глюкози запропонував швецький учений хімік Йенс Якобс Берцелліус в 1837 р

Формула глюкози

С6Н12О6

Йенс Якобс

Берцелліус

Фізичні властивості глюкози:

1.Кристалічна речовина

2.Білого кольору

3.Солодка на смак

4.Без запаху

5.Розчинна у воді

Глюкоза

Фруктоза - це моносахарид (природний цукор), який у вільному вигляді міститься у солодких фруктах та деяких овочах.

Фруктоза

На відміну від глюкози, що служить універсальним джерелом енергії, фруктоза не поглинається інсуліно-залежними тканинами. Вона майже повністю поглинається і метаболізується клітинами печінки. Практично ніякі інші клітини людського організму (окрім сперматозоїдів і клітин печінки) не можуть використати фруктозу

Формула фруктози

С6Н12О6

​

Дисахариди

Дисахари́ди — вуглеводи, які при нагріванні з водою в присутності мінеральних кислот чи під дією ферментів зазнають гідролізу і розкладаються на дві молекули моносахаридів.

Дисахариди легко розчиняються у воді, добре кристалізуються, солодкі на смак. При окисненні дають альдонові кислоти, при відновленні — спирти, при гідролізі — моносахариди. Як у вільному стані, так і в складі інших молекул дуже поширені в тваринних і рослинних організмах.

Загальна формула дисахаридів

С12Н22О11

Дисахариди

Сахароза+Н2О

Глюкоза+Фруктоза

Мальтоза+Н2О

Глюкоза+Глюкоза

Лактоза+Н2О

Галактоза+Глюкоза

Сахароза

Сахаро́за, іноді цукро́за (від грец. σάκχαρον — «цукор»), також буряковий цукор, тростинний цукор, α-D-глюкопіранозил-β-D-фруктофуранозид, С₁₂Н₂₂О₁₁ — важливий дисахарид. Білий, без запаху, кристалічний порошок з солодким смаком. Найвідоміший і широко застосовується у харчові промисловості (цукор). Молекула сахарози складається із залишків молекул глюкози і фруктози.

Структурна формула сахарози

Цукор

Лактоза

Застосовують для приготування живильних середовищ, наприклад при виробництві пеніциліну.

Важливу роль відіграє у виробництві молочних продуктів. Під дією різних мікроорганізмів, що вводяться в молоко у вигляді заквасок і їхніх ферментів, молочний цукор зброджується, утворюючи в залежності від виду бактерій молочну кислоту, спирт, вуглекислоту, масляну чи лимонну кислоти і інші сполуки.

З лактози отримують лактулозу — цінний препарат для лікування кишкових розладів, наприклад, запору.

Лакто́за (лат. lactis — молоко) також молочний цукор, C₁₂H₂₂O₁₁ — вуглевод групи дисахаридів, міститься в молоці і молочних продуктах. Молекула лактози складається із залишків молекул глюкози і галактози і має відновлювані властивості.

Структурна формула лактози

Моногідрат лактози

Мальтоза

Мальто́за (англ. maltose від malt — «солод»), також «солодовий цукор» — природний дисахарид, молекула якого складається з двох залишків глюкози; міститься у великих кількостях в пророслих зернах (солоді) ячменю, жита та інших зернових; виявлено також у томатах, в пилку та нектарі ряду рослин. Особливо багато мальтози міститься в солоді і солодових екстрактах. Входить в склад деяких марок пива.

При гідролізі мальтози утворюються дві молекули глюкози:

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О → 2 С₆Н₁₂О₆

Цей процес відіграє велику роль в харчовій технології при бродінні тіста як джерело зброджуваних цукрів.

​

Структурна формула мальтози

Мальтозний сироп

Полісахариди

Полісахари́ди (або поліцукри́ди) або полімери цукрів — складні високомолекулярні сполуки, які під каталітичним впливом кислот чи ферментів піддаються гідролізу з утворенням простіших полісахаридів, потім дисахаридів, багато (сотні і тисячі) молекул моносахаридів.

Полісахариди, що складаються із залишків моносахаридів одного виду, називаються гомополісахаридами, а ті полісахариди, що містять моносахариди двох і більше видів, які регулярно чи нерегулярно чергуються, називаються гетерополісахаридами.

Важливі представники полісахаридів — крохмаль і целюлоза. Їхні молекули побудовані з ланок — (С₆Н₁₀О₅)_n , є залишками шестичленних циклічних форм молекул глюкози, що втратили молекулу води, тому склад крохмалю та целюлози виражається однією формулою (С₆Н₁₀О₅)_n. Різниця тільки в властивостях цих полісахаридів обумовлених просторовою ізомерією утворюючих їх моносахаридних молекул: крохмаль побудований із ланок α-, а целюлоза — β-форми глюкози.

Полісахариди поділяються на пентозани: крохмаль, інулін, декстрин, целюлоза тощо і гексозани (ксилан, арабан).

До полісахаридів також належать: пектини, геміцелюлоза (напівклітковина), лігнін, хітин та ін.

Крохмаль

Крохма́ль (лат. amylum), (С₆Н₁₀О₅)_n — рослинний високомолекулярний полісахарид амілози і амілопектину, мономером яких є глюкоза. Резервний гомополісахарид рослин. Нагромаджується в результаті фотосинтезу у плодах, зерні, коренях і бульбах деяких рослин як запасна форма вуглеводів.

Види крохмалю: картопляний, кукурудзяний, амілопектиновий, пшеничний, рисовий, гороховий, тапіоковий, модифікований і ін.

Структурна формула Крохмалю

Крохмаль

Найбагатше крохмалем зерно злакових рослин: рису (до 86 %), пшениці (до 75 %), кукурудзи (до 72 %), а також бульби картоплі (до 24 %) та зерно ячменю.

Целюлоза

Целюло́за, (С₆Н₁₀О₅)_x — природний полімер, полісахарид, волокниста речовина, головна складова частина оболонки рослинних клітин. У найбільшій кількості міститься у деревині, волокнах бавовни, льону та ін.

Целюлоза являє собою лінійний стереорегулярний (синдіотактичний) природний полісахарид, побудований з ангідридів D-глюкопіранози. Стереорегулярна будова макромолекули й стійкість конфірмаційної форми її елементарної ланки виділяє целюлозу із усього ряду полісахаридів, у тому числі й найбільшою стійкістю до хімічних впливів.

Целюлоза була відкрита 1838 року французьким хіміком Ансельмом Паєном.

Величина Х у молекулах целюлози завжди становить приблизно 3 000, але може досягати від 6 000 до 12 000. Найчистіша природна целюлоза — бавовняне волокно — становить 85—90% целюлози. У деревині хвойних дерев приблизно 50% целюлози (до складу деревини нарівні з целюлозою входять її супутники, серед них найважливішим є лігнін — природний полімер, побудований із декількох ароматичних сполук ряду бензолу, і геміцелюлози — споріднені з целюлозою полісахариди).

Целюлоза не розчиняється у воді і діетиловому ефірі і етиловому спирті. Вона не розщеплюється під дією розбавлених кислот, стійка до дії лугів і слабких окисників. При обробці на холоді концентрованою сірчаною кислотою целюлоза розчиняється в ній, утворюючи в'язкий розчин. Якщо цей розчин вилити в надлишок води, виділяється білий пластевидний продукт, так званий амілоїд, що являє собою частково гідролізовану целюлозу. Він схожий з крохмалем за реакцією з йодом (синє забарвлення; целюлоза не дає цієї реакції). Якщо непроклеєний папір опустити на короткий час в концентровану сірчану кислоту і потім терміново промити, то амілоїд, що утвориться, склеїть волокна паперу, роблячи його щільнішим та міцнішим. Так виготовляється пергаментний папір.

Під дією концентрованих розчинів мінеральних кислот і підігріву целюлоза піддається гідролізу, кінцевим продуктом якого є глюкоза.

Структурна формула целюлози

Тривимірна структура целюлози

Целюлоза

1)Енергетична

Під час окиснення у процесі клітинного дихання вуглеводи вивільняють енергію, яка в них міститься, забезпечуючи значну частину енергетичних потреб організму.

2)Захисна

В'язкі секрети (слизи), багаті на вуглеводи, оберігають стінки органів (шлунок, кишечник, бронхи) від механічних і хімічних впливів.

3)Рецепторна

Більшість клітинних рецепторів є глікопротетами. Зв'язуючись з інтегральними мембранними білками, вуглеводи у складі рецепторів беруть участь у розпізнаванні сигнальних молекул (гормонів, нейромедіаторів)

4)Структурна

Вуглеводи є основними структурними компонентами клітин, які утворюють опорні тканини (целюлоза, хітин).

5)Запасаюча

Відкладаючись у тканинах, вуглеводи можуть забезпечити організм енергією у разі голодування (крохмаль, глікоген).

Функції вуглеводів

ДЯКУЮ ЗА УВАГУ

ДЕЯКІ МАТЕРІАЛИ ВЗЯТО З МЕРЕЖІ ІНТРНЕТ