Органические молекулы- углеводы

Впервые термин «углеводы» предложил русский химик из Дерпта (ныне Тарту) К.Шмидт в 1844 году.

Цели урока:
Дать общее понятие об углеводах, как о полифункциональных органических соединениях.
Рассмотреть классификацию, строение, свойства, значение и применение этих соединений.

План урока:
Содержание углеводов в клетке и их классификация;
Физические свойства глюкозы, сахарозы и крахмала;
Состав, строение и химические свойства углеводов;
Биологические функции углеводов; их применение.

Химический состав животной клетки

Содержание углеводов в клетках
В растительных клетках: в листьях, плодах, семенах или клубнях картофеля – 90% от массы сухого вещества;
В животных клетках – 1-2% от массы сухого вещества.

Классиф икация углеводов

Классификация углеводов

Моносахариды
Рибоза
С5Н10О5
Значение:
Входит в состав РНК, АТФ, витаминов группы В, ферментов
Дезоксирибоза
С5Н10О4
Значение: Входит в состав ДНК

Моносахариды
Триозы(С3Н6О3)представитель Д-глицериновый альдегид- дигидроксиацетон. Является промежуточным продуктом в процессах дыхания и фотосинтеза, а также в других процессах углеводного обмена.
Тетрозы (С4Н8О4) представитель - эритроза. В составе живых клеток встречается очень редко и преимущественно в прокариотических организмов.

Арабиноза, C5H10O5 — простой углевод (моносахарид) из группы пентоз.
Бесцветные кристаллы, сладкие на вкус, растворимые в воде. Существует в двух стереоизомерных формах. Распространённость в природе:
Арабиноза широко распространёна в растениях особенно в плодах. Арабиноза входит в состав многих сложных сахаров (полисахаридов) растительного происхождения, гликозидов, камедей (гуммиарабик, вишнёвый клей), слизей и сапонинов. Для некоторых бактерий арабиноза — единственный источник углерода.
Моносахариды

Моносахариды
Ксилоза — «древесный сахар», моносахарид из группы пентоз с эмпирической формулой C5H10O5, принадлежит к альдозам. Содержится в эмбрионах растений в качестве эргастического вещества, а также является одним из мономеров полисахарида клеточных стенок гемицелюллозы.

Гегсозы (С6Н12О6) представители глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза. Являются источником энергии, высвобождающейся в результате окисления в процессе дыхания организмов, и входят в состав разнообразных олиго- и полисахаридов, называются гексозанами. Манноза- моносахарид, изомер глюкозы. Встречается в составе различных бактериальных, растительных и животных полисахаридов, и в свободном виде в плодах цитрусовых растений.
Моносахариды

Гептозы (С7Н14О7) представитель
манногептулоза. Встречается у
растений из семейства толстянковых,
в которых они играют важную роль
как один из промежуточных продуктов
фотосинтеза.
Моносахариды

Олигосахариды
Сахароза
Состав:
Глюкоза + фруктоза
Значение:
Используется в питании человека

Олигосахариды
Мальтоза
Состав:
Глюкоза + Глюкоза
Значение:
Источник энергии в прорастающих зернах
Лактоза
Состав:
Глюкоза +Галактоза
Значение:
Источник энергии для детенышей млекопитающих и человека

Олигосахариды
Трегалоза – дисахарид, состоящий
из 2-х остатков Д-глюкозы, связанных
ά, ά- гликозидной связью. Главный
углевод гемолимфы насекомых. Ее
также обнаружили во многих водорослях
и грибах и у некоторых высших растений.
Трегалоза (микоза) была найдена
в спорынье.

Олигосахариды
Представителем трисахаридов у живых
организмов является раффиноза
(состоит из остатков молекул
глюкозы, фруктозы и галактозы).
Используется многими растениями
как запасающее вещество. Вместе
с сахарозой раффиноза содержится
в сахарном тростнике и сахарной
свекле, семенах хлопчатника.

Крахмал- полимер. Мономеры молекулы глюкозы.
Значение
Резервный полисахарид растительных клеток
Полисахариды

Полисахариды
Гликоген - содержится в тканях животных, человека, бактериях, цианобактериях; выполняет роль резервного полисахарида
Целлюлоза - входит в состав клеточных стенок растительных клеток
Муреин – входит в состав клеточной стенки бактерий

Полисахариды
Хитин - образует покровы тела членистоногих, компонент клеточной стенки грибов

Лабораторный опыт. Физические свойства углеводов.
Цель: выявить основные физические свойства различных групп углеводов.
Оборудование: пробирки, стаканы с водой, спиртовка, держатели, р-р йода, крахмал, глюкоза, сахароза; микроскопы, предметные и покровные стекла, пинцеты, стеклянные палочки, картофель (срезы).
Инструктивная карточка:
Сравните цвет глюкозы, крахмала и сахарозы.
Положите в 3 пробирки равное количество глюкозы, сахарозы и крахмала. Прилейте воду, взболтайте, наблюдайте за растворимостью в холодной воде. Подогрейте пробирки. Что наблюдаете?
Растворите глюкозу, крахмал и сахарозу в холодной воде и добавьте по капле йодной настойки. Наблюдайте за изменением цвета. Сделайте вывод о качественной реакции на крахмал.
Поместите немного глюкозы, затем сахарозы на предметные стекла. Сделайте микропрепараты и рассмотрите их под микроскопом. Что вы видите?
Нанесите на срез картофеля каплю йода, срез посинеет. Возьмите со среза немного окрашенной мякоти, рассмотрите ее под микроскопом. Зарисуйте в таблицу.