Углеводы: моносахариды, олигосахариды и полисахариды

Углеводы (сахара) - органические вещества, состав
которых выражается формулой Cx(H2O)y, где x и y > 3.
Углеводы – важнейшие природные соединения. Они содержатся в клетках и тканях всех растительных и животных организмов и по массе составляют основную часть органического вещества на Земле.
Углеводы образуются растениями в процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды.
ФОТОСИНТЕЗ: xCO2 + yH2O + энергия → Cx(H2O)y + xO2
углеводы

По способности к гидролизу углеводы делятся на две группы:
простые и сложные
моносахариды; олигосахариды и полисахариды
Моносахариды не гидролизуются с образованием более простых
углеводов. Сложные углеводы гидролизуются до моносахаридов.
В молекулах олигосахаридов содержится от 2 до 10 моносахаридных
остатков, в полисахаридах - от 10 до 3000-5000 .

Рибоза - представитель пентоз

Изомерия глюкозы

Образование изомерных форм

Фруктоза
Циклическая форма фруктозы

Химические свойства глюкозы

Реакции образования простых и сложных эфиров

Реакции по альдегидной группе
C6H12O6 + Ag2O C6H12O7 + 2Ag
C6H12O6 + 2Cu(OH)2 C6H12O7 + 2H2O + Cu2O
C6H12O6 + H2 C6H14O6 (сорбит)
Реакции окисления:
Глюконовая кислота
Реакция восстановления:
Взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра
(реакция "серебряного зеркала"):
Окисление гидроксидом меди (II) при нагревании ( глюкоза превращается при этом в глюконовую кислоту):

Реакции брожения глюкозы
а) спиртовое брожение
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
б) молочнокислое брожение
C6H12O6 → 2CH3-CH(OH)-COOH (молочная кислота)

Применение глюкозы
В микробиологической промышленности
Получение ёлочных крашений и зеркал
В кондитерской пром-ти
Для отделки тканей

Строение сахарозы

Процесс получения сахарозы из сахарной свеклы

Переработка свеклы

Изомер сахарозы - мальтоза

Полисахариды

Процесс образования крахмала

Образование целлюлозы
+ ……..

Уравнение гидролиза крахмала и целлюлозы:
(С6Н10О5)n + nН2О nС6Н12О6
Различия:
Гидролиз крахмала идёт ступенчато: крахмал – декстрины – мальтоза – альфа-глюкоза
При гидролизе целлюлозы получается бетта-глюкоза

В процессе метаболизма углеводы пищи превращаются в продукты полного окисления: углекислый газ и воду

Вопросы для проверки знаний
ТЕСТ
Какие вещества относят к углеводам? Какова их классификация?
Строение молекулы глюкозы (доказательства)
Какие особенности строения молекулы фруктозы позволяют назвать её кетоноспиртом?
Какова биологическая роль глюкозы?
Сравните крахмал и целлюлозу по строению и свойствам.
Как получают сахарозу? Что получается при её гидролизе?
Как идёт ступенчатый гидролиз крахмала?
Чем отличаются продукты гидролиза крахмала и целлюлозы?