Глюкоза. Глюкоза. Химические свойства, Химические свойства, применение, применение, биологическая роль. биологическая роль.
Dec 30, 2015
Глюкоза.Глюкоза. Химические свойства, применение, Химические свойства, применение,
биологическая роль. биологическая роль.
КАКИЕ СОЕДИНЕНИЯ НАЗЫВАЮТ УГЛЕВОДАМИ?
КАКИЕ ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВХОДЯТ В СОСТАВ УГЕВОДОВ?
Углеводы – природные органические Углеводы – природные органические соединения, состав которых выражается соединения, состав которых выражается общей формулой Собщей формулой Сn(Hn(H22O)mO)m, (, (m,n > 3)m,n > 3)
В состав углеводов входят химические В состав углеводов входят химические элементы:элементы:
С – углеродС – углерод Н – водородН – водород О - кислородО - кислород
Охарактеризуйте строение глюкозы, перечислите какие функциональные группы входят в состав глюкозы?
Глюкоза – вещество со смешанными Глюкоза – вещество со смешанными функциями, содержит альдегидную группу и функциями, содержит альдегидную группу и несколько гидроксильных групп.несколько гидроксильных групп.
Как классифицируют углеводы в зависимости от их строения и способности к гидролизу? Приведите примеры углеводов каждого типа
Углеводы классифицируют:
Охарактеризуйте физические свойства глюкозы.
Физические свойства.Глюкоза – бесцветное
кристаллическое вещество со сладким вкусом, хорошо растворимое в воде.
Составьте уравнение фотосинтеза, в чем его сущность?
6CO2 + 6H2O + 2920 кДж свет
C6H12O6 + 6O2
Это процесс, от которого в конечной инстанции зависят все проявления жизни
на нашей планете. К.А. Тимирязев
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВАХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Глюкоза – бифункционалное соединение, является одновременно и многоатомным спиртом и альдегидом.
Поэтому вступает в реакции характерные как для альдегидов, так и для многоатомных спиртов.
Какая реакция является качественной на многоатомные спирты? Каким внешним эффектом она сопровождается?
Опыт №1Цель:Подтвердить наличие в составе молекулы глюкозы гидроксильных группРеактивы:Растворы: гидроксида натрия, сульфата меди, глюкозыХод работы:В пробирку налейте 3 капли раствора сульфата меди (II), прилейте 3 мл. раствора гидроксида натрия. Что наблюдаете? Затем добавьте 2 мл. раствора глюкозы. Что наблюдаете?
o
CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-C +Cu(OH)2 H
o CH2OH-CHOH-CHOH-CH-CH-C + 2H2O
глюконат меди(II) O O H Cu
Вывод: данная реакция является качественной на многоатомные спирты, следовательно глюкоза – многоатомный спирт. Эту реакцию используют для обнаружения сахара в моче.
Гидроксид меди (II) растворяется и образуется ярко-синий раствор
Реакция этерификации. Взаимодействие глюкозы с карбоновыми кислотами.
OСН2ОН-(СНОН)4-С + 5СН3СООН H O H2C – CH -C + 5H2O
O O O O H C C CH3 CH3 4
В результате реакции образуется сложный эфир
H+
Наличие какой функциональной Наличие какой функциональной группы можно предположить на группы можно предположить на основании реакции взаимодействия основании реакции взаимодействия глюкозы с карбоновыми глюкозы с карбоновыми кислотами?кислотами?
Вывод: сложные эфиры образуются Вывод: сложные эфиры образуются в результате взаимодействия в результате взаимодействия кислот со спиртами. Глюкоза – кислот со спиртами. Глюкоза – является многоатомным спиртомявляется многоатомным спиртом
Опыт №2
Реакция окисления гидроксидом меди (II)
Цель: подтвердить наличие в составе молекулы глюкозы альдегидной группы.
Реактивы (из опыта №1)
Ход работы: В пробирку налейте 3 капли раствора сульфата меди (II), прилейте 3 мл. раствора гидроксида натрия. Что наблюдаете? Затем добавьте 2 мл. раствора глюкозы. Нагрейте содержимое пробирки. Что наблюдаете? О чем свидетельствует данный опыт?
При нагревании содержимого При нагревании содержимого пробирки происходит изменение пробирки происходит изменение окраски раствора и выделение окраски раствора и выделение осадка желтого, затем красноватого осадка желтого, затем красноватого цвета. Желто-красный осадок – это цвета. Желто-красный осадок – это смесь оксида и гидроксида меди смесь оксида и гидроксида меди (I)(I)
СН2ОН-(СНОН)4-СОН + 2Сu(OH)2 CH2OH-(CHOH)4-COOH + Cu2O+2H2O
Вывод: данная реакция свидетельствует о присутствии альдегидной группы в составе молекулы глюкозы.
t
Глюконовая кислота
Опыт №3
Окисление. Реакция «серебряного зеркала»
Цель: подтвердить наличие в составе молекулы глюкозы альдегидной группы.
Реактивы: раствор глюкозы, аммиачный раствор оксида серебра
Ход работы: в пробирку налейте 2мл раствора глюкозы и добавьте 2мл аммиачного раствора оксида серебра. Осторожно нагрейте. Что наблюдаете? О чем свидетельствует данный опыт?
СН2ОН-(CHOH)4-СОН + Ag2O аммиачн. р-р, t
CH2ОН-(CHOH)4-СOOH + 2Ag
Вывод: данная реакция свидетельствует о присутствии альдегидной группы в составе молекулы глюкозы. Глюкоза – является альдегидом.
Глюконовая кислота
Реакция восстановления(гидрирования)
В результате реакции образуется шестиатомный спирт сорбит
Специфические свойства глюкозы
Спиртовое брожение
C6H12O6 ферменты 2C2H5OH + 2CO2
Молочнокислое брожение
C6H12O6 ферменты 2CH3CH(OH)COOH
Маслянокислое брожение
C6H12O6 ферменты C3H7COOH + 2CO2 + 2H2
Применение глюкозы
В пищевой промышленности, как заменитель сахарозы;
В кондитерской промышленности при изготовлении мягких конфет, десертных сортов шоколада, тортов и различных диетических изделий;
В хлебопечении глюкоза улучшает условия брожения, придает пористость и хороший вкус изделиям, замедляет очерствение;
В производстве мороженого она занижает точку замерзания, увеличивает его твердость;
При производстве фруктовых консервов, соков, ликеров, вин, безалкогольных напитков, так как глюкоза не маскирует аромата и вкуса;
Применение глюкозы
В молочной промышленности при изготовлении молочных продуктов и продуктов детского питания рекомендуется использовать глюкозу в определенной пропорции с сахарозой для придания этим продуктам более высокой питательной ценности;
В ветеринарии; В птицеводстве; В фармацевтической промышленности.
Применение глюкозы
Кристаллическую глюкозу используют для питания больных, травмированных, выздоравливающих, а также людей, работающих с большими перегрузками.
Медицинскую глюкозу применяют в антибиотиках и других лекарственных препаратах, в том числе для внутривенных вливаний, и для получения витамина С.
Применение глюкозы
Техническая глюкоза находит применение в качестве
восстановителя в кожевенном производстве,
в текстильном - при производстве вискозы, в качестве питательной среды при
выращивании различных видов микроорганизмов в медицинской и микробиологической промышленности.
Биологическое значение
Глюкоза - необходимый компонент пищи;
Является одним из главных участников обмена веществ в организме;
Очень питательна и легко усваивается;
Биологическое значение
В организме человека глюкоза содержится В организме человека глюкоза содержится в мышцах, в крови (0.1 - 0.12 %) и служит в мышцах, в крови (0.1 - 0.12 %) и служит основным источником энергии для клеток основным источником энергии для клеток и тканей организма. и тканей организма.
Повышение концентрации глюкозы в Повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы — гормона поджелудочной железы — инсулина, уменьшающего содержание этого инсулина, уменьшающего содержание этого углевода в кровиуглевода в крови.
Биологическое значение
Химическая энергия питательных веществ, поступающих в организм, заключена в ковалентных связях между атомами.
В глюкозе количество потенциальной энергии составляет 2800 кДж на 1 моль (то есть на 180 грамм).
Биологическое значение
С пищей к нам поступают
моно-, ди- и полисахариды;
Моносахариды всасываются в кишечнике.
Полисахариды в процессе движения по ЖКТ Полисахариды в процессе движения по ЖКТ расщепляются на отдельные молекулы расщепляются на отдельные молекулы моносахаридов;моносахаридов;
Всасываются в кровь в тонком кишечнике;Всасываются в кровь в тонком кишечнике;
Поступают в печень;Поступают в печень;
Общий кровоток транспортируется в другие Общий кровоток транспортируется в другие ткани.ткани.
Биологическое значение
Концентрация глюкозы в крови в норме 3,33-5,55 мкмоль/л, что соответствует 80-100мг в 100 мл крови;Транспорт глюкозы в клетки регулируется гормоном
поджелудочной железы – инсулином;Без присутствия инсулина глюкоза не поступает в
клетку и не будет использована в качестве топлива;
Глюкоза окисляется до углекислого газа и воды;Выделяется энергия, используемая
организмом для обеспечения жизнедеятельности.