Disacharidy a polysacharidy

• Hypoglykemie

Mezi neredukující disacharidy patří sacharóza (řepný nebo třtinový cukr). Najdete ji v cukrové třtině, cukrové řepě (až do 28% sušiny), šťávy a plody. Molekula sacharózy je konstruována z a, D-glukopyranosy a β, D-fruktofuranózy.

Na rozdíl od maltózy je glykosidová vazba (1-2) mezi monosacharidy tvořena glykosidickými hydroxylovými skupinami obou molekul, tzn. Že neexistuje volný glykosidický hydroxyl. V důsledku toho neexistuje redukční schopnost sacharózy, nedává se reakce "stříbrného zrcadla", proto se odkazuje na neredukující disacharidy.

Sacharóza je bílá krystalická látka, sladká chuť, dobře rozpustná ve vodě.

Pro sacharózu charakteristické reakce hydroxylových skupin. Stejně jako všechny disacharidy se sacharóza konvertuje na monosacharidy kyselou nebo enzymatickou hydrolýzou.

Polysacharidy jsou vysoce molekulární látky. V polysacharidech jsou zbytky monosacharidů vázány glykosidovými - glykosovými vazbami. Proto mohou být považovány za polyglykosidy. Zbytky monosacharidů, které jsou součástí polysacharidové molekuly, mohou být stejné, ale mohou se lišit; v prvním případě to jsou homopolysacharidy, v druhém - heteropolysacharidy.

Nejvýznamnějšími polysacharidy jsou škrob a celulóza (celulóza). Jsou tvořeny zbytky glukózy. Obecný vzorec těchto polysacharidů (C₆H₁₀O₅)._n. Při tvorbě polysacharidových molekul se obvykle podílí glykosid (při C₁ -atom) a alkoholu (při C₄-atom) hydroxylu, tj. (1-4) -glykosid.

Škrob je směs dvou polysacharidů vyrobených z jednotek α, D-glukopyranózy: amylóza (10-20%) a amylopektin (80-90%). Škrob se vytváří v rostlinách během fotosyntézy a je ukládán jako "záložní" sacharid v kořenech, hlízách a semenách. Například zrnka rýže, pšenice, žita a dalších obilovin obsahují 60-80% škrobu, bramborové hlízy - 15-20%. Související úloha ve světě zvířat je polysacharidový glykogen, který je "uložen" hlavně v játrech.

Škrob je bílý prášek složený z jemných zrn, nerozpustný ve studené vodě. Když je škrob ošetřen teplou vodou, je možné izolovat dvě frakce: frakci rozpustnou v teplé vodě a sestávající z polysacharidu amylózy a frakce, která bobtná v teplé vodě pouze za tvorby pasty a amylopektinu sestávajícího z polysacharidu.

Amylóza má lineární strukturu, a, D-glukopyranózové zbytky jsou spojeny (1-4) -glykosidovými vazbami. Elementární buňka amylózy (a škrobu obecně) je reprezentována následujícím způsobem:

Molekula amylopektinu je konstruována podobným způsobem, ale má větvící řetězce, které vytvářejí prostorovou strukturu. Na větvích bodech jsou zbytky monosacharidů spojeny (1-6) -glykosidovými vazbami. Mezi body větvení jsou obvykle 20-25 zbytků glukózy:

Škrob snadno prochází hydrolýzou: při zahřívání v přítomnosti kyseliny sírové vzniká glukóza:

V závislosti na podmínkách reakce se může hydrolýza provádět postupně za vzniku meziproduktů:

Klasifikace sacharidů - monosacharidy, disacharidy a polysacharidy

Jednou z odrůd organických sloučenin nezbytných pro plné fungování lidského těla jsou sacharidy.

Jsou rozděleny do několika typů podle jejich struktury - monosacharidy, disacharidy a polysacharidy. Je třeba zjistit, proč jsou potřebné a jaké jsou jejich chemické a fyzikální vlastnosti.

Klasifikace sacharidů

Sacharidy jsou sloučeniny, které obsahují uhlík, vodík a kyslík. Nejčastěji jsou z přírodního původu, i když některé jsou průmyslově vytvořeny. Jejich úloha v živé činnosti živých organismů je obrovská.

Jejich hlavní funkce jsou následující:

1. Energie. Tyto sloučeniny jsou hlavním zdrojem energie. Většina orgánů může plně fungovat díky energii získané oxidací glukózy.
2. Strukturální. Sacharidy jsou nezbytné pro tvorbu téměř všech buněk v těle. Celulóza hraje roli podpůrného materiálu a karbohydráty komplexního typu se nacházejí v kostech a chrupavce. Jednou ze složek buněčné membrány je kyselina hyaluronová. V procesu výroby enzymů se vyžadují také sacharidové sloučeniny.
3. Ochranné. Když tělo funguje, jsou potřebné žlázy, které vylučují sekreční tekutiny, aby chránily vnitřní orgány před patogenní expozicí. Významnou část těchto tekutin představují sacharidy.
4. Regulační. Tato funkce se projevuje účinkem glukózy na lidské tělo (udržuje homeostázu, kontroluje osmotický tlak) a vlákninu (ovlivňuje gastrointestinální peristaltiku).
5. Zvláštní funkce. Jsou charakteristické pro určité druhy sacharidů. Mezi tyto speciální funkce patří: účast na procesu přenosu nervových impulzů, tvorba různých krevních skupin apod.

Vzhledem k tomu, že funkce sacharidů jsou poměrně rozmanité, lze předpokládat, že tyto sloučeniny by se měly lišit svou strukturou a vlastnostmi.

To je pravda a hlavní klasifikace zahrnuje takové odrůdy jako:

1. Monosacharidy. Jsou považovány za nejjednodušší. Zbývající typy sacharidů vstupují do procesu hydrolýzy a rozkládají se na menší součásti. Monosacharidy nemají tuto schopnost, jsou konečným produktem.
2. Disacharidy. V některých klasifikacích jsou označovány jako oligosacharidy. Obsahují dvě molekuly monosacharidu. Je na nich, že disacharid je během hydrolýzy rozdělen.
3. Oligosacharidy. Složení této sloučeniny je od 2 do 10 molekul monosacharidů.
4. Polysacharidy Tyto sloučeniny jsou největší odrůdou. Obsahují více než 10 molekul monosacharidů.

Každý typ sacharidů má své vlastní vlastnosti. Musíme je zvážit, abychom pochopili, jak každá z nich ovlivňuje lidské tělo a jaký je jeho přínos.

Monosacharidy

Tyto sloučeniny jsou nejjednodušší formou sacharidů. V jejich složení existuje jedna molekula, a proto během hydrolýzy nejsou rozděleny na malé bloky. Když se kombinují monosacharidy, vytvářejí se disacharidy, oligosacharidy a polysacharidy.

Vyznačují se agregací v tuhém stavu a sladkou chutí. Mají schopnost se rozpustit ve vodě. Mohou se také rozpouštět v alkoholech (reakce je slabší než u vody). Monosacharidy téměř nereagují na smíchání s étery.

Nejčastěji se jedná o přírodní monosacharidy. Někteří z těchto lidí konzumují spolu s jídlem. Tito zahrnují glukózu, fruktózu a galaktózu.

Jsou nalezeny v produktech, jako jsou:

• med;
• čokoláda;
• ovoce;
• některé druhy vína;
• sirupy atd.

Hlavní funkcí tohoto typu uhlohydrátů je energie. Nemůže být řečeno, že organismus nemůže bez nich, ale mají vlastnosti, které jsou důležité pro plnou činnost organismu, například účast na metabolických procesech.

Tělo absorbuje monosacharidy rychleji než cokoliv, co se děje v zažívacím traktu. Proces asimilace komplexních sacharidů, na rozdíl od jednoduchých sloučenin, není tak jednoduchý. Nejprve musí být komplexní sloučeniny odděleny od monosacharidů až po jejich absorpci.

Glukóza

Jedná se o jeden z běžných typů monosacharidů. Je to bílá krystalická látka, která se vytváří přirozeně v průběhu fotosyntézy nebo během hydrolýzy. Sloučenina je C6H12O6. Látka je dobře rozpustná ve vodě, má sladkou chuť.

Glukóza poskytuje energii svalů a mozku. Při požití je látka absorbována, vstupuje do krevního oběhu a rozšiřuje se po celém těle. Je zde oxidace s uvolněním energie. To je hlavní zdroj energie pro mozek.

S nedostatkem glukózy v těle se vyvine hypoglykemie, která ovlivňuje především fungování struktur mozku. Nicméně jeho nadměrný obsah v krvi je také nebezpečný, protože vede k rozvoji diabetu. Také při konzumaci velkého množství glukózy začíná zvyšovat tělesnou hmotnost.

Fruktóza

Patří k počtu monosacharidů a velmi se podobá glukóze. Rozlišuje se při pomalejším vstřebávání. To vyplývá ze skutečnosti, že pro zvládnutí je nezbytné, aby byla fruktóza nejprve transformována na glukózu.

Proto tato sloučenina není pro diabetiky nebezpečná, protože její spotřeba nevede k dramatické změně množství cukru v krvi. Nicméně s takovou diagnózou je stále potřeba opatrnosti.

Tato látka může být získána z bobulí a ovoce a také z medu. To je obvykle v kombinaci s glukózou. Připojení má také bílou barvu. Chuť je sladká a tato vlastnost je intenzivnější než v případě glukózy.

Další sloučeniny

Existují i ​​další monosacharidové sloučeniny. Mohou být přirozené a polo-umělé.

Galaktóza patří k přirozené. Je také obsažen v potravinách, ale nenachází se v čisté formě. Galaktóza je výsledkem hydrolýzy laktózy. Jeho hlavním zdrojem je mléko.

Dalšími přírodními monosacharidy jsou ribóza, deoxyribóza a manóza.

Existují také odrůdy takových sacharidů, pro které se používají průmyslové technologie.

Tyto látky jsou také v potravinách a vstupují do lidského těla:

Každá z těchto sloučenin má své vlastní vlastnosti a funkce.

Disacharidy a jejich použití

Dalším typem sacharidových sloučenin jsou disacharidy. Jsou považovány za složité látky. Výsledkem hydrolýzy jsou z nich dvě molekuly monosacharidů.

Tento typ sacharidů má následující vlastnosti:

• tvrdost;
• rozpustnost ve vodě;
• špatná rozpustnost v koncentrovaných alkoholech;
• sladká chuť;
• barva - od bílé do hnědé.

Hlavními chemickými vlastnostmi disacharidů jsou hydrolytické reakce (přerušení glykosidických vazeb a tvorba monosacharidů) a kondenzace (tvorba polysacharidů).

Existují 2 typy těchto sloučenin:

1. Obnova. Jejich rysem je přítomnost volné hemiacetalové hydroxylové skupiny. Díky tomu mají takové látky redukční vlastnosti. Tato skupina sacharidů zahrnuje celobiózu, maltózu a laktózu.
2. Neredukující. Tyto sloučeniny nemají žádnou možnost redukce, protože postrádají hemiacetalovou hydroxylovou skupinu. Nejznámějšími látkami tohoto druhu jsou sacharóza a trehalóza.

Tyto sloučeniny jsou v přírodě široce rozloženy. Mohou být nalezeny jak ve volné formě, tak jako součásti jiných sloučenin. Disacharidy jsou zdrojem energie, protože hydrolýza produkuje glukózu.

Laktóza je pro děti velmi důležitá, protože je hlavní složkou dětské výživy. Další funkcí sacharidů tohoto typu je strukturální, protože jsou součástí celulózy, což je nezbytné pro tvorbu rostlinných buněk.

Charakteristika a vlastnosti polysacharidů

Dalším typem sacharidů jsou polysacharidy. Jedná se o nejkomplexnější typ sloučeniny. Obsahují velké množství monosacharidů (jejich hlavní složkou je glukosa). V gastrointestinálním traktu nejsou polysacharidy rozkládány - jsou předem rozštěpeny.

Vlastnosti těchto látek jsou následující:

• nerozpustnost (nebo špatná rozpustnost) ve vodě;
• nažloutlá barva (nebo žádná barva);
• nemají vůni;
• téměř všechny bez chuti (některé mají sladkou chuť).

Chemické vlastnosti těchto látek zahrnují hydrolýzu, která se provádí pod vlivem katalyzátorů. Výsledkem reakce je rozklad sloučeniny na strukturní prvky - monosacharidy.

Další vlastností je tvorba derivátů. Polysacharidy mohou reagovat s kyselinami.

Výrobky vytvořené během těchto procesů jsou velmi rozmanité. Jedná se o acetáty, sulfáty, estery, fosfáty atd.

Vzdělávací video materiál o funkcích a klasifikaci sacharidů:

Tyto látky jsou důležité pro plné fungování těla jako celku a buněk zvlášť. Dodávají tělu energii, podílejí se na tvorbě buněk, chrání vnitřní orgány před poškozením a nežádoucími účinky. Rovněž hrají roli rezervních látek, které zvířata a rostliny potřebují v případě obtížného období.

3.8.3. Sacharidy (monosacharidy, disacharidy, polysacharidy).

Sacharidy - organické sloučeniny, nejčastěji přírodního původu, skládající se pouze z uhlíku, vodíku a kyslíku.

Sacharidy hrají obrovskou roli v životě všech živých organismů.

Tato třída organických sloučenin získala své jméno, protože první uhlohydráty studované lidmi měly obecný vzorec formy C_x(H₂O)_y. Tedy byly podmíněně považovány za sloučeniny uhlíku a vody. Později se však ukázalo, že složení některých sacharidů se od tohoto vzorce liší. Například sacharid, jako deoxyribóza, má vzorec C₅H₁₀Oh₄. Současně existují i ​​některé sloučeniny, které formálně odpovídají vzorci C_x(H₂O)_y, nicméně nesouvisí se sacharidy, jako je formaldehyd (CH₂O) a kyselina octová (C₂H₄Oh₂).

Nicméně termín "sacharidy" je historicky zakotven v této třídě sloučenin, a proto je široce používán v naší době.

Klasifikace sacharidů

V závislosti na schopnosti uhlohydrátů rozdělit hydrolýzou na jiné sacharidy s nižší molekulovou hmotností, jsou rozděleny na jednoduché (monosacharidy) a komplexní (disacharidy, oligosacharidy, polysacharidy).

Je snadné odhadnout z jednoduchých sacharidů, tj. monosacharidy nemohou být hydrolyzovány za účelem získání sacharidů s ještě nižší molekulovou hmotností.

Během hydrolýzy jediné disacharidové molekuly se tvoří dvě monosacharidové molekuly a při úplné hydrolýze jedné molekuly jakéhokoli polysacharidu se získá množství monosacharidových molekul.

Chemické vlastnosti monosacharidů na příkladech glukózy a fruktózy

Nejběžnějšími monosacharidy jsou glukóza a fruktóza, které mají následující strukturní vzorce:

Jak je vidět, v molekule glukózy a molekule fruktózy se nachází 5 hydroxylových skupin, a proto mohou být považovány za polyatomické alkoholy.

Molekula glukózy obsahuje aldehydovou skupinu, tj. ve skutečnosti glukosa je polyhydricky aldehydový alkohol.

V případě fruktosy se v molekule nachází ketonová skupina, tj. fruktóza je polyhydroxylový ketoalkohol.

Chemické vlastnosti glukózy a fruktózy jako karbonylových sloučenin

Všechny monosacharidy mohou reagovat v přítomnosti katalyzátoru s vodíkem. V tomto případě je karbonylová skupina redukována na alkoholovou hydroxylovou skupinu. Takže zejména hydrogenací glukózy v průmyslu se získá umělé sladidlo - sorbitol kyseliny hexakové:

Molekula glukózy obsahuje aldehydovou skupinu, a proto je logické předpokládat, že její vodné roztoky poskytují kvalitativní reakce na aldehydy. Opravdu, když se zahřeje vodný roztok glukózy s čerstvě vysráženým hydroxidem měďnatým, jako v případě jakéhokoli jiného aldehydu, vysráží se sraženina oxidu měďného z cihlově červené sraženiny. Zároveň se oxiduje aldehydová skupina glukózy na kyselinu karboxylglukonovou:

Také glukóza vstupuje do reakce "stříbrného zrcadla" působením roztoku amoniaku oxidu stříbrného na něj. Nicméně, na rozdíl od předchozí reakce, místo kyseliny glukonové se tvoří její sůl - glukonát amonný, protože rozpuštěný amoniak je přítomen v roztoku:

Fruktóza a další monosacharidy, které jsou polyatomické ketosirity, nezařazují kvalitativní reakce na aldehydy.

Chemické vlastnosti glukózy a fruktózy jako vícesytné alkoholy

Vzhledem k tomu, že monosacharidy, včetně glukózy a fruktózy, mají v kompozici molekul několik hydroxylových skupin. Všechny z nich poskytují kvalitativní reakci na vícesytné alkoholy. Zejména čerstvě vysrážený hydroxid měďnatý se rozpouští ve vodných roztocích monosacharidů. V tomto případě místo modré sraženiny Cu (OH)₂ získá se tmavě modrý roztok komplexních sloučenin mědi.

Reakce na fermentaci glukózy

Alkoholová fermentace

Při působení určitých enzymů na glukózu se glukóza může přeměnit na ethylalkohol a oxid uhličitý:

Laktová fermentace

Vedle alkoholického typu fermentace existuje také spousta dalších. Například mléčná fermentace, ke které dochází při kysání mléka, mořského zelí a okurky:

Vlastnosti existence monosacharidů ve vodných roztocích

Monosacharidy existují ve vodném roztoku ve třech formách - dvou cyklických (alfa a beta) a jednom necyklickém (normálním). Například v roztoku glukózy existuje následující rovnováha:

Jak vidíte, v cyklických formách neexistuje skupina aldehydů, protože se podílí na tvorbě cyklu. Na své bázi vzniká nová hydroxylová skupina, která se nazývá acetal-hydroxyl. Podobné přechody mezi cyklickými a necyklickými formami jsou pozorovány u všech ostatních monosacharidů.

Disacharidy. Chemické vlastnosti

Obecný popis disacharidů

Disacharidy jsou uhlohydráty, jejichž molekuly se skládají ze dvou monosacharidových zbytků spojených dohromady kondenzací dvou hemiacetalových hydroxylů nebo také jednoho alkoholového hydroxylového a jednoho hemiacetalového. Vazby vytvořené tímto způsobem mezi zbytky monosacharidů se nazývají glykosidické. Vzorec většiny disacharidů může být napsán jako C₁₂H₂₂O₁₁.

Nejběžnějším disacharidem je známý cukr, lék nazvaný sacharóza. Molekula tohoto sacharidu je tvořena cyklickými zbytky jedné glukózové molekuly a jedné molekuly fruktosy. Vztah mezi disacharidovými zbytky je v tomto případě způsoben odstraněním vody ze dvou hemiacetalových hydroxylů:

Vzhledem k tomu, že vazba mezi monosacharidovými zbytky vzniká během kondenzace dvou acetalových hydroxylů, není možné, aby molekula cukru otevřela kterýkoliv z cyklů, tj. bez přechodu na karbonylovou formu. V tomto ohledu není cukr schopen poskytnout kvalitativní reakce na aldehydy.

Disacharidy tohoto druhu, které neposkytují kvalitativní reakce na aldehydy, se nazývají neredukující cukry.

Existují však disacharidy, které poskytují kvalitativní reakce na skupinu aldehydů. Tato situace je možná, jestliže polysacharidová hydroxylová skupina z aldehydové skupiny jednoho z výchozích monosacharidů zůstává v disacharidové molekule.

Zejména maltóza vstupuje do reakce s roztokem amoniaku oxidu stříbrného, ​​stejně jako s hydroxidem měďnatým, jako jsou aldehydy. To je způsobeno skutečností, že ve vodných roztocích je tato rovnováha:

Jak je zřejmé, maltóza ve vodných roztocích existuje ve formě dvou forem - se dvěma cykly v molekule a jedním cyklem v molekule a aldehydovou skupinou. Z tohoto důvodu poskytuje maltóza na rozdíl od sacharózy kvalitativní reakci na aldehydy.

Hydrolýza disacharidů

Všechny disacharidy jsou schopné vstoupit do hydrolýzní reakce katalyzované kyselinami, stejně jako různé enzymy. V průběhu takové reakce se tvoří dvě molekuly monosacharidu z jedné molekuly počátečního disacharidu, který může být buď stejný nebo odlišný v závislosti na složení výchozího monosacharidu.

Například hydrolýza sacharózy vede k tvorbě glukózy a fruktózy ve stejných množstvích:

Během hydrolýzy maltózy se tvoří pouze glukóza:

Disacharidy jako vícesytné alkoholy

Disacharidy, které jsou polyatomickými alkoholy, poskytují vhodnou kvalitativní reakci s hydroxidem měďnatým, tj. přidáním jejich vodného roztoku do čerstvě vysráženého hydroxidu měďnatého vodu nerozpustná modrá sraženina Cu (OH)₂ rozpouští se a tvoří tmavě modrý roztok.

Polysacharidy Škrob a celulóza

Polysacharidy jsou komplexní karbohydráty, jejichž molekuly se skládají z velkého množství monosacharidových zbytků spojených glykosidickými vazbami.

Existuje další definice polysacharidů:

Polysacharidy jsou komplexní uhlohydráty, jejichž molekuly tvoří velké množství monosacharidových molekul, když jsou plně hydrolyzovány.

Obecně vzorec polysacharidu může být napsán jako (C₆H₁₁O₅)._n.

Škrob - látka, která je bílým amorfním práškem, nerozpustná ve studené vodě a částečně rozpustná v horké s tvorbou koloidního roztoku, nazývaná škrobová pasta každodenního života.

Škrob je tvořen oxidem uhličitým a vodou v procesu fotosyntézy v zelených částech rostlin pod působením energie slunečního světla. Škrob se nachází v nejvyšších množstvích v bramborových hlízkách, pšenici, rýži a kukuřičných zrnech. Z tohoto důvodu jsou tyto zdroje škrobu a jsou surovinou pro jeho výrobu v průmyslu.

Celulóza je látka v čistém stavu, která je bílý prášek nerozpustný v chladné nebo horké vodě. Na rozdíl od škrobu celulóza netvoří pastu. Téměř čistá buničina se skládá z filtračního papíru, bavlny, topole. Škrob i celulóza jsou produkty rostlinného původu. Nicméně role, které hrají v životě rostlin, jsou různé. Celulóza je hlavně stavební materiál, zejména tvoří převážně skořápky rostlinných buněk. Starch, na druhé straně, je především skladovací, energetická funkce.

Chemické vlastnosti škrobu a celulózy

Spálení

Všechny polysacharidy, včetně škrobu a celulózy, při úplném spálení kyslíku tvoří oxid uhličitý a vodu:

Tvorba glukózy

Při úplné hydrolýze škrobu i celulózy vzniká stejný monosacharid - glukosa:

Reakce na kvalitu škrobu

Když jód působí na škrob, objeví se modré barvení. Po zahřátí zmizí modrá barva, znovu se zobrazí, když je ochlazena.
Při suché destilaci celulózy, zejména dřeva, dochází k jejímu částečnému rozkladu při tvorbě takových produktů s nízkou molekulovou hmotností, jako je methylalkohol, kyselina octová, aceton atd.

Vzhledem k tomu, že v molekulách škrobu i molekulách celulózy jsou alkoholické hydroxylové skupiny, jsou tyto sloučeniny schopné projít esterifikačními reakcemi s organickými i anorganickými kyselinami:

Sacharidy: monosacharidy, disacharidy a polysacharidy

Sacharidy s cukrovkou

Podle přítomnosti charakteristických funkčních skupin s výjimkou polyatomických (hydroxylových) skupin, které jsou součástí všech sacharidů, se rozlišují: aldózy - mající aldehydové skupiny a ketózy - s ketonovými skupinami.

Přečtěte si více o různých typech sacharidů, které jsou uvedeny níže v článcích, které jsem shromáždil v tomto tématu.

Sacharidy: monosacharidy, disacharidy, polysacharidy

Sacharidy - organické sloučeniny, nejčastěji přírodního původu, skládající se pouze z uhlíku, vodíku a kyslíku. Sacharidy hrají obrovskou roli v životě všech živých organismů. Tato třída organických sloučenin získala své jméno, protože první uhlohydráty studované u lidí měly obecný vzorec formy Cx (H2O) y.

Tedy byly podmíněně považovány za sloučeniny uhlíku a vody. Později se však ukázalo, že složení některých sacharidů se od tohoto vzorce liší. Například sacharid, jako je deoxyribóza, má vzorec C5H10O4. Současně existují i ​​některé sloučeniny, které formálně odpovídají vzorci Cx (H2O) y, ale nesouvisejí se sacharidy, jako je formaldehyd (CH20) a kyselina octová (C2H4O2).

Nicméně termín "sacharidy" je historicky zakotven v této třídě sloučenin, a proto je široce používán v naší době.

Klasifikace sacharidů

V závislosti na schopnosti uhlohydrátů rozdělit hydrolýzou na jiné sacharidy s nižší molekulovou hmotností, jsou rozděleny na jednoduché (monosacharidy) a komplexní (disacharidy, oligosacharidy, polysacharidy). Je snadné odhadnout z jednoduchých sacharidů, tj. monosacharidy nemohou být hydrolyzovány za účelem získání sacharidů s ještě nižší molekulovou hmotností.

Během hydrolýzy jediné disacharidové molekuly se tvoří dvě monosacharidové molekuly a při úplné hydrolýze jedné molekuly jakéhokoli polysacharidu se získá množství monosacharidových molekul.

Chemické vlastnosti monosacharidů na příkladech glukózy a fruktózy

Jak je vidět, v molekule glukózy a molekule fruktózy se nachází 5 hydroxylových skupin, a proto mohou být považovány za polyatomické alkoholy. Molekula glukózy obsahuje aldehydovou skupinu, tj. ve skutečnosti glukosa je polyhydricky aldehydový alkohol. V případě fruktosy se v molekule nachází ketonová skupina, tj. fruktóza je polyhydroxylový ketoalkohol.

Chemické vlastnosti glukózy a fruktózy jako karbonylových sloučenin

Všechny monosacharidy mohou reagovat v přítomnosti katalyzátoru s vodíkem. V tomto případě je karbonylová skupina redukována na alkoholovou hydroxylovou skupinu. Molekula glukózy obsahuje aldehydovou skupinu, a proto je logické předpokládat, že její vodné roztoky poskytují kvalitativní reakce na aldehydy.

Nicméně, na rozdíl od předchozí reakce, místo kyseliny glukonové se tvoří její sůl - glukonát amonný, protože rozpuštěný amoniak je přítomen v roztoku. Fruktóza a další monosacharidy, které jsou polyatomické ketosirity, nezařazují kvalitativní reakce na aldehydy.

Chemické vlastnosti glukózy a fruktózy jako vícesytné alkoholy

Vzhledem k tomu, že monosacharidy, včetně glukózy a fruktózy, mají v kompozici molekul několik hydroxylových skupin. Všechny z nich poskytují kvalitativní reakci na vícesytné alkoholy. Zejména čerstvě vysrážený hydroxid měďnatý se rozpouští ve vodných roztocích monosacharidů. V tomto případě místo modré sraženiny Cu (OH) 2 vznikne tmavě modrý roztok komplexních sloučenin mědi.

Disacharidy. Chemické vlastnosti

Disacharidy jsou uhlohydráty, jejichž molekuly se skládají ze dvou monosacharidových zbytků spojených dohromady kondenzací dvou hemiacetalových hydroxylů nebo také jednoho alkoholového hydroxylového a jednoho hemiacetalového. Vazby vytvořené tímto způsobem mezi zbytky monosacharidů se nazývají glykosidické. Vzorec pro většinu disacharidů může být napsán jako C12H22O11.

Nejběžnějším disacharidem je známý cukr, lék nazvaný sacharóza. Molekula tohoto sacharidu je tvořena cyklickými zbytky jedné glukózové molekuly a jedné molekuly fruktosy. Spojení mezi disacharidovými zbytky se v tomto případě provádí odstraněním vody ze dvou hemiacetalových hydroxylů.

Vzhledem k tomu, že vazba mezi monosacharidovými zbytky vzniká během kondenzace dvou acetalových hydroxylů, není možné, aby molekula cukru otevřela kterýkoliv z cyklů, tj. bez přechodu na karbonylovou formu. V tomto ohledu není cukr schopen poskytnout kvalitativní reakce na aldehydy.

Disacharidy tohoto druhu, které neposkytují kvalitativní reakce na aldehydy, se nazývají neredukující cukry. Existují však disacharidy, které poskytují kvalitativní reakce na skupinu aldehydů. Tato situace je možná, jestliže polysacharidová hydroxylová skupina z aldehydové skupiny jednoho z výchozích monosacharidů zůstává v disacharidové molekule.

Zejména maltóza vstupuje do reakce s roztokem amoniaku oxidu stříbrného, ​​stejně jako s hydroxidem měďnatým, jako jsou aldehydy.

Disacharidy jako vícesytné alkoholy

Disacharidy, které jsou polyatomickými alkoholy, poskytují vhodnou kvalitativní reakci s hydroxidem měďnatým, tj. při přidání jejich vodného roztoku do čerstvě vysráženého hydroxidu měďnatého se ve vodě nerozpustná modrá sraženina Cu (OH) 2 rozpustí za vzniku tmavě modrého roztoku.

Polysacharidy Škrob a celulóza

Polysacharidy jsou komplexní karbohydráty, jejichž molekuly se skládají z velkého množství monosacharidových zbytků spojených glykosidickými vazbami. Existuje další definice polysacharidů. Polysacharidy jsou komplexní uhlohydráty, jejichž molekuly tvoří velké množství monosacharidových molekul, když jsou plně hydrolyzovány.

Škrob je tvořen oxidem uhličitým a vodou v procesu fotosyntézy v zelených částech rostlin pod působením energie slunečního světla. Škrob se nachází v nejvyšších množstvích v bramborových hlízkách, pšenici, rýži a kukuřičných zrnech. Z tohoto důvodu jsou tyto zdroje škrobu a jsou surovinou pro jeho výrobu v průmyslu.

Celulóza je látka v čistém stavu, která je bílý prášek nerozpustný v chladné nebo horké vodě. Na rozdíl od škrobu celulóza netvoří pastu. Téměř čistá buničina se skládá z filtračního papíru, bavlny, topole.

Škrob i celulóza jsou produkty rostlinného původu. Nicméně role, které hrají v životě rostlin, jsou různé. Celulóza je hlavně stavební materiál, zejména tvoří převážně skořápky rostlinných buněk. Starch, na druhé straně, je především skladovací, energetická funkce.

Druhy sacharidů

Existují tři hlavní typy sacharidů:

• Jednoduché (rychlé) sacharidy nebo cukry: mono- a disacharidy
• Komplexní (pomalé) sacharidy: oligo- a polysacharidy
• Nehasitelné nebo vláknité uhlohydráty jsou definovány jako vlákniny.

Sahara

Existují dva typy cukrů:

• monosacharidy - monosacharidy obsahují jednu cukrovou skupinu, jako je glukóza, fruktóza nebo galaktóza.
• Disacharidy - Disacharidy jsou tvořeny pozůstatky dvou monosacharidů a jsou představovány zejména sacharózou (běžným stolním cukrem) a laktózou.

Komplexní sacharidy

Polysacharidy jsou uhlohydráty obsahující tři nebo více jednoduchých molekul sacharidů. Tento typ sacharidů zahrnuje zejména dextriny, škroby, glykogeny a celulózu. Zdrojem polysacharidů jsou obiloviny, luštěniny, brambory a jiná zelenina.

Sacharidy, monosacharidy, polysacharidy, maltóza, glukóza, fruktóza

Sacharidy

Sacharidy jsou rozsáhlou skupinou organických sloučenin, které hrají velkou roli ve fungování těla. Sacharidy jsou distribuovány především ve světě rostlin. Lidské tělo vyžaduje 400-500 g sacharidů denně (včetně alespoň 80 g cukrů). Jsou důležitým zdrojem energie.

Tyto látky jsou složeny z uhlíku, vodíku a kyslíku. Navíc je poměr posledních dvou prvků stejný jako ve vodě, tj. Pro dva atomy vodíku je jeden atom kyslíku. Sacharidy jsou tudíž vyráběny z uhlíku a vody, tudíž i jejich jména. Sacharidy jsou rozděleny na monosacharidy (např. Glukózu) a polysacharidy.

Polysacharidy jsou naopak rozděleny na nízkomolekulární nebo oligosacharidy (jejich zástupce je cukr z řepy) a vysokomolekulární, například kolaps - malý a celulóza. Polysacharidové molekuly jsou vytvořeny z pozůstatků monosacharidových molekul a během hydrolýzy jsou rozděleny na jednodušší sacharidy.

Monosacharidy

Z monosacharidů má pro lidské tělo nejvyšší hodnotu glukóza, fruktóza, galaktóza atd. Všechny jsou krystalické látky, které jsou rozpustné ve vodě. Glukóza ve volném stavu je častá u plodů mnoha rostlin. Vázaný stav se vyskytuje u rostlin ve formě polysacharidů (sacharóza, maltóza, škrob, dextrin, celulóza atd.). V průmyslu se glukóza vyrábí ze škrobu.

Bezvodá glukosa se rozkládá při teplotě 146 ° C, je dobře rozpustná ve vodě. Glukóza je asi 2 krát méně sladká než sacharóza. Při působení silných oxidačních činidel na glukózu vzniká kyselina cukrová. Při regeneraci jde do hexahydolu - sorbitolu.

Směs stejného množství fruktózy a glukózy je převládající část (80%) medu. Fruktóza je mnohem sladší než sacharóza, je součástí třtinového cukru a inulinu (polysacharid). V cukrářském průmyslu se fruktóza používá málo v čisté formě, ale je součástí téměř všech cukrářských výrobků, protože je součástí invertního sirupu.

Galaktóza je součástí mléčného cukru (laktózy), ze kterého se získává hydrolýzou. Ve své čisté formě je galaktóza krystalická látka sladké chuti, taje při teplotě 165 ° C a je dobře rozpustná ve vodě. Zahrnuto do pečiva jako nedílná součást mléčného cukru. Charakteristickou vlastností monosacharidů je jejich schopnost fermentovat pod vlivem kvasinek na ethylalkohol (a oxid uhličitý CO2).

Polysacharidy

Jedná se o skupinu sacharidů, jejichž molekuly se přidáním vody rozdělí na monosacharidy. Polysacharidy s nízkou molekulovou hmotností většinou krystalizují dobře, jsou rozpustné ve vodě, mají sladkou chuť. Nejjednodušší z nich jsou disacharidy.

Disacharidy zahrnují cukr z cukrové řepy (sacharózu), sladový cukr (maltózu), mléčný cukr (laktózu) atd. Sacharóza je ve světě rostlin široce rozšířena. V džusu cukrové řepy a cukrové třtiny dosahuje obsah 25%. Z těchto rostlin se získá sacharóza ve formě cukru.

Maltóza se nenachází ve volné formě, nachází se ve sladu, produktu získaném z naklíčených a mletých obilovin. Během hydrolýzy se maltóza rozkládá na dvě molekuly glukózy. V průmyslu je maltóza produkována cukrovkou škrobu enzymy a kyselinou. Teplota tání maltózy je 108 ° C. Maltóza je součástí mnoha cukrářských výrobků jako součást melasy.

Laktóza (mléčný cukr) se nachází v mléce (4-5%). Bakterie mléčného kvašení fermentují tento cukr na kyselinu mléčnou. Jako součást mléka je laktóza součástí všech cukrářských výrobků obsahujících mléko. Když se roztoky laktosy zahřívají, rozkládají a zvyšují barvu roztoku.

Polysacharidy s nízkou molekulovou hmotností mají různé stupně sladkosti. Stupeň sladkosti se stanoví organolepticky. Pokud vezmeme míru sladkosti sacharózy na 100 jednotek, pak sladkost ostatních cukrů může být vyjádřena následujícími hodnotami: fruktóza - 173, glukóza - 74, maltóza a galaktóza - 32, laktóza - 16.

V důsledku toho je nejsladší cukr mezi nimi fruktóza a nejméně laktóza. Polysacharidy s vysokou molekulovou hmotností jsou široce distribuovány v rostlinných organismech. Některé z nich, jako je škrob, inulin, glykogen, jsou rezervní živiny, jiné, například celulóza, tvoří kostru rostlin.

Mezi polysacharidy patří také pektinové látky. Společným rysem všech polysacharidů je to, že jsou vysoce molekulárními sloučeninami. Škrob se hromadí jako skladovací látka v semenech, hlízách, cibulích a někdy i ve stoncích a listích rostlin. Skládá se z amylopektinu a amylózy. Amylopektin dává pastu, amylóza tvoří koloidní roztok.

Přidáním vody se škrob postupně rozkládá na jednodušší uhlohydráty. Zpočátku se stává rozpustným škrobem (rozpouští se v horké vodě bez tvorby pasty), pak se rozkládá na dextriny - tuhé látky, rozpustný vstup.

V cukrářském průmyslu je škrob nejen součástí cukrovinky, ale je také široce používán jako pomocný materiál pro výrobu forem při odlévání cukrovinek. Glykogen se nachází v játrech a různých tkáních zvířat a lidí ve formě rezervní látky, proto se někdy nazývá zvířecí škrob.

Inulin je nalezen v hlízách řady rostlin. Je snadno rozpustný ve vodě a tvoří koloidní roztoky. Když je kyselina nebo enzymatická hydrolýza inulinu zcela převedena na fruktózu. Celulóza nebo celulóza je hlavní složkou membrán rostlinných buněk.

Pektické látky ve velkém množství jsou obsaženy v plodu některých rostlin (angrešt, jahody, jablka). Pectické látky jsou vápenaté a hořečnaté soli kyseliny polygalakturonové; jsou rozděleny na protopectin a pektin.

Propectin se nanáší hlavně v buněčných stěnách a v procesu dozrávání ovoce a zeleniny se změní na rozpustný pektin, což vysvětluje změkčení tkání. Vzhledem k přítomnosti pektinových látek jsou sirupy z cukru, zahřáté na vaření a pak ochlazeny, jsou schopny tvořit želatinové hmoty. Tato vlastnost pektinových látek se používá při výrobě marmelády, želé, marshmallow.

Sacharidy: druhy, výhody a obsah potravy

Tempo moderního života, v němž bohužel není dostatek času na řádný odpočinek, ani na racionální výživu, se projevuje narušením tělesné práce. Ale přichází čas, kdy v "závodě ve zbrojení" stále věnujeme pozornost stálé únavě, apatii, špatné náladě. A to je jen špička ledovce.

A důvod takové "úžasné transformace" často spočívá ve špatné stravě, a sice v nedostatku sacharidů. O tom, jak vyplnit tento deficit, a co přesně uhlohydráty, a hovoříme dál.

Co potřebujete vědět o sacharidů

Sacharidy jsou hlavními dodavateli energie tělu: poskytují tělu 50 až 60 procent energie. Náš mozek potřebuje především sacharidy. Je také důležité, aby uhlohydráty byly nedílnou součástí molekul některých aminokyselin, které se podílejí na tvorbě enzymů a nukleových kyselin.

Sacharidy jsou rozděleny do dvou skupin:

• komplexní (nebo komplexní) - polysacharidy obsažené v přírodních produktech;
• jednoduché (nazývají se také snadno snadno stravitelné) - monosacharidy a disacharidy, stejně jako izolované uhlohydráty přítomné v mléce, některé druhy ovoce a produktů, které byly podrobeny chemickému zpracování (navíc secharidy této skupiny jsou obsaženy v rafinovaném cukru, stejně jako sladkosti).

Je třeba říci, že lidské tělo jako celek a mozek, zejména z větší části, jsou užitečné složité sacharidy pocházející z bílkovinných potravin. Takové sacharidy mají dlouhé molekulové řetězce, takže jejich asimilace trvá dlouho. Výsledkem je, že sacharidy nevstupují do krve ve velkém množství, čímž se eliminuje silné uvolňování inzulinu, což vede ke snížení koncentrace cukru v krvi.

Existují tři druhy sacharidů:

• monosacharidy;
• disacharidy;
• polysacharidy.

Hlavní monosacharidy jsou glukóza a fruktóza, skládající se z jedné molekuly, takže tyto sacharidy jsou rychle rozděleny a okamžitě vstupují do krve. Mozkové buňky se "napájejí" energií v důsledku glukózy: například denní dávka glukózy potřebná pro mozku je 150 g, což je jedna čtvrtina celkového objemu daného sacharidu přijatého denně z jídla.

Zvláštnost jednoduchých sacharidů spočívá v tom, že nejsou snadno transformovány na tuky, rychle zpracovávány, zatímco komplexní sacharidy (pokud jsou spotřebovány nadměrně) mohou být uloženy v těle jako tuk. Monosacharidy jsou přítomny ve velkém množství v mnoha ovoce a zelenině, stejně jako v medu.

Tyto sacharidy, které zahrnují sacharózu, laktózu a maltózu, nelze považovat za složité, neboť jejich složení zahrnuje zbytky dvou monosacharidů. Trávení disacharidů trvá déle než monosacharidy.

Je důležité zvýšit spotřebu čerstvé zeleniny a ovoce, luštěnin, ořechů, sýrů. Disacharidy jsou přítomny v mléčných výrobcích, těstovinách a výrobcích obsahujících rafinovaný cukr. Polysacharidové molekuly zahrnují desítky, stovky a někdy i tisíce monosacharidů.

Polysacharidy (zejména škrob, vláknina, celulóza, pektin, inulin, chitin a glykogen) jsou pro lidské tělo nejdůležitější ze dvou důvodů:

• po dlouhou dobu jsou tráveny a vstřebávány (na rozdíl od jednoduchých sacharidů);
• obsahují mnoho živin, včetně vitamínů, minerálů a bílkovin.

Mnoho polysacharidů je přítomno ve vláknech rostlin, díky čemuž jediný příjem potravy, jehož základem je surová nebo vařená zelenina, může téměř plně uspokojovat denní dávku těla v látkách, které jsou zdroji energie.

Díky polysacharidům se za prvé udržuje potřebná hladina cukru, za druhé je mozek opatřen potřebnou výživou, což se projevuje zvýšenou koncentrací pozornosti, zlepšená paměť a zvýšená duševní aktivita. Polysacharidy se nacházejí v zelenině, ovoci, obilí, maso a živočišná játra.

Výhody sacharidů:

1. Stimulace gastrointestinální motility.
2. Absorpce a vylučování toxických látek a cholesterolu.
3. Poskytování optimálních podmínek pro fungování normální střevní mikroflóry.
4. Posílení imunity.
5. Normalizace metabolismu.
6. Zajištění plné činnosti jater.
7. Zajištění nepřetržité dodávky cukru v krvi.
8. Prevence vzniku nádorů v žaludku a střevech.
9. Doplňuje vitamíny a minerály.
10. Poskytuje energii do mozku, stejně jako do centrálního nervového systému.
11. Podpora výroby endorfinů, které se nazývají "hormony radosti".
12. Úleva předmenstruačního syndromu.

Denní požadavky na sacharidy

Potřeba sacharidů je přímo závislá na intenzitě duševní a fyzické námahy, v průměru 300-500 g denně, z nichž nejméně 20 procent by mělo být snadno stravitelné sacharidy. Starší lidé by měli ve své denní stravě zahrnovat nejvýše 300 gramů sacharidů, zatímco počet snadno stravitelných by měl být mezi 15 a 20 procenty.

S obezitou a jinými nemocemi je nutné omezit množství sacharidů, což by mělo být provedeno postupně, což umožní tělu přizpůsobit se změněnému metabolismu bez problémů. Doporučuje se začít týdenní omezení od 200 do 250 g denně, po kterém se množství uhlohydrátů dodávaných s jídlem přenese na 100 g za den.

Prudký pokles příjmu sacharidů po dlouhou dobu (stejně jako jejich nedostatek výživy) vede k rozvoji následujících poruch:

• nižší hladina cukru v krvi;
• významné snížení duševní a tělesné aktivity;
• slabost;
• ztráta hmotnosti;
• narušení metabolických procesů;
• konstantní ospalost;
• závratě;
• bolesti hlavy;
• zácpa;
• vývoj rakoviny tlustého střeva;
• ruční třes;
• hlad.

Tyto jevy zmizí po konzumaci cukru nebo jiných sladkých potravin, ale příjem těchto přípravků by měl být dávkovaný, což zabrání tělu získat další kilo. Přebytek sacharidů (zvláště snadno strávitelných) ve stravě přispívá ke zvýšení cukru, což je také škodlivé pro tělo, v důsledku čehož se některé sacharidy nepoužívají, tvoří tuk, což způsobuje rozvoj aterosklerózy, kardiovaskulárních chorob, plynatosti, cukrovky, obezity a kazu.

Jaké potraviny obsahují sacharidy?

Ze seznamu nižších sacharidů bude každý schopen udělat pestrou stravu (vzhledem k tomu, že se nejedná o kompletní seznam výrobků, které obsahují sacharidy). Sacharidy se nacházejí v níže uvedených produktech:

• cereálie;
• jablka;
• luštěninové;
• banány;
• zelí různých odrůd;
• celozrnné obiloviny;
• squash;
• mrkev;
• celer;
• kukuřice;
• okurky;
• sušené ovoce;
• bylinky;
• celozrnný chléb;
• listy salátu;
• nízkotučné jogurt;
• kukuřice;
• těstoviny z tvrdé pšenice;
• cibule;
• pomeranče;
• brambory;
• švestka;
• špenát;
• jahody;
• rajčata

Jen vyvážená strava poskytne tělu energii a zdraví. Ale kvůli tomu musíte správně uspořádat stravu. A první krok ke zdravé stravě bude snídaně, která se skládá ze složitých sacharidů. Část celozrnných obilovin (bez dresingů, masa a ryb) tedy poskytne tělu energii po dobu nejméně tří hodin.

Naopak, když používáme jednoduché sacharidy (mluvíme o sladkých pekáčích, různých rafinovaných výrobcích, sladké kávě a čaji), prožíváme okamžitý pocit plnosti, ale dochází k prudkému zvýšení hladiny krevního cukru v těle, po něm následuje rychlý pokles, po kterém pocit hladu.

Proč se to děje? Faktem je, že pankreas je velmi přetížený, protože musí vylučovat velké množství inzulínu, aby zpracoval rafinované cukry. Výsledkem takového přetížení je snížení hladiny cukru (někdy pod normou) a výskyt hladu.

Abychom se vyhnuli těmto porušením, uvažujeme každý sacharid samostatně, určením jeho přínosu a role při poskytování energie tělu.

Disacharidy a polysacharidy

Stejně jako monosacharidy, disacharidy jsou široce používány v přírodě - dobře známá sacharóza (třtinový nebo řepný cukr), laktóza (mléčný cukr) a maltóza (sladový cukr). Termín "disacharid" sám o sobě nám říká o dvou monosacharidových zbytcích spojených dohromady v molekulách těchto organických sloučenin, které mohou být získány hydrolýzou (rozkladem vody) disacharidové molekuly.

Disacharidy jsou uhlohydráty, jejichž molekuly se skládají ze dvou monosacharidových zbytků, které jsou vzájemně propojeny vzájemnou interakcí dvou hydroxylových skupin. Při procesu tvorby disacharidové molekuly se oddělí jedna molekula vody:

nebo pro sacharózu:

Proto molekulární vzorec C12H22O11 disacharidů. Tvorba sacharózy se vyskytuje v rostlinných buňkách pod vlivem enzymů. Chemici však našli způsob, jak provést mnoho reakcí, které jsou součástí procesů, které se vyskytují v přírodě. V roce 1953, francouzský chemik R.

Poprvé Lemieux syntetizoval sacharózu, nazvaný jeho současníky "dobývání Everest organické chemie." V průmyslu je sacharóza získávána z cukrové třtiny (obsah 14-16%), cukrové řepy (16-21%) a některých dalších rostlin, jako je javor kanadský nebo hrušková.

Každý ví, že sacharóza je krystalická látka, která má sladkou chuť a je dobře rozpustná ve vodě. Džus z cukrové třtiny obsahuje cukr sacharosy, běžně označovaný jako cukr. Jméno německého chemik a metalurga A. Marggraf úzce souvisí s výrobou cukru z řepy.

Nyní se seznámíme se sacharidy, které mají složitější strukturu - polysacharidy. Polysacharidy jsou vysokomolekulární sacharidy, jejichž molekuly se skládají z mnoha monosacharidů. V zjednodušené podobě lze obecnou schéma zastupovat takto:

Nyní porovnáme strukturu a vlastnosti škrobu a celulózy - nejvýznamnějších představitelů polysacharidů. Strukturní jednotka polymerních řetězců těchto polysacharidů, jejichž vzorec (C6H10O5) n je zbytek glukózy. Chcete-li napsat složení strukturní jednotky (C6H10O5), musíte odebrat molekulu vody z vzorce glukózy.

Celulóza a škrob jsou rostlinného původu. Vznikají z molekul glukózy v důsledku polykondenzace. Rovnice polykondenzační reakce, stejně jako reverzní proces hydrolýzy polysacharidů, lze konvenčně psát následovně:

Molekuly škrobu mohou mít lineární i rozvětvený typ struktury, molekuly celulózy - pouze lineární. Při interakci s jodem má škrob, na rozdíl od celulózy, modrou barvu. Různé funkce těchto polysacharidů jsou v rostlinné buňce. Škrob slouží jako náhradní živina, celulóza má strukturální, stavební funkci. Stěny rostlinných buněk jsou vyrobeny z celulózy.

Sacharidy: monosacharidy, disacharidy, polysacharidy - chemické sloučeniny

Klasifikace sacharidů

Sacharidy jsou organické látky, jejichž molekuly se skládají z atomů uhlíku, vodíku a kyslíku a vodík a kyslík jsou v nich zpravidla ve stejném poměru jako molekula vody (2: 1). Obecný vzorec sacharidů je Cn (H2O) m, tzn. Jsou složeny z uhlíku a vody, tudíž název třídy, který má historické kořeny.

Objevil se na základě analýzy prvních známých sacharidů. Později bylo zjištěno, že se jedná o uhlohydráty, jejichž molekuly se nedosahují uvedeného poměru (2: 1), například deoxyribózy - C5H10O4. Jsou také známy organické sloučeniny, jejichž složení odpovídá danému obecnému vzorci, ale které nepatří do třídy sacharidů.

Monosacharidy jsou sacharidy, které nehydrolyzují (nerozkládají se vodou). V závislosti na počtu atomů uhlíku jsou monosacharidy rozděleny na triózy (molekuly obsahující tři atomy uhlíku), tetrosy (čtyři uhlíkové atomy), pentózy (pětky), hexózy (šest) atd.

V přírodě jsou monosacharidy zastoupeny převážně pentózami a hexózami. Pentózy zahrnují například ribózu - C5H10O5 a deoxyribózu (ribózu, z níž byl "odebrán" atom kyslíku) - C5H10O4. Jsou součástí RNA a DNA a určují první část názvů nukleových kyselin.

Hexózy mající obecný molekulární vzorec C6H12O6 zahrnují například glukózu, fruktózu, galaktózu. Disacharidy jsou uhlohydráty, které hydrolyzují za vzniku dvou monosacharidových molekul, jako jsou hexózy. Obecný vzorec převažující většiny disacharidů je snadno odvozen: je třeba "doplnit" dvě vzorce hexóz a "odečíst" z výsledného vzorce molekulu vody - C 12 H 22 O 11.

Disacharidy zahrnují:

1. Sacharóza (běžný potravinový cukr), který po hydrolýze tvoří jedinou molekulu glukózy a molekulu fruktózy. Najdeme jej ve velkém množství cukrové řepy, cukrové třtiny (odtud název cukrové řepy nebo cukrové třtiny), javor (kanadští průkopníci těžený javorový cukr), cukrová dlaň, kukuřice atd.
2. Maltóza (sladový cukr), která hydrolyzuje za vzniku dvou molekul glukózy. Maltóza může být získána hydrolýzou škrobu pod účinností enzymů obsažených v slídilých, sušených a mletých zrnech ječmene.
3. Laktóza (mléčný cukr), která hydrolyzuje za vzniku molekul glukózy a galaktózy. Je obsažen v mléce savců (až do 4 až 6%), má nízkou sladkost a používá se jako plnivo v tabletách a tabletách.

Sladká chuť různých mono- a disacharidů je odlišná. Nejsladší monosacharid - fruktóza - je tedy 1,5násobně sladší než glukosa, což je standard. Sacharóza (disacharid) je zase 2krát sladší než glukóza a 4-5krát laktóza, která je téměř bez chuti.

Polysacharidy - škrob, glykogen, dextriny, celulóza atd. - jsou uhlohydráty, které hydrolyzují za vzniku různých molekul monosacharidů, nejčastěji glukózy. Abychom odvodili vzorec polysacharidů, je nutné "odložit" molekulu vody z molekuly glukózy a zapsat expresi indexem n: (C6H10O5) n, protože to je způsobeno odštěpením molekul vody v přírodě di- a polysacharidy.

Úloha sacharidů v přírodě a jejich význam pro lidský život je mimořádně velká. Vznikají v rostlinných buňkách jako výsledek fotosyntézy a slouží jako zdroj energie pro živočišné buňky. Nejprve se týká glukózy. Mnoho sacharidů (škrob, glykogen, sacharóza) provádí skladovací funkci, roli rezervy živin.

Kyseliny RNA a DNA, které obsahují některé sacharidy (pentóza-ribóza a deoxyribóza), vykonávají funkce přenosu genetické informace. Celulóza - stavební materiál rostlinných buněk - hraje roli rámce pro membrány těchto buněk. Jiný polysacharid, chitin, má podobnou roli v buňkách některých zvířat: tvoří vnější kostra článkonožců (korýšů), hmyzu a pavouků.

Sacharidy jsou nakonec zdrojem naší výživy: spotřebujeme zrno, které obsahuje škrob, nebo je krmíme zvířaty, v těle kterého se škrob přeměňuje na bílkoviny a tuky. Nejvíce hygienické oděvy jsou vyrobeny z buničiny nebo výrobků na ní založených: bavlna a len, viskózová vlákna, acetátový hedváb. Dřevěné domy a nábytek jsou vyrobeny z téže buničiny, která tvoří dřevo.

Základem produkce fotografických a filmových - to všechno stejné buničiny. Knihy, noviny, dopisy a bankovky jsou výrobky celulózového a papírenského průmyslu. Takže sacharidy nám poskytují vše potřebné pro život: jídlo, oblečení, přístřeší.

Je třeba zdůraznit, že jediná forma energie na Zemi (kromě jaderné energie samozřejmě) je energie Slunce a jediný způsob, jak ji akumulovat k zajištění životaschopnosti všech živých organismů je proces fotosyntézy, který se vyskytuje v buňkách živých rostlin a vede k syntéze sacharidů z vody a oxidu uhličitého. Během této transformace vzniká kyslík, bez něhož by život na naší planetě nebyl možný.