De eigenschappen van koolhydraten. De functies en eigenschappen van koolhydraten: table

In het wild komen vaak voor, veel stoffen, waarvan het belang kan nauwelijks worden overschat. Bijvoorbeeld omvatten deze koolhydraten. Ze zijn van groot belang als energiebron voor dieren en mensen, en enkele eigenschappen van koolhydraten maken ze een onmisbare grondstof voor de industrie.

Wat is het?

Dit alles stoffen structuur die kan worden beschreven door de formule Cn _(H2O) m. Ze zijn van groot biologisch belang, speelt een cruciale rol in het leven van veel levende wezens.

De naam van deze groep wetenschappers zijn gekomen na de eerste analyse van de stoffen is gemaakt die het bevat. Toen bleek dat hun belangrijkste onderdelen zijn koolstof en water. Later werd gevonden dat de titelverbinding bleek uiterst precies te zijn, aangezien de eigenschappen van koolhydraat, zodanig dat de verhouding tussen waterstof en zuurstofatomen daarin volledig identiek aan die van water. Eenvoudig gezegd is een zuurstofatoom, twee waterstofatomen. De eerste keer dat de Russische versie van de naam werd in 1844 voorgesteld door professor K. Schmidt.

een aantal add-ons

Als een beetje bovenstaande formule wijzigen uitspreken «n» van de steunen, wordt de expressie een beetje anders: zie _(H2O) n. Misschien, kon het niet beter weerspiegelt de essentie van "kolen - water" te noemen.

Tot nu toe hebben wetenschappers stevig gevestigd dat er een aantal stoffen die eigenschappen van koolhydraten, maar niet helemaal overeen met de door ons beschreven formule. En omdat in buitenlandse literatuur kan men vaak tegenkomt het woord "glycidyl", dat synoniem is met modern, 1844, die niet helemaal juist was.

eenvoudige indeling

Al de grote klasse van materialen kunnen worden onderverdeeld in twee groepen: eenvoudige en complexe glycidyl. Wat zijn de eigenschappen van koolhydraten die zich voordoen in hen? Eigenlijk, ze zijn ook niet erg ingewikkeld:

• Enkelvoudige stoffen zijn die van de groep die niet ontvankelijk zijn voor hydrolyse met daaruit volgende vorming van andere koolhydraten. Het belangrijkste verschil is dat het aantal zuurstofatomen in hun structuur nog steeds vergelijkbaar aantal koolstofatomen. Ze noemden monosacchariden.
• Dienovereenkomstig is de definitie van "complex" omvat alle glycidyl die ontleden door hydrolyse om een aantal eenvoudige koolhydraten vormen. Natuurlijk hebben ze de verhouding van zuurstofatomen en koolstof verschillend. Ze noemden een disaccharide. Een zeer belangrijke rol in de aard van het spel is complexe koolhydraten, waarvan een lijst we gedeeltelijk aanwezig is in het artikel.

Daarnaast is er een andere indeling, waarbij koolhydraten worden onderverdeeld in drie soorten. Hier zijn ze:

• Monosacchariden.
• Oligosacchariden.
• Polysacchariden.

De volgende tabel koolhydraten zal zeker helpen om te gaan met hun grote verschillen.

mono- (Molecule 1)	oligo (<10 moleculen)	poly- (> 10 moleculen)
Aldose, ketose	Het deed gewoon zijn onder andere disacchariden, trisacchariden, en ga zo maar door. D.	Er zijn twee types: Gomopolisaharidy. Heteropolysacchariden. Vanuit de naam die u kunt begrijpen dat de interne moleculaire structuur van deze twee soorten zijn heel verschillend

Natuurlijk, we hebben een korte lijst van koolhydraten is aangetoond, maar de werkingssfeer ervan is simpelweg onmogelijk om alle specifieke kenmerken die eigen zijn aan een aantal leden van deze brede klasse passen. Zo analyseren we de belangrijkste groepen die elk afzonderlijk uit te werken op een aantal van de eigenschappen van het individu, de meest voorkomende stoffen. Dus, wat zijn koolhydraten klassen?

monosacchariden

Houd in gedachten dat alle van hen behoren tot de categorie van de vaste stoffen, gemakkelijk in staat om overgaan in de kristallijne toestand. Ze zijn zeer hygroscopisch, goed oplosbaar zijn in water om een siroop te vormen. Selecteer ze in de vorm van kristallen, is er erg moeilijk. Hun oplossingen hebben een neutrale reactie, vaak zoetige smaak. Smaakintensiteit verschillend: bijvoorbeeld fructose ongeveer 3-3,5 maal zoeter meest voorkomende glucose.

De structuurvorm

Al deze stoffen - een verbinding met bifunctionele structuur, waarvan de samenstelling noodzakelijkerwijze het koolstofskelet, een carbonylgroep en een aantal hydroxyl. Als de rol van de carbonylgroep optreedt aldehydegroep, een stof genaamd aldose. Dienovereenkomstig, bij keton "tail" genoemd ketose.

Aangezien de aard van deze stoffen zijn zeer vaak voor, zijn ze te vinden zowel in hun vrije staat, en in de vorm van anhydriet vormen. Over het algemeen vrijwel alle complexe koolhydraten in verschillende mate, zijn anhydriden van eenvoudige suikers, die eenvoudigweg wordt verkregen door het wegnemen van een paar (of één) watermoleculen (het voorvoegsel "en" - no).

Glucose is de meest typische vertegenwoordiger

De formule van de meest typische vertegenwoordiger van de groep - C ₆ H ₁₂ O _6. Heel vaak zijn er deze koolhydraten in plantencellen. Het heeft niet alleen wijdverspreid, maar ook zeer belangrijk voor het lichaam omdat het de belangrijkste bron van energie voor hem (praten over de dieren en de mens, natuurlijk). In principe zijn dit de algemene eigenschappen van eiwitten, koolhydraten en vetten voor alle levende organismen. Het wordt ook op grote schaal gebruikt in de geneeskunde, diergeneeskunde, de industrie (met inbegrip van voedsel).

fysische eigenschappen

Wat zijn de algemene fysische eigenschappen van koolhydraten in deze groep? Verschijning - witte fijne kristallen, zoetige smaak, gemakkelijk oplosbaar in water. Oplosbaarheid stijgt dramatisch als opwarmen oplossing: op deze manier de glucosestroop.

Beknopte informatie over de chemische structuur

Als je naar een lineaire formule, de samenstelling van deze koolhydraten duidelijk zichtbare aldehyde en vijf hydroxylgroepen. Wanneer de stof in de kristallijne toestand kan de moleculen in een van twee mogelijke vormen (α- of β-glucose). Het feit dat de hydroxylgroep is gekoppeld met een vijfde koolstofatoom, laten reageren met een carbonylgroep.

De prevalentie in het wild

Omdat heel veel van haar in druivensap, wordt glucose vaak aangeduid als "druivensuiker". Onder deze naam is het nog steeds bekend onze voorouders. Het is echter mogelijk om te vinden in een andere zoete vruchten of groenten, in de zachte weefsels van de plant. In de dierenwereld, de prevalentie niet lager: ongeveer 0,1% van ons bloed - dit is glucose. Daarnaast kunt u deze koolhydraten in de cel bijna een inwendig orgaan vinden. Maar vooral veel van hen in de lever, want dat is waar de verwerking van glucose uitgevoerd in glycogeen.

Het (zoals we al hebben gezegd) is een waardevolle bron van energie voor ons lichaam, is een onderdeel van bijna alle complexe koolhydraten. Evenals andere eenvoudige koolhydraten, In de natuur optreedt na fotosynthesereactie dat uitsluitend in de cellen van plantaardige organismen:

6SO ₂ + 6H ₂ O chlorofyl C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6D ₂ - Q

Planten aldus uitvoeren van een enorm belangrijk voor het functioneren van de biosfeer, het opslaan van energie, die wordt verkregen door deze op de zon. Met betrekking tot industriële omstandigheden, druivensuiker sinds de oudheid verkregen uit zetmeel hydrolyse productie ervan, waarbij een reactiekatalysator geconcentreerd zwavelzuur:

(C ₆ H ₁₀ O ₅₎ n + _NH2 O H ₂ SO _4, t nC ₆ H ₁₂ O ₆

chemische eigenschappen

Wat zijn de chemische eigenschappen van koolhydraten van dit type? Het heeft dezelfde eigenschappen die inherent zijn aan een zuiver alcoholen en aldehyden. Daarnaast zijn er een aantal specifieke kenmerken. Eerst synthese van enkelvoudige suikers (waaronder glucose) werd volgens de begaafdste scheikundige A.M. Butlerovym jaar in 1861, en als grondstof wordt gebruikt formaldehyde splitsen in aanwezigheid van calciumhydroxide. Hier is de formule van dit proces:

6NSON -------> S6N ₁₂ O ₆

En nu kijken naar enkele van de eigenschappen van de twee andere leden van de groep, de natuurlijke betekenis van dat is niet minder groot, en omdat hun studie biologie. Koolhydraten deze soorten spelen een zeer belangrijke rol in ons dagelijks leven.

fructose

De formule van deze isomeer van glucose - _{12 september,} O _v. Zoals de "progenitor" kunnen voorkomen in lineaire en cyclische vorm. Komt in alle reacties die kenmerkend zijn voor de polyhydrische alcoholen zijn, maar verschilt aldus van glucose, is het niet reageert met een ammoniakale oplossing van zilveroxyde.

ribose

Extreem hoge rente ribose en deoxyribose. Als je nog een beetje biologie programma, en heel goed dat deze koolhydraten in het lichaam maken deel uit van DNA en RNA te weten, zonder welke het bestaan van leven op deze planeet mogelijk te maken. De naam "deoxyribose" dat het molecuul ten minste één zuurstofatoom (in vergelijking met de normale ribose). Gelijksoortig hierbij glucose, kan ook een lineaire en een cyclische structuur.

disacchariden

In principe zijn deze stoffen in hun structuur en functies grotendeels herhaald vorige klasse, maar omdat het heeft geen zin om stil te staan bij deze in meer detail. Wat zijn de chemische eigenschappen van koolhydraten in deze groep? De belangrijkste vertegenwoordigers van de familie zijn sucrose, maltose en lactose. Ieder van hen kan worden beschreven door de formule C _{12H 22} O _11, evenals de isomeren, maar niet de enorme verschillen in hun structuur ontkrachten. Dus wat zijn typische complexe koolhydraten, een lijst en beschrijving van die je hieronder kan zien?

sacharose

Het molecuul bestaat uit twee cycli direct: de ene is een zesledige (α-glucoserest) en anderzijds - een vijfledige (β-fructose residuen). Verbindt al deze constructie van glycoside hydroxyl glucose.

Voorbereiding en de totale waarde

Volgens de bewaarde historische gegevens, zelfs voor drie eeuwen voor Christus suiker uit suikerriet geleerd hoe in het oude India te krijgen. Alleen in het midden van de 19e eeuw bleek dat veel meer van sucrose minder voor deze inspanning kan worden gewonnen uit suikerbieten. In sommige soorten bevat tot 22% van de koolhydraten, terwijl het riet inhoud kan binnen 26%, maar dit is alleen mogelijk onder ideale groeiomstandigheden en een gunstig klimaat.

We hebben reeds gezegd dat koolhydraten gemakkelijk oplosbaar in water. Het is gebaseerd op dit principe sucrose verkrijgen wanneer hiervoor gebruikte inrichtingen, diffusers. Eventuele onzuiverheden neer te slaan, werd de oplossing gefiltreerd door filters die kalk bevatten. Te verwijderen uit de verkregen oplossing van calciumhydroxide, wordt geleid door een gebruikelijke kooldioxide. Het neerslag wordt gefiltreerd en de suikerstroop verdampt speciale ovens, hetgeen al bekend suiker.

lactose

Het koolhydraat wordt afgegeven in een industriële omgeving van gewone melk, waarbij in overtollige vetten en koolhydraten. Het bevat stoffen die heel veel: bijvoorbeeld koemelk bevat ongeveer 4-5,5% van de lactose in de melk van vrouwen en het volume fractie 5,5-8,4% bereikt.

Elk molecuul glycidol bestaat uit resten 3 en galactose glucose-pyranose vorm, die een verbinding van het eerste en het vierde koolstofatoom.

In tegenstelling tot andere suikers in lactose heeft een uitzonderlijke woning. Is de volledige afwezigheid van waterabsorptie, zodat zelfs in een vochtige omgeving die de glycine niet temperen. Deze eigenschap wordt veel gebruikt in de farmaceutische industrie: indien een gedeelte van het geneesmiddel in poedervorm van een gebruikelijk sucrose, is het noodzakelijk om lactose toe. Het is absoluut natuurlijk en onschadelijk voor het menselijk lichaam, in tegenstelling tot veel kunstmatige toevoegingen die aankoeken en nat te voorkomen. Wat zijn de functies en eigenschappen van koolhydraten van dit type?

Biologische lactose zeer groot belang, aangezien lactose is het belangrijkste dieetcomponent melk dieren en mensen. Wat maltose, zijn eigenschappen enigszins anders.

maltose

Het is een tussenproduct dat wordt verkregen door hydrolyse van zetmeel. De naam "maltose" was te wijten aan het feit dat in veel onder invloed van mout (malt in het Latijn - maltum). Is op grote schaal niet alleen in planten, maar ook bij dieren. In grote hoeveelheden geproduceerd in het spijsverteringskanaal van herkauwers.

De chemische structuur en eigenschappen

Dit koolhydraat molecule samengesteld uit twee α-glucose-eenheden in de pyranose vorm, die onderling zijn verbonden door de eerste en vierde koolstofatomen. Qua uiterlijk is kleurloos, witte kristallen. De smaak - zoetige, goed oplosbaar in water.

polysacchariden

Men mag niet vergeten dat alle polysacchariden kan worden beschouwd vanuit het oogpunt dat ze de producten van condensatie van monosacchariden. De algemene chemische formule - _(Cb H ₁₀ O ₅₎ n. In dit artikel zullen we kijken naar de zetmeel als het is de meest typische vertegenwoordiger van de familie.

zetmeel

Het gevormd als gevolg van de fotosynthese, in grote hoeveelheden gestort in de wortels en zaden van plantaardige organismen. Wat zijn de fysische eigenschappen van de koolhydraten van dit type? Qua uiterlijk is een wit poeder met een slecht uitgesproken kristalliniteit, onoplosbaar in koud water. De hete vloeistof vormt een colloïdale structuur (pasta, gelei). In het spijsverteringskanaal van dieren, zijn er vele enzymen die bijdragen aan zijn gehydrolyseerd tot glucose.

Is het meest voorkomende natuurlijk polymeer, die is gevormd uit een veelvoud van glucose residuen. In de natuur, op hetzelfde moment zijn er twee vormen: amylose en amshopektin. Amylose, een lineaire polymeer kan worden opgelost in water. Het molecuul bestaat uit alfa-glucose residuen die worden verbonden door het eerste en het vierde koolstofatoom.

Men moet niet vergeten dat zetmeel eerste zichtbare product van fotosynthese in planten. In tarwe en andere granen die het bevat tot 60-80%, terwijl in aardappelen - slechts 15-20%. Trouwens spreken bedoelen zetmeelkorrels onder de microscoop nauwkeurig de soorten planten, omdat ze anders zijn.

Als koolhydraat wordt snel verwarmd, is een groot molecuul snel afbreken tot kleinere polysacchariden die bekend zijn zoals dextrinen. Ze met zetmeel alleen algemene chemische formule (C ₆ H ₁₂ O ₅₎ x, maar er is een verschil in de waarde van de variabele "x" kleiner is dan de waarde «n» in het zetmeel.

Tot slot presenteren we een tafel, die niet alleen de belangrijkste klassen van koolhydraten, maar ook hun eigenschappen weerspiegelt.

De hoofdgroepen	Gebruik van molecuulstructuur	Kenmerkende eigenschappen van koolhydraten
monosacchariden	Zij verschillen in het aantal koolstofatomen: Triose (C3) Tetrosen (C4) Pentosen (C5) Hexose (C6)	Kleurloze of witte kristallen, perfect oplosbaar in water, zoete smaak
oligosacchariden	De complexe structuur. Afhankelijk van de soort, bevattende 2-10 residuen van eenvoudige suikers	Het uiterlijk van de dezelfde, een beetje minder oplosbaar is in water, minder zoete smaak
polysacchariden	Ze bestaan uit een groot aantal monosaccharideresiduen	Wit poeder, kristallijne structuur zwak, niet oplosbaar in water, maar daarin mogelijkheid te zwellen. De smaak-neutraal

Dat is wat de functies en eigenschappen van de belangrijkste klassen van koolhydraten.