Моларна маса захар

Пример за най-често срещаните в природата дизахариди (олигозахарид) е захарозата (захарно цвекло или тръстика).

Биологичната роля на захарозата

Най-голямо значение в човешкото хранене има захарозата, която в значително количество постъпва в организма с храната. Подобно на глюкозата и фруктозата, захарозата след разцепване в червата бързо се абсорбира от стомашно-чревния тракт в кръвта и лесно се използва като енергиен източник..

Най-важният хранителен източник на захароза е захарта..

Структурата на захарозата

Молекулна формула на захароза С12н22ОТНОСНОединадесет.

Захарозата има по-сложна структура от глюкозата. Молекулата на захарозата се състои от остатъци от молекули на глюкоза и фруктоза в цикличната им форма. Те са свързани помежду си поради взаимодействието на полуацетални хидроксили с (1 → 2) -гликозидна връзка, тоест няма свободен полуацетален (гликозиден) хидроксил:

Физични свойства на захарозата и съществуването в природата

Захарозата (обикновената захар) е бяло кристално вещество, по-сладко от глюкозата, силно разтворимо във вода.

Точката на топене на захарозата е 160 ° C. Когато разтопената захароза се втвърди, се образува аморфна прозрачна маса - карамел.

Захарозата е много обикновен дизахарид в природата, намира се в много плодове, плодове и плодове. Особено много от него се намира в захарното цвекло (16-21%) и захарната тръстика (до 20%), които се използват за промишлено производство на ядлива захар.

Съдържанието на захароза в захарта е 99,5%. Захарта често се нарича „носител на празни калории“, тъй като захарта е чист въглехидрат и не съдържа други хранителни вещества, като например витамини, минерални соли.

Химични свойства

Захарозата се характеризира с реакции на хидроксилни групи.

1. Качествена реакция с меден (II) хидроксид

Наличието на хидроксилни групи в молекулата на захарозата се потвърждава лесно чрез реакцията с метални хидроксиди.

Видео тест „Доказателство за наличието на хидроксилни групи в захарозата“

Ако разтворът на захароза се добави към меден (II) хидроксид, се образува яркосин разтвор на медна захар (качествена реакция на многоатомни алкохоли):

2. Реакцията на окисляване

Възстановителни дезахариди

Дисахаридите, в молекулите на които се задържа хемиацетален (гликозиден) хидроксил (малтоза, лактоза), частично се превръщат от разтвори в циклични форми в открити алдехидни форми и влизат в специфични за алдехида реакции: те реагират с амонячен разтвор на сребърен оксид и намаляват меден (II) хидроксид до меден оксид (I). Такива дизахариди се наричат ​​редуциращи (редуциране на Cu (OH)2 и Ag2О).

Реакцията на сребърното огледало

Не-редуциращ дизахарид

Дисахаридите, в молекулите на които няма полуацетален (гликозиден) хидроксил (захароза) и които не могат да се трансформират в отворени карбонилни форми, се наричат ​​нередуциращи (не намаляват Cu (OH))2 и Ag2О).

Захарозата, за разлика от глюкозата, не е алдехид. Захарозата, като е в разтвор, не влиза в реакцията на „сребърното огледало“ и при нагряване с меден (II) хидроксид не образува червен меден оксид (I), тъй като не е в състояние да се превърне в отворена форма, съдържаща алдехидна група.

Видео изживяване "Липса на възстановяване на способността на захарозата"

3. Реакцията на хидролизата

Дизахаридите се характеризират с реакция на хидролиза (в кисела среда или под действието на ензимите), в резултат на което се образуват монозахариди.

Захарозата е в състояние да се подложи на хидролиза (при нагряване в присъствието на водородни йони). В този случай молекула глюкоза и молекула фруктоза се образуват от една молекула на захарозата:

Видео опит "Киселна хидролиза на захароза"

По време на хидролизата малтозата и лактозата се разделят на техните монозахариди поради скъсването на връзките между тях (гликозидни връзки):

По този начин, реакцията на хидролиза на дизахариди е обратният процес на тяхното образуване от монозахариди.

В живите организми се извършва хидролиза на дизахариди с участието на ензими.

Производство на захароза

Захарното цвекло или захарната тръстика се превръщат във фини стружки и се поставят в дифузори (огромни котли), в които горещата вода изтича захароза (захар).

Заедно със захарозата, във водния разтвор преминават и други компоненти (различни органични киселини, протеини, оцветители и др.). за да се отделят тези продукти от захарозата, разтворът се обработва с варово мляко (калциев хидроксид). В резултат на това се образуват слабо разтворими соли, които се утаяват. Захарозата се образува с разтворима в калциев хидроксид калциева захар С12н22ОТНОСНОединадесетCaO2H2ОТНОСНО.

За разграждането на калциевата захар и неутрализирането на излишния калциев хидроксид, през разтвора се пропуска въглероден окис (IV).

Утаеният калциев карбонат се филтрира и разтворът се изпарява във вакуумни устройства. Тъй като кристалите на захарта се образуват, те се разделят чрез центрофугиране. Оставащият разтвор - меласа - съдържа до 50% захароза. Използва се за производството на лимонена киселина..

Възстановената захароза се пречиства и обезцветява. За да направите това, той се разтваря във вода и полученият разтвор се филтрира през активен въглен. След това разтворът отново се изпарява и кристализира.

Употреба на захароза

Захарозата се използва главно като независим хранителен продукт (захар), както и при производството на сладкарски изделия, алкохолни напитки, сосове. Използва се във високи концентрации като консервант. Изкуственият мед се получава от него чрез хидролиза..

Захарозата се използва в химическата промишленост. Използвайки ферментация, от него се получават етанол, бутанол, глицерин, левулинова и лимонена киселина, декстран..

В медицината захарозата се използва при производството на прахове, лекарства, сиропи, включително за новородени (за придаване на сладък вкус или консервиране).

Моларна маса захар

СУГАРОЗА - Химическо наименование. тръстикова захар. Речник на чужди думи, включени в руския език. Чудинов А.Н., 1910. СУГАРОЗА химикал. името на захарната тръстика. Речник на чужди думи, включени в руския език. Павленков Ф., 1907 г.... Речник на чужди думи на руския език

захароза - захарна тръстика, захарно цвекло Речник на руски синоними. захароза n., брой синоними: 3 • малтобиоза (2) •... Речник на синоними

захароза - s. захароза f. Захар, съдържаща се в растенията (тръстика, цвекло). Ухо 1940. Pru през 1806 г. установява съществуването на няколко вида захари. Разграничи тръстикова захар (захароза) от гроздова (глюкоза) и плодова...... Исторически речник на руските галицизми

СУГАРОЗА - (тръстикова захар), дизахарид, който дава хидролиза на г глюкоза и d фруктоза [a 1 (1,5) глюкозидо в 2 (2,6) фруктозид]; останките на монозахариди са свързани в него чрез гликозидна връзка (вж. Дисахариди), в резултат на което той не притежава...... Голяма медицинска енциклопедия

СУГАРОЗА - (захар от тръстика или цвекло), дизахарид, образуван от остатъци от глюкоза и фруктоза. Важна транспортна форма на въглехидрати в растенията (особено много захароза в захарна тръстика, захарно цвекло и други растения, съдържащи захар)...... Съвременна енциклопедия

СУГАРОЗА - (захарна тръстика или цвекло) дисахарид, образуван от остатъци от глюкоза и фруктоза. Важна транспортна форма на въглехидрати в растенията (особено много захароза в захарна тръстика, захарно цвекло и други растения, съдържащи захар); лесно...... Голям енциклопедичен речник

СУГАРОЗА - (С12Н22О11), обикновен бял кристален захар, дисахарид, състоящ се от верига от глюкозни молекули и фруктоза. Той се среща в много растения, но за промишлено производство те използват главно захарна тръстика и захарно цвекло...... Научен и технически енциклопедичен речник

ЗАХАРОЗА - СУГАРОЗА, захароза, съпруги. (Химически). Захар, съдържаща се в растенията (тръстика, цвекло). Обяснителен речник Ушаков. D.N. Ушаков. 1935 г. 1940 г.... Обяснителен речник на Ушаков

SUGAROSE - SUGAROSE, s, съпруги. (специалист.). Захарна тръстика или цвекло, образувана от остатъци от глюкоза и фруктоза. | прил. захароза, варена, варена. Обяснителен речник Ожегова. S.I. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 г.... Обяснителен речник на Ожегов

СУГАРОЗА - тръстикова захар, захарно цвекло, дизахарид, състоящ се от глюкоза и фруктоза. Naib, лесно смилаема и основна транспортна форма на въглехидрати в растенията; под формата на С. въглехидратите, образувани по време на фотосинтезата, се смесват от лист в...... Биологичен енциклопедичен речник

захароза - захарна тръстика, захарна цвекло - дизахарид, състоящ се от глюкоза и фруктоза; една от най-разпространените растителни захари в природата. Основният източник на въглерод в много индустриални. Microbiol. процеси...... Микробиологичен речник

Свойства на захарта

Захарта е разговорното име на захарозата. Формулата е следната: C12H22O11. Предимно захарта се добива от тръстика или цвекло. Той е основен компонент на клетъчното хранене, незаменим за мозъка. Захарта е най-чистият въглехидрат, който осигурява физическа и умствена дейност. За разлика от нишестето, което също е въглехидрат, то бързо се преработва и усвоява от организма. Храносмилателният тракт разгражда захарозата до прости захари - глюкоза и фруктоза. Глюкозата осигурява повече от половината енергийни разходи на организма.

Физико-химични свойства на захарта

Захарозата е безцветен кристал, лесно разтворим във вода. Белотата се обяснява с фината фракция и пречупването на светлината от лица. При температури от 160 ° С настъпва топене, с втвърдяване се образува вискозна полупрозрачна маса, наречена карамел.
Захарозата има сложна молекулна структура в сравнение с глюкозата. Съдържа хидроксилна група (ОН), както се доказва от поносимостта на захарите към окисляването на металите. Алдехиди (алкохол, лишени от водород) се намират във всички класове въглехидрати, с изключение на захарозата. Тя обаче се появява с глюкоза по време на разграждането на захарните молекули в храносмилателната система на тялото.
Захарозата е основен елемент сред дизахаридите, молекулите на които се състоят от два атома. В този случай от глюкоза и фруктоза. За разлика от останалите (лактоза, малтоза, целобиоза), захарозата е най-въглехидратната захар.

Моларна маса на захароза 342 g / mol

Полезните свойства на захарта

Основният консуматор на глюкоза в човешкото тяло са мозъчните неврони. Кислородът и захарта са основните хранителни вещества на централната нервна система. Глюкозата е от съществено значение за метаболизма. Храни сърдечно-съдовата система.
Както знаете, глюкозата насърчава отделянето на ендорфини (хормони на щастието), които са естествена защита срещу стреса. Сладък чай или шоколад - най-добрите помощници за изпити или интервюта.

Вредни свойства на захарта

Щетите по тялото, причинени от захарта, трудно могат да бъдат надценени. Излишъкът от захар причинява непоправима вреда на черния дроб, обгръщайки го с мастни слоеве. По същия начин фруктозата идва със сърцето, което води до инфаркти, коронарна артериална болест..
Захарта е хранително вещество не само на мозъка, но и на бактериите. Плака върху зъби или в цепнатини, недостъпни места на устната кухина може да съдържа лъвския дял от лепкава захар, която е уютна среда за размножаването на стотици видове патогенна микрофлора. С увеличаване на апетита, оралните жители поемат зъбния емайл и дентин, което води до кариес.
Захарта не съдържа други хранителни вещества, освен въглехидрати. Изключително нежелателно е да го използвате в чистата му форма. Излишното съдържание на калории води до метаболитни проблеми, по-късно се формират тежки заболявания, например захарен диабет. По-добре е да консумирате захар от плодове, които освен въглехидрати носят и редица витамини. Глюкозата се намира в хляб, който е богат на витамин В, в тиквички и други зеленчуци.

Захароза, свойства, препарат и употреба

Захароза, свойства, препарат и употреба.

Захарозата е дизахарид от групата на олигозахаридите, състояща се от два монозахарида: α-глюкоза и β-фруктоза, имащи формула C12Н22Оединадесет.

Захароза, формула, молекула, структура, вещество:

Захарозата е дизахарид от групата на олигозахаридите, състояща се от два монозахарида: α-глюкоза и β-фруктоза, имащи формула C12Н22Оединадесет.

В ежедневието захарозата се нарича захар, тръстикова захар или захарно цвекло..

Олигозахаридите са въглехидрати, съдържащи 2 до 10 монозахаридни остатъци. Дизахаридите са въглехидрати, които при нагряване с вода в присъствието на минерални киселини или под въздействието на ензими се подлагат на хидролиза, разграждайки се на две монозахаридни молекули.

Захарозата е много разпространен в природата дизахарид и въглехидрати. Той се намира в много плодове, плодове, плодове, в стъблата и листата на растенията, в сока на дърветата. Съдържанието на захароза е особено високо в захарно цвекло, захарна тръстика, сорго, захарен клен, кокосова палма, финикова палма, аренга и други палми, които се използват за промишлено производство на ядлива захар.

Химична формула на захароза С12Н22Оединадесет.

Други дизахариди имат подобна обща химическа формула: лактоза, състояща се от глюкозни и галактозни остатъци, и малтоза, състояща се от глюкозни остатъци.

Структурата на молекулата на захарозата, структурната формула на захарозата:

Молекулата на захарозата се образува от два монозахаридни остатъка - α-глюкоза и β-фруктоза, свързани помежду си с кислороден атом и свързани помежду си поради взаимодействието на хидроксилни групи (два полуацетални хидроксили) - (1 → 2) -гликозидни връзки.

Систематичното химично наименование на захарозата: (2R, 3R, 4S, 5S, 6R) -2 - [(2S, 3S, 4S, 5R) -3,4-дихидрокси-2,5-бис (хидроксиметил) оксолан-2-ил] хидрокси-6- (хидроксиметил) оксан-3,4,5-триол.

Използва се и друго химично наименование на захарозата: α-D-глюкопиранозил-β-D-фруктофуранозид.

На външен вид захарозата е бяло кристално вещество. На вкус е по-сладък от глюкозата.

Захарозата е много разтворима във вода. Слабо разтворим в етанол и метанол. Неразтворим в диетилов етер.

Захарозата, попадайки в червата, под действието на ензимите бързо се хидролизира до глюкоза и фруктоза, след което се абсорбира и навлиза в кръвта.

Точката на топене на захарозата е 160 ° C. Разтопената захароза се втвърдява, образувайки аморфна прозрачна маса - карамел.

Ако разтопената захароза продължава да се нагрява, тогава при температура 186 ° C захарозата се разлага с промяна на цвета - от прозрачна до кафява.

Захарозата е източник на глюкоза и важен източник на въглехидрати за човешкото тяло..

Физични свойства на захарозата:

Име на параметър:стойност:
цвятбял, безцветен
Мирисбез миризма
вкуссладка
Състояние на агрегация (при 20 ° C и атмосферно налягане 1 атм.)твърдо кристално вещество
Плътност (при 20 ° C и атмосферно налягане 1 атм.), G / cm31587
Плътност (при 20 ° С и атмосферно налягане 1 атм.), Кг / м 31587
Температура на разлагане, ° C186
Точка на топене, ° С160
Точка на кипене, ° C-
Моларна маса на захароза, g / mol342.2965 ± 0.0144

Химични свойства на захарозата. Химични реакции (уравнения) на захароза:

Основните химични реакции на захарозата са, както следва:

  1. 1. реакция на захарозата с вода (захарозна хидролиза):

По време на хидролизата (при нагряване в присъствието на водородни йони) захарозата се разгражда до своите монозахариди поради разпадането на гликозидни връзки между тях. Тази реакция е обратна на образуването на захароза от монозахариди..

Подобна реакция се проявява в червата при живите организми, когато захарозата попадне в нея. В червата захарозата бързо се хидролизира от ензими до глюкоза и фруктоза..

  1. 2. висококачествена реакция на захароза (реакция на захароза с меден хидроксид):

В молекулата на захарозата има няколко хидроксилни групи. За да се потвърди тяхното присъствие, се използва реакция с метални хидроксиди, например, с меден хидроксид.

За това към разтвора на захарозата се добавя меден хидроксид. В резултат на това се образува медна захар и разтворът става ярко син.

  1. 3. не дава реакция на „сребърно огледало“:

В захарозата няма алдехидна група. Следователно, когато се нагрява с амонячен разтвор на сребърен оксид, той не дава реакция на „сребърно огледало“, тъй като захарозата не е в състояние да се превърне в отворена форма, съдържаща алдехидна група.

Освен това при нагряване с меден (II) хидроксид захарозата не образува червен меден оксид (I).

Реакцията на „сребърното огледало“ и реакцията с меден (II) хидроксид с образуването на червен меден оксид (I) са характерни за лактозата и малтозата.

Следователно захарозата се нарича още не-редуциращ дизахарид, защото тя не възстановява Ag2O и Cu (OH)2.

Производство и производство на захароза:

Захарозата се намира в много плодове, плодове, плодове, в стъблата и листата на растенията, в сока на дърветата. Следователно производството на захароза се свързва с изолирането му от източниците й: захарна тръстика, захарно цвекло и др..

Получаване на захароза от захарна тръстика:

Захарната тръстика е основната глобална култура за производство на захар. Той представлява до 65% от световното производство на захар.

Захарната тръстика се реже преди цъфтежа. Нарязаните стъбла се нарязват и смилат. От получената маса се изцежда сок, който съдържа до 0,03% протеинови вещества, 0,1% гранулирани вещества (нишесте), 0,22% азотсъдържаща слуз, 0,29% соли (предимно органични киселини), 18,36% захар, 81% вода и много малко количество ароматни вещества, придаващи на суровия сок особена миризма.

За почистване на сока към него се добавя прясно гасена вар - Ca (OH)2 и се загрява. Захарозата реагира химически с калциев хидроксид, което води до образуването на водоразтворима калциева захар. В допълнение, други вещества, съдържащи се в сока, също реагират с калциев хидроксид, като образуват слабо разтворими и неразтворими соли, които се утаяват и филтрират..

След това въглеродният диоксид - СО се пропуска през разтвора за разграждане на калциевата захар и неутрализиране на излишния калциев хидроксид.2. В резултат на това се образува калциев карбонат - CaCO3, която се утаява. Утаеният калциев карбонат се филтрира и разтворът се изпарява във вакуумен апарат, за да се получат захарозни кристали. На този етап от производството захарозата все още съдържа примеси - меласа и има кафяв цвят. Меласата придава захароза изразен естествен аромат и вкус. Полученият продукт се нарича кафява захар или нерафинирана захар от тръстика. Той (кафява захар) е годни за консумация. Може да се използва такава, каквато е, или допълнително почистена..

В последния етап на производство захарозата се пречиства и обезцветява. Резултатът е рафинирана (рафинирана) захар с бял цвят.

Получаване на захароза от захарно цвекло:

Захарното цвекло е двугодишно растение. През първата година кореноплодите се събират и изпращат за преработка.

В преработвателното предприятие кореноплодите се измиват и нарязват. Счуканите кореноплодни зеленчуци се поставят в дифузори (големи котли) с гореща вода при температура 75 ° С. Топлата вода изтича захарозата и други компоненти от натрошените кореноплодни култури. Резултатът е дифузионен сок, който впоследствие се филтрира от съдържащите се в него частици от пулпата..

На следващите етапи на производството на захар дифузионният сок се пречиства с калциев хидроксид и въглероден диоксид, вари се, се изпарява на вакуум апарати, подлага се на допълнително пречистване, избелване и центрофугиране. Резултатът е рафинирана захар.

Получаване на захароза от захарен клен:

Захарта от захарен клен се получава в източните провинции на Канада.

През февруари-март се извършва пробиване на кленов ствол. От дупките тече кленов сок, който се събира. Съдържа до 3% захароза.

Кленовият сок се изпарява, за да даде „кленов сироп“. След това „кленов сироп“ се почиства с калциев хидроксид и въглероден диоксид, изпарява се на вакуум апарати, подлага се на допълнително почистване и избелване, като по този начин се получава готовият продукт - захар.

Употребата на захароза:

- като хранителен продукт, както и за приготвяне на различни хранителни продукти (сладкарски изделия, напитки, сосове и др.)

- в сладкарската промишленост като консервант,

- използва се за направата на изкуствен мед,

- в химическата промишленост за производство на етанол, бутанол, глицерол, лимонена киселина, декстран и др..,

- във фармацевтичната индустрия за производство на различни лекарства.

гликоза

гликозаЧести сасистематичен
име(2R, 3S, 4R, 5R) -2,3,4,5,6-пентахидроксихексанал (D-глюкоза),
(2S, 3R, 4S, 5S) -2,3,4,5,6-пентахидроксихексанал (L-глюкоза)Традиционни именаГлюкоза, глюкохексозаChem. формулаС6Н12О6Физични свойстваМоларна маса180,16 g / molплътност1,54-1,60 g / cm³Топлинни свойстваТ. плав.α-д-глюкоза: 146 ° С
β-д-глюкоза: 150 ° СкласификацияРег. CAS номер50-99-7 (д-глюкоза)
921-60-8 (L-глюкоза)Рег. EINECS номер200-075-1RTECSLZ6600000Chebi17234Предоставя данни за стандартни условия (25 ° C, 100 kPa), освен ако не е посочено друго.

Глюкоза, или гроздова захар, или декстроза (D-глюкоза), С6Н12О6 - органично съединение, монозахарид (шест-атомен хидроксиалдехид, хексоза), един от най-често срещаните източници на енергия в живите организми на планетата [1]. Той се намира в сока на много плодове и плодове, включително грозде, откъдето произлиза и името на този вид захар. Глюкозната единица е част от полизахариди (целулоза, нишесте, гликоген) и редица дизахариди (малтоза, лактоза и захароза), които, например, бързо се разграждат до глюкоза и фруктоза в храносмилателния тракт.

съдържание

Физични свойства

Безцветно кристално вещество; без мирис. Има сладък вкус, разтворим във вода, в реагента на Schweizer (амонячен разтвор на меден хидроксид [Cu (NH3)4] (OH)2), в концентриран разтвор на цинков хлорид и концентриран разтвор на сярна киселина.

2 пъти по-малко сладко от захарозата.

Молекулна структура

Глюкозата може да съществува под формата на цикли (α- и β-глюкоза) и под формата на линейна форма (D-глюкоза).

Глюкозата е крайният продукт на хидролизата на повечето дизахариди и полизахариди..

Първи

В промишлеността глюкозата се получава чрез хидролиза на нишесте и целулоза..

В природата глюкозата се произвежда от растенията по време на фотосинтезата..

Химични свойства

Глюкозата може да бъде намалена до хексатом (сорбитол). Глюкозата лесно се окислява. Той редуцира сребро от амонячен разтвор на сребърен оксид и мед (II) до мед (I).

Проявява редуциращи свойства. По-специално, в реакцията на разтвори на меден (II) сулфат с глюкоза и натриев хидроксид. При нагряване тази смес реагира с промяна в цвета (меден сулфат синьо-син) и образуването на червена утайка от меден оксид (I).

Образува оксими с хидроксиламин, озони с хидразинови производни.

Лесно алкилиран и ацилиран..

По време на окисляването образува глюконова киселина, ако действате със силни окислители върху нейните гликозиди и чрез хидролизиране на получения продукт можете да получите глюкуронова киселина, с по-нататъшно окисляване се образува глюкарова киселина.

Биологична роля

Глюкозата - основният продукт на фотосинтезата, се образува в цикъла на Калвин.

При хората и животните глюкозата е основният и най-универсален източник на енергия за метаболитните процеси. Глюкозата е субстрат на гликолиза, по време на който може да се окисли или да пируват при аеробни условия, или да лактатира в случай на анаеробни условия. Така полученият при гликолиза пируват се декарбоксилира до ацетил CoA (ацетил коензим А). Също така, по време на окислителното декарбоксилиране на пируват, коензимът NAD + се намалява. Ацетил-КоА след това се използва в цикъла на Кребс, а респираторният коензим се използва в дихателната верига.

Глюкозата се отлага при животни под формата на гликоген, в растенията под формата на нишесте, глюкозната полимер - целулозата е основният компонент на клетъчните стени на всички висши растения. При животните глюкозата помага да оцелеете при слани. Така че при някои видове жаби нивото на глюкоза в кръвта се повишава преди зимата, поради което телата им са в състояние да издържат на замръзване в лед.

Приложение

Глюкозата се използва за интоксикация (например с хранително отравяне или активност на инфекция), прилага се интравенозно в поток и капково, тъй като е универсално антитоксично средство. Също така лекарствата на базата на глюкоза и самата глюкоза се използват от ендокринолозите при определяне на наличието и вида на диабета при човек (под формата на стрес тест за въвеждане на повишено количество глюкоза в организма).

Захароза - формула, структура и свойства

Захарозата е органично вещество с кристална решетка. Друго име е захарта. Това е дизахарид, образуван от остатъците от два монозахарида - фруктоза и глюкоза..

Научаваме повече за захарозата, нейната структура, формула, физични и химични свойства и какви ползи играе за живите организми..

Формула и структура на захарозата

Структурна формула - С 12 Н 22 О единадесет , въпреки че идва от комбинирането на две прости захари като глюкоза и фруктоза.

Двата пръстена на тези захари се комбинират от отделен кислороден атом, свързан с два въглеродни атома във веригата. Друго разширяване на атома в молекулата също присъства главно в комбинации от кислород и водород..

Връзката между монозахаридите е от типа О-глюкозид. В допълнение, тази връзка е дикарбонил..

Физични свойства

По физическите си свойства той има сладък вкус, може да кристализира и е разтворим във вода..

Когато захарозата достигне стомаха, тя претърпява киселинна хидролиза и се разлага на части: глюкоза и фруктоза. Останалата част от захарозата преминава в тънките черва, където ензимната захароза я преобразува в глюкоза и фруктоза..

Подчертават се специфичните му свойства като хранително вещество за човешкото тяло: той се абсорбира лесно и не отделя токсични вещества. Това означава, че захарозата има както свойства на глюкоза, така и фруктоза, което означава, че е източник на енергия за организма..

Има много спорове за вредата, причинена от употребата на захароза, и няколко теории за това. Основният дебат се фокусира върху развитието на кариес, диабет, затлъстяване, атеросклероза и други патологии..

Интересното е, че захарозата е триболуминесцентно светлинно-механично действие..

Поради ниската точка на топене от 186 ° C, тя много бързо става течна, много лесно се придържа към съда, в който се намира, може лесно да изгори кожата, ако не се спазват мерките за безопасност. Точката на кипене на разтвора е 101,4 0 С.

гликоза

гликозаЧести сасистематичен
име(2R, 3S, 4R, 5R) -2,3,4,5,6-пентахидроксихексанал (D-глюкоза),
(2S, 3R, 4S, 5S) -2,3,4,5,6-пентахидроксихексанал (L-глюкоза)Традиционни именаГлюкоза, глюкохексозаChem. формулаС6Н12О6Физични свойстваМоларна маса180,16 g / molплътност1,54-1,60 g / cm³Топлинни свойстваТ. плав.α-д-глюкоза: 146 ° С
β-д-глюкоза: 150 ° СкласификацияРег. CAS номер50-99-7 (д-глюкоза)
921-60-8 (L-глюкоза)Рег. EINECS номер200-075-1RTECSLZ6600000Chebi17234Предоставя данни за стандартни условия (25 ° C, 100 kPa), освен ако не е посочено друго.

Глюкоза, или гроздова захар, или декстроза (D-глюкоза), С6Н12О6 - органично съединение, монозахарид (шест-атомен хидроксиалдехид, хексоза), един от най-често срещаните източници на енергия в живите организми на планетата [1]. Той се намира в сока на много плодове и плодове, включително грозде, откъдето произлиза и името на този вид захар. Глюкозната единица е част от полизахариди (целулоза, нишесте, гликоген) и редица дизахариди (малтоза, лактоза и захароза), които, например, бързо се разграждат до глюкоза и фруктоза в храносмилателния тракт.

съдържание

Физични свойства

Безцветно кристално вещество; без мирис. Има сладък вкус, разтворим във вода, в реагента на Schweizer (амонячен разтвор на меден хидроксид [Cu (NH3)4] (OH)2), в концентриран разтвор на цинков хлорид и концентриран разтвор на сярна киселина.

2 пъти по-малко сладко от захарозата.

Молекулна структура

Глюкозата може да съществува под формата на цикли (α- и β-глюкоза) и под формата на линейна форма (D-глюкоза).

Глюкозата е крайният продукт на хидролизата на повечето дизахариди и полизахариди..

Първи

В промишлеността глюкозата се получава чрез хидролиза на нишесте и целулоза..

В природата глюкозата се произвежда от растенията по време на фотосинтезата..

Химични свойства

Глюкозата може да бъде намалена до хексатом (сорбитол). Глюкозата лесно се окислява. Той редуцира сребро от амонячен разтвор на сребърен оксид и мед (II) до мед (I).

Проявява редуциращи свойства. По-специално, в реакцията на разтвори на меден (II) сулфат с глюкоза и натриев хидроксид. При нагряване тази смес реагира с промяна в цвета (меден сулфат синьо-син) и образуването на червена утайка от меден оксид (I).

Образува оксими с хидроксиламин, озони с хидразинови производни.

Лесно алкилиран и ацилиран..

По време на окисляването образува глюконова киселина, ако действате със силни окислители върху нейните гликозиди и чрез хидролизиране на получения продукт можете да получите глюкуронова киселина, с по-нататъшно окисляване се образува глюкарова киселина.

Биологична роля

Глюкозата - основният продукт на фотосинтезата, се образува в цикъла на Калвин.

При хората и животните глюкозата е основният и най-универсален източник на енергия за метаболитните процеси. Глюкозата е субстрат на гликолиза, по време на който може да се окисли или да пируват при аеробни условия, или да лактатира в случай на анаеробни условия. Така полученият при гликолиза пируват се декарбоксилира до ацетил CoA (ацетил коензим А). Също така, по време на окислителното декарбоксилиране на пируват, коензимът NAD + се намалява. Ацетил-КоА след това се използва в цикъла на Кребс, а респираторният коензим се използва в дихателната верига.

Глюкозата се отлага при животни под формата на гликоген, в растенията под формата на нишесте, глюкозната полимер - целулозата е основният компонент на клетъчните стени на всички висши растения. При животните глюкозата помага да оцелеете при слани. Така че при някои видове жаби нивото на глюкоза в кръвта се повишава преди зимата, поради което телата им са в състояние да издържат на замръзване в лед.

Приложение

Глюкозата се използва за интоксикация (например с хранително отравяне или активност на инфекция), прилага се интравенозно в поток и капково, тъй като е универсално антитоксично средство. Също така лекарствата на базата на глюкоза и самата глюкоза се използват от ендокринолозите при определяне на наличието и вида на диабета при човек (под формата на стрес тест за въвеждане на повишено количество глюкоза в организма).

Химия. 10 клас

Обобщение на урока

Урок номер 10. Въглехидрати. Глюкоза. Олигозахариди. Захароза

Списъкът с въпроси, адресирани в темата: урокът е посветен на изучаването на въглехидратите, особеностите на тяхната структура. Отчита се влиянието на функционалните групи върху свойствата на въглехидратите. Дава се характеристика на химичните свойства на глюкозата и захарозата. Биологичната роля на въглехидратите и тяхното приложение са обяснени..

Алкилиране - реакцията на образуването на етери в резултат на заместване на водороден атом с въглеводороден радикал в хидроксо групата.

Ацилиране - реакцията на образуването на естери в резултат на взаимодействието на алкохоли, включително многоатомни, с киселини или киселинни анхидриди.

Маслена ферментация - превръщането на глюкозата под действието на бактериите маслена киселина в маслена киселина. Придружен от отделянето на въглероден диоксид и водород.

Млечнокисела ферментация - превръщането на глюкозата от млечнокисели бактерии в млечна киселина.

Алкохолна ферментация - разграждането на глюкозата под действието на дрождите с образуването на етилов алкохол и въглероден диоксид.

Глюкоза - монозахариден състав С6н12ОТНОСНО6, състоящ се от 6 въглеродни атома, 5 хидроксилни групи и алдехидна група. Той може да съществува както под формата на линейни, така и на циклични молекули. Той влиза в реакциите на окисляване, редукция, ацилиране, алкилиране, претърпява млечна киселина, алкохол, маслена киселина.

Нишесте - полизахарид, състоящ се от остатъци от α-глюкоза.

Лактоза или млечна захар - Дизахарид С12н22ОТНОСНОединадесет, състоящ се от глюкозни и галактозни остатъци, претърпява хидролиза, може да се окисли до захаринови киселини.

Монозахариди - въглехидрати, които не са хидролизирани, се състоят от 3-10 въглеродни атома, могат да образуват циклични молекули с един цикъл (глюкоза, фруктоза, рибоза).

Нередуциращи въглехидрати - въглехидрати, които не съдържат алдехидна група и не са способни на редукционни реакции (фруктоза, захароза, нишесте).

Олигозахариди - въглехидрати, които се образуват по време на хидролиза от 2 до 10 монозахаридни молекули (захароза, лактоза).

Полизахариди - въглехидрати, които се образуват при хидролиза от няколко десетки до стотици хиляди монозахаридни молекули (целулоза, нишесте).

Рибозата е монозахарид, отнася се до пентози. Линейната молекула съдържа алдехидна група. Образува петчленен цикъл. Включени в РНК.

Захарозата е дизахарид, състоящ се от остатъци от α-глюкоза и β-фруктоза. Той принадлежи към нередуциращите въглехидрати, тъй като не съдържа алдехидна група и не може да редуцира меден (II) хидроксид до едновалентен меден оксид и сребро от амонячен разтвор на сребърен хидроксид. Това е многоалкотен алкохол. Hydrolyzed.

Въглехидрати - съдържащи кислород органични съединения, съдържащи карбонил и няколко хидроксилни групи.

Фруктозата е монозахарид от състав С6н12ОТНОСНО6, се отнася до кетози. Той може да съществува както под формата на линейна молекула, така и да образува петчленен цикъл.

Целулозата е полизахарид, състоящ се от β-глюкозни остатъци.

Основната литература: Rudzitis, G. E., Feldman, F. G. Chemistry. 10 клас. Основно ниво на; учебник / Г. Е. Рудзитис, Ф. Г., Фелдман - М.: Образование, 2018.-- 224 с..

1. Рябов, М.А. Колекция от задачи, упражнения и тестове по химия. Към учебниците G.E. Рудзитис, Ф.Г. Фелдман „Химия. 10 клас и „Химия. 11 клас ": наръчник за обучение / M.A. Ryabov. - М.: Изпит. - 2013. - 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 клас: наръчник за образователни организации. Разширено ниво / G.E. Рудзитис, Ф.Г. Фелдман. - М.: Образование. - 2018.-- 352 с.

Отворени електронни ресурси:

  • Единичен прозорец за достъп до информационни ресурси [Електронен ресурс]. М. 2005 - 2018. URL адрес: http://window.edu.ru/ (достъп: 06/01/2018).

ТЕОРЕТИЧЕН МАТЕРИАЛ ЗА НЕЗАВИСИМО ИЗСЛЕДВАНЕ

Концепцията за въглехидратите, тяхната класификация

Въглехидратите се наричат ​​кислород-съдържащи органични съединения, съдържащи карбонил и няколко хидроксилни групи и обикновено съответстващи на общата формула СP2ОТНОСНО)T. Въглехидратите включват глюкоза, фруктоза, рибоза, захароза, лактоза, нишесте, целулоза и други. Въглехидратите могат да съществуват под формата на линейни, както и циклични молекули. Въглехидратите, чиито молекули могат да образуват само един цикъл, се наричат ​​монозахариди (глюкоза, фруктоза, рибоза). Ако въглехидратната молекула по време на хидролиза се разпада на няколко (от два до десет монозахариди), те се наричат ​​олигозахариди (захароза, лактоза). Въглехидратите, които се образуват по време на хидролизата на десетки, стотици или повече монозахариди, се наричат ​​полизахариди (нишесте, целулоза).

Монозахаридната молекула може да съдържа от два до десет въглеродни атома. Всички монозахариди имат осево окончание. Името първо указва броя на въглеродните атоми, а след това се добавя завършекът: триоза, тетроза, пентоза, хексоза.

За живите организми най-важни са пентозата и хексозата. Монозахаридите с алдехидна група се наричат ​​алдози (например глюкоза), а тези, които съдържат кето група, се наричат ​​кетози (например фруктоза). Номерирането на въглеродните атоми в алдозите започва с атом на алдехидната група, а в кетозите - с крайния атом, най-близък до карбонилната група.

Най-разпространеният монозахарид в природата е глюкозата. Той се намира в сладките плодове и плодове. Медът също съдържа много глюкоза..

Глюкозата принадлежи към групата на хексозите, тъй като съдържа шест въглеродни атома. Молекулите на глюкозата могат да бъдат линейни (D-глюкоза, алдоза) или циклични (α и β-глюкоза). Линейна глюкозна молекула съдържа алдехидна група в края. Обща формула С6н12ОТНОСНО6 може да се определи като глюкоза и фруктоза.

Фруктозата принадлежи към кетозите и се образува петчленен цикъл. Това е глюкозен изомер. Фруктозата, подобно на глюкозата, може да съществува под формата на линейни и циклични молекули, в зависимост от позицията на заместителите във втория въглероден атом, се разграничават α- и β-фруктоза.

Глюкозата е безцветно кристално вещество. Той е силно разтворим във вода, има сладък вкус. Фактът, че в глюкозната молекула има алдехидна група, се доказва чрез реакцията на „сребърното огледало“. При фруктозата тази реакция не върви. Един мол глюкоза реагира с пет мола оцетна киселина, за да образува естер, което доказва наличието на пет хидроксилни групи в молекулата на глюкозата. Тази реакция се нарича ацилиране. Ако меден сулфат и алкални разтвори се добавят към студен разтвор на глюкоза на студа, вместо утайка се образува ярко син цвят. Тази реакция доказва, че глюкозата е многохидростен алкохол. Поради наличието на алдехидна група в молекулата на глюкозата, тя може не само да навлезе в реакцията на „сребърното огледало“, но и да намали медния (II) хидроксид до моновалентен оксид. Водородът в присъствието на никелов катализатор намалява глюкозата до сорбитол, шест-атомен алкохол. При реакции с ниски алкохоли в кисела среда или с метил йодид в алкална среда, хидроксилните групи участват в образуването на етери - възниква реакция на алкилиране.

Глюкозата, в зависимост от условията, навлиза в реакцията на ферментация с образуването на различни продукти. Под влияние на млечнокисели бактерии глюкозата се превръща в млечна киселина - този процес се нарича "млечнокисела ферментация". Използва се при производството на млечни продукти. В присъствието на мая глюкозата претърпява алкохолна ферментация. Този вид ферментация се използва при производството на алкохолни напитки, както и тесто с мая. В този процес освен алкохола се образува въглероден диоксид, който прави тестото буйно. Ферментацията на глюкозата, в резултат на което се образува маслена киселина, протича под въздействието на специални бактерии на маслена киселина. Този тип ферментация се използва при производството на маслена киселина, чиито естери се използват широко в парфюмерията. Но ако мазните бактерии попаднат в храната, те могат да причинят гниенето им..

Един от продуктите на фотосинтезата, който идва с участието на зелени растения, е глюкозата. За хората и животните глюкозата е основният източник на енергия за метаболитните процеси. В животинските организми глюкозата се натрупва под формата на гликоген (полизахарид, образуван от глюкозни остатъци). В растенията глюкозата се превръща в нишесте (полизахарид, състоящ се от а-глюкозни остатъци). Клетъчните мембрани на висшите растения са изградени от целулоза (полизахарид, състоящ се от β-глюкозни остатъци).

Около 0,1% глюкоза е в човешката кръв. Тази концентрация е достатъчна, за да снабди тялото с енергия. Но при заболяване, наречено диабет, глюкозата не се разгражда, концентрацията му в кръвта може да достигне 12%, което води до сериозни нарушения във функционирането на цялото тяло.

В лабораторни условия глюкозата може да бъде получена от формалдехид в присъствието на калциев хидроксид. Този синтез е осъществен за първи път от Александър Михайлович Бутлеров през 1861г. В промишлеността глюкозата се получава чрез хидролиза на нишесте под действието на сярна киселина..

Най-разпространеният дизахарид е захарозата. В природата се среща в големи количества в цвекло и захарна тръстика. Молекулата на захарозата се състои от остатъци от α-глюкоза и β-фруктоза.

Захарозата е безцветно кристално вещество, лесно разтворимо във вода, два пъти по-сладко от глюкозата. Точката на топене е 160 ° С. В резултат на реакцията на захарозата с меден хидроксид се появява ярко син цвят, който е характерен за многоатомните алкохоли, но когато разтворът се нагрява, не се образува червена утайка, което показва липсата на алдехидна група. При наличие на минерални киселини, при нагряване захарозата се подлага на хидролиза, разлага се в α-глюкоза и β-фруктоза. Ако разтвор на захароза се добави към суспензия от варово мляко, тогава утайката се разтваря. Образува се водоразтворима калциева захар. Тази реакция е в основата на производството на захароза от захарно цвекло и захарна тръстика. Ако въглеродният диоксид се пропуска през разтвор на калциева захар, тогава се образува утайка от калциев карбонат и разтвор на захароза..

Захарозата се използва в хранително-вкусовата промишленост за производството на сладкарски изделия, консервиране (конфитюри, консерви, компоти).

ПРИМЕРИ И ОБСУЖДАНЕ НА РЕШЕНИЯ НА ПРОБЛЕМИТЕ НА МОДУЛА ЗА ОБУЧЕНИЕ

1. Изчисляване на количеството реагент, необходимо за реакцията с глюкоза

Изложение на проблема: За да се получи ацетооцетен естер на глюкоза на 1 mol глюкоза, е необходимо 5 mol оцетна киселина. Колко грама 35% разтвор на оцетна киселина са необходими за пълна реакция с 10 g глюкоза, ако добивът на реакционния продукт е 75%?

Напишете отговора като цяло число.

Първа стъпка: намерете моларните маси от глюкоза и оцетна киселина.

М (СН3COOH) = 2 · 12 + 1 · 16 + 4 · 1 = 60 (g / mol).

Втора стъпка: Намерете масата на оцетна киселина, която реагира с 10 g глюкоза. За целта съставяме пропорцията:

180 g глюкоза реагира с 5 60 g оцетна киселина;

10 g глюкоза реагира с х1 g оцетна киселина.

Трета стъпка: Откриваме масата на оцетна киселина, като вземаме предвид добива на реакционния продукт. За целта съставяме пропорцията:

16,7 g оцетна киселина ще реагира със 75% глюкоза;

х2 g оцетна киселина ще реагира със 100% глюкоза.

Четвърта стъпка: Намерете масата на 35% разтвор на оцетна киселина, който съдържа 22,2 g киселина. За целта съставяме пропорцията:

100 g от разтвора съдържа 35 g киселина;

в х3 g от разтвора съдържа 22,2 g киселина.

2. Изчисляване на количеството енергия, получена от организма по време на разграждането на глюкозата.

Постановка на проблема: В процеса на разделяне на 1 мол глюкоза в човешкото тяло се отделя 200 kJ енергия. Един ученик в гимназията се нуждае от 12 500 kJ енергия на ден. Какъв процент от дневната енергийна потребност студент ще запълни с 200 грама грозде, ако глюкозата в гроздето е 30%? Запишете отговора в най-близката десета.

Първа стъпка: Намерете моларната маса на глюкозата:

Втора стъпка: Намерете масата на глюкозата, която се съдържа в 200 г грозде.

За да направите това, умножете масата на гроздето с 30% и разделете на 100%:

Трета стъпка: Намерете количеството мол глюкоза, което се съдържа в 60 g от този въглехидрат.

За целта разделете глюкозната маса на нейната моларна маса:

Четвърта стъпка: Намерете количеството енергия, което ще се освободи чрез разделяне на 0,33 mol глюкоза.

За целта съставяме пропорцията:

Когато се разгради 1 мол глюкоза, се отделя 200 kJ енергия;

при разделяне на 0,33 mol глюкоза, х се освобождава1 kj енергия.

Пета стъпка: Откриваме какъв процент от дневната потребност е това количество енергия.

За целта съставяме пропорцията:

12500 kJ е 100% от дневната нужда;

66 kJ е x2% дневна нужда.