Тема 1.10 Углеводы
Понятие об углеводах. Классификация углеводов. Моно-, ди- и полисахариды Глюкоза, строение ее молекулы и физические свойства. Химические свойства глюкозы
Ознакомьтесь с темой по ссылке https://chemege.ru/uglevody/, прочитайте материал ниже в сокращенном варианте и обратите внимание на выделенные пункты знать. Выполните домашнее задание
Углеводы
| Углеводы (сахара)– органические соединения, имеющие сходное строение, состав большинства которых отражает формула Cx(H2O)y, где x, y ≥ 3. |
Исключение составляет дезокси рибоза, которая имеют формулу С5Н10O4 (на один атом кислорода меньше, чем рибоза).
Классификация углеводов
По числу структурных звеньев
· Моносахариды — содержат одно структурное звено.
· Олигосахариды — содержат от 2 до 10 структурных звеньев (дисахариды, трисахариды и др.).
· Полисахариды — содержат n структурных звеньев.
Некоторые важнейшие углеводы:
| Моносахариды | Дисахариды | Полисахариды |
| Глюкоза С6Н12О6 Фруктоза С6Н12О6 Рибоза С5Н10О5 Дезоксирибоза С5Н10О4 | Сахароза С12Н22О11 Лактоза С12Н22О11 Мальтоза С12Н22О11 Целлобиоза С12Н22О11 | Целлюлоза (С6Н10О5)n Крахмал(С6Н10О5)n |
По числу атомов углерода в молекуле
· Пентозы — содержат 5 атомов углерода.
· Гексозы — содержат 6 атомов углерода.
· И т.д.
Химические свойства, общие для всех углеводов
Горение
Все углеводы горят до углекислого газа и воды.
| Например,при горении глюкозы образуются вода и углекислый газ |
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
Моносахариды
| Моносахариды – гетерофункциональные соединения, в состав их молекул входит одна карбонильная группа (группа альдегида или кетона) и несколько гидроксильных. |
Моносахариды являются структурными звеньями олигосахаридов и полисахаридов.
Важнейшие моносахариды
| Название и формула | Глюкоза C6H12O6 | Фруктоза C6H12O6 | Рибоза C6H12O6 |
| Структурная формула | 
| 
| 
|
| Классификация | · гексоза · альдоза · в циклической форме – пираноза | · гексоза · кетоза · в циклической форме — фураноза | · пентоза · альдоза · в циклической форме – фураноза |
Глюкоза
Глюкоза – это альдегидоспирт (альдоза).
Она содержит шесть атомов углерода, одну альдегидную и пять гидроксогрупп.
Только для ознакомления! Глюкоза существует в растворах не только в виде линейной, но и циклических формах (альфа и бета), которые являются пиранозными (содержат шесть звеньев):
| α-глюкоза | β-глюкоза |
| 
|
Химические свойства глюкозы
Знать!
Качественная реакция на многоатомные спирты: реакция со свежеосажденным гидроксидом меди (II)
При взаимодействии свежеосажденного гидроксида меди (II) с глюкозой (и другими моносахаридами происходит растворение гидроксида с образованием комплекса синего цвета.
2. Реакции на карбонильную группу — CH=O
Глюкоза проявляет свойства, характерные для альдегидов.
· 2.1. Реакция «серебряного зеркала»
· 2.2 Реакция с гидроксидом меди (II) при нагревании. При взаимодействии глюкозы с гидроксидом меди (II) выпадает красно-кирпичный осадок оксида меди(I)
· Знать!! Брожение глюкозы. Брожение — это биохимический процесс, основанный на окислительно-восстановительных превращениях органических соединений в анаэробных условиях.
Спиртовое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Молочнокислое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:
Для ознакомления Маслянокислое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:
Знать! Получение глюкозы
Гидролиз крахмала
В присутствии кислот крахмал гидролизуется:
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
Фотосинтез
В растениях углеводы образуются в результате реакции фотосинтеза из CO2 и Н2О:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Фруктоза
| Фруктоза — структурный изомер глюкозы. Это кетоноспирт (кетоза): она тоже может существовать в циклических формах (фуранозы). |
Она содержит шесть атомов углерода, одну кетоновую группу и пять гидроксогрупп.
| Фруктоза | α-D-фруктоза | β-D-фруктоза |
| 
| 
|
Фруктоза – кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, более сладкое, чем глюкоза.
В свободном виде содержится в мёде и фруктах.
Химические свойства фруктозы связаны с наличием кетонной и пяти гидроксильных групп.
При гидрировании фруктозы также получается сорбит.
Домашнее задание
1. Запишите схему классификации углеводов с примерами. 2.. Почему глюкоза – это вещество с двойственной природой?
3. Запишите уравнения реакций серебряного зеркала и реакций молочнокислого и спиртового брожения, характерных для глюкозы
Критерии оценки: 1задание – «3», +2 задание – «4», +3 – «5»