D'Eegeschafte vun Kuelenhydrater. D'Funktiounen an Eegeschafte vun Kuelenhydrater: Dësch

An der lieweger Natur sinn vill Substanzen wäit verbreet, déi Wichtegkeet vun deem ass schwéier ze iwwerwaachen. Zum Beispill dëse Kohlenhydraten. Si sinn extrem wichteg als Energiequelle fir Déieren a Mënschen, an e puer Eegenschaften vu Kohlenhydraten maachen se als onverzichtbar Rohstoff fir d'Industrie.

Wat ass et?

Dëst all Substanzen Struktur déi vun der Formel Cn _(H2O) m beschriwwe ginn. Si hunn eng grouss biologesch Bedeitung, spillt eng entscheedend Roll am Liewen vu villen Liewewiesen.

Den Numm vun dëser Grupp vu Wëssenschaftler ass no der Primärsanalyse vun de Stoffer, déi se ugeholl hunn, gemaach gi sinn. Duerno gouf festgestallt datt hir Haaptkomponenten Kohlenstoff a Waasser sinn. Spéider huet et festgestallt, datt de Numm extrem genau ass, well d'Eigenschaften vu Kohlenhydraten esou sinn datt d'Verhältnisser vun Waasserstoff an Sauerstoffatomen an hinnen absolut identesch ass mat deem am Waasser. Einfach gesat, et gëtt nëmmen e Sauerstoff fir zwou Waasserstoffatome. Déi russesch Versioun vum Numm gouf 1844 vum Professor K. Schmidt proposéiert.

E puer Additions

Wann e bëssen ofgetaascht Formule ze vergréisseren, pronouncing «n» vun der Klammer, wäert de Ausdrock e bëssen anescht ginn: Kuck (H ₂ O) n. Vläicht fannt Dir dat ganz Essenz vum Numm "Kuelewaasser" wéi och méiglech.

Bis elo hunn d'Wëssenschaftler genau präziséiert datt et e puer Substanzen déi d'Eigenschaften vun Kohlenhydraten hunn, awer net ganz mat der Formuléierung vun eis beschriwwen. Duerfir kann an der Auswahifung léiwer oft d'Wuert "Glyciden" kommen, wat e modernen Synonym fir d'Term 1844 ass, wat net ganz genee war.

Einfacher Klassifikatioun

Déi ganz rieseg Klasse vu Substanzen kann an zwou grouss Gruppen gedeelt ginn: einfach a komplex Glycide. Wat sinn d'Besoine vun Kuelenhydraten, déi si hunn? Eigentlech si se och net ganz komplizéiert:

• Einfach sinn dës Substanzen aus der Grupp, déi sech net fir Hydrolyse ausleet, an d'Formation vun aner Kuelenhydrater. Awer den Haaptunterschied ass datt d'Zuel vun Sauerstoffatomen an hirer Struktur gläich ass wéi bei der selwechter Zuel vu Kohlenstoffatomen. Si ginn Monosacchariden genannt.
• Dofir ass d'Definitioun vu "komplex" all déi Glycide déi duerch Hydrolyse an d'Bildung vu verschiddene einfache Kohlenhydraten falen. Natierlech hunn se en anere Verhältnisser vu Sauerstoff a Kuelestoff. Si ginn Disakaride genannt. Eng ganz grouss Roll an der Natur gëtt duerch komplexe Kohbhydraten gespillt, eng Lëscht vun deenen mir deelweis am Artikel ernimmen.

Zousätzlech gëtt et eng aner Klassifikatioun, a wéi enge Kohlenhydraten opgedeelt ginn an dräi Arten. Hei sinn se:

• Monosaccharide.
• Oligosacchariden.
• Polysacchariden.

Déi folgend Tabelle vum Kuelenhydrater hëlleft Iech sëcherlech hir wesentlech Ënnerscheeder.

D 'Mono- (1 Molekül)	Oligo- (<10 Molekülen)	Poly- (> 10 Molekülen)
Aldosen, Ketosen	Dëst beinhalt och Disaccharide, Trisacchariden, a sou weider.	Et ginn zwou Zorte: Homopolysacchariden. Heteropolysacchariden. Aus dem Numm kann et verständlech sinn datt déi intern Molekülkonstruktioun vun dësen zwou Arten ass ganz anescht

Natiirlech hunn mir e klengen Tablet vun Kuelenhydraten geleet, awer et ass einfach onméiglech fir all déi spezifesch Features ze passen déi e puer Vertrieder vun dëser rieseger Klass sinn. Dofir analyséiere mir déi Haaptgruppen separat, déi d'Eegeschafte vun eenzelnen, am allgemengensten Substanzen detailléiert. Also, wat sinn d'Klassen vu Kuelenhydrater?

Monosaccharide

Et sollt een sech drun erënneren datt se all zu der Kategorie vu Feststoffer gehéieren, si si ganz liicht kapabel an d'Kristallzäiten z'änneren. Si sinn extrem hygroskopesch, perfektléislech am Waasser, e Sirup. Et ass ganz schwéier ze ënnerscheeden an d'Form vu Kristallen dovun. Hir Léisungen hunn eng neutral Reaktioun, déi meeschtens séisseg fir ze schmaachen. D'Intensitéit vum Goût ass ënnerschiddlech: Zum Beispill Fruktose ass ongeféier 3-3,5 Mol am Séisser wéi déi am meeschte fonnte Glukos.

Iwwert d'strukturell Form

All dës Substanzen sinn Compounds of bifunctionaler Struktur, déi onbedéngt en Kuelekelett, eng Carbonylgruppe a verschidden Hydroxylgruppen enthält. Wann d'Roll vun der Carbonylgruppe eng Aldehydgruppe ass, gëtt d'Substanz Aldos genannt. Dofir ginn am Fall vun der Präsenz vun engem Ketone "Schwanz" genannt, si ginn Ketosen.

Well an der Natur dës Substanzen extrem distachéiert sinn, kënnen se an hirem fräien Zoustand an an der Form vun Anhydrid Formen fannen. Allgemeng bal all komplexe Kohbhydraten a gewësse Grad Anhydride mat einfachen Zucker, déi zimlech liicht erreechen duerch méi wéi e (oder een) Waassermolekülen (Präfix "an" - Ofginn).

Glucose als typesch Représentant

D'Formel vun der stäerkste typesch Vertrieder vun der Grupp - C ₆ H ₁₂ O _6. Ganz heefeg sinn dës Kohbhydraten an der Planzenzell. Et ass net nëmme wäit verbreet, mä och ganz wichteg fir den Kierper, well et d'Haaptquell vun Energie ass (et schwätzt vu Déieren a Mann, natierlech). Prinzipiell sinn et déi gemeinsame Besoën vun Proteinen, Kohlenhydraten a Fetter fir all Déiereebiirungen. Ausserdeem ass et vill an der Medizin, Veterinärmedizin, Industrie (inklusiv Liewensmëttel) benotzt.

Physikalesch Eegeschaften

Wat sinn d'allgemengt kierperlecht Eegeschafte vun Kuelenhydrater an dësem Grupp? Ausgesinn - kleng Kristalle vu wäisse Faarwen, schmaacht séiss, a Waasser ofsoen. Creme méi dramatesch, wann reheat Léisung: an dëser Manéier d' Zocker Sirop.

Kuerz Informatiounen iwwer d'chemesch Struktur

Wa mer d'linear Formel kucken, sinn en Aldehyd an fënnef Hydroxylgruppen an dësem Kuelenhydrat kloer ze gesinn. Wann d'Substanz an engem krystallinesche Staat ass, kënnt seng Molekülle an engem vun zwee méiglechen Formen (α- oder β-Glukos). D'Tatsaach ass, datt d'Hydroxylgruppe mat dem fënnef Kohlenatom ass mat dem Carbonylrest kommunizéiere kann.

Prävalenz an natierleche Konditiounen

Well et aussergewéinlech Reen an Trapejus gëtt, gëtt Glucose oft als "Trape Zucker" genannt. Ënnert dësen Numm huet eis fern Distinatiounen et och wosst. Allerdéngs ass et an all anere séisser Geméis oder Fruucht fonnt ginn, an de Softgewebe vun der Planz. An der Déierewelt ass seng Prevalenz net manner: 0,1% vum Blutt ass Glukos. Zousätzlech fannt Dir dës Kohbhydrat am Käfig vun bal all intern Organs. Mä besonnesch et gëtt vill vun hinnen an der Liewer, well et ass datt Glukos an Glycogen veraarbecht ginn ass.

Et (wéi mir scho gesot hunn) ass eng wäertvoll Energiequelle fir eist Kierper, et ass Deel vun alle komplexe Kohbhydraten. Wéi och aner einfache Kohlenhydrater, an der Natur ass et op der Reaktioun vun der Photosynthese, déi exklusiv an der Zell vun Pflanzenorganismen stattfënnt:

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

Planzen zur selwechter Zäit féieren eng onheemlech wichteg Fonktioun fir d'Biosphär, déi d'Energie déi se vun der Sonn kréien. Mat wat fir industriell Konditiounen, Drauwejus Zocker zënter antik Zäiten aus starch hydrolysis kritt produzéiert et, Hellef eng Reaktioun Katalysator Schwiewel sauerem konzentréiert ass:

(C ₆ H ₁₀ O ₅₎ n + NH ₂ O H ₂ Dofir _4, t NC ₆ H ₁₂ O ₆

Chemeschen Eigenschaften

Wat sinn d'chemesch Eegeschafte vun dëse Kuelenhydrater? Hutt Dir all di selwecht Charakteristiken déi speziell fir Alkohol a Aldehd sinn. Ausserdeem hunn si och e puer spezifesch Fonctiounen. Déi éischt Synthese vu einfachen Kohlenhydraten (och Glucose) gouf vun der talentéierten Appropriaten A. M. Butlerov am Joer 1861 produzéiert an als Rohmaterial huet en Formaldehyd benotzt a se an d'Präsenz vu Calciumhydroxid benotzt. Hei ass d'Formel fir dëse Prozess:

6NSON -------> S6N ₁₂ O ₆

An elo ginn mir e puer Eegeschafte vun zwee aner Vertrieder vun der Grupp, déi natierlecht Wäert net manner grouss sinn, an dofir si si vun der Biologie studéiert. Kohlenhydrater vun dësen Arten stellen eng ganz wichteg Roll an eisem Alldag.

Fruktose

D'Formel vun dëser isomer vun Zocker - sept _12, O _V. Wéi de "Progenitor" kann an enger linearer a zyklischer Form existéieren. Gitt all d'Reaktiounen un déi typesch fir polyhydric Alkohole typesch sinn, awer duerch verschidde Glukos, gëtt net mat enger ammoniakaler Léisung vu Silberdioxid interagéiert.

Ribose

Ribose an Desoxyribose si vu groussem Interesse. Wann Dir de Biologieprogramm e bëssen erënnere kënnt Dir Iech ganz gutt wëssen datt dës Kohbhydraten am Kierper Deel vun DNA an RNA sinn, ouni déi d'Existenz vum Liewen op dem Planéit net onméiglech ass. Den Numm "Deoxyribos" heescht, datt an der Molekül eng Sauerstoffatom manner ass (am Verglach mat normale Ribos). Si kënnen an dësem Beräich zu Glucose ähnlech sinn, kënnen se och e linear a zyklischen Struktur hunn.

Disaccharides

Prinzipiell féieren dës Substanzen an hirer Struktur an op verschiddenen Weeër zevill Viraussetzung déi virdrun Klasse, an dofir ass et kee Grond genuch fir méi am Detail ze bleiwen. Wat sinn d'chemesch Eegeschafte vun de Kugidder op dëser Grupp? Déi wichtegst Vertriedunge vun der Famill sinn Saccharose, Maltose a Laktose. All vun hinnen kann vun der Formel C ₁₂ H ₂₂ O _11, beschriwwe ginn als isomers sinn, mä dat de groussen Ennerscheeder an hirer Struktur net vill Leit. Also wat ass d'Charakteristik vun komplexe Kohbhydraten, eng Lëscht an eng Beschreiwung, an där Dir et kënnt ënnen ukucken?

Sucrose

Säin Molekül besteet aus zwee Zyklen op ee Mol: ee vun hinnen ass en sechs Member (α-Glucosrest), an deen aneren ass e fënnef Member (β-Fruktoseschoss). Déi ganz Konstruktioun ass duerch Glycosid-Hydroxylglukose verbonnen.

Gitt an allgemeng Wäert

No der agekacht historesch Daten, och fir dräi Joerhonnerte virun Christus Zocker aus sugarcane geléiert wéi am Ural Indien ze kréien. Nëmme an der Mëtt vum 19. Joerhonnert hu sech vill méi Saccharose mat manner Efforten aus Zuckerrüben extrahiert. Verschidde vun hire Qualifikatiounen enthalen bis zu 22% vun dësem Zocker, wann an der Canée de Contenu kann ongeféier 26% sinn, awer dat ass nëmme méiglech wa méiglech am Idealwëllen an e gudde Klima.

Mir hunn schon gesot datt d'Kohbhydrate gutt am Waasser opléisen. Et ass op dësem Prinzip, datt d'Produktioun vu Saccharose baséiert, wann Diffusiounsapparaturen fir dësen Zweck benotzt ginn. Aus méiglechen Ongerechte Fäll fällt déi Léisung duerch Filter mat engem Kalk. Fir Kalziumhydroxid aus der entstinner Léisung ze entfernen, gëtt de Kuelendioxid üblech duerchgeleet. De Präzedenzfall ass abgefëllt, an de Zockersirop gëtt bei speziellen Öfen verdampéiert, fir den Zocker deen mer schon kennen kennen.

Lactose

Dës Kohbhydrat an der industrieller Benotzung gëtt aus normaler Mëllech erausgewäsch, an deem Fett a Kohbhydraten reich sinn. Et enthält vill vun dësem Stoff: also d'Kuh Mëllech enthält ongeféier 4-5,5% vun Laktos, an an der Mëllech vu Frae ass seng Volumenfraktioun 5,5-8,4%.

All Molekül vun dësem Glycid besteet aus de Rescht vu 3-Galactose a-Glucose an der Pyranos-Form, déi sech duerch d'éischt a véier Kohlenstoffatomen bilden.

Am Géigesaz zu anere Zucker, ass Laktose eng eenzegarteg Eegeschafte. Dëst ass e komplette Mangel u Hygroskopik, sou datt och an engem feuchte Raum dës Glycid näischt feind ass. Dës Eigenschaft gëtt aktiv an pharmazeuteschen Mataarbechter gebraucht: Wann d'Zesummesetzung vun engem Drogen an der Pulverform d'üblech Sucrose enthält, da loosst d'Laktose onbedéngt och eréischt addéiert. Et ass ganz natiirlech an harmlos fir den mënschleche Kierper, am Géigesaz zu vill kënschtlech Additive, déi verhënneren a Benettung ze verhënneren. Wat sinn d'Funktiounen an d'Proportiounen vun Kohlenhydraten vun dësem Typ?

D'biologesch Bedeitung vun Laktos ass extrem héich, well Laktose ass déi wichtegst Nährstoffkomponent vun der Milch vun allen Déieren a Mënschen. Wéi fir Maltose, seng Properties maachen e wéinegen aner.

Maltose

Et ass en Zwëschprodukt, deen duerch d'Hydrolyse vun Stärke kritt gëtt. De Numm "Maltose" gouf wéinst der Tatsaach kritiséiert datt et haaptsächlech ënner dem Afloss vu Malz (Maltum am Latäin maltum) geformt gëtt. Et gëtt allgemeng verteidegt an net nëmme an der Planz, awer och an Déierebezéiungen. In groussen Quantitéiten bildet se an den Verdauungstrakt vun Widderstécker.

Chemesch Struktur an Eegeschaften

De Molekül vum Kohlenhydrat besteet aus zwee Deeler vun der α-Glukose an der Pyranos-Form, déi duerch d'éischt a véier Kohlenstoffatomen mëttler ass. Awer Aussergewéinlech ass et faarwe wäiss Faarfkristallen. De Geschmaach ass séiss, perfektléissege Waasser.

Polysacchariden

Et sollt een awer erënneren datt all Polysaccharide aus dem Suerge gesinn ass, datt se Produkter vun der Polykondensatioun vun Monosacchariden sinn. Hir allgemeng chemesch Formel - (C _b H ₁₀ O ₅₎ n. Am Kader vun dësem Artikel, wäerte mir Stärke betraff sinn, well et ass den typesch Vertrieder vun der Famill.

Starch

Si ass als Folge vun der Photosynthese gebonnen, a grousse Quantitéiten ass et an de Wuerzelen an d'Samen vun den Pflanzenorganismen agefall. Wat sinn d'physikalesch Eegeschaften vun Kohlenhydraten vun dëser Spezies? Et ass e wäiss Pulver mat enger schlechter Kristallinitéit, onléislech an kalem Waasser. An enger waarmer Liquiditéit bildet et eng kolloidal Struktur (Paste, Kussel). Am Verdauungstrakt vun Déieren ass et vill Enzyme déi hir Hydrolyse mat der Bildung vu Glucose förderen.

Ass déi räich natierlech Polymer, déi vun engem Majorzsystem vun engem-Zocker Reschter gemaach ass. An der Natur, gläichzäiteg sinn zwee vun sengen Formen: Amylose a Amshopectin. Amylos, en Linearpolymer, kann opgeléist ginn am Waasser. D'Molekül besteht aus den Iwwerreschter vun der Alpha-Glucose, déi duerch d'éischt an d'véiert Kohlenstoffatomen gebonnen sinn.

Et sollt een sech drun erënneren datt et Stär ass déi dat éischt sichtbare Produkt vun der Plantesphysetik. An Weess oder aner Cerealien enthält se bis zu 60-80%, während an de Knuewelken nëmmen 15-20%. By the way, geméiss dem Typ vun Stärkekörner ënner engem Mikroskop, ass et méiglech, d'Spezies vun enger Planz ze genau bestëmmen, well se all anescht sinn.

Wann rechnen séier ass gehëtzt, ass et e grousse Protein wäert séier ze kleng polysaccharides dauert déi als dextrins bekannt sinn. Si mat starch dësen allgemenge chemesch Formel (C ₆ H ₁₂ O ₅₎ x, mä et ass en Ënnerscheed am Wäert vun der Variabel "x" ass manner wéi de Wäert «n» am starch.

Endlech ginn mir e Table, deen net nëmmen d'Haaptklassen vun Kohlenhydraten, awer och hiren Eegeschaften reflektéiert.

Basisgruppen	Fonktioun vun der molekulare Struktur	Distinctive Eegeschaften vun Kohlenhydraten
Monosaccharide	D'Ënnerscheeder an der Unzuel vun den Kuelestoffatomen: Triéisen (C3) Tetrose (C4) Fëllungen (C5) Hexosen (C6)	Faarwen oder wäiss Kristaler, perfektléissege Waasser, séiss fir de Geschmaach
Oligosacchariden	Komplex Struktur. Dee vun der Arten hängt vun 2-10 Rescht vu einfache Monosacchariden	Aussergewéinlech ass datselwecht, liicht méi lues am Waasser, manner séiss Geschmaach
Polysacchariden	Konsist vu enger grousser Majoritéit vu Monosaccharidreschter	Wäiss Puder, d'Kristallstruktur ass schwaach ausgedréckt, verloosst net am Waasser, mais e Besëtz an der Schwellung. Neutral

Hei sinn d'Funktiounen an d'Proportiounen vun Kohlenhydraten vun den Haaptklassen.