Ang mga ari-arian ng carbohydrates. Ang mga function at mga katangian ng carbohydrates: table

Sa wildlife ay karaniwan, maraming mga sangkap, ang kahalagahan ng kung saan ay hindi matatawaran. Halimbawa, ang mga ito ay kinabibilangan ng carbohydrates. Ang mga ito ay lubos na mahalaga bilang isang enerhiya pinagmulan para sa mga hayop at mga kawani na tao, at ang ilang mga katangian ng carbohydrates gawin itong isang kailangang-kailangan raw na materyales para sa industriya.

Ano ito?

Ito ang lahat ng sangkap na istraktura na maaaring inilarawan sa pamamagitan ng mga formula Cn _(H2O) m. Ang mga ito ng mahusay na biological kahalagahan, pag-play ng isang mahalaga papel sa buhay ng mga nilikhang maybuhay.

Ang pangalan ng pangkat na ito ng mga siyentipiko na makabuo pagkatapos ng unang pagtatasa ng mga sangkap ay ginawa na ito ay naglalaman ng. Pagkatapos ito ay natagpuan na ang kanilang mga pangunahing bahagi ay carbon at tubig. Mamaya ito ay natagpuan na ang pamagat ay naka-out na maging lubhang tumpak na, dahil sa ang mga katangian ng karbohidrat tulad na ang ratio ng hydrogen at oxygen atoms sa ganyang bagay ay ganap na magkapareho sa na sa tubig. Sa madaling salita, mayroong isang oxygen, dalawang hydrogen atoms. Ang unang pagkakataon na ang Russian bersyon ng pangalan ay iminungkahi noong 1844 sa pamamagitan ng Professor K. Schmidt.

ang ilang mga add-ons

Kung ang isang maliit na baguhin ang itaas na formula, pagbigkas «n» ng bracket, ang expression ay magiging isang Medyo naiiba: Tingnan (H ₂ O) n. Marahil, hindi ito maaaring maging mas mahusay na sumasalamin sa kakanyahan ng "karbon - tubig" pangalan.

Upang petsa, ang mga siyentipiko matatag itinatag na mayroong isang bilang ng mga sangkap na magkaroon ng mga ari-arian ng carbohydrates, ngunit hindi lubos na tumutugma sa mga formula na inilarawan sa pamamagitan ng sa amin. At dahil sa mga banyagang panitikan maaari isang madalas na dumating sa kabuuan ng salitang "glycidyl", na kung saan ay magkasingkahulugan na may modernong, 1844, na kung saan ay hindi masyadong tumpak.

simpleng pag-uuri

Ang lahat ng mga malalaking klase ng mga materyales ay maaaring nahahati sa dalawang grupo: simple at kumplikadong glycidyl. Ano ang mga katangian ng mga carbohydrates na mangyari sa kanila? Sa totoo lang, sila din ay hindi masyadong kumplikado:

• Simple sangkap ay ang mga ng grupo na kung saan ay hindi tumututol sa haydrolisis may kahihinatnang pagbuo ng iba pang mga carbohydrates. Ang pangunahing pagkakaiba ay na ang bilang ng mga atoms oxygen sa kanilang mga istraktura pa rin katulad na bilang ng carbon atoms. Sila ay tinatawag na monosaccharides.
• Alinsunod dito, ang kahulugan ng "complex" kasama ang lahat ng mga glycidyl na mabulok sa pamamagitan ng haydrolisis upang bumuo ng isang mayorya ng mga simpleng carbohydrates. Siyempre, mayroon silang ang ratio ng mga atom oxygen at carbon variously. tinatawag nila ang isang disaccharide. Isang napaka-mahalagang papel sa likas na katangian ng pag-play ay complex carbohydrates, ang isang listahan ng kung saan namin bahagyang naroroon sa artikulo.

Bilang karagdagan, mayroong isa pang pag-uuri, na kung saan carbohydrates ay nahahati sa tatlong uri. Narito ang mga ito:

• Monosaccharides.
• Oligosaccharides.
• Polysaccharides.

Ang mga sumusunod na carbohydrates talahanayan ay tiyak na makakatulong sa iyo upang harapin ang kanilang mga pangunahing pagkakaiba.

mono- (Molecule 1)	oligo (<10 molecule)	poly- (> 10 molecule)
Aldose, ketose	Ito lamang ay kinabibilangan disaccharides, trisaccharides, at iba pa. D.	Mayroong dalawang mga uri: Gomopolisaharidy. Heteropolysaccharides. Mula sa pangalan ko maaari mong maunawaan na ang mga panloob na molekular istraktura sa dalawang mga species ay lubos na naiiba

Siyempre, kami ay may isang maikling talaan ng carbohydrates ay ipinapakita, ngunit ang saklaw nito ay simpleng imposible upang magkasya ang lahat ng mga tiyak na mga tampok na katangi-tangi sa ilang mga kasapi ng mga ito malawak na klase. Kaya kami ay suriin ang pangunahing grupo ng bawat isa nang hiwalay upang ipaliwanag na mabuti sa ilan sa mga katangian ng indibidwal, ang pinaka-karaniwang mga sangkap. Kaya, ano ang mga carbohydrates klase?

monosaccharides

Isaisip na ang lahat ng mga ito ang kasama sa kategoryang ng mga solids, madaling magagawang upang pumasa sa mala-kristal na estado. Ang mga ito ay lubhang hygroscopic, well natutunaw sa tubig upang bumuo ng isang syrup. Piliin ang mga ito sa anyo ng mga crystals, mayroong napaka-mahirap. Ang kanilang mga solusyon ay may isang neutral na reaksyon, madalas na matamis-tamis na lasa. Taste intensity ay naiiba: halimbawa, fructose humigit-kumulang 3-3.5 beses sweeter pinakamadalas na asukal.

Sa istruktura ng form

Ang lahat ng mga sangkap - isang compound ng bifunctional istraktura, ang mga bahagi ng kung saan kinakailangan na kinabibilangan ng carbon balangkas, ang isang carbonyl group at ilang mga hydroxyl. Kung ang papel ng carbonyl group ay gumaganap aldehyde group, isang sangkap na tinatawag aldose. Alinsunod dito, sa kaso ng ketone "buntot" ay tinatawag ketose.

Dahil sa likas na katangian ng mga sangkap ay lubhang karaniwan, sila ay matatagpuan pareho sa kanilang libreng estado, at sa anyo ng anhidrit forms. Sa pangkalahatan, halos lahat ng mga kumplikadong carbohydrates sa iba't ibang grado, ang mga anhydrides ng mga simpleng sugars, na kung saan ay lubos na lamang na nakuha sa pamamagitan ng pagkuha ang layo ng ilang (o isa) ng molecules ng tubig (ang prefix na "en" - walang).

Glucose ay ang pinaka tipikal na kinatawan

Ang formula sa mga pinaka tipikal na kinatawan ng grupo - C ₆ H ₁₂ O _6. Kadalasan may mga ito carbohydrates sa mga cell ng halaman. Ito ay hindi lamang laganap, ngunit din tunay mahalaga para sa katawan dahil ito ay ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya para sa kanya (pakikipag-usap tungkol sa mga hayop at tao, siyempre). Sa prinsipyo, ang mga ito ay ang pangkalahatang katangian ng mga protina, carbohydrates at taba para sa lahat ng buhay na organismo. Ito ay din malawak na ginagamit sa gamot, beterinaryo gamot, industriya (kabilang ang pagkain).

pisikal na katangian

Ano ang pangkalahatang mga pisikal na katangian ng carbohydrates sa grupong ito? Hitsura - puting pinong kristal, matamis-tamis na lasa, madaling natutunaw sa tubig. Solubility mga pagtaas ng kapansin-pansing kung magpainit na muli solusyon: sa ganitong paraan ang asukal syrup.

Maikling impormasyon sa mga kemikal na istraktura

Kung tumingin ka sa isang linear na formula, ang mga bahagi ng carbohydrate na ito ay malinaw na nakikita ang isa aldehyde at limang hydroxyl group. Kapag ang mga bagay ay sa mala-kristal estado, molecule nito ay maaaring sa isa sa dalawang posibleng mga form (α- o β-asukal). Ang katotohanan na ang hydroxyl group ay kaisa sa ang ikalimang carbon atom, ay maaaring reacted karbonilo moiety.

Ang pagkalat sa ligaw

Dahil sa kanyang napaka sa ubas juice, asukal ay madalas na tinutukoy bilang "asukal ng ubas". Sa ilalim ng pangalan na ito pa rin ito ay kilala ng aming mga ninuno. Gayunman, ito ay posible upang mahanap sa anumang iba pang matamis na prutas o gulay, sa malambot na tisyu ng halaman. Sa mundo ng hayop, pagkalat nito ay hindi mas mababa: tungkol sa 0.1% ng aming dugo - ito ay asukal. Bilang karagdagan, maaari mong mahanap ang mga ito carbohydrates sa cell halos anumang panloob na organ. Ngunit lalo na ng maraming ng mga ito sa ang atay, dahil na ay kung saan processing ay isinasagawa ng asukal sa glycogen.

Ito ay (bilang na namin sinabi) ay isang mahalagang pinagkukunan ng enerhiya para sa aming mga katawan, ay isang bahagi ng halos lahat ng mga kumplikadong carbohydrates. Pati na rin ang iba pang mga simpleng carbohydrates, sa likas na katangian ng ito ay magaganap pagkatapos ng potosintesis reaksyon na nagaganap eksklusibo sa mga cell ng mga organismo ng halaman:

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

Mga halaman sa gayon ay magsagawa ng isang hindi kapani-paniwalang mahalaga para sa ang pag-andar ng biosphere, iipon ng enerhiya, na kung saan ay nakuha sa pamamagitan ng mga ito mula sa araw. Sa pagsasaalang-alang sa pang-industriyang mga kondisyon, asukal ng ubas mula noong sinaunang panahon na nakuha mula sa almirol haydrolisis paggawa niyaon, na isang reaksyon katalista ay puro sulpuriko acid:

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

mga katangian ng kemikal

Ano ang mga kemikal na mga katangian ng carbohydrates na may ganitong uri? Mayroon ito ng lahat ng parehong mga tampok na likas na taglay ng isang pulos alcohols at aldehydes. Bilang karagdagan, mayroong ay may ilang mga tiyak na mga tampok. Una synthesis ng mga simpleng carbohydrates (kabilang ang asukal) ay nagawa sa pamamagitan ng ang pinaka-mahuhusay na botika A. M. Butlerovym sa 1861 taon, at bilang isang raw material ito ay ginagamit pormaldehayd, paghahati nito sa presensya ng calcium hydroxide. Narito ang formula ng prosesong ito:

6NSON -------> S6N ₁₂ O ₆

At ngayon tingnan ang ilan sa ang mga katangian ng iba pang dalawang mga kasapi ng grupo, ang natural na kahulugan ng kung saan ay hindi mas mababa malakas, at sapagka't ang kanilang pag-aaral biology. Carbohydrates mga species i-play isang napaka-mahalagang papel sa aming mga araw-araw na buhay.

fructose

Ang formula ng mga ito isomer ng glucose - Sep _12, O _v. Tulad ng "ninuno" ay maaaring umiiral sa linear at paikot form. Pagdating sa lahat ng mga reaksyon na katangian ng polyhydric alcohols, ngunit, sa gayon ay magkakaibang mula sa asukal, ito ay hindi reaksyon sa isang ammoniacal solusyon ng pilak oksido.

ribose

Napakataas na interes ribose at deoxyribose. Kung naaalala mo ang isang maliit na biology programa, at alam napakahusay na ang mga carbohydrates sa katawan ay bahagi ng DNA at RNA, nang walang kung saan ang mismong pagkakaroon ng buhay sa mundong ito maaari. Ang pangalan "deoxyribose" ay nangangahulugan na ang Molekyul hindi bababa sa isang oxygen atom (kapag inihambing sa normal nitong ribose). Ang pagiging katulad sa ito paggalang sa asukal, ay maaari ding magkaroon ng isang linear at isang cyclic istraktura.

disaccharides

Sa prinsipyo, ang mga sangkap sa kanilang mga istraktura at pag-andar sa kalakhan ng paulit-ulit nakaraang klase, ngunit dahil ito ay hindi gumagawa ng kahulugan upang magsipanahan sa ito nang mas detalyado. Ano ang mga kemikal na mga katangian ng carbohydrates sa grupong ito? Ang pinaka-mahalagang mga kinatawan ng pamilya ay sucrose, moltous at lactose. Lahat ng mga ito ay maaaring inilarawan sa pamamagitan ng mga formula C ₁₂ H ₂₂ O _11, pati na ang mga isomers, ngunit ito ay hindi kontrahin ang malawak na pagkakaiba sa kanilang mga istraktura. Kaya kung ano ang mga tipikal na complex carbohydrates, ng isang listahan at paglalarawan ng na maaari mong makita sa ibaba?

asukal sa tubo

Nito Molekyul ay binubuo ng dalawang cycles agad: ang isa ay isang anim-membered (α-asukal nalalabi) at ang iba pang - isang limang-membered (β-fructose residue). Ito ay nag-uugnay sa lahat ng ito konstruksiyon ng glycoside hydroxyl asukal.

Paghahanda at kabuuang halaga

Ayon sa napapanatili makasaysayang data, kahit na sa loob ng tatlong siglo bago Kristo asukal mula sa sugarcane natutunan kung paano makakuha ng sa Sinaunang Indya. Tanging sa kalagitnaan ng ika-19 siglo ito naka-out na ang isang pulutong ng mas maraming sucrose mas mababa para sa pagsisikap na ito ay maaaring nahango mula beets asukal. Sa ilang mga varieties ito ay naglalaman ng hanggang sa 22% ng mga carbohydrate, habang ang nilalaman na tambo ay maaaring sa loob ng 26%, ngunit ito ay posible lamang sa ilalim ng mainam na kondisyon paglago at kanais-nais na klima.

Nakapagpadala na kami ng sinabi na carbohydrates ay madaling natutunaw sa tubig. Ito ay batay sa prinsipyo na ito upang makakuha ng sucrose kapag ginamit para sa layuning ito aparato, diffuser. Mga posibleng impurities namuo, ang solusyon ay na-filter sa pamamagitan ng mga filter na kinabibilangan ng dayap. Upang mag-alis mula sa mga nagresultang solusyon ng kaltsyum haydroksayd, ay dumaan sa isang maginoo carbon dioxide. namuo ay na-filter, at ang asukal sa arnibal ay iga sa espesyal furnaces, walang tutol na pamilyar asukal.

lactose

carbohydrate na ito ay inilabas sa isang pang-industriya na kapaligiran mula sa ordinaryong gatas, kung saan nakapaloob sa labis na taba at carbohydrates. Naglalaman ito ng mga sangkap na ganap ng isang pulutong: halimbawa, gatas ng baka ay naglalaman ng tungkol sa 4-5.5% ng lactose sa gatas ng mga kababaihan at ang dami ng fraction umabot 5,5-8,4%.

Ang bawat Molekyul ng glycidol ay binubuo ng residues 3 at isang galactose-asukal pyranose form, na bumubuo ng isang koneksyon sa pamamagitan ng una at ika-apat na carbon atom.

Hindi tulad ng iba pang mga sugars sa lactose ay may isang katangi-tanging ari-arian. Ito ay tungkol sa ang kumpletong kawalan ng pagsipsip ng tubig, kaya na kahit na sa isang mahalumigmig na kapaligiran na ang glycine ay hindi panlamigin. Ang property na ito ay malawakang ginagamit sa pharmaceutical industriya: kung ang isang bahagi ng bawal na gamot sa pulbos na form bahagi ng isang maginoo sucrose, ito ay kinakailangan upang magdagdag ng lactose. Ito ay ganap na likas at hindi nakakapinsala sa katawan ng tao, hindi tulad ng maraming mga artipisyal na additives na pigilan caking at basa. Ano ang mga function at mga katangian ng carbohydrates na may ganitong uri?

Biological lactose lubhang malaking kahalagahan, dahil lactose ay ang pinakamahalagang nutritional component ng mga hayop gatas at mga tao. Tulad ng para sa moltous, pag-aari nito ay medyo iba.

moltous

Ito ay isang intermediate produkto na kung saan ay nakuha sa pamamagitan ng haydrolisis ng almirol. Ang pangalan "maltose" ay dahil sa ang katunayan na, sa maraming mga ilalim ng impluwensiya ng malt (malt sa Latin - maltum). Ay lakit hindi lamang sa mga halaman ngunit din sa mga hayop. Sa malalaking mga dami, gawa sa lagay ng pagtunaw ng mga ruminants.

Ang mga kemikal na istraktura at mga katangian

Ito karbohidrat Molekyul na binubuo ng dalawang yunit α-asukal sa anyo pyranose, na kung saan ay interconnected sa pamamagitan ng una at ika-apat na atoms carbon. Sa itsura ay walang kulay, puti ba ay kristal. Ang lasa - matamis-tamis, well natutunaw sa tubig.

polysaccharides

Dapat ito ay remembered na ang lahat ng polysaccharides ay maaaring ituring na mula sa punto ng view na ang mga ito sa mga produkto ng paghalay ng monosaccharides. Ang kanilang mga pangkalahatang chemical formula - (C _b H ₁₀ O ₅₎ n. Sa artikulong ito kami ay tumingin sa ang almirol tulad ng ito ay ang pinaka tipikal na kinatawan ng pamilya.

almirol

Ito ay binuo bilang isang resulta ng potosintesis, sa mga malalaking dami ideposito sa mga ugat at buto ng mga organismo halaman. Ano ang mga pisikal na katangian ng mga carbohydrates na may ganitong uri? Sa itsura ay isang puting pulbos na may isang mahinang binibigkas crystallinity, hindi matutunaw sa malamig na tubig. Ang mainit na likido ay bumubuo ng isang koloidal istraktura (i-paste, jelly). Sa lagay ng pagtunaw ng mga hayop, maraming mga enzymes na mag-ambag sa kanyang hydrolyzed sa asukal.

Ay ang pinaka-masaganang natural na polimer, na kung saan ay binuo ng isang mayorya ng a-asukal residues. Sa likas na katangian, sa parehong panahon may dalawang anyo: amylose at amshopektin. Amylose, pagiging isang linear polimer ay maaaring dissolved sa tubig. Molekyul ay binubuo ng alpha-asukal residues na kung saan ay naka-link sa pamamagitan ng una at ika-apat na carbon atom.

Dapat ito ay remembered na ito almirol ay unang makikita produkto ng potosintesis sa mga halaman. Sa wheat at iba pang mga cereal ito ay naglalaman ng hanggang sa 60-80%, samantalang sa patatas - lamang 15-20%. Sa pamamagitan ng ang paraan nagsasalita, ibig sabihin butil arina sa ilalim ng mikroskopyo maaaring tumpak na matukoy ang mga species ng mga halaman, dahil sila ay naiiba.

Kung karbohidrat ay mabilis na pinainit, ito ay isang malaking Molekyul ay mabilis na pababain ang sarili sa mas maliit na polysaccharides na kung saan ay kilala bilang dextrins. Sila ay may almirol alone general chemical formula (C ₆ H ₁₂ O ₅₎ x, ngunit mayroong isang pagkakaiba sa ang halaga ng variable "x" ay mas mababa sa halaga «n» sa almirol.

Sa wakas ipakita namin ang isang table, na kung saan ay sumasalamin hindi lamang ang pangunahing mga klase ng carbohydrates, ngunit din ang kanilang mga katangian.

Ang pangunahing mga grupo	Mga Tampok ng molecular istraktura	Kapansin-pansing katangian ng carbohydrates
monosaccharides	Naiiba sila sa bilang ng carbon atoms: Triose (C 3) Tetroses (C4) Pentoses (C5) Hexose (C6)	Walang kulay o puti ba ay kristal, ganap na natutunaw sa tubig, matamis na lasa
oligosaccharides	Ang kumplikadong istraktura. Depende sa mga species, na naglalaman ng 2-10 residues ng mga simpleng sugars	Ang anyo ng parehong, ang isang maliit na mas mababa natutunaw sa tubig, mas matamis na lasa
polysaccharides	Binubuo ang mga ito ng isang napakalaking bilang ng mga monosaccharide residues	White pulbos, mala-kristal na istraktura ay mahina, hindi malulutas sa tubig, ngunit mayroon sa loob nito kakayahan upang maging malaki. Ang lasa-neutral

Iyan ay kung ano ang mga function at mga katangian ng mga pangunahing klase ng carbohydrates.