Какими свойствами обладают углеводы
Углеводные соединения, также как белки и жиры, относятся к макронутриентам (от латинского nutria — «питание»). Эти соединения органического происхождения обеспечивают полноценную жизнедеятельность, выполняют необходимые для человека функции.
Функции углеводов:
- Энергетическая функция. Энергию человек получает с продуктами питания. Около половины необходимого энергопотребления человек получает с продуктами, богатыми углеводными соединениями. Мозг энергетически полностью питается углеводами. Окисляясь, один грамм углеводов выделяет около 18 КДж энергии.
- Строительная функция. Нуклеотиды, нуклеиновые кислоты содержат углеводные соединения: рибозу, дезоксирибозу. В структуре клеточных мембран присутствуют углеводы. Глюкоза, в процессе окисления (гликолиза), превращается в глюкуроновую кислоту, глюкозамин, другие продукты окисления. Они являются компонентами полисахаридов, сложных белков. Так реализуется строительная функция углеводов.
- Накопительная функция. Скелетные мышцы, печень, другие ткани запасают гликоген – углеводный продукт.
- Защитная функция. Иммунная система содержит высокомолекулярные углеводные вещества, которые называются сложными. Они блокируют проникновение бактерий, вирусов, оберегают от механических влияний.
- Осмотическая функция. Углеводы способны регулировать осмотическое давление. Уровень осмотического давления крови зависит от количественных показателей глюкозы.
- Рецепторная функция. Клеточные рецепторы гликопротеиды содержат углеводные соединения.
- Опорная. У растений и некоторых животных углеводные соединения являются опорным (скелетным) материалом.
- Регуляторная. Клетчатка способна регулировать перистальтику.
- Генетическая. Углеводные соединения являются компонентами ДНК, РНК.
- Специфическая. Влияют на нервные импульсы, образование антител.
Биологические функции углеводов определяют их необходимость для того, чтобы человек жил полноценной жизнью.
Что такое углеводы
Углеводами называют вещества органического происхождения. Они состоят из карбонильных и гидроксильных групп. Углеродные гидраты дали название классу углеводных соединений. Большая часть органических веществ нашей планеты в массовом соотношении состоит из углеводных соединений.
Состав углеводов
Строение углеводов неоднородно. Углеводные соединения состоят из углерода, водорода, кислорода. Общая формула углеводов выглядит так: Cn(H2O)m. Кислород с углеродом образуют карбонильные группы, кислород с водородом – гидроксильные. Одна молекула содержит водород и кислород в соотношении два к одному.
Отдельные элементы, из которых состоят углеводы, называются сахаридами. Гидролизная способность на низкомолекулярные вещества у углеводных соединений разная. Поэтому они делятся на простые и сложные по составу, а по усвояемости бывают быстрыми и медленными углеводами.
Свойства углеводов
- Твердые прозрачные кристаллы белого цвета, большинство из них имеет сладкий вкус.
- Имеют низкую температуру плавления, кипения.
- Способность углеводных соединений растворяться в воде зависит от массы, строения. Вещества с меньшей массой и простой структурой растворяются в воде лучше, чем углеводные соединения с большой массой и разветвленной структурой.
- Чем проще углеводное соединение, тем оно слаще.
- Моносахариды способны сбраживаться под воздействием микроорганизмов: дрожжей, молочных бактерий и других веществ.
- Углеводные соединения обладают гидрофильностью, то есть способностью к связыванию воды. Отсюда их высокая гигроскопичность, которая лежит в основе негативных изменений качества пищи.
- Охлаждение полисахаридов расщепляет их на моносахариды.
- Помогают синтезировать нуклеиновые кислоты.
- Повышают уровень глюкозы в крови.
- Помогают организму утилизировать жир.
- Входят в состав клеток, тканей, межклеточных жидкостей.
- Негативно влияют на эмаль зубов, провоцируют появление кариеса.
Виды углеводов
Классификация углеводов зависит от их способности к разложению в водной среде и образованию новых веществ – к гидролизу. Углеводы бывают:
- Простыми – называются моносахаридами.
- Сложными:
- дисахаридные соединения,
- олигосахаридные соединения,
- полисахаридные соединения.
Моносахаридами называются простейшие углеводные соединения, состоящие из одной единицы и не способные образовывать еще более простые вещества. Синтез их производится зелеными растениями. Они легко соединяются с водой.
Самым популярным моносахаридом является глюкоза (C6H12O6). Большой процент глюкозы в винограде, виноградном соке, меде. Фруктоза, глюкозный изомер, тоже принадлежит к моносахаридам. При необходимости, чтобы получить хорошую порцию глюкозы нужно питаться яблоками, цитрусовыми, персиками, арбузами, сухофруктами, соками, компотами, вареньем, медом.
Это быстрые углеводы, имеющие повышенный индекс гликемии, стремительно повышающие уровень сахара в крови. Моносахариды способны дать скорую, но непродолжительную энергию.
Дисахаридами называются сложные вещества органического происхождения, двумолекулярные, расщепляющиеся в момент гидролизного процесса. Это различные сахара. Один из распространенных дисахаридов: мальтоза или солодовый сахар (C12H22O11), являющийся составным пивным, квасным элементом. Дисахаридом сахарозой – пищевым сахаром – наполнены сахара, изделия из муки, соки, компоты, варенье. Дисахаридом лактозой – молочным сахаром – молочные продукты.
Олигосахаридами называются углеводные соединения со сложной структурой, синтезированные более чем из двух (до 10) моносахаридных остатков. Самым часто встречаемым природным олигосахаридом является рафиноза (C18H32O16). Рафинозу формируют глюкозные, фруктозные и галактозные элементы. Она содержится в бобах, белокочанной и брюссельской капусте, брокколи, цельных злаках.
Полисахаридами называются сложноструктурные высокомолекулярные углеводные соединения, в структуре молекул которых от десяти до ста и нескольких тысяч моносахаридных единиц. Хорошо известный полисахарид – крахмал, (C₆H₁0O5)n. Крахмала много в мучных изделиях, крупах, картофеле. Самый полезный полисахарид клетчатка содержится в грече, перловке, овсянке, отрубях пшеницы и ржи, хлебе из грубо молотой муки, фруктах, овощах. Полисахарид гликоген, накапливающийся в печени, мышцах, является для человека энергетическим ресурсом.
Сложные углеводы характеризуются пониженным индексом гликемии, за счет этого повышение глюкозы в крови происходит постепенно. Полезные углеводы способны дать длительный энергетический запас.
Какую роль в организме выполняют углеводы
Значение углеводов очень важно для людей.
- Основная функция углеводов – питать в энергетическом плане. В процессе распада углеводных соединений выделяемая энергия затрачивается для главных процессов метаболизма клеток. Окисление одного грамма вещества дает четыре калории или почти 18 КДж.
- Строительство клеточных мембран, выработка нуклеиновых кислот, ферментов, нуклеотидов не обходятся без углеводных соединений.
- Выполняют функцию антикоагулянтов – веществ, угнетающих активность свертываемости крови, препятствующие образованию тромбов.
- Являются компонентом слизи, защищающей органы желудочно-кишечного тракта, органы дыхания, мочеполовые органы от вирусов, бактерий, физических воздействий.
- Пищеварительные ферменты стимулируются благодаря углеводным соединениям, что способствует улучшению пищеварительных процессов, активизации работы желудочной перистальтики.
- Без углеводных веществ не могут происходить обменные процессы в организме.
Перечисленные свойства объясняют, для чего нужны углеводы человеку.
В каких продуктах содержатся углеводы
Таблица углеводов даст возможность понять, какое количество вещества содержат продукты, которые человек употребляет в пищу.
Продукты, богатые углеводами
| Наименование продукта | Массовая доля углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта |
|---|---|
| Сахарный песок | 99 |
| Карамельные, леденцовые конфеты | 96 |
| Мед | 81 |
| Пастила, зефир | 81 |
| Мармелад | 79 |
| Пряники | 74 |
| Печенье | 69-74 |
| Клубничное варенье | 74 |
| Мука рисовая | 80 |
| Крупа рисовая | 74 |
| Мука кукурузная | 72 |
| Крупа кукурузная | 71 |
| Баранки сушки | 71 |
| Крупа манная | 70 |
| Мука гречневая | 70 |
| Мука пшеничная | 65-70 |
| Макароны | 68-70 |
| Малиновое варенье | 70 |
| Финики | 70 |
| Крупа пшеничная | 68 |
| Крупа перловая | 67 |
| Пшено | 66 |
| Сухари | 67 |
| Мука ржаная | 62-66 |
| Отруби из овса | 66 |
| Изюм | 66 |
| Крупа ячневая | 65 |
| Толокно | 65 |
| Пирожное | 49-63 |
| Вафли | 62 |
| Рис | 62 |
| Геркулес | 62 |
| Греча | 57-60 |
| Конфеты шоколадные | 60 |
| Зерно пшеницы | 57-59 |
| Груши сушеные | 62 |
| Яблоки сушеные | 59 |
| Инжир сушеный | 58 |
| Персик сушеный | 58 |
| Чернослив | 57 |
| Молоко сгущенное | 55-57 |
| Зерно ячменя | 56 |
| Зерно ржи | 56 |
| Зерно овса | 55 |
| Булочки сдобные | 55 |
| Халва | 54 |
| Урюк | 53 |
| Курага | 51 |
| Батон | 51 |
| Молочный шоколад | 50 |
| Горький шоколад | 48 |
| Хлеб | 33-49 |
| Горох | 48 |
| Фасоль | 47 |
| Чечевица, нут, маш | 46 |
| Сухое молоко | 39-50 |
| Алкогольные напитки | 20-35 |
| Сырки в шоколадной глазури | 32 |
| Оладьи | 31 |
| Чеснок | 30 |
| Фисташки | 27 |
| Картошка жареная | 23 |
| Кешью | 22 |
| Шиповник | 22 |
| Бананы | 21 |
| Мороженое | 19-20 |
| Кукуруза сладкая | 19 |
| Сырники | 18 |
| Имбирь | 18 |
| Соя | 17 |
| Отруби из пшеницы | 16 |
| Сок персиковый, виноградный | 16 |
| Виноград, хурма, манго, фейхоа | 15 |
| Каши | 15-20 |
Продукты, содержащие углеводы
Молочные
| Наименование продукта | Массовая доля углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта |
|---|---|
| Ацидофилин | 4 |
| Варенец | 4 |
| Йогурт | 8-14 |
| Кефир | 4 |
| Кумыс | 5-6 |
| Молоко | 5 |
| Пахта | 5 |
| Простокваша | 4 |
| Ряженка | 4 |
| Сливки | 4 |
| Сметана | 3-4 |
| Творог | 3 |
| Сыр Адыгейский | 2 |
| Сыр Пармезан | 1 |
| Сыр Сулугуни | 0.5 |
| Сыр Фета | 4 |
| Сыр Гауда | 2 |
| Сыр плавленый | 2-4 |
| Масло сливочное | 1 |
Орехи, семечки
| Продукт | Содержание углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта |
|---|---|
| Арахис | 10 |
| Грецкий орех | 11 |
| Орех кедра | 13 |
| Кешью | 23 |
| Миндаль | 13 |
| Фисташки | 27 |
| Фундук | 9 |
| Подсолнечник | 10 |
| Кунжут | 12 |
Фрукты, овощи
| Продукт | Содержание углеводов (в граммах) на 100 грамм продукта |
|---|---|
| Айва | 10 |
| Абрикос | 9 |
| Алыча | 8 |
| Ананас | 11 |
| Авокадо | 2 |
| Апельсин | 8 |
| Арбуз | 6 |
| Баклажан | 5 |
| Банан | 21 |
| Брусника | 8 |
| Брюква | 8 |
| Базилик | 3 |
| Виноград | 15 |
| Вишня | 11 |
| Голубика | 7 |
| Гранат | 14 |
| Груша | 10 |
| Грейпфрут | 7 |
| Дыня | 7 |
| Ежевика | 4 |
| Земляника | 8 |
| Инжир свежий | 12 |
| Кабачки | 5 |
| Капуста белокочанная | 5 |
| Капуста брокколи | 7 |
| Капуста брюссельская | 3 |
| Капуста кольраби | 8 |
| Капуста краснокочанная | 5 |
| Капуста пекинская | 2 |
| Капуста савойская | 6 |
| Капуста цветная | 4 |
| Картофель | 16 |
| Киви | 8 |
| Кинза | 4 |
| Клюква | 4 |
| Кресс-салат | 6 |
| Крыжовник | 9 |
| Лимон | 3 |
| Зеленый лук | 3 |
| Репчатый лук | 8 |
| Лук порей | 6 |
| Малина | 8 |
| Манго | 15 |
| Мандарин | 8 |
| Морковь | 7 |
| Морошка | 7 |
| Морская капуста | 3 |
| Нектарин | 11 |
| Облепиха | 6 |
| Огурец | 3 |
| Папайя | 11 |
| Корень пастернака | 9 |
| Болгарский перец | 5 |
| Персик | 10 |
| Петрушка | 8 |
| Помело | 10 |
| Помидоры | 4 |
| Ревень | 3 |
| Редис | 3 |
| Редька | 7 |
| Репа | 6 |
| Красная рябина | 9 |
| Черноплодная рябина | 11 |
| Салат | 2 |
| Свекла | 9 |
| Зелень сельдерея | 2 |
| Корень сельдерея | 7 |
| Слива | 10 |
| Смородина | 7-8 |
| Спаржа | 3 |
| Топинамбур | 13 |
| Тыква | 4 |
| Укроп | 6 |
| Хрен | 11 |
| Хурма | 15 |
| Черешня | 11 |
| Черника | 8 |
| Чеснок | 30 |
| Шиповник | 22 |
| Шпинат | 2 |
| Щавель | 3 |
| Яблоки | 10 |
Знание, где содержатся углеводы, какова их массовая доля, поможет избежать значительного и быстрого скачка глюкозы в крови, приобретения лишних калорий.
Не менее важную роль играет умение различать, в каких продуктах содержатся быстроусвояемые и медленные углеводные вещества. Простые углеводы – это какие продукты? Это продукты с высоким содержанием моносахаридов.
Для человека пользу представляют продукты, включающие сложные углеводные соединения.
Продукты без углеводов
В полезное меню следует включать медленные углеводные соединения, то есть те, которые усваиваются постепенно.
Каши лучше готовить из круп, не подвергавшихся обработке, использовать для этого не молоко, а воду. Есть без сахара.
Не стоит отказываться от отрубей, мюсли, потому что они усваиваются медленно, улучшают работу пищеварительной системы.
Горох, фасоль, нут, чечевица содержат медленные углеводные соединения, поэтому их можно смело включить в пищевой рацион.
Отсутствие сладкого вкуса поможет определить продукты, имеющие низкий гликемический индекс.
Меню для здоровья должно включать продукты с низким содержанием углеводов. Это овощные, фруктовые, молочные продукты, зелень, орехи.
Кроме продуктов с низким содержанием углеводных соединений есть продукты, которые их не содержат совсем.
- Мясные: курица, индейка, кролик, телячья, свиная, баранья вырезка.
- Ливер: печень, почки, сердце.
- Рыба: речная, морская нежирных сортов.
- Морепродукты: креветки, крабы, кальмары.
- Растительное масло: подсолнечное, оливковое, кунжутное.
- Грибы. Незначительное количество содержат только белые грибы, подберезовики: не более 1-2 грамм на 100 грамм продукта.
- Сыр: Рокфор, Бри, Чеддер, Пармезан, Тильзитер и другие.
- Алкогольные напитки: водка, коньяк, джин, бренди, ром.
Норма углеводов в день
Суточная норма углеводов зависит от пола, возраста, жизненного образа человека.
В день мужчине весом 50 кг требуется 160 грамм – для снижения веса, 215 грамм – для сохранения веса, 275 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день мужчине весом 60 кг требуется 165 грамм – для снижения веса, 230 грамм – для сохранения веса, 290 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день мужчине весом 70 кг требуется 175 грамм – для снижения веса, 250 грамм – для сохранения веса, 300 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день мужчине весом 80 кг требуется 185 грамм – для снижения веса, 260 грамм – для сохранения веса, 320 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день для женщин весом 50 кг требуется 120 грамм – для снижения веса, 150 грамм – для сохранения веса, 200 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день для женщин весом 60 кг требуется 150 грамм – для снижения веса, 190 грамм – для сохранения веса, 245 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день для женщин весом 70 кг требуется 170 грамм – для снижения веса, 200 грамм – для сохранения веса, 260 грамм – для увеличения мышечной массы.
В день для женщин весом 80 кг требуется 150 грамм – для снижения веса, 220 грамм – для сохранения веса, 240 грамм – для увеличения мышечной массы.
Углеводные нормы в сутки можно высчитать. Для этого от показателей роста нужно вычесть 100, а потом полученный результат умножить на 3,5.
Недостаточное или избыточное потребление углеводных соединений нанесут вред человеку.
При избытке углеводных соединений, поглощаемых организмом, происходит резкий выброс инсулина в кровь, откладываются избыточные жиры. Это может спровоцировать сахарный диабет, ожирение, а затем и другие проблемы со здоровьем.
Ограниченное поступление углеводных соединений истощает запасы гликогена, происходит ожирение печени, что приводит к ее дисфункции. Повышается утомляемость, слабость, снижается физические и интеллектуальные способности. Нехватка поставщиков энергетических запасов приводит к быстрому расщеплению жиров, из-за чего вырабатываются вредные катены. Катены способны окислить организм, вызвать кетоацидотическую кому.
Adblock
detector
Углеводы (сахара) – органические соединения, имеющие сходное строение, состав большинства которых отражает формула Cx(H2O)y, где x, y ≥ 3.
Исключение составляет дезоксирибоза, которая имеют формулу С5Н10O4 (на один атом кислорода меньше, чем рибоза).
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.
По размеру кольца в циклической форме молекулы
- Пиранозы — образуют шестичленное кольцо.
- Фуранозы — содержат пятичленное кольцо.
1. Горение
Все углеводы горят до углекислого газа и воды.
Например, при горении глюкозы образуются вода и углекислый газ
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O
2. Взаимодействие с концентрированной серной кислотой
Концентрированная серная кислота отнимает воду от углеводов, при этом образуется углерод С («обугливание») и вода.
Например, при действии концентрированной серной кислоты на глюкозу образуются углерод и вода
C6H12O6 → 6C + 6H2O
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 |
|
|
|
Глюкоза – это альдегидоспирт (альдоза).
Она содержит шесть атомов углерода, одну альдегидную и пять гидроксогрупп.
Глюкоза существует в растворах не только в виде линейной, но и циклических формах (альфа и бета), которые являются пиранозными (содержат шесть звеньев):
Химические свойства глюкозы
Водный раствор глюкозы
В водном растворе глюкозы существует динамическое равновесие между двумя циклическими формами — α и β и линейной формой:
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.
Реакции на карбонильную группу — CH=O
Глюкоза проявляет свойства, характерные для альдегидов.
- Реакция «серебряного зеркала»
- Реакция с гидроксидом меди (II) при нагревании. При взаимодействии глюкозы с гидроксидом меди (II) выпадает красно-кирпичный осадок оксида меди (I):
- Окисление бромной водой. При окислении глюкозы бромной водой образуется глюконовая кислота:
- Также глюкозу можно окислить хлором, бертолетовой солью, азотной кислотой.
Концентрированная азотная кислота окисляет не только альдегидную группу, но и гидроксогруппу на другом конце углеродной цепи.
- Каталитическое гидрирование. При взаимодействии глюкозы с водородом происходит восстановление карбонильной группы до спиртового гидроксила, образуется шестиатомный спирт – сорбит:
- 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:
Маслянокислое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:
- Образование эфиров глюкозы (характерно для циклической формы глюкозы).
Глюкоза способна образовывать простые и сложные эфиры.
Наиболее легко происходит замещение полуацетального (гликозидного) гидроксила.
Например, α-D-глюкоза взаимодействует с метанолом.
При этом образуется монометиловый эфир глюкозы (α-O-метил-D-глюкозид):
Простые эфиры глюкозы получили название гликозидов.
В более жестких условиях (например, с CH3-I) возможно алкилирование и по другим оставшимся гидроксильным группам.
Моносахариды способны образовывать сложные эфиры как с минеральными, так и с карбоновыми кислотами.
Например, β-D-глюкоза реагирует с уксусным ангидридом в соотношении 1:5 с образованием пентаацетата глюкозы (β-пентаацетил-D-глюкозы):
Получение глюкозы
Гидролиз крахмала
В присутствии кислот крахмал гидролизуется:
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
Синтез из формальдегида
Реакция была впервые изучена А.М. Бутлеровым. Синтез проходит в присутствии гидроксида кальция:
6CH2=On → C6H12O6
Фотосинтез
В растениях углеводы образуются в результате реакции фотосинтеза из CO2 и Н2О:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
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 – 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.
Дисахариды – это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, соединенных друг с другом за счет взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой).
Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С12Н22О11
Молекула сахарозы состоит из остатков α-глюкозы и β-фруктозы, соединенных друг с другом:
В молекуле сахарозы гликозидный атом углерода глюкозы связан из-за образования кислородного мостика с фруктозой, поэтому сахароза не образует открытую (альдегидную) форму.
Такие дисахариды называют невосстанавливающими, т.е. не способными окисляться.
Сахароза подвергается гидролизу подкисленной водой. При этом образуются глюкоза и фруктоза:
C12H22O11 + 6H2O → C6H12O6 + C6H12O6
глюкоза фруктоза
Мальтоза С12Н22О11
Это дисахарид, состоящий из двух остатков α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.
Мальтоза является восстанавливающим дисахаридом (одно из циклических звеньев может раскрываться в альдегидную группу) и вступает в реакции, характерные для альдегидов.
При гидролизе мальтозы образуется глюкоза.
C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6
Это дисахарид, состоящий из двух остатков α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.
Полисахариды — это природные высокомолекулярные углеводы, макромолекулы которых состоят из остатков моносахаридов.
Основные представители — крахмал и целлюлоза — построены из остатков одного моносахарида — глюкозы.
Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую молекулярную формулу: (C6H10O5)n, но совершенно различные свойства.
Это объясняется особенностями их пространственного строения.
Крахмал состоит из остатков α-глюкозы, а целлюлоза – из β-глюкозы, которые являются пространственными изомерами и отличаются лишь положением одной гидроксильной группы:
Крахмал
Крахмалом называется полисахарид, построенный из остатков циклической α-глюкозы.
В его состав входят:
- амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20%
- амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90%
Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков α-глюкозы (средняя молекулярная масса 160 000) и имеет неразветвленное строение.
Амилопектин имеет разветвленное строение и гораздо большую молекулярную массу, чем амилоза.
Свойства крахмала
- Гидролиз крахмала: при кипячении в кислой среде крахмал последовательно гидролизуется:
Запись полного гидролиза крахмала без промежуточных этапов:
- Крахмал не дает реакцию “серебряного зеркала” и не восстанавливает гидроксид меди (II).
- Качественная реакция на крахмал: синее окрашивание с раствором йода.
Целлюлоза
Целлюлоза (клетчатка) – наиболее распространенный растительный полисахарид. Цепи целлюлозы построены из остатков β-глюкозы и имеют линейное строение.
Свойства целлюлозы
- Образование сложных эфиров с азотной и уксусной кислотами.
Нитрование целлюлозы.
Так как в звене целлюлозы содержится 3 гидроксильные группы, то при нитровании целлюлозы избытком азотной кислоты возможно образование тринитрата целлюлозы, взрывчатого вещества пироксилина:
Ацилирование целлюлозы.
При действии на целлюлозу уксусного ангидрида (упрощённо-уксусной кислоты) происходит реакция этерификации, при этом возможно участие в реакции 1, 2 и 3 групп ОН.
Получается ацетат целлюлозы – ацетатное волокно.
- Гидролиз целлюлозы.
Целлюлоза, подобно крахмалу, в кислой среде может гидролизоваться, в результате тоже получается глюкоза. Но процесс идёт гораздо труднее.