Transcript HEMIJA-12.vežba Ugljeni hidrati, Lipidi, Aminokis., Het

HEMIJA
12.vežba
- Ugljeni hidrati
- Lipidi
- Aminokiseline i proteini
- Heterociklična jedinjenja
Ugljeni hidrati
(glicidi, saharidi, šećeri, glikani)
(hidrates de carbone- Prust i Gej–Lisak)
-najrasprostranjenija organska jedinjenja u živom svetu.
Ugljeni hidrati su polihidroksilni aldehidi (aldoze)
ili polihidroksilni ketoni (ketoze) ili takva jedinjenja koja se mogu
hitrolizovati na njih



Monosaharidi- prosti šećeri, koji ne podležu hidrolizi i sastoje se
samo od jednog prostog šećera.
Oligosaharidi- izgrađeni su od 2-10 monosaharidnih jedinica ,
čijom hidrolizom nastaje odgovarajući broj broj monosaharida.
Monosaharidi su u oligosaharidima vezani glikozidnom vezom.
Polisaharidi- sadrže više od 10 monosaharidnih jedinica koji se
mogu dobiti njihovom hidrolizom.
Monosaharidi kao i jednostavniji i složeni šećeri imaju imena koja se
završavaju sufiksom- OZA
ALDOZE
MONOSAHARIDI
KETOZE
Svi ugljeni hidrati sadrže asimetrične (hiralne) ugljenikove atome.
Optički su aktivna jedinjenja i mogu pripadati D ili L seriji, a ravan
polarizorane svetlosti skreću na levo L(+/-) ili na desno D(+/-), bez obzira na
pripadnost seriji.
Prema takozvanom D, L
sistemu odgovarajući
monosaharid pripada Dseriji, kada je OH-grupa na
poslednjem C-atomu u nizu
(koji je najudaljeniji od C(1)
atoma u Fišerovoj formuli)
sa desne strane.
 Ako je OH-grupa sa leve
strane na poslednjem
asimetričnom C-atomu, tada
monosaharid pripada Lseriji.
α- OH-gr ispod ravni prstena
β – OH-gr iznad ravni
prstene

Hejvortove
formule

Oksidacijom daju ugljen-dioksid i vodu uz oslobađanje
energije.
(CH2O)n + O2
(CO2)n + (H2O)n

Glavni izvor energije je monosaharid glukoza, koja je i
osnovni transportni oblik šecera u organizmu.

Monosaharidi su čvrste kristalne supstance bele boje i
slatkog ukusa.
Disaharidi
-
oligosaharidi koji se sastoje od dva kovalentno vezana
monosaharida. Iako je glukoza uobičajena transportna forma šećera,
u nekim organizmima šećeri se često transportuju u obliku
disaharida. Najrasprostranjeniji su:
Saharoza (D-glukoza+D-fruktoza) α 1-2 glikozidna veza
Maltoza (D-glukoza+D-glukoza) α 1-4 glikozidna veza
Laktoza (D-galaktoza+D-glukoza) β 1-4 glikozidna veza
Saharoza
glukoza + fruktoza
Maltoza
Druga glukoza ima jedan slobodan anomerni C atom pa maltoza
poseduje redukujuće sposobnosti
Laktoza
Polisaharidi
Polisaharidi su makromolekuli nastali povezivanjem velikog broja monosaharidnih
jedinica glikozidnim vezama. Prema sastavu se dele na homopolisaharide, koji
su izgrađeni od jedne vrste monosaharidnih jedinicai i heteropolisaharide, koji
sadrže dve ili više vrsta monosaharidnih jedinica.

Po svojoj biološkoj funkciji mogu se podeliti na rezervne i strukturne polisaharide.

Rezervni polisaharidi predstavljaju makromolekule u kojima se čuva (skladišti)
hemijska energija potrebna živim organizmima. Najrasprostranjeniji rezervni
polisaharidi su skrob (kod biljaka) i glikogen (kod životinja).

Strukturni polisaharidi učestvuju u izgradnji ćelijskih struktura. Među njima je
najrasprostranjenija celuloza koja je glavni sastojak ćelijskih zidova biljaka.
Hitin je takodje strukturni polisaharid i glavna je komponenta egzoskeleta zglavkara i
ćelijskih zidova mnogih biljaka, a ima i zaštitnu ulogu.
Tipični predstavnici polisaharida su skrob i celuloza.
 Skrob i celuloza su polimeri glukoze.
 Različito hemijsko i fizičko ponašanje skroba i celuloze
posledica je njihove različite strukture.
 Primeri razlike u fizičkom i hemijskom ponašanju:
Skrob se delimično rastvara u vrućuj vodi a celuloza ne.
Skrob reaguje sa jodom gradeći jedinjenje plave boje, dok
celuloza ne reaguje sa jodom.

Skrob
Celuloza
PRIMENA SKROBA I CELULOZE





Skrob se svakodnevno koristi u ishrani ljudi i životinja
(unosi se preko žitarica)
Skrob služi kao izvor energije u organizmu.
Skrob se u industruji koristi za dobijanje lepka, etanola i
kao punilac u farmaceutskoj industriji.
Celuloza u organizmu održava pravilan rad creva.
U industriji se od celuloze dobijaju: papir, celofan,
veštačka vlakna i eksploziv.
Ogled 1:
- krompir
- rastvor joda (I2)
Lipidi



Lipidi (masti) su bitna jedinjenja koja se nalaze u biljnim i
životinjskim tkivima ali su zbog svog sastava nerastvorna u vodi,
a rastvorna u organskim rastvaračima. Biološki su izuzetno bitna
jedinjenja.
Ako ova jedinjenja na sobnoj temparaturi imaju čvrsto agregatno
stanje nazivamo ih mastima, ako su u tečnom uljima.
Izvori masti su namirnice poreklom od biljaka i životinja. Svinjska
mast, puter, pavlaka, punomasni sirevi, meso, iznutrice, masna
mesa, mlečna mast su najveći izvori masti u namirnicama
životinjskog porekla.
Biljne masti nazivamo uljima i ona se dobijaju postupkom ceđenja.
( suncokreta, kukuruza, soje, maslina).
Lipidi se uglavnom dele na proste i složene:



Prosti lipidi:
- gliceridi (masti i ulja tj. triacilgliceridi),
- ceridi (voskovi)
- steroidi
Po hemijskom sastavu masti i ulja predstavljaju složene estre
trohidroksilnog alkohola glicerola i različitih karboksilnih kiselina,
najčešće stearinske, oleinske, palmitinske, linolne i linoleinske.
Složeni lipidi:
-fosfolipidi, glikolipidi, dok se u derivate lipida ubrajaju vitamini
rastvorljivi u mastima, prostangladini i biljni pigmenti (karotenoidi i
hlorofil)
Masti i ulja se ne rastvaraju u vodi.
Dejstvom kiselina i pregrejane vodene pare se razlažu na glicerol i više masne
kiseline.
Ukoliko se za razlaganje upotrebi baza tada pored glicerola nastaju soli masnih
kiselina SAPUNI .
Alkalne soli masnih kiselina su sapuni koji su rastvorljivi u vodi a vodeni
rastvor pokazuje baznu reakciju usled hidrolize.
Soli Ca, Zn i Pb se ne rastvaraju u vodi.
Ogled 2: Dobijanje sapuna

Potrebni rastvori:
5g NaOH / u 15ml dest.H2O + 15ml CH3CH2OH
25g NaCl / u 75ml dest.H2O


U čaši postepeno dodavati pripremljen rastvor NaOH u 10cm³
jestivog ulja uz stalno zagrevanje i mešanje staklenim štapićem.
Zagrevati sve dok se dobijena masa peni. Na kraju dodati
pripremljen rastvor NaCl i izmešati smešu (NaCl omogućava
razdvajanje slojeva)
Dobijeni sapun odvojite ceđenjem kroz gazu.
AMINOKISELINE i PROTEINI

Aminokiseline su osnovni gradivni sastojci proteina i neophodne su
za ljudski metabolizam. Naš organizam obrađuje proteine tako što
se u sistemu za varenje proteini iz hrane razlažu na manje jedinice aminokiseline, koje se putem krvi raznose do mesta korišćenja, gde
se ponovo sjedinjuju u odgovarajuće tipove proteina potrebnih
organizmu.
Aminokiseline se dele na esencijalne i neesecijalne.
Jedino biljke mogu da proizvode sve potrebne aminokiseline.
Čovek može u svom organizmu da proizvede samo neke aminokiseline
-neesencijalne, dok ostale mora da unosi putem hrane i te aminokiseline
se nazivaju esencijalnim (bitnim).
One izgrađuju mišiće, nokte, krv, kožu, jetru, mozak....
Aminokiseline sadrže u svom molekulu i kiselu i baznu funkcionalnu
grupu, pa stoga imaju amfoterna svojstva.
U čvrstom stanju aminokiseline postoje u obliku dipolarnog jona
(zwitter-jon, unutrašnja so), koji je stabilniji od nejonizovanog oblika:
RCH COOH
RCH COO
NH3
NH2
Od pH sredine u znatnoj meri zavisi u kom jonskom obliku se
aminokiseline nalaze
RCHCOOH
OH+
H
NH3
na pH<1
RCHCOO
NH3
na pH~6
OH+
H
RCHCOO
NH2
na pH>13
Vrednost pH na kojoj je najveća
koncentracija neutralnog zwitter-jona
zove se izoelektrična tačka

Osnovni uzrok nedostatka aminokiselina je neadekvatna ishrana
(siromašna proteinima), ali uzročnici smanjenog nivoa aminokiselina
mogu biti i infekcije, stres, traume, neki lekovi, starost, hemijski
disbalans u organizmu.
Suplementi aminokiselina mogu dopuniti nedostatke, ali i poslužiti u
terapeutske svrhe.
Suplementi aminokiseline treba da se uzimaju najmanje dva sata pre
ili posle jela, jer je njihovo dejstvo efikasnije kada se ne mešaju sa
aminokiselinama iz hrane. Najbolje vreme je rano ujutru ili pred
spavanje.
HEMOGLOBIN
HETEROCIKLIČNA JEDINjENjA
-
Organska ciklična jedinjenja koja pored atoma ugljenika sadrže
jedan ili više heteroatoma istog ili različitog elementa.
-
Najvažnija heterociklična jedninjenja su sa heteroatomima koji
potiču od O, N i S.
-
Heterociklični prsten može da sadrži od 3-18 C-atoma, a najvažniji
su i u prirodi se sreću sa 5 i 6 atoma u prstenu.
Podela:




Prema prirodi prstena:
- sa aromatičnim i
- sa alifatičnim karakterom
Prema broju atoma u prstenu:
- petočlani
- šestočlani
Prema broju prstenova:
- monociklični
- policiklični (gde su kondenzovana 2,3 ili više prstenova)
Prema broju heteroatoma:
- sa 1 ili 2 ista heteroatoma
- sa 2 različita heteroatoma
Nomenklatura:




Danas se često koriste trivijalna imena : pirol, furan, piridin...
Po Ženevskoj nomenklaturi imena se izvode kombinacijom prefiksa
OKSA – za O
TIA - za S
AZA - za N
.... I sufiksa
OL – za 5 atom u prstenu
IN – za 6 atoma u prstenu
Ako su svi atomi različiti:
OKSAZ – O i N
TIAZ - S i N
Numerianje u prstenu počinje od heteroatoma.
- ako su 2 heteroatoma numerisanje ide tako da dobiju što manji broj.
- prstenovi koji su zasićeni tj. hidrogenizovani tkđ. imaju svoja
trivijalna imena npr. pirolidin
po UIPAC-u



5-člani prsten ako nosi N dobija nastavak -OLIDIN
5-člani prsten dobija –OLAN ako je bez N
6-člani prsten sa N –AZIN
RNK