Transcript Глюкоза - NNover.ru

МОУ Лицей №40
Углеводы
Технический редактор: Топорков Антон
Фотографы: Чуранов Антон
Купцов Сергей
Доп. материалы: Сумин Игорь
Думаревский Петр
Принимали участие: Романова Екатерина
Батанова Елизавета
Почепский Михаэль
Солоницына Анастасия
Эксперименты и моделирование: 10 «В» класс
Руководитель: Т. П. Монич
Нижний Новгород, 2009 г.
Что мы едим?
Углеводы
Моносахариды
Альдозы
Кетозы
Полисахариды
(C6H10O5)n
Олигосахариды
(oligos – немного)
Три-
Крахмал Гликоген Клетчатка
(целлюлоза)
Ди-
Поли-
Моносахариды
Моносахариды – это кристаллические
бесцветные вещества, сладкие на вкус,
хорошо растворимые в воде.
Если моносахариды содержат
альдегидную группу, то они называются
альдозами, если кетонную – то
кетозами.
Самый важный и хорошо изученный
представитель моносахаридов – глюкоза.
Его состав установил Й. Берцелиус в 1837
г. – C6H12O6.
Йенс Якоб Берцелиус
(1779 – 1848)
Строение глюкозы установил А.М.
Бутлеров.
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + энергия
Олигосахариды
Олигосахариды – это соединения, построенные
из нескольких остатков моносахаридов (от 2 до 10),
связанных между собой гликозидной связью.
При гидролизе превращаются в моносахариды.
Строение удобно рассмотреть на простейших
примерах дисахаридов. Они бывают:
• невосстанавливающими (сахароза – самый
распространенный дисахарид, главный источник
углеводов в пище человека)
• восстанавливающими (лактоза – дисахарид,
применяемый при изготовлении таблеток
и порошков, содержится в молоке)
Полисахариды
Полисахариды – общее название класса сложных
высокомолекулярных углеводов, молекулы которых
состоят из десятков, сотен или тысяч мономеров —
моносахаридов.
Полисахариды необходимы для жизнедеятельности
животных и растительных организмов. Они являются
одним из основных источников энергии,
образующейся в результате обмена веществ
организма.
К полисахаридам относятся, в частности,
декстрин, крахмал, гликоген, целлюлоза,
хитин.
Моделирование глюкозы
C6H12O6 – линейная (альдегидная) форма глюкозы
Моделирование глюкозы
C6H12O6 α-форма
Моделирование глюкозы
C6H12O6 β-форма
α-форма
Альдегидная форма
β-форма
Моделирование фруктозы
Фруктоза – C6H12O6
Глюкоза и глицерин –
многоатомные спирты
Глюкоза + Cu(OH)2 → глюконат меди (II)
Глицерин + Cu(OH)2 → глицерат меди (II)
Участники эксперимента
Определение глюкозы
в плодах
В апельсиновом соке
Изменение цвета жидкости со временем
В яблочном соке
Брожение глюкозы
Брожение — это анаэробный распад молекул питательных
веществ, например глюкозы, без окисления в чистом виде.
Брожение не высвобождает всю имеющуюся в молекуле
энергию, оно просто позволяет продолжаться гликолизу
(окислению глюкозы).
Спиртовое брожение
Спиртовое брожение — это процесс окисления углеводов,
в результате которого образуются этиловый спирт, углекислота
и выделяется энергия.
Примером спиртового брожения является вино, квас.
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2
Молочнокислое брожение
Молочнокислое брожение – процесс анаэробного
окисления углеводов, конечным продуктом при котором
выступает молочная кислота.
При молочнокислом брожении конечным
продуктом является молочная кислота.
C6H12O6 → 2CH3·CHOH·COOH
OH
O
OH
Масляно-кислое брожение
При этом брожении
накапливаются различные
побочные продукты.
Наряду с масляной
кислотой, углекислым
газом и водородом
образуются этиловый
спирт, молочная и уксусная
кислоты.
Бактерии
Субстраты
Продукты
Cl. butyricum
Глюкоза,
крахмал,
декстрин
Бутират,
ацетат, CO2, H2
Cl. tyrobutyricum
Глюкоза,
лактат +
ацетат
Бутират,
ацетат, CO2, H2
Cl. pasterianum
Глюкоза,
крахмал,
маннитол,
инулин
Бутират,
ацетат, CO2
Cl.pectinovorum
Пектин,
крахмал,
гликоген,
декстрин
Бутират,
ацетат
C6H12O6 → CH3CH2CH2COOH + 2CO2 + 2H2
глюкоза
→
масляная кислота
Определение глюкозы
и фруктозы в плодах
Начальная стадия эксперимента
Определение глюкозы
и фруктозы в плодах
Глюкоза и фруктоза Глюкоза и фруктоза Глюкоза и фруктоза
в лимоне
в апельсине
в винограде
Ферментативный
гидролиз крахмала
CuSO4
NaOH
дистиллированная вода
После реакции CuSO4 и NaOH в нужных пропорциях,
мы получили осадок синего цвета:
CuSO4 + 2NaOH → Cu(OH)2 ↓ + Na2SO4
Обработка хлеба амилазой –
ферментом слюны
После пережевывания ржаного и белого хлеба добавляем
субстанцию в мензурки с дистиллированной водой.
Результаты
Ржаной хлеб
Белый хлеб
Выводы
Углеводы играют важную роль
в физиологических процессах.
Пища человека состоит примерно
на 70% из углеводов, а содержание
углеводов в организме человека –
около 20%. Ежедневный рацион
человека должен состоять на 50%
из углеводов (овощи, фрукты, рис,
хлеб, макаронные изделия), на 25%
из белков и на 25% из жиров.
Поступая с продуктами питания в организм, углеводы приводят
к увеличению запасов гликогена, что повышает наши энергетические
возможности. Резкое ограничение углеводов ведет к значительным
нарушениям обмена веществ.
Используемые материалы
• «Химия-10», В.А. Яблоков, Т.П. Монич, Н.В.
Яблокова, 2007
• «Органическая химия» под редакцией
Н.А. Тюкавкиной
• «Органическая химия», М.-Г.А. Швехгеймер,
Кобраков
К.И.
• Изображения с Яндекс.Картинок (images.yandex.ru)
• Результаты и фотографии моделей и экспериментов,
выполненных учениками 10 «В» класса