- Дисахариды
- Биологическая роль дисахаридов
- Спектр применения
- Дисахариды — структурная формула, классификация и свойства
- Дисахариды – определение, общая формула
- Примеры дисахаридов
- Физические свойства
- Химические свойства
- Невосстанавливающие дисахариды
- Восстанавливающие дисахариды
- Полисахариды – строение, свойства и биологические функции
- Моносахариды – свойства и способы получения
- Заключение
Дисахариды
Углеводы — органические вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода, водорода и кислорода, в соотношении водорода к кислороду как 2:1.
Углеводы содержат в себе несколько химических составляющих: дисахариды, моносахариды и полисахариды. Определение
Полисахариды — это углеводы, которые проходят реакцию гидролиза, в процессе которого образуются множество молекул моносахаридов, чаще всего глюкозы.
Моносахариды — углеводы, которые не проходят реакций гидролиза, то есть не разлагаются водой.
Рассмотрим таблицу углеводов для общего понимания темы:
Тип углевода | Свойства | Название вещества |
Полисахарид | несладкие, не кристаллизуются и не растворяются в воде | крахмал, гликоген, хитин, целлюлоза |
Дисахарид | имеют сладкий привкус, растворяются в воде, кристаллизуются | мальтоза, лактоза, сахароза |
Моносахарид | имеют сладкий привкус, растворяются в воде, кристаллизуются | глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза |
Дисахариды используются чаще всего в биохимии для поддержания различных процессов в организме человека. Обратимся к значению дисахарида. Определение
Восстанавливающие дисахариды — мальтоза, лактоза и целлобиоза — реагируют с аммиачным раствором оксида серебра, в результате получается примесь чистого серебра: Реакция окисления: не восстанавливающие дисахариды не реагируют с аммиачным раствором оксида серебра и не восстанавливают гидроксид меди (II) до оксида меди (I), т.к. не содержат полуацетальные гидроксилы. Источник: studfile.net Рассмотрим строение дисахаридов в схеме ниже: Источник: student-madi.ru
Биологическая роль дисахаридов
В биологии дисахариды имеют важную роль для жизни человека. Например, такие дисахариды как сахароза и мальтоза являются главными источниками глюкозы для организма. Помимо этого сахароза также составляет основу углеводов в рационе питания человека, примерно 99,4% от всей нормы калорийности. В повседневной жизни, сахароза используется для изготовления лекарственных средств, особенно обезболивающих средств, чтобы скрыть горечь полимеров. В промышленных процессах получения бутанола, этанола, декстрана, глицерина, лимонной кислоты сахароза является субстратом. Примечание
Субстрат — это простейшая структура, которая остается неизменной при любых воздействиях и обусловливает ее определенные свойства.
В химии лактоза в организме расщепляется под действием фермента — лактозы. У многих людей на данный фермент присутствует аллергия, в следствие чего, возникает непереносимость лактозы. Чаще всего содержится в молоке. Мальтоза поступает в организм с продуктами, которые содержат частично гидролизованный крахмал. Она также образуется в кишечнике, в период расщепления крахмала.
Спектр применения
В основном все дисахариды используется в фармацевтике и продуктах питания. Лактоза активно используется в фармацевтической промышленности. Благодаря отсутствию гигроскопичности, она используется для изготовления легко гидролизующихся лекарств на сахарной основе. Примечание
Молочный сахар в биологических фармацевтических лабораториях используют при изготовлении питательных сред для выращивания различных культур бактерий и грибков, например, при производстве пенициллина. При изомеризации лактозы в фармацевтике получают лактулозу.
Лактулоза — это биологический пробиотик, нормализующий перистальтику кишечника при запорах, дисбактериозах и других проблемах пищеварения.
Учитель непонятно объясняет предмет?
Источник
Дисахариды — структурная формула, классификация и свойства
Названия групп логически объяснимы. Дополнения перед словом «сахариды» несут смысловую нагрузку. «Моно» – 1; «ди» – 2; «поли» – много. Вещества поделены на группы в соответствии со способностью гидролизоваться. Моносахариды не подвергаются гидролизу.
Дисахариды вступают в реакцию гидролиза, в результате дают 2 молекулы моносахаридов. Полисахариды в процессе гидролиза образуют много молекул моносахаридов.
Дисахариды – определение, общая формула
Разные источники немного по-разному трактуют понятие дисахариды. Суть одна. Это углеводы, состоящие из двух остатков моносахаридов. Представить общую формулу соединений несложно: нужно сложить две формулы гексоз и вычесть воду.
Гексозы имеют состав С6Н12О6. Берут индексы, увеличивают в 2 раза, получают С12Н24О12. Осталось вычесть воду, то есть 2 атома водорода и 1 атом кислорода.
Получается формула С12Н22О11. Это и есть общая формула дисахаридов. Второе их название – олигосахариды.
Примеры дисахаридов
Вещества встречаются в природе.
- сахароза (пищевой сахар);
- мальтоза (солодовый сахар);
- лактоза (молочный сахар);
- целлобиоза.
Физические свойства
Для углеводов данной группы присущи сходные физические свойства. Это твердые, хорошо растворимые в воде вещества. Многие обладают сладким вкусом. Цвет соединений от белого до коричневого.
Химические свойства
Все дисахариды подвергаются гидролизу. Конечным продуктом реакции являются 2 молекулы моносахаридов:
С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6. + С6Н12О6
Вещества имеют в своём составе несколько гидроксогрупп. Они могут проявлять свойства, характерные для многоатомных спиртов:
- взаимодействие с гидроксидом меди (II), с получением ярко-синего окрашивания;
- образование эфиров при реакциях с кислотами.
Невосстанавливающие дисахариды
Соединения, которые не восстанавливают основание меди (II) и аммиачный раствор оксида серебра, не содержат полуацетальные гидроксилы, относят к невосстанавливающим. К таким дисахаридам относят сахарозу.
Восстанавливающие дисахариды
Целлобиоза, мальтоза и лактоза – это вещества, с сохранённым гликозидным гидроксилом. Такие углеводы при растворении в воде частично приобретают альдегидную структуру. Имея группу альдегидов, дисахариды реагируют с аммиачным раствором оксида серебра и основанием меди (II). Олигосахариды восстанавливают данные соединения, поэтому и называются восстанавливающими.
Полисахариды – строение, свойства и биологические функции
Полисахариды – это соединения, которые гидролизуются с образованием большого количества молекул моносахаридов. Могут образоваться и олигосахариды. Если при гидролизе образуются молекулы одинаковых моносахаридов – это гомополисахариды. Если разные – это гетерополисахариды.
К природным полимерам относят:
Низкомолекулярными веществами, идущими для получения природных высокомолекулярных соединений, являются моносахариды – гексозы. Их называют мономерами.
Формула полимеров (С6Н10О5)n. Макромолекулы их могут иметь линейное или разветвленное строение.
Полимеры линейного строения в воде не растворяются. Для полисахаридов характерна реакция гидролиза.
Полисахариды выполняют важные функции в живых клетках. Крахмал и гликоген выполняют резервную функцию. Целлюлоза и хитин – опорную и защитную.
Фруктоолигосахариды – углеводы, имеющие в своём составе чередующиеся молекулы глюкозы и фруктозы. Они стимулируют образование полезной микрофлоры в кишечнике.
Моносахариды – свойства и способы получения
Это большая группа самых простых углеводов. Моносахариды содержат в своём составе несколько гидроксогрупп, альдегидную или кетоногруппу. Одно и то же вещество может находиться в альдегидной или в структурной циклической форме. Свойства этой группы углеводов будут определяться наличием функциональных групп.
При наличии нескольких гидроксогрупп, вещества проявляют свойства многоатомных спиртов. Это взаимодействие с кислотами, с образованием сложных эфиров. Реакция с основанием меди (II).
При наличии свободной альдегидной группы, проявляют свойства альдегидов. Это реакции с аммиачным раствором оксида серебра, основанием меди (II).
Проявляют и специфические свойства, характерные данной группе веществ.
Среди моносахаридов находится рибоза. Вместе с дезоксирибозой она образует группу пентоз. Эти важнейшие углеводы участвуют в передаче наследственной информации. Глюкоза – это важнейший углевод, который создают растения из воды и углекислого газа. Из глюкозы в конечном итоге образуются другие углеводы.
Заключение
Дисахариды, как и все другие углеводы, широко представлены в природе. Выполняют разнообразные функции в клетке, любом живом организме. Образование глюкозы и других углеводов растениями позволяет аккумулировать энергию Солнца, служит началом круговорота веществ и энергии. Этот вопрос является центральным в биологии, так как именно синтез органических веществ из воды и углекислого газа на свету способствовал накоплению кислорода в атмосфере.
Источник