Презентация на тему : "Углеводы"

углеводы

Основные разделы темы «Углеводы»

• Общие сведения об углеводах
• Моносахариды
• Дисахариды
• Полисахариды
• Обобщение, подготовка к зачету

Углеводы (сахара, сахариды)

«Угле-воды»,

уголь и вода,

В состав углеводов входят С, Н и О.

Общая формула - С n (H 2 O) m

Энергетическая

Структурная

Основные функции углеводов

Функция запасания

Защитная функция

питательных веществ

Функции углеводов

• Энергетическая функция . Углеводы служат основным источником энергии для организма.

• Структурная функция . Во всех без исключения тканях и органах обнаружены углеводы и их производные. Они входят в состав оболочек клеток и субклеточных образований. Принимают участие в синтезе многих важнейших веществ. В растениях полисахариды выполняют и опорную функцию.

• Функция запасания питательных веществ . В организме и клетке углеводы обладают способностью накапливаться в виде крахмала у растений и гликогена у животных. Крахмал и гликоген представляют собой запасную форму углеводов и расходуются по мере возникновения потребности в энергии. При полноценном питании в печени может накапливаться до 10% гликогена, а при неблагоприятных условиях его содержание может снижаться до 0,2% массы печени.

• Защитная функция. Вязкие секреты ( слизи), выделяемые различными железами, богаты углеводами и их производными, в частности гликопротеидами. Они предохраняют стенки полых органов ( пищевод, кишки, желудок, бронхи) от механических повреждений, проникновения вредных бактерий и вирусов.

Источники углеводов на Земле (фотосинтез)

Жизнь на нашей планете без фотохимических реакций была бы невозможна. В процессе фотосинтеза в листьях растений при поглощении солнечной энергии происходит превращение воды и оксида углерода (IV) в углеводы и кислород.

Источники углеводов на планете Земля ( фотосинтез)

Суммарная реакция может быть записана

в следующем виде

(СН 2 О) – это « кирпичи» из которых состоят все углеводы, такие как крахмал или сахара. Водоросли, некоторые бактерии и морские микроорганизмы также получают необходимую им энергию непосредственно от солнечного света, запасая ее при фотосинтезе.   Общая масса углерода, ежегодно связываемого

в виде углеводов, составляет величину 2*10 11 тонн.

Солнечный свет

n H 2 O + n CO 2

(CH 2 O)n + n O 2

Для фотосинтеза необходим солнечный свет

СО 2 поглощается листьями растений

Фотосинтез происходит в зеленых растениях

О 2 выделяется

Образуется С 6 Н 12 О 6 , которая превращается в крахмал, запасаемый растениями

Зеленая субстанция растений – это хлорофилл

Н 2 О поступает в ткани из почвы через корневую систему

Классификация углеводов

Моно сахариды

Поли сахариды

Ди сахариды

С 12 Н 22 О 11

(С 6 Н 10 О 5 ) n

С 6 Н 12 О 6

С 5 Н 10 О 5

пентозы

гексозы

Сахароза

свекловичный,

тростниковый сахар

Крахмал

Глюкоза

Рибоза

виноградный

сахар

Арабиноза

Целлюлоза

клетчатка

Мальтоза

солодовый сахар

Гликоген

Фруктоза

фруктовый

сахар

Лактоза

молочный сахар

Хитин

Физические свойства моносахаридов

• Бесцветные.
• Кристаллические вещества.
• Растворимые в воде.
• Сладкие на вкус.

Формы существования глюкозы в растворе

Кристаллическая форма

глюкозы

Химические свойства глюкозы

Свойства многоатомных спиртов - взаимодействие с Сu(OH) 2 :

• без нагревания образуется раствор ярко-синего цвета
• с нагреванием образуется осадок морковно – красного цвета

Химические свойства глюкозы

Свойства альдегидов :

a) окисление аммиачным раствором

оксида серебра при нагревании

(реакция серебряного зеркала)

b) присоединение водорода

(реакция восстановления)

Химические свойства глюкозы

Брожение глюкозы

под действием ферментов :

спиртовое С 6 Н 12 О 6  2С 2 Н 5 ОН+2СО 2 

молочнокислое С 6 Н 12 О 6  2СН 3 СНСООН

|

ОН

маслянокислое

С 6 Н 12 О 6  С 3 Н 7 СООН+2Н 2  +2СО 2 

Химические свойства глюкозы

Полное окисление в организме:

С 6 Н 12 О 6 + 6О 2  6СО 2 +6Н 2 О+Q

(первичное топливо для клеток)

Сахароза – дисахарид ,

так как состоит из двух остатков моносахаридов – глюкозы и фруктозы

Самостоятельная работа учащихся по маршруту .

1. Молекулярная формула сахарозы

2. Нахождение в природе. Из чего получают сахарозу?

3. Наличие каких функциональных групп в молекуле сахарозы можно предположить, исходя из ее состава?

4. Сделайте вывод о важнейшем химическом свойстве сахарозы. Напишите уравнение реакции.

Свойства сахарозы

Сахароза – многоатомный спирт :

+ Сu(OH) 2  синий раствор;

 нет изменений  не альдегид .

Основное свойство – гидролиз : С 12 Н 22 О 11 + Н 2 О  С 6 Н 12 О 6 + С 6 Н 12 О 6

глюкоза фруктоза

( инвертный сахар)

ť

n кр. 20% - линейная Растворимость Остаток от Только линейная 80% -разветвленная М цел. М кр. α - глюкозы Остаток от в воде Не растворим, β – глюкозы в горячей воде набухает,образуя клейстер Не растворима " width="640"

Полисахариды (С 6 Н 10 О 5 ) n природные полимеры

Состав

Крахмал

Целлюлоза (клетчатка)

n кр. n цел.,

Структура молекул

Структурное звено

М кр.

n цел. n кр.

20% - линейная

Растворимость

Остаток от

Только линейная

80% -разветвленная

М цел. М кр.

α - глюкозы

Остаток от

в воде

Не растворим,

β – глюкозы

в горячей воде набухает,образуя клейстер

Не растворима

Структурные формулы крахмала и целлюлозы

                                                                                       

                                                   

Химические свойства полисахаридов

ť

• Гидролиз : (С 6 Н 10 О 5 )n + nН 2 О  nС 6 Н 12 О 6

глюкоза

Н 2 SO 4

Крахмал

Целлюлоза

- качественная реакция: с I 2 синее окрашивание

• Горение
• Разложение без доступа воздуха
• Образование сложных эфиров

применение

углеводов

Обобщение. Подготовка к зачету по теме «УГЛЕВОДЫ»

• Почему углеводы получили такое название?

Всегда ли оно верно? Докажите!

2. Как еще называют этот класс соединений? Почему?

• Приведите классификацию углеводов с примерами.

По какому принципу они подразделяются?

• К каким ранее изученным классам органических соединений можно отнести глюкозу? Можно ли это доказать практически? Какие еще моносахариды имеют такие же функциональные группы?
• Имеет ли глюкоза изомеры? Что вы о них знаете?
• Каково строение молекул кристаллической глюкозы? Что происходит с ними при растворении в воде?
• Могут ли все формы глюкозы реагировать с гидроксидом меди (II)? А при нагревании?
• Как доказать, что спелое яблоко содержит глюкозу?

• Какое общее свойство есть у сахарозы и крахмала? Как это можно подтвердить в лабораторных условиях?
• В каком природном «веществе» одновременно встречается фруктоза и глюкоза? А как дома можно получить эту смесь?
• Почему подмороженный картофель имеет сладкий вкус?
• Сок зеленого яблока дает реакцию с иодом, а спелого- реакцию «серебряного зеркала», как это можно объяснить?

• Из чего и где в природе получается крахмал? Можно ли его получить синтетически?
• Какой еще полисахарид (кроме крахмала) вы знаете?
• Что общего он имеет с крахмалом? Чем отличается и почему?
• В чем отличия в применении крахмала и целлюлозы? И почему?

• Какой еще природный полимер вы знаете? В чем его отличие от полисахаридов? С чем это связано?
• Помимо углеводов, какие еще органические вещества применяют в пищу? Что целесообразнее применять? Почему?
• Какое общее свойство есть у ди- и полисахаридов с жирами? Как оно реализуется в нашем организме?

21. Как получают сахарозу в промышленности?

22. Какие волокна получают из целлюлозы?

Разгрузка сахарной свеклы

Уборка сахарного тростника

-вискоза

-ацетатный шелк

СОДЕРЖАНИЕ ПОЛИСАХАРИДОВ В РАСТИТЕЛЬНОМ МИРЕ

ЦЕЛЛЮЛОЗА-КЛЕТЧАТКА Главная составная часть оболочек растительных клеток - «скелет», придающий им прочность и эластичность.

КРАХМАЛ

рис –80%

хлопок –98%

конопля, лен –80%

кукуруза –60%

древесина –50%

картофель –20%

Хитин

Хитин – главный скелетный полисахарид беспозвоночных и компонент клеточной стенки грибов и некоторых зеленых водорослей.

В кутикуле членистоногих образует комплексы с белками, пигментами, солями кальция.

Длинные параллельные цепи хитина также, как и цепи целлюлозы, собраны в пучки. По своей структуре хитин очень близок к целлюлозе, за одним исключением: при втором атоме углерода гидроксильная группа ОН заменена группой NН – СО – СН 3.

Получают хитин обработкой исходного материала ( обычно панцирей ракообразных) кислотами, щелочами или окислителями. Молекулярная масса выделенного хитина 151 –200 тыс. При обработке хитина щелочами в жестких условиях происходит N- дезацетилирование с образованием хитозана (растворимого в кислотах), который применяется в производстве бумаги и для удаления примесей из водных растворов.

целлюлоза

хитин