La proprietoj de karbonhidratoj. La funkcioj kaj ecoj de karbonhidratoj: tablo

En sovaĝa vivo estas komuna, multaj substancoj, la graveco de kiuj apenaŭ povas esti sobreestimada. Ekzemple, ĉi tiuj inkluzivas karbonhidratoj. Ili estas ekstreme gravaj kiel fonto de energio por bestoj kaj homoj, kaj iuj propraĵoj de karbonhidratoj ilin nemalhaveblan kruda materialo por la industrio.

Kio estas?

Ĉi ĉiuj substancoj strukturo kiu povas esti priskribita per la formulo Cn _(H2O) m. Estas de granda biologia graveco, ludas gravan rolon en la vivoj de multaj vivantaj estaĵoj.

La nomo de ĉi tiu grupo de sciencistoj venis supre post la komenca analizo de la substancoj estas farita ke ĝi enhavas. Tiam oni trovis, ke ilia ĉefaj komponantoj estas karbono kaj akvo. Poste oni trovis, ke la titolo jam montriĝis ekstreme preciza, ĉar la ecoj de carbohidrato tia, ke la rilatumo de hidrogeno kaj oksigeno atomoj en ĝi estas tute identa al tiu en akvo. Simple dirite, ekzistas unu oksigeno, du hidrogeno atomoj. La unua fojo la rusa versio de la nomo estis proponita en 1844 fare de profesoro K. Schmidt.

kelkaj aldoni-ons

Se iom ŝanĝi la supre formulo, prononcante «n» de la krampoj, la esprimo estos iom malsama: Vidu (H ₂ Aŭ) n. Eble, ĝi ne povus esti pli bone reflektas la esenco de "karbo - akvo" nomo.

Ĝis nun, sciencistoj firme establis ke ekzistas kelkaj substancoj kiuj havas proprietojn de karbonhidratoj, sed ne tute respondas al la formulo priskribita de ni. Kaj ĉar en fremda literaturo oni ofte povas trovi la vorton "glycidyl", kiu estas sinonimo de moderna, 1844, kiu estis ne tute preciza.

simpla klasifiko

La tuta grandega klaso de materialoj povas esti dividitaj en du grupoj: simplaj kaj kompleksaj glycidyl. Kiuj estas la ecoj de karbonhidratoj, kiuj okazas en ili? Efektive, ili ankaŭ ne estas tre komplika:

• Simpla substancoj estas tiuj de la grupo kiuj ne emas sekvi hidrolizo kun konsekvenca formado de aliaj karbonhidratoj. La ĉefa diferenco estas, ke la nombro de atomoj de oksigeno en ilia strukturo ankoraŭ simila kvanto de atomoj de karbono. Ili nomis monosakaridoj.
• Laŭe, la difino de "kompleksa" inkluzivas ĉiuj tiuj glycidyl kiu malkomponi per hidrolizo formi pluralidad de simplaj karbonhidratoj. Kompreneble, ili havas la proporcio de oksigeno atomoj kaj karbono diversmaniere. Ili nomiĝas Disakarido. Tre gravan rolon en la naturo de ludo estas kompleksaj karbonhidratoj, listo de kiu ni parte ĉeestas en la artikolo.

Krome, ekzistas alia klasifiko, en kiu la carbohidratos estas dividitaj en tri tipoj. Ĉi tie ili estas:

• Monosakaridoj.
• Oligosaccharides.
• Polisakaridojn.

La sekva tabulo karbonhidratoj certe helpi vin trakti iliajn gravajn diferencojn.

mono- (Molekulo 1)	oligo (<10 molekuloj)	poly- (> 10 molekuloj)
Aldozo, ketose	Tio simple ne inkludas disakaridojn trisaccharides, kaj tiel plu. D.	Ekzistas du tipoj: Gomopolisaharidy. Heteropolysaccharides. De la nomo vi povas kompreni, ke la interna molekula strukturo de ĉi tiuj du specioj estas tre malsamaj

Kompreneble, ni havas mallongan tablo de karbonhidratoj estis montrita, sed ĝia amplekso estas simple neebla por persvadi ĉiujn specifaj trajtoj, kiuj estas propraj al iuj membroj de ĉi tiu larĝa klaso. Do ni analizas la ĉefajn grupojn ĉiu aparte ellabori sur iuj el la propraĵoj de la individuo, la plej ofta substancoj. Do, kio estas karbonhidratoj klasoj?

monosakaridoj

Memoru, ke ĉiu el ili apartenas al la kategorio de la solidaj, facile povis pasi en la kristala stato. Ili estas ege higroscópicos, bone solveblaj en akvo por formi siropo. Elektu ilin en la formo de kristaloj, estas tre malfacila. Iliaj solvoj havas neŭtralan reago, ofte sweetish gusto. Gusto intenso estas malsama: ekzemple, fruktozo proksimume 3-3.5 fojojn pli dolĉa plej oftaj glukozo.

Sur la strukturan formon

Ĉiuj de ĉi tiuj substancoj - komponaĵo de bifunctional strukturo, la kunmetaĵo de kiu nepre inkluzivas la karbona skeleto, oni carbonilo grupo kaj pluraj hidroksila. Se la rolo de la carbonilo grupo agas aldehido grupo, substanco nomita Aldozo. Laŭe, okaze de cetona "vosto" estas nomataj ketose.

Ekde la naturo de ĉi tiuj substancoj estas ege komunaj, ili povas trovi ambaŭ en sia libera stato, kaj en la formo de anhydrite formoj. Ĝenerale, preskaŭ ĉiuj kompleksaj karbonhidratoj en diversaj gradoj, estas anhídridos de simplaj sukeroj, kiuj estas tute simple akiris per forpreno kelkaj (aŭ oni) de akvo molekuloj (la prefikso "eo" - neniu).

Glukozo estas la plej tipa reprezentanto

La formulo de la plej tipa reprezentanto de la grupo - C ₆ H ₁₂ O _6. Tre ofte ekzistas tiuj karbonhidratoj en planto ĉeloj. Ĝi havas ne nur vastan, sed ankaŭ tre grava por la korpo, ĉar ĝi estas la ĉefa fonto de energio por li (parolante pri la bestoj kaj la homo, kompreneble). Principe, ĉi tiuj estas la ĝeneralaj propraĵoj de la proteinoj, karbonhidratoj kaj grasoj por ĉiuj vivantaj organismoj. Ĝi ankaŭ estas vaste uzita en medicino, veterinara medicino, industrio (inkluzive de nutraĵo).

fizikaj ecoj

Kiuj estas la ĝeneralaj fizikaj ecoj de karbonhidratoj en ĉi tiu grupo? Apero - blankaj fajnaj kristaloj, sweetish guston, facile solvebla en akvo. Solvebleco pliiĝas draste se recalentamiento solvo: tiamaniere la glukozo siropo.

Mallonga informo en la kemia strukturo

Se vi rigardas lineara formulo, la kunmetaĵo de tiu carbohidrato estas klare videbla unu aldehido kvin hidroksila grupoj. Kiam la substanco estas en la kristalaj stato, lia molekuloj povas esti en unu el du eblaj formoj (α- aŭ β-glukozo). La fakto ke la hidroksila grupo estas kuplita al kvina karbonatomo, povas esti reagis kun carbonilo duonon.

La prevalencia en naturo

Ekde ŝia tre multe en vinbero suko, glukozo estas ofte nomata kiel "vinbero sukero". Sub tiu nomo estas ankoraŭ konata niaj prapatroj. Tamen, eblas trovi en ajna alia dolĉa fruktoj aŭ legomoj, en la mola ŝtofoj de la planto. En la besta mondo, lia prevalencia estas ne pli malalta: ĉirkaŭ 0,1% de nia sango - ĉi tiu estas glukozo. Krome, Vi povas trovi ĉi tiujn karbonhidratoj en la ĉelo preskaŭ ajna interna organo. Sed precipe multan ilin en la hepato, ĉar tio estas kie prilaborado efektivigas glukozo en glucógeno.

Ĝi (kiel ni jam diris) estas valora fonto de energio por niaj korpo, estas parto de preskaŭ ĉiuj kompleksaj karbonhidratoj. Kaj ankaŭ aliaj simplaj karbonhidratoj, en naturo ĝi okazas post fotosintezo reago kiu okazas ekskluzive en la ĉeloj de planto organismoj:

6SO ₂ + 6H ₂ O klorofilo C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6D ₂ - Q

Plantoj tiel plenumi nekredeble grava por la funkcio de la biosfera, amasigante energio, kiu akiras ilin de la suno. Koncerne al industriaj kondiĉoj, vinbero sukero ekde antikvaj tempoj akiris de amelo hidrolizo produktante gxi kaj enhavis reago katalizilo estas koncentrita sulfata acido:

(C ₆ H ₁₀ O ₅₎ n + NH ₂ O H ₂ SO _4, t NC ₆ H ₁₂ O ₆

kemiaj ecoj

Kiuj estas la kemiaj trajtoj de karbonhidratoj de ĉi tiu tipo? Ĝi havas ĉiuj la samajn funkciojn kiuj estas propraj al pure alkoholoj kaj aldehídos. Krome, tie havas iun specifan trajtoj. Unua sintezo de simplaj karbonhidratoj (inkluzive glukozo) estis produktitaj de la plej talenta kemiisto A. M. Butlerovym en 1861 jaro, kaj kiel krudmaterialo ĝi estas uzata formaldehido, dividante ĝin en la ĉeesto de kalcio hidroksido. Jen la formulo de ĉi tiu procezo:

6NSON -------> S6N ₁₂ O ₆

Kaj nun rigardu iuj el la propraĵoj de la aliaj du membroj de la grupo, la natura signifo de kiu estas ne malpli granda kaj ilia studo biologio. Karbonhidratoj tiuj specioj ludas tre gravan rolon en nia ĉiutaga vivo.

fruktozo

La formulo de ĉi tiu izomero de glukozo - Sep _12, ho _v. Kiel la "prapatro" povas ekzisti en lineara kaj cikla formo. Venas en ĉiuj reagoj kiuj estas karakterizaj de la polyhydric alkoholoj, sed, tiel diferencante de glukozo, ĝi ne reagas kun amoniacal solvo de rusto de arĝento.

ribosa

Ekstreme alta intereso ribosa kaj desoksiribozoj. Se vi memoras iom biologio programo, kaj scias tre bone, ke tiuj karbonhidratoj en la korpo estas parto de DNA kaj RNA, sen kiuj la ekzisto de vivo sur ĉi tiu planedo eblas. La nomo "desoksiribozoj" signifas ke lia molekulo almenaŭ unu atomo de oksigeno (kompare al ĝia normala ribosa). Estante simila en tiu rilato al glukozo, povas ankaŭ havi lineara kaj cikla strukturo.

disakaridoj

Principe, ĉi tiuj substancoj en siaj strukturo kaj funkcioj grandparte ripetis antaŭa klaso, sed ĉar ĝi ne havas sentita por logxi sur tio pli detale. Kiuj estas la kemiaj trajtoj de karbonhidratoj en ĉi tiu grupo? La plej gravaj reprezentantoj de la familio estas: sakarozo, maltozo kaj laktozo. Ĉiuj ili povas esti priskribita per la formulo C ₁₂ H ₂₂ O _11, kiel estas la izomeroj, sed tio ne neas la vasta diferencoj en ilia strukturo. Do kio estas tipa kompleksaj karbonhidratoj, listo kaj priskribo de kion vi povas vidi sube?

sakarozo

Lia molekulo konsistas el du cikloj tuj: unu estas ses-membered (α-glukozo restaĵo) kaj la alia - kvin membered (β-fruktozo restaĵo). Ĝi konektas tutan ĉi konstruo de glycoside hidroksila glukozo.

Preparado kaj tuta valoro

Laŭ la konservita historiajn datumojn, eĉ por tri jarcentoj antaŭ Kristo sukero el sukerkano lernis kiel iri en Antikva Barato. Nur meze de la 19-a jarcento evidentiĝis, ke multe pli da sakarozo malpli por ĉi tiu penado povas ĉerpi de sukerbetoj. En kelkaj varioj ĝi enhavas ĝis 22% de la carbohidratos, dum la vergo enhavo povas esti ene 26%, sed tio eblas nur sub idealaj kresko kondiĉoj kaj favoraj klimato.

Ni jam diris, ke karbonhidratoj estas facile solvebla en akvo. Ĝi estas bazita sur tiu principo akiri sakarozo kiam uzata por ĉi tiu celo aparatoj, difusores. Eblaj malpuraĵoj precipitar, la solvo estis filtrita tra filtriloj kiuj inkluzivas kalko. Forigi el la rezultanta solvaĵo de kalcio hidroksido, estas pasita convencional karbona dioksido. La precipitado estas filtrita, kaj la siropo estas forvaporiĝis en specialaj fornoj, liveranta jam familiara sukero.

laktozo

Ĉi carbohidrato estas liberigita en industria medio de ordinara lakto, en kiu enhavis en eksceso grasoj kaj karbonhidratoj. Ĝi enhavas substancojn kiuj sufiĉe multe: ekzemple, bovino lakto enhavas ĉirkaŭ 4-5.5% de la laktozo en la lakto de virinoj kaj lia volumo frakcio atingas 5,5-8,4%.

Ĉiu molekulo de glycidol konsistas restaĵoj 3 kaj galaktozo-glukozo pyranose formo, kiuj formas rilaton de la unua kaj la kvara atomo de karbono.

Kontraste kun aliaj sukeroj en laktozo havas unu escepta proprieto. Ĝi temas pri la kompleta foresto de akvo absorción, tiel ke eĉ en humida medio kiun la glicina ne akvumi. Ĉi tiu propraĵo estas vaste uzita en la farmacia industrio: se parto de la drogo en pulvora formo parto de konvencia sakarozo estas necese aldoni laktozo. Ĝi estas absolute natura kaj sendanĝera por la homa korpo, malkiel multaj artefaritaj aldonaĵoj kiuj malhelpas caking kaj malseka. Kiuj estas la funkcioj kaj ecoj de karbonhidratoj de ĉi tiu tipo?

Biologia laktozo ekstreme granda graveco, pro tio laktozo estas la plej grava nutricional komponanto de lakto bestoj kaj homoj. Koncerne maltozo, liaj proprietoj estas iom malsamaj.

maltozo

Estas intera produkto kiu akiras hidrolizo de amelo. La nomo "maltozo" ŝuldiĝis al la fakto ke, en multaj sub la influo de malto (malto de Latin - maltum). Estas disvastigata ne nur en plantoj sed ankaŭ en bestoj. En grandaj kvantoj, produktitaj en la tracto digestivo de la remaĉuloj.

La kemia strukturo kaj trajtoj

Ĉi carbohidrato molekulo konsistas el du α-glukozo unuoj en la pyranose formo, kiu estas interkonektitaj de la unua kaj kvara karbonatomoj. En aspekto estas senkolora, blanka kristaloj. La gusto - sweetish, bone solvebla en akvo.

polisakaridojn

Oni devas memori ke ĉiuj polisakaridojn eblas konsiderita de la vidpunkto ke ili estas la produktoj de condensación de la monosakaridoj. Ilia ĝenerala kemia formulo - (C _b H ₁₀ O ₅₎ n. En ĉi tiu artikolo ni pritraktos la amelo kiel estas la plej tipa reprezentanto de la familio.

amelo

Ĝi formis rezulte de la fotosintezo, en grandaj kvantoj deponita en la radikoj kaj semoj de planto organismoj. Kiuj estas la fizikaj proprietoj de la hidratos de karbono de ĉi tiu tipo? En aspekto estas blanka pulvoro kun malbone prononcita cristalinidad, nesolvebla en malvarma akvo. La varma likvaĵo formas koloida strukturo (pasto, ĵeleo). En la tracto digestivo de animaloj, estas multaj enzimoj kiuj kontribuas al ĝia hidrolizar al glukozo.

Estas la plej abunda natura polimero, kiu estas formita de pluralidad de a-glukozo restaĵoj. En naturo, samtempe estas du formoj: Amilozo kaj amshopektin. Amilozo, estante lineara polimero povas esti solvita en akvo. La molekulo konsistas alfa-glukozo restaĵoj kiuj estas ligitaj per la unua kaj la kvara atomo de karbono.

Ĝi devas memori ke ĉi tiu amelo estas unua videbla produkto de la fotosintezo en plantoj. En tritiko kaj aliaj cerealoj ĝi enhavas ĝis 60-80%, dum en terpomoj - nur 15-20%. Parenteze parolante, signifi amelo cerealoj sub la mikroskopo povas precize determini la speciojn de plantoj, ĉar ili estas malsamaj.

Se carbohidrato estas rapide varmigita, ĝi estas grandega molekulo estos rapide degradas al pli malgrandaj polisakaridojn kiuj estas konataj kiel dextrins. Ili kun amelo sole ĝenerala kemia formulo (C ₆ H ₁₂ O ₅₎ x, sed estas diferenco en la valoro de la variablo "x" estas malpli ol la valoro «n» en la amelo.

Fine ni prezentu tablo, kiu reflektas ne nur la ĉefaj klasoj de karbonhidratoj, sed ankaŭ liaj proprietoj.

La ĉefa grupoj	Trajtoj de molekula strukturo	Distinctive ecoj de karbonhidratoj
monosakaridoj	Ili diferencas en la numero de atomoj de karbono: Triozo (C 3) Tetroses (C4) Pentozoj (C5) Heksozo (C6)	Senkolora aŭ blanka kristaloj, perfekte solvebla en akvo, dolĉa gusto
oligosaccharides	La kompleksa strukturo. Depende de la specio, kiu enhavas 2-10 restaĵoj de simplaj sukeroj	La apero de la samaj, iom malpli solvebla en akvo, malpli dolĉan guston
polisakaridojn	Ili konsistas el tre granda nombro de monosakarido restaĵoj	Blanka pulvoro, kristala strukturo estas malforta, ne solvas en akvo, sed havas en ĝi kapablon ŝvelis. La gusto-neŭtrala

Tion la funkcioj kaj ecoj de la ĉefaj klasoj de karbonhidratoj.