Углеводы
презентация к уроку (химия, 10 класс) по теме

Углеводы.Моносахариды Презентация Поспеловой С.В. 2009 год
www.themegallery.com
Company Logo
Общие представления об углеводах
Историческая справка:тростниковый сахар был известен людям достаточно давно. Родиной сахарного тростника считается Индия. В соке этого растения содержится углеводород сахароза, который мы называем сахаром; «главной сладостью» в европейских государствах с давних времен был мед и продукты на его основе. В составе меда обнаружен углевод, названный плодовым сахаром, теперь химики называют его фруктозой;из сладких плодов и ягод был выделен виноградный сахар, названный в последствии глюкозой; из молока млекопитающих еще в XVII в. Был получен молочный сахар (лактоза); в прорастающих зернах ячменя (солод) содержится мальтоза…
1
2
Историческая справка Термин «углеводы» предложил в 1844 году Карл Шмидт.В 1811 году Константин Готлиб Сигизмунд получил глюкозу гидролизом крахмала.В 1953 году французский химик Лемье синтезировал сахарозу. www.themegallery.com
Company Logo
К середине XIX века химикам было известно около десятка веществ, обладающих схожими с сахарозой свойствами
Крахмал и целлюлоза
Лактоза (молочный сахар)
Сахароза (тростниковый сахар)
Фруктоза (фруктовый сахар)
Глюкоза (виноградный сахар)
УГЛЕВОДЫ
3
www.themegallery.com
Company Logo
Классификация углеводов
УглеводыСn(H2O)m
моносахариды
Нельзя превратить гидролизом в более простое соединение
олигосахариды
Содержит несколько остатков моносахаридов и образует их при гидролизе
полисахариды
Природные полимеры, состоящие из нес-кольких сотен остатков моносахаридов
4
7
Моносахариды глюкоза фруктоза 8
Дисахариды сахарозалактоза 10
Полисахариды крахмалцеллюлоза www.themegallery.com
Company Logo
Классификация моносахаридов
Альдозы
Кетозы
Тетрозы
По природе карбонильной группы в моносахариде
По числу углеродных атомов в моносахариде
Моносахариды
Пентозы
Text
Гексозы
5
www.themegallery.com
Company Logo
По отношению к окислителям
Углеводы
Восстанавливающие – углеводы, способные вступать в реакцию с реактивом Толсена (реакция «серебряного зеркала»)
Невостанавливающие – углеводы не способные вступать в реакцию с реактивом Толсена
6
Глюкоза Молекулярная формула – C6H12O6Структурная формула:Глюкоза – это альдегидоспирт. 11
Превращение цепной формы глюкозы в циклическую www.themegallery.com
Company Logo
Окисление азотной кислотойHOCH2(CHOH)4COOH + 2HNO3 → HOOC(CHOH)4COOH + 2NO↑ + 2H2O
Реакция окисленияНОСН2(СНОН)4СНО + Ag2O/аммиачн.р-р, t → HOCH2(CHOH)4COOH + 2 Ag↓НОСН2(СНОН)4СНО + 2Cu(OH)2 → HOCH2(CHOH)4COOH + Cu2O↓ + 2H2OОпыт 1, Опыт 2
Реакция восстановленияHOCH2(CHOH)4CHO + 2[H] → HOCH2(CHOH)4CH2OH
Химические свойства глюкозы – реакции по альдегидной группе
1
2
3
12
www.themegallery.com
Company Logo
Химические свойства глюкозы – реакции гидроксильных групп
Образование простых эфиров:
Образование сложных эфиров
Образование алкоголятов
Опыт
13
www.themegallery.com
Company Logo
Специфические свойства глюкозы
3
Маслянокислое брожениеC6H12O6 → C3H7COOH + 2CO2↑ + 2H2↑
2
Молочнокислое брожениеC6H12O6 → 2CH3CH(OH)COOH
1
Спиртовое брожениеC6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2↑
14
16
Представители пентоз Рибоза — моносахарид из группы пентоз с эмпирической формулой С5Н10О5, входит в состав рибонуклеиновой кислоты, аденозина, нуклеотидов и других биологических важных веществ. Открыта в 1905 году. Рибоза является компонентом РНК и используется при генетической транскрипции. Также рибоза является компонентом АТФ и некоторых других веществ, участвующих в метаболизме. 17
Строение моносахаридов Дезоксирибо́за — C5H10O4 — углевод, альдопентоза: моносахарид, содержащий пять атомов углерода и альдегидную группу в линейной структуре. Это дезоксисахар — производное рибозы, где гидроксильная группа у второго атома углерода замещена водородом с потерей атома кислорода (дезокси — отсутствие атома кислорода). Дезоксирибоза является компонентом ДНК. Химическая формула была открыта в 1929 году Фибусом Ливеном. Галактоза — C6H12O6 — один из простых сахаров. Отличается от глюкозы пространственным расположением водородной и гидроксильной групп у 4-го углеродного атома. Содержится в животных и растительных организмах, в том числе в некоторых микроорганизмах. Входит в состав молочного сахара.

Углеводы.Дисахариды и полисахариды.ПрезентацияПоспеловой С.В. 2009 год

Дисахариды
сахароза
лактоза
Мальтоза
18
www.themegallery.com
Company Logo
Сахароза – белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, имеет сладкий вкус.
Невосстанавливающий дисахарид (не дает реакции «серебряного зеркала»).Сохраняются свойства многоатомных спиртов: она образует р-римые в воде сахараты с гидроксидами металловПри нагревании или под действием фермента инвертазы гидролизуется с образование глюкозы и фруктозы.
Сахароза
Строение
Физическиесвойства
Химические свойства
19
www.themegallery.com
Company Logo
Лактоза
Химические свойства
Нахождение в природе
Лактоза входит в состав молока (3-8%). В промышленном масштабе ее получают как побочный продукт при производстве сыра.Лактоза имеет гораздо менее сладкий вкус, чем сахароза.
Строение
20
Восстанавливающий дисахарид:C12H22O11 + Ag2O → C12H22O12 +2Ag↓C12H22O11 + Cu(OH)2 → C12H22O12 + Cu2O↓ + 2H2OКислотный или ферментативный гидролиз приводит к образованию D-галактозы и D-глюкозыС12H22O11 → C6H12O6 + C6H12O6

Мальтоза
Строение
Нахожде-ние
Химическ. св-ва
Примене-ние
Содержится в прорастающих зернах ячменя, может быть получена при частичном гидролизе крахмала в присутствии фермента диастазы.
Восстанавлива-ющий дисахарид, при окислении превращается в мальтобионовую кислоту.При гидролизе дает глюкозу.Дает р-римые в воде комплексы с гидраксидами металлов.
Практическое применение находит в микробиологии как компонент питательных сред.
21
www.themegallery.com
Company Logo
Полисахариды
Крахмал(С5Н10О5)nСостоит из остатков α-глюкозы
Целлюлоза(С5Н10О5)nСостоит из остатков β-глюкозы
22
www.themegallery.com
Company Logo
Крахмал
АмилозаДоля амилозы в картофель-ном, кукурузном, пшеничном крахмале 19—24%, в рисовом — 17%, в яблочном —100%
АмилопектинДоля амилопектина в картофельном, кукурузном, рисовом крахмале — 76—81%.
23
24
Физические свойства крахмала Безвкусный, аморфный порошок белого цвета, нерастворимый в холодной воде; в горячей воде набухает (растворяется), образуя коллоидный раствор - клейстер. Под микроскопом видно, что это зернистый порошок; при сжатии порошка крахмала в руке он издаёт характерный "хруст", вызванный трением частиц. 25
Химические свойства крахмала Крахмал, в отличие от глюкозы, не даёт реакции серебряного зеркала. Подобно сахарозе, не восстанавливает гидроксид меди (II). С раствором йода даёт синюю окраску.При действии ферментов или нагревании с кислотами подвергается гидролизу. (C6H10O5)n + nH2O—H2SO4→ nC6H12O6. 26
Целлюлоза Чистая целлюлоза – твердое белое вещество, имеющее волокнистую структуру.Нерастворима в воде и органических растворите-лях, но хорошо растворяется в аммиачном растворе гидроксида меди (II).Целлюлоза горит, а при нагревании без доступа воздуха дегидратируется с образованием водяных паров и углерода (древесный уголь)Не имеет сладкого вкуса. 27
Химические свойства целлюлозы Взаимодействует с металлами2. Образует сложные эфиры с азотной кислотой 28
Химические свойства целлюлозы 3. Гидролизуется с трудом при длительном кипячении в водных растворах сильных кислот с образованием глюкозы www.themegallery.com
Company Logo
Значение углеводов
Углеводы –один из источников энергии в организме: ди- и полисахариды гидролизуются до глюкозы, которая непрерывно окисляется в каждой клетке организма с выделением энергии; Углеводы – входят в состав клеток и тканей организма, принимают участие в обмене веществ;Клетчатка – необходимый «балластный» компонент пищи, она играет роль в регуляции деятельности кишечника, защищает его от механического и химического раздражения, связывает и выводит из организма вредные вещества и продукты распада;При недостаточном поступлении углеводов с пищей ухудшается процесс пищеварения; При избыточном потреблении углеводов происходит усиленное образование жира, снижается сопротивляемость организма, развивается сахарный диабет.
29
Спасибо за внимание!