Sukrosa, sifat, penyediaan dan penggunaannya

Contoh disakarida yang paling biasa di alam (oligosakarida) adalah sukrosa (bit atau gula tebu).

Peranan biologi sukrosa

Yang paling penting dalam pemakanan manusia adalah sukrosa, yang dalam jumlah besar memasuki tubuh dengan makanan. Seperti glukosa dan fruktosa, sukrosa, setelah pembelahan dalam usus, cepat diserap dari saluran gastrointestinal ke dalam darah dan mudah digunakan sebagai sumber tenaga..

Sumber makanan sukrosa yang paling penting adalah gula..

Struktur sukrosa

Formula molekul sukrosa C12N22TENTANGsebelas.

Sukrosa mempunyai struktur yang lebih kompleks daripada glukosa. Molekul sukrosa terdiri daripada sisa molekul glukosa dan fruktosa dalam bentuk sikliknya. Mereka saling terhubung kerana interaksi hidroksil semi-asetal dengan ikatan (1 → 2) -glikosida, iaitu, tidak ada hidroksil semi-asetal (glikosidik) bebas:

Sifat fizikal sukrosa dan berada di alam semula jadi

Sukrosa (gula biasa) adalah bahan kristal putih, lebih manis daripada glukosa, sangat larut dalam air.

Titik lebur sukrosa ialah 160 ° C. Apabila sukrosa lebur menguat, jisim telus amorf terbentuk - karamel.

Sukrosa adalah disakarida yang sangat biasa, terdapat dalam banyak buah, buah-buahan dan buah beri. Terutama banyak terdapat pada bit gula (16-21%) dan tebu (hingga 20%), yang digunakan untuk pengeluaran gula gula industri.

Kandungan sukrosa dalam gula adalah 99.5%. Gula sering disebut "pembawa kalori kosong", kerana gula adalah karbohidrat tulen dan tidak mengandungi nutrien lain, seperti, misalnya, vitamin, garam mineral.

Sifat kimia

Sukrosa dicirikan oleh tindak balas pada kumpulan hidroksil.

1. Tindak balas kualitatif dengan kuprum (II) hidroksida

Kehadiran kumpulan hidroksil dalam molekul sukrosa dengan mudah disahkan oleh tindak balas dengan hidroksida logam.

Ujian video "Bukti kehadiran kumpulan hidroksil dalam sukrosa"

Sekiranya larutan sukrosa ditambahkan ke tembaga (II) hidroksida, larutan gula tembaga berwarna biru terang terbentuk (tindak balas kualitatif alkohol polihidrat):

2. Tindak balas pengoksidaan

Disakarida pemulihan

Disakarida, dalam molekul-molekul yang mana hemiacetal (glikosidik) hidroksil (maltosa, laktosa) dipertahankan, sebahagiannya berubah dari larutan menjadi bentuk kitaran menjadi bentuk aldehid terbuka dan masuk ke dalam reaksi khusus aldehid: mereka bertindak balas dengan larutan ammonia perak oksida dan mengurangkan hidroksida tembaga (II) kepada oksida kuprum (I). Disakarida semacam itu disebut reduksi (mengurangkan Cu (OH)2 dan Ag2O).

Reaksi cermin perak

Disakarida tanpa pengurangan

Disakarida, dalam molekul yang tidak ada hidroksil semi-asetal (glikosidik) (sukrosa) dan yang tidak dapat berubah menjadi bentuk karbonil terbuka, disebut sebagai non-reduksi (jangan mengurangi Cu (OH)2 dan Ag2O).

Sukrosa, tidak seperti glukosa, bukan aldehid. Sukrosa, yang berada dalam larutan, tidak memasuki reaksi "cermin perak" dan apabila dipanaskan dengan tembaga hidroksida (II) tidak membentuk oksida tembaga merah (I), kerana tidak dapat berubah menjadi bentuk terbuka yang mengandungi kumpulan aldehid.

Pengalaman video "Kekurangan pemulihan sukrosa"

3. Tindak balas hidrolisis

Disakarida dicirikan oleh reaksi hidrolisis (dalam medium berasid atau di bawah tindakan enzim), akibatnya monosakarida terbentuk.

Sukrosa mampu menjalani hidrolisis (apabila dipanaskan di hadapan ion hidrogen). Dalam kes ini, molekul glukosa dan molekul fruktosa terbentuk dari satu molekul sukrosa:

Pengalaman video "Hidrolisis asid sukrosa"

Semasa hidrolisis, maltosa dan laktosa dipisahkan menjadi monosakarida kerana terputusnya ikatan di antara mereka (ikatan glikosidik):

Oleh itu, tindak balas hidrolisis disakarida adalah proses terbalik pembentukannya dari monosakarida.

Dalam organisma hidup, hidrolisis disakarida berlaku dengan penyertaan enzim.

Pengeluaran Sukrosa

Bit gula atau tebu diubah menjadi kerepek halus dan dimasukkan ke dalam diffuser (dandang besar) di mana air panas melancarkan sukrosa (gula).

Bersama sukrosa, komponen lain (pelbagai asid organik, protein, pewarna, dll) juga masuk ke dalam larutan berair. untuk memisahkan produk ini dari sukrosa, larutan tersebut dirawat dengan susu kapur (kalsium hidroksida). Akibatnya, garam larut yang hemat terbentuk yang mendapan. Bentuk sukrosa dengan kalsium hidroksida larut gula kalsium C12N22TENTANGsebelasCaO2H2TENTANG.

Untuk menguraikan gula kalsium dan meneutralkan kalsium hidroksida yang berlebihan, karbon monoksida (IV) disalurkan melalui larutan.

Kalsium karbonat yang diendapkan disaring, dan larutannya disejat dalam alat vakum. Semasa kristal gula terbentuk, ia dipisahkan dengan sentrifugasi. Penyelesaian yang tinggal - molase - mengandungi hingga 50% sukrosa. Ia digunakan untuk penghasilan asid sitrik..

Sukrosa yang dipulihkan disucikan dan berubah warna. Untuk melakukan ini, larut dalam air dan larutan yang dihasilkan disaring melalui karbon aktif. Kemudian larutan tersebut disejat semula dan dikristal.

Penggunaan sukrosa

Sukrosa terutama digunakan sebagai produk makanan bebas (gula), dan juga dalam pembuatan gula-gula, minuman beralkohol, sos. Ia digunakan dalam kepekatan tinggi sebagai pengawet. Madu buatan diperoleh daripadanya dengan hidrolisis..

Sukrosa digunakan dalam industri kimia. Dengan menggunakan fermentasi, etanol, butanol, gliserin, levulinik dan asid sitrik, dextran diperoleh darinya..

Dalam perubatan, sukrosa digunakan dalam pembuatan serbuk, ubat-ubatan, sirap, termasuk untuk bayi baru lahir (untuk memberi rasa manis atau pengawetan).

Sukrosa

Sukrosa adalah sebatian organik yang terbentuk oleh sisa dua monosakarida: glukosa dan fruktosa. Ia terdapat pada tanaman yang mengandung klorofil, tebu, bit, jagung.

Mari kita pertimbangkan dengan lebih terperinci apa itu.

Sifat kimia

Sukrosa terbentuk dengan melepaskan molekul air dari residu glikosid dari sakarida sederhana (di bawah pengaruh enzim).

Formula struktur sebatian ialah C12H22O11.

Disakarida larut dalam etanol, air, metanol, tidak larut dalam dietil eter. Pemanasan sebatian di atas titik lebur (160 darjah) membawa kepada karamelisasi lebur (penguraian dan pewarnaan). Menariknya, di bawah pencahayaan atau penyejukan yang kuat (dengan udara cair), bahan tersebut menunjukkan sifat-sifat fosforus.

Sukrosa tidak bertindak balas dengan larutan Benedict, Feling, Tollens dan tidak menunjukkan sifat keton dan aldehid. Walau bagaimanapun, ketika berinteraksi dengan hidroksida tembaga, karbohidrat "berkelakuan" seperti alkohol polihidrat, membentuk gula logam biru terang. Reaksi ini digunakan dalam industri makanan (kilang gula) untuk mengasingkan dan membersihkan bahan "manis" dari kekotoran.

Apabila larutan sukrosa berair dipanaskan dalam persekitaran berasid, dengan adanya enzim invertase atau asid kuat, sebatian tersebut dihidrolisiskan. Hasilnya adalah campuran glukosa dan fruktosa, yang disebut gula lengai. Hidrolisis disakarida disertai dengan perubahan tanda putaran larutan: dari positif ke negatif (penyongsangan).

Cecair yang dihasilkan digunakan untuk mempermanis makanan, memperoleh madu tiruan, mencegah penghabluran karbohidrat, membuat molase karamel, dan menghasilkan alkohol polihidrat..

Isomer utama sebatian organik dengan formula molekul yang serupa ialah maltosa dan laktosa.

Metabolisme

Tubuh mamalia, termasuk manusia, tidak disesuaikan untuk asimilasi sukrosa dalam bentuk tulennya. Oleh itu, apabila bahan memasuki rongga mulut, di bawah pengaruh air liur amilase, hidrolisis bermula.

Kitaran utama pencernaan sukrosa berlaku di usus kecil, di mana, dengan adanya enzim sukrosa, glukosa dan fruktosa dilepaskan. Selepas ini, monosakarida, dengan bantuan protein pembawa (translocases) yang diaktifkan oleh insulin, dihantar ke sel-sel saluran usus dengan difusi yang difasilitasi. Seiring dengan ini, glukosa menembusi selaput lendir organ melalui pengangkutan aktif (kerana kecerunan kepekatan ion natrium). Menariknya, mekanisme penghantarannya ke usus kecil bergantung pada kepekatan bahan dalam lumen. Dengan kandungan sebatian yang signifikan dalam organ, skema "pengangkutan" pertama "berfungsi", dan dengan kandungan kecil, yang kedua.

Monosakarida utama dari usus ke darah adalah glukosa. Setelah penyerapannya, separuh daripada karbohidrat sederhana diangkut melalui vena portal ke hati, dan selebihnya memasuki aliran darah melalui kapilari vila usus, di mana ia kemudian diekstrak oleh sel-sel organ dan tisu. Setelah penembusan, glukosa dipecah menjadi enam molekul karbon dioksida, akibatnya sejumlah besar molekul tenaga (ATP) dilepaskan. Sakarida yang tersisa diserap ke dalam usus dengan memudahkan penyebaran.

Faedah dan keperluan harian

Metabolisme sukrosa disertai dengan pembebasan asid trifosfat adenosin (ATP), yang merupakan "pembekal" tenaga utama kepada tubuh. Ia menyokong sel darah normal, aktiviti penting sel saraf dan serat otot. Sebagai tambahan, bahagian sakarida yang tidak dituntut digunakan oleh badan untuk membina struktur glikogen, lemak dan protein - karbon. Menariknya, pemecahan polisakarida yang disimpan memberikan kepekatan glukosa yang stabil dalam darah.

Memandangkan sukrosa adalah karbohidrat "kosong", dos harian tidak boleh melebihi sepersepuluh dari kilokalori yang dimakan.

Untuk menjaga kesihatan, pakar pemakanan mengesyorkan mengehadkan pengambilan gula-gula dengan norma selamat berikut setiap hari:

  • untuk bayi dari 1 hingga 3 tahun - 10 - 15 gram;
  • untuk kanak-kanak di bawah umur 6 tahun - 15 - 25 gram;
  • untuk orang dewasa 30 - 40 gram sehari.

Ingat, "norma" tidak hanya merujuk kepada sukrosa dalam bentuk murni, tetapi juga gula "tersembunyi" yang terdapat dalam minuman, sayur-sayuran, buah beri, buah-buahan, gula-gula, pastri. Oleh itu, lebih baik bagi kanak-kanak di bawah satu setengah tahun untuk mengecualikan produk dari diet.

Nilai tenaga 5 gram sukrosa (1 sudu teh) ialah 20 kilokalori.

Tanda-tanda kekurangan sebatian dalam badan:

  • keadaan kemurungan;
  • sikap tidak peduli;
  • mudah marah;
  • pening;
  • migrain;
  • keletihan cepat;
  • penurunan fungsi kognitif;
  • keguguran rambut;
  • keletihan saraf.

Keperluan untuk disakarida meningkat dengan:

  • aktiviti otak yang sengit (kerana perbelanjaan tenaga untuk mengekalkan laluan impuls di sepanjang akson gentian saraf - dendrit);
  • beban toksik pada badan (sukrosa melakukan fungsi penghalang, melindungi sel hati dengan asid glukuronik dan sulfurik berpasangan).

Ingat, meningkatkan kadar sukrosa harian adalah penting dengan sangat berhati-hati, kerana zat berlebihan dalam tubuh dipenuhi dengan gangguan fungsi pankreas, patologi organ kardiovaskular, dan kemunculan karies.

Bahaya sukrosa

Dalam proses hidrolisis sukrosa, selain glukosa dan fruktosa, radikal bebas terbentuk yang menyekat tindakan antibodi pelindung. Ion molekul "melumpuhkan" sistem imun manusia, akibatnya tubuh menjadi rentan terhadap pencerobohan "agen" asing. Fenomena ini mendasari ketidakseimbangan hormon dan perkembangan gangguan fungsi..

Kesan negatif sukrosa pada badan:

  • menyebabkan pelanggaran metabolisme mineral;
  • "Mengebom" alat insular pankreas, menyebabkan patologi organ (diabetes, prediabetes, sindrom metabolik);
  • mengurangkan aktiviti berfungsi enzim;
  • menggantikan tembaga, kromium dan vitamin B dari badan, meningkatkan risiko terkena sklerosis, trombosis, serangan jantung, dan patologi saluran darah;
  • mengurangkan ketahanan terhadap jangkitan;
  • mengasidkan badan, memprovokasi terjadinya asidosis;
  • mengganggu penyerapan kalsium dan magnesium di saluran pencernaan;
  • meningkatkan keasidan jus gastrik;
  • meningkatkan risiko kolitis ulseratif;
  • menguatkan kegemukan, perkembangan serangan parasit, kemunculan buasir, emfisema paru;
  • meningkatkan tahap adrenalin (pada kanak-kanak);
  • mencetuskan peningkatan ulser gastrik, ulser 12 - duodenum, radang usus buntu, serangan asma;
  • meningkatkan risiko iskemia jantung, osteoporosis;
  • memperkuatkan kejadian karies, penyakit periodontal;
  • menyebabkan rasa mengantuk (pada kanak-kanak);
  • meningkatkan tekanan sistolik;
  • menyebabkan sakit kepala (kerana pembentukan garam asid urik);
  • "Mencemarkan" badan, memprovokasi terjadinya alahan makanan;
  • melanggar struktur protein, dan kadang kala struktur genetik;
  • menyebabkan toksikosis pada wanita hamil;
  • mengubah molekul kolagen, memperkuatkan penampilan uban awal;
  • memburukkan keadaan fungsi kulit, rambut, kuku.

Sekiranya kepekatan sukrosa dalam darah lebih besar daripada yang diperlukan oleh tubuh, kelebihan glukosa diubah menjadi glikogen, yang disimpan di otot dan hati. Dalam kes ini, lebihan materi dalam organ memperkuat pembentukan "depot" dan membawa kepada transformasi polisakarida menjadi sebatian lemak.

Cara mengurangkan bahaya sukrosa?

Memandangkan sukrosa memperkuat sintesis hormon kegembiraan (serotonin), pengambilan makanan manis membawa kepada normalisasi keseimbangan psikoemosi seseorang.

Dalam kes ini, penting untuk mengetahui cara meneutralkan sifat berbahaya polisakarida.

  1. Gantikan gula putih dengan gula-gula semula jadi (buah kering, madu), sirap maple, stevia semula jadi.
  2. Kecualikan makanan tinggi glukosa dari menu harian anda (kek, gula-gula, kek, biskut, jus, minuman kedai, coklat putih).
  3. Pastikan produk yang dibeli tidak mengandungi gula putih, sirap pati.
  4. Gunakan antioksidan yang meneutralkan radikal bebas dan mencegah kerosakan kolagen oleh gula kompleks. Antioksidan semula jadi termasuk cranberry, blackberry, sauerkraut, buah sitrus, dan ramuan. Antara perencat siri vitamin, terdapat: beta - karotena, tokoferol, kalsium, L - asid askorbik, biflavanoid.
  5. Makan dua biji badam selepas makan manis (untuk mengurangkan kadar penyerapan sukrosa dalam darah).
  6. Minum satu setengah liter air bersih setiap hari.
  7. Bilas mulut anda selepas setiap kali makan.
  8. Masuk sukan. Aktiviti fizikal merangsang pembebasan hormon semula jadi kegembiraan, akibatnya mood meningkat dan keinginan untuk makanan manis menurun.

Untuk mengurangkan kesan buruk gula putih pada tubuh manusia, disarankan untuk memberi keutamaan kepada pemanis..

Bahan-bahan ini, bergantung kepada asalnya, dibahagikan kepada dua kumpulan:

  • semula jadi (stevia, xylitol, sorbitol, mannitol, eritritol);
  • tiruan (aspartam, sakarin, kalium acesulfame, siklamat).

Apabila memilih pemanis, lebih baik memberi keutamaan kepada kumpulan bahan pertama, kerana faedah kedua tidak difahami sepenuhnya. Dalam kes ini, penting untuk diingat bahawa penyalahgunaan alkohol gula (xylitol, mannitol, sorbitol) penuh dengan cirit-birit.

Mata air semula jadi

Sumber semula jadi sukrosa "tulen" adalah batang tebu, tanaman akar bit gula, jus kelapa, maple Kanada, birch.

Di samping itu, kuman benih sebilangan bijirin (jagung, gula sorgum, gandum) kaya dengan sebatian tersebut. Pertimbangkan makanan mana yang mengandung polisakarida "manis".

Jadual No. 1 "Sumber sukrosa"
Nama ProdukKandungan sukrosa setiap 100 gram bahan mentah makanan, gram
Gula putih (bit)99.9
Gula perang (tebu, maple)85
Sayang79.8
Kue roti halia, marmalade71 - 76
Kurma, pastel epal70
Prun, kismis (kismis)66
Persimmon65
Buah ara (kering)64
Anggur (muscat, kismis)61
Medlar60.5
Irga60
Jagung (manis, beku, putih)8.5
Mangga (segar)7
Pistachio (mentah)6.8
Tangerine, clementine, nanas (varietas manis)6
Aprikot, Gajus (Mentah)5.8
Kacang hijau (segar)5
Nektarin, pic, plum4.7
Tembikai4,5
Lobak (segar)3,5
Buah limau gedang3,5
Kacang3.3
Feijoa3
Pisang, kunyit (rempah)2,3
Epal, pir (varieti manis)2
Blackcurrant, strawberi1,2
Walnut, bawang (segar)1
Tomato0.7
Gooseberry, labu, kentang, ceri0.6
Raspberry0.5
Ceri0.3

Di samping itu, sejumlah kecil sukrosa (kurang dari 0,4 gram per 100 gram produk) terdapat di semua tanaman yang mengandungi klorofil (herba, beri, buah-buahan, sayur-sayuran).

Pengeluaran Sukrosa

Untuk mengekstrak karbohidrat ini pada skala industri, kaedah pendedahan fizikal dan mekanikal digunakan..

Pertimbangkan bagaimana sukrosa bit (gula putih) dibuat

  1. Bit gula halus digiling dalam alat pemotong bit mekanikal.
  2. Bahan mentah yang dicincang dimasukkan ke dalam penyebar, dan kemudian air panas disalurkan ke dalamnya. Hasilnya, sukrosa 90 - 95% dihapuskan dari bit..
  3. Larutan yang dihasilkan dirawat dengan susu kapur (untuk mengotorkan kotoran). Semasa tindak balas kalsium hidroksida dengan asid organik yang terkandung dalam larutan, garam kalsium yang kurang larut terbentuk, dan ketika berinteraksi dengan sukrosa, gula kalsium larut.
  4. Untuk memendapkan kalsium hidroksida, karbon dioksida disalurkan melalui larutan "manis".
  5. Selepas itu disaring, dan kemudian disejat dalam vakum - radas. Gula terpencil - mentah mempunyai warna kuning, kerana mengandungi zat pewarna.
  6. Untuk menghilangkan kekotoran, sukrosa dilarutkan kembali di dalam air, dan kemudian larutan tersebut disalurkan melalui karbon aktif.
  7. Campuran "suci" disejat semula dalam alat vakum. Hasilnya adalah gula halus (putih).
  8. Produk yang dihasilkan dikenakan penghabluran dengan sentrifugasi atau pemisahan "kepala gula" padat menjadi kepingan kecil.

Larutan coklat (molase), yang tinggal setelah pengekstrakan sukrosa, digunakan untuk menghasilkan asid sitrik.

Bidang permohonan

  1. Industri Makanan. Disakarida digunakan sebagai produk makanan bebas (gula), pengawet (dalam kepekatan tinggi), komponen produk kuliner, minuman beralkohol, sos. Di samping itu, madu tiruan diperoleh dari sukrosa..
  2. Biokimia. Polisakarida digunakan sebagai substrat dalam penyediaan (fermentasi) gliserol, etanol, butanol, dextran, levulinic dan asid sitrik.
  3. Farmakologi. Sukrosa (dari tebu) digunakan dalam pembuatan serbuk, ubat-ubatan, sirap, termasuk untuk bayi baru lahir (untuk memberi rasa manis atau pengawetan).

Sebagai tambahan, sukrosa yang digabungkan dengan asid lemak digunakan sebagai bahan pencuci bukan ionik (bahan yang meningkatkan kelarutan dalam media berair) dalam pertanian, kosmetologi, dan penciptaan detergen.

Kesimpulannya

Sukrosa adalah karbohidrat "manis" yang terbentuk dalam buah, batang dan biji tanaman semasa fotosintesis..

Setelah masuk ke dalam tubuh manusia, disakarida memecah menjadi glukosa dan fruktosa, membebaskan sejumlah besar sumber tenaga.

Pemimpin sukrosa - tebu, jus maple Kanada, bit gula.

Dalam jumlah sederhana (20 - 40 gram sehari), zat ini berguna untuk tubuh manusia, kerana ia mengaktifkan otak, membekalkan sel dengan tenaga, melindungi hati dari toksin. Walau bagaimanapun, penyalahgunaan sukrosa, terutama pada masa kanak-kanak, menyebabkan kemunculan gangguan fungsi, kegagalan hormon, kegemukan, kerosakan gigi, penyakit periodontal, keadaan prediabetik, serangan parasit. Oleh itu, sebelum mengambil produk, termasuk pengenalan gula-gula dalam susu formula, disarankan untuk menilai apa faedah dan mudaratnya.

Untuk mengurangkan kerosakan pada kesihatan, gula putih digantikan dengan stevia, gula tidak halus - mentah, madu, fruktosa (gula buah), buah kering.

Gula Kimia: Jisim Molar dan Formula

Kandungan artikel

  • Gula Kimia: Jisim Molar dan Formula
  • Cara membezakan glukosa dari fruktosa
  • Cara menentukan glukosa

Terdapat pelbagai jenis gula. Jenis paling mudah adalah monosakarida, yang merangkumi glukosa, fruktosa dan galaktosa. Gula meja atau gula pasir yang biasa digunakan dalam makanan adalah sukrosa disakarida. Disakarida lain adalah maltosa dan laktosa..

Jenis gula yang melibatkan rantai molekul panjang yang disebut oligosakarida.

Sebilangan besar sebatian jenis ini dinyatakan melalui formula CnH2nOn. (n adalah nombor yang boleh berbeza dari 3 hingga 7). Formula Glukosa - C6H12O6.

Beberapa monosakarida dapat membentuk ikatan dengan monosakarida lain, membentuk disakarida (sukrosa) dan polisakarida (pati). Apabila gula dimakan, enzim memecah ikatan ini dan gula dicerna. Selepas pencernaan dan penyerapan oleh darah dan tisu, monosakarida berubah menjadi glukosa, fruktosa dan galaktosa..

Pentos dan heksosa monosakarida membentuk struktur cincin.

Monosakarida asas

Monosakarida utama termasuk glukosa, fruktosa dan galaktosa. Mereka mempunyai lima kumpulan hidroksil (-OH) dan satu kumpulan karbonil (C = 0).

Glukosa, dekstrosa atau gula anggur terdapat dalam jus buah-buahan dan sayur-sayuran. Ia adalah produk utama fotosintesis. Glukosa dapat diperoleh dari pati dengan penambahan enzim atau dengan adanya asid.

Fruktosa atau gula buah terdapat dalam buah-buahan, beberapa tanaman akar, gula tebu dan madu. Ini adalah gula yang paling manis. Fruktosa adalah sebahagian daripada gula meja atau sukrosa.

Galaktosa tidak berlaku dalam bentuk tulennya. Tetapi ia adalah sebahagian daripada glukosa disakarida laktosa atau gula susu. Ia kurang manis daripada glukosa. Galaktosa adalah bahagian antigen yang terletak di permukaan saluran darah.

Disakarida

Sukrosa, maltosa dan laktosa adalah disakarida.

Formula kimia disakarida ialah C12H22O11. Mereka terbentuk kerana gabungan dua molekul monosakarida kecuali satu molekul air..

Sukrosa dijumpai secara semula jadi dalam batang gula tebu dan tanaman akar bit gula, beberapa tanaman, wortel. Molekul sukrosa adalah gabungan molekul fruktosa dan glukosa. Jisim molarnya ialah 342.3.

Maltosa terbentuk semasa penanaman tanaman tertentu, seperti barli. Molekul maltosa terbentuk kerana gabungan dua molekul glukosa. Gula ini kurang manis daripada glukosa, sukrosa dan fruktosa..

Laktosa terdapat dalam susu. Molekulnya adalah gabungan molekul galaktosa dan glukosa.

Cara mencari jisim molar molekul gula

Untuk mengira jisim molar molekul, anda perlu menambahkan jisim atom semua atom dalam molekul.

Jisim molar C12H22O11 = 12 (jisim C) + 22 (jisim H) + 11 (jisim O) = 12 (12.01) + 22 (1.008) + 11 (16) = 342.30

CHEMEGE.RU

Persiapan untuk peperiksaan dalam bidang kimia dan olimpiade

Karbohidrat

Karbohidrat (gula) - sebatian organik dengan struktur yang serupa, yang kebanyakannya dicerminkan dalam formula Cx(H2O)y, di mana x, y ≥ 3.

Pengecualian adalah deoksiribosa yang mempunyai formula C5N10O4 (satu atom oksigen kurang daripada ribosa).

Pengelasan karbohidrat

Dengan bilangan unit struktur

  • Monosakarida - mengandungi satu unit struktur.
  • Oligosakarida - mengandungi 2 hingga 10 unit struktur (disakarida, trisakarida, dll.).
  • Polisakarida - mengandungi n unit struktur.

Beberapa karbohidrat penting:

MonosakaridaDisakaridaPolisakarida
Glukosa C6N12TENTANG6

Deoxyribose C5N10TENTANG4

Sukrosa C12N22TENTANGsebelas

Selobiosis C12N22TENTANGsebelas

Selulosa (C6N10TENTANG5)n

Kanji (C6N10TENTANG5)n

Dengan bilangan atom karbon dalam molekul

  • Pentoses - mengandungi 5 atom karbon.
  • Heksosa - mengandungi 6 atom karbon.
  • Dan lain-lain.

Ukuran cincin dalam bentuk molekul molekul

  • Pyranoses - membentuk sebentuk cincin enam anggota.
  • Furanoses - mengandungi cincin lima anggota.

Sifat kimia yang biasa terdapat pada semua karbohidrat

1. Pembakaran

Semua karbohidrat membakar karbon dioksida dan air..

Contohnya, apabila glukosa dibakar, air dan karbon dioksida terbentuk.

2. Interaksi dengan asid sulfurik pekat

Asid sulfur pekat menghilangkan air dari karbohidrat, sehingga menghasilkan karbon C ("karbonisasi") dan air.

Sebagai contoh, tindakan asid sulfurik pekat pada glukosa menghasilkan karbon dan air

Monosakarida

Monosakarida adalah sebatian heterofungsi, molekulnya merangkumi satu kumpulan karbonil (kumpulan aldehid atau keton) dan beberapa hidroksil.

Monosakarida adalah unit struktur oligosakarida dan polisakarida..

Monosakarida yang paling penting

Tajuk dan RumusGlukosa

C6H12O6

Fruktosa

C6H12O6

Ribosa

C6H12O6

Formula struktur
Pengelasan
  • heksosa
  • aldose
  • dalam bentuk kitaran - pirranosa
  • heksosa
  • ketosis
  • dalam bentuk kitaran - furanosa
  • pentosa
  • aldose
  • dalam bentuk kitaran - furanosa

Glukosa

Glukosa adalah alkohol aldehid (aldose).

Ia mengandungi enam atom karbon, satu aldehid dan lima kumpulan hidrokso.

Glukosa terdapat dalam larutan bukan hanya dalam bentuk linear, tetapi juga dalam bentuk siklik (alpha dan beta), yang merupakan pirranosa (mengandungi enam unit):

α-glukosaβ-glukosa

Sifat kimia glukosa

Larutan glukosa berair

Dalam larutan glukosa berair ada keseimbangan dinamik antara dua bentuk kitaran - α dan β dan bentuk linear:

Tindak balas kualitatif terhadap alkohol polihidrat: tindak balas dengan hidroksida tembaga (II) yang baru diendapkan

Apabila hidroksida tembaga (II) yang baru diendapkan bertindak balas dengan glukosa (dan monosakarida lain, hidroksida larut untuk membentuk kompleks biru.

Tindak balas terhadap kumpulan karbonil - CH = O

Glukosa menunjukkan sifat ciri aldehid.

  • Reaksi cermin perak
  • Tindak balas dengan kuprum (II) hidroksida dengan pemanasan. Apabila glukosa berinteraksi dengan hidroksida tembaga (II), endapan tembaga (I) oksida bata merah mendakan:
  • Pengoksidaan dengan air bromin. Apabila glukosa dioksidakan dengan air bromin, asid glukonat terbentuk:
  • Juga, glukosa dapat dioksidakan dengan klorin, garam bertoletovoy, asid nitrik.
Asid nitrat pekat mengoksidakan bukan sahaja kumpulan aldehid, tetapi juga kumpulan hidrokso di hujung rantai karbon yang lain.
  • Penghidrogenan pemangkin. Dalam interaksi glukosa dengan hidrogen, kumpulan karbonil dikurangkan menjadi alkohol hidroksil, alkohol enam atom terbentuk - sorbitol:
  • Penapaian glukosa. Fermentasi adalah proses biokimia berdasarkan transformasi redoks sebatian organik dalam keadaan anaerobik.

Penapaian alkohol. Dengan penapaian alkohol glukosa, alkohol dan karbon dioksida terbentuk:

Penapaian laktik. Dengan penapaian alkohol glukosa, alkohol dan karbon dioksida terbentuk:

Penapaian asid butik. Dengan penapaian alkohol glukosa, alkohol dan karbon dioksida terbentuk:

  • Pembentukan ester glukosa (ciri bentuk glukosa siklik).

Glukosa mampu membentuk eter dan ester.

Penggantian hidroksil semi-asetal (glikosida) yang paling mudah berlaku.

Contohnya, α-D-glukosa berinteraksi dengan metanol.

Dalam kes ini, glukosa monometil eter (α-O-metil-D-glukosida) terbentuk:

Eter glukosa dipanggil glikosida.

Dalam keadaan yang lebih teruk (mis. Dengan CH3-I) kemungkinan alkilasi dan kumpulan hidroksil yang tinggal.

Monosakarida dapat membentuk ester dengan asid mineral dan karboksilik.

Sebagai contoh, β-D-glukosa bertindak balas dengan anhidrida asetik dalam nisbah 1: 5 untuk membentuk glukosa pentaasetat (β-pentaacetyl-D-glukosa):

Pengeluaran glukosa

Hidrolisis kanji

Sekiranya terdapat asid, kanji dihidrolisiskan:

Sintesis Formaldehid

Reaksi pertama kali dikaji oleh A.M. Butlerov. Sintesis berlaku dengan adanya kalsium hidroksida:

Fotosintesis

Pada tumbuhan, karbohidrat terbentuk hasil fotosintesis dari CO2 dan H2TENTANG:

Fruktosa

Fruktosa adalah isomer struktural glukosa. Ini adalah keton alkohol (ketosa): ia juga boleh wujud dalam bentuk siklik (furanosa).

Ia mengandungi enam atom karbon, satu kumpulan keton dan lima kumpulan hidrokso.

Fruktosafruktosa α-Dβ-D-fruktosa

Fruktosa adalah bahan kristal, sangat larut dalam air, lebih manis daripada glukosa.

Percuma dalam madu dan buah..

Sifat kimia fruktosa dikaitkan dengan kehadiran keton dan lima kumpulan hidroksil.

Hidrogenasi fruktosa juga menghasilkan sorbitol..

Disakarida

Disakarida adalah karbohidrat, molekulnya terdiri daripada dua residu monosakarida yang disatukan oleh interaksi kumpulan hidroksil (dua semi-asetal atau satu semi-asetal dan satu alkohol).

Sukrosa (bit atau gula tebu) C12N22TENTANGsebelas

Molekul sukrosa terdiri daripada residu α-glukosa dan β-fruktosa yang saling terhubung:

Dalam molekul sukrosa, atom glukosidik glukosa dihubungkan kerana pembentukan jambatan oksigen dengan fruktosa, oleh itu sukrosa tidak membentuk bentuk terbuka (aldehid).

Oleh itu, sukrosa tidak bertindak balas dengan kumpulan aldehid - dengan larutan ammonia perak oksida dengan hidroksida tembaga semasa dipanaskan.

Disakarida seperti itu disebut tidak mengurangkan, iaitu tidak mampu mengoksidakan.

Sukrosa menjalani hidrolisis dengan air berasid. Dalam kes ini, glukosa dan fruktosa terbentuk:

Maltosa C12N22TENTANGsebelas

Ini adalah disakarida yang terdiri daripada dua residu α-glukosa, ia adalah perantaraan dalam hidrolisis kanji.

Maltosa adalah mengurangkan disakarida (salah satu unit kitaran boleh masuk ke dalam kumpulan aldehid) dan memasuki tindak balas ciri aldehid.

Hidrolisis maltosa menghasilkan glukosa.

Polisakarida

Ini adalah disakarida yang terdiri daripada dua residu α-glukosa, ia adalah perantaraan dalam hidrolisis kanji.

Polisakarida adalah karbohidrat berat molekul tinggi semula jadi yang makromolekulnya terdiri daripada residu monosakarida.

Wakil utama - pati dan selulosa - dibina dari sisa satu monosakarida - glukosa.

Kanji dan selulosa mempunyai formula molekul yang sama: (C6H10O5)n, tetapi sifat yang sama sekali berbeza.

Ini disebabkan oleh keunikan struktur ruang mereka..

Pati terdiri daripada residu α-glukosa, dan selulosa terdiri daripada β-glukosa, yang merupakan isomer spatial dan hanya berbeza pada kedudukan satu kumpulan hidroksil:

Kanji

Kanji adalah polisakarida yang dibina daripada residu α-glukosa siklik..

Ia terdiri daripada:

  • amilosa (bahagian dalam biji kanji) - 10-20%
  • amilopektin (lapisan bijirin pati) - 80-90%

Rantai amilosa merangkumi 200-1000 residu α-glukosa (berat molekul purata 160.000) dan mempunyai struktur yang tidak bercabang.

Amylopectin mempunyai struktur bercabang dan berat molekul yang jauh lebih besar daripada amilosa.

Sifat kanji

  • Hidrolisis pati: apabila direbus dalam medium berasid, pati kemudian dihidrolisiskan:

Catat hidrolisis kanji lengkap tanpa langkah perantaraan:

  • Kanji tidak menghasilkan reaksi "cermin perak" dan tidak mengurangkan hidroksida tembaga (II).
  • Tindak balas kualitatif terhadap kanji: pewarnaan biru dengan larutan iodin.

Selulosa

Selulosa (serat) adalah polisakarida tumbuhan yang paling biasa. Rantai selulosa dibina dari residu β-glukosa dan mempunyai struktur linear.

Sifat pulpa

  • Pembentukan ester dengan asid nitrik dan asetik.

Nitrasi selulosa.

Oleh kerana unit selulosa mengandungi 3 kumpulan hidroksil, nitrat selulosa dengan lebihan asid nitrat dapat membentuk selulosa trinitrate, bahan letupan piroksilin:

Asilasi Selulosa.

Di bawah tindakan anhidrida asetik (asid asetik dipermudah) pada selulosa, reaksi esterifikasi berlaku, dan ada kemungkinan kumpulan OH 1, 2, dan 3 dapat mengambil bahagian dalam tindak balas.

Ternyata selulosa asetat - serat asetat.

  • Hidrolisis selulosa.

Selulosa, seperti kanji, dapat dihidrolisis dalam persekitaran berasid, dan glukosa juga menghasilkan. Tetapi prosesnya jauh lebih sukar.

Baca Mengenai Faktor Risiko Diabetes