Kemijske lastnosti reakcijskih enačb disaharidov. Maltoza je sestavljena iz


Ogljikovi hidrati za sladkorno bolezen

Sladkorji (saharidi, ogljikovi hidrati) so v naravi pogoste organske spojine. So derivati ​​polihidričnih alkoholov. Glede na velikost in strukturo molekul jih delimo v dve skupini: enostavne sladkorje (monosaharide) in kompleksne sladkorje (sem sodijo disaharidi in polisaharidi).

Glede na prisotnost značilnih funkcionalnih skupin, poleg poliatomskih (hidroksilnih) skupin, ki so del vseh saharidov, ločimo: aldoze - tiste z aldehidnimi skupinami in - tiste s ketonskimi skupinami.

Preberite več o različnih vrstah ogljikovih hidratov spodaj v člankih, ki sem jih zbral na to temo.

Ogljikovi hidrati so organske spojine, največkrat naravnega izvora, sestavljene samo iz ogljika, vodika in kisika. Ogljikovi hidrati igrajo pomembno vlogo v življenju vseh živih organizmov. Ta razred organskih spojin je dobil ime, ker so imeli prvi ogljikovi hidrati, ki jih je preučeval človek, splošno formulo v obliki Cx(H2O)y.

Tisti. običajno so jih imeli za spojine ogljika in vode. Kasneje pa se je izkazalo, da sestava nekaterih ogljikovih hidratov odstopa od te formule. Na primer, ogljikov hidrat, kot je deoksiriboza, ima formulo C5H10O4. Hkrati obstaja nekaj spojin, ki formalno ustrezajo formuli Cx(H2O)y, vendar niso povezane z ogljikovimi hidrati, kot sta formaldehid (CH2O) in ocetna kislina (C2H4O2).

Vendar je bil izraz "ogljikovi hidrati" v zgodovini dodeljen temu razredu spojin in se zato pogosto uporablja v našem času.

Razvrstitev ogljikovih hidratov

Glede na sposobnost ogljikovih hidratov, da se pri hidrolizi razgradijo na druge ogljikove hidrate z manjšo molekulsko maso, jih delimo na enostavne (monosaharidi) in sestavljene (disaharidi, oligosaharidi, polisaharidi). Kot morda ugibate, iz preprostih ogljikovih hidratov, tj. monosaharidov je s hidrolizo nemogoče dobiti ogljikove hidrate s še manjšo molekulsko maso.

S hidrolizo ene molekule disaharida nastaneta dve molekuli monosaharida, s popolno hidrolizo ene molekule katerega koli polisaharida pa nastane veliko molekul monosaharida.

Kemijske lastnosti monosaharidov na primeru glukoze in fruktoze

Kot lahko vidite, tako molekula glukoze kot molekula vsebujeta 5 hidroksilnih skupin, zato ju lahko štejemo za polihidrične alkohole. Molekula glukoze vsebuje aldehidno skupino, tj. pravzaprav je glukoza polihidrični aldehidni alkohol. Pri fruktozi lahko v njeni molekuli najdemo ketonsko skupino, tj. fruktoza je polihidrični keto alkohol.

Kemijske lastnosti glukoze in fruktoze kot karbonilnih spojin

Vsi monosaharidi lahko v prisotnosti katalizatorjev reagirajo z vodikom. V tem primeru se karbonilna skupina reducira v alkoholno hidroksilno skupino. Molekula glukoze vsebuje aldehidno skupino, zato je logično domnevati, da njene vodne raztopine dajejo kakovostne reakcije na aldehide.

Pozor!

Dejansko se pri segrevanju vodne raztopine glukoze s sveže oborjenim bakrovim (II) hidroksidom, tako kot v primeru katerega koli drugega aldehida, iz raztopine izloči opečnato rdeča oborina bakrovega (I) oksida. V tem primeru se aldehidna skupina glukoze oksidira v karboksilno skupino – nastane glukonska kislina. Glukoza vstopi tudi v reakcijo "srebrnega ogledala", ko je izpostavljena raztopini amoniaka srebrovega oksida.

Vendar pa za razliko od prejšnje reakcije namesto glukonske kisline nastane njena sol - amonijev glukonat, ker v raztopini je prisoten raztopljeni amoniak. Fruktoza in drugi monosaharidi, ki so polihidrični ketoalkoholi, ne reagirajo kvalitativno z aldehidi.

Kemijske lastnosti glukoze in fruktoze kot polihidričnih alkoholov

Ker imajo monosaharidi, vključno z glukozo in fruktozo, v svojih molekulah več hidroksilnih skupin. Vsi dajejo kvalitativno reakcijo na polihidrične alkohole. Zlasti sveže oborjen bakrov (II) hidroksid se topi v vodnih raztopinah monosaharidov. V tem primeru namesto modre Cu(OH)2 oborine nastane temno modra raztopina bakrovih kompleksnih spojin.

Disaharidi. Kemijske lastnosti

Disaharidi so ogljikovi hidrati, katerih molekule so sestavljene iz dveh monosaharidnih ostankov, ki sta med seboj povezana s kondenzacijo dveh hemiacetalnih hidroksilov ali enega alkoholnega hidroksila in enega hemiacetala. Tako nastale vezi med monosaharidnimi ostanki imenujemo glikozidne. Formulo večine disaharidov lahko zapišemo kot C12H22O11.

Najpogostejši disaharid je znani sladkor, ki ga kemiki imenujejo saharoza. Molekulo tega ogljikovega hidrata sestavljajo ciklični ostanki ene molekule glukoze in ene molekule fruktoze. Povezava med disaharidnimi ostanki v tem primeru nastane zaradi eliminacije vode iz dveh hemiacetalnih hidroksilov.

Ker vez med monosaharidnimi ostanki nastane s kondenzacijo dveh acetalnih hidroksilov, je nemogoče, da bi molekula sladkorja odprla katerega koli od obročev, tj. prehod v karbonilno obliko ni mogoč. V zvezi s tem saharoza ne more dati kakovostnih reakcij na aldehide.

Disaharidi te vrste, ki ne dajejo kvalitativne reakcije na aldehide, se imenujejo nereducirajoči sladkorji. Vendar pa obstajajo disaharidi, ki dajejo kvalitativne reakcije na aldehidno skupino. Ta situacija je možna, če v molekuli disaharida ostane hemiacetalni hidroksil iz aldehidne skupine ene od prvotnih molekul monosaharida.

Zlasti maltoza reagira z raztopino amoniaka srebrovega oksida, pa tudi z bakrovim (II) hidroksidom, kot aldehidi.

Disaharidi kot polihidrični alkoholi

Disaharidi, ki so polihidrični alkoholi, dajejo ustrezno kvalitativno reakcijo z bakrovim (II) hidroksidom, tj. ko njihovo vodno raztopino dodamo sveže oborjenemu bakrovemu (II) hidroksidu, se v vodi netopna modra oborina Cu(OH)2 raztopi in nastane temno modra raztopina.

Polisaharidi. Škrob in celuloza

Polisaharidi so kompleksni ogljikovi hidrati, katerih molekule so sestavljene iz velikega števila monosaharidnih ostankov, povezanih z glikozidnimi vezmi. Obstaja še ena definicija polisaharidov. Polisaharidi so kompleksni ogljikovi hidrati, katerih molekule po popolni hidrolizi tvorijo veliko število molekul monosaharida.

Na splošno lahko formulo polisaharidov zapišemo kot (C6H11O5)n. Škrob je snov, ki je bel amorfen prah, netopen v hladni vodi in delno topen v vroči vodi, da tvori koloidno raztopino, običajno imenovano škrobna pasta.

Škrob nastaja iz ogljikovega dioksida in vode med fotosintezo v zelenih delih rastlin pod vplivom energije sončne svetlobe. Škrob je v največjih količinah v gomoljih krompirja, pšenici, rižu in koruznem zrnju. Zaradi tega so ti viri škroba surovine za njegovo proizvodnjo v industriji.

Celuloza je snov, ki je v svojem čistem stanju bel prah, netopen v hladni ali vroči vodi. Za razliko od škroba celuloza ne tvori paste. Skoraj čista celuloza je sestavljena iz filtrirnega papirja, vate in topolovega puha.

Tako škrob kot celuloza sta rastlinska proizvoda. Vendar so vloge, ki jih imajo v življenju rastlin, drugačne. Celuloza je predvsem gradbeni material, zlasti tvori membrane rastlinskih celic. Škrob ima predvsem skladiščno in energijsko funkcijo.

Vir: https://scienceforyou.ru/teorija-dlja-podgotovki-k-egje/uglevody

Vrste ogljikovih hidratov

Obstajajo tri glavne vrste ogljikovih hidratov:

  • Enostavni (hitri) ogljikovi hidrati ali sladkorji: mono- in disaharidi
  • Kompleksni (počasni) ogljikovi hidrati: oligo- in polisaharidi
  • Neprebavljivi ali vlaknati ogljikovi hidrati so opredeljeni kot prehranske vlaknine.

Sahara

Obstajata dve vrsti sladkorjev:

  • Monosaharidi – Monosaharidi vsebujejo eno skupino sladkorjev, kot so glukoza, fruktoza ali galaktoza.
  • disaharidi - disaharidi so sestavljeni iz ostankov dveh monosaharidov in jih predstavljata predvsem saharoza (navadni namizni sladkor) in laktoza.

Kompleksni ogljikovi hidrati

Polisaharidi so ogljikovi hidrati, ki vsebujejo tri ali več molekul enostavnih ogljikovih hidratov. Ta vrsta ogljikovih hidratov vključuje zlasti dekstrine, škrobe, glikogene in celuloze. Viri polisaharidov so žita, stročnice, krompir in druga zelenjava.

Vir: http://sportwiki.to/%D0%92%D0%B8%D0%B4%D1%8B_%D1%83%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BE %D0%B4%D0%BE%D0%B2

Ogljikovi hidrati, monosaharidi, polisaharidi, maltoza, glukoza, fruktoza

Ogljikovi hidrati

Ogljikovi hidrati so velika skupina organskih spojin, ki imajo pomembno vlogo pri delovanju telesa. Ogljikovi hidrati so razširjeni predvsem v rastlinskem svetu. Človeško telo potrebuje 400-500 g ogljikovih hidratov na dan (od tega vsaj 80 g sladkorjev). So pomemben vir energije.

Prebavljivost ogljikovih hidratov, ki jih vsebuje sadje, je 90%; in mlečni izdelki – 98; v namiznem sladkorju - 99%. Primeri ogljikovih hidratov vključujejo glukozo (C6H2O6) ali grozdni sladkor, tako imenovan zaradi visoke vsebnosti v; sladkor iz trsnega ali pesnega sladkorja (C6H22011); škrob in celuloza (SbH10O5).

Te snovi so sestavljene iz ogljika, vodika in kisika. Poleg tega je razmerje med zadnjima dvema elementoma enako kot v vodi, to pomeni, da je za dva atoma vodika en atom kisika. Tako so ogljikovi hidrati tako rekoč zgrajeni iz ogljika in vode, od tod tudi njihovo ime. Ogljikove hidrate delimo na monosaharide (kot je glukoza) in polisaharide.

Polisaharide delimo na nizkomolekularne ali oligosaharide (njihov predstavnik je pesni sladkor) in visokomolekularne, kot sta škrob in celuloza. Molekule polisaharidov so zgrajene iz ostankov molekul monosaharidov in se med hidrolizo razgradijo na enostavnejše ogljikove hidrate.

Monosaharidi

Od monosaharidov so za človeško telo najpomembnejši glukoza, fruktoza, galaktoza itd. Vsi so kristalne snovi, topne v vodi. Glukoza v prostem stanju je pogosta v plodovih mnogih rastlin. V vezanem stanju se nahaja v rastlinah v obliki polisaharidov (saharoza, maltoza, škrob, dekstrin, celuloza itd.). V industriji glukozo pridobivajo iz škroba.

Brezvodna glukoza se topi pri temperaturi 146 C, je dobro topna v vodi. Glukoza je približno 2-krat manj sladka kot saharoza. Ko je glukoza izpostavljena močnim oksidantom, nastane sladkorna kislina. Ko se zmanjša, se spremeni v heksahidrični alkohol -.

Pozor!

Obstajajo tri vrste ogljikovih hidratov:

  • monosaharidi;
  • disaharidi;
  • polisaharidi.

Glavna monosaharida sta glukoza in fruktoza, sestavljena iz ene molekule, zaradi česar se ti ogljikovi hidrati hitro razgradijo in takoj vstopijo v kri. Možganske celice se "napajajo" z energijo zahvaljujoč glukozi: na primer, dnevna potreba po glukozi, ki je potrebna za možgane, je 150 g, kar je ena četrtina celotne količine tega ogljikovega hidrata, ki ga dnevno prejmemo s hrano.

Posebnost enostavnih ogljikovih hidratov je, da se hitro predelajo in se ne pretvorijo v maščobe, medtem ko se kompleksni ogljikovi hidrati (če jih zaužijemo prekomerno) lahko v telesu shranijo kot maščoba. Monosaharidi so v velikih količinah prisotni v številnih vrstah sadja in zelenjave, pa tudi v medu.

Teh ogljikovih hidratov, ki vključujejo saharozo, laktozo in maltozo, ni mogoče imenovati zapletene, saj vsebujejo ostanke dveh monosaharidov. Disaharidi potrebujejo daljši čas za prebavo v primerjavi z monosaharidi.

Zanimiv podatek! Dokazano je, da se otroci in mladostniki na povečano uživanje ogljikovih hidratov, ki jih najdemo v rafiniranih (ali rafiniranih) živilih, odzovejo s tako imenovano hiperaktivnostjo (oz. hiperaktivnostjo). Z doslednim izločanjem živil, kot so sladkor, bela moka, testenine in beli riž iz prehrane, se bodo vedenjske motnje znatno zmanjšale.

Pomembno je povečati porabo sveže zelenjave in sadja, stročnic, oreščkov in sira. Disaharidi so prisotni v mlečnih izdelkih, testeninah in izdelkih, ki vsebujejo rafiniran sladkor. Molekule polisaharidov vključujejo na desetine, stotine in včasih na tisoče monosaharidov.

Polisaharidi (in sicer škrob, vlakna, celuloza, pektin, inulin, hitin in glikogen) so za človeško telo najpomembnejši iz dveh razlogov:

  • potrebujejo veliko časa za prebavo in absorpcijo (za razliko od preprostih ogljikovih hidratov);
  • vsebujejo veliko koristnih snovi, vključno z vitamini, minerali in beljakovinami.

V rastlinskih vlaknih je veliko polisaharidov, zaradi česar lahko en obrok, katerega osnova je surova ali kuhana zelenjava, skoraj v celoti zadovolji dnevne potrebe telesa po snoveh, ki so vir energije.

Zahvaljujoč polisaharidom se, prvič, vzdržuje zahtevana raven sladkorja, in drugič, možgani dobijo potrebno prehrano, kar se kaže v povečani koncentraciji, izboljšanem spominu in povečani duševni aktivnosti. Polisaharide najdemo v zelenjavi, sadju, žitih in živalskih jetrih.

Prednosti ogljikovih hidratov:

  1. Spodbujanje peristaltike prebavnega trakta.
  2. Absorpcija in izločanje strupenih snovi in ​​holesterola.
  3. Zagotavljanje optimalnih pogojev za delovanje normalne črevesne mikroflore.
  4. Krepitev imunskega sistema.
  5. Normalizacija metabolizma.
  6. Zagotavljanje pravilnega delovanja jeter.
  7. Zagotavljanje stalne oskrbe s sladkorjem v krvi.
  8. Preprečevanje razvoja tumorjev v želodcu in črevesju.
  9. Obnovitev vitaminov in mineralov.
  10. Zagotavljanje energije možganom, pa tudi centralnemu živčnemu sistemu.
  11. Spodbujanje proizvodnje endorfinov, ki se imenujejo "hormoni veselja".
  12. Lajšanje predmenstrualnega sindroma.

Dnevna potreba po ogljikovih hidratih

Potreba po ogljikovih hidratih je neposredno odvisna od intenzivnosti duševne in telesne dejavnosti, povprečno 300–500 g na dan, od tega naj bo vsaj 20 odstotkov lahko prebavljivih ogljikovih hidratov. Starostniki naj v dnevni prehrani ne zaužijejo več kot 300 g ogljikovih hidratov, pri čemer se količina lahko prebavljivih ogljikovih hidratov giblje med 15 in 20 odstotki.

Pri debelosti in drugih boleznih je treba omejiti količino ogljikovih hidratov, in to postopoma, s čimer se bo telo brez težav prilagodilo spremenjenemu metabolizmu. Omejitev je priporočljivo začeti z 200 - 250 g na dan za en teden, nato pa se količina ogljikovih hidratov, zaužitih s hrano, poveča na 100 g na dan.

Močno zmanjšanje vnosa ogljikovih hidratov v daljšem časovnem obdobju (kot tudi pomanjkanje le-teh v prehrani) vodi do razvoja naslednjih motenj:

Našteti pojavi izginejo po zaužitju sladkorja ali drugih sladkih živil, vendar naj bo uživanje tovrstnih izdelkov odmerjeno, kar bo telo zaščitilo pred nabiranjem odvečnih kilogramov. Presežek ogljikovih hidratov (zlasti lahko prebavljivih) v prehrani je tudi škodljiv za telo, saj prispeva k povečanju sladkorja, zaradi česar se nekateri ogljikovi hidrati ne porabijo, gredo v nastajanje maščob, kar povzroča razvoj ateroskleroze, bolezni srca in ožilja, napenjanje, sladkorna bolezen, debelost in karies.

Katera živila vsebujejo ogljikove hidrate?

Iz spodnjega seznama ogljikovih hidratov si lahko vsak sestavi popolnoma raznoliko prehrano (pri čemer upoštevamo, da to ni popoln seznam živil, ki vsebujejo ogljikove hidrate). Ogljikove hidrate najdemo v naslednjih živilih:

Le uravnotežena prehrana bo telesu zagotovila energijo in zdravje. Toda za to morate pravilno organizirati svojo prehrano. In prvi korak k zdravi prehrani je zajtrk, sestavljen iz kompleksnih ogljikovih hidratov. Torej bo porcija polnozrnate kaše (brez prelivov, mesa itd.) telesu zagotovila energijo za vsaj tri ure.

Po drugi strani pa ob uživanju enostavnih ogljikovih hidratov (govorimo o sladkih pekovskih izdelkih, različnih rafiniranih živilih, sladki kavi in ​​čaju) doživimo takojšen občutek sitosti, hkrati pa pride do močnega dviga krvnega sladkorja v telesu, sledi hiter upad, po katerem se ponovno pojavi občutek .

Zakaj se to dogaja? Dejstvo je, da je trebušna slinavka zelo preobremenjena, saj mora izločati sladkor za predelavo rafiniranih sladkorjev. Posledica takšne preobremenitve je znižanje ravni sladkorja (včasih pod normalno) in pojav občutka lakote.

Da bi se izognili tem kršitvam, razmislimo o vsakem ogljikovem hidratu posebej, ugotovimo njegove koristi in vlogo pri oskrbi telesa z energijo.

OLIGOSAHARIDI

To je največja in najpogostejša skupina oligosaharidov. Njihove molekule so sestavljene iz dveh ostankov heksoze, dveh ostankov pentoze ali heksoze in pentoze. Dve heksozi sta pogostejši.

Najpomembnejši disaharidi so: saharoza, celobioza, laktoza, maltoza. Molekula disaharida vsebuje dva monosaharidna ostanka, ki sta med seboj povezana preko atoma kisika (O-glikozidna vez). Disaharide delimo v dve skupini: reducirajoče in neredukcijske.

Če je molekula disaharida zgrajena tako, da njihovi glikozidni hidroksili sodelujejo pri tvorbi vezi med monosaharidom, potem jo imenujemo nereducirajoča. Takšen disaharid nima redukcijskih lastnosti, torej ne daje reakcije "srebrnega zrcala" niti s Fehlingovim reagentom. Poleg tega ne tvori derivatov na karbonilni skupini. Te vrste disaharidov imenujemo glikozilni glikozidi. Na primer, nereducirajoči disaharid, sestavljen iz dveh ostankov glukoze, se imenuje glukozil glukozid, tisti, ki je narejen iz glukoze in fruktoze, pa se imenuje glukozil fruktozid.

Če eden od monosaharidov, ko je vezan na drugega, ohrani svoj hemiacetalni (glikozidni) hidroksil (potencialno aldehidno skupino), potem se tak disaharid imenuje reducirajoči.

saharoza(sladkor iz trsa ali pese)

Primer nereducirajočega disaharida je saharoza, ki je sestavljena iz ostankov glukoze in fruktoze. V molekuli saharoze glikozidna vez povezuje anomerna središča obeh monosaharidov. Sistematsko ime saharoze je α-D-glukopiranozil-(1,2)-β-D-fruktofuranozid, njena strukturna formula:

To je eden najpogostejših disaharidov v naravi in ​​praktično najpomembnejši. Saharoza se nahaja v steblih, koreninah, gomoljih in plodovih rastlin. Nastaja v njihovih listih med fotosintezo. V koreninah sladkorne pese njegova vsebnost doseže 28%, v steblih sladkornega trsa pa približno 20%.

Saharoza se pridobiva iz sladkornega trsa (65% svetovnega povpraševanja) in iz sladkorne pese (30-35%).

Vir sladkorja v tropih so palme: kokosove, sladkorne in vinske. Pred cvetenjem odrežemo glavno os socvetja in poberemo sok, ki izteče. Uparimo in dobimo rjavi sladkor. Sok tudi fermentira v vino.

Sladka koruza in sladki sirek vsebujeta v steblih 10-12 % saharoze. Te rastline niso rentabilne za proizvodnjo sladkorja, vendar se iz njih pripravlja sladki sirup, ki se uporablja v slaščičarski industriji.

Saharoza je zelo topna v vodi. Raztopine saharoze zavrtijo ravnino polarizacije svetlobe v desno za 66,5 0. Saharoza se pod delovanjem kislin ali encima saharaze hidrolizira v glukozo in fruktozo. Ti heksozi imata nasprotna kota specifičnega vrtenja (glukoza +52,5 0, fruktoza -92 0), skupni kot vrtenja po hidrolizi postane negativen. Zato se proces cepitve saharoze na glukozo in fruktozo imenuje inverzija sladkorja, hidrolizirana saharoza pa invertni sladkor.



Saharoza je pomemben prehranski izdelek, ki ima v telesu veliko energijsko vrednost: pri zgorevanju 1 g saharoze nastane približno 16,7 kJ. Hidrolizirana saharoza se zlahka podvrže alkoholnemu vrenju, da nastane alkohol. Pod vplivom specifičnih mikroorganizmov je saharoza podvržena mlečnokislinski, maslenokislinski in drugim vrstam fermentacije.

Derivati ​​saharoze se pogosto uporabljajo v industriji. Saharoza oktaacetat se uporablja kot vmesna plast pri proizvodnji tripleks stekla. S saharozo benzoatom, ki vsebuje sedem do osem benzenskih ostankov na molekulo sladkorja, dobimo lak in lepilo. Estri saharoze in višjih maščobnih kislin se pogosto uporabljajo kot detergenti; diestri višjih maščobnih kislin in saharoze se uporabljajo kot emulgatorji v proizvodnji margarine, farmacevtskih in kozmetičnih izdelkov.

Oktametilsaharoza se uporablja v industriji za proizvodnjo plastike kot mehčala, amil estri saharoze pa se uporabljajo za proizvodnjo trajnih filmov.

Za izboljšanje organoleptičnih lastnosti (okusa, vonja) končnega piva na osnovi ogljikovih hidratov so razvili posebne sirupe (žgani sladkor). Uporabljajo se mešanice ogljikovih hidratov, predvsem glukoze in saharoze.

Trehaloza(gobji sladkor)

Trehaloza je sestavljena iz dveh molekul α-D-glukopiranoze, ki sta med seboj povezani z dvema hemiacetalnima hidroksiloma, zato trehaloza, tako kot saharoza, nima redukcijskih lastnosti.

Trehalozo najdemo v glivah, rožičkah, algah, kvasovkah (približno 18 % suhe teže) in v hemolimfi številnih žuželk.

Celobioza

Primer reducirajočega disaharida je celobioza, ki ima naslednjo strukturo:

Ta disaharid je sestavljen iz dveh ostankov β-D-glukopiranoze. Glikozidna vez povezuje prvi ogljikov atom enega ostanka s četrtim ogljikovim atomom drugega ostanka. Sistematsko ime tega disaharida je β-D-glukopiranozil-(1,4)-β-D-glukopiranoza.

Celobioza nastane pri encimski hidrolizi celuloze s sodelovanjem encima celulaze. Najdemo ga v kalečih pečkah in mareličnih pečkah.

Višje živali ne prebavljajo celobioze, ker nimajo razgradnega encima.

Polži, gosenice, črvi in ​​številni mikroorganizmi, ki vsebujejo encima celobiazo in celulazo, so sposobni razgraditi rastlinska tkiva, ki vsebujejo celulozo. V industriji ga pridobivajo v obliki oktaacetata s hidrolizo acetilirane celuloze.

Laktoza(mlečni sladkor)

Laktoza (mlečni sladkor) je sestavljena iz β-D-galaktopiranozne in α-D-glukopiranozne enote, ki sta povezani z 1,4-β-glikozidno vezjo. Ima obnovitvene lastnosti in se lahko fermentira, da nastane mlečna kislina.

Glukozni ostanek ima prosti glikozidni hidroksil, zato lahko laktoza obstaja v dveh oblikah. Ravnotežna zmes njegovih α- in β-oblik ima specifično rotacijo +52. Je del mleka sesalcev (5-8%), najdemo pa ga tudi v cvetnem prahu številnih rastlin. Laktoza je slabo topna v vodi in jo lahko dobimo z izhlapevanjem sirotke. Pod delovanjem kislin in encima laktaze (β-galaktozidaze) se razgradi na glukozo in galaktozo. Encim laktazo izloča tanko črevo. Nekatere etnične skupine v vzhodnih in afriških državah se odlikujejo po odsotnosti tega encima v telesu. Zato trpijo zaradi intolerance na mlečno hrano. Ta značilnost se imenuje intoleranca za laktozo. Laktoza ima pomemben biološki pomen v telesu, uporablja se za pripravo mikrobioloških hranilnih gojišč in v farmacevtski industriji kot polnilo pri izdelavi praškov in tablet.

Laktoza se poleg saharoze, maltoze in glukoze uporablja pri izdelavi surovo prekajenih in sušenih klobas. Ogljikovi hidrati v proizvodnji klobas služijo kot hrana za mlečnokislinsko mikrofloro in so aditivi za živila, ki v določeni meri oblikujejo organoleptične lastnosti končnega izdelka.

maltoza(sladni sladkor).

Maltoza je sestavljena iz dveh molekul glukoze v obliki α-D-glukopiranoze, povezanih z 1,4-α-glikozidno vezjo.

Ima redukcijske lastnosti, ker vez med dvema molekulama D-glukoze nastane zaradi hemiacetalnega hidroksila ene molekule glukoze in alkoholnega hidroksila, ki se nahaja na četrtem atomu ogljika druge molekule glukoze, zato en hemiacetalni hidroksil ostane prost:

Maltozo najdemo v sladu, kaljenem zrnu. Je vmesni produkt razgradnje polisaharidov (škroba in glikogena) pod delovanjem encimov amilaze. Kvasovke ga dobro fermentirajo, saj se pod delovanjem maltaze kvasovk razcepi na dve molekuli glukoze. Maltozo hidrolizirajo kisline in encimi α-glukozidaze (maltaze). Encim maltaza je del sline, trebušne slinavke in črevesnega soka, prisoten je v krvi, jetrih in skeletnih mišicah, najdemo pa ga v kvasovkah, bakterijah in rastlinah. Encim maltaza, pridobljen iz različnih surovin, ima različne aktivnosti in optimalen pH ob izpostavljenosti. Najčistejša maltaza je izolirana iz kvasovk (pH opt = 6,75-7,25). Maltoza je vmesni proizvod destilarne in pivovarske industrije.

Rutinoza.

Ta disaharid najdemo le v glikozidih. Njegova molekula je sestavljena iz b-L-ramnoze in a-D-glukoze, povezanih z 1,6b vezjo:

Rutin (vitamin P, katerega funkcija pri sesalcih je krepitev krvnih kapilar in povečanje sposobnosti strjevanja krvi) vsebuje v svoji strukturi delček rutinoze (Rut). Ta disaharid je tako kot rutin dobil ime po rastlini rute, kjer so ga, tako kot rutin, prvič odkrili:

Aktivnost P-vitamina je jasno izražena v orlavanon rutinozidu – hisperidinu, ki je v pomarančni lupini prisoten v količinah do 8 %:

Ogljikovi hidrati - organske spojine, najpogosteje naravnega izvora, sestavljene samo iz ogljika, vodika in kisika.

Ogljikovi hidrati igrajo pomembno vlogo v življenju vseh živih organizmov.

Ta razred organskih spojin je dobil ime, ker so imeli prvi ogljikovi hidrati, ki jih je preučeval človek, splošno formulo v obliki C x (H 2 O) y. Tisti. običajno so jih imeli za spojine ogljika in vode. Kasneje pa se je izkazalo, da sestava nekaterih ogljikovih hidratov odstopa od te formule. Na primer, ogljikov hidrat, kot je deoksiriboza, ima formulo C 5 H 10 O 4. Hkrati obstajajo nekatere spojine, ki formalno ustrezajo formuli C x (H 2 O) y, vendar niso povezane z ogljikovimi hidrati, kot sta formaldehid (CH 2 O) in ocetna kislina (C 2 H 4 O 2). .

Vendar je bil izraz "ogljikovi hidrati" v zgodovini dodeljen temu razredu spojin in se zato pogosto uporablja v našem času.

Razvrstitev ogljikovih hidratov

Glede na sposobnost ogljikovih hidratov, da se pri hidrolizi razgradijo na druge ogljikove hidrate z manjšo molekulsko maso, jih delimo na enostavne (monosaharidi) in sestavljene (disaharidi, oligosaharidi, polisaharidi).

Kot morda ugibate, iz preprostih ogljikovih hidratov, tj. monosaharidov je s hidrolizo nemogoče dobiti ogljikove hidrate s še manjšo molekulsko maso.

S hidrolizo ene molekule disaharida nastaneta dve molekuli monosaharida, s popolno hidrolizo ene molekule katerega koli polisaharida pa nastane veliko molekul monosaharida.

Kemijske lastnosti monosaharidov na primeru glukoze in fruktoze

Najpogostejša monosaharida sta glukoza in fruktoza, ki imata naslednje strukturne formule:

Kot lahko vidite, tako molekula glukoze kot molekula fruktoze vsebujeta 5 hidroksilnih skupin, zato ju lahko štejemo za polihidrične alkohole.

Molekula glukoze vsebuje aldehidno skupino, tj. pravzaprav je glukoza polihidrični aldehidni alkohol.

Pri fruktozi lahko v njeni molekuli najdemo ketonsko skupino, tj. fruktoza je polihidrični keto alkohol.

Kemijske lastnosti glukoze in fruktoze kot karbonilnih spojin

Vsi monosaharidi lahko v prisotnosti katalizatorjev reagirajo z vodikom. V tem primeru se karbonilna skupina reducira v alkoholno hidroksilno skupino. Tako se zlasti umetno sladilo, heksaatomski alkohol sorbitol, proizvaja z industrijsko hidrogenacijo glukoze:

Molekula glukoze vsebuje aldehidno skupino, zato je logično domnevati, da njene vodne raztopine dajejo kakovostne reakcije na aldehide. Dejansko se pri segrevanju vodne raztopine glukoze s sveže oborjenim bakrovim (II) hidroksidom, tako kot v primeru katerega koli drugega aldehida, iz raztopine izloči opečnato rdeča oborina bakrovega (I) oksida. V tem primeru se aldehidna skupina glukoze oksidira v karboksilno skupino - nastane glukonska kislina:

Glukoza vstopi tudi v reakcijo "srebrnega ogledala", ko je izpostavljena raztopini amoniaka srebrovega oksida. Vendar pa za razliko od prejšnje reakcije namesto glukonske kisline nastane njena sol - amonijev glukonat, ker v raztopini je prisoten raztopljeni amoniak:

Fruktoza in drugi monosaharidi, ki so polihidrični ketoalkoholi, ne reagirajo kvalitativno z aldehidi.

Kemijske lastnosti glukoze in fruktoze kot polihidričnih alkoholov

Ker imajo monosaharidi, vključno z glukozo in fruktozo, v svojih molekulah več hidroksilnih skupin. Vsi dajejo kvalitativno reakcijo na polihidrične alkohole. Zlasti sveže oborjen bakrov (II) hidroksid se topi v vodnih raztopinah monosaharidov. V tem primeru namesto modre oborine Cu(OH) 2 nastane temno modra raztopina bakrovih kompleksnih spojin.

Reakcije fermentacije glukoze

Alkoholno vrenje

Ko nekateri encimi delujejo na glukozo, se lahko glukoza pretvori v etilni alkohol in ogljikov dioksid:

Mlečnokislinska fermentacija

Poleg alkoholne vrste vrenja obstaja še veliko drugih. Na primer, mlečnokislinska fermentacija, ki se pojavi med kisanjem mleka, kisanjem zelja in kumar:

Značilnosti obstoja monosaharidov v vodnih raztopinah

Monosaharidi obstajajo v vodni raztopini v treh oblikah - dveh cikličnih (alfa in beta) in eni neciklični (navadni). Na primer, v raztopini glukoze obstaja naslednje ravnotežje:

Kot je razvidno, v cikličnih oblikah ni aldehidne skupine, ker sodeluje pri tvorbi obroča. Na njegovi osnovi nastane nova hidroksilna skupina, ki jo imenujemo acetalni hidroksil. Podobne prehode med cikličnimi in necikličnimi oblikami opazimo pri vseh drugih monosaharidih.

Disaharidi. Kemijske lastnosti.

Splošni opis disaharidov

Disaharidi so ogljikovi hidrati, katerih molekule so sestavljene iz dveh monosaharidnih ostankov, ki sta med seboj povezana s kondenzacijo dveh hemiacetalnih hidroksilov ali enega alkoholnega hidroksila in enega hemiacetala. Tako nastale vezi med monosaharidnimi ostanki imenujemo glikozidne. Formulo večine disaharidov lahko zapišemo kot C 12 H 22 O 11.

Najpogostejši disaharid je znani sladkor, ki ga imenujejo kemiki saharoza . Molekulo tega ogljikovega hidrata sestavljajo ciklični ostanki ene molekule glukoze in ene molekule fruktoze. Povezava med disaharidnimi ostanki v tem primeru nastane zaradi eliminacije vode iz dveh hemiacetalnih hidroksilov:

Ker vez med monosaharidnimi ostanki nastane s kondenzacijo dveh acetalnih hidroksilov, je nemogoče, da bi molekula sladkorja odprla katerega koli od obročev, tj. prehod v karbonilno obliko ni mogoč. V zvezi s tem saharoza ne more dati kakovostnih reakcij na aldehide.

Disaharidi te vrste, ki ne dajejo kvalitativne reakcije na aldehide, se imenujejo nereducirajoči sladkorji.

Vendar pa obstajajo disaharidi, ki dajejo kvalitativne reakcije na aldehidno skupino. Ta situacija je možna, če v molekuli disaharida ostane hemiacetalni hidroksil iz aldehidne skupine ene od prvotnih molekul monosaharida.

Zlasti maltoza reagira z raztopino amoniaka srebrovega oksida, pa tudi z bakrovim (II) hidroksidom, kot aldehidi. To je posledica dejstva, da v njegovih vodnih raztopinah obstaja naslednje ravnotežje:

Kot lahko vidite, v vodnih raztopinah maltoza obstaja v dveh oblikah – z dvema obročema v molekuli in enim obročem v molekuli ter aldehidno skupino. Zaradi tega maltoza, za razliko od saharoze, daje kvalitativno reakcijo na aldehide.

Hidroliza disaharidov

Vsi disaharidi so sposobni hidroliznih reakcij, ki jih katalizirajo kisline in različni encimi. Pri takšni reakciji iz ene molekule prvotnega disaharida nastaneta dve molekuli monosaharida, ki sta lahko glede na sestavo prvotnega monosaharida enaki ali različni.

Na primer, hidroliza saharoze povzroči nastanek glukoze in fruktoze v enakih količinah:

In ko se maltoza hidrolizira, nastane samo glukoza:

Disaharidi kot polihidrični alkoholi

Disaharidi, ki so polihidrični alkoholi, dajejo ustrezno kvalitativno reakcijo z bakrovim (II) hidroksidom, tj. ko njihovo vodno raztopino dodamo sveže oborjenemu bakrovemu (II) hidroksidu, se v vodi netopna modra oborina Cu(OH) 2 raztopi in nastane temno modra raztopina.

Polisaharidi. Škrob in celuloza

Polisaharidi - kompleksni ogljikovi hidrati, katerih molekule so sestavljene iz velikega števila monosaharidnih ostankov, ki so med seboj povezani z glikozidnimi vezmi.

Obstaja še ena definicija polisaharidov:

Polisaharidi se imenujejo kompleksni ogljikovi hidrati, katerih molekule po popolni hidrolizi tvorijo veliko število molekul monosaharida.

Na splošno lahko formulo polisaharidov zapišemo kot (C 6 H 10 O 5) n.

Škrob – snov, ki je bel amorfen prah, netopen v hladni vodi in delno topen v vroči vodi, da tvori koloidno raztopino, običajno imenovano škrobna pasta.

Škrob nastaja iz ogljikovega dioksida in vode med fotosintezo v zelenih delih rastlin pod vplivom energije sončne svetlobe. Škrob je v največjih količinah v gomoljih krompirja, pšenici, rižu in koruznem zrnju. Zaradi tega so ti viri škroba surovine za njegovo proizvodnjo v industriji.

Celuloza - snov v svojem čistem stanju, ki je bel prah, netopen v hladni ali vroči vodi. Za razliko od škroba celuloza ne tvori paste. Skoraj čista celuloza je sestavljena iz filtrirnega papirja, vate in topolovega puha. Tako škrob kot celuloza sta rastlinska proizvoda. Vendar so vloge, ki jih imajo v življenju rastlin, drugačne. Celuloza je predvsem gradbeni material, zlasti tvori membrane rastlinskih celic. Škrob ima predvsem skladiščno in energijsko funkcijo.

Kemijske lastnosti škroba in celuloze

zgorevanje

Vsi polisaharidi, vključno s škrobom in celulozo, pri popolnem zgorevanju v kisiku tvorijo ogljikov dioksid in vodo:

Tvorba glukoze

S popolno hidrolizo tako škroba kot celuloze nastane isti monosaharid - glukoza:

Kvalitativna reakcija na škrob

Ko jod reagira z vsem, kar vsebuje škrob, se pojavi modra barva. Pri segrevanju modra barva izgine, pri ohlajanju pa se spet pojavi.
Pri suhi destilaciji celuloze, zlasti lesa, pride do njene delne razgradnje s tvorbo produktov z nizko molekulsko maso, kot so metilni alkohol, ocetna kislina, aceton itd.

Ker tako molekule škroba kot molekule celuloze vsebujejo alkoholne hidroksilne skupine, lahko te spojine vstopijo v reakcije esterifikacije z organskimi in anorganskimi kislinami.

  • 5. Biokemične transformacije proteinogenih a-aminokislin (alanin, lizin): deaminacija in dekarboksilacija.
  • 6. Biokemijske transformacije proteinogenih a-aminokislin: a) transaminacija; b) deaminacija.
  • 7. Koncept izoelektrične točke a-aminokislin in proteinov.
  • 8. Primarna struktura proteinov: definicija, peptidna skupina, vrsta kemijske vezi.
  • 9. Sekundarna struktura proteinov: definicija, glavne vrste
  • 10.Terciarne in kvartarne strukture proteinov: definicija, vrste vezi, ki sodelujejo pri njihovem nastajanju.
  • 11.Zgradba polipeptidne verige proteinskih peptidov. Navedite primere.
  • 12.Strukturna formula tripeptida alanilseriltirozina.
  • 13. Strukturna formula tripeptida cisteilglicinfenilalanina.
  • 14.Razvrstitev beljakovin glede na: a) kemijsko strukturo; b) prostorska zgradba.
  • 15. Fizikalno-kemijske lastnosti beljakovin: a) amfoterne; b) topnost; c) elektrokemični; d) denaturacija; e) reakcija padavine.
  • 16. Ogljikovi hidrati: splošne značilnosti, biološka vloga, razvrstitev. Dokaz zgradbe monosaharidov na primeru glukoze in fruktoze.
  • Razvrstitev ogljikovih hidratov
  • 17. Reakcije oksidacije in redukcije monosaharidov na primeru glukoze in fruktoze.
  • 18. Glikozidi: splošne značilnosti, nastanek.
  • Razvrstitev glikozidov
  • 19. Fermentacija mono- in disaharidov (alkoholna, mlečna kislina, maslena kislina, propionska kislina).
  • 20. Reducirni disaharidi (maltoza, laktoza): zgradba, biokemične transformacije (oksidacija, redukcija).
  • 21. Nereducirajoči disaharidi (saharoza): struktura, inverzija, uporaba.
  • 22. Polisaharidi (škrob, celuloza, glikogen): zgradba, značilne biološke funkcije.
  • 23. Nukleinske kisline (DNA, RNA): biološka vloga, splošne značilnosti, hidroliza.
  • 24.Strukturne sestavine nc: glavne purinske in pirimidinske baze, ogljikovohidratna komponenta.
  • Dušikova baza Ogljikovohidratna komponenta Fosforjeva kislina
  • Purin Pirimidin Riboza Dezoksiriboza
  • 26. Struktura polinukleotidne verige (primarna struktura), npr. gradi fragment Ade-Thy-Guo; Cyt-Guo-Thy.
  • 27. Sekundarna struktura DNA. Chartgoffova pravila Za sekundarno strukturo DNK je značilno pravilo e. Chargaff (pravilnost kvantitativne vsebnosti dušikovih baz):
  • 28. Glavne funkcije tRNA, mRNA, rRNA. Zgradba in funkcije RNA.
  • Faze replikacije:
  • Transkripcija
  • Faze transkripcije:
  • 29. Lipidi (umiljivi, neumiljivi): splošne značilnosti, razvrstitev.
  • Razvrstitev lipidov.
  • 30.Strukturne komponente umiljenih lipidov (HFA, Alkoholi).
  • 31. Nevtralne maščobe, olja: splošne značilnosti, oksidacija, hidrogenacija.
  • 32.Fosfolipidi: splošne značilnosti, predstavniki (fosfatidiletanolamini, fosfatidilholini, fosfatidilserini, fosfatidilgliceroli).
  • 33.Encimi: definicija, kemijska narava in struktura.
  • 34. Splošne lastnosti kemičnih encimov in biokatalizatorjev.
  • 35. Dejavniki, ki vplivajo na katalitično aktivnost encimov:
  • 36.Mehanizem delovanja encimov.
  • 37. Nomenklatura, klasifikacija encimov.
  • 38. Splošne značilnosti posameznih razredov encimov: a) oksidoreduktaze; b) transferaze; c) hidrolaze.
  • 39. Splošne značilnosti encimskih razredov: a) liaze; b) izomeraze; c) l in plini.
  • 40. Splošne značilnosti vitaminov, klasifikacija vitaminov; predstavniki vodotopnih in maščobotopnih vitaminov. Njihova biološka vloga.
  • 1) Po topnosti:
  • 2) Po fiziološki aktivnosti:
  • 41. Pojem metabolnih procesov: katabolne in anabolne reakcije.
  • 42. Značilnosti presnovnih procesov.
  • 20. Reducirni disaharidi (maltoza, laktoza): zgradba, biokemične transformacije (oksidacija, redukcija).

    Zmanjšanje disaharidov. V teh disaharidih eden od monosaharidnih ostankov sodeluje pri tvorbi glikozidne vezi zaradi hidroksilne skupine, najpogosteje na C-4 ali C-6, redkeje na C-3. Disaharid vsebuje prosto hemiacetalno hidroksilno skupino, zaradi česar se ohrani sposobnost odpiranja obroča. Redukcijske lastnosti takšnih disaharidov in mutarotacija njihovih sveže pripravljenih raztopin so posledica možnosti ciklo-okso-tautomerizma. Predstavniki reducirajočih disaharidov so maltoza, celobioza in laktoza.

    maltoza (trivialno ime: sladni sladkor)« - produkt encimske hidrolize škrob.

    V tem disaharidu so monosaharidni ostanki povezani z vezjo glikozid-glikoza (a-1,4-povezava).

    Zaradi prisotnosti hemiacetalne funkcije v molekuli maltoze je a-anomer v ravnovesju s p-anomerom - p-maltozo, 4-0-(a-D-glukopiranozil)-p-0-glukopiranozo. Če jo izpostavimo kislinski hidrolizi, dobimo 2 mol 0-(+)-glukoze.

    V nasprotju s saharozo je maltoza redukcijski glikozid, ker ima v svoji strukturi hemiacetalni del. Maltoza reagira z Benedict-Fehlingovim reagentom in fenilhidrazinom.

    Maltoza je redukcijski sladkor, ker ima nesubstituirano hemiacetalno hidroksilno skupino. Pri kuhanju maltoze z razredčeno kislino in pod delovanjem encima maltaze pride do hidrolizacije (nastaneta dve molekuli glukoze C6H12O6).

    Maltoza vsebuje prosti glikozidni hidroksil blizu ogljikovega atoma C-1 in ima zato redukcijske lastnosti, značilne za redukcijo mono- in disaharidov. V raztopinah lahko maltoza obstaja v dveh oblikah - ciklični in aldehidni, ki sta v dinamičnem ravnovesju. Ko maltozo hidrolizira encim maltaza, nastaneta dve molekuli alfa-D-glukoze. Ko se aldehidna skupina maltoze oksidira, nastane maltobionska kislina.

    Drugi primeri disaharidov vključujejo laktoza (mlečni sladkor) je disaharid, ki vsebuje ostanek p-D-galaktopiranoze (v fiksni (3-obliki) in D-glukoze in je prisoten v mleku skoraj vseh sesalcev:


    Hidroliza saharoze v prisotnosti mineralnih kislin (H 2 SO 4, HCl, H 2 CO 3):

    Oksidacija maltoze (reducirajoči disaharid), na primer reakcija "srebrnega ogledala":

    21. Nereducirajoči disaharidi (saharoza): struktura, inverzija, uporaba.

    Saharoza je disaharid, sestavljen iz ostankov D-glukoze in D-fruktoze, povezanih z glikozidno-glikozidno vezjo (vez a-1,-2).

    Saharoza je nereducirajoč disaharid (glej Oligosaharidi), razširjena rezervna snov v rastlinah, ki nastane med procesom fotosinteze in je shranjena v listih, steblih, koreninah, cvetovih ali plodovih. Pri segrevanju Nad temperaturo taljenja pride do razgradnje in obarvanja taline (karamelizacija). Saharoza ne reducira Fehlingovega reagenta, je precej odporna na alkalije, vendar se zaradi ketofuranozida zelo enostavno (~ 500-krat hitreje kot trehaloza ali maltoza) razcepi (hidrolizira) v D-glukozo in D-fruktozo spremlja sprememba predznaka utripa. vrtenje raztopine in se zato imenuje inverzija.

    Podobna hidroliza se pojavi pod delovanjem a-glukozidaze (maltaze) ali b-fruktofuranozidaze (invertaze). Saharoza zlahka fermentira kvas. Saharoza, ki je šibka (K cca. 10-13), tvori komplekse (sladkorate) s hidroksidi alkalijskih in zemeljskoalkalijskih kovin, ki pod vplivom CO2 regenerirajo saharozo.

    Biosinteza saharoze poteka predvsem pri veliki večini fotosintetskih evkariontov. masa, ki jo sestavljajo rastline (z izjemo predstavnikov rdečih, rjavih, pa tudi diatomej in nekaterih drugih enoceličnih alg); njegova ključna faza je posojanje. uridin difosfat glukoza in 6-fosfat-D-fruktoza. Živali niso sposobne biosinteze saharoze.

    Inverzija saharoze. Kisla hidroliza (+) saharoze ali delovanje invertaze proizvede enake količine D(+) glukoze in D(-) fruktoze. Hidrolizo spremlja sprememba predznaka določenega rotacijskega kota [α] iz pozitivnega v negativnega, zato proces imenujemo inverzija, zmes D(+) glukoze in D(-) fruktoze pa invertni sladkor.

    Saharoza se pridobiva industrijsko. luske iz soka sladkornega trsa Saccharum officinarum ali sladkorne pese Beta vulgaris; ti dve rastlini zagotavljata cca. 90 % svetovne proizvodnje saharoze (v razmerju cca. 2:1), ki presega 50 milijonov ton/leto. Chem. sinteza saharoze je zelo zapletena in ekonomična. ni važno.

    Saharoza se uporablja kot hrana. izdelek (sladkor) neposredno ali kot del slaščičarskih izdelkov ter v visokih koncentracijah kot konzervans; saharoza služi tudi kot substrat v industriji. fermentacijo postopki za proizvodnjo etanola, butanola, glicerina, citronske in levulinske kisline, dekstrana; uporablja tudi pri pripravi leka. Sre; Nekateri estri saharoze z višjimi maščobnimi kislinami se uporabljajo kot neionski detergenti.

    Za kvalitete. Za odkrivanje saharoze lahko uporabite modro obarvanje z alkalno raztopino diazouracila, ki pa proizvaja tudi višje oligosaharide, ki vsebujejo fragment saharoze v molekuli - rafinoza, gentianoza, stahioza.

    Molekule, ki so sestavljene iz dveh enostavnih sladkorjev, združenih v eno molekulo z glikozidno vezjo različnih konfiguracij. Splošno formulo disaharidov lahko predstavimo kot C 12 H 22 O 11.

    Glede na zgradbo molekul in njihove kemijske lastnosti ločimo reducirajoče (glikozid-glikozide) in nereducirajoče disaharide (glikozid-glikozide). Med reducirajoče disaharide spada celobioza, med nereducirajoče disaharide pa trehaloza.

    Kemijske lastnosti

    Disaharidi so kristalinične trdne snovi. Kristali različnih snovi so obarvani od bele do rjave. Dobro se topijo v vodi in alkoholih ter imajo sladek okus.

    Med reakcijo hidrolize se glikozidne vezi prekinejo, kar povzroči, da disaharidi razpadejo na dva enostavna sladkorja. Pri obratnem procesu hidrolize pride do kondenzacije, ko se več molekul disaharidov zlije v kompleksne ogljikove hidrate – polisaharide.

    Laktoza - mlečni sladkor

    Izraz "laktoza" je iz latinščine preveden kot "mlečni sladkor". Ta ogljikov hidrat je tako imenovan, ker ga najdemo v velikih količinah v mlečnih izdelkih. Laktoza je polimer, sestavljen iz dveh molekul - glukoze in. Za razliko od drugih disaharidov laktoza ni higroskopna. Ta ogljikov hidrat se pridobiva iz mlečnih izdelkov.

    Razpon aplikacij

    Laktoza se pogosto uporablja v farmacevtski industriji. Zaradi pomanjkanja higroskopnosti se uporablja za izdelavo zdravil na osnovi sladkorja, ki se zlahka hidrolizirajo. Drugi ogljikovi hidrati, ki so higroskopni, se hitro navlažijo in zdravilna učinkovina v njih hitro razpade.

    V bioloških farmacevtskih laboratorijih se mlečni sladkor uporablja pri pripravi hranilnih medijev za gojenje različnih kultur bakterij in gliv, na primer pri proizvodnji penicilina.

    Pri izomerizaciji laktoze v farmacevtskih izdelkih dobimo laktulozo. Laktuloza je biološki probiotik, ki normalizira črevesno gibljivost pri zaprtju, disbakteriozi in drugih prebavnih težavah.

    Koristne lastnosti

    Mlečni sladkor je najpomembnejša hranilna in plastična snov, bistvena za skladen razvoj rastočega organizma sesalcev, vključno s človeškim otrokom. Laktoza je hranilni medij za razvoj mlečnokislinskih bakterij v črevesju, kar preprečuje gnitje v njem.

    Ena od koristnih lastnosti laktoze je, da se zaradi visoke energijske vsebnosti ne porabi za tvorbo in ne poveča ravni v krvi.

    Možna škoda

    Laktoza ne škoduje človeškemu telesu. Edina kontraindikacija za uživanje živil, ki vsebujejo mlečni sladkor, je laktozna intoleranca, ki se pojavi pri ljudeh s pomanjkanjem encima laktaze, ki razgrajuje mlečni sladkor v enostavne ogljikove hidrate. Laktozna intoleranca je razlog, zakaj ljudje, pogosto odrasli, ne prebavljajo mlečnih izdelkov. Ta patologija se kaže v obliki simptomov, kot so:

    • slabost in bruhanje;
    • driska;
    • napenjanje;
    • kolike;
    • srbenje in izpuščaji na koži;
    • alergijski rinitis;
    • otekanje.

    Laktozna intoleranca je največkrat fiziološka in je povezana s starostnim pomanjkanjem laktoze.

    Maltoza - sladni sladkor

    Maltoza, ki je sestavljena iz dveh enot glukoze, je disaharid, ki ga proizvajajo zrna za izgradnjo tkiv svojih zarodkov. Maltozo najdemo v manjših količinah v cvetnem prahu in nektarju cvetočih rastlin in paradižnika. Sladkor proizvajajo tudi nekatere bakterijske celice.

    Pri živalih in ljudeh maltoza nastane z razgradnjo polisaharidov – in – s pomočjo maltaze.

    Glavna biološka vloga maltoze je oskrba telesa z energijskim materialom.

    Možna škoda

    Maltoza kaže škodljive lastnosti samo pri tistih ljudeh, ki imajo genetsko pomanjkanje maltaze. Zaradi tega se pri uživanju hrane, ki vsebuje maltozo, škrob ali glikogen, v črevesju človeka kopičijo premalo oksidirani produkti, ki povzročajo hudo drisko. Izključitev teh živil iz prehrane ali jemanje encimskih pripravkov z maltazo pomaga izravnati manifestacije intolerance na maltozo.

    Saharoza - trsni sladkor

    , ki je prisoten v naši dnevni prehrani tako v čisti obliki kot kot del različnih jedi, je saharoza. Sestavljen je iz ostankov molekule in.

    V naravi saharozo najdemo v različnih vrstah sadja: sadju, jagodah, zelenjavi, pa tudi v sladkornem trsu, kjer so jo najprej izkopali. Proces razgradnje saharoze se začne v ustih in konča v črevesju. Pod vplivom alfa-glukozidaze se trsni sladkor razgradi na glukozo in fruktozo, ki se hitro absorbirata v kri.

    Koristne lastnosti

    Prednosti saharoze so očitne. Kot zelo pogost disaharid v naravi saharoza služi kot vir energije za telo. Nasičenje krvi z glukozo in fruktozo, trsni sladkor:

    • zagotavlja normalno delovanje možganov - glavnega porabnika energije;
    • je vir energije za krčenje mišic;
    • poveča učinkovitost telesa;
    • spodbuja sintezo serotonina, s čimer izboljša razpoloženje, je antidepresiv;
    • sodeluje pri oblikovanju strateških (in ne samo) maščobnih rezerv;
    • aktivno sodeluje pri presnovi ogljikovih hidratov;
    • podpira razstrupljevalno funkcijo jeter.

    Koristne funkcije saharoze se pokažejo le, če jo uživamo v omejenih količinah. Optimalno je zaužiti 30-50 g trsnega sladkorja v jedeh, pijačah ali čisti obliki.

    Škoda v primeru zlorabe

    Preseganje dnevnega vnosa je preobremenjeno z manifestacijo škodljivih lastnosti saharoze:

    • endokrine motnje (sladkorna bolezen, debelost);
    • uničenje zobne sklenine in patologije mišično-skeletnega sistema kot posledica oslabljenega metabolizma mineralov;
    • povešena koža, lomljivi nohti in lasje;
    • poslabšanje stanja kože (izpuščaj, nastanek aken);
    • imunosupresija (učinkovit imunosupresiv);
    • zatiranje aktivnosti encimov;
    • povečana kislost želodčnega soka;
    • okvarjeno delovanje ledvic;
    • hiperholesterolemija in trigliceridemijo;
    • pospeševanje starostnih sprememb.

    Ker je saharoza (glukoza, fruktoza) aktivno vključena v proces absorpcije produktov razgradnje, je prekomerno uživanje sladke hrane polno pomanjkanja teh vitaminov. Dolgotrajno pomanjkanje vitaminov B je nevarno zaradi vztrajnih motenj v delovanju srca in krvnih žil ter patologij nevropsihične dejavnosti.

    Pri otrocih strast do sladkarij povzroči povečanje njihove aktivnosti do razvoja hiperaktivnega sindroma, nevroze in razdražljivosti.

    Celobiozni disaharid

    Celobioza je disaharid, sestavljen iz dveh molekul glukoze. Proizvajajo ga rastline in nekatere bakterijske celice. Celobioza za človeka nima biološke vrednosti: ta snov se v človeškem telesu ne razgradi, ampak je balastna spojina. Celobioza v rastlinah opravlja strukturno funkcijo, saj je del celulozne molekule.

    Trehaloza - gobji sladkor

    Trehaloza je sestavljena iz ostankov dveh molekul glukoze. Vsebuje ga v višjih gobah (od tod tudi drugo ime), lišajih, nekaterih črvih in žuželkah. Menijo, da je kopičenje trehaloze eden od pogojev za povečano odpornost celic na izsušitev. Človeško telo ga ne absorbira, vendar lahko njegov velik vnos v kri povzroči zastrupitev.

    Disaharidi so zelo razširjeni v naravi - v tkivih in celicah rastlin, gliv, živali in bakterij. So del strukture kompleksnih molekularnih kompleksov in jih najdemo tudi v prostem stanju. Nekateri od njih (laktoza, saharoza) so energijski substrat za žive organizme, drugi (celobioza) opravljajo strukturno funkcijo.