Основные разделы темы «Углеводы»
1. Общие сведения об углеводах
2. Моносахариды
3. Дисахариды
4. Полисахариды
5. Обобщение, подготовка к зачету
Углеводы (сахара, сахариды)
«Угле-воды»,
уголь и вода,
В состав углеводов
входят С, Н и О.
Общая формула -
Сn(H2O)m
Основные функции углеводов
Энергетическая Структурная
Функция запасания
питательных веществ
Защитная функция
Источники углеводов
на Земле (фотосинтез)
Жизнь на нашей планете
без фотохимических
реакций была бы
невозможна. В процессе
фотосинтеза в листьях
растений при
поглощении солнечной
энергии происходит
превращение воды и
оксида углерода (IV) в
углеводы и кислород.
Источники углеводов
на планете Земля
( фотосинтез)
Суммарная реакция может быть записана
в следующем виде
(СН2О) – это « кирпичи» из которых состоят все
углеводы, такие как крахмал или сахара. Водоросли,
некоторые бактерии и морские микроорганизмы
также получают необходимую им энергию
непосредственно от солнечного света, запасая ее при
фотосинтезе.
Общая масса углерода, ежегодно связываемого
в виде углеводов, составляет величину 2*1011 тонн.
Солнечный свет
n H2O + n CO2 (CH2O)n + n O2
Для фотосинтеза
необходим
солнечный свет
Фотосинтез
происходит в
зеленых растениях
Зеленая
субстанция
растений – это
хлорофилл
СО2 поглощается
листьями растений
О2 выделяется
Образуется С6Н12О6 ,
которая превращается в
крахмал, запасаемый
растениями
Н2О поступает в ткани
из почвы через
корневую систему
Классификация углеводов
Моносахариды
С6Н12О6
гексозы
Глюкоза
виноградный
сахар
Фруктоза
фруктовый
сахар
С5Н10О5
пентозы
Рибоза
Арабиноза
Дисахариды
С12Н22О11
Сахароза
свекловичный,
тростниковый сахар
Лактоза
молочный сахар
Мальтоза
солодовый сахар
(С6Н10О5)n
Полисахариды
Крахмал
Целлюлоза
клетчатка
Гликоген
Хитин
Физические свойства
моносахаридов
• Бесцветные.
• Кристаллические
вещества.
• Растворимые в воде.
• Сладкие на вкус.
Формы существования
глюкозы в растворе
Кристаллическая форма
глюкозы
Химические свойства глюкозы
Свойства многоатомных спиртов -
взаимодействие с Сu(OH)2 :
a) без нагревания образуется раствор
ярко-синего цвета
b) с нагреванием образуется осадок
морковно – красного цвета
Химические свойства глюкозы
Свойства альдегидов:
a) окисление аммиачным раствором
оксида серебра при нагревании
(реакция серебряного зеркала)
b) присоединение водорода
(реакция восстановления)
Химические свойства глюкозы
Брожение глюкозы
под действием ферментов:
спиртовое С6Н12О62С2Н5ОН+2СО2
молочнокислое С6Н12О62СН3СНСООН
|
ОН
маслянокислое
С6Н12О6С3Н7СООН+2Н2+2СО2
Химические свойства глюкозы
Полное окисление в организме:
С6Н12О6 +6О26СО2+6Н2О+Q
(первичное топливо для клеток)
Сахароза – дисахарид,
так как состоит из двух остатков
моносахаридов – глюкозы и фруктозы
Самостоятельная работа
учащихся по маршруту.
1. Молекулярная формула сахарозы
2. Нахождение в природе. Из чего получают сахарозу?
3. Наличие каких функциональных групп в молекуле
сахарозы можно предположить, исходя из ее состава?
4. Сделайте вывод о важнейшем химическом свойстве сахарозы.
Напишите уравнение реакции.
Свойства сахарозы
Сахароза – многоатомный спирт:
+ Сu(OH)2  синий раствор;
 нет изменений  не альдегид.
Основное свойство – гидролиз:
С12Н22О11 + Н2О  С6Н12О6 + С6Н12О6
глюкоза фруктоза
( инвертный сахар)
ť
Полисахариды (С6Н10О5)n
природные полимеры
Крахмал Целлюлоза
(клетчатка)
Состав n кр.< n цел.,
М кр.< М цел.
n цел.> n кр.
М цел.> М кр.
Структура
молекул
20% - линейная
80% -разветвленная
Только линейная
Структурное
звено
Остаток от
α - глюкозы
Остаток от
β – глюкозы
Растворимость
в воде
Не растворим,
в горячей воде
набухает,образуя
клейстер
Не растворима
Структурные формулы
крахмала и целлюлозы
Химические свойства
полисахаридов
• Гидролиз: (С6Н10О5)n + nН2О  nС6Н12О6
глюкоза
Н2SO4
ť
Крахмал Целлюлоза
- качественная реакция:
с I2 синее окрашивание
-Горение
-Разложение без доступа
воздуха
-Образование сложных
эфиров
Обобщение. Подготовка к зачету по теме «УГЛЕВОДЫ»
1. Почему углеводы получили такое название?
Всегда ли оно верно? Докажите!
2. Как еще называют этот
класс соединений?
Почему?
3. Приведите классификацию углеводов с примерами.
По какому принципу они подразделяются?
4. К каким ранее изученным классам
органических соединений можно
отнести глюкозу? Можно ли это
доказать практически? Какие еще
моносахариды имеют такие же
функциональные группы?
5. Имеет ли глюкоза изомеры?
Что вы о них знаете?
6. Каково строение молекул
кристаллической глюкозы?
Что происходит с ними при
растворении в воде?
7. Могут ли все формы глюкозы
реагировать с гидроксидом
меди (II)? А при нагревании?
8. Как доказать, что спелое
яблоко содержит глюкозу?
• Какое общее свойство есть у сахарозы
и крахмала? Как это можно подтвердить
в лабораторных условиях?
• В каком природном «веществе»
одновременно встречается фруктоза
и глюкоза? А как дома можно
получить эту смесь?
• Почему подмороженный картофель имеет сладкий вкус?
• Сок зеленого яблока дает реакцию с иодом, а спелого-
реакцию «серебряного зеркала», как это можно объяснить?
14. Из чего и где в природе
получается крахмал?
Можно ли его получить
синтетически?
15. Какой еще полисахарид
(кроме крахмала) вы
знаете?
16. Что общего он имеет с
крахмалом? Чем
отличается и почему?
17. В чем отличия в применении
крахмала и целлюлозы?
И почему?
18. Какой еще природный полимер
вы знаете? В чем его отличие от
полисахаридов? С чем это связано?
19. Помимо углеводов, какие еще
органические вещества
применяют в пищу? Что
целесообразнее применять?
Почему?
20. Какое общее свойство есть у
ди- и полисахаридов с жирами?
Как оно реализуется
в нашем организме?
-ацетатный шелк -вискоза
Уборка сахарного тростника Разгрузка сахарной свеклы
21. Как получают сахарозу в промышленности?
22. Какие волокна получают из целлюлозы?
СОДЕРЖАНИЕ ПОЛИСАХАРИДОВ
В РАСТИТЕЛЬНОМ МИРЕ
ЦЕЛЛЮЛОЗА-КЛЕТЧАТКА Главная
составная часть оболочек растительных
клеток - «скелет», придающий им
прочность и эластичность.
хлопок –98%
конопля, лен –80%
древесина –50%
КРАХМАЛ
кукуруза –60%
рис –80%
картофель –20%
Хитин
Хитин – главный скелетный полисахарид беспозвоночных
и компонент клеточной стенки грибов и некоторых
зеленых водорослей.
В кутикуле членистоногих образует комплексы с белками,
пигментами, солями кальция.
Длинные параллельные цепи хитина также, как и цепи целлюлозы, собраны в пучки.
По своей структуре хитин очень близок к целлюлозе, за одним исключением: при
втором атоме углерода гидроксильная группа ОН заменена группой NН – СО – СН3.
Получают хитин обработкой исходного материала ( обычно панцирей ракообразных)
кислотами, щелочами или окислителями. Молекулярная масса выделенного хитина
151 –200 тыс. При обработке хитина щелочами в жестких условиях происходит N-
дезацетилирование с образованием хитозана (растворимого в кислотах), который
применяется в производстве бумаги и для удаления примесей из водных растворов.
целлюлоза хитин

Углеводы

  • 2.
    Основные разделы темы«Углеводы» 1. Общие сведения об углеводах 2. Моносахариды 3. Дисахариды 4. Полисахариды 5. Обобщение, подготовка к зачету
  • 3.
    Углеводы (сахара, сахариды) «Угле-воды», угольи вода, В состав углеводов входят С, Н и О. Общая формула - Сn(H2O)m
  • 4.
    Основные функции углеводов ЭнергетическаяСтруктурная Функция запасания питательных веществ Защитная функция
  • 5.
    Источники углеводов на Земле(фотосинтез) Жизнь на нашей планете без фотохимических реакций была бы невозможна. В процессе фотосинтеза в листьях растений при поглощении солнечной энергии происходит превращение воды и оксида углерода (IV) в углеводы и кислород.
  • 6.
    Источники углеводов на планетеЗемля ( фотосинтез) Суммарная реакция может быть записана в следующем виде (СН2О) – это « кирпичи» из которых состоят все углеводы, такие как крахмал или сахара. Водоросли, некоторые бактерии и морские микроорганизмы также получают необходимую им энергию непосредственно от солнечного света, запасая ее при фотосинтезе. Общая масса углерода, ежегодно связываемого в виде углеводов, составляет величину 2*1011 тонн. Солнечный свет n H2O + n CO2 (CH2O)n + n O2
  • 7.
    Для фотосинтеза необходим солнечный свет Фотосинтез происходитв зеленых растениях Зеленая субстанция растений – это хлорофилл СО2 поглощается листьями растений О2 выделяется Образуется С6Н12О6 , которая превращается в крахмал, запасаемый растениями Н2О поступает в ткани из почвы через корневую систему
  • 8.
  • 9.
    Физические свойства моносахаридов • Бесцветные. •Кристаллические вещества. • Растворимые в воде. • Сладкие на вкус.
  • 10.
    Формы существования глюкозы врастворе Кристаллическая форма глюкозы
  • 11.
    Химические свойства глюкозы Свойствамногоатомных спиртов - взаимодействие с Сu(OH)2 : a) без нагревания образуется раствор ярко-синего цвета b) с нагреванием образуется осадок морковно – красного цвета
  • 12.
    Химические свойства глюкозы Свойстваальдегидов: a) окисление аммиачным раствором оксида серебра при нагревании (реакция серебряного зеркала) b) присоединение водорода (реакция восстановления)
  • 13.
    Химические свойства глюкозы Брожениеглюкозы под действием ферментов: спиртовое С6Н12О62С2Н5ОН+2СО2 молочнокислое С6Н12О62СН3СНСООН | ОН маслянокислое С6Н12О6С3Н7СООН+2Н2+2СО2
  • 14.
    Химические свойства глюкозы Полноеокисление в организме: С6Н12О6 +6О26СО2+6Н2О+Q (первичное топливо для клеток)
  • 15.
    Сахароза – дисахарид, таккак состоит из двух остатков моносахаридов – глюкозы и фруктозы
  • 16.
    Самостоятельная работа учащихся помаршруту. 1. Молекулярная формула сахарозы 2. Нахождение в природе. Из чего получают сахарозу? 3. Наличие каких функциональных групп в молекуле сахарозы можно предположить, исходя из ее состава? 4. Сделайте вывод о важнейшем химическом свойстве сахарозы. Напишите уравнение реакции.
  • 17.
    Свойства сахарозы Сахароза –многоатомный спирт: + Сu(OH)2  синий раствор;  нет изменений  не альдегид. Основное свойство – гидролиз: С12Н22О11 + Н2О  С6Н12О6 + С6Н12О6 глюкоза фруктоза ( инвертный сахар) ť
  • 18.
    Полисахариды (С6Н10О5)n природные полимеры КрахмалЦеллюлоза (клетчатка) Состав n кр.< n цел., М кр.< М цел. n цел.> n кр. М цел.> М кр. Структура молекул 20% - линейная 80% -разветвленная Только линейная Структурное звено Остаток от α - глюкозы Остаток от β – глюкозы Растворимость в воде Не растворим, в горячей воде набухает,образуя клейстер Не растворима
  • 19.
  • 22.
    Химические свойства полисахаридов • Гидролиз:(С6Н10О5)n + nН2О  nС6Н12О6 глюкоза Н2SO4 ť Крахмал Целлюлоза - качественная реакция: с I2 синее окрашивание -Горение -Разложение без доступа воздуха -Образование сложных эфиров
  • 24.
    Обобщение. Подготовка кзачету по теме «УГЛЕВОДЫ» 1. Почему углеводы получили такое название? Всегда ли оно верно? Докажите! 2. Как еще называют этот класс соединений? Почему? 3. Приведите классификацию углеводов с примерами. По какому принципу они подразделяются?
  • 25.
    4. К какимранее изученным классам органических соединений можно отнести глюкозу? Можно ли это доказать практически? Какие еще моносахариды имеют такие же функциональные группы? 5. Имеет ли глюкоза изомеры? Что вы о них знаете? 6. Каково строение молекул кристаллической глюкозы? Что происходит с ними при растворении в воде? 7. Могут ли все формы глюкозы реагировать с гидроксидом меди (II)? А при нагревании? 8. Как доказать, что спелое яблоко содержит глюкозу?
  • 26.
    • Какое общеесвойство есть у сахарозы и крахмала? Как это можно подтвердить в лабораторных условиях? • В каком природном «веществе» одновременно встречается фруктоза и глюкоза? А как дома можно получить эту смесь? • Почему подмороженный картофель имеет сладкий вкус? • Сок зеленого яблока дает реакцию с иодом, а спелого- реакцию «серебряного зеркала», как это можно объяснить?
  • 27.
    14. Из чегои где в природе получается крахмал? Можно ли его получить синтетически? 15. Какой еще полисахарид (кроме крахмала) вы знаете? 16. Что общего он имеет с крахмалом? Чем отличается и почему? 17. В чем отличия в применении крахмала и целлюлозы? И почему?
  • 28.
    18. Какой ещеприродный полимер вы знаете? В чем его отличие от полисахаридов? С чем это связано? 19. Помимо углеводов, какие еще органические вещества применяют в пищу? Что целесообразнее применять? Почему? 20. Какое общее свойство есть у ди- и полисахаридов с жирами? Как оно реализуется в нашем организме?
  • 29.
    -ацетатный шелк -вискоза Уборкасахарного тростника Разгрузка сахарной свеклы 21. Как получают сахарозу в промышленности? 22. Какие волокна получают из целлюлозы?
  • 30.
    СОДЕРЖАНИЕ ПОЛИСАХАРИДОВ В РАСТИТЕЛЬНОММИРЕ ЦЕЛЛЮЛОЗА-КЛЕТЧАТКА Главная составная часть оболочек растительных клеток - «скелет», придающий им прочность и эластичность. хлопок –98% конопля, лен –80% древесина –50% КРАХМАЛ кукуруза –60% рис –80% картофель –20%
  • 31.
    Хитин Хитин – главныйскелетный полисахарид беспозвоночных и компонент клеточной стенки грибов и некоторых зеленых водорослей. В кутикуле членистоногих образует комплексы с белками, пигментами, солями кальция. Длинные параллельные цепи хитина также, как и цепи целлюлозы, собраны в пучки. По своей структуре хитин очень близок к целлюлозе, за одним исключением: при втором атоме углерода гидроксильная группа ОН заменена группой NН – СО – СН3. Получают хитин обработкой исходного материала ( обычно панцирей ракообразных) кислотами, щелочами или окислителями. Молекулярная масса выделенного хитина 151 –200 тыс. При обработке хитина щелочами в жестких условиях происходит N- дезацетилирование с образованием хитозана (растворимого в кислотах), который применяется в производстве бумаги и для удаления примесей из водных растворов. целлюлоза хитин