Глюкоза
Содержание:
- Популярные советы
- Целлюлоза (клетчатка)
- Lifext поможет вам разобраться с анализами!
- Химические свойства глюкозы
- Нахождение в природе
- История
- Применение глюкозы:
- Получение глюкозы
- Основы биохимии глюкозы. Углеводный обмен
- Химические свойства глюкозы:
- Получение
- Биологическая роль
- Сахарный диабет и его признаки
- Не забываем про диету
- Функции и применение
- Получение глюкозы
- Фруктоза
- Особенности применения глюкозы
- Химические свойства дисахаридов
- Что такое глюкоза?
Популярные советы
- Что меняется в каждом знаке Черты, характерные для каждого знака…
- Как знаки зодиака относятся к Измена может перечеркнуть и разрушить…
- Гороскоп психических отклонений по знакам Психиатры считают, что не бывает…
- На эти 6 знаков зодиака Ожидается ли в апреле снегопад?…
- Щедрые и жадные мужчины по Иногда уже на первом свидании…
- 2 самых страшных энергетических вампира Иногда после общения с некоторыми…
- Лучшие и худшие партнеры для Люди выбирают себе спутника жизни…
- Эти 4 знака зодиака самые Ночь с идеальным любовником запомнится…
- Самые сильные стороны знаков зодиака Суперсила есть в каждом из…
- Эти 6 знаков зодиака долгожители, Стать долгожителем мечтает абсолютно каждый…
Целлюлоза (клетчатка)
Целлюлоза – наиболее распространенный растительный
полисахарид. Она обладает большой механической прочностью и исполняет роль
опорного материала растений. Древесина содержит 50-70% целлюлозы, хлопок
представляет собой почти чистую целлюлозу.
Как и у крахмала, структурной единицей целлюлозы
является D-
глюкопираноза, звенья которой связаны (1-4) -гликозидными связями. Однако, от
крахмала целлюлоза отличается b- конфигурацией гликозидных связей
между циклами и строго линейным строением.
Целлюлоза состоит из нитевидных молекул, которые
водородными связями гидроксильных групп внутри цепи, а также между соседними
цепями собраны в пучки. Именно такая упаковка цепей обеспечивает высокую
механическую прочность, волокнистость, нерастворимость в воде и химическую
инертность, что делает целлюлозу идеальным материалом для построения клеточных
стенок.
b- Гликозидная связь не разрушается пищеварительными ферментами человека,
поэтому целлюлоза не может служить ему пищей, хотя в определенном количестве
является необходимым для нормального питания балластным веществом. В желудках
жвачных животных имеются ферменты, расщепляющие целлюлозу, поэтому такие
животные используют клетчатку в качестве компонента пищи.
Несмотря на нерастворимость целлюлозы в воде и обычных
органических растворителях, она растворима в реактиве Швейцера (раствор
гидроксида меди в аммиаке), а также в концентрированном растворе хлористого
цинка и в концентрированной серной кислоте.
Как и крахмал, целлюлоза при кислотном гидролизе дает
глюкозу.
Целлюлоза – многоатомный спирт, на элементную ячейку
полимера приходятся три гидроксильных группы. В связи с этим, для целлюлозы
характерны реакции этерификации (образование сложных эфиров). Наибольшее
практическое значение имеют реакции с азотной кислотой и уксусным ангидридом.
целлюлоза |
+ 3n HNO3 |
H2SO4 –––– |
тринитрат целлюлозы |
+ 3nH2О |
Полностью
этерифицированная клетчатка известна под названием пироксилин, который после
соответствующей обработки превращается в бездымный порох. В зависимости от
условий нитрования можно получить динитрат целлюлозы, который в технике
называется коллоксилином. Он так же используется при изготовлении пороха и
твердых ракетных топлив. Кроме того, на основе коллоксилина изготавливают
целлулоид.
При взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом в
присутствии уксусной и серной кислот образуется триацетилцеллюлоза.
+ 3n |
триацетилцеллюлоза |
+ 3n СH3СOOН |
Триацетилцеллюлоза (или ацетилцеллюлоза) является ценным продуктом для
изготовления негорючей кинопленки и ацетатного шелка. Для этого ацетилцеллюлозу
растворяют в смеси дихлорметана и этанола и этот раствор продавливают через
фильеры в поток теплого воздуха. Растворитель испаряется и струйки раствора
превращаются в тончайшие нити ацетатного шелка.
Целлюлоза не дает реакции «серебряного зеркала».
Говоря о применении целлюлозы, нельзя не сказать о том, что большое
количество целлюлозы расходуется для изготовления различной бумаги. Бумага –
это тонкий слой волокон клетчатки, проклеенный и спрессованный на специальной
бумагоделательной машине.
Из приведенного выше уже видно, что использование
целлюлозы человеком столь широко и разнообразно, что применению продуктов
химической переработки целлюлозы можно посвятить самостоятельный раздел.
Lifext поможет вам разобраться с анализами!
Хотите мониторить глюкозы и другие маркеры на регулярной основе? Мы сделали карманный помощник! С ним вы получите:
- Мониторинг анализов, нормы, в худшую или лучшую сторону изменения;
- Настраиваемые уведомления об отдыхе или необходимости поесть;
- Встроенную в приложение программу медитации;
- Индивидуальные рекомендации: приложение составит для вас списиок маркеров на основе пройденного опроса;(уже скоро!)
- Аналитику данных с умных браслетов, контроль качества сна и активности;(уже скоро!)
Приложение мультиязычное — пока английский + русский.
Хранение анализов надежное, в облаке Google. Сразу выдает попадание анализа в общие нормы и нормы Lifext, с учетом пола и возраста.
Пока есть глюки и баги, но мы постоянно все улучшаем, просим относиться с пониманием 😉
Химические свойства глюкозы
Химические свойства глюкозы, как и других альдоз, обусловлены присутствием в ее молекуле: а)альдегидной группы; б) спиртовых гидроксилов; в) полуацетального (гликозидного) гидроксила.
Специфические свойства
1. Брожение (ферментация) моносахаридов
Важнейшим свойством моносахаридов является их ферментативное брожение, т.е. распад молекул на осколки под действием различных ферментов. Брожению подвергаются в основном гексозы в присутствии ферментов, выделяемых дрожжевыми грибками, бактериями или плесневыми грибками. В зависимости от природы действующего фермента различают реакции следующих видов:
1) Спиртовое брожение
2) Молочнокислое брожение
(образуется в организмах высших животных при мышечных сокращениях).
3) Маслянокислое брожение
4) Лимоннокислое брожение
Реакции с участием альдегидной группы глюкозы (свойства глюкозы как альдегида)
1. Восстановление (гидрирование) с образованием многоатомного спирта
В ходе этой реакции карбонильная группа восстанавливается и образуется новая спиртовая группа:
Cорбит содержится во многих ягодах и фруктах, особенно много сорбита в плодах рябины.
2. Окисление
1) Окисление бромной водой
Качественные реакции на глюкозу как альдегид!
Протекающие в щелочной среде при нагревании реакции с аммиачным раствором Ag2O (реакция серебряного зеркала») и с гидроксидом меди (II) Cu (OH)2 приводят к образованию смеси продуктов окисления глюкозы.
2) Реакция серебряного зеркала
Соль этой кислоты – глюконат кальция – известное лекарственное средство.
Видеоопыт «Качественная реакция глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра (I)»
3) Окисление гидроксидом меди (II)
В ходе этих реакций альдегидная группа – СНО окисляется до карбоксильной группы – СООН.
Реакции глюкозы с участием гидроксильных групп (свойства глюкозы как многоатомного спирта)
1. Взаимодействие с Cu (ОН)2с образованием глюконата меди (II)
Качественная реакция на глюкозу как многоатомный спирт!
Подобно этиленгликолю и глицерину, глюкоза способна растворять гидроксид меди (II), образуя растворимое комплексное соединение синего цвета:
Прильём к раствору глюкозы несколько капель раствора сульфата меди (II) и раствор щелочи. Осадка гидроксида меди не образуется. Раствор окрашивается в ярко-синий цвет.
В данном случае глюкоза растворяет гидроксид меди (II) и ведет себя как многоатомный спирт, образуя комплексное соединение.
Видеоопыт «Качественная реакция глюкозы с гидроксидом меди (II)»
2. Взаимодействие с галогеналканами с образованием простых эфиров
Являясь многоатомным спиртом, глюкоза образует простые эфиры:
Реакция происходит в присутствии Ag2O для связывания выделяющегося при реакции НI.
3. Взаимодействие с карбоновыми кислотами или их ангидридами с образованием сложных эфиров.
Например, с ангидридом уксусной кислоты:
Реакции с участием полуацетального гидроксила
1. Взаимодействие со спиртами с образованием гликозидов
Гликозиды – это производные углеводов, у которых гликозидный гидроксил замещен на остаток какого-либо органического соединения.
Содержащийся в циклических формах глюкозы полуацетальный (гликозидный) гидроксил является очень реакционноспособным и легко замещается на остатки различных органических соединений.
В случае глюкозы гликозиды называются глюкозидами. Связь между углеводным остатком и остатком другого компонента называется гликозидной.
Гликозиды построены по типу простых эфиров.
При действии метилового спирта в присутствии газообразного хлористого водорода атом водорода гликозидного гидроксила замещается на метильную группу:
В данных условиях в реакцию вступает только гликозидный гидроксил, спиртовые гидроксильные группы в реакции не участвуют.
Гликозиды играют чрезвычайно важную роль в растительном и животном мире. Существует огромное число природных гликозидов, в молекулах которых с атомом С (1) глюкозы остатки самых различных соединений.
Реакции окисления
Более сильный окислитель – азотная кислота НNO3 – окисляет глюкозу до двухосновной глюкаровой (сахарной) кислоты:
В ходе этой реакции и альдегидная группа – СНО и первичная спиртовая группа — СН2ОН окисляются до карбоксильных – СООН.
Видеоопыт Окисление глюкозы кислородом воздуха в присутствии метеленового голубого
Рубрики: Углеводы Теги: Углеводы
Нахождение в природе
В особом виде глюкоза содержится почти во всех органах зелёных растений. Особенно её много в виноградном соке, поэтому глюкозу иногда называют виноградным сахаром. Мёд в основном состоит из смеси глюкозы с фруктозой.
В организме человека глюкоза содержится в мышцах, в крови (0.1 — 0.12 %) и служит основным источником энергии для клеток и тканей организма. Повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы — инсулина, уменьшающего содержание этого углевода в крови. Химическая энер-гия питательных веществ, поступающих в организм, заключена в ко-валентных связях между атомами. В глюкозе количество потенциаль-ной энергии составляет 2800 кДж на 1 моль (то есть на 180 грамм).
Так как глюкоза легко усваивается организмом, её используют в ме-дицине в качестве укрепляющего лечебного средства при явлениях сердечной слабости, шоке , она входит в состав кровозаменяющих и противошоковых жидкостей. Широко применяют глюкозу в конди-терском деле (изготовление мармелада, карамели, пряников и т. д.), в текстильной промышленности в качестве восстановителя, в качестве исходного продукта при производстве аскорбиновых и гликоновых кислот, для синтеза ряда производных сахаров и т.д.
Большое значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, напри-мер, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочно-кислое брожение глюкозы, так же как и при силосовании кормов. Ес-ли подвергаемая силосованию масса недостаточно уплотнена, то под влиянием проникшего воздуха происходит маслянокислое брожение и корм становится непригоден к применению.
На практике используется также спиртовое брожение глюкозы, на-пример при производстве пива.
История
Глюкоза была впервые выделена в 1747 году из изюма Андреасом Маргграфом. Название «глюкоза» было придумано в 1838 году Жаном Дюма на основе греческого слова “гликос”, что означает “сахар” или “сладкий”.
Фридрих Август Кекуле предложил термин декстроза, поскольку в водном растворе глюкозы плоскость линейно поляризованного света повернута вправо, а dexter на латыни означает правый. Напротив, D-фруктоза и L-глюкоза поворачивают линейно поляризованный свет влево. Более ранние обозначения в соответствии с вращением плоскости линейно поляризованного света были позднее отброшены в пользу D- и L-обозначений, которые относятся к абсолютной конфигурации асимметричного центра, самого дальнего от карбонильной (C=O) группы
Важно отметить, что природные гексозы — глюкоза, фруктоза, манноза и галактоза — по стереохимической конфигурациям относят к соединениям D-ряда и являются более приемлемыми для организмов чем их L-изомеры
Поскольку потребление глюкозы является основной потребностью многих организмов, правильное понимание ее химического состава и структуры внесло большой вклад в общее развитие органической химии. Это понимание было привнесено в науку немецким химиком Эмилем Фишером, за что в 1902 году он получил Нобелевскую премию.
В результате синтеза глюкозы структура глюкозы подтвердилась, тем самым теория химической кинетики Вант-Гоффа была окончательно подтверждена. Можно со спокойной совестью сказать, что Фишер это тот человек, который внёс наибольший вклад в изучение химии углеводов за всю историю.
Примечательно то, что с молекулой глюкозы связано несколько Нобелевских премий, а именно:
● За труды связанные с мышечным метаболизмом глюкозы Отто Мейерхоф получил Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1922 году.
● Ханс фон Эйлер-Хельпин был удостоен Нобелевской премии по химии вместе с Артуром Гарденом в 1929 году за «исследования по ферментации сахара и ферментов брожения».
● В 1947 году Карл и Герти Кори — за открытие превращения гликогена из глюкозы получили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины, а также за открытие роли гипофиза в метаболизме глюкозы и производных углеводов.
● В 1970 году Луис Лелуар был удостоен Нобелевской премии по химии за труды, посвященные нуклеотидам связанным с сахарами, а также метаболизму углеводов в живых клетках.
Применение глюкозы:
Глюкоза используется в различных отраслях промышленности и быту:
– в медицине в качестве лечебного средства, для приготовления лечебных препаратов и пр.;
– в пищевой промышленности при выпечке хлеба, а также при производстве сгущённого молока и мороженого, в кондитерском деле при изготовлении мармелада, карамели, пряников и т.д.;
– в сельском хозяйстве в пчеловодстве для подкормки пчёл;
– в текстильной промышленности при крашении и печатании рисунков;
– в химической промышленности в качестве исходного продукта при производстве аскорбиновых и глюконовых кислот, для синтеза ряда производных сахаров и т.д.;
– в производстве зеркал и елочных игрушек (серебрение);
– в микробиологической промышленности как питательная среда для получения кормовых дрожжей;
– в приготовлении пищи и кормов для животных используются процессы молочнокислого, спиртового и маслянокислого брожения.
Примечание: Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com.
Найти что-нибудь еще?
карта сайта
Коэффициент востребованности
3 414
Получение глюкозы
Главным способом получения моносахарида является гидролиз ди- и полисахаридов.
Гидролиз полисахаридов
Гидролиз полисахаридов – наиболее распространенный способ. В качестве полисахарида, как правило, выступает крахмал. Этот метод заслужил большую популярность в сфере промышленности. По назначению выделяют следующие разновидности глюкозы:
- кристаллическую;
- медицинскую;
- пищевую кусковую;
- брикетированную;
- порошкообразную;
- техническую.
В отдельную категорию выделяют глюкозно-фруктозные сиропы.
Кристаллическая разновидность вещества вырабатывается посредством глубокого гидролиза крахмала с последующей глубокой очисткой. Пищевая глюкоза применяется в производстве пищевых продуктов в качестве заменителя белого сахара. Техническая разновидность вещества используется в изготовлении кожи и искусственного волокна.
Гидролиз дисахаридов
Для получения глюкозы используют мальтозу или сахарозу. На одно из веществ воздействуют водой и температурой, вследствие чего в первом случае образуется чистая глюкоза, а во втором – глюкоза и фруктоза.
Молекулы и формулы глюкозы и фруктозы
Основы биохимии глюкозы. Углеводный обмен
Углеводный обмен, как правило, контролируется такими гормонами как кортизол, глюкагон и адреналин, инсулин .
В пищеварительном тракте происходит расщепление поступающих с пищей полисахаридов (гликоген, крахмал у человека) и дисахаридов (мальтозы, сахарозы, лактозы) до моносахаридов. После чего моносахариды всасываются из кишечника в кровь.
Энергия в организме накапливается в виде резерва — гликогена, также откладываются и триглицериды в жировых клетках. Гликогенез и гликогенолиз — синтез и распад гликогена в организме, соответственно.
Гликолиз — распад глюкозы. Гликолиз происходит через образование глюкозо-6-фосфата, фруктозо-1,6-дифосфата и пирувата как в отсутствие, так и в присутствии кислорода. При гликолизе на активацию одной молекулы глюкозы потребляется 2 молекулы АТФ. В результате реакции анаэробного гликолиза образуются лактат или этанол. Также в результате анаэробного гликолиза образуются 2 молекулы АТФ. В случае с аэробным гликолизом результатом является образование 36 молекул АТФ, а также одной молекулы воды и молекулы углекислого газа.
Анаэробный путь прямого окисления глюкозы — пентозный цикл. В результате него происходит окисление глюкозы до CO2 с образованием никотинамидадениндинуклеотид-фосфата (НАДФН) и H +.
Также отдельно выделяются взаимопревращения гексоз. Например, равновесия между α-D и β-D-формами глюкозы.
Глюконеогенез — это образование углеводов из неуглеводных продуктов. При глюконеогенезе в печени наиболее важными субстратами являются лактат, поступающий из мышечной ткани и эритроцитов, глюкогенные аминокислоты из желудочно-кишечного тракта, аланин из мышц, а также глицерин из жировых тканей. Процесс глюконеогенеза может протекать и в почках, однако, их вклад в синтез глюкозы составляет всего около 10%. Большая нагрузка приходится на печень.
Химические свойства глюкозы:
Свойства, обусловленные наличием альдегидной группы:
1. Реакции окисления:
а) с Cu(OH)2:
C6H12O6 + Cu(OH)2↓ ——> ярко-синий раствор
2.Реакция восстановления:c водородом H2:
В этой реакции может принимать участие лишь линейная форма глюкозы.
Свойства обусловленные наличием нескольких гидроксильных групп (ОН):
1. Реагирует с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров (пять гидроксильных групп глюкозы вступают в реакцию с кислотами):
2. Как многоатомный спирт реагирует с гидроксидом меди (II) c образованием алкоголята меди (II):
Специфические свойства глюкозы
Большое значение имеют процессы брожения глюкозы, происходящие под действием органических катализаторов-ферментов (они вырабатываются микроорганизмами).а) спиртовое брожение (под действием дрожжей):
б) молочнокислое брожение (под действием молочнокислых бактерий):
в) уксуснокислое брожение:
г) лимоннокислое брожение:
д) ацетон-бутанольное брожение:
Получение глюкозы
1.Синтез глюкозы из формальдегида в присутствии гидроксида кальция (ре-акция Бутлерова):
2. Гидролиз крахмала (реакция Киргофа):
Биологическое значение глюкозы, её применение
Глюкоза — необходимый компонент пищи, один из главных участников обмена веществ в организме, очень питательна и легко усваивается. При её окислении выделяется больше трети используемой в организме энергий ресурс — жиры, но роль жиров и глюкозы в энергетике разных органов различна. Сердце в качестве топлива используется жирные кислоты. Скелетным мышцам глюкоза нужна для “запуска”, а вот нервные клетки, в том числе и клетки головного мозга работают только на глюкозе. Их потребность составляет 20-30% вырабатываемой энергии. Нервным клеткам энергия нужна каждую секунду, а глюкозу организм получает при приёме пищи. Глюкоза легко усваивается организмом, поэтому ее используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства. Специфические олигосахариды определяют группу крови. В кондитерском деле для изготовления мармелада, карамели, пряников и т.д. Большое значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы, также как и при силосовании кормов. На практике используется и спиртовое брожение глюкозы, например, при производстве пива.
Углеводы действительно самые распространенные органические вещества на Земле, без которых невозможно существование живых организмов. В живом организме в процессе метаболизма глюкоза окисляется с выделением большого количества энергии:
Получение
Большое количество виноградного сахара находится в растительности, в частности плодах и листьях. Поэтому вещество можно потреблять непосредственно из фруктов и ягод. Глюкоза – конечный продукт фотосинтеза:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 – Q.
В промышленности соединение выделяют путём гидролиза полисахаридов. Начальными продуктами являются картофельный или зерновой крахмал, а также целлюлоза. В разбавленное водой сырьё добавляют горячий раствор серной или соляной кислоты. Полученную смесь нагревают до полного распада полисахаридов:
(C6H10O5)n + nH2O (t°, H2SO4) → nC6H12O6.
Кислоту нейтрализуют мелом или фарфором, после чего раствор фильтруют и выпаривают. Образовавшиеся кристаллы – глюкоза.
Рис. 2. Схема получения глюкозы.
В лабораториях декстрозу выделяют из формальдегида в присутствии катализатора – Ca(OH)2:
6H-CH=O → C6H12O6.
В пищеварительном тракте полисахариды, полученные с пищей, быстро расщепляются на фруктозу и глюкозу, которые участвуют в клеточном метаболизме.
Биологическая роль
Глюкоза — основной продукт фотосинтеза, образуется в цикле Кальвина.
В организме человека и животных глюкоза является основным и наиболее универсальным источником энергии для обеспечения метаболических процессов. Глюкоза является субстратом гликолиза, в ходе которого она может окислиться либо до пирувата в аэробных условиях, либо до лактата в случае анаэробных условий. Пируват, полученный таким образом в гликолизе, далее декарбоксилируется, превращаясь в ацетил-КоА (ацетилкоэнзим А). Также в ходе окислительного декарбоксилирования пирувата восстанавливается кофермент НАД+. Ацетил-КоА далее используется в цикле Кребса, а восстановленный кофермент используется в дыхательной цепи.
Глюкоза депонируется у животных в виде гликогена, у растений — в виде крахмала, полимер глюкозы — целлюлоза является основной составляющей клеточных оболочек всех высших растений.
У животных глюкоза помогает пережить заморозки. Так, у некоторых видов лягушек перед зимой повышается уровень глюкозы в крови, за счёт чего их тела способны выдержать заморозку во льду.
Сахарный диабет и его признаки
Светлана Филипповна, что такое и каковы его признаки?
В переводе с греческого сахарный диабет (СД) – «проходить сквозь…». СД проявляется утомляемостью, жаждой, выделением большого количества мочи, приводит к относительному обезвоживанию и нарушению энергетического обмена в организме.
СД делится на два типа:
1-й тип (инсулинозависимый) связан с нехваткой инсулина – гормона, вырабатываемого В-клетками островков Лангерганса поджелудочной железы. В этих условиях концентрация глюкозы в крови резко возрастает, не имея возможности проникнуть в клетки.
2-й тип (инсулиннезависимый) характеризуется тем, что инсулина вырабатывается почти достаточно, но клетки к нему нечувствительны и глюкоза также не имеет возможности проникнуть в клетки, так как инсулин не оказывает своего эффекта. Этот феномен называется инсулиновой резистентностью.
Также бывает так называемый «спящий диабет», который обнаруживается только при лабораторном обследовании.
Не забываем про диету
Светлана Филипповна, не могли бы Вы, напоследок, предложить вариант диеты для людей, страдающих сахарным диабетом?
Диета (один из вариантов):
Для диабетиков – 50-60% углеводов, 20-25% жиров и 15-20% белков, причем углеводы — это сложные углеводы (крахмалы), жиры только растительного происхождения (контроль уровня холестерина), белки 1 г на 1 кг веса – не более (поражение почек) – дневная доза.
СД — заболевание серьезное, для компенсации которого необходим регулярный самоконтроль сахара в домашних условиях (селф-мониторинг). Центр физического здоровья человека (Борисовские пруды, 29) может предложить в большом ассортименте глюкометры и тест полоски.
Функции и применение
Одна из наиболее важных функций глюкозы в живых организмах — обеспечение их энергией. Образование этого вещества в процессе фотосинтеза из углекислого газа (CO2) и воды (H2O) идет за счет солнечной активности, которая как бы «запасается впрок» в декстрозе.
При окислении декстрозы (протекает постепенно) «собранная» энергия высвобождается и используется для обеспечения процессов жизнедеятельности. Конечными продуктами этой реакции являются CO2 и H2O (как при горении):
C6H12O6 + O2 → 6CO2 + 6H2O.
Глюкоза, полученная фотосинтезом, служит исходным веществом для образования молекул большинства других важных для функционирования организмов соединений. Это ее вторая биохимическая функция.
Виноградный сахар используется во многих отраслях промышленности. Например, без него нельзя обойтись в пищевой отрасли: кондитерском деле, изготовлении сладких и алкогольных напитков (спиртовое брожение при производстве пива), при выпечке хлеба, и прочем. Другие варианты применения глюкозы:
- Медицина — в качестве общеукрепляющего лечебного средства при истощениях, интоксикации, сердечной слабости (моногидрат декстрозы нормализует сократительную функцию миокарда), для купирования шокового состояния, активизации работы печени, в качестве парентерального питания и так далее.
- Текстильная промышленность — при крашении и печатании изображений.
- Химическая и фармацевтическая отрасль — для консервирования крови, приготовления медикаментов (она входит в состав противошоковых и кровезаменяющих средств), при синтезе аскорбиновых и глюконовых кислот, а также ряда производных сахаров.
- При производстве зеркал, елочных украшений — серебрение.
Получение глюкозы
В присутствии кислот крахмал гидролизуется:
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
Реакция была впервые изучена А.М. Бутлеровым. Синтез проходит в присутствии гидроксида кальция:
6CH2=On → C6H12O6
Фотосинтез
В растениях углеводы образуются в результате реакции фотосинтеза из CO2 и Н2О:
6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2
Фруктоза
Фруктоза — структурный изомер глюкозы. Это кетоноспирт (кетоза): она тоже может существовать в циклических формах (фуранозы). |
Она содержит шесть атомов углерода, одну кетоновую группу и пять гидроксогрупп.
Фруктоза | α-D-фруктоза | β-D-фруктоза |
Фруктоза – кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, более сладкое, чем глюкоза.
В свободном виде содержится в мёде и фруктах.
Химические свойства фруктозы связаны с наличием кетонной и пяти гидроксильных групп.
При гидрировании фруктозы также получается сорбит.
Дисахариды – это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, соединенных друг с другом за счет взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой). |
Особенности применения глюкозы
В медицинских целях лекарства на основе глюкозы применяют для избавления от интоксикации (как при пищевом отравлении, так и при инфекционном). В этом случае раствор глюкозы вводят в внутривенно, через капельницу.
В фармацевтике глюкоза известна как универсальный антиоксидант. Немалую роль она играет при обнаружении сахарного диабета: ее используют для облегчения состояния пациента (при гипогликемии).
Средства, в состав которых входит глюкоза, назначают ещё в следующих случаях:
- при недостаточной калорийности потребляемой пищи;
- при пониженном содержании плазменной глюкозы;
- обезвоживании, вызванном диареей или рвотой;
- отравлении.
Не меньшее значение глюкоза имеет в пищевой промышленности. Она необходима в производстве вина, пива и самогона.
Глюкоза при сахарном диабете
Таблетки на основе виноградного сахара могут сказываться на здоровье пациента как положительным, так и отрицательным образом. Медикаменты, содержащие глюкозу, крайне редко назначаются при сахарном диабете. Исключение составляют те случаи, когда необходимо резко повысить содержание вещества в крови.
Глюкоза для спортсменов
Глюкоза в виде таблеток особенно полезна при интенсивных нагрузках для восполнения затраченной в ходе физической активности энергии. Польза от употребления виноградного сахара гарантирована в том случае, когда препараты принимаются за несколько часов до начала тренировки.
Химические свойства дисахаридов
1)Гидролиз.
В результате связь между 2мя циклами рвется и образуются моносахариды:
Восстанавливающие дихариды – мальтоза и лактоза.
Они реагируют с аммиачным раствором оксида серебра:
Могут восстанавливать гидроксид меди (II) до оксида меди (I):
Восстановительная способность объясняется цикличностью формы и содержанием гликозидного гидроксила.
В сахарозе нет гликозидного гидроксила, поэтому циклическая форма не может раскрываться и переходить в альдегидную.
Самый распространенный дисахарид – сахароза.
Это источник углеводов в пище человека.
Лактоза содержится в молоке и получается из него же.
Мальтоза содержится в проросших семенах хлебных злаков и образуется при ферментативном гидролизе крахмала.
Что такое глюкоза?
Глюкоза – это моносахарид, простейший из углеводов. Вещество представляет собой важнейший источник энергии для человека. Встретить его можно в самых разных продуктах питания. Глюкоза необходима человеку для обеспечения нормального функционирования всех систем организма, но перебарщивать с ее количеством не стоит: избыток может негативно сказаться на состоянии здоровья.
Внешне вещество представляет собой кристаллический белый порошок без запаха, сладкий на вкус. Оно прекрасно растворяется в обычной воде, серной кислоте, хлориде цинка и реактиве Швейцера. В природе оно образуется в результате фотосинтеза растений, в лаборатории его производят посредством гидролиза целлюлозы и крахмала.
Сладость глюкозы вдвое меньше сладости сахарозы.
Молекула глюкозы
Наибольшее распространение глюкоза получила в кулинарии, ее также можно встретить в фармакологии. Препараты, изготовленные с добавлением глюкозы, используют для снятия интоксикации и определения наличия у пациента сахарного диабета и степени его тяжести.
Глюкоза принимает активное участие в регуляции метаболизма. Чувство голода – первый сигнал её недостатка в крови.
Польза глюкозы заключается в следующем:
- вещество поставляет энергию;
- помогает в борьбе со стрессовыми ситуациями и депрессией;
- глюкоза принимает активное участие в регулировании обмена веществ;
- поддерживает исправную работу сердца и сосудов;
- положительным образом сказывается на общем состоянии человека.
С греческого языка глюкоза переводится как «сладкий». Она известна ещё как декстроза или виноградный сахар. В продуктах питания глюкоза наиболее часто встречается во фруктовом соке.