Ნახშირწყლების თვისებები. ფუნქციები და თვისებები ნახშირწყლები: მაგიდა

ველური საერთო, ბევრი ნივთიერებები, რომელთა მნიშვნელობა ძლივს გადაჭარბებულია. მაგალითად, ეს მოიცავს ნახშირწყლები. ისინი ძალიან მნიშვნელოვანია, როგორც ენერგიის წყარო ცხოველები და ადამიანები, და გარკვეული თვისებები ნახშირწყლები, რათა მათ შეუცვლელი ნედლეულის ინდუსტრიაში.

რა არის ეს?

ეს ყველა ნივთიერებების სტრუქტურა , რომელიც შეიძლება შეფასდეს ფორმულით Cn _(H2O) მ. ისინი დიდი ბიოლოგიური მნიშვნელობა, სათამაშო გადამწყვეტი როლი ცხოვრებაზე ბევრი ცოცხალი არსებები.

სახელი ამ ჯგუფის მეცნიერები არ ამუშავება შემდეგ საწყის ანალიზი ნივთიერებები იქნა გადაწყვეტილება, რომ იგი შეიცავს. შემდეგ აღმოჩნდა, რომ მათი ძირითადი კომპონენტებია ნახშირბადის და წყალი. მოგვიანებით აღმოჩნდა, რომ სათაური აღმოჩნდა ძალიან ზუსტი, რადგან თვისებები ნახშირწყლების ისეთი, რომ თანაფარდობა წყალბადის და ჟანგბადის ატომები მასში სრულიად იდენტურია, რომ წყალში. უბრალოდ განაცხადა, არსებობს ერთი ჟანგბადის, ორი წყალბადის ატომები. პირველად რუსული ვერსია სახელით შემოთავაზებული იყო 1844 წელს პროფესორი K. Schmidt.

ზოგიერთი მოდულების

თუ ცოტა შეცვალოს ზემოთ formula, ნაციზმის «n» ფრჩხილებში, გამოხატვის იქნება ცოტა განსხვავებული: იხილეთ (H ₂ O) n. ალბათ, ეს არ შეიძლება იყოს უკეთესი ასახავს არსს "ნახშირის - წყლის" სახელით.

დღეისათვის მეცნიერები მტკიცედ დადგენილი, რომ არსებობს მთელი რიგი ნივთიერებების აქვს თვისებები ნახშირწყლები, მაგრამ არა საკმაოდ შეესაბამება ფორმულა აღწერილი ჩვენს მიერ. და იმის გამო, უცხოური ლიტერატურის შეიძლება ხშირად გვხვდება სიტყვა "glycidyl", რომელიც არის სინონიმი თანამედროვე, 1844, რომელიც არ იყო ზუსტი.

უბრალო კლასიფიკაცია

ყველა დიდი კლასის მასალების შეიძლება დაიყოს ორ ჯგუფად: მარტივი და რთული glycidyl. რა თვისებები ნახშირწყლები რომ მოხდეს მათ? სინამდვილეში, ისინი ასევე არ არის ძალიან რთული:

• მარტივი ნივთიერებების იმ ჯგუფს, რომელიც არ ემორჩილებიან ჰიდროლიზი შემდგომი ფორმირების სხვა ნახშირწყლები. მთავარი განსხვავება ის არის, რომ ნომერი ჟანგბადის ატომები მათი სტრუქტურა კვლავ ანალოგიური რაოდენობის ნახშირბადის ატომები. მათ მოუწოდეს monosaccharides.
• შესაბამისად, განმარტება "კომპლექსური" მოიცავს ყველა იმ glycidyl რომელიც გახრწნის ჰიდროლიზის შექმნას გავურბივარ მარტივი ნახშირწყლები. რა თქმა უნდა, მათ აქვთ თანაფარდობა ჟანგბადის ატომები და ნახშირბადის სხვადასხვა. ისინი ე.წ. disaccharide. ძალიან მნიშვნელოვანი როლი ბუნებაში პიესა არის კომპლექსური ნახშირწყლები, სია, რომელიც ჩვენ ნაწილობრივ წინამდებარე სტატიაში.

გარდა ამისა, არსებობს კიდევ ერთი კლასიფიკაციას, რომელშიც ნახშირწყლები იყოფა სამი სახის. აქ არიან:

• მონოსაქარიდების.
• ოლიგოსაქარიდების.
• Polysaccharides.

შემდეგი ცხრილი ნახშირწყლები აუცილებლად დაგეხმარებათ გაუმკლავდეთ მათი ძირითადი განსხვავებები.

მონო- (Molecule 1)	ოლიგო (<10 მოლეკულების)	poly- (> 10 მოლეკულების)
Aldose, ketose	ეს უბრალოდ არ მოიცავს disaccharides, trisaccharides, და ასე შემდეგ. D.	არსებობს ორი სახის: Gomopolisaharidy. Heteropolysaccharides. მდებარეობა სახელით შეგიძლიათ გვესმოდეს, რომ შიდა მოლეკულური სტრუქტურა ამ ორი სახეობის სხვაა

რა თქმა უნდა, ჩვენ გვაქვს მოკლე მაგიდაზე ნახშირწყლები უკვე აჩვენა, მაგრამ მის ფარგლებს უბრალოდ შეუძლებელია, რომ შეესაბამება ყველა კონკრეტული თვისებები, რომლებიც განსაკუთრებული ზოგიერთი წევრი ამ ფართო კლასის. ასე რომ, ჩვენ ანალიზი ძირითადი ჯგუფები თითოეული ცალკე გაგაცნოთ ზოგიერთი თვისებები ინდივიდუალური, ყველაზე გავრცელებული ნივთიერებები. ასე რომ, რა არის ნახშირწყლები კლასების?

monosaccharides

გაითვალისწინეთ, რომ ყველა მათგანი მიეკუთვნება მყარი, ადვილად შეუძლია გაიაროს შევიდა კრისტალური სახელმწიფო. ისინი ძალიან hygroscopic, კარგად იხსნება წყალში შექმნან სიროფი. აირჩიეთ მათ სახით კრისტალები, არ არის ძალიან რთული. მათი გადაწყვეტილებები ნეიტრალური რეაქცია, ხშირად მოტკბო გემო. Taste ინტენსივობის სხვადასხვა: მაგალითად, ფრუქტოზა დაახლოებით 3-3.5-ჯერ ტკბილია ყველაზე ხშირი გლუკოზა.

On სტრუქტურული ფორმით

ყველა ამ ნივთიერებების - ნაერთი bifunctional სტრუქტურა, შემადგენლობა, რომელიც აუცილებლად შეიცავს ნახშირბადის ჩონჩხი, კარბონილის ჯგუფის და რამდენიმე ჰიდროქსილის. იმ შემთხვევაში, თუ როლი კარბონილის ჯგუფის მოქმედებს ალდეჰიდის ჯგუფთან, ნივთიერება მოუწოდა aldose. შესაბამისად, იმ შემთხვევაში, კეტონები "კუდი" უწოდებენ ketose.

მას შემდეგ, რაც ბუნების ამ ნივთიერებების უკიდურესად საერთო, ისინი გვხვდება როგორც მათი თავისუფალი სახელმწიფო და სახით anhydrite ფორმები. ზოგადად, თითქმის ყველა კომპლექსური ნახშირწყლები სხვადასხვა ხარისხით, რომლებიც ანჰიდრიდები მარტივი შაქარი, რომლებიც უბრალოდ აღების მოშორებით რამდენიმე (ან) წყლის მოლეკულების (პრეფიქსი "en" - არ არის).

გლუკოზა არის ყველაზე ტიპიური წარმომადგენელი

ფორმულა ერთი ყველაზე ტიპიური წარმომადგენელი ჯგუფი - C ₆ H ₁₂ O _6. ხშირია ამ ნახშირწყლები მცენარეული უჯრედები. ეს არ არის მხოლოდ გავრცელებული, მაგრამ ასევე ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ სხეულის, რადგან ეს არის ძირითადი წყარო ენერგიის მისთვის (ვსაუბრობთ ცხოველები და კაცი, რა თქმა უნდა). პრინციპში, ეს არის ზოგადი თვისებები ცილები, ნახშირწყლები და ცხიმები ყველა ცოცხალი ორგანიზმები. იგი ასევე ფართოდ გამოიყენება მედიცინაში, ვეტერინარიის, ინდუსტრიის (მათ შორის საკვები).

ფიზიკური თვისებები

რა საერთო ფიზიკური თვისებების ნახშირწყლები ამ ჯგუფში? მოვლენები - თეთრი სახვითი კრისტალები, მოტკბო გემო, ადვილად იხსნება წყალში. ხსნადობა მკვეთრად იზრდება თუ reheat გადაწყვეტა: ამ სახით გლუკოზას სიროფი.

მოკლე ინფორმაცია ქიმიური სტრუქტურა

თუ გადავხედავთ ხაზოვანი ფორმულა, შემადგენლობა ნახშირწყლების აშკარად ჩანს ერთი ალდეჰიდის და ხუთი ჰიდროქსილის ჯგუფები. როდესაც ნივთიერება არის კრისტალური სახელმწიფო, მისი მოლეკულების შეიძლება იყოს ერთი ორი შესაძლო ფორმები (α- და β-გლუკოზა). ის ფაქტი, რომ ჰიდროქსილის ჯგუფის ემატება მეხუთე ნახშირბადის ატომი, შეიძლება რეაგირება კარბონილის moiety.

გავრცელების ველური

მას შემდეგ, რაც მას ძალიან ბევრი ყურძნის წვენი, გლუკოზის ხშირად მოიხსენიებენ, როგორც "ყურძნის შაქარი". ამ სახელით მაინც ცნობილია ჩვენი წინაპრები. თუმცა, ეს შესაძლებელია ნებისმიერ სხვა ტკბილი ხილი და ბოსტნეული, რბილი ქსოვილების ქარხანა. ცხოველთა სამყარო, მისი გავრცელება არ არის დაბალია, დაახლოებით 0.1% ჩვენი სისხლი - ეს არის გლუკოზის. გარდა ამისა, თქვენ შეგიძლიათ ამ ნახშირწყლები საკანში თითქმის ნებისმიერი შიდა ორგანოს. მაგრამ განსაკუთრებით ბევრი მათგანი ღვიძლში, რადგან ეს არის, სადაც დამუშავების ხორციელდება გლუკოზის შევიდა glycogen.

ის (როგორც უკვე ვთქვით) არის ღირებული ენერგიის წყაროა ჩვენი სხეულის ნაწილი, თითქმის ყველა კომპლექსური ნახშირწყლები. ისევე, როგორც სხვა მარტივი ნახშირწყლები, ბუნებაში ეს მოხდა მას შემდეგ ფოტოსინთეზის რეაქცია, რომ ხდება მხოლოდ საკნებში მცენარეული ორგანიზმები:

6SO ₂ + 6H ₂ O ქლოროფილი C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6D ₂ - Q

მცენარეთა ამით ასრულებს ძალიან მნიშვნელოვანი ფუნქცია ბიოსფერული დაგროვების ენერგია, რომელიც მათ მიერ მიღებული მზე. რაც შეეხება საწარმოო პირობებში, ყურძნის შაქარი უძველესი დროიდან მიღებული სახამებლის ჰიდროლიზს წარმოებაზე, სადაც რეაქცია კატალიზატორი კონცენტრირებული გოგირდმჟავას:

(C ₆ H ₁₀ O ₅₎ n + nH ₂ O H ₂ SO _4, t NC ₆ H ₁₂ O ₆

ქიმიური თვისებები

რა ქიმიური თვისებები ნახშირწყლები ამ ტიპის? მას აქვს ყველა იგივე მახასიათებლები, რომლებიც თან ახლავს წმინდა სპირტი და ალდეჰიდები. გარდა ამისა, არსებობს გაქვთ კონკრეტული თვისებები. პირველი სინთეზის მარტივი ნახშირწყლები (მათ შორის, გლუკოზა) მიერ წარმოებული ყველაზე ნიჭიერი ქიმიკოსი A. M. Butlerovym 1861 წელს წელს, და როგორც ნედლეულის იგი გამოიყენება ფორმალდეჰიდი, გაყოფის იგი თანდასწრებით კალციუმის ჰიდროქსიდი. აქ არის ფორმულა ამ პროცესში:

6NSON -------> S6N ₁₂ O ₆

და ახლა შევხედოთ ზოგიერთი თვისებები დანარჩენი ორი ჯგუფის წევრები, ბუნებრივი მნიშვნელობა, რომელიც არანაკლებ დიდი, და რადგან მათი შესწავლა ბიოლოგიის. ნახშირწყლები ეს სახეობა ძალიან მნიშვნელოვანი როლი ჩვენს ყოველდღიურ ცხოვრებაში.

ფრუქტოზა

ფორმულა ამ იზომერი გლუკოზის - Sep _12, O _v. როგორც "წინამორბედი" შეიძლება არსებობდეს linear და ციკლური ფორმა. მოდის ყველა რეაქცია, რომელიც დამახასიათებელია polyhydric სპირტი, მაგრამ ამით განსხვავდება გლუკოზას, ეს არ რეაგირებს ერთად ამიაკის ხსნარი ვერცხლის ოქსიდის.

რიბოზა

ძალიან მაღალი საპროცენტო რიბოზა და deoxyribose. თუ გახსოვთ, ცოტა ბიოლოგიის პროგრამა, და ძალიან კარგად ვიცი, რომ ეს ნახშირწყლები სხეულის ნაწილი და რნმ, რომლის გარეშეც არსებობა ცხოვრების ამ პლანეტაზე შესაძლებელია. სახელწოდება "deoxyribose" ნიშნავს, რომ მისი მოლეკულა მინიმუმ ერთი ჟანგბადის ატომი (როდესაც შედარებით მისი ნორმალური რიბოზა). როგორც მსგავსი ამ კუთხით გლუკოზას, ასევე აქვს წრფივი და ციკლური სტრუქტურა.

disaccharides

პრინციპში, ამ ნივთიერებების მათი სტრუქტურა და ფუნქციები დიდწილად განმეორებითი წინა კლასში, არამედ იმიტომ, რომ აზრი არ აქვს დაეფუძნება ეს უფრო დეტალურად. რა ქიმიური თვისებები ნახშირწყლები ამ ჯგუფში? ყველაზე მნიშვნელოვანი წარმომადგენლები ოჯახის საქაროზა, მალტოზა და ლაქტოზას. ყველა მათგანი შეიძლება შეფასდეს მიერ ფორმულა C ₁₂ H ₂₂ O _11, არიან იზომერები, მაგრამ ეს არ უარყოფს დიდი განსხვავებები მათ სტრუქტურას. ასე რომ, რა არის დამახასიათებელი კომპლექსური ნახშირწყლები, ჩამონათვალი და აღწერა, რომელიც შეგიძლიათ ნახოთ ქვემოთ?

საქაროზა

მისი მოლეკულა შედგება ორი ციკლის დაუყოვნებლივ: ერთი არის ექვსი-წევრიანი (α გლუკოზის ნარჩენების) და სხვა - ხუთი წევრიანი (β ფრუქტოზა ნარჩენების). ის აკავშირებს ყველა ამ მშენებლობის გლიკოზიდების ჰიდროქსილის გლუკოზა.

მომზადება და საერთო ღირებულება

მისი თქმით, შემონახული ისტორიული მონაცემები, თუნდაც სამი საუკუნით ადრე ქრისტეს შაქრის შაქრის შეიტყო, თუ როგორ უნდა ძველი ინდოეთი. მხოლოდ მე -19 საუკუნის შუა აღმოჩნდა, რომ ბევრი სხვა საქაროზას ნაკლებად ამ საქმეში შეიძლება მოპოვებული შაქრის ჭარხალი. ზოგიერთ ჯიშები იგი შეიცავს მდე 22% ნახშირწყლების, ხოლო reed შინაარსის შეიძლება იყოს 26%, მაგრამ ეს შესაძლებელია მხოლოდ იდეალური ზრდის პირობებში და ხელსაყრელი კლიმატი.

ჩვენ უკვე ვთქვით, რომ ნახშირწყლები ადვილად იხსნება წყალში. ეს არის ამ პრინციპზე დაყრდნობით მიიღოს საქაროზა, როდესაც გამოიყენება ამ მიზნით მოწყობილობები, diffusers. შესაძლებელია ჭუჭყს განურჩეველი, გამოსავალი იყო გაფილტრული მეშვეობით ფილტრები, რომელიც მოიცავს ცაცხვი. ამოღება, რის გადაწყვეტა კალციუმის ჰიდროქსიდი, გაიარა ჩვეულებრივი ნახშირორჟანგი. ნალექი გაფილტრული და შაქრის სიროფი აორთქლებული სპეციალური ღუმელი, ჩაბარება უკვე ნაცნობი შაქარი.

ლაქტოზას

ეს ნახშირწყლების გამოვიდა სამრეწველო გარემოს ჩვეულებრივი რძე, რომელიც შეიცავს ჭარბი ცხიმები და ნახშირწყლები. იგი შეიცავს ნივთიერებებს, რომ საკმაოდ ბევრი, მაგალითად, ძროხის ის რძე შეიცავს დაახლოებით 4-5.5% -ს ლაქტოზას რძის ქალებისა და მისი მოცულობა ფრაქციას აღწევს 5,5-8,4%.

თითოეული მოლეკულა glycidol შედგება ნარჩენები 3 და გალაქტოზის გლუკოზის pyranose სახით, რომლებიც კავშირის პირველი და მეოთხე ნახშირბადის ატომი.

განსხვავებით სხვა შაქარი ლაქტოზა აქვს ერთი განსაკუთრებული ქონება. ეს არის სრული არარსებობის წყლის შთანთქმის, ისე, რომ თუნდაც ტენიანი გარემო, რომ გლიცინი არ შეწყვეტილიყო. ეს უძრავი ქონება ფართოდ გამოიყენება ფარმაცევტული ინდუსტრიის: თუ ნაწილი ნარკოტიკების ფხვნილის სახით ნაწილი ჩვეულებრივი საქაროზა, არის აუცილებელი, რომ დაამატოთ ლაქტოზას. ეს არის აბსოლუტურად ბუნებრივი და უვნებელია ადამიანის სხეულის, განსხვავებით ბევრი ხელოვნურ დანამატებს, რომ თავიდან ავიცილოთ caking და სველი. რა ფუნქციები და თვისებები ნახშირწყლები ამ ტიპის?

ბიოლოგიური ლაქტოზას ძალიან დიდი მნიშვნელობა აქვს, რადგან ლაქტოზას არის ყველაზე მნიშვნელოვანი კვების კომპონენტი რძის ცხოველები და ადამიანები. რაც შეეხება მალტოზას, მისი თვისებები განსხვავებული.

მალტოზა

ეს არის შუალედური პროდუქტი, რომელიც მიღებული ჰიდროლიზის სახამებელი. სახელწოდება "მალტოზას" იმის გამო, რომ ის ფაქტი, რომ ბევრ გავლენის ქვეშ ალაოს (ალაოს in Latin - maltum). არის გავრცელებული იყო არა მარტო მცენარეები, არამედ ცხოველებში. დიდი რაოდენობით წარმოებული მომნელებელი of ruminants.

ქიმიური სტრუქტურა და თვისებები

ეს ნახშირწყლების მოლეკულა შედგება ორი α გლუკოზის ერთეული pyranose ფორმა, რომლებიც დაკავშირებულია ერთმანეთთან პირველი და მეოთხე ნახშირბადის ატომები. გარეგნულად არის უფერო, თეთრი კრისტალები. გემო - მოტკბო, კარგად იხსნება წყალში.

პოლისაქარიდები

უნდა გვახსოვდეს, რომ ყველა polysaccharides შეიძლება ჩაითვალოს საწყისი თვალსაზრისით, რომ ისინი პროდუქტების კონდენსაციის monosaccharides. მათი ზოგადი ქიმიური ფორმულა - (C _ბ H ₁₀ O ₅₎ n. ამ სტატიაში ჩვენ შევხედოთ სახამებელი, რადგან ეს არის ყველაზე ტიპიური წარმომადგენელი ოჯახში.

სახამებელი

იგი ჩამოყალიბდა შედეგად ფოტოსინთეზის დიდი რაოდენობით ინახება ფესვები და თესლი მცენარეული ორგანიზმები. რა ფიზიკური თვისებების ნახშირწყლები ამ ტიპის? გარეგნულად არის თეთრი ფხვნილი ცუდად გამოხატული crystallinity, უხსნადი ცივი წყალი. ცხელი თხევადი ქმნის კოლოიდური სტრუქტურის (პასტა, რძე). კუჭ-ნაწლავის ტრაქტში ცხოველები, არსებობს ბევრი ფერმენტების, რომლებიც ხელს უწყობს მისი ჰიდროლიზებული რომ გლუკოზა.

ყველაზე გავრცელებული ბუნებრივი პოლიმერული, რომელიც ჩამოყალიბდა გავურბივარ a-გლუკოზის ნარჩენები. ბუნებაში, ამავე დროს, არსებობს ორი ფორმა: amylose და amshopektin. Amylose, რომ წრფივი პოლიმერული შეიძლება იხსნება წყალში. მოლეკულა შედგება alpha-გლუკოზის ნარჩენები, რომლებიც დაკავშირებულია პირველი და მეოთხე ნახშირბადის ატომი.

უნდა გვახსოვდეს, რომ ეს სახამებელი პირველი ხილული პროდუქტი ფოტოსინთეზი მცენარეებში. ხორბალი და სხვა მარცვლეული იგი შეიცავს მდე 60-80%, ხოლო კარტოფილი - მხოლოდ 15-20% -ს. სხვათა შორის, ვთქვათ, ნიშნავს, სახამებელი მარცვალი ქვეშ მიკროსკოპი შეიძლება ზუსტად დადგინდეს სახეობის მცენარეს, იმიტომ, რომ ისინი განსხვავებული.

თუ ნახშირწყლების სწრაფად თბება, ეს არის ძალიან დიდი მოლეკულა სწრაფად დეგრადაცია მცირე polysaccharides რომელიც ცნობილია, როგორც dextrins. ისინი სახამებლის მარტო ზოგადი ქიმიური ფორმულა (C ₆ H ₁₂ O ₅₎ x, მაგრამ არსებობს დიდი სხვაობა ღირებულება ცვლადი "x" ნაკლებია, ვიდრე ღირებულება «n» წელს სახამებელი.

ბოლოს წარმოგიდგენთ მაგიდა, რომელიც ასახავს არა მარტო ძირითადი კლასების ნახშირწყლები, არამედ მათი თვისებები.

ძირითადი ჯგუფები	თვისებები მოლეკულური სტრუქტურა	გამორჩეული თვისებები ნახშირწყლები
monosaccharides	ისინი განსხვავდება რაოდენობის ნახშირბადის ატომების: Triose (C 3) Tetroses (C4) Pentoses (C5) Hexose (C6)	უფერო ან თეთრი კრისტალები, კარგად იხსნება წყალში, ტკბილი გემო
ოლიგოსაქარიდების	კომპლექსი სტრუქტურა. დამოკიდებულია სახეობის, რომელიც შეიცავს 2-10 ნარჩენები მარტივი შაქარი	გამოჩენა იგივე, ცოტა ნაკლები წყალში ხსნადი, ნაკლებად ტკბილი გემო
პოლისაქარიდები	ისინი შედგება ძალიან დიდი რაოდენობის monosaccharide ნარჩენები	თეთრი ფხვნილი, კრისტალური სტრუქტურა სუსტია, არ დაითხოვოს წყალი, მაგრამ აქვს ის უნარი swell. გემოვნების ნეიტრალური

ეს არის, რა ფუნქციები და თვისებები ძირითადი კლასების ნახშირწყლები.