Kemijska svojstva disaharida i polisaharida

Ako se bjelančevine smatraju organskim spojevima, najrazličitijima u strukturi i funkciji, ugljikohidrati su najčešći u prirodi. S njima se susrećemo posvuda: šećer, škrob, papir, pamučnom tkaninom, i mnoge druge tvari i materijali su pripremljeni od disaharida i polisaharida. Kemijska svojstva ovih spojeva i njihovo značenje za ljudski život razmotrit ćemo u našem članku.

Ugljikohidratni metabolizam u stanici

Saharoza je jedan od najvažnijih disaharida sintetiziranih biljkama, na primjer, kao što je šećerna trska ili šećerna repa. Spoj provodi energetsku funkciju, pa njegovo cijepanje dovodi do oslobađanja velike količine energije. Hidroliza saharoze se javlja u stanicama ljudskog tijela i dovodi do formiranja molekula glukoze i fruktoze:

C₁₂H₂₂oh₁₁ + H₂O = C₆H₁₂oh₆ + C₆H₁₂oh₆

Glavni čimbenici provedbe hidrolize u laboratorijskim ili industrijskim uvjetima su zagrijavanje i suvišak vodikovih iona koji imaju katalitičku funkciju u reakcijskoj smjesi. Ostaci fruktoze i glukoze u disaharidu su predstavljeni njihovim cikličkim oblikom i povezani su s atomom kisika. Saharoza nema slobodnih aldehidnih skupina, zbog čega srebrno zrcalo ne reagira i ugljikohidrat ne pokazuje nikakva smanjenja svojstava.

To potvrđuju gore navedene jednadžbe disaharidnih reakcija. Kemijska svojstva tvari, naime reakcija hidrolize, stvorili su osnovu klasifikacije ugljikohidrata.

Vrste ugljikohidrata

Tvari se ne cijepa djelovanjem vode, kao što su fruktoza, koja je u većini voća i meda i glukoze - monosaharid ili monosaharida. Ako se u procesu hidrolize ugljikohidrat razgrađuje u dvije molekule najjednostavnijih šećera, ona se odnosi na disaharid. Ovaj razred uključuje saharozu i laktozu. U slučaju kada se formiraju veliki broj monosaharidnih ostataka iz jedne makromolekule organske tvari - oni govore o polisaharidima. To uključuje poznati biljni polimer - škrob, nakupljen u lišću, voću i sjemenu biljaka u procesu fotosinteze.

Kitin se nalazi u oklopu artropoda i stanica gljiva. Ovaj ugljikohidrat, koji, za razliku od prethodno razmatranih spojeva, sadrži ne samo ugljikove, kisikove i vodikove atome, već i dušik. Zanimljiva struktura i osobitosti tijeka reakcija, koje ga razlikuju od kemijskih svojstava disaharida, je hijaluronska kiselina, koja je osnova međustanične supstance kod životinja i ljudi. Ovo je polisaharid linearnu strukturu, koja je zapravo jedna divovska makromolekula koja sadrži do 50.000 monomernih veza. Najveći broj nalazi se u dermisu, hrskavici, staklastom tijelu organa vida. Životinje škrob - glikogen sintetiziranog u životinja i ljudskih stanica od ostataka glukoze i taloži u obliku energije primarnog materijala u stanicama jetre - hepatocitima.

Kemijska svojstva disaharida primjenom laktoze

Mlijeko je prva i najvažnija hrana za mlade sisavce: životinje i ljudi. Osim mliječnih proteina - kazeina, masti, vode, mineralnih soli i vitamina, sadrži ugljikohidrat - laktozu ili mliječni šećer. Njegove molekule sastoje se od ostataka monosaharida - glukoze i galaktoze, koji sadrži šest ugljikovih atoma. U procesu digestiranja mlijeka u gastrointestinalnom traktu, laktoza se podijeli na monosaharide.

Oni se apsorbiraju u kapilarnama živica tankog crijeva. Sva kemijska svojstva disaharida prolaze kroz sudjelovanje enzima, na primjer, laktaze, što ubrzava hidrolizu mliječnog šećera. Smanjenje razine ove tvari, povezano s genetskom predispozicijom i individualnim karakteristikama (dob, specifična prehrana) uzrokuje bolest - hipolaktaksiju.

Smanjenje svojstava ugljikohidrata

Molekule laktoze sastoje se od galaktoze i glukoznih ostataka koji imaju otvorene lance ugljika i slobodne aldehidne komplekse. Prisutnost funkcionalne skupine omogućuje provođenje redukcijskih reakcija, na primjer, s vodikom. Kao rezultat toga, kompleks -CHO atoma, koji je dio glukoze, je reduciran u hidroksilnu skupinu, te se formira alkohol sa sorbitolom od šest atoma. Tijek procesa oporavka može se izraziti jednadžbama, a kemijska svojstva disaharida, dakle, imat će sljedeći oblik:

CH₂OH- (CHOH)₄ - COH + H₂ = (temperatura, Ni katalizator) => CH₂OH- (CHOH)₄ -CH₂OH

Oni ovise o tome koji su oblici glukoze uključeni u ugljikohidrate: ciklički ili s otvorenim ugljikovim kosturima.

Najvažniji polisaharidi i značajke njihove strukture

Bijeli prah koji se ne otapa u hladnoj vodi, ali u vrućini, tvoreći tijesto je škrob. Njegov najveći sadržaj je karakterističan za sjeme riže i kukuruza, gomolja krumpira. Makromolekula tvari sastoji se od ostataka cikličke alfa-glukoze. U kiselom okruženju, on je hidroliziran, jednadžba reakcija je sljedeća:

(Ci₆H₁₀O₅)_n+ nH₂O - H₂SO₄→ nC₆H₁₂O₆

Kemijska svojstva disaharida i polisaharida imaju sličnosti: sve su sposobne za hidrolizu.

Celuloza, koja je dio drva, sadrži monomere - ostatke beta-glukoze. Zagrijavanje tvari koncentriranom nitratnom kiselinom dovodi do formiranja estera-celuloznog nitrata koji se koristi u pirotehnici.

U ovom radu proučavali smo kemijska svojstva disaharida i polisaharida i ispitali njihovu distribuciju u prirodi.