X och M och jag

Sötma av väte med syre. Förening 2 av dessa gaser kallas en hydroxylgrupp. Det är en del av socker, och det är det som uppfattas av receptorer i munnen som en söt. Fruktos har den mest intensiva smaken. Det skapades av naturen. Till exempel är honung, mogen frukt och grönsaker rika på ämnen..

Förutom hydroxylgruppen ingår kol också i fruktosformeln. Chemical Record - C6H12O6. Detta är en monosugar, det vill säga den enklaste av alla. Hur påverkar detta ämnets egenskaper och dess roll i kroppen och i det mänskliga livet?

Fruktosens kemiska och fysikaliska egenskaper

Fruktosinnehållet, främst i frukt, är orsaken till dess namn. Ämnet har varit känt sedan 1847. Ursprungligen valdes inte honung utan honung. I sin rena form är fruktos 1,5 gånger sötare än sackaros. Det senare finns i vanliga sockerrör och rödbetor..

Framför deras namn sätter prefixet "di". Detta betyder att molekylerna består av två monosackaridrester. Det vill säga, i vanlig sackaros finns det också fruktos. Det viktigaste är att lyfta fram det. Men varför? Finns det några fördelar över standard sötma?

Fruktosgodisar innehåller mindre socker än vanliga godisar. Detta beror på den större sötma hos monomolekyler än på formationer. Som ett resultat minskas sockerkonsumtionen. Till skillnad från standardpulver kvarstår fruktos i levern och kommer inte direkt in i blodomloppet..

Enkelt socker sönderdelas snabbare än rørsocker. Processen regleras inte av pankreashormon. Detta är inget annat än insulin. Därför kan fruktos konsumeras av diabetiker. Monosackaridglykemiskt index - 30 totalt.

Fördelarna med fruktos noteras också av tandläkare. Det finns cirka tre gånger färre fall av karies hos personer som har ersatt det vanliga sockret med fruktsocker. Detta är statistiken från Världshälsoorganisationen.

Anledningen har också klargjorts - monomolekyler ger mindre gul plack och innehåller mindre dextran. Så kemister kallar grenade kolhydrater av glukosrester. De förstör emaljen. Ju mindre dextrans, desto mindre karies..

Men vad som finns i en sked honung är inte alltid en välsignelse. Insulin är inte bara involverat i glukosnedbrytning. Produktionen av ett annat hormon, leptin, slutar. Tack vare honom känner en person full. Fruktos är söt, men lämnar bara en känsla av hunger.

Jag vill ha mer och mer. Resultatet kan vara fetma. Äter frukt, du kommer inte att tjäna den. Naturen beordrade klokt att spendera mer kalorier på matsmältningen av frukt än de innehåller. Konsekvenserna är fyllda med konsumtionen av monosugar som en ersättning för det vanliga. Levern kan inte bryta ner överskottet. De blir fett och kroppen slitnar.

Fruktos - kolhydrater som är lika mycket kalorier som disackarider. Cirka 1 kalori per 1 gram produkt. Det är sant att de erhålls av kroppen längre än sackarosens energi. Från matsmältningskanalen absorberas fruktos i blodet endast genom passiv diffusion. Det vill säga molekyler har inga bärare. Det är nödvändigt att tränga igenom porerna oberoende, vilket tar tid.

Socker eller fruktos? Att svara på denna fråga, styrd av utseendet på ämnen, är nästan omöjligt. Mono- och disackarider ser samma ut. Fruktos - samma vita, transparenta och fasta kristaller. De upplöses också i vatten, som rottingpulver..

Fruktos löses också i alkohol. Vid uppvärmning smälter monosugaren. Överexponering på kaminen, tänd. I detta fall kommer vattenånga att frigöras. Fruktosens kokpunkt är 102 grader Celsius.

Fruktos är en mindre viskös sirap än sackaros och glukos upplöst i vatten. Reaktionen av uppvärmning med syror sammanfaller med den senare. Både glukos och fruktos omvandlas till hydroximetylfurfural och sedan till levulinsyra. Det används i läkemedel för tillverkning av läkemedel. Och var, förutom livsmedelsindustrin, är fruktos praktiskt? Låt oss förstå.

Fruktosanvändning

Fruktos för sockersjuka är bara ett av föreskrifterna från läkare. Så föreskriver läkare intravenös monosackarid för alkoholförgiftning. Läkemedlet orsakar inte biverkningar, men viktigast av allt, det påskyndar metabolismen av alkohol ibland. Det bryts snabbt ner och utsöndras från kroppen..

Frågan uppstår inte om fruktos är möjlig för spädbarn. De kan assimilera monosugar redan vid två dagars ålder. Men glukos och galaktos av barnorganismer avvisas ofta. Därför intolerans för många mjölkblandningar. Så läkare föreskriver fruktos som ett läkemedel för att normalisera matsmältningen, så att den nyfödda får äta helt.

Fruktos är ett botemedel mot hypoglykemi. Denna patologi är förknippad med lågt blodsocker. Bekant sackaros bidrar endast till hypoglykemiska reaktioner. Fruktoshonung i och frukt, däremot, bibehåller den nödvändiga sockernivån. För korrekt effekt föreskriver läkare läkemedlet i dess rena form, i tabletter och pulver.

Sammansättningen av fruktos var också intressant för tvålspecialister. Monosugar läggs till hushållskemikalier för att öka skumstabiliteten. Dessutom fuktar och närar fruktan huden. Tillsatsen ger tvålen en speciell arom. Det verkar att det luktar som torkad frukt. Egentligen är det en fruktosmak.

Mikrobiologer försöker köpa fruktos för att skapa ett näringsrikt underlag för reproduktion av jäst, särskilt foder. De är basen för foder som används inom jordbruket för boskap. Det är på fruktos som bakterier växer snabbt, vilket minskar produktionskostnaderna, ökar dess effektivitet.

Fruktos

Att erhålla fruktos år 1847 förknippades med inulin. Det är en växtpolysackarid. Det finns många i jordnära päron. Hon är också känd som tapinambur. Isoleringen av monosugar från den var så besvärlig att den inte längre användes. För att hämta produktionskostnaderna var det nödvändigt att upprätta en prislapp för fruktos, nära guld.

Det andra försöket att producera monosugar var dess produktion från sackaros. Fruktosfodret inverterades. Detta är namnet på processen för hydrolys i närvaro av syra. Fruktos fälldes ut från lösningen genom tillsats av kaliumoxid..

Därefter neutraliserades fällningen med koldioxid. Det fanns en blandning av monosugar med kalciumkarbonat. Att ta bort det var inte lätt. Graden av kontaminering av kristaller av fruktos är utanför skalan.

Fruktos i produkter var inte den enda källan till det under 1900-talet. Finska forskare har försökt. De isolerade ämnet från vanligt rörsocker. De första partierna gjordes i laboratorierna i Suomen Socery. Författarna till reaktionen arbetade där. De gjorde fruktos tillgänglig för alla..

Produkten hälldes på marknaden massor. I början av 2000-talet fanns det redan mer än 20 fruktosföretag i världen. Européerna var de första som lämnade recensioner om monosharen, sedan kineserna. De flesta fabriker som producerar fruktos finns också i Kina. Cirka 150 000 ton ämne kommer in på marknaden årligen.

Fruktospris

Vad som överstiger skadan av fruktos eller dess fördelar är en fråga inte bara för forskare utan också för vanliga konsumenter. De vill veta om det är vettigt att betala för mycket för monosugar när det är möjligt att köpa mer prisvärda dikristaller. Alla vet deras värde.

För fruktos frågas de i genomsnitt 3-4 gånger mer. 250 gram från apoteket kommer att kosta minst 50 rubel. Ett paket med en halv kilo i livsmedelsbutiken måste ge minst 105 roder. Vanligtvis kostar 500 gram monosugar 160-220 rubel.

Grossistleveranser av fruktos utförs vanligtvis i påsar med 25 kg. Samtidigt anges prislappen för varje 1 000 gram. Ju mer du beställer, desto fler säljare är oftast mer villiga att kasta bort dem. Som ett resultat kan ett kilo fruktos endast kosta 180-200 rubel.

Fysikaliska egenskaper hos fruktos

Innehållet i artikeln

  • Fysikaliska egenskaper hos fruktos
  • Kemissocker: Molar Mass and Formula
  • Var används polysackarider?

Fruktos

Det tillhör gruppen monosackarider och det är det viktigaste naturliga sockret. Vissa fruktosföreningar finns som naturliga produkter. Den viktigaste av dessa är sackaros, eller vanligt socker, vars molekyler består av molekyler av fruktos och glukos.

Polysackarider bildade av fruktos, till exempel inulin och flein, spelar en stor roll i växtlivet, eftersom är för dem näringsreserver. Fram till nyligen var processen att producera fruktos ganska dyr och tidskrävande, eftersom insulin användes för dess produktion. Tack vare den vetenskap som har gått framåt produceras fruktos med metoden för ytterligare val av sackaros.

I allmänhet har forskare känt fruktos i över hundra år. Och många av dess användbara egenskaper har upptäckts relativt nyligen, till exempel dess förmåga att användas i kosten för patienter med diabetes. Sedan gamla tider har fruktos i olika former inkluderats i mänsklig mat. Det har länge noterats att det lätt absorberas av kroppen, inte har några skadliga effekter på kroppen och inte har biverkningar..

Fysikaliska egenskaper hos fruktos

Fruktos är en vattenfri nålformad kristall med en smältpunkt på cirka 102-106 grader. Dess molekylvikt är 180,16 och dess specifika vikt är 1,6 g / cm3. Kalorivärdet är ungefär lika med kaloriinnehållet i alla andra sockerarter, d.v.s. 4 kcal per 1 g. Fruktos kännetecknas av dess förmåga att absorbera vattenånga från miljön, och dess koncentrerade formuleringar kan bibehålla fukt. Fruktos är också lättlöslig i vatten och alkohol. Vid en temperatur av cirka 20 ° C har en mättad fruktoslösning en koncentration av 78,9%, medan koncentrationen av sackaroslösning under samma förhållanden är 67,1% och glukos endast är 47,2%. Viskositeten för en fruktoslösning är däremot mycket lägre än för glukos- och sackaroslösningar..

Fruktosanvändning

Under lång tid var fruktos en sällsynthet och användes därför uteslutande i farmakopéberedningar eller av personer som lider av diabetes mellitus. Men nyligen har det blivit en vanlig råvara som används i livsmedelsindustrin..

Fruktos är ett naturligt ämne och har många positiva egenskaper som används ofta i produktionen av olika livsmedelsprodukter. De viktigaste av dem är en hög grad av sötma, säkerhet för tandhälsa, frånvaro av biverkningar och kontraindikationer, god förfall under ämnesomsättningen, toniceffekt, förmågan att betona aromer, dessutom möjligheten att bilda aromatiska ämnen, utmärkt löslighet och låg viskositet, effekt på alkoholmetabolismen drycker osv.

Hittills har fruktos använts i stor utsträckning för tillverkning av läkemedel och dietprodukter..

Fruktos

Fruktos är en monosackarid som finns i fri form i söta frukter, grönsaker, honung.

Föreningen syntetiserades först 1861 av den ryska kemisten A.M. Butler genom kondensation av myrsyra under verkan av katalysatorer: bariumhydroxid och kalcium.

Vad är fruktos??

Det är ett vitt kristallint pulver, mycket lösligt i vatten, vilket är två gånger sötare än glukos och fem gånger laktos.

Föreningens kemiska formel är C6H12O6.

Monosackarid stärker immunsystemet, lindrar trötthet, stabiliserar blodsockret, förhindrar karies och diatesen, ger styrka och energi till kroppen.

Dagskurs

Fruktos tros vara mindre kalorifattig än andra kolhydrater. 390 kalorier koncentreras i 100 gram monosackarid..

Rekommenderad daglig fruktosnorm - 40 gram.

Tecken på brist i kroppen:

  • utmattning;
  • irritabilitet;
  • depression;
  • apati;
  • nervös utmattning.

Kom ihåg att om för mycket fruktos blir i människokroppen bearbetas den till fett och kommer in i blodomloppet i form av triglycerider. Resultatet är en ökad risk för hjärtsjukdomar..

Behovet av fruktos ökar med aktiv mental, fysisk aktivitet förknippad med betydande energiförbrukning och minskar på kvällen / natten, under vila, med överskott av kroppsvikt. Förhållandet B: W: Y i monosackariden är 0%: 0%: 100%.

Skynda dig dock inte att klassificera ämnet som säker mat eftersom det finns en ärftlig genetisk sjukdom - fruktosemi. Det indikerar defekter i enzymer (fruktos - 1 - fosfataldolas, fruktokinas) i människokroppen som bryter ned föreningen. Som ett resultat utvecklas fruktosintolerans..

Fruktosemi finns i barndomen, från det ögonblick att införa frukt- och grönsakssaft, potatismos i barnets kost.

  • dåsighet;
  • kräkningar
  • diarre;
  • blekhet i huden;
  • hypofosfatemi;
  • aversion mot söt mat;
  • letargi;
  • ökad svettning;
  • utvidgning av levern i storlek;
  • hypoglykemi;
  • magont;
  • undernäring;
  • ascites;
  • tecken på gikt;
  • gulsot.

Formen av fruktosemi beror på graden av brist på enzymer (enzymer) i kroppen. Skilja mellan lätt och tungt, i det första fallet kan en person konsumera en monosackarid i en begränsad mängd, i den andra - inte, för när den kommer in i kroppen orsakar den akut hypoglykemi och utgör en livsfara.

Fördelar och skada

I sin naturliga form, i sammansättningen av frukt, grönsaker och bär, har fruktos en gynnsam effekt på kroppen: det minskar inflammatoriska processer i munhålan och sannolikheten för tandröta med 35%. Dessutom fungerar monosackarid som en naturlig antioxidant, förlänger produkternas hållbarhet och håller dem fräscha.

Fruktos orsakar inte allergier, absorberas väl av kroppen, förhindrar ansamling av överskott av kolhydrater i vävnader, minskar kaloriinnehållet i mat och påskyndar återhämtningen efter mental, fysisk stress. Föreningen uppvisar toniska egenskaper, därför rekommenderas det för personer med en aktiv livsstil, idrottare.

Fruktos används i matlagning som sockerersättare, konserveringsmedel och bärsmakförstärkare vid tillverkning av följande produkter:

  • mejeriprodukter;
  • sockerhaltiga drycker;
  • bakning;
  • sylt;
  • dessert med låg kalori;
  • bärsallader;
  • glass;
  • konserverade grönsaker, frukt;
  • juicer;
  • sylt;
  • godis för diabetiker (choklad, kakor, godis).

Vem ska vägra att ta fruktos?

Först och främst, för att eliminera monosackarid från menyn bör vara för personer som lider av fetma. Fruktsocker dämpar produktionen av hormonet "mättnad" - peptin, som ett resultat får hjärnan inte en signal om mättnad, en person börjar äta för mycket, få extra kilo.

Dessutom rekommenderas föreningen att användas med försiktighet för dem som vill gå ner i vikt, patienter med fruktosemi, diabetes mellitus. Trots det låga glykemiska indexet för fruktos (20 GI) förvandlas 25% av det fortfarande till glukos (100 GI), vilket kräver snabb frisättning av insulin. Resten absorberas genom diffusion genom tarmsväggen. Fruktosmetabolism slutar i levern, där det förvandlas till fetter och, när det bryts ned, är involverat i glukoneogenes, glykolys.

Således är skadorna och fördelarna med monosackarid uppenbara. Huvudvillkoret är att observera måttlighet vid användning.

Naturliga källor till fruktos

För att undvika övermättnad av kroppen med en söt monosackarid, överväga vilka livsmedel som innehåller den i maximal mängd.

Tabell nr 1 "Fruktoskällor"
namnMängden monosackarid i 100 gram produkt, gram
Glukossirap90
Rafinerat sockerfemtio
Torr agave42
Honungsbi40,5
Dadlar31,5
Russin28
fikon24
Chokladfemton
Torkade aprikosertretton
Ketchup10
Jackfruit9,19
blåbär9
Druvor "Kishmish"8,1
päron6,23
Äpplena5,9
Persimmon5,56
bananer5,5
körsbär5,37
Körsbär5,15
Mango4,68
Kiwi4,35
persikor4
Muscat druvor3,92
Papaya3,73
Vinbär röd och vit3,53
Plommon (körsbär plommon)3,07
Vattenmelon3,00
feijoa2,95
apelsiner2,56
mandariner2,40
Hallon2,35
jordgubbar2,13
Majs1,94
En ananas1,94
Melon1,87
vitkål1,45
Zucchini (zucchini)1,38
Paprika (bulgariska)1,12
Blomkål0,97
Aprikos0,94
Gurka0,87
Sötpotatis0,70
Broccoli0,68
Tranbär0,63
Potatisar0,5

De "skadliga" källorna till fruktos är enkla kolhydrater: pepparkakor, gelé, godis, muffins, konserver, sesamhalva, våfflor. Som regel använder tillverkare monosackarid för att tillverka söta produkter för diabetiker, men det kan konsumeras i moderation av friska människor i stället för socker.

Vem vem: glukos eller fruktos?

Glukos är en monosackarid som syntetiseras av människokroppen från fetter, proteiner, kolhydrater för att bibehålla cellaktivitet. Det är en universell energikälla för alla inre organ och system..

Fruktos är ett naturligt socker som finns i frukt och grönsaker..

Efter att ha gått in i kroppen bryts dietkolhydrater under påverkan av amylaser i bukspottkörteln och salivkörtlarna till glukos och adsorberas i tarmen som monosackarider. Sedan omvandlas sockererna till energi, och deras rester lagras "i reserv" i form av glykogen i muskelvävnad och lever för daglig användning.

Galaktos, glukos, fruktos - hexos. De har samma molekylformel och skiljer sig bara i bindningsförhållandet med syreatomen. Glukos - avser kategorin aldoser eller reducerande sockerarter och fruktosketos. Vid interaktion bildar kolhydrater sackarosdisackarid.

Den största skillnaden mellan fruktos och glukos är hur de absorberas. Absorptionen av den första monosackariden kräver enzymet fruktokinas, för det andra - glukokinas eller hexokinas.

Fruktosmetabolism inträffar i levern, inga andra celler kan använda den. Monosackarid omvandlar föreningen till fettsyror, medan den inte producerar leptinproduktion och insulinsekretion.

Intressant nog frigör fruktos energi långsammare än glukos, som när den absorberas i kroppen snabbt absorberas i blodet. Koncentrationen av enkelt kolhydrat regleras av adrenalin, glukagon, insulin. Dessutom omvandlas polysackariderna som kommer in i människokroppen med mat, medicinska produkter till glukos i tunntarmen under matsmältningen.

Vad är bättre fruktos eller socker?

Det finns inget definitivt svar på denna fråga. I överdrivna koncentrationer påverkar båda kolhydrater negativt människokroppen. Samtidigt är nutritionister överens om att för att upprätthålla hälsan är det bättre att föredra färsk frukt och bär än syntetiserade sötningsmedel och lagra juice.

Vanliga frågor

Är det möjligt att ge kristallin fruktos till barn under ett år??

Nej, eftersom monosackarid kan orsaka atopisk dermatit hos spädbarn. Att ge barn syntetiskt socker (fruktos, glukos) är därför mer än orimligt. Byt ut rullar, godis, kakor med naturliga frukter, torkad frukt.

Är det möjligt att äta fruktos för gravida och ammande kvinnor?

Under graviditetsrisken riskerar den förväntade modernen för brott mot kolhydratmetabolismen. Denna fråga är akut om en kvinna var överviktig även före graviditeten. Som ett resultat kommer fruktos att bidra till ytterligare viktökning, vilket innebär att det skapas problem med barnets födsel, förlossning och ökar risken för att utveckla graviditetsdiabetes. På grund av fetma kan fostret vara stort, vilket kommer att komplicera barnets passage genom födelsekanalen.

Dessutom antas det att om en kvinna konsumerar mycket snabba kolhydrater under graviditeten, leder detta till att fler fettceller läggs i barnet än vanligt, vilket i vuxen ålder orsakar en tendens till fetma.

Under amningen är det också bättre att avstå från att ta kristallin fruktos, eftersom en del av det samtidigt förvandlas till glukos, vilket undergräver min mors hälsa.

Vad socker är gjord av?

Det är en disackarid bildad av A - glukos och B - fruktos, som är sammankopplade. För att absorbera socker spenderar människokroppen kalcium, vilket leder till läckage av byggnadselementet från benvävnaden. Dessutom tyder expertrecensioner på att disackarid skadar tandemaljen, orsakar fettavlagring och påskyndar åldrandet. Det bildar en falsk hungerkänsla, tappar energiförsörjningen, "fångar" och tar bort vitaminer av B. Därför anses socker med rätta vara "söt gift", som långsamt dödar kroppen.

Är det möjligt att äta fruktos i diabetes??

Med måtta. Tolv gram monosackarid innehåller en brödenhet..

Fruktos är ett kolhydrat med ett lågt glykemiskt index (20) och en glykemisk belastning på 6,6 gram, när den intas, provocerar inte fluktuationer i blodsocker och skarpa insulinspänningar som socker. På grund av denna egenskap är monosackarid av särskilt värde för insulinberoende..

För barn med diagnos av diabetes mellitus beräknas det tillåtna dagliga intaget av kolhydrat utifrån förhållandet 0,5 gram förening per kilo kroppsvikt, för vuxna stiger denna indikator till 0,75.

Vilka är fördelarna och skadorna med fruktos för diabetiker??

Efter administrering når monosackariden utan insulinintervention intracellulär metabolism och avlägsnas snabbt från blodet. Till skillnad från glukos släpper inte fruktos tarmhormoner som stimulerar insulinutsöndring. Trots detta omvandlas fortfarande en del av föreningen till socker. Som ett resultat stiger blodsockernivån stadigt..

Mängden frukt som tas tas påverkar hastigheten på att höja socker: ju mer du äter, desto snabbare och högre kommer den att nå en kritisk punkt.

Slutsats

Fruktos är en monosackarid som förser en person med energi..

I moderation är ämnet ett bra substitut för raffinerat socker, eftersom det har ett lågt glykemiskt index och gradvis ökar nivån av glukos i blodet. Det har en tonisk effekt, bidrar till snabb återhämtning av kroppen efter intensiv träning, orsakar inte tandröta. Dessutom påskyndar fruktos nedbrytningen av alkohol i blodet, vilket bidrar till dess snabba eliminering. Som ett resultat reduceras effekten av berusning på kroppen. Vid matlagning används monosackarid i bakning av bageriprodukter, vid produktion av sylt, sylt.

Kom ihåg att överdriven konsumtion av kristallin fruktos, över 40 gram per dag, kan vara hälsoskadligt och leda till viktökning, utveckling av hjärtpatologier, allergier, för tidigt åldrande. Därför rekommenderas det att begränsa konsumtionen av konstgjord monosackarid och öka det naturliga, i form av frukt, grönsaker, torkad frukt, bär..

Fruktos Molekylformel

I den här lektionen kommer vi kanske att studera en av de mest delikata komponenterna i vår mat - kolhydrater. Vi lär oss historien om deras upptäckt och namn, överväger klassificeringen och sammansättningen av kolhydrater. Vi kommer att genomföra flera intressanta experiment som visar deras egenskaper..

I. Träningsfilm om ämnet: "Kolhydrater"

II. Kolhydratklassificering

I naturen är de vanligaste kolhydraterna monosackarider, vars molekyler innehåller fem kolatomer (pentoser) eller sex (hexoser).

III. monosackarider

Monosackarider är heterofunktionella föreningar, deras molekyler inkluderar en karbonylgrupp (aldehyd eller keton) och flera hydroxylgrupper.

kanske en sådan beteckning för glukos och fruktos:

Av dessa formler följer att monosackarider är aldehydalkoholer eller ketoalkoholer.

IV. Strukturen för glukos C6H12O6

Film: "Glukos och dess isomerer"

Det konstaterades experimentellt att aldehyd- och hydroxylgrupper är närvarande i glukosmolekylen.

Som ett resultat av interaktion mellan karbonylgruppen och en av hydroxylgrupperna kan glukos existera i två former: öppen kedja och cyklisk.

I en glukoslösning är dessa former i jämvikt med varandra..

Till exempel i en vattenhaltig glukoslösning finns följande strukturer:

Cykliska a- och ß-former av glukos är rumsliga isomerer som skiljer sig i hemiacetalhydroxylens position relativt ringplanet. I a-glukos är denna hydroxyl i en transposition till hydroximetylgruppen -CH2OH, i ß-glukos - i cis-position. Med tanke på den rumsliga strukturen för den sex-ledade ringen är formlerna för dessa isomerer:

Fenomenet med förekomsten av ämnen i flera ömsesidigt transformerande isomera former kallades A. M. Butlerov dynamisk isomerism. Senare kallades detta fenomen tautomerism (från den grekiska tauto - "samma" och meros - "del".

I fast tillstånd har glukos en cyklisk struktur. Normal kristallin glukos är en a-form. I lösningen är p-formen mer stabil (mer än 60% av molekylerna är närvarande vid den etablerade jämvikten). Andelen aldehydform i jämvikt är försumbar. Detta förklarar bristen på interaktion med fuchsulfuric acid (en kvalitativ reaktion av aldehyder).

Bortsett från tautomerismfenomenet kännetecknas glukos också av strukturell isomerism med ketoner (glukos och fruktos är strukturella isklassiga isomerer)

och optisk isomerism:

V. Fysiska egenskaper hos glukos

Glukos - ett färglöst kristallint ämne, lättlösligt i vatten, sött på smak (lat. "Glukos" - söt):

1) det finns i nästan alla organ i växten: i frukt, rötter, löv, blommor;

2) särskilt mycket glukos i druvsaft och mogen frukt, bär;

3) glukos finns i djurorganismer;

4) i humant blod innehåller det cirka 0,1%.

Vissa grodor har hittat användningen av glukos i kroppen - en nyfiken, men mycket mindre viktig. På vintern kan du ibland hitta grodor frusna i isblock, men efter upptining uppstår amfibier. Hur lyckas de inte frysa ihjäl? Det visar sig att med början av kallt väder i grodans blod ökar mängden glukos 60 gånger. Detta förhindrar bildning av iskristaller inuti kroppen. Vi vet alla att glukos är kroppens huvudsakliga energisubstrat. Även om det innehåller hälften så många kalorier som fetter, oxiderar det mycket snabbare och lättare än något annat ämne som kan leverera energi till kroppen. Alla kolhydrater absorberas i tarmen. Det finns ett så kallat "glykemiskt index", som gör att vi kan jämföra absorptionshastigheten för enskilda kolhydrater. Om vi ​​tar glukosabsorptionshastigheten som 100, är ​​respekten för fruktos 43, mannos är 19 och pentos är 9-15. Glukos är en del av den inre miljön för både ryggradsdjur och ryggradslösa djur. Den mest konstant fastande blodsockern hos människor och högre ryggradsdjur. Kom ihåg att humant blod innehåller 70-120 mg /? glukos. Fåglar har en mycket hög blodsockernivå (150-200 mg /?) På grund av deras mycket höga ämnesomsättning. Men det högsta sockerinnehållet i kroppen kännetecknas av bin (upp till 3000 (!) Mg /?). Inte konstigt att de tar med oss ​​honung. ingen levande varelse har ett sådant innehåll i kroppen av socker (glukos + fruktos). 90% av fettvävnaden bildas av glukos och endast 10% av lipider. Härifrån blir det tydligt vad alla dessa "tarmfettomvandlare" är värda etc. Det enda riktiga sättet att minska mängden fettvävnad är att begränsa kosten för kolhydrater. I en lugn kropp konsumeras 50% av all glukos av hjärnan, 20% röda blodkroppar och njurar, 20% muskler, och bara några eländiga 10% glukos återstår i andra vävnader. Med intensivt muskelarbete kan muskelkonsumtionen av glukos öka upp till 50% av den totala nivån på grund av någonting, men inte på grund av hjärnan. Ju högre kondition, desto fler muskler använder fettsyror som energi och desto mindre glukos. I kroppen av högt kvalificerade idrottare uppnås 60-70% av energitillförseln till muskler genom användning av fettsyror och endast 30-40% genom användning av glukos.

ZORA

Träningsfilm om ämnet: "Kolhydrater"

Material för förberedelserna för examen i kemi om ämnet "kolhydrater"

FÖRBEREDELSE FÖR EXAMTET

Kolhydrater (sockerarter) - organiska föreningar som har en liknande struktur och egenskaper, varav huvuddelen avspeglas i formel C x (H 2 O) y, där x, y ≥ 3.

Undantaget är deoxiribos, som har formeln C5N10O4.

Några viktiga kolhydrater

Mono- och oligosackarider är fasta, vita kristallina ämnen, har en söt smak, är lättlösliga i vatten. Polysackarider - fast, utan söt smak, praktiskt taget olöslig i vatten (utom stärkelse).

Monosackarider är heterofunktionella föreningar, deras molekyler inkluderar en karbonylgrupp (aldehyd eller keton) och flera hydroxylgrupper.

I en vattenhaltig glukoslösning finns det en dynamisk jämvikt mellan två cykliska former - a och β och en linjär form:

Cykliska a- och ß-former av glukos är rumsliga isomerer som skiljer sig i hemiacetalhydroxylens position relativt ringplanet. I a-glukos är denna hydroxyl i en trans-position till hydroximetylgruppen -CH 2 OH, i ß-glukos - i cis-position.

Fenomenet med förekomsten av ämnen i flera ömsesidigt transformerande isomera former kallades A. M. Butlerov dynamisk isomerism. Detta fenomen kallades senare tautomerism.

I fast tillstånd har glukos en cyklisk struktur. Normal kristallin glukos är en a-form. I lösningen är p-formen mer stabil (mer än 60% av molekylerna är närvarande vid den etablerade jämvikten). Andelen aldehydform i jämvikt är försumbar. Detta förklarar bristen på interaktion med fuchsulfuric acid (en kvalitativ reaktion av aldehyder).

Förutom tautomerismfenomenet kännetecknas glukos av strukturell isomerism med ketoner (glukos och fruktos är strukturella isomerer mellan klass) och optisk isomerism:

Glukos - ett färglöst kristallint ämne, lättlösligt i vatten, sött på smak (lat. "Glukos" - söt):

1) det finns i nästan alla organ i växten: i frukt, rötter, löv, blommor;

2) särskilt mycket glukos i druvsaft och mogen frukt, bär;

3) glukos finns i djurorganismer;

4) i humant blod innehåller det cirka 0,1%.

Från formaldehyd (1861 A.M. Butlerov):

3.8.3. Kolhydrater (monosackarider, disackarider, polysackarider).

Kolhydrater - organiska föreningar, oftast av naturligt ursprung, som endast består av kol, väte och syre.

Kolhydrater spelar en enorm roll i livet för alla levande organismer..

Denna klass av organiska föreningar fick sitt namn eftersom de första kolhydraterna som studerats av människor hade en allmän formel med formen Cx(H2O)y. De där. de ansågs konventionellt föreningar av kol och vatten. Senare visade det sig dock att sammansättningen av vissa kolhydrater avviker från denna formel. Till exempel har ett kolhydrat såsom deoxiribos formeln C5N10HANDLA OM4. Samtidigt finns det några föreningar som formellt motsvarar formeln Cx(H2O)y, emellertid inte relaterat till kolhydrater, såsom formaldehyd (CH2O) och ättiksyra (C2N4HANDLA OM2).

Icke desto mindre har termen "kolhydrater" historiskt tilldelats denna klass av föreningar, och används därför ofta under vår tid..

Kolhydratklassificering

Beroende på kolhydraternas förmåga att bryta ner under hydrolys till andra kolhydrater med lägre molekylvikt, är de indelade i enkla (monosackarider) och komplexa (disackarider, oligosackarider, polysackarider).

Som du kan gissa, från enkla kolhydrater, d.v.s. monosackarider är det omöjligt att hydrolysera för att erhålla kolhydrater med en ännu lägre molekylvikt.

Hydrolysen av en disackaridmolekyl producerar två monosackaridmolekyler och fullständig hydrolys av en molekyl av vilken polysackarid som helst producerar många monosackaridmolekyler.

Kemiska egenskaper hos monosackarider såsom exemplifieras med glukos och fruktos

De vanligaste monosackariderna är glukos och fruktos med följande strukturformler:

Som ni ser, i glukosmolekylen och i fruktosmolekylen finns det 5 hydroxylgrupper vardera, i samband med vilka de kan betraktas som flervärda alkoholer.

Glukosmolekylen innehåller en aldehydgrupp, d.v.s. faktiskt är glukos en flervärd aldehydalkohol.

När det gäller fruktos kan en ketongrupp detekteras i dess molekyl, dvs fruktos är en flervärd ketoalkohol.

Kemiska egenskaper hos glukos och fruktos som karbonylföreningar

Alla monosackarider kan reagera i närvaro av katalysatorer med väte. I detta fall reduceras karbonylgruppen till alkoholhaltig hydroxyl. Särskilt erhålles ett artificiellt sötningsmedel, hexaatomisk alkoholsorbitol, i industrin genom hydrering av glukos i industrin:

Glukosmolekylen innehåller en aldehydgrupp, och därför är det logiskt att anta att dess vattenhaltiga lösningar ger reaktioner av hög kvalitet på aldehyder. Vid upphettning av en vattenhaltig glukoslösning med nyutfälld koppar (II) hydroxid, som i fallet med någon annan aldehyd, observeras utfällning av en tegelröd fällning av koppar (I) oxid. I detta fall oxideras aldehydgruppen av glukos till karboxylsyra - glukonsyra bildas:

Glukos kommer också in i reaktionen från ”silverspegeln” under inverkan av en ammoniak-silveroxidlösning på den. Till skillnad från den tidigare reaktionen, i stället för glukonsyra, bildas emellertid dess salt - ammoniumglukonat, eftersom upplöst ammoniak finns i lösningen:

Fruktos och andra monosackarider, som är flervärda ketoalkoholer, deltar inte i kvalitativa reaktioner på aldehyder.

Kemiska egenskaper hos glukos och fruktos som polyoler

Eftersom monosackarider, inklusive glukos och fruktos, har flera hydroxylgrupper i sina molekyler. Alla av dem ger en högkvalitativ reaktion på flervärda alkoholer. I synnerhet löses nyutfällt koppar (II) hydroxid i vattenhaltiga lösningar av monosackarider. I detta fall istället för den blåa fällningen Cu (OH)2 en mörkblå lösning av komplexa kopparföreningar bildas.

Glukosfermenteringsreaktioner

Fermentering av alkohol

När vissa enzymer verkar på glukos kan glukos omvandlas till etanol och koldioxid:

Mjölksyrafermentering

Förutom jäsningstypen finns det också många andra. Exempelvis mjölksyrafermentering, som sker under surning av mjölk, betningskål och gurkor:

Funktioner av förekomsten av monosackarider i vattenhaltiga lösningar

Monosackarider finns i en vattenlösning i tre former - två cykliska (alfa och beta) och en icke-cyklisk (vanlig). Så till exempel i en glukoslösning finns följande jämvikt:

Som ni ser är aldehydgruppen frånvarande i cykliska former, på grund av att den deltar i bildandet av cykeln. På grundval av detta bildas en ny hydroxylgrupp som kallas acetalhydroxyl. Liknande övergångar mellan cykliska och icke-cykliska former observeras för alla andra monosackarider..

Disackarider. Kemiska egenskaper.

Allmän beskrivning av disackarider

Disackarider kallas kolhydrater, vars molekyler består av två monosackaridrester kopplade samman genom kondensation av två halvacetala hydroxyler eller en alkoholhaltig hydroxyl och en halvacetal. Bindningarna som bildas på detta sätt mellan resterna av monosackarider kallas glykosid. Formeln för de flesta disackarider kan skrivas som C12H22Oelva.

Den vanligaste disackariden är det välbekanta sockret, en kemist som kallas sackaros. Molekylen i detta kolhydrat bildas av cykliska rester av en glukosmolekyl och en fruktosmolekyl. Förhållandet mellan resterna av disackarider i detta fall uppnås på grund av avlägsnandet av vatten från två halvacetala hydroxyler:

Eftersom bindningen mellan monosackaridresterna bildades under kondensationen av två acetalhydroxyler är det omöjligt för sockermolekylen att öppna någon av ringarna, d.v.s. omvandling till karbonylform är omöjlig. I detta avseende kan sackaros inte ge reaktioner av hög kvalitet på aldehyder..

Disackarider av denna typ, som inte ger en kvalitativ reaktion på aldehyder, kallas icke-reducerande sockerarter..

Det finns emellertid disackarider som ger kvalitativa reaktioner på aldehydgruppen. En sådan situation är möjlig när en hemiacetalhydroxyl från aldehydgruppen i en av de utgående monosackaridmolekylerna förblir i disackaridmolekylen.

I synnerhet reagerar maltos med en ammoniaklösning av silveroxid såväl som koppar (II) hydroxid som aldehyder. Detta beror på det faktum att i dess vattenhaltiga lösningar finns följande jämvikt:

Som du ser finns det i vattenhaltiga lösningar maltos i två former - med två cykler i molekylen och en cykel i molekylen och aldehydgruppen. Av denna anledning ger maltos, till skillnad från sackaros, en kvalitativ reaktion på aldehyder..

Hydrolys av disackarider

Alla disackarider kan ingå i hydrolysreaktionen, katalyserade av syror, såväl som olika enzymer. Under en sådan reaktion bildas två monosackaridmolekyler från en molekyl av startdiscackariden, som kan vara densamma eller olika beroende på sammansättningen av den utgångsmonosackariden.

Så, till exempel, hydrolys av sackaros leder till bildandet av glukos och fruktos i lika stora mängder:

Och med hydrolys av maltos bildas endast glukos:

Disackarider som polyoler

Disackarider, som är flervärda alkoholer, ger en lämplig kvalitativ reaktion med koppar (II) hydroxid, d.v.s. efter tillsats av deras vattenhaltiga lösning till nyutfälld koppar (II) hydroxid, en vattenolöslig blå fällning av Cu (OH)2 upplöses för att bilda en mörkblå lösning.

Polysackarider. Stärkelse och massa

Polysackarider är komplexa kolhydrater vars molekyler består av ett stort antal monosackaridrester kopplade samman med glykosidbindningar.

Det finns en annan definition av polysackarider:

Komplexa kolhydrater kallas polysackarider, vars molekyler bildar ett stort antal monosackaridmolekyler under fullständig hydrolys.

I det allmänna fallet kan polysackaridformeln skrivas som (C6H10O5)n.

Stärkelse - ett ämne som är ett vitt amorft pulver, olösligt i kallt vatten och delvis lösligt i varmt med bildning av en kolloidal lösning, kallad stärkelsepasta i vardagen.

Stärkelse bildas av koldioxid och vatten under fotosyntes i de gröna delarna av växter under påverkan av solljus. De största mängderna stärkelse finns i potatisknölar, vete, ris och majs. Av denna anledning är dessa källor för stärkelse råvaror för dess produktion i industrin..

Cellulosa är ett ämne i dess rena tillstånd som är ett vitt pulver, olösligt i kallt eller varmt vatten. Till skillnad från stärkelse bildar cellulosa inte en pasta. Filterpapper, bomullsull, poppelflu består i princip av ren cellulosa. Både stärkelse och cellulosa är växtprodukter. De roller de spelar i växtlivet är dock olika. Cellulosa är främst ett byggnadsmaterial, i synnerhet växtcellmembran främst bildas av den. Stärkelse har å andra sidan en primärt lagringsenergifunktion..

Kemiska egenskaper hos stärkelse och cellulosa

Förbränning

Alla polysackarider, inklusive stärkelse och cellulosa, bildar koldioxid och vatten när de bränns helt i syre:

Glukosproduktion

Med fullständig hydrolys av både stärkelse och cellulosa bildas samma monosackarid, glukos:

Kvalitativ reaktion på stärkelse

När jod verkar på allt som innehåller stärkelse visas en blå färg. Vid uppvärmning försvinner den blå färgen, när den kyls, visas igen.

Under torrdestillation av cellulosa, särskilt trä, sker dess partiella sönderdelning med bildandet av sådana produkter med låg molekylvikt som metylalkohol, ättiksyra, aceton, etc..

Eftersom det finns alkoholhydroxylgrupper i både stärkelse- och cellulosamolekyler, kan dessa föreningar ingå i eterifieringsreaktioner med både organiska och oorganiska syror: