탄수화물 화학식. 화학 수업 "탄수화물"

계획:

1. 개념의 정의: 탄수화물. 분류.

2. 탄수화물의 구성, 물리적 및 화학적 특성.

3. 자연의 분포. 전수. 애플리케이션.

탄수화물 - 일반 화학식 C n (H 2 O) m (여기서 n 및 m> 3)을 갖는 원자의 카르보닐 및 히드록실 기를 함유하는 유기 화합물.

탄수화물 - 생화학적으로 가장 중요한 물질은 살아있는 자연계에 널리 퍼져 있으며 인간의 삶에 중요한 역할을 합니다. 탄수화물이라는 이름은 이 화합물 그룹의 최초 알려진 대표자의 분석에서 유래했습니다. 이 그룹의 물질은 탄소, 수소 및 산소로 구성되며 그 중 수소와 산소 원자의 수 비율은 물과 동일합니다. 수소 원자 2개마다 산소 원자가 1개 있습니다. 지난 세기에는 탄소 수화물로 간주되었습니다. 따라서 탄수화물의 러시아어 이름은 1844년에 제안되었습니다. K. 슈미트. 탄수화물의 일반 공식은 Сm Н 2п О п입니다. 괄호에서 "n"을 빼면 공식 С м (Н 2 О) n이 얻어지며 이는 이름을 매우 명확하게 반영합니다 "석탄 - 물". 탄수화물 연구에 따르면 화학식 C m H 2n O n과 정확히 일치하지 않는 구성을 가지고 있지만 모든 특성에 따라 탄수화물 그룹에 기인해야 하는 화합물이 있습니다. 그럼에도 불구하고 이전 이름 ​​"탄수화물"은 오늘날까지 살아남았지만, 이 이름과 함께 새로운 이름인 글라이사이드가 때때로 고려 중인 물질 그룹을 지정하는 데 사용됩니다.

탄수화물 로 나눌 수 있습니다 세 그룹 : 1) 단당류 - 가수분해되어 더 단순한 탄수화물을 형성할 수 있는 탄수화물. 이 그룹에는 육탄당(포도당 및 과당)과 오탄당(리보스)이 포함됩니다. 2) 올리고당 - 여러 단당류의 축합 생성물(예: 자당). 삼) 다당류 - 많은 수의 단당류 분자를 포함하는 고분자 화합물.

단당류. 단당류는 이종 작용성 화합물입니다. 그들의 분자는 카르보닐(알데히드 또는 케톤)과 여러 히드록실기를 동시에 포함합니다. 단당류는 폴리히드록시카르보닐 화합물 - 폴리히드록시알데히드 및 ​​폴리히드록시케톤입니다. 이에 따라 단당류는 알도스(단당류에 알데히드기가 포함됨)와 케토오스(케토기를 포함함)로 나뉩니다. 예를 들어 포도당은 알도스이고 과당은 케토시스입니다.

전수.유리 형태의 포도당은 주로 자연에서 발견됩니다. 또한 많은 다당류의 구조 단위입니다. 다른 유리 단당류는 드물고 일반적으로 올리고당 및 다당류의 구성 요소로 알려져 있습니다. 자연에서 포도당은 광합성 반응의 결과로 생성됩니다. 6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (포도당) + 6O 2 1811년 러시아 화학자 G.E. Kirchhoff가 전분을 가수분해하는 동안 처음으로 포도당을 얻었습니다. 나중에 A.M. Butlerov는 알칼리성 매질에서 포름알데히드로부터 단당류의 합성을 제안했습니다.

탄수화물은 인체의 주요 에너지원입니다.

탄수화물의 일반식 Сn(H2O) m

탄수화물 - 생화학적으로 가장 중요한 구성 Cm H2n Op의 물질은 살아있는 자연에 널리 퍼져 있으며 인간의 삶에서 중요한 역할을 합니다. 탄수화물은 모든 식물과 동물 유기체의 세포와 조직의 일부이며 무게 기준으로 지구상에서 대부분의 유기물을 구성합니다. 탄수화물의 비율은 식물의 건조 물질의 약 80%, 동물의 약 20%를 차지합니다. 식물은 이산화탄소와 물(CO2 및 H2O)과 같은 무기 화합물로부터 탄수화물을 합성합니다.

인체에서 글리코겐 형태의 탄수화물 매장량은 약 500g이며, 대부분(2/3)은 근육에, 1/3은 간에 있습니다. 식사 사이에 글리코겐은 포도당 분자로 분해되어 혈당 수치의 변동을 완화합니다. 탄수화물 섭취 없이 저장된 글리코겐은 약 12-18시간 내에 고갈됩니다. 이 경우 단백질 대사의 중간 생성물로부터 탄수화물 형성 메커니즘이 활성화됩니다. 이것은 탄수화물이 조직, 특히 뇌의 에너지 형성에 필수적이라는 사실 때문입니다. 뇌 세포는 주로 포도당 산화를 통해 에너지를 받습니다.

탄수화물의 종류

탄수화물은 화학 구조에 따라 단순 탄수화물(단당류 및 이당류)과 복합 탄수화물(다당류)로 나눌 수 있습니다.

단순 탄수화물(설탕)

포도당은 대부분의 식이 이당류 및 다당류의 빌딩 블록이기 때문에 모든 단당류 중에서 가장 중요합니다. 신진 대사 과정에서 단당류의 개별 분자로 분해되며 다단계 화학 반응 과정에서 다른 물질로 전환되고 궁극적으로 이산화탄소와 물로 산화되며 세포의 "연료"로 사용됩니다. 포도당은 탄수화물 대사의 필수 구성 요소입니다. 혈중 농도가 감소하거나 고농도로 사용이 불가능하여 당뇨병에서와 같이 졸음이 발생하고 의식 상실(저혈당 혼수)이 발생할 수 있습니다.

단당류로서 "순수한 형태의" 포도당은 야채와 과일에서 발견됩니다. 특히 포도당이 풍부한 것은 포도 - 7.8%, 스위트 체리, 체리 - 5.5%, 라즈베리 - 3.9%, 딸기 - 2.7%, 자두 - 2.5%, 수박 - 2.4%입니다. 야채 중 가장 많은 포도당은 호박에서 2.6%, 흰 양배추에서 2.6%, 당근에서 2.5%로 발견됩니다.

포도당은 가장 유명한 이당류인 자당보다 덜 달다. 자당의 단맛을 100단위로 하면 포도당의 단맛은 74단위입니다.

과당은 과일에 가장 풍부한 탄수화물 중 하나입니다. 포도당과 달리 인슐린의 참여 없이 혈액에서 조직 세포로 침투할 수 있습니다. 이러한 이유로 과당은 당뇨병 환자에게 가장 안전한 탄수화물 공급원으로 권장됩니다. 과당의 일부는 간 세포로 들어가 더 보편적인 "연료"인 포도당으로 전환되므로 과당은 다른 단순 당보다 훨씬 적은 범위라도 혈당을 올릴 수 있습니다. 과당은 포도당보다 지방으로 전환되기 쉽습니다. 과당의 주요 장점은 포도당보다 2.5배, 자당보다 1.7배 더 달콤하다는 것입니다. 설탕 대신 사용하면 전반적인 탄수화물 섭취를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

식품의 과당의 주요 공급원은 포도 - 7.7%, 사과 - 5.5%, 배 - 5.2%, 체리, 체리 - 4.5%, 수박 - 4.3%, 블랙 커런트 - 4.2%, 라즈베리 - 3.9%, 딸기 - 2.4%입니다. , 멜론 - 2.0%. 야채에서 과당 함량은 사탕무의 0.1%에서 흰 양배추의 1.6%로 낮습니다. 과당은 꿀에 포함되어 있습니다 - 약 3.7%. 자당보다 단맛이 훨씬 높은 과당은 설탕 섭취에 의해 촉진되는 충치를 일으키지 않는다는 것이 입증되었습니다.

갈락토스는 제품에서 자유 형태로 발견되지 않습니다. 그것은 포도당 - 유당 (우유 설탕) - 우유 및 유제품의 주요 탄수화물과 함께 이당류를 형성합니다.

유당은 위장관에서 락타아제라는 효소에 의해 포도당과 갈락토오스로 분해됩니다. 일부 사람들에게 이 효소가 결핍되면 우유 불내증이 발생합니다. 희석되지 않은 유당은 장내 미생물에 좋은 영양소로 작용합니다. 이 경우 풍부한 가스 형성이 가능하며 위는 "부풀어 오른"상태입니다. 발효유 제품에서는 대부분의 유당이 젖산으로 발효되기 때문에 유당분해효소 결핍증이 있는 사람들은 불쾌한 결과 없이 발효유 제품을 견딜 수 있습니다. 또한, 발효유 제품에 함유된 유산균은 장내 미생물총의 활성을 억제하여 유당의 부작용을 감소시킵니다.

유당이 분해되어 생성된 갈락토오스는 간에서 포도당으로 전환됩니다. 선천성 유전 적 결핍 또는 갈락토오스를 포도당으로 전환시키는 효소가 없으면 심각한 질병-갈락토오스 혈증이 발생하여 정신 지체로 이어집니다.

자당은 포도당과 과당 분자에 의해 형성된 이당류입니다. 설탕의 자당 함량은 99.5%입니다. 설탕을 좋아하는 사람은 니코틴 한 방울이 말을 죽인다는 사실을 흡연자만큼 알고 있습니다. 불행히도 이 두 가지 공통된 진실은 진지한 성찰과 실질적인 결론보다는 종종 농담의 이유가 됩니다.

설탕은 위장관에서 빠르게 분해되고 포도당과 과당은 혈류로 흡수되어 에너지원이자 글리코겐과 지방의 가장 중요한 전구체 역할을 합니다. 설탕은 순수한 탄수화물이며 비타민이나 미네랄과 같은 다른 영양소를 포함하지 않기 때문에 종종 "빈 칼로리 캐리어"라고 불립니다. 식물성 제품 중 대부분의 자당은 사탕무(8.6%), 복숭아(6.0%), 멜론(5.9%), 자두(4.8%), 감귤(4.5%)에 함유되어 있습니다. 사탕무를 제외한 야채에서는 당근에 상당한 양의 자당이 있습니다 - 3.5 %. 다른 야채에서 자당 함량은 0.4~0.7%입니다. 설탕 자체 외에도 음식에 있는 자당의 주요 공급원은 잼, 꿀, 제과, 단 음료, 아이스크림입니다.

두 개의 포도당 분자가 결합하면 맥아당(맥아당)이 형성됩니다. 여기에는 꿀, 맥아, 맥주, 당밀 및 당밀을 첨가하여 만든 구운 식품 및 패스트리가 포함됩니다.

복합 탄수화물

드문 예외를 제외하고 인간 식품에 존재하는 모든 다당류는 포도당 중합체입니다.

전분은 주요 소화 가능한 다당류입니다. 음식과 함께 섭취하는 탄수화물의 최대 80%를 차지합니다.

전분의 공급원은 식물성 제품, 주로 곡물(곡물, 밀가루, 빵, 감자)입니다. 전분의 대부분은 메밀(알갱이)의 60%에서 쌀의 70%까지 곡물에 포함되어 있습니다. 곡물 중에서 가장 적은 전분은 오트밀과 그 가공 제품에서 발견됩니다: 오트밀, 귀리 플레이크 "Hercules" - 49%. 파스타에는 62 ~ 68 %의 전분, 호밀 가루의 빵, 다양성에 따라 33 % ~ 49 %, 밀가루의 기타 제품 - 35 ~ 51 % 전분, 밀가루 - 56 (호밀) ~ 68%(프리미엄 밀). 또한 콩류에는 많은 녹말이 있습니다. 렌즈콩에는 40%, 완두콩에는 44%입니다. 이러한 이유로 마른 완두콩, 콩, 렌즈콩, 병아리콩은 콩과 식물로 분류됩니다. 전분을 3.5%만 함유한 콩과 콩가루(10~15.5%)는 다릅니다. 영양학에서 감자의 높은 전분 함량(15-18%)으로 인해 주요 탄수화물이 단당류 및 이당류인 야채가 아니라 곡물 및 콩류와 함께 전분 제품이라고 합니다.

예루살렘 아티초크 및 일부 다른 식물에서 탄수화물은 과당 중합체인 이눌린 형태로 저장됩니다. 이눌린이 첨가된 식품은 당뇨병, 특히 예방을 위해 권장됩니다(과당은 다른 당보다 췌장에 스트레스를 덜 준다는 사실을 상기하십시오).

글리코겐 - "동물 전분" -은 포도당 분자의 고도로 분지된 사슬로 구성됩니다. 동물성 제품에서 소량으로 발견됩니다(간 2-10%, 근육 조직 - 0.3-1%).

탄수화물이 많은 음식

가장 흔한 탄수화물은 채소, 과일 및 꿀에서 발견되는 포도당, 과당 및 자당입니다. 유당은 우유의 일부입니다. 정제 설탕은 과당과 포도당의 조합입니다.

포도당은 대사 과정에서 중심적인 역할을 합니다. 그것은 뇌, 신장과 같은 기관에 에너지를 제공하고 적혈구 생성을 촉진합니다.

인체는 포도당을 너무 많이 저장할 수 없으므로 정기적으로 포도당을 보충해야 합니다. 그러나 이것이 포도당을 순수한 형태로 섭취해야 한다는 의미는 아닙니다. 야채, 과일 및 곡물에서 발견되는 전분과 같은 더 복잡한 탄수화물 화합물의 일부로 사용하는 것이 훨씬 더 유용합니다. 또한이 모든 제품은 신체가 많은 질병과 싸우는 데 도움이되는 비타민, 섬유, 미량 원소 및 기타 유용한 물질의 실제 창고입니다. 다당류는 우리 몸에 들어가는 모든 탄수화물의 대부분을 구성해야 합니다.

탄수화물의 가장 중요한 공급원

음식에서 탄수화물의 주요 공급원은 빵, 감자, 파스타, 시리얼, 과자입니다. 순 탄수화물은 설탕입니다. 꿀은 원산지에 따라 70-80%의 포도당과 과당을 함유하고 있습니다.

빵의 특별한 단위는 음식의 탄수화물 양을 나타내는 데 사용됩니다.

또한 인체에서 잘 소화되지 않는 섬유질과 펙틴도 탄수화물 그룹에 인접합니다.

탄수화물은 다음과 같이 사용됩니다.

약,

무연 분말(피록실린)의 생산을 위해,

폭발물,

인공 섬유(비스코스).

셀룰로오스는 에틸알코올의 생산원으로서 매우 중요합니다.

1.에너지

탄수화물의 주요 기능은 인간의 식단에 없어서는 안 될 구성 요소라는 것입니다. 탄수화물 1g이 분해되면 17.8kJ의 에너지가 방출됩니다.

2. 구조적.

식물의 세포벽은 셀룰로오스 다당류로 구성되어 있습니다.

3. 보관.

전분과 글리코겐은 식물과 동물의 저장 제품입니다.

기록 참조

· 탄수화물은 고대부터 사용되어 왔습니다. 사람이 처음 만난 탄수화물(더 정확하게는 탄수화물의 혼합물)은 꿀이었습니다.

· 사탕수수는 북서부 인도-벵골이 원산지입니다. 유럽인들은 기원전 327년 알렉산더 대왕의 캠페인 덕분에 사탕수수 설탕에 익숙해졌습니다.

· 전분은 고대 그리스인들에게 이미 알려져 있었습니다.

순수한 형태의 사탕무는 1747년 독일 화학자 A. Marggraf에 의해서만 발견되었습니다.

1811년 러시아의 화학자 Kirchhoff는 전분을 가수분해하여 처음으로 포도당을 얻었다.

1837년 스웨덴 화학자 J. Berzelius가 포도당의 정확한 실험식을 처음으로 제안했습니다. С6Н12О6

· Ca(OH) 2 존재하에 포름알데히드로부터 탄수화물 합성은 A.M. 1861년 버틀레로프.

결론

탄수화물의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않습니다. 포도당은 인체의 주요 에너지원이며 신체에서 많은 중요한 물질인 글리코겐(에너지 비축량)을 만드는 데 사용되며 세포막, 효소, 당단백질, 당지질의 일부이며 인체의 대부분의 반응에 참여합니다. . 동시에 내부 환경으로 들어가는 포도당의 주요 공급원은 자당입니다. 거의 모든 식물성 식품을 포함하는 자당은 에너지와 대체할 수 없는 물질인 포도당의 필요한 공급을 제공합니다.

우리 몸은 반드시 탄수화물을 필요로 합니다 (에너지의 56% 이상을 탄수화물에서 얻습니다)

탄수화물은 단순하고 복잡합니다(분자의 구조 때문에 그렇게 불렀습니다)

탄수화물의 최소량은 50-60g 이상이어야 합니다.

스베틀라나 판첸코
"탄수화물"이라는 주제에 대한 화학 및 생물학의 통합 수업. 인간의 삶에서 탄수화물의 중요성 "

목표:

유기 화합물의 종류와 이들 사이의 유전적 관계에 대한 지식 체계의 형성을 계속합니다. 응용 프로그램, 속성 및 물질의 화학 구조.

에 대한 지식을 체계화 탄수화물, 그들의 구조, 자연과 속성뿐만 아니라 인간의 삶의 의미.

시약 작업에 대한 기술 형성을 계속하고, 화학 기구, 교육 및 대중 과학 문학, 인터넷 리소스.

인지 발달 관심, 창의성, 자신감, 할당된 작업에 대한 책임감, 분석, 비교, 결론 도출 능력.

공유 일반 역량:

확인1. 본질과 사회적 이해 중요성그들의 미래 직업, 안정적인 모습을 보여주기 위해 관심.

확인3. 표준 및 비표준 상황에서 결정을 내리고 그에 대한 책임을 집니다.

확인4. 전문 업무의 효과적인 수행, 전문성 및 개인 개발에 필요한 정보를 검색하고 사용합니다.

활동 유형: 수업

유형 수업: 새로운 자료를 배우다

기술 장비 클래스: 컴퓨터, 멀티미디어 프로젝터, 프레젠테이션, 테이블

수업 중:

1. 조직적 순간

2. 주요 부분

오늘 우리는 특이한 수업... 동시에 세계로의 여행을 안내해 드립니다. 생물학 및 화학.

우리 모두는 매우 정확하게 알고 있습니다.: 이것은 에너지원입니다. 식물성 식품으로 몸에 들어가 에너지를 공급하고 뇌는 머리이고 심장은 영양을 공급받습니다. 설탕에서 이것은 셀 수 없이 많고, 야채와 과일에는 이것이 있습니다.

자료를 공부한 후 수업, 당신은 상자에 어떤 종류의 물질이 있는지 말합니다. 우리는 수업이 끝날 때 이 질문으로 돌아갈 것입니다. 모든 생명체가 정상적으로 기능하기 위해서는 에너지가 필요합니다. 인간몸은 녹색 식물처럼 이미 만들어진 태양 에너지를 사용할 수 없습니다. 결과적으로 광합성당신이 알고 있듯이 탄소녹색 식물의 가스와 물은 포도당을 형성합니다.

6 Н2О + 6 СО2 +2920 kJ С6Н12О6 + 6 О2

식물 생리학에 관한 상트페테르부르크 과학 아카데미의 해당 회원인 Kliment Arkadievich Timiryazev의 주요 연구는 이 과정의 연구에 전념하고 있습니다. 광합성, 그는 특별한 기술과 장비를 개발했습니다. 그는 식물에 의한 동화작용이 이산화탄소에서 탄소공기는 주로 엽록소에 의해 가장 완전히 흡수되는 적색 및 청색 광선의 햇빛 에너지로 인해 발생합니다. 사람음식의 형태로 에너지를 받은 다음 결과적으로 신체의 세포에서 화학적 인변형, 햇빛의 에너지가 방출되어 신체의 필요에 사용됩니다. 60%가 필요하다고 합니다. 인간에너지가 제공되어야합니다 탄수화물... 일일 남성최대 500g이 필요합니다 탄수화물... 우리 수업의 주제 " 탄수화물. 인간의 삶에서 탄수화물의 중요성». 탄수화물모든 살아있는 유기체의 세포에 있습니다. 동물 우리 안에 내용물은 탄수화물은 1~2%, 그리고 식물에서는 어떤 경우에는 세포의 건조 물질 질량의 85-90%에 이릅니다. 이미 주요 내용을 살펴보았듯이 탄수화물의 생물학적 기능 - 에너지... 분자의 효소적 절단 및 산화 동안 에너지가 방출된다제공하는 유기체의 중요한 기능... 완전히 분해되면 1g 방출된 탄수화물 17, 6kJ. 향상된 분열 탄수화물이 발생, 예를 들어 씨앗을 발아시킬 때, 강렬한 근육 운동, 장기간 금식. 탄수화물저장 기능도 수행합니다. 과도하게 그들은 저장 물질로 세포에 축적됩니다. (전분, 글리코겐)그리고 필요한 경우 신체에서 에너지원으로 사용됩니다. 구조적 또는 건물 기능도 중요합니다. 탄수화물... 그들은 건축 자재로 사용됩니다. 따라서 셀룰로오스는 특수한 구조로 인해 물에 녹지 않고 강도가 높습니다. 평균적으로 식물 세포벽 재료의 20-50%는 셀룰로오스이며 면 섬유는 거의 순수한 셀룰로오스입니다. 키틴은 일부 원생동물 및 곰팡이 세포벽의 일부입니다. 외부 골격의 중요한 구성 요소인 키틴은 특정 동물 그룹(예: 절지동물)에서 발견됩니다. 탄수화물보호 기능을 수행합니다. 따라서 검(식물의 줄기와 가지가 손상될 때 방출되는 수지, 예를 들어 병원체가 상처에 들어가는 것을 방지하는 자두, 체리는 단당류의 유도체입니다. 사람은 탄수화물을 얻는다주로 식물성 제품 (곡물 및 콩류, 감자, 과일 및 채소). 탄수화물- 다관능성 화합물. 이들은 분자가 원자로 구성된 유기 물질입니다. 탄소, 수소와 산소, 그리고 수소와 산소는 일반적으로 물 분자와 같은 비율로 있습니다. (2 :1) . “과일 물은 우리에게 탄수화물» - I. Ilf와 E. Petrov의 이 우스꽝스러운 말은 사실과 멀지 않습니다. 실제로 유기 화합물은 과일 물에서 찾을 수 있으며, 그 조성은 일반 화학식 Cn에 해당합니다. (H2O) m, 그래서 그들은 이름을 얻었습니다 탄수화물... 러시아인 화학자 칼 겐리호비치(칼 에른스트 하인리히)슈미트, 도르파트 대학교 교수 (타르투) 1844년에 이 용어를 제안했습니다. « 탄수화물» ~을위한 명칭설탕이라고 불리는 천연 화합물의 한 종류. 에게 탄수화물가수 분해 중에 설탕과 물질로 변하는 물질이 포함됩니다. 선생님: 가수분해가 무엇인지 기억하십니까? 얘들 아 대답: 가수분해는 물질의 구성 부분이 물의 구성 부분과 결합하는 물과 물질의 상호 작용입니다. 존재: 단당류, 이당류 및 다당류. 의 예 단당류: 포도당, 갈락토스, 과당; 이당류 - 맥아당, 유당, 자당; 다당류 - 글리코겐, 전분, 셀룰로오스. 단당류는 탄수화물가수분해하지 않는 것, 즉 물과 함께 분해되지 않는 것. 원자의 수에 따라 탄소분자에서 그들은 trioses, tetroses, pentoses, hexoses 및 기타로 나뉩니다. 그들은 종류를 나타냅니다 "벽돌", 이로부터 다당류 및 다당류 분자가 만들어집니다. 가장 중요한 육탄당은 포도당과 과당입니다. 유리 과당은 식물 세포에서 발견됩니다. 포도당은 모든 유기체의 세포에서 발견됩니다. 특히 포도 주스에는 포도당이 많이 함유되어 있어 포도당이라고도 합니다. 우리는 본다 비디오 경험: 수산화구리를 사용하여 포도당의 존재를 확인할 수 있습니다. (ii)... 포도에서 주스를 짜십시오. 주스에 황산구리 용액 몇 방울을 첨가하십시오. (ii)및 알칼리 용액. 용액을 가열합시다. 용액의 색이 변하기 시작합니다. 용액이 끓으면 Cu2O의 붉은 침전물이 형성됩니다. 이것은 포도 주스에 포도당이 있음을 증명합니다. 포도당은 약간 달콤한 맛이 나는 반면 과당은 모든 설탕 중에서 가장 단 맛이 납니다. 꿀은 주로 포도당과 과당의 혼합물로 구성되어 있는데, 이는 포도당보다 더 달기 때문에 매우 달콤합니다. 꿀은 활력을 주고 소화를 촉진하며 기억력을 회복시키며 중추신경계에 약간의 진정 효과가 있어 "젊음의 비약 장수 식품"이라고 합니다. 과당은 과일, 꽃당이라고도 합니다. 과당은 자당보다 10배 더 달콤합니다. 신진 대사가 다소 손상된 사람들에게 음식에 사용하는 것이 바람직합니다. 포도당과 과당은 이성질체입니다. 선생님이 묻는다 의문: 이성질체는 어떤 물질입니까? 얘들 아 대답: 이성질체는 정성적, 정량적 조성은 같지만 분자 구조가 다르므로 성질이 다른 물질입니다. 자연의 포도당은 두 개의 호변 이성질체 형태로 존재합니다. 형태: 알데히드와 고리형은 이성질체와 달리 서로 평형을 이루고 있습니다. 물리적 특성 포도당: 백색 결정, 입천장에서는 약간 단맛, 물에 용해됨. 화학적 특성: 포도당은 아시다시피 다가알코올과 같이 갓 만든 수산화구리와 상호작용합니다. (ii)... 이 경우 침전물이 용해되고 구리당류의 밝은 파란색 용액이 형성됩니다. (ii)... 우리는 데모를 실시합니다 실험: 시험관에 포도당용액을 넣고 황산구리용액과 알칼리용액을 넣고 포도당을 조금 더 넣는다. 밝은 파란색 용액의 형성을 관찰합니다. 포도당은 수산화구리를 녹입니다. (ii)... 그런 다음 혼합물을 가열하십시오. 가열하면 노란색 수산화구리가 먼저 형성됩니다(I, 그 다음 산화구리의 적색 침전 (나)... 포도당은 글루콘산으로 산화됩니다. 환원 능력은 알데히드에 내재되어 있습니다. 포도당은 또한 가장 아름다운 반응 중 하나를 생성합니다. 화학 반응"실버 미러"산화은의 암모니아 용액으로 (동영상 감상 경험)... 아시다시피, 이 반응은 알데히드에 대해 정성적입니다. 두 가지 다른 종류의 유기 화합물의 특성을 나타내는 물질은 이중 기능을 가지고 있습니다. 포도당은 다가 알코올과 알데히드, 즉 알데히드 알코올입니다. 포도당 수소화 반응의 결과, 6가 알코올 소르비톨 С6Н12О6 + Н2 ® С6Н8이 형성됩니다 (그) 6

가장 큰 의미반응이 있습니다 - 생성 된 효소의 작용하에 포도당 발효 미생물:

알코올 С6Н12О6 ® 2С2Н5ОН + 2СО2

젖산 С6Н12О6 ® 2СН3СНОНСОН

부티르산 С6Н12О6 ® С3Н7СОН + 2СО2 + 2Н2

포도당의 완전한 산화 С6Н12О6 + 6О2 ® 6СО2 + 6Н2О

교사는 에틸 알코올, 젖산, 부티르산과 같은 포도당 발효 제품의 분자 모델을 수집하도록 요청합니다. 학생들이 분자 모델을 수집하는 동안 학생들은 질문: 에틸알코올은 어떤 종류의 화합물에 속합니까? 부티르산은 어떤 종류의 화합물에 속합니까? 알코올의 작용기인 카르복실산의 이름을 지정하십시오. 국제 명명법에 따라 젖산의 이름을 지정하십시오. 이당류는 탄수화물, 분자는 수산기의 상호 작용으로 인해 서로 연결된 두 개의 단당류 잔기로 구성됩니다. 이것은 잘 알려진 유당(포유류의 우유에 존재하는 유당입니다. 인간) 및 자당 (사탕 또는 사탕무)... 이당류라는 용어 자체는 이러한 물질의 분자에서 단당류의 두 잔기가 함께 결합되어 있다는 사실에 대해 많은 것을 말해줍니다. 따라서 설탕 - 포도당과 과당, 유당 - 포도당과 갈락토스. 역사적 배경을 들어보자 (학생 메시지): 사탕수수는 오래전부터 사람들에게 알려져 왔습니다. 인도는 사탕수수의 발상지로 간주됩니다. 이 식물의 주스에는 탄수화물 자당우리가 습관적으로 설탕이라고 부르는 것. 이제 설탕은 우리 테이블의 끊임없는 동반자이며 손님을 먹일 수 없으며 차 한 잔을 직접 마실 수 없습니다. 설탕이 값비싼 약으로 여겨져 약국에서 은과 같은 가격에 팔던 시절이 있었다. 12세기에 사탕수수는 시칠리아에서 재배되었고, 16세기에는 쿠바와 카리브해의 다른 섬들에 소개되었습니다. 같은 시기에 자당이 유럽으로 수입되기 시작했습니다. 설탕은 1273년 러시아에 나타났습니다(해외 상품과 함께 수입된 결정질 설탕에 대한 첫 번째 언급은 1747년 바실리 야로슬라비치 대공의 통치로 거슬러 올라갑니다. 사탕무에서 설탕을 생산하는 것은 Andreas Sigismund Margraff라는 이름과 관련이 있습니다. , 독일인 화학자 및 야금학자... Margraff는 최초로 적용한 회사 중 하나입니다. 화학적 인그는 1747년 사탕무 주스에서 설탕 결정을 발견한 연구용 현미경입니다. 러시아에서는 차가 소비되기 시작한 17 세기 중반 이후 설탕에 대한 수요가 크게 증가하여 빠르게 국가 음료가되었습니다. 1718 년 Peter I의 법령에 따라 Verstov 상인은 최초의 "러시아 설탕 공장"건설을 위임 받았습니다. 사탕무에서 자당의 대량 생산은 1 세기 반 전에 프랑스에서 시작되었습니다. 맛도 별반 다르지 않은 설탕대용으로 당뇨로 고생하시는 분들을 위해 풀어보면서 배우게 될 물질을 제스처 게임:

내 첫 음절은 빗자루로 쓸어 버린다.

컴퓨터 과학자는 두 번째 음절을 고려합니다.

일반적으로 친애하는 친구 여러분,

많은 환자들에게 설탕 대신에 제가 그렇습니다. (소르비톨)

가수분해 방정식 자당: C12H22O11 + H2O -> C6H12O6 + C6H12O6

포도당 과당

전화 설탕

선생님은 넣어 문제: 물을 한 컵 떠서 설탕 한숟가락을 녹여서 맛을 본 후 이 액을 끓여서 다시 맛을 보면 끓인 액이 더 달게 됩니다. 왜요? 얘들 아 대답: 자당이 가수분해되는 과정에서 포도당 외에 과당이 생성되는데, 이는 자당보다 10배 더 단맛이 난다. 교사는 학생들에게 이러한 물질이 전해질이라는 것을 기억하도록 요청합니다. 얘들 아 대답: 일부 물질의 수용액은 전류의 전도체입니다. 전해질은 산, 염기 및 염입니다. 선생님: 설탕 수용액은 전해질인가? 얘들 아 대답: 아니오, 전기를 전도하지 않기 때문입니다.

유당은 유일하다 탄수화물동물 기원의 동물성 우유에서 발견됩니다 - 4 %, 그럼에도 불구하고 우유는 포도당보다 덜 달기 때문에 특별히 달지 않습니다. 다당류는 탄수화물가수분해되어 다수의 단당류 분자를 형성합니다. 그들은 생체 고분자라고합니다. 전분은 백색의 분말로 찬물에는 녹지 않고 뜨거운 물에는 팽윤한다. 그는 완전히 맛이 없습니다. 전분은 아밀로오스와 아밀로펙틴이라는 동일한 조성의 두 다당류의 혼합물입니다. 아밀로스는 선형 중합체이며 질량 분율은 일반적으로 10-20%입니다. 아밀로펙틴은 분지형 구조를 가지며 질량 분율은 일반적으로 80-90%입니다. 전분은 이미 설탕만큼 빨리 흡수되지 않습니다. 동화를 촉진하기 위해 전분을 함유 한 음식, 즉 감자, 쌀을 삶고 빵을 굽습니다. 이러한 조건에서 전분의 부분적인 가수분해가 있습니다. 즉, 더 작은 중합체인 덱스트린이 형성되고 포도당 가수분해의 최종 생성물이 소화관에서 형성됩니다. 요오드와 상호 작용할 때 전분은 파란색을 나타냅니다. 이것은 전분에 대한 질적 반응입니다. 전분이 주된 것으로 간주됩니다. 탄수화물 음식... 과도한 포도당은 글리코겐 또는 동물성 전분과 같은 특수한 유형의 전분으로 결합됩니다. 그것은 근육, 그리고 무엇보다도 간에 저장됩니다. 셀룰로오스는 또한 포도당에 의해 형성된 식물 다당류입니다. 섬유라고도 합니다. 그것은 야채, 과일 및 곡물에서 발견됩니다. 물에 녹지 않는 섬유질 물질입니다. 셀룰로오스에는 한 가지 단점이 있습니다. 영양가가 없습니다. 물론 식물에서 발견되기 때문에 우리는 그것을 먹습니다. 그러나 위장관에서는 소화되지 않습니다. 분해하는 효소가 없기 때문입니다. 그렇다면 왜 필요합니까? 그것이 필요하다는 것이 밝혀졌습니다! 식이 섬유의 가장 놀라운 특성 중 하나는 물을 보유하는 능력입니다. 예를 들어 생 당근, 사과, 배추는 위와 내장이 반으로 부풀어 오르고 포만감을 줍니다. 식이 섬유의 또 다른 장점 - 콜레스테롤과 담즙산을 흡수하여 결석 형성을 억제합니다. 따라서 양배추, 당근, 사탕무를 더 많이 먹고 사과, 건포도, 라즈베리를 먹으십시오. 곡물 - 기장, 진주 보리, 귀리 및 콩류 - 완두콩, 콩 및 숲의 선물 - 버섯, 견과류. 메세지 학습자: 한 번, 어디선가 태양 광선이 지구에 떨어졌습니다. 어떤 형태로든 그는 빵의 일부가 되어 우리에게 음식이 되었습니다. 그는 우리의 근육으로, 우리의 신경으로 변형되었습니다. 그는 우리를 움직이게 합니다. 아마도이 순간 그는 우리 두뇌에서 놀고있을 것입니다 ... "독립적으로 할 수있는 유일한 살아있는 유기체 합성하다무기 물질의 설탕 - 녹색 식물. 19세기 초, 튀빙겐 대학교의 폰 몰(von Mohl) 교수와 같은 학자들은 유스투스의 저서를 맹렬히 비판했습니다. 리비히: "식물계가 영양을 공급받는 것은 지구가 아니라 식물이 공기, 물, 토양에서 찾는 이른바 영양염을 먹고 사는 것으로 밝혀졌습니다!"

전분과 셀룰로오스는 이성질체이며 공식 (C6H10O5) N. 현재 우리는 녹색 식물이 탄소엽록소가 있는 상태에서 빛의 가스와 물 합성하다유기물 (포도당).

다당류의 가수분해의 일반적인 계획은 단순화될 수 있습니다 그래서:

(C6H10O5) n + n H2O n C6H12O6

문제를 풀다: 셀룰로오스 함량이 45%인 톱밥 250g을 가수분해하여 62g의 포도당을 얻었다. 이론적으로 가능한 것에서 포도당 수율의 질량 분율을 결정하십시오.

몸을 위해 인간 전분, 자당과 함께 의 주요 공급 업체입니다. 탄수화물- 식품의 가장 중요한 구성요소 중 하나. 효소의 작용으로 전분은 가수 분해되어 포도당으로 분해되고 산화되어 많은 양의 에너지가 방출되며 이는 세포 기능에 필요합니다. 그렇기 때문에 약용으로 널리 사용됩니다. (내부적으로 사용하거나 허약한 환자에게 정맥 투여)... 포도당을 자당에 첨가하면 결정화를 방지하므로 제과 산업에서 캐러멜, 마멀레이드 등을 얻는 데 사용됩니다. 인공 섬유, 고분자 필름, 플라스틱, 무연 분말, 바니시는 셀룰로오스로 만들어집니다.

3. 연구 자료의 통합.

테스트:

1. 명명된 것 중 화학적 인화합물은 생체 고분자가 아닙니까?

A) 단백질 B) 포도당 C) 데옥시리보핵산 D) 셀룰로오스

2. 어떤 연결에서 탄수화물은 광합성 과정에서 합성?

A) O2 및 H2O에서 B) CO2 및 H2에서 C) CO2 및 H2O에서 D) CO2 및 H2CO3에서

3. 지친 마라톤 선수가 근력을 유지하기 위해 어떤 제품이 더 적합할까요?

A) 포도 주스 B) 버터 약간 C) 고기 한 조각 D) 생수 약간

4. 동물 우리에서 예비로 탄수화물은:

A) 셀룰로오스 B) 전분 C) 포도당 D) 글리코겐

5. 실버 미러의 반응 준다:

A) 포도당 B) 에탄올 C) 부탄 D) 전분

6. 한 쌍의 이성질체:

A) 메탄올 및 에탄올 B) 메탄 및 에탄 C) 포도당 및 과당 D) 아세톤 및 에탄알

7. 요오드 용액으로 파란색 염색 준다:

A) 포도당 B) 전분 C) 셀룰로오스 D) 자당

이제 우리의 상자로 돌아갑시다. 당신을 생각 나게

우리 모두는 매우 정확하게 알고 있습니다.: 이것은 에너지원입니다. 식물성 식품으로 몸에 들어가 에너지를 공급하고 뇌는 머리이고 심장은 영양을 공급받습니다. 설탕에서 이것은 셀 수 없이 많고, 야채와 과일에는 이것이 있습니다. 그리고 무엇보다도 그것은 포도 주스에 있습니다. 이 물질은 무엇입니까? 물론 포도당입니다.

4. 요약 수업: 탄수화물구성에 따라 간단한 (포도당, 과당 등)그리고 복잡한 (전분, 글리코겐, 셀룰로오스 등)... 포도당은 체내에서 산화되어 탄소에 필요한 에너지를 방출하는 가스와 물 살아있는 유기체의 중요한 기능... 그들은 두 가지 기능을 포함 그룹:

1) 구조식이 -OH인 히드록실기

2) 알데히드, 구조식은 -HC = O

인체 내 탄수화물 저장 가능! 결함 탄수화물음식에서 그것은 해롭고 신체가 단백질과 지방의 에너지 잠재력을 사용하기 시작한다는 사실로 이어집니다. 이 경우 유해한 분열 생성물의 양 인간... 과잉 탄수화물음식에 유해하고 비만으로 이어집니다. 설탕을 과도하게 섭취하면 장내 미생물의 기능에 부정적인 영향을 미치고 콜레스테롤 대사가 중단되고 혈청 수치가 증가합니다. 탄수화물최종 제품입니다 광합성의 시작 재료입니다. 생합성다른 유기 화합물. "단백질, 지방, 탄수화물,

몇 세기, 시대, 몇 년이 지나고,

우리는 당신에게 영원히 묶여 있습니다.

너 없이는 생각할 수 없어 인간"... 5. 수제 연습: 보조 시놉시스를 사용하여 클래스 특성화 준비 탄수화물.

문제를 풀다: 불순물이 10% 함유된 포도당 400g을 발효시키면 생성되는 젖산의 질량은 얼마인가?

가정 실험:

1) 흰빵 한 조각을 오래 씹어본다. 단맛이 나는 것을 알 수 있습니다. 이것은 효소 아밀라아제가 빵에서 발견되는 전분을 맥아당으로 전환하여 작동하는 것입니다.

2) 물론 유리 요오드가 있으면 전분이 파란색으로 변한다는 것을 알고 있습니다. (요오드 용액은 매우 약해야 함을 유의하십시오)... 그건 그렇고, 그러한 용액을 사용하여 (그리고 그것을 준비하려면 약국 용액을 물로 희석하면 충분합니다. 다양한 식품의 전분 함량을 테스트 할 수 있습니다. 테이블: 제품, 전분의 존재.

문학.

1) 가브리엘리안 OS" 화학-10 "M.: "버스터드", 2011.

2) 디지털 교육 리소스의 단일 컬렉션입니다. 화학, 10학년.

3) 비디오 조각: "포도 주스의 포도당 측정".

4) ru.wikipedia.org/wiki/ 탄수화물

목표:

교육적인:

탄수화물, 구성 및 분류에 대한 학생들의 지식을 형성합니다. 분자 구조에 대한 탄수화물의 화학적 특성의 의존성을 고려하십시오. 포도당과 전분에 대한 정성적 반응. 탄수화물의 생물학적 역할, 인간 생활에서의 중요성에 대한 아이디어를 제공합니다.

개발 중:

학생들의 정신적 조작을 계속 개발하십시오 : 기존 지식을 새로 습득 한 지식과 연결하는 능력, 연구 된 자료의 주요 내용을 강조 표시하는 능력, 연구 된 자료를 일반화하고 결론을 도출하는 능력.

교육적인:

학습에 대한 책임감 있는 태도를 기르고 창의적이고 인지적인 활동을 위해 노력합니다.

유형: 새로운 자료를 배우다

보다: 강의

방법 : 컴퓨터 지원으로 설명 및 설명

강의 계획

1. 조직적 순간

2. 수업 동기

탄수화물은 중요한 영양 공급원입니다. 우리는 곡물을 섭취하거나 동물에게 먹이며 전분은 단백질과 지방으로 전환됩니다. 가장 위생적인 ​​의류는 면과 린넨, 레이온 섬유 또는 아세테이트 실크와 같은 셀룰로오스 또는 셀룰로오스 기반 제품으로 만들어집니다. 목조 주택과 가구는 목재를 만드는 것과 동일한 셀룰로오스로 만들어집니다. 사진 및 필름 생산의 핵심에는 동일한 셀룰로오스가 있습니다. 책, 신문, 지폐 - 모두 펄프 및 제지 산업의 제품입니다. 이것은 탄수화물이 우리에게 필요한 모든 것을 제공한다는 것을 의미합니다.

또한 탄수화물은 복잡한 단백질, 효소, 호르몬의 구성에 관여합니다. 탄수화물은 또한 헤파린(혈액 응고를 방지하는 중요한 역할을 함), 한천(해조류에서 얻어지며 미생물 및 제과 산업에 사용됨)과 같은 중요한 물질입니다.

지구상의 유일한 에너지원(핵 외에)은 태양의 에너지이며 모든 생물체의 생명 활동을 보장하기 위해 이를 축적하는 유일한 방법은 식물 세포에서 일어나는 광합성 과정입니다. 물과 이산화탄소로부터 탄수화물 합성. 그건 그렇고, 우리 행성의 생명이 불가능한 산소가 형성되는 것은이 변형 동안입니다.

강의 계획

1. 탄수화물의 개념. 탄수화물의 분류.

2. 단당류

3. 이당류

4. 다당류

1. 탄수화물의 개념입니다. 탄수화물의 분류.

탄수화물- 인간, 동물 및 식물의 삶에 중요한 역할을 하는 광범위한 종류의 천연 화합물 .

이들 화합물의 대부분은 화학식 Cn(H 2 O) m, 즉 공식적으로 탄소와 물의 화합물입니다. 탄수화물 화학의 발달로 구성이 위의 공식에 해당하지 않지만 해당 클래스의 물질 특성(예: 디옥시리보스 C 5 H 10 O 4)을 갖는 화합물이 발견되었습니다. 동시에 탄수화물의 일반식에 해당하지만 특성을 나타내지 않는 물질(예: 이노시톨 알코올 C 6 H 12 O 6)이 있습니다.

탄수화물의 분류

모든 탄수화물은 두 그룹으로 나눌 수 있습니다. 단순 탄수화물(단당류) 및 복합 탄수화물.

단순 탄수화물(단당류)- 가수분해되지 않아 더 단순한 탄수화물을 형성하지 않는 가장 단순한 탄수화물입니다.

복합 탄수화물- 이들은 탄수화물로, 분자가 2개 이상의 단당류 잔기로 구성되어 가수분해 중에 이러한 단당류로 분해됩니다.

2. 단당류

단당류는 혼합 기능 화합물입니다. 그들은 알데히드 또는 케토 그룹과 여러 하이드록실 그룹을 포함합니다. ~이다 알데히드 알코올 또는 케톤 알코올.

알데히드기가 있는 단당류를 알도스,그리고 케토 그룹으로 - 케톤증.

분자의 탄소 원자 수에 따라 단당류는 다음과 같이 나뉩니다. tetroses, pentoses, hexoses등.

단당류 중 가장 중요한 것은 육탄당과 오탄당입니다.

단당류 구조

단당류의 구조를 묘사하기 위해 투영 피셔의 공식. Fischer의 공식에서 탄소 원자 사슬은 하나의 사슬로 배열됩니다. 사슬 번호 매기기는 알데히드 그룹의 원자(알도스의 경우) 또는 케토 그룹이 더 가까운 극단 탄소 원자(케토시스의 경우)에서 시작합니다.

5탄당의 4번째 탄소 원자와 6탄당의 5번째 탄소 원자에 있는 H 및 OH-기의 공간적 배열에 따라 단당류는 D - 또는 L - 계열이라고 합니다.

단당류는 이들 원자의 OH기가 사슬의 오른쪽에 위치하는 경우 D-행이라고 합니다.

거의 모든 자연 발생 단당류는 D 계열에 속합니다.

그러나 단당류는 고리 형태로도 존재할 수 있습니다. 육탄당과 오탄당의 고리형을 각각 피라노오스와 푸라노오스라고 합니다.

단당류 용액에서 비고리형과 고리형 사이에 이동 평형이 설정됩니다. 호변 이성화.

순환 형태를 묘사하는 것이 관례입니다. Howorth의 원근법 공식.

단당류의 고리 형태에서는 비대칭 탄소 원자가 나타납니다(알도스의 경우 C-1, 케토시스의 경우 C-2). 이 탄소 원자는 아노머.아노머 원자의 OH기가 평면 아래에 위치하면 α-아노머가 형성되고 반대 배열은 β-아노머를 형성합니다.

물리적 특성

무색의 결정성 물질로 맛은 달고 물에는 잘 녹고 알코올에는 잘 녹지 않는다. 단당류의 단맛은 다양합니다. 예를 들어, 과당은 포도당보다 3배 더 달콤합니다.

(슬라이드 8 - 12.)

화학적 특성

단당류의 화학적 특성은 구조의 특성 때문입니다.

포도당을 예로 들어 화학적 성질을 살펴보자.

1. 포도당의 알데히드기를 포함하는 반응

ㅏ) 회수(수소화)다가 알코올 소르비톨의 형성으로

CH = O CH 2 OH

│ 캣, t 0 │

(CHOH) 4 + H 2 → (CHOH) 4

CH2OH CH2OH

b) 산화

"은 거울"의 반응 (산화은의 암모니아 용액,티 0 ),

수산화구리(II ) 구 (오 ) 2 알칼리성 환경에서,티 0 )

CH = O COOH

│ NH 4 OH, t 0 │

(CHOH) 4 + Ag 2 O → (CHOH) 4

CH2OH CH2OH

산화 생성물은 글루콘산(이 산의 염인 글루콘산칼슘은 잘 알려진 약물임)입니다.

CH = O COOH

│ 0 │

(CH2OH) 4 + 2Cu(OH) 2 → (CHOH) 4 + Cu 2 O ↓ + 2H 2 O

│ 파란색 │ 벽돌색 빨간색

CH2OH CH2OH

이러한 반응은 알데히드로서 포도당에 대해 정성적입니다.

강한 산화제(예: 질산)의 작용으로 이염기성 글루카르산이 형성됩니다.

CH = O COOH

│ 0 │

(CHOH) 4 + HNO 3 → (CHOH) 4

CH 2 OH COOH

2. 하이드록실 그룹의 참여와 포도당의 반응(즉, 다가 알코올로서의 포도당의 특성)

ㅏ) 상호 작용 구 (오 ) 2 추위에구리 (II) 글루코 네이트의 형성 - 다가 알코올로서의 포도당에 대한 질적 반응.

3. 단당류의 발효(발효)

ㅏ) 알코올 발효

C 6 H 12 O 6 → 2C 2 H 5 OH + 2CO 2

비) 부티르 발효

С 6 Н 12 О 6 → СН 3 ─СН 2 ─СН 2 ─СООН + 2Н 2 + 2СО 2

V) 젖산 발효

С 6 Н 12 О 6 → 2СН 3 ─ СН ─ COOH

그

포도당의 생물학적 역할

D-포도당(포도당)은 자연계에 널리 퍼져 있으며 포도 및 기타 과일, 꿀에서 발견됩니다. 그것은 동물의 혈액과 조직의 필수 구성 요소이며 세포 반응을 위한 직접적인 에너지원입니다. 인간 혈액의 포도당 수준은 일정하며 0.08-0.11% 범위입니다. 성인의 전체 혈액량에는 5-6g의 포도당이 포함되어 있습니다. 이 양은 15분 동안 신체의 에너지 비용을 충당하기에 충분합니다. 그의 생활 활동. 예를 들어 당뇨병과 같은 일부 병리학에서는 혈액의 포도당 수치가 상승하고 초과분은 소변으로 배설됩니다. 이 경우 소변의 포도당 양이 평소의 0.1%에서 최대 12%까지 증가할 수 있습니다.

3. 이당류

(슬라이드 13.)

이당류 -두 단당류의 축합 생성물.

가장 중요한 천연 대표자: 자당(지팡이 또는 사탕무 설탕), 맥아당(맥아 설탕), 유당(우유 설탕), 셀로비오스. 그들은 모두 동일한 실험식 C 12 H 22 O 11, 즉 이성질체이다.

이당류는 전형적인 설탕과 같은 탄수화물입니다. 그들은 달콤한 맛을 가진 고체 결정질 물질입니다.

(슬라이드 14-15.)

구조

1. 이당류의 분자는 하나의 단당류의 두 잔기 또는 다른 단당류의 두 잔기를 포함할 수 있습니다.

2. 단당류의 잔기 사이에 형성된 결합은 두 가지 유형이 있습니다.

a) 두 단당류 분자의 헤미아세탈 하이드록실은 결합 형성에 참여합니다. 예를 들어, 자당 분자의 형성;

b) 한 단당류의 헤미아세탈 수산기와 다른 단당류의 알코올성 수산기가 결합 형성에 참여한다. 예를 들어, 맥아당, 유당 및 셀로비오스 분자의 형성.

(슬라이드 16-17.)

이당류의 화학적 성질

1. 헤미아세탈 하이드록실(말토스, 유당, 셀로비오스)이 보존된 분자의 이당류는 용액에서 부분적으로 개방 알데히드 형태로 변형되고 알데히드의 특징적인 반응, 특히 "은거울"의 반응으로 들어갑니다. 구리(II) 수산화물로 ... 이러한 이당류를 복원 중.

분자에 헤미아세탈 하이드록실(자당)이 없는 이당류는 열린 카보닐 그룹으로 들어갈 수 없습니다. 이러한 이당류를 복원되지 않는(Cu(OH) 2 및 Ag 2 O를 환원하지 마십시오).

2. 모든 이당류는 다가 알코올이며 다가 알코올의 특성을 특징으로하며 다가 알코올에 대한 정성적 반응-추위에서 Cu (OH) 2와의 반응을 제공합니다.

3. 모든 이당류는 가수분해되어 단당류를 형성합니다.

H +, t 0

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

자당 포도당 과당

살아있는 유기체에서 가수 분해는 효소의 작용으로 발생합니다.

4. 다당류

(슬라이드 18 - 20.)

다당류- 글리코시드 결합으로 연결된 수만에서 수십만 개의 단당류 잔기(보통 육탄당)를 포함하는 고분자 비당류 탄수화물.

가장 중요한 자연 대표자 : 전분, 글리코겐, 셀룰로오스. 이것들은 천연 고분자(IUD)이며, 그 단량체는 포도당입니다. 그들의 일반 실험식은 (C 6 H 10 O 5) n입니다.

녹말- 무미, 무취의 무정형 백색 분말로 물에 잘 녹지 않으며 뜨거운 물에 용해되어 콜로이드 용액을 형성합니다. 전분 거대분자는 α-1,4-글리코시드 결합으로 연결된 다수의 α-포도당 잔기로 구성됩니다.

전분은 아밀로오스(20-30%)와 아밀로펙틴(70-80%)의 두 부분으로 구성됩니다.

아밀로스 분자는 α-포도당 잔기로 구성된 매우 긴 비분지 사슬입니다. 아밀로스와 달리 아밀로펙틴 분자는 분지형이 높습니다.

전분 화학적 성질:

(슬라이드 21.)

1.가수분해

H2O, 효소

(C 6 H 10 O 5) n → (C 6 H 10 O 5) m → C 12 H 22 O 11 → n C 6 H 12 O 6

전분 덱스트린 맥아당 포도당

황산의 촉매 작용하에 전분을 포도당으로 전환시키는 반응은 1811년 러시아 과학자 K. Kirchhoff에 의해 발견되었습니다.

2. 전분에 대한 정성적 반응

(C 6 H 10 O 5) n + I 2 → 청자색 복합 화합물.

가열하면 색이 사라지고(복합체가 파괴됨) 식으면 다시 나타납니다.

전분은 식물의 주요 예비 영양소인 광합성의 산물 중 하나입니다. 전분 분자에 남아있는 포도당은 매우 단단히 연결되어 있으며 동시에 효소의 작용으로 쉽게 분리될 수 있습니다. 에너지 원이 필요한 즉시.

글리코겐동물의 몸에서 합성되는 전분에 해당합니다. 그것은 또한 많은 수의 α-포도당 잔기로 구성된 분자인 예비 다당류입니다. 글리코겐은 주로 근육의 간에서 발견됩니다.

셀룰로오스 또는 섬유

식물 세포의 주성분은 식물에서 합성됩니다(목재는 최대 60% 셀룰로오스 함유). 순수한 셀룰로오스는 백색의 섬유상 물질로 무미하고 무취이며 물에 녹지 않습니다.

셀룰로오스 분자는 β-1,4-글리코시드 결합의 형성을 통해 연결된 β-포도당 잔기의 긴 사슬입니다.

전분 분자와 달리 셀룰로오스는 실 형태의 분지되지 않은 분자로만 구성됩니다. β-포도당 잔기의 모양은 나선화를 제외합니다.

셀룰로오스는 인간과 대부분의 동물을 위한 식품이 아닙니다. 그들의 유기체에는 더 강한 β-1,4-글리코시드 결합을 분해하는 효소가 없습니다.

(슬라이드 22-23.)

셀룰로오스의 화학적 성질:

1.가수분해

무기산으로 장기간 가열하거나 효소 (반추 동물 및 토끼에서)의 작용하에 단계적 가수 분해가 발생합니다.

H2O

(C 6 H 10 O 5) n → y (C 6 H 10 O 5) x → n / 2 C 12 H 22 O 11 → n C 6 H 12 O 6

셀룰로오스 셀로비오스 β-포도당

2. 에스테르의 형성

a) 무기산과의 상호작용

b) 유기산과의 상호작용

3. 굽기

(C 6 H 10 O 5) n + 6nO 2 → 6nCO 2 + 5nH 2 O

4. 공기 접근 없이 셀룰로오스의 열분해:

t 0

(C 6 H 10 O 5) n → 목탄 + H 2 O + 휘발성 유기물

목재의 필수적인 부분인 셀룰로오스는 건축 및 가구 제작에 사용됩니다. 연료로; 목재는 종이, 판지 및 에틸 알코올을 생산하는 데 사용됩니다. 섬유질 재료(면, 린넨)의 형태로 셀룰로오스는 직물과 실을 만드는 데 사용됩니다. 셀룰로오스 에테르는 니트로 래커, 플라스틱, 의료용 콜로디온 및 인공 섬유 제조에 사용됩니다.

살아있는 자연에는 많은 물질이 널리 퍼져 있으며 그 가치는 과대 평가하기 어렵습니다. 예를 들어 여기에는 탄수화물이 포함됩니다. 동물과 인간의 에너지원으로 매우 중요하며 탄수화물의 일부 특성으로 인해 산업에 없어서는 안될 원료가 됩니다.

그것은 무엇입니까?

화학 구조에 대한 간략한 정보

선형 공식을 보면 이 탄수화물의 구성에서 1개의 알데히드와 5개의 수산기가 명확하게 보입니다. 물질이 결정 상태일 때, 그 분자는 두 가지 가능한 형태(α- 또는 β-포도당) 중 하나일 수 있습니다. 사실은 다섯 번째 탄소 원자에 연결된 수산기가 카르보닐 잔기와 상호작용할 수 있다는 것입니다.

자연 조건에서의 유병률

포도 주스에 매우 풍부하기 때문에 포도당은 종종 "포도당"이라고 불립니다. 우리의 먼 조상들은 그녀를 이 이름으로 알고 있었습니다. 그러나 다른 달콤한 야채나 과일, 식물의 연조직에서 찾을 수 있습니다. 동물의 왕국에서 유병률은 더 낮지 않습니다. 우리 혈액의 약 0.1%가 포도당입니다. 또한 거의 모든 내부 장기의 세포에서 이러한 탄수화물을 찾을 수 있습니다. 그러나 간에는 포도당이 글리코겐으로 처리되기 때문에 특히 많이 있습니다.

그녀(이미 말했듯이)는 우리 몸의 귀중한 에너지원이며 거의 모든 복합 탄수화물의 일부입니다. 다른 단순 탄수화물과 마찬가지로 자연에서는 식물 유기체의 세포에서만 발생하는 광합성 반응 후에 발생합니다.

6CO 2 + 6H 2 O 엽록소 C 6 H 12 O 6 + 6O 2 - Q

동시에 식물은 태양으로부터 받는 에너지를 축적하면서 생물권에 매우 중요한 기능을 수행합니다. 산업 조건에 관해서는 고대부터 전분에서 얻어져 가수 분해를 일으키고 반응 촉매는 진한 황산입니다.

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O H 2 SO 4, t nC 6 H 12 O 6

화학적 특성

이 유형의 탄수화물의 화학적 특성은 무엇입니까? 그것들은 모두 순수한 알코올과 알데히드의 특성과 동일한 특성을 가지고 있습니다. 또한 몇 가지 특정 기능이 있습니다. 1861년 가장 재능 있는 화학자 A.M. Butlerov가 처음으로 단순 탄수화물(포도당 포함)의 합성을 수행했으며 그는 포름알데히드를 원료로 사용하여 수산화칼슘이 있는 상태에서 분해했습니다. 이 프로세스의 공식은 다음과 같습니다.

6NSON -------> С6Н 12 О 6

이제 우리는 그룹의 다른 두 대표자의 몇 가지 속성을 고려할 것입니다. 그 자연 가치는 그다지 크지 않으므로 생물학에서 연구합니다. 이러한 유형의 탄수화물은 일상 생활에서 매우 중요한 역할을 합니다.

과당

이 포도당 이성질체의 공식은 СеН 12 О б입니다. 일종의 "시조"는 선형 및 순환 형태로 존재할 수 있습니다. 그것은 다가 알코올의 특징 인 모든 반응에 들어가지만 포도당과 달리 산화은의 암모니아 용액과 어떤 식 으로든 상호 작용하지 않습니다.

리보스

리보스와 데옥시리보스가 큰 관심을 받고 있습니다. 생물학 프로그램을 조금이라도 기억한다면 지구상의 생명체가 존재하지 않는 DNA와 RNA의 일부인 신체의 탄수화물이라는 것을 스스로 잘 알고 있습니다. "데옥시리보스"라는 이름은 분자에 산소가 하나 적다는 것을 의미합니다(일반 리보스에 비해). 포도당과 관련하여 유사하기 때문에 선형 및 순환 구조를 가질 수도 있습니다.

이당류

원칙적으로 이러한 구조와 기능의 물질은 이전 클래스를 크게 반복하므로 이에 대해 더 자세히 설명하는 것은 의미가 없습니다. 이 그룹에 속하는 탄수화물의 화학적 성질은 무엇입니까? 가족의 가장 중요한 구성원은 자당, 맥아당 및 유당입니다. 그들 모두는 이성질체이기 때문에 공식 C 12 H 22 O 11로 설명할 수 있지만 이것이 구조의 큰 차이를 무효화하지는 않습니다. 그렇다면 복합 탄수화물의 특성은 무엇이며, 그 목록과 설명은 아래에서 볼 수 있습니까?

자당

그 분자는 한 번에 두 개의 주기를 포함합니다. 그 중 하나는 6원(α-포도당 잔기)이고 다른 하나는 5원(β-과당 잔기)입니다. 이 모든 구조는 포도당의 글리코시드 하이드록실 때문에 연결됩니다.

접수 및 전반적인 의미

보존된 역사적 정보에 따르면 그리스도가 탄생하기 3세기 전에 그들은 고대 인도에서 설탕을 얻는 법을 배웠습니다. 사탕무에서 더 적은 노력으로 훨씬 더 많은 자당을 얻을 수 있다는 것이 밝혀진 것은 19세기 중반이 되어서였습니다. 일부 품종은 이 탄수화물의 최대 22%를 함유하는 반면, 지팡이의 함량은 26% 이내일 수 있지만 이는 이상적인 재배 조건과 유리한 기후에서만 가능합니다.

우리는 이미 탄수화물이 물에 잘 녹는다고 말했습니다. 디퓨저가 이러한 목적으로 사용될 때 자당의 생산은 이 원칙에 기초합니다. 가능한 불순물을 침전시키기 위해 용액을 석회가 포함된 필터를 통해 여과합니다. 생성 된 용액에서 수산화칼슘을 제거하기 위해 일반 이산화탄소를 통과시킵니다. 침전물을 걸러내고 설탕 시럽을 특수 오븐에서 증발시켜 출구에서 이미 우리에게 친숙한 설탕을 얻습니다.

유당

이 탄수화물은 지방과 탄수화물이 풍부한 일반 우유에서 산업적으로 분리됩니다. 그것은이 물질을 상당히 많이 포함합니다. 예를 들어, 젖소에는 약 4-5.5 %의 유당이 포함되어 있으며 여성의 우유에서는 부피 분율이 5.5-8.4 %에 이릅니다.

이 글라이시드의 각 분자는 첫 번째 및 네 번째 탄소 원자를 통해 결합을 형성하는 피라노스 형태의 3-갈락토스 및 α-글루코스 잔기로 구성됩니다.

다른 설탕과 달리 유당에는 한 가지 예외적인 특성이 있습니다. 우리는 흡습성이 완전히 없다는 것에 대해 이야기하고 있으므로 습기가 많은 방에서도이 글라이시드가 전혀 축축하지 않습니다. 이 특성은 의약품에 적극적으로 사용됩니다. 일반 자당이 분말 형태의 약물 구성에 포함되어 있으면 유당을 첨가해야합니다. 덩어리지고 젖는 것을 방지하는 많은 인공 첨가물과 달리 완전히 자연스럽고 인체에 무해합니다. 이 유형의 탄수화물의 기능과 특성은 무엇입니까?

유당은 모든 동물과 인간의 우유에서 가장 중요한 영양 성분이기 때문에 유당의 생물학적 중요성은 매우 높습니다. 맥아당은 그 성질이 다소 다릅니다.

말토오스

전분을 가수분해하여 얻어지는 중간 생성물이다. "맥아당"이라는 이름은 주로 맥아의 영향으로 형성된다는 사실에 기인합니다(라틴어 맥아 - 맥아). 식물뿐만 아니라 동물의 유기체에도 널리 분포한다. 반추동물의 소화관에서 다량으로 형성됩니다.

및 속성

이 탄수화물의 분자는 첫 번째와 네 번째 탄소 원자를 통해 상호 연결된 피라노스 형태의 α-포도당 두 부분으로 구성됩니다. 무색의 흰색 결정처럼 보입니다. 맛은 달콤하고 물에 완벽하게 용해됩니다.

다당류

모든 다당류는 단당류의 중축합 생성물이라는 관점에서 고려될 수 있음을 기억해야 합니다. 그들의 일반 화학식은 (C b H 10 O 5) p입니다. 이 기사에서는 전분이 가장 전형적인 가족 구성원이기 때문에 전분을 살펴볼 것입니다.

녹말

광합성의 결과로 형성되며 식물 유기체의 뿌리와 종자에 대량으로 침착됩니다. 이 유형의 탄수화물의 물리적 특성은 무엇입니까? 그것은 냉수에 불용성, 가난한 결정도를 가진 백색 분말처럼 보입니다. 뜨거운 액체에서는 콜로이드 구조(페이스트, 젤리)를 형성합니다. 동물의 소화관에는 포도당 형성으로 가수 분해를 촉진하는 많은 효소가 있습니다.

그것은 다양한 α-포도당 잔기로부터 형성되는 가장 일반적인 것입니다. 자연에서 아밀로오스와 암쇼펙틴이라는 두 가지 형태가 동시에 발생합니다. 선형 폴리머인 아밀로스는 물에 용해될 수 있습니다. 분자는 첫 번째와 네 번째 탄소 원자를 통해 연결된 알파 포도당 잔기로 구성됩니다.

식물 광합성의 첫 번째 눈에 보이는 산물은 전분이라는 것을 기억해야 합니다. 밀 및 기타 곡물에는 최대 60-80%가 포함되어 있는 반면 감자 괴경에는 15-20%만 포함되어 있습니다. 그건 그렇고, 현미경으로 전분 알갱이의 모양으로 식물의 종을 정확하게 결정할 수 있습니다. 왜냐하면 식물은 사람마다 다르기 때문입니다.

가열되면 거대한 분자가 빠르게 분해되어 덱스트린으로 알려진 작은 다당류를 형성합니다. 그들은 전분 (C 6 H 12 O 5) x와 하나의 일반적인 화학식을 가지고 있지만 전분의 "n"값보다 작은 변수 "x"의 값에 차이가 있습니다.

마지막으로 탄수화물의 주요 부류뿐만 아니라 그 특성을 반영하는 표를 제시합니다.

이것들은 탄수화물의 주요 부류의 기능과 특성입니다.