Вуглеводи. Класифікація вуглеводів, їх утворення й поширення у природі

1.

Вуглеводи. Класифікація вуглеводів, їх
утворення й поширення у природі

2.

Мета:
● ознайомити учнів із класифікацією вуглеводів, їхніми фізичними
властивостями;
● дати уявлення про будову молекул глюкози, сахарози, крохмалю та целюлози;
● ознайомитися з фізичними та хімічними властивостями глюкози, сахарози,
крохмалю та целюлози;
● показати поширення вуглеводів у природі, їхню біологічну роль, застосування.

3.

Як ви вже знаєте, унаслідок фотосинтезу з вуглекислого газу й води на
світлі за участю хлорофілу утворюється глюкоза С6Н12О6.
Ця
сполука
належить
оксигеновмісних органічних
загальною назвою вуглеводи.
до
класу
речовин із
Спочатку цей термін стосувався сполук із
формулою Cn(H2O)n, тому загальна назва цих
речовин утворена зі слів «вуглець» і «вода».
У подальшому були відкриті вуглеводи, що не
відповідають цій формулі, однак загальна назва
збереглася.

4.

КЛАСИФІКАЦІЯ ВУГЛЕВОДІВ

5.

Моносахариди — вуглеводи, які не здатні розкладатися з утворенням ще
простіших вуглеводів.
Представниками моносахаридів є глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза
та інші.
Олігосахариди — здатні вступати в реакцію гідролізу з утворенням
моносахаридів.
Молекули олігосахаридів містять від двох до десяти залишків молекул
моносахаридів. Наприклад, сахароза С12Н22О11 містить залишок глюкози й
залишок фруктози.
Полісахариди — природні полімери, у молекулах яких міститься від 10 до
5000 залишків молекул глюкози.
Представниками полісахаридів є крохмаль, целюлоза, глікоген. Склад їх
молекул передає загальна формула (С6Н10О5)n.

6.

ПОШИРЕННЯ ВУГЛЕВОДІВ У
ПРИРОДІ.
Найпоширенішими представниками вуглеводів є
глюкоза С6Н12О6, фруктоза С6Н12О6,
сахароза С12Н22О11, крохмаль (С6Н10О5)n,
целюлоза (С6Н10О5)n.
Вуглеводи
використовуються
людиною
безпосередньо, а також для синтезу необхідних у
побуті, медицині, сільському господарстві й техніці
речовин і матеріалів.

7.

ГЛЮКОЗА
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА СТРУКТУРНА ФОРМУЛА
Глюкоза С6Н12О6 — безбарвна кристалічна речовина, солодка на смак, добре
розчинна у воді.
Структурна формула глюкози (відкрита форма)
У вільному стані в
природі міститься в
рослинах
(плодах,
ягодах), а залишки його
молекул також входять
до
складу
дита
полісахаридів. У крові
людини вміст глюкози
дорівнює 0,08-0,11 %.
Містить одну альдегідну й
п'ять гідроксильних груп.

8.

2. Відновлення воднем.
За наявності каталізатора нікелю альдегідна група глюкози відновлюється
воднем до спиртової групи. Утворюється шестиатомний спирт — сорбіт:
3. Часткове окиснення купрум(ІІ) гідроксидом
Якщо реакцію
проводити
за
нагрівання, то
одержимо осад
оранжевого
кольору
За участю
альдегідної
групи

9.

САХАРОЗА
С12Н22О11 (БУРЯКОВИЙ АБО ТРОСТИННИЙ ЦУКОР). Це вуглевод, молекули
якого складаються із залишків молекул двох моносахаридів — глюкози й фруктози,
з'єднаних один з одним за рахунок взаємодії гідроксильних груп.
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ САХАРОЗИ.
Сахароза — безбарвна, кристалічна, добре розчинна у воді, солодка на смак
речовина. Температура плавлення сахарози +185 °С
ПОШИРЕННЯ В ПРИРОДІ.
Сахароза — найпоширеніший у природі дисахарид, міститься
в плодах, овочах, соках рослин. Особливо багато її в стеблах
цукрової тростини (до 26 %) і коренеплодах цукрових буряків
(до 20 %), які є основною сировиною для виробництва цукру

10.

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ САХАРОЗИ
Не дає реакції
«срібного
дзеркала».
Гідроліз сахарози.
За нагрівання і наявності розбавлених розчинів хлоридної HCl або сульфатної H2SO4
кислот вона гідролізується на моносахариди, залишки молекул яких входять до
складу її молекул:
Сахароза виявляє також властивості багатоатомних спиртів. Під час її взаємодії зі
свіжоодержаним купрум(ІІ) гідроксидом утворюється яскраво-синій розчин.
Структурна
формула
сахарози

11.

КРОХМАЛЬ
ПОЛІСАХАРИДИ —
ПРИРОДНІ ПОЛІМЕРИ
(С6Н10О5)n
Полісахариди — вуглеводи, молекули яких містять
понад десять моносахаридних залишків, сполучених
між собою в лінійні або розгалужені ланцюги.
Крохмаль, целюлоза, глікоген — представники
полісахаридів.
Молекулярне рівняння реакції утворення полісахаридів:
nC6H12O6 → (С6Н10О5)n + nH2O
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КРОХМАЛЮ
Крохмаль (С6Н10О5)n — білий аморфний хрусткий порошок, нерозчинний у холодній
воді. У гарячій воді він набухає з утворенням крохмального клейстеру.

12.

До складу крохмалю входять молекули лінійної будови (мають назву амілоза)
та розгалуженої (амілопектин).
У більшості рослин крохмаль містить приблизно 25 % амілози й 75 %
амілопектину.
Середня молекулярна маса амілози 30 000-160 000,
амілопектину — 100 000-1 000 000.
Амілоза (а) розчиняється в гарячій воді,
амілопектин (б) лише набухає.

13.

Не дає реакції
«срібного
ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ КРОХМАЛЮ
дзеркала».
Крохмаль легко гідролізується: у процесі нагрівання в присутності сульфатної
кислоти утворюється глюкоза
Якісною реакцією на крохмаль є його взаємодія з йодом: спостерігається інтенсивне
синє забарвлення.
ПОШИРЕННЯ В ПРИРОДІ.
Крохмаль — цінний харчовий
продукт, є джерелом вуглеводів
для організму людини. Значна
кількість крохмалю міститься в
насінинах кукурудзи, пшениці (до
70 %), рису (до 80 %), бульбах
картоплі (до 20 %).

14.

ЦЕЛЮЛОЗА
ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ТА СТРУКТУРНА ФОРМУЛА
Целюлоза (клітковина) — біла, тверда, нерозчинна у воді й
органічних розчинниках речовина.
Ланцюги целюлози побудовані із залишків β-глюкози
й мають лінійну будову
Молекулярна
маса целюлози
— від 400 тис.
до 2 млн

15.

ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ЦЕЛЮЛОЗИ
1. Реакція з нітратною кислотою
2. Реакція з оцтовим ангідридом
Не дає реакції
«срібного
дзеркала».

16.

Загадка - роздум
Лаборант приготувала реактиви і вийшла з кабінету. Тут Трьохатомний спирт,
зійшовши з полички, підійшов до столу і забрав свій реактив. Побачивши це,
Глюкоза обурилася: “Що ви робите, навіщо берете чуже, це ж мій розпізнавач!”.
“Дозвольте, дозвольте втрутитися у вашу суперечку”, -промовив Менталь.-Це ж моя
речовина”.
Запитання:
Хто з них був правий? Про яку речовину вони
сперечалися? Як вирішили суперечку?
Завдання:
1. Напишіть формули всіх речовин, що беруть участь у
суперечці.
2. Запишіть рівняння можливих реакцій.