تشکیلآموزش متوسطه و مدارس

خواص از کربوهیدرات. توابع و خواص کربوهیدرات: جدول

در طبیعت زندگی، بسیاری از مواد به طور گسترده ای توزیع شده اند، اهمیت آن را بیش از حد دشوار است. به عنوان مثال، این شامل کربوهیدرات می شود. آنها به عنوان منبع انرژی برای حیوانات و انسان بسیار مهم هستند و برخی از خواص کربوهیدرات ها آنها را یک ماده اولیه ضروری برای صنعت می دانند.

آن چیست؟

این همه مواد هستند که ساختار آن را می توان با فرمول Cn (H 2 O) m توصیف کرد. آنها اهمیت بیولوژیکی بزرگی دارند، نقش حیاتی در زندگی بسیاری از موجودات زنده بازی می کنند.

نام این گروه از دانشمندان پس از تجزیه و تحلیل اولیه مواد موجود در آن ساخته شد. سپس مشخص شد که اجزای اصلی آنها کربن و آب است. بعدها معلوم شد نام بسیار دقيق بوده است، زيرا خواص کربوهيدراتي به گونه اي است که نسبت هيدروژن و اتم هاي اکسيژن در آنها کاملا با آب در ايتاليا مشابه است. به عبارت ساده، تنها برای یک اتم هیدروژن یک اکسیژن وجود دارد. نسخه روسی این نام در سال 1844 توسط پروفسور K. Schmidt پیشنهاد شد.

برخی از افزودنیها

اگر کمی اصلاح فرمول بالا، قرار دادن "n" در پرانتز، بیان خواهد شد تا حدودی متفاوت: Sm (H 2 O) n. شاید این موضوع، ذات نام "آب زغال سنگ" و همچنین ممکن است.

تا به امروز، دانشمندان با دقت تشخیص داده اند که تعدادی از مواد دارای خواص کربوهیدرات هستند اما کاملا مطابق با فرمول های توصیف شده ما نیستند. به همین دلیل است که در ادبیات خارجی اغلب می توان به کلمه "گلیسید" اشاره کرد که یک اصطلاح مدرن برای مدت 1844 است که کاملا دقیق نیست.

طبقه بندی ساده

کل کلاس بزرگ مواد را می توان به دو گروه بزرگ تقسیم کرد: گلیسید ساده و پیچیده. خواص کربوهیدرات هایی که در آنها وجود دارد چیست؟ در واقع، آنها نیز بسیار پیچیده نیستند:

  • ساده این دسته از مواد هستند که به هیدرولیز خود نفوذ نمی کنند و به دنبال آن تشکیل کربوهیدرات های دیگر هستند. اما تفاوت اصلی این است که تعداد اتم های اکسیژن در ساختار آنها برابر با همان تعداد اتم های کربن است. آنها monosaccharides نامیده می شود.
  • بر این اساس، تعریف "پیچیده" همه آن گلیسید است که به هیدرولیز با تشکیل چندین کربوهیدرات ساده می افتد. البته، آنها نسبتا متفاوت اتمهای اکسیژن و کربن دارند. آنها disaccharides نامیده می شود. نقش بسیار مهمی در طبیعت به وسیله کربوهیدراتهای پیچیده ایفا می شود، لیستی که ما در مقاله ذکر می کنیم.

علاوه بر این، طبقه بندی دیگری نیز وجود دارد که بر اساس آن کربوهیدرات ها به سه نوع تقسیم می شوند. اینجا آنها هستند:

  • مونوساکارد
  • اولیگوساکاریدها.
  • پلی ساکارید.

جدول زیر از کربوهیدرات قطعا به شما در درک مهم ترین تفاوت های شما کمک خواهد کرد.

مونو-

(1 مولکول)

Oligo-

(<10 مولکول)

پلی-

(> 10 مولکول)

Aldoses، کتوز

این شامل disaccharides، trisaccharides، و غیره است.

دو نوع وجود دارد:

  • هوموپلی ساکارید.
  • Heteropolysaccharides.

از نام آن می توان درک کرد که ساختار مولکولی داخلی این دو گونه کاملا متفاوت است

البته، ما یک جدول مختصر از کربوهیدرات ها را ارائه دادیم، اما به تناسب ویژگی های خاصی که برای برخی از نمایندگان این کلاس عظیم مشخص شده است، به تنهایی امکان پذیر نیست. بنابراین، ما گروه های اصلی را به صورت جداگانه تجزیه و تحلیل می کنیم و ویژگی های فردی و رایج ترین مواد را مشخص می کنیم. بنابراین، کلاس های کربوهیدرات چیست؟

مونوساکارد ها

لازم به ذکر است که همه آنها به دسته جامدات تعلق دارند، آنها به راحتی قادر به انتقال به حالت بلوری هستند. آنها بسیار هیدروسکوپیک هستند، کاملا محلول در آب هستند، تشکیل یک شربت. بسیار دشوار است که آنها را از کریستال ها جدا کنند. راه حل های آنها یک واکنش خنثی، اغلب شیرین به طعم. شدت طعم متفاوت است: به عنوان مثال، فروکتوز حدود 3-3.5 برابر شیرین تر از گلوکز است.

درباره شکل ساختاری

تمام این مواد ترکیبی از ساختار بیوفنیک است که لزوما شامل یک اسکلت کربن، یک گروه کربونیل و چندین گروه هیدروکسیل است. اگر نقش گروه کربونیل یک گروه آلدهید باشد، این ماده نامیده می شود. بر این اساس، در صورت حضور یک "دم" کتون "آنها کتوز هستند.

از آنجایی که در طبیعت این مواد بسیار توزیع می شوند، می توان آنها را در حالت آزاد و به صورت فرم های انیدرید یافت. به طور کلی، تقریبا تمام کربوهیدراتهای پیچیده تا حدی به انحرافهای قندهای ساده هستند که به راحتی با چند مولکول (یا یک) مولکول آب (prefix "a" - absence) به دست می آید.

گلوکز به عنوان نماینده ترین نمونه

فرمول این نماینده معمول ترین گروه او C 6 H 12 O 6 است . اغلب این کربوهیدرات ها در سلول گیاهی یافت می شوند. این نه تنها گسترده است، بلکه برای بدن بسیار مهم است، زیرا منبع اصلی انرژی برای آن است (البته صحبت از حیوانات و انسانها). در اصل، این خواص مشترک پروتئین ها، کربوهیدرات ها و چربی ها برای همه موجودات حیوانی است. علاوه بر این، آن را به طور گسترده ای در پزشکی، دامپزشکی، صنعت (از جمله مواد غذایی) استفاده می شود.

خواص فیزیکی

خواص فیزیکی کربوهیدرات در این گروه چیست؟ ظاهر - کریستال های کوچک رنگ سفید، طعم شیرین، در آب به خوبی حل می شود. اگر محلول گرم شود، محلول شدن به شدت افزایش می یابد: به این ترتیب شربت گلوکز به دست می آید .

اطلاعات مختصر در مورد ساختار شیمیایی

اگر ما به فرمول خطی نگاه کنیم، یک آلدهید و پنج گروه هیدروکسیل به وضوح در این کربوهیدرات قابل مشاهده است. هنگامی که ماده در حالت بلوری باشد، مولکول های آن می توانند در یکی از دو شکل ممکن (α یا β-گلوکز) باشند. واقعیت این است که گروه هیدروکسیل مرتبط با اتم کربن پنجم می تواند با باقی مانده کربونیل ارتباط برقرار کند.

شيوع در شرايط طبيعي

از آنجایی که در آب انگور بسیار زیاد است، گلوکز اغلب "شکر انگور" نامیده می شود. تحت این نام، اجداد دوردست ما نیز او را شناخت. با این حال، می توان آن را در هر گونه سبزیجات و میوه های شیرین در بافت نرم گیاه یافت. در دنیای حیوانات شیوع آن پایین نیست: حدود 0.1٪ از خون ما گلوکز است. علاوه بر این، شما می توانید این کربوهیدرات را در قفس تقریبا هر ارگان داخلی پیدا کنید. اما به ویژه آنها در کبد وجود دارد، زیرا گلوکز به گلیکوژن تبدیل شده است.

این (همانطور که قبلا گفتیم) یک منبع ارزشمند برای بدن ماست، این بخشی از تقریبا تمام کربوهیدراتهای پیچیده است. مانند دیگر کربوهیدراتهای ساده، در طبیعت پس از واکنش فتوسنتز اتفاق می افتد که منحصرا در سلول های موجود در گیاه رخ می دهد:

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

گیاهان در همان زمان یک عملکرد فوق العاده مهم برای بیوسفر را انجام می دهند و انرژی را که از خورشید دریافت می کنند جمع می کنند. با توجه به شرایط صنعتی، شکر انگور از زمان نشاسته به دست می آید، تولید آن هیدرولیز، با کاتالیزور واکنش اسید سولفوریک متمرکز:

(C 6 H 10 O 5 ) n + n H 2 O H 2 SO 4 ، t n C 6 H 12 O 6

خواص شیمیایی

خواص شیمیایی کربوهیدرات های این نوع چیست؟ همه ی ویژگی های مشابهی که برای الکل و آلدهید وجود دارد. علاوه بر این، آنها همچنین دارای ویژگی های خاصی هستند. اولین سنتز کربوهیدرات ساده (از جمله گلوکز) توسط شیمیدان با استعداد A.M. Butlerov در سال 1861 تولید شد و به عنوان مواد اولیه او از فرمالدئید استفاده کرد، آن را در حضور هیدروکسید کلسیم تقسیم کرد. در اینجا فرمول این فرآیند است:

6HSSON -------> C6H 12 O 6

و اکنون برخی خصوصیات دو نماینده دیگر گروه را در نظر می گیریم که ارزش طبیعی آنها کمتر بزرگ است و بنابراین آنها با زیست شناسی مورد مطالعه قرار می گیرند. کربوهیدرات این گونه نقش مهمی در زندگی روزمره ما ایفا می کند.

فروکتوز

فرمول این ایزومر گلوکز CeH 12 O است. مانند "پیشگامان" می تواند در شکل خطی و چرخه ای وجود داشته باشد. تمام واکنش هایی را که برای الکل های چند هیدراتیک وجود دارد را وارد کنید، اما، بنابراین، متفاوت از گلوکز، با محلول آمونیاک اکسید نقره ارتباط برقرار نمی کند.

ریبوز

Ribose و deoxyribose از منافع عالی هستند. اگر بخواهید برنامه زیست شناسی کمی را بخاطر داشته باشید، خودتان به خوبی می دانید که این کربوهیدرات ها در بدن بخشی از DNA و RNA هستند، بدون اینکه وجود زندگی در این سیاره غیرممکن است. نام "deoxyribose" بدان معنی است که در مولکول آن یک اتم اکسیژن کمتر است (در مقایسه با ریبوز معمولی). در این رابطه به گلوکز هم می توان یک ساختار خطی و چرخه ای داشته باشد.

Disaccharides

در اصل، این مواد در ساختار و عملکردهای آن به طرق مختلف به کلاس قبلی تکرار شده است، و به همین دلیل هیچ دلیلی برای ماندن در این جزئیات بیشتر نیست. خواص شیمیایی کربوهیدرات مربوط به این گروه چیست؟ مهمترین نمایندگان خانواده، ساکارز، مالتوز و لاکتوز هستند. همه آنها را می توان با فرمول C 12 H 22 O 11 توصیف کرد ، زیرا آنها ایزومرها هستند، اما تفاوت های زیادی در ساختار آنها ایجاد نمی کند. بنابراین چه ویژگی کربوهیدرات های پیچیده، لیست و شرح آن را می توانید در زیر ببینید؟

ساکارز

مولکول آن شامل دو دوره در یک زمان است: یکی از آنها یک شش عضو (α-گلوکز) و دیگری یک عضو پنج (β-فروکتوز) است. کل ساخت و ساز توسط glycoside hydroxyl glycose متصل شده است.

دریافت و ارزش کلی

با توجه به اطلاعات تاریخی حفظ شده، حتی سه قرن قبل از تولد مسیح، قند از نیشکر قهوه ای در هند باستان یاد گرفته شد. فقط در اواسط قرن نوزدهم، معلوم شد که از چغندر قند بیشتر می توان از سس سویا با تلاش های کمتری استخراج کرد. برخی از نمرات آن تا 22 درصد از این کربوهیدرات را تشکیل می دهند، در حالیکه در قارچ می توان محتوای آن در حدود 26 درصد باشد، اما این تنها در شرایط مناسب رشد و شرایط آب و هوایی مناسب است.

ما قبلا گفته ایم که کربوهیدرات ها در آب حل می شوند. در این اصل است که تولید ساکارز در زمانی صورت می گیرد که دستگاه های پخش برای این منظور استفاده می شوند. برای رسوب ناخالصی های ممکن، محلول از طریق فیلترهای حاوی آهک فیلتر می شود. برای حذف هیدروکسید کلسیم از محلول حاصل، دی اکسید کربن معمولی از طریق آن عبور می کند. رسوب از بین می رود و شربت شکر در اجاق های ویژه تبخیر می شود و شکر هایی را که ما می دانیم به دست می آوریم.

لاکتوز

این کربوهیدرات در شرایط صنعتی از شیر منظم استخراج می شود که در آن چربی و کربوهیدرات فراوان هستند. این حاوی مقدار زیادی از این ماده است: بنابراین شیر گاو حاوی حدود 5-5-5 درصد از لاکتوز است و در شیر زنان میزان حجم آن به 5/5 تا 8/4 درصد می رسد.

هر مولکول این گلیسید حاوی بقایای 3-گالاکتوز و A-گلوکز در فرم پریانوز است که از طریق اتمهای اول و چهارم کربن، اوره را تشکیل می دهد.

لاکتوز بر خلاف قندهای دیگر دارای یک ویژگی استثنایی است. این یک کمبود کامل هیدروکسی است، به طوری که حتی در یک اتاق خنک کننده این گلیسید در همه جا خنک نمی شود. این ویژگی به طور فعال در داروها مورد استفاده قرار می گیرد: اگر ترکیب یک داروی در فرم پودر حاوی ساکارز معمولی باشد، لکتوز لزوما به آن اضافه می شود. بر خلاف بسیاری از مواد افزودنی مصنوعی که از خوردن و مرطوب شدن جلوگیری می کنند، به بدن انسان کاملا طبیعی و بی ضرر است. توابع و خواص کربوهیدرات های این نوع چیست؟

اهمیت بیولوژیکی لاکتوز بسیار زیاد است، چرا که لاکتوز مهمترین ماده مغذی شیر تمام حیوانات و انسان هاست. در مورد مالتوز، خواص آن تا حدودی متفاوت است.

مالتوز

این یک محصول متوسط است که توسط هیدرولیز نشاسته به دست می آید. نام "مالتوز" به دلیل این واقعیت است که آن به طور عمده تحت تاثیر مالت (مالتوم در مالت لاتین) تشکیل شده است. این نه تنها در گیاه، بلکه در موجودات زنده نیز توزیع می شود. در مقادیر زیاد، آن را در دستگاه گوارش حیوانات جسمی تشکیل می دهد.

ساختار شیمیایی و خواص

مولکول این کربوهیدرات متشکل از دو قسمت از گلوکز α در شکل پریانوز است که با یکدیگر توسط اتم های اول و چهارم کربن متصل می شوند. در ظاهر آن کریستال سفید و بی رنگ است. طعم شیرین است، کاملا محلول در آب است.

پلی ساکارید

لازم به ذکر است که تمام پلی ساکارید ها می توانند از لحاظ ظاهری در نظر گرفته شوند که محصولاتی از غلظت پلی ساکارسین ها هستند. فرمول شیمیایی آنها (C 6 H 10 O 5 ) n است. در چارچوب این مقاله، ما نشاسته را در نظر خواهیم گرفت، چرا که این نماینده ترین نوع خانواده است.

نشاسته

این به عنوان یک نتیجه از فتوسنتز شکل گرفته است، در مقادیر زیادی آن را در ریشه ها و دانه های گیاهان ذخیره می شود. خواص فیزیکی کربوهیدرات این گونه چیست؟ در ظاهر آن یک پودر سفید با یک کریستالی ضعیف، نامحلول در آب سرد است. در یک مایع داغ، یک ساختار کلوئیدی شکل می گیرد (خمیر، کیسل). در دستگاه گوارش حیوانات، آنزیم های زیادی وجود دارد که هیدرولیز آن را با تشکیل گلوکز افزایش می دهد.

این شایع ترین پلیمر طبیعی است که از انواع گوناگون گلوکز تشکیل شده است. در طبیعت، به طور همزمان دو نوع از آن وجود دارد: آمیلوز و آمسکوکتین. آمیلوز، که یک پلیمر خطی است، می تواند در آب حل شود. مولکول شامل بقایای آلفا گلوکز است که از طریق اتم های اول و چهارم کربن پیوند می یابد.

لازم به ذکر است که نشاسته است که اولین محصول قابل مشاهده فتوسنتز گیاهی است. در گندم و غلات دیگر، آن را تا 60-80 درصد، در حالی که در غده های سیب زمینی آن تنها 15-20 درصد است. به هر حال، با توجه به نوع دانه های نشاسته تحت یک میکروسکوپ، می توان با تعیین دقیق گونه های متعلق به یک گیاه، از آنجا که همه آنها متفاوت هستند.

اگر کربوهیدرات به سرعت گرم شود، مولکول بزرگ آن به سرعت با تشکیل پلی ساکاردها کوچک، که به عنوان dextrins شناخته می شود، به سرعت تجزیه می شود. آنها دارای یک فرمول شیمیایی رایج (C 6 H 12 O 5 ) x با نشاسته هستند، اما در مقدار متغیر "x" تفاوت دارد، که کمتر از مقدار "n" نشاسته است.

در نهایت، ما یک جدول ارائه می دهیم که نه تنها طبقات اصلی کربوهیدرات ها را نشان می دهد، بلکه ویژگی های آنها را هم نشان می دهد.

گروه های اصلی

ویژگی های ساختار مولکولی

خواص متمایز از کربوهیدرات

مونوساکاریدها

آنها در تعداد اتم های کربن متفاوت است:

  • Triose (C 3)
  • Tetroses (C4)
  • پنتوز (C5)
  • هگزوز (C6)

کریستال بی رنگ یا سفید، کاملا محلول در آب، طعم شیرین

الیگوساکاریدها

ساختار پیچیده است. بسته به گونه، حاوی 2/10 باقی مانده از قندهای ساده

ظاهر همان، کمی کمتر محلول در آب، طعم شیرینی کمتری

پلی ساکارید

آنها از تعداد بسیار زیادی از باقی مانده های مونوساکارید تشکیل شده است

پودر سفید رنگ، ساختار کریستالی ضعیف است، در آب حل نمی کند، اما در آن توانایی به متورم. طعم و مزه خنثی

این چیزی است که توابع و خواص از دسته ی اصلی از کربوهیدرات است.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 fa.birmiss.com. Theme powered by WordPress.