Презентація на тему «Вуглеводи як компоненти їжі, їх роль у житті людини» (варіант 40)

Глюкоза
Вуглеводи

Мета:
ознайомитися з органічними сполуками – вуглеводами;
вивчити особливості будови, фізичні та хімічні властивості, функції, різноманітність та застосування в житті та побуті;
розглянути їх класифікацію; визначити поняття моносахариди, дисахариди та полісахариди.
розглянути будову та застосування глюкози

Очікувані результати
Знати:
- визначення вуглеводів, їх склад і будову;
- фізичні властивості
Вміти:
- класифікувати та записувати формули різних класів вуглеводів;
- записувати рівняння хімічних реакцій
Розуміти:
- біологічну роль вуглеводів, їх добування та застосування

Вуглеводи?
Вуглеводи — органічні сполуки з емпіричною формулою Cn(H2O)n, до складу яких входять тільки Вуглець, Кисень та Водень. Назва «вуглеводи» говорить про те, що в їх молекулах водень і кисень знаходяться в тому ж відношенні, що і у воді.
З хімічної точки зору це є полігідроксикарбонільні сполуки та їхні похідні із загальною формулою СnH2nOn.

Класифікація вуглеводів

Історія
Назва «вуглеводи» була запропонована у 1844 році К. Шмідтом на тій основі, що сполуки даного класу можна розглядати як формальні гідрати вуглецю:
С * Н2 О
6 С* 6 Н2 О = С6Н12О6

М О Н О С А Х А Р И Д И
тетрози С4Н8О4
пентози С5Н10О5 (арабіноза, ксилоза, рибоза)
гексози С6Н12О6 (глюкоза, маноза, галактоза, фруктоза)
Моносахариди — прості вуглеводи, вони не піддаються гідролізу — не розщеплюються водою на простіші вуглеводи, у них число атомів вуглецю дорівнює кількості атомів кисню СnН2nОn.
До моносахаридів відносяться:

Глюкозу називають також виноградним цукром, так як вона міститься у великій кількості у виноградному соку. Крім винограду глюкоза знаходиться і в інших солодких плодах і навіть у різних частинах рослин.
Поширена глюкоза і в тваринному світі: 0,1%.
Глюкозу знаходять в крові. Глюкоза розноситься по всьому тілу і служить джерелом енергії для організму. Вона також входить до складу сахарози, лактози, целюлози, крохмалю.

Глюкоза є майже в усіх органах рослин: у плодах, корінні, листі, квітках
У рослинах вуглеводи становлять до 80% сухої
речовини, в організмі людини і тварин до 2%.
Їжа людини на 70% складається з глюкози.
У рослинах глюкоза утворюється в процесі
фотосинтезу:
6СО2+6Н2О  С6Н12О6+6О2

Застосування глюкози
У крові людини 0,1% глюкози. Глюкоза легко засвоюється організмом, її використовують у медицині як зміцнювальний лікувальний засіб. У побуті глюкозу використовують у кондитерській промисловості. Використовується в текстильній промисловості в апретуванні тканин.
Глюкоза служить поживним засобом для обміну
речовин в організмі; енергія утворюється в
результаті екзотермічної реакції окиснення
глюкози:
С6О12О6+6О2  6СО2+6Н2О +2920кДж

Реактив
Спостереження
Висновок про будову
Сu(OH)2
Розчин
синього кольору
Глюкоза – багатоатомний спирт
Ag2O
Осад
срібного кольору
Глюкоза - альдегід
Індикатор (метилоранж)
Колір не змінився
Глюкоза – не карбонова кислота
Порошок Мg
Газ не виділився
Висновок: Глюкоза - альдегідоспирт

Структурна формула

Хімічні властивості глюкози
1) Повне окиснення глюкози
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + H2O
2) Реагує як альдегід
а) Окиснення, реакція “ срібного дзеркала ”
СН2ОН – (СНОН)4 – СОН + Ag2O → СН2ОН – (СНОН)4 – СООН + 2Ag↓
б) Окиснення Cu(OH)2 при нагріванні:
СН2ОН–(СНОН)4–СОН +2Сu(ОН)2→СН2ОН–(СНОН)4–СООН +Сu2О +2Н2О
3) Реакція бродіння
а) спиртове бродіння: С6Н12О6 → 2 С2Н5ОН + 2СО2
б) молочно-кисле бродіння:
в) масляне бродіння: С6 Н12О6 → С3 Н7СООН + 2Н2↑ +2СО2↑

У рослинному світі широко поширена фруктоза або фруктовий (плодовий) цукор. Фруктоза міститься в солодких плодах, меді. Витягуючи з кольорових солодких плодів соки, бджоли готують мед, який за хімічним складом являє собою в основному суміш глюкози і фруктози. Також фруктоза входить до складу складних цукрів, наприклад тростинного та бурякового.

Д И С А Х А Р И Д И
Дисахариди - вуглеводи, які при нагріванні з водою в присутності мінеральних кислот чи під дією ферментів піддаються гідролізу, розкладаючись на дві молекули моносахаридів.
Легко розчиняються у воді, добре кристалізуються, солодкі на смак. Як у вільному стані, так і в складі ін. молекул дуже поширені в тваринних і рослинних організмах. Найпоширеніші дисахариди: сахароза (цукор), лактоза, мальтоза. Дисахариди – цінні харчові й смакові речовини; деякі дисахариди застосовують у мікробіології та фармакології.

Мальтоза
Лактоза
Сахароза

Хімічні властивості сахарози
1. Реакція гідролізу:
С12Н22О11 + Н2О → С6Н12O6 + С6Н12O6.
2. Реакція повного окиснення:
C12H22O11 + 12O2 → 12CO2 + 11H2O
3. Якісна реакція на сахарозу (з додаванням Сu(ОН)2 без нагрівання)
C12H22O11 + Cu(OH)2 → утворюється розчин яскраво синього кольору

Найважливіша з дисахаридів – сахароза – дуже поширена у природі. Це хімічна назва звичайного цукру, його називають ще тростинним чи буряковим.
Буряковий цукор широко застосовується в харчовій промисловості, кулінарії, приготуванні вин, пива і т.д.

Лактоза, що виражається формулою C12H22O11, є вуглеводом, який міститься в молоці ссавців, вона присутня в ньому в кількості близько 2% - 8%. Вперше лактоза була виявлена ​​Фабріціо Бартолетті в 1619 році.
Лактоза відрізняється від інших цукрів відсутністю гігроскопічності. Значення лактози дуже велике, тому що вона є важливою живильною речовиною, особливо для організму людини і тварин.

Мальтозний сироп
Мальтоза (від англ. Malt — солод) - солодовий цукор, природний дисахарид, що складається з двох залишків глюкози; міститься у великих кількостях в пророслих зернах (солоді) ячменю, жита та інших зернових; виявлена також у томатах, в пилку та нектарі ряду рослин. Входить до складу деяких марок пива.

П О Л І С А Х А Р И Д И
Полісахариди — вуглеводи, які багато в чому відрізняються від моносахаридів і дисахаридів, не мають солодкого смаку і майже не розчинні в воді.
Важливі представники полісахаридів — крохмаль і целюлоза. Їх молекули побудовані з ланок — (С6Н10О5), є залишками шестичленних циклічних форм молекул глюкози, що втратили молекулу води, тому склад крохмалю та целюлози виражається однією формулою (С6Н10О5).

Крохмаль (C6Н10О5)n - це біополімер, що складається із залишків глюкози – перший видимий продукт фотосинтезу. При фотосинтезі крохмаль утворюється в рослинах і відкладається в коренях, бульбах, насінні.
Крохмаль – це біла речовина, що складається з найдрібніших зерен, які нагадують борошно, тому його друга назва «картопляне борошно».

ЗНАЧЕННЯ КРОХМАЛЮ
в якості харчового продукту (хліб, картопля, крупи і т. д.)
для виготовлення канцелярського клею
у медицині для приготування присипок, паст (густих мазей), а також при виробництві таблеток.

Целюлоза (С6Н10О5)n
Целюлоза — полісахарид; головна складова частина клітинних оболонок рослин.
Майже чистою клітковиною є бавовна, яка йде на виготовлення тканини. Із целюлози деревини одержують папір. Целюлозу та її ефіри використовують для отримання штучного волокна (віскозний, ацетатний, мідно-аміачний шовк, штучна шерсть), пластмас, кіно і фотоплівок, лаків, бездимного пороху і т. д.
Целюлоза — стійка речовина, не руйнується при нагріванні до 200°C. Не розчиняється у воді та слабких кислотах. Володіє міцністю, але еластична. Зареєстрована як харчова добавка E460.

Целюлоза є полімером глюкози.
У ній вміщено близько 50% вуглецю, що міститься в рослинах. За загальною масою на Землі, целюлоза займає перше місце серед органічних сполук.

Хімічні властивості полісахаридів
1) Реакція повного окиснення
(С6Н10О5)n + 6nO2 → 6nCO2 + 5nH2O
2) Реакція гідролізу
(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6
3) Якісна реакція на крохмаль
йодокрохмальна реакція з утворення синього розчину
4) Реакція естерифікації целюлози
(C6H10O5)n + CH3COOH → C6H7O2(OCOCH3)n+ H2O

Хітин близький до целюлози, він зустрічається у деяких формах грибів, а також як важливий компонент зовнішнього скелету деяких тварин.

Продукти, багаті на вуглеводи
Рис
Морозиво
Картопля
Банани
Хліб
Виноград
Солодощі

Тести
1. Вкажіть вуглеводи, які не розчиняються у воді:
а) дисахариди;
б) полісахариди;
в) моносахариди;
2. Укажіть вуглевод, який є найважливішою складовою клітинної стінки рослинних клітин:
а) цукри;
б) крохмаль;
в) целюлоза;
г) вуглекислий газ;
д) вода.
3. Фруктозу інакше називають:
а) молочним цукром;
б) фруктовим цукром;
в) інвертний цукром;
г) тростинним цукром.

4. До простих вуглеводів не відноситься:
а) глюкоза;
б) крохмаль;
в) фруктоза;
г) дезоксирибоза.
5. Який із запропонованих термінів застосуємо до глюкози?
а) вуглевод, дисахарид;
б) вуглевод, полісахарид;
в) моносахарид, гексоз, кетоза;
г) моносахарид, гексоз, альдози;
д) моносахарид, пентоза, кетоза.

Висновок: