Disakkaridit ja polysakkaridit

• Hypoglykemia

Ei-pelkistäviä disakkarideja ovat sakkaroosi (sokerijuurikas tai ruokosokeri). Sitä löytyy sokeriruo'osta, sokerijuurikkaasta (enintään 28% kuiva-aineesta), kasvien mehuista ja hedelmistä. Sakkaroosimolekyyli on konstruoitu a-, D-glukopyranoosista ja P-, D-frukto- furanoosista.

Toisin kuin maltoosissa, monosakkaridien välinen glykosidisidos (1-2) muodostuu molempien molekyylien glykosidisten hydroksyylien, toisin sanoen vapaan glykosidihydroksyylin, muodostamasta. Tämän seurauksena sakkaroosin pelkistyskykyä ei ole, se ei anna "hopean peilin" reaktiota, joten sitä kutsutaan ei-pelkistäviksi disakkarideiksi.

Sakkaroosi on valkoinen kiteinen aine, makea makuinen, hyvin liukoinen veteen.

Sakkaroosille tyypillisiä hydroksyyliryhmien reaktioita. Kuten kaikki disakkaridit, sakkaroosi muunnetaan monosakkarideiksi hapolla tai entsymaattisella hydrolyysillä.

Polysakkaridit ovat suurimolekyylisiä aineita. Polysakkarideissa monosakkaridien tähteet sitoutuvat glykosidiglykosiinisidoksilla. Siksi niitä voidaan pitää polyglykosideina. Monosakkaridien jäännökset, jotka ovat osa polysakkaridimolekyyliä, voivat olla samoja, mutta ne voivat vaihdella; ensimmäisessä tapauksessa nämä ovat homopolysakkarideja, toisessa heteropolysakkaridissa.

Tärkeimmät polysakkaridit ovat tärkkelys ja selluloosa (selluloosa). Ne on rakennettu glukoosijäännöksistä. Näiden polysakkaridien yleinen kaava (C₆H₁₀O₅)_n. Polysakkaridimolekyylien muodostamisessa glykosidinen osa on yleensä mukana (C: ssä)₁ -atomi) ja alkoholi (C: ssa)₄-atomi) hydroksyyli, ts. Muodostuu (1–4) -glykosidi.

Tärkkelys on kahden polysakkaridin seos, joka on valmistettu a-, D-glukopyranoosiyksiköistä: amyloosi (10-20%) ja amylopektiini (80-90%). Tärkkelystä muodostuu kasveissa fotosynteesin aikana ja se tallennetaan "varmuuskopion" hiilihydraatiksi juuriin, mukuloihin ja siemeniin. Esimerkiksi riisin, vehnän, rukiin ja muiden viljojen jyvät sisältävät 60–80% tärkkelystä, perunan mukuloita - 15-20%. Tähän liittyvä rooli eläinmaailmassa on polysakkaridiglykogeeni, jota "varastoidaan" pääasiassa maksassa.

Tärkkelys on valkoinen jauhe, joka koostuu hienoista jyvistä, joka ei liukene kylmään veteen. Kun tärkkelystä käsitellään lämpimällä vedellä, on mahdollista eristää kaksi fraktiota: lämpimään veteen liukeneva ja amyloosipolysakkaridista koostuva fraktio ja fraktio, joka vain paisuu lämpimässä vedessä, jolloin muodostuu pastaa ja amylo- pektiiniä, joka koostuu polysakkaridista.

Amyloosilla on lineaarinen rakenne, a-, D-glukopyranoosijäämät kytketään (1-4) -glukosidisidoksilla. Amyloosin alkuaine (ja tärkkelys yleensä) esitetään seuraavasti:

Amylopektiinimolekyyli on rakennettu samalla tavalla, mutta sillä on haarautuvia ketjuja, jotka luovat spatiaalisen rakenteen. Haarapisteissä monosakkaridien jäännökset liitetään (1-6) -glukosidisidoksilla. Haarautumispisteiden välillä on tavallisesti 20-25 glukoosijäämiä:

Tärkkelykselle tehdään helposti hydrolyysi: kuumennettaessa rikkihapon läsnä ollessa muodostuu glukoosia:

Reaktion olosuhteista riippuen hydrolyysi voidaan suorittaa vaiheittain muodostamalla välituotteita:

Hiilihydraattiluokitus - monosakkaridit, disakkaridit ja polysakkaridit

Yksi orgaanisten yhdisteiden lajikkeista, jotka ovat välttämättömiä ihmiskehon täydellistä toimintaa varten, ovat hiilihydraatteja.

Ne on jaettu useaan tyyppiin niiden rakenteen mukaan - monosakkaridit, disakkaridit ja polysakkaridit. On tarpeen selvittää, miksi niitä tarvitaan ja mitä niiden kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia ovat.

Hiilihydraattien luokitus

Hiilihydraatit ovat yhdisteitä, jotka sisältävät hiiltä, ​​vetyä ja happea. Useimmiten ne ovat luonnollista alkuperää, vaikka jotkut ovat teollisesti syntyneitä. Niiden rooli elävien organismien elintärkeässä toiminnassa on valtava.

Niiden tärkeimmät tehtävät ovat seuraavat:

1. Energiaa. Nämä yhdisteet ovat tärkein energialähde. Suurin osa elimistä voi toimia täysin, koska glukoosin hapettuminen tuottaa energiaa.
2. Rakennetta. Hiilihydraatit ovat välttämättömiä lähes kaikkien kehon solujen muodostumiselle. Selluloosa toimii tukimateriaalina ja monimutkaiset hiilihydraatit löytyvät luut ja rustokudos. Yksi solukalvon komponenteista on hyaluronihappo. Myös entsyymien valmistusprosessissa tarvitaan hiilihydraattiyhdisteitä.
3. Suojaava. Kun keho toimii, tarvitaan erittyviä nesteitä erittäviä rauhasia sisäelinten suojaamiseksi patogeenisestä altistumisesta. Merkittävä osa näistä nesteistä edustaa hiilihydraatteja.
4. Sääntelyyn. Tämä toiminto ilmenee vaikutuksena ihmisen glukoosin kehoon (ylläpitää homeostaasia, säätää osmoottista painetta) ja kuitua (vaikuttaa ruoansulatuskanavan peristaltiikkaan).
5. Erityisominaisuudet. Ne ovat tyypillisiä tietyntyyppisille hiilihydraateille. Tällaisia ​​erikoistoimintoja ovat: osallistuminen hermoimpulssien siirtoon, eri veriryhmien muodostuminen jne.

Sen perusteella, että hiilihydraattien toiminnot ovat melko erilaisia, voidaan olettaa, että näiden yhdisteiden rakenne ja ominaisuudet ovat erilaiset.

Tämä on totta, ja pääluokitus sisältää sellaiset lajikkeet kuin:

1. Monosakkarideja. Niitä pidetään yksinkertaisimpina. Jäljellä olevat hiilihydraattityypit tulevat hydrolyysin prosessiin ja hajoavat pienemmiksi komponenteiksi. Monosakkarideilla ei ole tätä kykyä, ne ovat lopputuote.
2. Disakkarideja. Joissakin luokissa niitä kutsutaan oligosakkarideiksi. Ne sisältävät kaksi monosakkaridin molekyyliä. Heille on disakkaridi jaettu hydrolyysin aikana.
3. Oligosakkarideja. Tämän yhdisteen koostumus on 2-10 monosakkaridimolekyyliä.
4. Polysakkarideista. Nämä yhdisteet ovat suurin lajike. Ne sisältävät yli 10 monosakkaridimolekyyliä.

Jokaisella hiilihydraattityypillä on omat ominaisuutensa. Meidän on pohdittava niitä, jotta voisimme ymmärtää, miten kukin heistä vaikuttaa ihmiskehoon ja mikä on sen hyöty.

monosakkaridit

Nämä yhdisteet ovat hiilihydraattien yksinkertaisin muoto. Niiden koostumuksessa on yksi molekyyli, joten hydrolyysin aikana niitä ei jaeta pieniksi lohkoiksi. Kun monosakkarideja yhdistetään, muodostuu disakkarideja, oligosakkarideja ja polysakkarideja.

Niitä erottaa kiinteä aggregaatio ja makea maku. Niillä on kyky liuottaa veteen. Ne voivat myös liuottaa alkoholeihin (reaktio on heikompi kuin vedellä). Monosakkaridit eivät lähes reagoi eetterien sekoittumiseen.

Useimmiten mainitaan luonnolliset monosakkaridit. Jotkut näistä ihmisistä kuluttavat ruokaa. Näitä ovat glukoosi, fruktoosi ja galaktoosi.

Ne löytyvät tuotteista, kuten:

• hunaja;
• suklaa;
• hedelmät;
• tietyntyyppiset viinit;
• siirapit jne.

Tämäntyyppisen hiilihydraatin päätehtävä on energia. Ei voida sanoa, että organismi ei voi tehdä ilman niitä, mutta niillä on ominaisuuksia, jotka ovat tärkeitä organismin täydelliseen toimintaan, esimerkiksi osallistuminen aineenvaihduntaan.

Keho imee monosakkarideja nopeammin kuin mitä ruoansulatuskanavassa tapahtuu. Monimutkaisten hiilihydraattien assimilaatioprosessi, toisin kuin yksinkertaiset yhdisteet, ei ole niin yksinkertainen. Ensinnäkin kompleksiset yhdisteet on erotettava monosakkarideiksi vasta sen jälkeen, kun ne imeytyvät.

glukoosi

Tämä on yksi yleisimmistä monosakkaridityypeistä. Se on valkoinen kiteinen aine, joka muodostuu luonnollisesti fotosynteesin aikana tai hydrolyysin aikana. Yhdisteen kaava on C6H12O6. Aine liukenee hyvin veteen, sillä on makea maku.

Glukoosi antaa lihakselle ja aivokudokselle energiaa. Nielemisen jälkeen aine imeytyy, menee verenkiertoon ja leviää koko kehoon. Sen hapettuminen tapahtuu energian vapauttamisen myötä. Tämä on aivojen tärkein energianlähde.

Glukoosipitoisuuden puuttuessa kehossa kehittyy hypoglykemia, joka vaikuttaa ensisijaisesti aivorakenteiden toimintaan. Sen liiallinen pitoisuus veressä on kuitenkin vaarallista, koska se johtaa diabeteksen kehittymiseen. Myös suuria määriä glukoosia kulutettaessa alkaa lisätä kehon painoa.

fruktoosi

Se kuuluu monosakkaridien lukumäärään ja on hyvin samanlainen kuin glukoosi. Hajaantuu hitaammin. Tämä johtuu siitä, että masterointiin on välttämätöntä, että fruktoosi muunnetaan ensin glukoosiksi.

Siksi tämä yhdiste ei ole vaarallista diabeetikoille, koska sen kulutus ei johda dramaattiseen muutokseen veren sokerimäärässä. Tällaisen diagnoosin yhteydessä tarvitaan kuitenkin varovaisuutta.

Tämä aine voidaan saada marjoista ja hedelmistä sekä hunajasta. Se on yleensä yhdessä glukoosin kanssa. Yhteydellä on myös valkoinen väri. Maku on makea, ja tämä ominaisuus on voimakkaampi kuin glukoosin tapauksessa.

Muut yhdisteet

On muitakin monosakkaridiyhdisteitä. Ne voivat olla luonnollisia ja puoliksi arteettisia.

Galaktoosi kuuluu luonnolliseen. Se on myös elintarvikkeissa, mutta sitä ei löydy puhtaasta muodosta. Galaktoosi on laktoosin hydrolyysin tulos. Sen päälähteeksi kutsutaan maitoa.

Muita luonnollisia monosakkarideja ovat riboosi, deoksiriboosi ja mannoosi.

On olemassa myös sellaisten hiilihydraattien lajikkeita, joille käytetään teollisia teknologioita.

Nämä aineet ovat myös elintarvikkeissa ja tulevat ihmiskehoon:

Kullakin näistä yhdisteistä on omat ominaisuudet ja toiminnot.

Disakkaridit ja niiden käyttö

Seuraava hiilihydraattiyhdisteiden tyyppi on disakkaridit. Niitä pidetään monimutkaisina aineina. Hydrolyysin tuloksena muodostuu niistä kaksi monosakkaridimolekyyliä.

Tämäntyyppisellä hiilihydraatilla on seuraavat ominaisuudet:

• kovuus;
• liukoisuus veteen;
• huono liukoisuus väkeviin alkoholeihin;
• makea maku;
• väri - valkoisesta ruskeaan.

Disakkaridien tärkeimmät kemialliset ominaisuudet ovat hydrolyysireaktiot (glykosidisidosten rikkoutuminen ja monosakkaridien muodostuminen) ja kondensoituminen (muodostuu polysakkarideja).

Tällaisia ​​yhdisteitä on 2:

1. Vähentämiseen. Niiden ominaisuus on vapaan hemiasetaalihydroksyyliryhmän läsnäolo. Tästä johtuen tällaisilla aineilla on alentavia ominaisuuksia. Tämä ryhmä hiilihydraatteja sisältää sellobioosia, maltoosia ja laktoosia.
2. Non-vähentää. Näillä yhdisteillä ei ole mahdollisuutta pelkistykseen, koska niillä ei ole hemiasetaalihydroksyyliryhmää. Tunnetuimpia tämäntyyppisiä aineita ovat sakkaroosi ja trehaloosi.

Nämä yhdisteet ovat laajalti jakautuneita luonnossa. Ne löytyvät sekä vapaassa muodossa että osana muita yhdisteitä. Disakkaridit ovat energialähde, koska hydrolyysi tuottaa glukoosia.

Laktoosi on erittäin tärkeä lapsille, koska se on vauvanruokien pääkomponentti. Tämäntyyppisten hiilihydraattien toinen funktio on rakenteellinen, koska ne ovat osa selluloosaa, joka on tarpeen kasvisolujen muodostamiseksi.

Polysakkaridien ominaisuudet ja ominaisuudet

Toinen hiilihydraattien tyyppi on polysakkaridit. Tämä on kaikkein monimutkaisin yhdisteen tyyppi. Ne koostuvat suuresta määrästä monosakkarideja (niiden pääkomponentti on glukoosi). Ruoansulatuskanavassa polysakkarideja ei pilkottu - ne lohkotaan etukäteen

Näiden aineiden ominaisuudet ovat seuraavat:

• liukenemattomuus (tai heikosti liukeneva) vedessä;
• kellertävä väri (tai ei väri);
• heillä ei ole hajua;
• melkein kaikki mautonta (joillakin on makea maku).

Näiden aineiden kemialliset ominaisuudet sisältävät hydrolyysin, joka suoritetaan katalyyttien vaikutuksen alaisena. Reaktion tulos on yhdisteen hajoaminen rakenneosiksi - monosakkarideiksi.

Toinen ominaisuus on johdannaisten muodostuminen. Polysakkaridit voivat reagoida happojen kanssa.

Näiden prosessien aikana muodostuneet tuotteet ovat hyvin erilaisia. Nämä ovat asetaatit, sulfaatit, esterit, fosfaatit jne.

Koulutusvideomateriaali hiilihydraattien toiminnoista ja luokittelusta:

Nämä aineet ovat tärkeitä koko kehon ja solujen täydellisen toiminnan kannalta. He toimittavat keholle energiaa, osallistuvat solujen muodostumiseen, suojaavat sisäelimiä vaurioilta ja haittavaikutuksilta. Niillä on myös roolia, jotka eläimet ja kasvit tarvitsevat vaikeina aikoina.

3.8.3. Hiilihydraatit (monosakkaridit, disakkaridit, polysakkaridit).

Hiilihydraatit - orgaaniset yhdisteet, useimmiten luonnollista alkuperää, jotka koostuvat vain hiilestä, vedystä ja hapesta.

Hiilihydraateilla on suuri merkitys kaikkien elävien organismien elämässä.

Tämä orgaanisten yhdisteiden luokka sai nimensä, koska ensimmäisillä ihmisillä tutkituilla hiilihydraateilla oli yleinen kaavan C mukainen kaava_x(H₂O)_y. eli niitä pidettiin ehdollisesti hiili- ja vesiyhdisteinä. Myöhemmin osoittautui, että joidenkin hiilihydraattien koostumus poikkeaa tästä kaavasta. Esimerkiksi hiilihydraatilla, kuten deoksiriboosilla, on kaava C₅H₁₀oi₄. Samalla on joitakin yhdisteitä, jotka vastaavat muodollisesti kaavaa C_x(H₂O)_y, ei kuitenkaan liity hiilihydraatteihin, kuten formaldehydiin (CH₂O) ja etikkahappo (C₂H₄oi₂).

Termi "hiilihydraatit" on kuitenkin historiallisesti juurtunut tähän yhdisteiden luokkaan, ja siksi sitä käytetään laajasti meidän aikamme aikana.

Hiilihydraattien luokitus

Riippuen hiilihydraattien kyvystä jakaa hydrolyysi muiksi hiilihydraateiksi, joiden molekyylipaino on alhaisempi, ne jaetaan yksinkertaisiksi (monosakkarideiksi) ja kompleksiksi (disakkaridit, oligosakkaridit, polysakkaridit).

Se on helppo arvata yksinkertaisista hiilihydraateista, ts. monosakkarideja ei voida hydrolysoida saadakseen hiilihydraatteja, joiden molekyylipaino on jopa pienempi.

Yhden disakkaridimolekyylin hydrolyysin aikana muodostuu kaksi monosakkaridimolekyyliä, ja minkä tahansa polysakkaridin yhden molekyylin täydellisen hydrolyysin avulla saadaan monta monosakkaridimolekyyliä.

Monosakkaridien kemialliset ominaisuudet esimerkiksi glukoosin ja fruktoosin suhteen

Yleisimmät monosakkaridit ovat glukoosi ja fruktoosi, joilla on seuraavat rakennekaavat:

Kuten näette, glukoosimolekyylissä ja fruktoosimolekyylissä on kukin 5 hydroksyyliryhmää, ja siksi niitä voidaan pitää polyatomisina alkoholeina.

Glukoosimolekyyli sisältää aldehydiryhmän, so. itse asiassa glukoosi on moniarvoinen aldehydialkoholi.

Fruktoosin tapauksessa ketoniryhmä löytyy sen molekyylistä, ts. fruktoosi on moniarvoinen keto-alkoholi.

Glukoosin ja fruktoosin kemialliset ominaisuudet karbonyyliyhdisteinä

Kaikki monosakkaridit voivat reagoida katalyyttien läsnä ollessa vedyn kanssa. Tässä tapauksessa karbonyyliryhmä pelkistetään alkoholiseen hydroksyyliin. Siten erityisesti teollisuudessa glukoosin hydrauksella saadaan keinotekoinen makeutusaine - heksaanihapposorbitoli:

Glukoosimolekyyli sisältää aldehydiryhmän, ja siksi on loogista olettaa, että sen vesiliuokset antavat kvalitatiivisia reaktioita aldehydeille. Itse asiassa, kun glukoosin vesiliuosta, jossa on juuri saostettua kupari (II) -hydroksidia, kuumennetaan, kuten minkä tahansa muun aldehydin tapauksessa, kupari-punaisesta sakasta saostuu kupari (I) oksidin sakkaa. Samalla glukoosin aldehydiryhmä hapetetaan karboksyyli- glukonihapoksi:

Myös glukoosi tulee "hopeapeilin" reaktioon hopeaoksidin ammoniakkiliuoksen vaikutuksesta siihen. Toisin kuin edellisessä reaktiossa, glukonihapon sijaan muodostuu sen suola - ammoniumglukonaatti liuoksessa on liuennut ammoniakki:

Fruktoosi ja muut monosakkaridit, jotka ovat polyatomisia ketospirittejä, eivät pääse kvalitatiivisiin reaktioihin aldehydeihin.

Glukoosin ja fruktoosin kemialliset ominaisuudet moniarvoisina alkoholina

Koska monosakkarideilla, mukaan lukien glukoosi ja fruktoosi, on molekyylien koostumuksessa useita hydroksyyliryhmiä. Kaikki ne antavat kvalitatiivisen reaktion moniarvoisille alkoholeille. Erityisesti juuri saostunut kupari (II) -hydroksidi liukenee monosakkaridien vesiliuoksiin. Tässä tapauksessa Cu (OH): n sinisen saostuman sijasta₂ muodostuu tummansininen, monimutkaisten kupariyhdisteiden liuos.

Glukoosin fermentointireaktiot

Alkoholin käyminen

Tiettyjen entsyymien vaikutuksesta glukoosiin glukoosi voi muuttua etyylialkoholiksi ja hiilidioksidiksi:

Laktinen käyminen

Alkoholipitoisen fermentaation lisäksi on myös muutamia muita. Esimerkiksi maitohapotus, joka tapahtuu maidon hapettamisen, peittauskaalia ja kurkkua käytettäessä:

Ominaisuudet monosakkaridien olemassaolosta vesiliuoksissa

Monosakkaridit ovat vesiliuoksessa kolmessa muodossa - kaksi syklistä (alfa ja beeta) ja yksi ei-syklinen (normaali). Esimerkiksi glukoosiliuoksessa on seuraava tasapaino:

Kuten näette, ei aldehydiryhmää ole syklisissä muodoissa, koska se osallistuu syklin muodostumiseen. Sen pohjalta muodostuu uusi hydroksyyliryhmä, jota kutsutaan asetaalihydroksyyliksi. Kaikkien muiden monosakkaridien välillä havaitaan samanlaisia ​​siirtymiä syklisten ja ei-syklisten muotojen välillä.

Disakkarideja. Kemialliset ominaisuudet

Disakkaridien yleinen kuvaus

Disakkaridit ovat hiilihydraatteja, joiden molekyylit koostuvat kahdesta monosakkariditähteestä, jotka on kytketty toisiinsa kondensoimalla kaksi hemiasetaalihydroksyyliä tai muuten yksi alkoholihydroksyyli ja yksi hemiasetaaliliuos. Tällä tavalla muodostettuja sidoksia monosakkaridien jäännösten välillä kutsutaan glykosidisiksi. Useimpien disakkaridien kaava voidaan kirjoittaa C: ksi₁₂H₂₂O₁₁.

Yleisin disakkaridi on tuttu sokeri, kemistit kutsutaan sakkaroosiksi. Tämän hiilihydraatin molekyyli muodostuu yhden glukoosimolekyylin ja yhden fruktoosimolekyylin syklisistä tähteistä. Disakkariditähteiden välinen suhde tässä tapauksessa johtuu veden poistamisesta kahdesta hemiasetaalihydroksyylistä:

Koska sidos monosakkariditähteiden välillä muodostuu kahden asetaalihydroksyylin kondensoinnin aikana, on mahdotonta, että sokerimolekyyli avaa mitään sykleistä, so. ei siirry karbonyylimuotoon. Tässä suhteessa sakkaroosi ei pysty tuottamaan kvalitatiivisia reaktioita aldehydeihin.

Tällaisia ​​disakkarideja, jotka eivät anna kvalitatiivisia reaktioita aldehydeille, kutsutaan ei-pelkistäviksi sokereiksi.

On kuitenkin olemassa disakkarideja, jotka antavat kvalitatiivisia reaktioita aldehydiryhmälle. Tämä tilanne on mahdollista, kun puolen asetaalihydroksyyliä aldehydiryhmästä, jossa on yksi lähtömonosakkarideista, jää disakkaridimolekyyliin.

Erityisesti maltoosi tulee reaktioon hopeaoksidin ammoniakkiliuoksen sekä kupari (II) -hydroksidin, kuten aldehydien kanssa. Tämä johtuu siitä, että vesiliuoksissa on seuraava tasapaino:

Kuten voidaan nähdä, vesipitoisissa liuoksissa maltoosi esiintyy kahden muodon muodossa - molekyylissä on kaksi sykliä ja molekyylissä yksi ja yksi aldehydiryhmä. Tästä syystä maltoosi, toisin kuin sakkaroosi, antaa kvalitatiivisen reaktion aldehydeille.

Disakkaridihydrolyysi

Kaikki disakkaridit kykenevät pääsemään happojen, kuten myös erilaisten entsyymien, katalysoimaan hydrolyysireaktioon. Tällaisen reaktion aikana muodostuu kaksi monosakkaridimolekyyliä yhdestä alkuperäisen disakkaridin molekyylistä, joka voi olla joko sama tai erilainen lähtöaineen koostumuksesta riippuen.

Esimerkiksi sakkaroosin hydrolyysi johtaa glukoosin ja fruktoosin muodostumiseen yhtä suurina määrinä:

Maltoosin hydrolyysin aikana muodostuu vain glukoosia:

Disakkaridit moniarvoisina alkoholina

Disakkaridit, jotka ovat polyatomisia alkoholeja, antavat sopivan kvalitatiivisen reaktion kupari (II) -hydroksidin kanssa, ts. lisäämällä vesipitoinen liuos juuri saostettuun kupari (II) -hydroksidiin veteen liukenematonta sinistä sakkaa Cu (OH)₂ liukenee muodostaen tummansinisen liuoksen.

Polysakkarideista. Tärkkelys ja selluloosa

Polysakkaridit ovat monimutkaisia ​​hiilihydraatteja, joiden molekyylit koostuvat suuresta määrästä monosakkariditähteitä, jotka on kytketty glykosidisidoksilla.

Polysakkarideja on toinen määritelmä:

Polysakkarideja kutsutaan kompleksisiksi hiilihydraateiksi, joiden molekyylit muodostavat täydellisen hydrolyysin jälkeen suuren määrän monosakkaridien molekyylejä.

Yleensä polysakkaridikaava voidaan kirjoittaa (C₆H₁₁O₅)_n.

Tärkkelys - aine, joka on valkoinen amorfinen jauhe, joka ei liukene kylmään veteen ja liukenee osittain kuumaan, jolloin muodostuu kolloidinen liuos, jota kutsutaan jokapäiväisessä tärkkelystahnassa.

Tärkkelys muodostuu hiilidioksidista ja vedestä fotosynteesin aikana kasvien vihreissä osissa auringonvalon energian vaikutuksesta. Tärkkelystä esiintyy suurimmaksi osaksi perunan mukuloista, vehnästä, riisistä ja maissin ytimistä. Tästä syystä nämä tärkkelyslähteet ovat raaka-aine sen tuotannossa teollisuudessa.

Selluloosa on puhdas tila, joka on valkoinen jauhe, joka ei liukene kylmään tai kuumaan veteen. Toisin kuin tärkkelys, selluloosa ei muodosta pastaa. Lähes puhdas sellu koostuu suodatinpaperista, puuvillavillasta, poppeliä. Sekä tärkkelys että selluloosa ovat kasviperäisiä tuotteita. Kuitenkin roolit, joita he harjoittavat kasvien elämässä, ovat erilaisia. Selluloosa on pääasiassa rakennusmateriaali, erityisesti kasvisolujen kuoret. Tärkkelys puolestaan ​​on pääasiassa varastointi-, energiatoiminto.

Tärkkelyksen ja selluloosan kemialliset ominaisuudet

polttava

Kaikki polysakkaridit, mukaan lukien tärkkelys ja selluloosa, kun ne palavat täysin happea, muodostavat hiilidioksidia ja vettä:

Glukoosin muodostuminen

Sekä tärkkelyksen että selluloosan täydellisen hydrolyysin avulla muodostuu sama monosakkaridi - glukoosi:

Tärkkelyksen laatureaktio

Kun jodi vaikuttaa tärkkelykseen, sininen värjäys tulee näkyviin. Kuumennettaessa sininen väri katoaa, ilmestyy uudelleen jäähdytettäessä.
Kun selluloosan, erityisesti puun, kuiva tislaus tapahtuu osittaisena hajoamisena muodostamalla tällaisia ​​pienimolekyylipainoisia tuotteita, kuten metyylialkoholia, etikkahappoa, asetonia jne.

Koska molemmissa tärkkelysmolekyyleissä ja selluloosamolekyyleissä on alkoholisia hydroksyyliryhmiä, nämä yhdisteet voivat tehdä esteröintireaktioita sekä orgaanisten että epäorgaanisten happojen kanssa:

Hiilihydraatit: monosakkaridit, disakkaridit ja polysakkaridit

Hiilihydraatit, joilla on diabetes

Tyypillisten funktionaalisten ryhmien mukaan, lukuun ottamatta polyatomisia (hydroksyyli) ryhmiä, jotka ovat osa kaikkia sakkarideja, erotella: aldoosit - joilla on aldehydiryhmät ja ketoosit - joissa on ketoniryhmiä.

Lue lisää eri hiilihydraattityypeistä, jotka on lueteltu alla tästä aiheesta kerättyihin artikkeleihin.

Hiilihydraatit: monosakkaridit, disakkaridit, polysakkaridit

Hiilihydraatit - orgaaniset yhdisteet, useimmiten luonnollista alkuperää, jotka koostuvat vain hiilestä, vedystä ja hapesta. Hiilihydraateilla on suuri merkitys kaikkien elävien organismien elämässä. Tämä orgaanisten yhdisteiden luokka sai nimensä, koska ensimmäisillä ihmisillä tutkituilla hiilihydraateilla oli yleinen kaava Cx (H2O) y.

eli niitä pidettiin ehdollisesti hiili- ja vesiyhdisteinä. Myöhemmin osoittautui, että joidenkin hiilihydraattien koostumus poikkeaa tästä kaavasta. Esimerkiksi hiilihydraatilla, kuten deoksiriboosilla, on kaava C5H10O4. Samalla on joitakin yhdisteitä, jotka vastaavat muodollisesti kaavaa Cx (H2O) y, mutta ne eivät liity hiilihydraatteihin, kuten formaldehydiin (CH20) ja etikkahappoon (C2H4O2).

Termi "hiilihydraatit" on kuitenkin historiallisesti juurtunut tähän yhdisteiden luokkaan, ja siksi sitä käytetään laajasti meidän aikamme aikana.

Hiilihydraattien luokitus

Riippuen hiilihydraattien kyvystä jakaa hydrolyysi muiksi hiilihydraateiksi, joiden molekyylipaino on alhaisempi, ne jaetaan yksinkertaisiksi (monosakkarideiksi) ja kompleksiksi (disakkaridit, oligosakkaridit, polysakkaridit). Se on helppo arvata yksinkertaisista hiilihydraateista, ts. monosakkarideja ei voida hydrolysoida saadakseen hiilihydraatteja, joiden molekyylipaino on jopa pienempi.

Yhden disakkaridimolekyylin hydrolyysin aikana muodostuu kaksi monosakkaridimolekyyliä, ja minkä tahansa polysakkaridin yhden molekyylin täydellisen hydrolyysin avulla saadaan monta monosakkaridimolekyyliä.

Monosakkaridien kemialliset ominaisuudet esimerkiksi glukoosin ja fruktoosin suhteen

Kuten näette, glukoosimolekyylissä ja fruktoosimolekyylissä on kukin 5 hydroksyyliryhmää, ja siksi niitä voidaan pitää polyatomisina alkoholeina. Glukoosimolekyyli sisältää aldehydiryhmän, so. itse asiassa glukoosi on moniarvoinen aldehydialkoholi. Fruktoosin tapauksessa ketoniryhmä löytyy sen molekyylistä, ts. fruktoosi on moniarvoinen keto-alkoholi.

Glukoosin ja fruktoosin kemialliset ominaisuudet karbonyyliyhdisteinä

Kaikki monosakkaridit voivat reagoida katalyyttien läsnä ollessa vedyn kanssa. Tässä tapauksessa karbonyyliryhmä pelkistetään alkoholiseen hydroksyyliin. Glukoosimolekyyli sisältää aldehydiryhmän, ja siksi on loogista olettaa, että sen vesiliuokset antavat kvalitatiivisia reaktioita aldehydeille.

Toisin kuin edellisessä reaktiossa, glukonihapon sijaan muodostuu sen suola - ammoniumglukonaatti liuoksessa on liuennut ammoniakki. Fruktoosi ja muut monosakkaridit, jotka ovat polyatomisia ketospirittejä, eivät pääse kvalitatiivisiin reaktioihin aldehydeihin.

Glukoosin ja fruktoosin kemialliset ominaisuudet moniarvoisina alkoholina

Koska monosakkarideilla, mukaan lukien glukoosi ja fruktoosi, on molekyylien koostumuksessa useita hydroksyyliryhmiä. Kaikki ne antavat kvalitatiivisen reaktion moniarvoisille alkoholeille. Erityisesti juuri saostunut kupari (II) -hydroksidi liukenee monosakkaridien vesiliuoksiin. Tässä tapauksessa Cu (OH) 2: n sinisen saostuman sijasta muodostuu tummansininen, monimutkaisten kupariyhdisteiden liuos.

Disakkarideja. Kemialliset ominaisuudet

Disakkaridit ovat hiilihydraatteja, joiden molekyylit koostuvat kahdesta monosakkariditähteestä, jotka on kytketty toisiinsa kondensoimalla kaksi hemiasetaalihydroksyyliä tai muuten yksi alkoholihydroksyyli ja yksi hemiasetaaliliuos. Tällä tavalla muodostettuja sidoksia monosakkaridien jäännösten välillä kutsutaan glykosidisiksi. Useimpien disakkaridien kaava voidaan kirjoittaa C12H22O11: ksi.

Yleisin disakkaridi on tuttu sokeri, kemistit kutsutaan sakkaroosiksi. Tämän hiilihydraatin molekyyli muodostuu yhden glukoosimolekyylin ja yhden fruktoosimolekyylin syklisistä tähteistä. Disakkariditähteiden välinen yhteys tässä tapauksessa toteutetaan poistamalla vesi kahdesta hemiasetaalihydroksyylistä.

Koska sidos monosakkariditähteiden välillä muodostuu kahden asetaalihydroksyylin kondensoinnin aikana, on mahdotonta, että sokerimolekyyli avaa mitään sykleistä, so. ei siirry karbonyylimuotoon. Tässä suhteessa sakkaroosi ei pysty tuottamaan kvalitatiivisia reaktioita aldehydeihin.

Tällaisia ​​disakkarideja, jotka eivät anna kvalitatiivisia reaktioita aldehydeille, kutsutaan ei-pelkistäviksi sokereiksi. On kuitenkin olemassa disakkarideja, jotka antavat kvalitatiivisia reaktioita aldehydiryhmälle. Tämä tilanne on mahdollista, kun puolen asetaalihydroksyyliä aldehydiryhmästä, jossa on yksi lähtömonosakkarideista, jää disakkaridimolekyyliin.

Erityisesti maltoosi tulee reaktioon hopeaoksidin ammoniakkiliuoksen sekä kupari (II) -hydroksidin, kuten aldehydien kanssa.

Disakkaridit moniarvoisina alkoholina

Disakkaridit, jotka ovat polyatomisia alkoholeja, antavat sopivan kvalitatiivisen reaktion kupari (II) -hydroksidin kanssa, ts. kun vesiliuosta lisätään juuri saostettuun kupari (II) -hydroksidiin, veteen liukenematon sininen saostuma Cu (OH) 2 liukenee tumman sinisen liuoksen muodostamiseksi.

Polysakkarideista. Tärkkelys ja selluloosa

Polysakkaridit ovat monimutkaisia ​​hiilihydraatteja, joiden molekyylit koostuvat suuresta määrästä monosakkariditähteitä, jotka on kytketty glykosidisidoksilla. Polysakkarideja on toinen määritelmä. Polysakkarideja kutsutaan kompleksisiksi hiilihydraateiksi, joiden molekyylit muodostavat täydellisen hydrolyysin jälkeen suuren määrän monosakkaridien molekyylejä.

Tärkkelys muodostuu hiilidioksidista ja vedestä fotosynteesin aikana kasvien vihreissä osissa auringonvalon energian vaikutuksesta. Tärkkelystä esiintyy suurimmaksi osaksi perunan mukuloista, vehnästä, riisistä ja maissin ytimistä. Tästä syystä nämä tärkkelyslähteet ovat raaka-aine sen tuotannossa teollisuudessa.

Selluloosa on puhdas tila, joka on valkoinen jauhe, joka ei liukene kylmään tai kuumaan veteen. Toisin kuin tärkkelys, selluloosa ei muodosta pastaa. Lähes puhdas sellu koostuu suodatinpaperista, puuvillavillasta, poppeliä.

Sekä tärkkelys että selluloosa ovat kasviperäisiä tuotteita. Kuitenkin roolit, joita he harjoittavat kasvien elämässä, ovat erilaisia. Selluloosa on pääasiassa rakennusmateriaali, erityisesti kasvisolujen kuoret. Tärkkelys puolestaan ​​on pääasiassa varastointi-, energiatoiminto.

Hiilihydraattien tyypit

Hiilihydraatteja on kolme:

• Yksinkertaiset (nopeasti) hiilihydraatit tai sokerit: mono- ja disakkaridit
• Monimutkaiset (hitaat) hiilihydraatit: oligo- ja polysakkaridit
• Digitaaliset tai kuitumaiset hiilihydraatit määritellään ravintokuituiksi.

Saharassa

On olemassa sokerityyppejä:

• monosakkaridit - monosakkaridit sisältävät yhden sokeriryhmän, kuten glukoosi, fruktoosi tai galaktoosi.
• Disakkaridit - disakkaridit muodostuvat kahden monosakkaridin jäännöksistä, ja niitä edustavat erityisesti sakkaroosi (tavallinen pöytä- sokeri) ja laktoosi.

Monimutkaiset hiilihydraatit

Polysakkaridit ovat hiilihydraatteja, jotka sisältävät kolme tai useampia yksinkertaisia ​​hiilihydraattimolekyylejä. Tämän tyyppinen hiilihydraatti sisältää erityisesti dekstriinejä, tärkkelyksiä, glykogeenejä ja selluloosaa. Polysakkaridien lähteet ovat viljat, palkokasvit, perunat ja muut kasvikset.

Hiilihydraatit, monosakkaridit, polysakkaridit, maltoosi, glukoosi, fruktoosi

hiilihydraatit

Hiilihydraatit ovat laaja ryhmä orgaanisia yhdisteitä, joilla on suuri rooli kehon toiminnassa. Hiilihydraatit jakautuvat pääasiassa kasvimaailmaan. Ihmiskeho tarvitsee 400-500 g hiilihydraatteja päivässä (mukaan lukien vähintään 80 g sokeria). Ne ovat tärkeä energialähde.

Nämä aineet koostuvat hiilestä, vedystä ja hapesta. Lisäksi kahden viimeisen elementin suhde on sama kuin vedessä, eli kahdella vetyatomilla on yksi happiatomi. Niinpä hiilihydraatit on rakennettu hiilestä ja vedestä, siis niiden nimi. Hiilihydraatit jaetaan monosakkarideihin (esim. Glukoosi) ja polysakkarideihin.

Polysakkaridit puolestaan ​​jaetaan pienimolekyylipainoisiin tai oligosakkarideihin (niiden edustaja on juurikassokeri) ja suurimolekyylipainoon, esimerkiksi romahtamiseen - pieniin ja selluloosa-aineisiin. Polysakkaridimolekyylit on rakennettu monosakkaridimolekyylien jäännöksistä ja jaetaan yksinkertaisempiin hiilihydraatteihin hydrolyysin aikana.

monosakkaridit

Monosakkarideista, glukoosista, fruktoosista, galaktoosista jne. On suurin arvo ihmiskeholle, ja ne kaikki ovat kiteisiä aineita, jotka liukenevat veteen. Glukoosi vapaassa tilassa on yleistä monien kasvien hedelmissä. Sitoutuneessa tilassa sitä esiintyy kasveissa polysakkaridien (sakkaroosi, maltoosi, tärkkelys, dekstriini, selluloosa jne.) Muodossa. Teollisuudessa glukoosia tuotetaan tärkkelyksestä.

Vedetön glukoosi sulaa lämpötilassa 146 ° C, se liukenee hyvin veteen, ja glukoosi on noin 2 kertaa vähemmän makea kuin sakkaroosi. Voimakkaiden hapettimien vaikutuksesta glukoosiin muodostuu sokerihappo. Kun se otetaan talteen, se menee heksahydol-sorbitoliin.

Seos, jossa on yhtä suuri määrä fruktoosia ja glukoosia, on pääasiallinen osa (80%) hunajasta. Fruktoosi on paljon makeampi kuin sakkaroosi, se on osa ruokosokeria ja inuliinia (polysakkaridia). Makeisteollisuudessa fruktoosia käytetään vähän puhtaassa muodossaan, mutta se on osa lähes kaikkia makeisia, koska se on osa inverttisiirappia.

Galaktoosi on osa maitosokeria (laktoosia), josta se saadaan hydrolyysillä. Puhtaassa muodossaan galaktoosi on makea makuinen kiteinen aine, joka sulaa 165 ° C: n lämpötilassa ja liukenee hyvin veteen. Mukana leivonnaisena osana maitosokeria. Monosakkaridien ominaispiirre on niiden kyky fermentoida hiivan vaikutuksesta etyylialkoholiin (ja hiilidioksidiin CO2).

polysakkaridit

Tämä on ryhmä hiilihydraatteja, joiden molekyylit, lisäämällä vettä, jaetaan monosakkarideiksi. Alhaisen molekyylipainon omaavat polysakkaridit, jotka kiteytyvät enimmäkseen hyvin, ovat liukoisia veteen, ovat makeat. Yksinkertaisin näistä on disakkaridit.

Disakkarideja ovat juurikassokeri (sakkaroosi), mallasokeri (maltoosi), maitosokeri (laktoosi) jne. Sakkaroosi on levinnyt laajalti kasvimaailmassa. Sokerijuurikkaan ja sokeriruo'on mehussa sen pitoisuus on 25%. Näistä kasveista sakkaroosi saadaan sokerin muodossa.

Maltoosia ei löydy vapaasta muodosta, se löytyy maltaasta, joka on peräisin itämistä ja jauhetuista viljoista. Hydrolyysin aikana maltoosi hajoaa kahteen glukoosimolekyyliin. Teollisuudessa maltoosia tuotetaan tärkkelyksen sokerilla entsyymien ja hapon avulla. Maltoosin sulamispiste on 108 ° C. Maltoosi on osa monta makeistuotetta osana melassia.

Laktoosi (maitosokeri) löytyy maidosta (4-5%). Maitohappobakteerit fermentoivat tätä sokeria maitohapoksi. Maitoaineksena laktoosi sisältyy kaikkiin maitoa sisältäviin makeistuotteisiin. Kun laktoosiliuoksia kuumennetaan, se hajoaa ja lisää liuoksen väriä.

Pienimolekyylipainoisilla polysakkarideilla on vaihteleva makeusaste. Makeuden aste määritetään aistinvaraisesti. Jos otamme sakkaroosin makeusasteeksi 100 yksikköä, muiden sokerien makeus voidaan ilmaista seuraavilla arvoilla: fruktoosi - 173, glukoosi - 74, maltoosi ja galaktoosi - 32, laktoosi - 16.

Siten niiden makein sokeri on fruktoosi ja vähiten laktoosi. Suuren molekyylipainon omaavat polysakkaridit jakautuvat laajasti kasvien organismeihin. Jotkut niistä, kuten tärkkelys, inuliini, glykogeeni, ovat vararavinteita, toiset, esimerkiksi selluloosa, muodostavat kasvien luuston.

Polysakkaridit sisältävät myös pektiiniaineita. Kaikkien polysakkaridien yhteinen piirre on, että ne ovat suurimolekyylisiä yhdisteitä. Tärkkelys kerääntyy varastointiaineena siemenissä, mukuloissa, sipulissa ja joskus kasvien varsissa ja lehdissä. Se koostuu amylopektiinistä ja amyloosista. Amylopektiini antaa pastan, amyloosi muodostaa kolloidisen liuoksen.

Lisäämällä vettä tärkkelys hajotetaan vähitellen yksinkertaisemmiksi hiilihydraateiksi. Aluksi se muuttuu liukoiseksi tärkkelykseksi (se liukenee kuumaan veteen ilman pastan muodostumista), sitten se hajoaa dekstriineiksi - kiintoaineiksi, liukoiseksi.

Makeisteollisuudessa tärkkelys ei ole vain osa makeisia, vaan sitä käytetään myös laajalti apuvälineenä muottien valmistuksessa karkkikoteloita valettaessa. Glykogeeniä esiintyy eläinten ja ihmisten maksassa ja erilaisissa kudoksissa vara-aineena, joten sitä kutsutaan joskus eläinten tärkkelykseksi.

Inuliinia löytyy useiden kasvien mukuloista. Se liuotetaan helposti veteen, jolloin muodostuu kolloidisia liuoksia. Kun inuliinihappo tai entsymaattinen hydrolyysi muunnetaan täysin fruktoosiksi. Selluloosa tai selluloosa on kasvisolujen kalvojen pääkomponentti.

Suurten määrien pektiiniaineet sisältyvät joidenkin kasvien hedelmiin (karviaiset, mansikat, omenat). Pektiiniaineet ovat polygalakturonihapon kalsium- ja magnesiumsuoloja; ne on jaettu protopektiiniin ja pektiiniin.

Propektiini kerrostuu pääasiassa soluseiniin ja hedelmien ja vihannesten kypsymisprosessissa muuttuu liukoiseksi pektiiniksi, joka selittää kudosten pehmenemisen. Pektiiniaineiden läsnäolosta johtuen kiehuviin kuumennettuihin ja sitten jäähdytettyihin sokerintuotteiden siirapit pystyvät muodostamaan gelatiinisia massoja. Tätä pektiiniaineiden omaisuutta käytetään marmeladin, hyytelön, vaahtokarkkeja valmistettaessa.

Hiilihydraatit: elintarvikkeiden tyypit, edut ja sisältö

Nykyaikaisen elämän vauhti, jossa valitettavasti ei ole riittävästi aikaa joko kunnolliseen lepoon eikä järkevään ravitsemukseen, tuntuu elimistön häiriöistä. Mutta tulee aika, jolloin "aseiden kilpailussa" kiinnitämme yhä huomiota jatkuvaan väsymykseen, apatiaan, huonoon tunnelmaan. Ja tämä on vain jäävuoren kärki.

Syynä tällaisiin "hämmästyttäviin muutoksiin" on usein väärä ruokavalio, nimittäin hiilihydraattipuute. Tietoja siitä, miten tämä alijäämä täytetään, ja mitä tarkalleen ottaen hiilihydraatteja ja puhutaan vielä.

Mitä sinun tarvitsee tietää hiilihydraateista

Hiilihydraatit ovat kehon tärkeimpiä energiantoimittajia: ne tarjoavat keholle 50 - 60 prosenttia energiasta. Aivomme tarvitsevat erityisesti hiilihydraatteja. On myös tärkeää, että hiilihydraatit ovat eräs osa entsyymien ja nukleiinihappojen muodostamiseen liittyvien aminohappojen molekyyleistä.

Hiilihydraatit jaetaan kahteen ryhmään:

• monimutkaiset (tai monimutkaiset) - luonnollisissa tuotteissa olevat polysakkaridit;
• yksinkertainen (niitä kutsutaan myös helposti sulaviksi) - monosakkarideja ja disakkarideja sekä eristettyjä hiilihydraatteja maidossa, joitakin hedelmiä ja tuotteita, joille on tehty kemiallinen käsittely (lisäksi tämän ryhmän hiilihydraatit sisältyvät sekä puhdistettuun sokeriin että makeisiin).

On sanottava, että ihmiskeho kokonaisuutena ja erityisesti aivot ovat suurimmaksi osaksi hyödyllisiä monimutkaisia ​​hiilihydraatteja, jotka ovat peräisin proteiinivalmisteista. Tällaisilla hiilihydraateilla on pitkiä molekyyliketjuja, joten niiden assimilaatiota varten kestää kauan. Tämän seurauksena hiilihydraatit eivät pääse veriin suurina määrinä, mikä eliminoi insuliinin voimakkaan vapautumisen, mikä johtaa veren sokeripitoisuuden vähenemiseen.

Hiilihydraatteja on kolme:

• monosakkaridit;
• disakkarideja;
• polysakkaridit.

Tärkeimmät monosakkaridit ovat glukoosi ja fruktoosi, joka koostuu yhdestä molekyylistä, niin että nämä hiilihydraatit jakautuvat nopeasti, välittömästi veren sisään. Aivosolut syötetään glukoosista johtuvalla energialla: esimerkiksi aivoissa tarvittava päivittäinen glukoosinopeus on 150 g, joka on neljäsosa tietyn hiilihydraatin kokonaistilavuudesta päivässä ruoasta.

Yksinkertainen hiilihydraattien erityispiirre on se, että niitä ei helposti muunneta rasvoiksi, nopeasti käsiteltäviksi, kun taas monimutkaisia ​​hiilihydraatteja (jos niitä kulutetaan liikaa) voidaan säilyttää kehossa rasvana. Monosakkaridit ovat suuria määriä monissa hedelmissä ja vihanneksissa sekä hunajana.

Näitä hiilihydraatteja, jotka sisältävät sakkaroosia, laktoosia ja maltoosia, ei voida kutsua kompleksiksi, koska niiden koostumus sisältää kahden monosakkaridin jäämiä. Disakkaridien pilkkominen kestää kauemmin kuin monosakkaridit.

On tärkeää lisätä tuoreiden vihannesten ja hedelmien, palkokasvien, pähkinöiden, juuston kulutusta. Disakkarideja on läsnä maitotuotteissa, pastoissa ja puhdistettua sokeria sisältävissä tuotteissa. Polysakkaridimolekyyleihin kuuluu kymmeniä, satoja ja joskus tuhansia monosakkarideja.

Polysakkaridit (nimittäin tärkkelys, kuitu, selluloosa, pektiini, inuliini, kitiini ja glykogeeni) ovat ihmiselle tärkeimpiä kahdesta syystä:

• ne pilkotaan ja imeytyvät pitkään (toisin kuin yksinkertaiset hiilihydraatit);
• sisältää monia ravintoaineita, kuten vitamiineja, kivennäisaineita ja proteiineja.

Monia polysakkarideja esiintyy kasvien kuiduissa, minkä seurauksena yksittäinen ruoan saanti, jonka perusta on raakoja tai keitettyjä vihanneksia, voi lähes täysin täyttää kehon päivittäisen nopeuden energialähteinä olevissa aineissa.

Polysakkaridien ansiosta ylläpidetään ensinnäkin tarvittavaa sokeritasoa, toiseksi aivot saavat tarvittavan ravinnon, joka ilmenee lisääntyneen huomion keskittymisenä, parempana muistina ja lisääntyneenä henkisenä aktiivisuutena. Polysakkarideja löytyy vihanneksista, hedelmistä, jyvistä, lihasta ja eläinten maksasta.

Hiilihydraattien edut:

1. Ruoansulatuskanavan motiliteetin stimulointi.
2. Myrkyllisten aineiden ja kolesterolin imeytyminen ja erittyminen.
3. Optimaalisten olosuhteiden tarjoaminen normaalin suoliston mikroflooran toimintaan.
4. Immuniteetin vahvistaminen.
5. Metabolian normalisointi.
6. Maksan toiminnan varmistaminen.
7. Tarjotaan jatkuvaa sokeripitoisuutta veressä.
8. Kasvojen kehittymisen ehkäisy mahassa ja suolistossa.
9. Vitamiinien ja kivennäisaineiden täydentäminen.
10. Energian tarjoaminen sekä aivojen että keskushermostoon.
11. Edistetään endorfiinien tuotantoa, joita kutsutaan "ilon hormoneiksi".
12. Premenstruaalisen oireyhtymän helpotus.

Hiilihydraatin päivittäinen vaatimus

Hiilihydraattien tarve riippuu suoraan henkisen ja fyysisen rasituksen intensiteetistä, keskimäärin 300-500 g päivässä, josta vähintään 20 prosenttia pitäisi olla helposti sulavia hiilihydraatteja. Ikääntyneiden ihmisten tulisi päivittäiseen ruokavalioonsa sisällyttää enintään 300 grammaa hiilihydraatteja, kun taas helposti sulavan määrän pitäisi vaihdella välillä 15 ja 20 prosenttia.

Kun lihavuus ja muut sairaudet ovat välttämättömiä, on välttämätöntä rajoittaa hiilihydraattien määrää, ja tämä olisi tehtävä vähitellen, mikä mahdollistaa kehon sopeutumisen muuttuneeseen aineenvaihduntaan ilman ongelmia. On suositeltavaa aloittaa rajoitus 200: sta 250 grammaan päivässä viikon aikana, minkä jälkeen ruoan mukana toimitettujen hiilihydraattien määrä on 100 g päivässä.

Hiilihydraattien saannin voimakas lasku pitkään aikaan (samoin kuin niiden ravitsemuksen puute) johtaa seuraavien häiriöiden kehittymiseen:

• alentaa verensokeria;
• henkisen ja fyysisen aktiivisuuden merkittävä väheneminen;
• heikkous;
• laihtuminen;
• aineenvaihduntaprosessien häiriöt;
• jatkuva uneliaisuus;
• huimaus;
• päänsärkyä;
• ummetus;
• paksusuolen syövän kehittyminen;
• käden vapina;
• Näläntunteen.

Nämä ilmiöt häviävät sokerin tai muiden makeiden elintarvikkeiden nauttimisen jälkeen, mutta tällaisten tuotteiden saanti on annosteltava, mikä estää kehoa saamasta ylimääräistä kiloa. Ylimääräinen hiilihydraatti (erityisesti helposti sulava) ruokavaliossa, joka edistää sokerin lisääntymistä, on myös haitallista keholle, minkä seurauksena joitakin hiilihydraatteja ei käytetä, jotka muodostavat rasvaa, joka aiheuttaa ateroskleroosin, sydän- ja verisuonitautien, ilmavaivojen, diabeteksen, lihavuuden ja karieksen kehittymisen.

Mitkä elintarvikkeet sisältävät hiilihydraatteja?

Alla olevien hiilihydraattien luettelosta jokainen voi tehdä varsin monipuolisen ruokavalion (koska tämä ei ole täydellinen luettelo hiilihydraatteja sisältävistä tuotteista). Hiilihydraatteja löytyy seuraavista tuotteista:

• vilja;
• omenat;
• palkokasvit;
• banaanit;
• eri lajikkeiden kaali;
• vilja;
• pubit;
• porkkanat;
• selleri;
• maissi;
• kurkut;
• kuivatut hedelmät;
• munakoiso;
• täysjyväleipä;
• salaatinlehdet;
• vähärasvainen jogurtti;
• maissi;
• durumvehnän pasta;
• sipulit;
• appelsiinit;
• perunat,
• pesuallas;
• pinaatti;
• mansikat;
• tomaatit.

Vain tasapainoinen ruokavalio antaa keholle energiaa ja terveyttä. Mutta tätä varten sinun on järjestettävä ruokavalio oikein. Ja ensimmäinen askel terveelliseen ruokavalioon on aamiainen, joka koostuu monimutkaisista hiilihydraateista. Näin ollen osa täysjyväistä viljaa (ilman sidoksia, lihaa ja kalaa) antaa keholle energiaa vähintään kolme tuntia.

Kun käytät yksinkertaisia ​​hiilihydraatteja (puhumme makeasta leivonnasta, erilaisista jalostetuista tuotteista, makeasta kahvista ja teestä), kokemus tuntuu hetkelliseltä, mutta veren sokeripitoisuus elimistössä nousee jyrkästi, minkä jälkeen voimakas lasku seuraa, minkä jälkeen nälän tunne.

Miksi näin tapahtuu? Tosiasia on, että haima on hyvin ylikuormitettu, koska sen täytyy erittää suuria määriä insuliinia jalostettujen sokerien käsittelyyn. Tällaisen ylikuormituksen tulos on sokeritason lasku (joskus alle normin) ja nälän ulkonäkö.

Näiden rikkomusten välttämiseksi harkitsemme kutakin hiilihydraattia erikseen, määrittäen sen hyödyn ja roolin kehon energian tuottamisessa.

Disakkaridit ja polysakkaridit

Aivan kuten monosakkaridit, disakkarideja käytetään laajalti luonnossa - tunnettu sakkaroosi (sokeriruoko tai sokerijuurikas), laktoosi (maitosokeri) ja maltoosi (mallasokeri). Termi "disakkaridi" itse kertoo meille kahdesta monosakkariditähteestä, jotka on kytketty toisiinsa näiden orgaanisten yhdisteiden molekyyleihin, jotka voidaan saada disakkaridimolekyylin hydrolyysillä (veden hajoamisella).

Disakkaridit ovat hiilihydraatteja, joiden molekyylit koostuvat kahdesta monosakkariditähteestä, jotka on liitetty toisiinsa kahden hydroksyyliryhmän vuorovaikutuksessa. Disakkaridimolekyylin muodostamisprosessissa yksi vesimolekyyli irrotetaan:

tai sakkaroosille:

Siksi C12H22O11-disakkaridien molekyylikaava. Sakkaroosin muodostuminen tapahtuu kasvisoluissa entsyymien vaikutuksen alaisena. Mutta kemistit ovat löytäneet tavan toteuttaa monia reaktioita, jotka ovat osa luonnossa esiintyviä prosesseja. Vuonna 1953 ranskalainen kemisti R.

Ensimmäistä kertaa Lemieux syntetisoi sakkaroosia, jota hänen aikalaiset kutsuvat Everestin orgaanisen kemian valloitukseksi. Teollisuudessa sakkaroosi saadaan sokeriruo'on mehusta (pitoisuus 14-16%), sokerijuurikkaasta (16-21%) sekä joistakin muista kasveista, kuten Kanadan vaahterasta tai maaperästä.

Kaikki tietävät, että sakkaroosi on kiteinen aine, jolla on makea maku ja joka liukenee hyvin veteen. Sokeriruo'on mehu sisältää hiilihydraatti-sakkaroosia, jota yleensä kutsutaan sokeriksi. Saksan kemisti ja metallurgisti A. Marggrafin nimi liittyy läheisesti sokerijuurikkaan sokerin tuotantoon.

Nyt tutustutaan hiilihydraatteihin, joilla on monimutkaisempi rakenne - polysakkaridit. Polysakkaridit ovat suurimolekyylisiä hiilihydraatteja, joiden molekyylit koostuvat monista monosakkarideista. Yksinkertaistetussa muodossa yleinen järjestelmä voidaan esittää seuraavasti:

Nyt verrataan tärkkelyksen ja selluloosan - tärkeimpien polysakkaridien edustajien - rakennetta ja ominaisuuksia. Näiden polysakkaridien polymeeriketjujen rakenneyksikkö, jonka kaava (C6H10O5) n on glukoositähteitä. Rakenneyksikön (С6H10O5) koostumuksen kirjaamiseksi sinun täytyy ottaa pois vesimolekyyli glukoosin kaavasta.

Selluloosa ja tärkkelys ovat kasviperäisiä. Ne muodostuvat glukoosimolekyyleistä polykondensaation seurauksena. Polykondensaatioreaktion yhtälö samoin kuin polysakkaridien hydrolyysin käänteinen prosessi voidaan tavallisesti kirjoittaa seuraavasti:

Tärkkelysmolekyyleillä voi olla sekä lineaarinen että haaroittunut rakenne, selluloosamolekyylit - vain lineaariset. Kun vuorovaikutuksessa jodin kanssa, tärkkelys, toisin kuin selluloosa, antaa sinisen värin. Näiden polysakkaridien erilaiset toiminnot ovat kasvisolussa. Tärkkelys toimii varalla olevana ravintoaineena, selluloosa suorittaa rakenteellista, rakennusfunktiota. Kasvien solujen seinät on rakennettu selluloosasta.

Hiilihydraatit: monosakkaridit, disakkaridit, polysakkaridit - kemialliset yhdisteet

Hiilihydraattien luokitus

Hiilihydraatit ovat orgaanisia aineita, joiden molekyylit koostuvat hiilen, vedyn ja hapen atomeista, ja vety ja happi ovat pääsääntöisesti samassa suhteessa kuin vesimolekyylissä (2: 1). Hiilihydraattien yleinen kaava on Cn (H2O) m, ts. Ne koostuvat hiilestä ja vedestä, täten luokan nimi, jolla on historiallisia juuria.

Se ilmeni ensimmäisten tunnettujen hiilihydraattien analyysin perusteella. Myöhemmin havaittiin, että molekyyleissä, joissa osoitettu suhde (2: 1), ei havaita hiilihydraatteja, esimerkiksi deoksiribroosi-C5H10O4. Tunnetaan myös orgaanisia yhdisteitä, joiden koostumus vastaa annettua yleistä kaavaa, mutta jotka eivät kuulu hiilihydraattien luokkaan.

Monosakkaridit ovat hiilihydraatteja, jotka eivät hydrolysoitu (ne eivät hajoa vedellä). Hiiliatomien lukumäärästä riippuen monosakkaridit puolestaan ​​jaetaan trioseihin (joiden molekyylit sisältävät kolme hiiliatomia), tetroseja (neljä hiiliatomia), pentoosia (viisi), heksoosia (kuusi) jne.

Luonnossa monosakkarideja edustavat pääasiassa pentoosit ja heksoosit. Pentooseihin kuuluvat esimerkiksi riboosi-C5H10O5 ja deoksiriboosi (riboosi, josta happiatomi oli "otettu pois”) - C5H10O4. Ne ovat osa RNA: ta ja DNA: ta ja määrittävät nukleiinihappojen nimien ensimmäisen osan.

Heksooseihin, joilla on yleinen molekyylikaava C6H12O6, kuuluvat esimerkiksi glukoosi, fruktoosi, galaktoosi. Disakkaridit ovat hiilihydraatteja, jotka hydrolysoituvat muodostamaan kaksi monosakkaridimolekyyliä, kuten heksooseja. Suurin osa disakkarideista on yleinen kaava, joka on helppo saada: sinun on "lisättävä" kahta heksooseja ja "vähennettävä" tuloksena olevasta kaavasta vesimolekyyli - C 12 H 22 O 11.

Disakkarideja ovat:

1. Sakkaroosi (tavallinen ruokasokeri), joka hydrolyysin jälkeen muodostaa yhden glukoosimolekyylin ja fruktoosimolekyylin. Sitä löytyy suurina määrinä sokerijuurikkaassa, sokeriruo'ossa (täten sokerijuurikkaan tai sokeriruo'on sokerissa), vaahtera (kanadalainen pioneerit kaivettu vaahterasokeri), sokerin kämmen, maissi jne.
2. Maltoosi (mallasokeri), joka hydrolysoituu muodostamaan kaksi glukoosimolekyyliä. Maltoosia voidaan saada tärkkelyksen hydrolysoimalla maltaan sisältyvien entsyymien vaikutuksesta - itäneet, kuivatut ja jauhetut ohran jyvät.
3. Laktoosi (maitosokeri), joka hydrolysoituu muodostamaan glukoosia ja galaktoosimolekyylejä. Se sisältyy nisäkkäiden maitoon (jopa 4-6%), sillä on alhainen makeus ja sitä käytetään täyteaineena pillereissä ja farmaseuttisissa tableteissa.

Eri mono- ja disakkaridien makea maku on erilainen. Niinpä makein monosakkaridi - fruktoosi - on 1,5 kertaa makeampi kuin glukoosi, joka otetaan standardiksi. Sakkaroosi (disakkaridi) puolestaan ​​on 2 kertaa makeampi kuin glukoosi ja 4-5 kertaa laktoosi, joka on lähes mauton.

Polysakkaridit - tärkkelys, glykogeeni, dekstriinit, selluloosa jne. - ovat hiilihydraatteja, jotka hydrolysoituvat muodostamaan erilaisia ​​monosakkaridimolekyylejä, useimmiten glukoosia. Polysakkaridien kaavan johtamiseksi on välttämätöntä ”poistaa” vesimolekyyli glukoosimolekyylistä ja kirjoittaa ilmaisu indeksillä n: (C6H10O5) n, koska se johtuu vesimolekyylien hajoamisesta luonnossa di- ja polysakkarideissa.

Hiilihydraattien rooli luonnossa ja niiden merkitys ihmisen elämässä on erittäin suuri. Ne muodostavat kasvisoluissa fotosynteesin tuloksena eläinten solujen energianlähteenä. Ensinnäkin se viittaa glukoosiin. Monet hiilihydraatit (tärkkelys, glykogeeni, sakkaroosi) suorittavat säilytystoimintoa, ravinteiden varauksen roolia.

Hapot RNA ja DNA, jotka sisältävät joitakin hiilihydraatteja (pentoosi-riboosi ja deoksiriboosi), suorittavat geneettisen informaation välittämisen tehtävät. Selluloosa - kasvisolujen rakennusmateriaali - toimii näiden solujen kalvojen kehyksenä. Toisella polysakkaridilla, kitiinillä, on samanlainen rooli joidenkin eläinten soluissa: se muodostaa niveljalkaisten (äyriäisten), hyönteisten ja hämähäkkien ulkorungon.

Hiilihydraatit ovat viime kädessä ravitsemuksemme lähde: kulutamme viljaa, joka sisältää tärkkelystä, tai syötämme sitä eläimille, jonka tärkkelys muunnetaan proteiineiksi ja rasvoiksi. Hygieenisimmät vaatteet on valmistettu selluloosasta tai siihen perustuvista tuotteista: puuvilla ja pellava, viskoosikuitu, asetaattisilkki. Puiset talot ja huonekalut on rakennettu samasta massasta, joka muodostaa puuta.

Valokuva- ja elokuva- tuotannon perusta - kaikki sama massa. Kirjat, sanomalehdet, kirjeet ja setelit ovat kaikki sellu- ja paperiteollisuuden tuotteita. Joten hiilihydraatit antavat meille kaiken elämän kannalta välttämättömän: ruoka, vaatteet, suoja.

On korostettava, että ainoa energiamuoto maan päällä (tietysti ydinenergian lisäksi) on aurinkoenergia, ja ainoa tapa kerätä se kaikkien elävien organismien elintärkeän toiminnan varmistamiseksi on elävien kasvien soluissa tapahtuva fotosynteesimenetelmä, joka johtaa hiilihydraattien synteesiin vedestä ja hiilidioksidista. Tämän muutoksen aikana muodostuu happea, jonka ilman elämä planeetallamme olisi mahdotonta.