ROLI BIOLOGJIK I KARBOHIDRATEVE.

TRETJE DHE THYRTIM.

SINTEZA DHE SHKRIMI I GLIKOGJENIT.

Detyrë individuale

student i biologjisë

grupet 4120-2 (b)

Menadiev Ramazan Ismetovich

Zaporizhia 2012

PËRMBAJTJA
1. Informacion i shkurtër rreth karbohidrateve
2. Klasifikimi i karbohidrateve
3. Veçoritë strukturore dhe funksionale të organizimit të mono- dhe disaharideve: struktura; të qenit në natyrë; marrja; karakteristikat e përfaqësuesve individualë
4. Roli biologjik i biopolimereve - polisaharideve
5. Vetitë kimike të karbohidrateve
6. Tretja dhe përthithja

7. Sinteza dhe zbërthimi i glikogjenit
8. Përfundime

9. Lista e referencave.

HYRJE

Përbërjet organike përbëjnë mesatarisht 20-30% të masës qelizore të një organizmi të gjallë. Këto përfshijnë polimere biologjike: proteina, acide nukleike, karbohidrate, si dhe yndyrna dhe një numër molekulash të vogla - hormone, pigmente, ATP, etj. Llojet e ndryshme të qelizave përmbajnë sasi të ndryshme të përbërjeve organike. Karbohidratet komplekse-polisakaridet mbizotërojnë në qelizat bimore, ndërsa në qelizat shtazore ka më shumë proteina dhe yndyra. Sidoqoftë, secili nga grupet e substancave organike në çdo lloj qelize kryen funksione të ngjashme: siguron energji dhe është një material ndërtimi.

INFORMACION I SHKURTËR RRETH KARBOHIDRATEVE

Karbohidratet janë komponime organike që përbëhen nga një ose shumë molekula të sheqernave të thjeshta. Masa molare e karbohidrateve varion nga 100 në 1.000.000 Da (masa Dalton, afërsisht e barabartë me masën e një atomi hidrogjeni). Formula e tyre e përgjithshme zakonisht shkruhet në formën Cn (H2O) n (ku n është të paktën tre). Për herë të parë në 1844, ky term u prezantua nga shkencëtari vendas K. Schmid (1822-1894). Emri "karbohidrate" lindi nga analiza e përfaqësuesve të parë të njohur të këtij grupi të komponimeve. Doli se këto substanca përbëhen nga karboni, hidrogjeni dhe oksigjeni, dhe raporti i numrit të atomeve të hidrogjenit dhe oksigjenit në to është i njëjtë si në ujë: për dy atome hidrogjeni - një atom oksigjen. Kështu, ato konsideroheshin si një përbërje e karbonit dhe ujit. Më pas, u bënë të njohura shumë karbohidrate që nuk e plotësonin këtë kusht, por emri "karbohidrate" mbetet ende përgjithësisht i pranuar. Në një qelizë shtazore, karbohidratet gjenden në sasi jo më shumë se 2-5%. Qelizat bimore janë më të pasurat me karbohidrate, ku përmbajtja e tyre në disa raste arrin 90% të peshës së thatë (për shembull, në zhardhokët e patates, farat).

KLASIFIKIMI I KARBOHIDRATEVE

Ekzistojnë tre grupe të karbohidrateve: monosakaridet, ose sheqernat e thjeshta (glukoza, fruktoza); oligosakaride - komponime që përbëhen nga 2-10 molekula të sheqernave të thjeshta të lidhura në seri (saharozë, maltozë); polisaharide, duke përfshirë më shumë se 10 molekula sheqeri (niseshte, celulozë).

3. TIPARET STRUKTURORE DHE FUNKSIONALE TË ORGANIZIMIT TË MONO- DHE DISAKARIDET: STRUKTURA; TË JESH NË NATYRË; FAKTIMI. KARAKTERISTIKAT E PËRFAQËSUESVE INDIVIDUAL

Monosakaridet janë derivate të ketonit ose aldehidit të alkooleve polihidrike. Atomet e karbonit, hidrogjenit dhe oksigjenit që i përbëjnë ato janë në një raport 1:2:1. Formula e përgjithshme për sheqernat e thjeshta është (CH2O) n. Në varësi të gjatësisë së skeletit të karbonit (numrit të atomeve të karbonit) ato ndahen në: trioza-C3, tetroza-C4, pentoza-C5, heksoza-C6 etj.. Përveç kësaj, sheqernat ndahen në: - aldoza. të cilat përmbajnë një grup aldehidi, - C=O. Këto përfshijnë | N glukozë:

H H H H H
CH2OH - C - C - C - C - C
| | | | \\
OH OH OH OH OH

Ketozat që përmbajnë një grup keton janë C-. Për shembull, || i referohet fruktozës. Në tretësirat, të gjithë sheqernat, duke filluar nga pentozat, kanë një formë ciklike; në formë lineare janë të pranishme vetëm triozat dhe tetrozat. Kur formohet forma ciklike, atomi i oksigjenit i grupit aldehid lidhet me një lidhje kovalente me atomin e parafundit të karbonit të zinxhirit, duke rezultuar në formimin e hemiacetaleve (në rastin e aldozave) dhe hemiketaleve (në rastin e ketozave. ).

KARAKTERISTIKAT E MONOSAKARIDËVE, PËRFAQËSUESVE TË ZGJEDHUR

Nga tetrozat, eritroza është më e rëndësishmja në proceset metabolike. Ky sheqer është një nga produktet e ndërmjetme të fotosintezës. Pentozat gjenden në kushte natyrore kryesisht si përbërës të molekulave të substancave më komplekse, për shembull, polisaharide komplekse të quajtura pentosans, si dhe mishrat e bimëve. Pentozat gjenden në sasi të konsiderueshme (10-15%) në dru dhe kashtë. Arabinoza gjendet kryesisht në natyrë. Gjendet në ngjitësin e qershisë, panxharin dhe çamçakëzin arabe, prej nga merret. Riboza dhe deoksiriboza janë të përfaqësuara gjerësisht në botën e kafshëve dhe bimëve, këto janë sheqerna që janë pjesë e monomereve të acideve nukleike të ARN-së dhe ADN-së. Riboza përgatitet nga epimerizimi i arabinozës. Ksiloza formohet nga hidroliza e polisakaridit ksilozan që përmbahet në kashtë, krunde, dru dhe lëvozhgë luledielli. Produktet e llojeve të ndryshme të fermentimit të ksilozës janë acide laktike, acetike, limoni, succinic dhe të tjera. Ksiloza absorbohet dobët nga trupi i njeriut. Hidrolizat që përmbajnë ksilozë përdoren për të rritur disa lloje të majave, ato përdoren si burim proteinash për të ushqyer kafshët e fermës. Kur ksiloza reduktohet, përftohet alkooli ksilitol, ai përdoret si zëvendësues i sheqerit për diabetikët. Xylitol përdoret gjerësisht si stabilizues dhe plastifikues i lagështisë (në industrinë e letrës, parfumeri dhe prodhimin e celofanit). Është një nga komponentët kryesorë në prodhimin e një numri surfaktantësh, verniku dhe ngjitësish. Heksozat më të zakonshme janë glukoza, fruktoza dhe galaktoza, formula e tyre e përgjithshme është C6H12O6. Glukoza (sheqeri i rrushit, dekstroza) gjendet në lëngun e rrushit dhe frutave të tjera të ëmbla dhe në sasi të vogla te kafshët dhe njerëzit. Glukoza është pjesë e disaharideve më të rëndësishme - sheqernat e kallamit dhe rrushit. Polisakaridet me peshë të lartë molekulare, d.m.th., niseshte, glikogjen (niseshte shtazore) dhe fibra, janë ndërtuar tërësisht nga mbetjet e molekulave të glukozës të lidhura me njëra-tjetrën në mënyra të ndryshme. Glukoza është burimi kryesor i energjisë për qelizat. Gjaku i njeriut përmban 0,1-0,12% glukozë, ulja e nivelit shkakton ndërprerje të funksionimit të qelizave nervore dhe muskulore, ndonjëherë e shoqëruar me konvulsione ose të fikët. Niveli i glukozës në gjak rregullohet nga një mekanizëm kompleks i sistemit nervor dhe gjëndrave endokrine. Një nga sëmundjet e rënda endokrine më të zakonshme - diabeti mellitus - shoqërohet me hipofunksionim të zonave ishullore të pankreasit. Shoqërohet me një ulje të ndjeshme të përshkueshmërisë së membranës qelizore të muskujve dhe yndyrës ndaj glukozës, gjë që çon në një rritje të niveleve të glukozës në gjak dhe urinë. Glukoza për qëllime mjekësore fitohet nga pastrimi - rikristalizimi - i glukozës teknike nga tretësirat ujore ose ujore-alkoolike. Glukoza përdoret në prodhimin e tekstilit dhe në disa industri të tjera si agjent reduktues. Në mjekësi, glukoza e pastër përdoret në formën e tretësirave për injektim në gjak për një sërë sëmundjesh dhe në formën e tabletave. Vitamina C përftohet prej saj, së bashku me glukozën, është pjesë e disa glikozideve dhe polisaharideve. Mbetjet e molekulave të galaktozës janë pjesë e biopolimerëve më komplekse - gangliozideve, ose glikosfingolipideve. Ato gjenden në ganglionet nervore të njerëzve dhe kafshëve dhe gjenden gjithashtu në indet e trurit, në shpretkë në qelizat e kuqe të gjakut. Galaktoza përftohet kryesisht nga hidroliza e sheqerit të qumështit. Fruktoza (sheqer frutash) gjendet në gjendje të lirë në fruta dhe mjaltë. Është një përbërës i shumë sheqernave komplekse, siç është sheqeri i kallamit, nga i cili mund të merret me hidrolizë. Inulina, një polisaharid me molekulare të lartë të ndërtuar komplekse, gjendet në disa bimë. Fruktoza merret gjithashtu nga inulina. Fruktoza është një sheqer ushqimor i vlefshëm; është 1.5 herë më e ëmbël se saharoza dhe 3 herë më e ëmbël se glukoza. Përthithet mirë nga trupi. Kur fruktoza reduktohet, formohen sorbitoli dhe manitoli. Sorbitoli përdoret si zëvendësues i sheqerit në dietën e diabetikëve; Përveç kësaj, përdoret për të prodhuar acid askorbik (vitaminë C). Kur oksidohet, fruktoza prodhon acid tartarik dhe oksalik.

Disakaridet janë polisaharide tipike të ngjashme me sheqerin. Këto janë lëndë të ngurta, ose shurupe jokristalizuese, shumë të tretshëm në ujë. Të dy disaharidet amorfe dhe kristalore zakonisht shkrihen në një interval të caktuar temperaturash dhe, si rregull, me dekompozim. Disakaridet formohen nga një reaksion kondensimi midis dy monosakarideve, zakonisht heksoze. Lidhja midis dy monosakarideve quhet lidhje glikozidike. Zakonisht formohet midis atomeve të karbonit të parë dhe të katërt të njësive monosakaride fqinje (lidhja 1,4-glikozidike). Ky proces mund të përsëritet pafundësisht, duke rezultuar në formimin e molekulave gjigante të polisaharideve. Pasi njësitë monosakaride kombinohen me njëra-tjetrën, ato quhen mbetje. Kështu, maltoza përbëhet nga dy mbetje glukoze. Ndër disakaridet, më të përhapurit janë maltoza (glukozë + glukozë), laktoza (glukozë + galaktozë) dhe saharoza (glukozë + fruktozë).

PËRFAQËSUES TË ZGJEDHUR TË DISAKARIDËVE

Maltoza (sheqeri i maltit) ka formulën C12H22O11. Emri u ngrit në lidhje me metodën e prodhimit të maltozës: përftohet nga niseshteja nën ndikimin e maltit (latinisht maltum - malt). Si rezultat i hidrolizës, maltoza ndahet në dy molekula glukoze:

С12Н22О11 + Н2О = 2С6Н12О6

Sheqeri i maltit është një produkt i ndërmjetëm në hidrolizën e niseshtës dhe shpërndahet gjerësisht në organizmat bimore dhe shtazore. Sheqeri i maltit është dukshëm më pak i ëmbël se sheqeri i kallamit (0,6 herë në të njëjtat përqendrime). Laktoza (sheqer qumështi). Emri i këtij disakaridi lindi në lidhje me prodhimin e tij nga qumështi (nga latinishtja lactum - qumësht). Gjatë hidrolizës, laktoza ndahet në glukozë dhe galaktozë:

Laktoza merret nga qumështi: qumështi i lopës përmban 4-5,5%, qumështi i njeriut përmban 5,5-8,4%. Laktoza ndryshon nga sheqernat e tjerë në atë që nuk është higroskopik: nuk laget. Sheqeri i qumështit përdoret si farmaceutik dhe ushqim për foshnjat. Laktoza është 4 ose 5 herë më pak e ëmbël se saharoza. Saharoza (sheqer kallami ose panxhar). Emri u ngrit në lidhje me nxjerrjen e tij nga panxhar sheqeri ose kallam sheqeri. Sheqeri i kallamit ishte i njohur shumë shekuj para Krishtit. Vetëm në mesin e shekullit të 18-të. ky disaharid u zbulua në panxhar sheqeri dhe vetëm në fillim të shekullit të 19-të. është marrë në kushte prodhimi. Saharoza është shumë e zakonshme në botën bimore. Gjethet dhe farat përmbajnë gjithmonë sasi të vogla saharoze. Gjendet edhe në fruta (kajsi, pjeshkë, dardha, ananasi). Ka shumë prej tij në lëngjet e panjeve dhe palmave, si dhe në misër. Ky është sheqeri më i famshëm dhe i përdorur gjerësisht. Pas hidrolizës, glukoza dhe fruktoza formohen prej saj:

С12Н22О11 + Н2О = С6Н12О6 + С6Н12О6

Një përzierje e sasive të barabarta të glukozës dhe fruktozës që rezulton nga përmbysja e sheqerit të kallamit (për shkak të ndryshimit të procesit të hidrolizës nga rrotullimi i djathtë i tretësirës në të majtë) quhet sheqer invert (inversion i rrotullimit). Sheqeri natyral i përmbysur është mjalti, i përbërë kryesisht nga glukoza dhe fruktoza. Saharoza merret në sasi të mëdha. Panxhari i sheqerit përmban 16-20% saharozë, kallam sheqeri - 14-26%. Panxhari i larë shtypet dhe saharoza nxirret në mënyrë të përsëritur në makina me ujë në temperaturë rreth 80 gradë. Lëngu që rezulton, i cili përmban, përveç saharozës, një numër të madh të papastërtive të ndryshme, trajtohet me gëlqere. Gëlqere precipiton një sërë acidesh organike, si dhe proteina dhe disa substanca të tjera në formën e kripërave të kalciumit. Një pjesë e gëlqeres formon sakarate kalciumi të tretshme në ujë të ftohtë me sheqer kallami, të cilat shkatërrohen nga trajtimi me dioksid karboni.

Precipitati i karbonatit të kalciumit ndahet me filtrim dhe filtrati, pas pastrimit shtesë, avullohet në vakum derisa të fitohet një masë e ngjashme me pastën. Kristalet e saharozës së çliruar ndahen duke përdorur centrifuga. Kështu përftohet sheqeri i grimcuar i papërpunuar, i cili ka një ngjyrë të verdhë, një pije amtare kafe dhe shurup jo kristalizues (melasë panxhari ose melasa). Sheqeri i grimcuar pastrohet (rafinohet) dhe merret produkti i përfunduar.

Paraqitja e punës suaj të mirë në bazën e njohurive është e lehtë. Përdorni formularin e mëposhtëm

Studentët, studentët e diplomuar, shkencëtarët e rinj që përdorin bazën e njohurive në studimet dhe punën e tyre do t'ju jenë shumë mirënjohës.

Departamenti i Arsimit i Astanës

Kolegji Politeknik

Punë krijuese

Lënda: Kimi

Tema: "Karbohidratet"

• Përmbajtja: 1
• Hyrje. 4
• 1 .Monosakaridet. 7
• Glukoza. 7
• 7
• Vetitë fizike. 9
• Vetitë kimike. 9
• Marrja e glukozës. 10
• Përdorimi i glukozës. 10
• 11
• II. Disakaridet. 11
• Saharoza. 12
• 12
• Vetitë fizike. 12
• Vetitë kimike. 12
• Marrja e saharozës. 13
• Përdorimi i saharozës. 14
• Gjendet në natyrë dhe në trupin e njeriut. 14
• III. Polisakaridet. 14
• Amidoni 14
• Konceptet bazë. Struktura e molekulës. 14
• Vetitë fizike. 15
• Vetitë kimike. 15
• Marrja e niseshtës. 15
• Aplikimi i niseshtës. 15
• Gjendet në natyrë dhe në trupin e njeriut. 16
• Celuloza. 17
• Konceptet bazë. Struktura e molekulës. 17
• Vetitë fizike. 17
• Vetitë kimike. 17
• Përgatitja e celulozës. 18
• Aplikimi i celulozës. 18
• Gjendet në natyrë dhe në trupin e njeriut. 19
• konkluzioni 21
• Aplikacionet. 22
• Literatura e përdorur 33

Hyrje

Çdo ditë, të përballur me një sërë sendesh shtëpiake, ushqime, objekte natyrore, produkte industriale, ne nuk mendojmë për faktin se ka substanca kimike individuale ose një kombinim të këtyre substancave përreth. Çdo substancë ka strukturën dhe vetitë e veta. Që nga shfaqja e tij në Tokë, njeriu ka konsumuar ushqime bimore që përmbajnë niseshte, fruta dhe perime që përmbajnë glukozë, saharozë dhe karbohidrate të tjera, si dhe ka përdorur për nevojat e tij dru dhe objekte të tjera bimore, të përbëra kryesisht nga një polisaharid tjetër natyral - celuloza. Dhe vetëm në fillim të shekullit të 19-të. U bë e mundur të studiohej përbërja kimike e substancave natyrore me molekulare të lartë dhe struktura e molekulave të tyre. Zbulimet më të rëndësishme u bënë në këtë zonë.

Në botën e madhe të lëndës organike ka komponime që mund të thuhet se përbëhen nga karboni dhe uji. Ato quhen karbohidrate. Termi "karbohidrate" u propozua për herë të parë nga një kimist rus nga Dorpat (tani Tartu) K. Schmidt në 1844. Në 1811, kimisti rus Konstantin Gottlieb Sigismund (1764-1833) ishte i pari që mori glukozën me hidrolizën e niseshtës. Karbohidratet janë të përhapura në natyrë dhe luajnë një rol të rëndësishëm në proceset biologjike të organizmave të gjallë dhe njerëzve.

Karbohidratet, në varësi të strukturës së tyre, mund të ndahen në monosakaride, disakaride dhe polisakaride: (shih Shtojcën 1)

1. Monosakaridet:

- glukozë C 6 H 12 O 6

-fruktoza C 6 H 12 O 6

- ribozë C 5 H 10 O 5

Nga monosakaridet me gjashtë karbon - heksozat - më të rëndësishmit janë glukoza, fruktoza dhe galaktoza.

Nëse dy monosakaride kombinohen në një molekulë, përbërja quhet disakarid.

2. Disakaridet:

-saharozë C 12 H 22 O 11

Karbohidratet komplekse të formuara nga shumë monosakaride quhen polisakaride.

3. Polisakaridet:

- niseshte(C6H10O5)n

- celulozë(C6H10O5)n

Molekulat e monosakarideve mund të përmbajnë nga 4 deri në 10 atome karboni. Emrat e të gjitha grupeve të monosakarideve, si dhe emrat e përfaqësuesve individualë, përfundojnë në - Oza. Prandaj, në varësi të numrit të atomeve të karbonit në molekulë, monosakaridet ndahen në tetroza, pentoza, heksoze etj. heksozat dhe pentozat kanë rëndësi më të madhe.

Klasifikimi i karbohidrateve

Kafshët dhe njerëzit nuk janë në gjendje të sintetizojnë sheqernat dhe t'i marrin ato nga produkte të ndryshme ushqimore me origjinë bimore.

Në bimë karbohidratet formohen nga dioksidi i karbonit dhe uji në procesin e një reaksioni kompleks të fotosintezës të kryer nga energjia diellore me pjesëmarrjen e pigmentit të gjelbër në bimë - klorofilit.

1. Monosakaridet

Nga monosakaridet me gjashtë karbon - heksozat - glukoza, fruktoza dhe galaktoza janë të rëndësishme.

Glukoza

Konceptet themelore. Struktura e molekulës. Për të vendosur formulën strukturore të një molekule të glukozës, është e nevojshme të njihen vetitë e saj kimike. Është vërtetuar eksperimentalisht se një mol glukozë reagon me pesë mol acid acetik për të formuar një ester. Kjo do të thotë se ka pesë grupe hidroksil në një molekulë glukoze. Meqenëse glukoza në një tretësirë ​​amoniaku të oksidit të argjendit (II) jep një reaksion "pasqyrë argjendi", molekula e saj duhet të përmbajë një grup aldehidi.

Gjithashtu është vërtetuar eksperimentalisht se glukoza ka një zinxhir karboni të padegëzuar. Bazuar në këto të dhëna, struktura e molekulës së glukozës mund të shprehet me formulën e mëposhtme:

Siç mund të shihet nga formula, glukoza është edhe një alkool polihidrik dhe një aldehid, pra një alkool aldehid.

Hulumtimet e mëtejshme treguan se përveç molekulave me zinxhir të hapur, glukoza karakterizohet nga molekula me strukturë ciklike. Kjo shpjegohet me faktin se molekulat e glukozës, për shkak të rrotullimit të atomeve të karbonit rreth lidhjeve, mund të marrin një formë të lakuar dhe grupi hidroksil i karbonit 5 mund t'i afrohet grupit hidroksil. Në këtë të fundit, nën ndikimin e grupit hidroksil prishet lidhja α. Një atom hidrogjeni i shtohet lidhjes së lirë dhe formohet një unazë me gjashtë anëtarë në të cilën mungon grupi aldehid. Është vërtetuar se në një tretësirë ​​ujore ekzistojnë të dy format e molekulave të glukozës - aldehide dhe ciklike, midis të cilave vendoset një ekuilibër kimik:

Në molekulat e glukozës me zinxhir të hapur, grupi aldehid mund të rrotullohet lirshëm rreth lidhjes α, e cila ndodhet midis atomeve të parë dhe të dytë të karbonit. Në molekulat ciklike një rrotullim i tillë nuk është i mundur. Për këtë arsye, forma ciklike e një molekule mund të ketë një strukturë të ndryshme hapësinore:

a)?- formë e glukozës- Grupet hidroksil (-OH) në atomet e parë dhe të dytë të karbonit janë të vendosura në njërën anë të unazës.

b)

c)b- forma e glukozës- grupet hidroksil ndodhen në anët e kundërta të unazës së molekulës.

Vetitë fizike. Glukoza është një substancë kristalore e pangjyrë me shije të ëmbël, shumë e tretshme në ujë. Kristalizohet nga një tretësirë ​​ujore. Më pak i ëmbël në krahasim me sheqerin e panxharit.

Vetitë kimike. Glukoza ka veti kimike karakteristike për alkoolet (grupi hidroksil (-OH)) dhe aldehidet (grupi aldehid (-CHO), përveç kësaj, ajo ka edhe disa veti specifike.

1. Vetitë karakteristike të alkooleve:

a) ndërveprimi me oksidin e bakrit (II):

C 6 H 12 O 6 + Cu(OH) 2 > C 6 H 10 O 6 C u + H 2 O

alkoksidi i bakrit (II).

b) ndërveprimi me acidet karboksilike për të formuar estere (reaksioni i esterifikimit).

C 6 H 12 O 6 +5CH 3 COOH>C 6 H 7 O 6 (CH 3 CO) 5

2. Vetitë karakteristike të aldehideve

A) ndërveprimi me oksidin e argjendit (I) në tretësirën e amoniakut (reaksioni "pasqyrë argjendi") :

C 6 H 12 O 6 + Ag2O > C 6 H 12 O 7 +2Agv

glukozë acid glukonik

b) reduktimi (hidrogjenizimi) - në alkool heksahidrik (sorbitol):

C 6 H 12 O 6 + H 2 > C 6 H 14 O 6

glukozë sorbitol

3. Reaksionet specifike - fermentimi:

a) fermentimi alkoolik (nën ndikimin e majave) :

C6H12O6 > 2C2H5OH + 2CO2

glukozë alkool etilik

b) fermentimi i acidit laktik (nën veprimin e baktereve të acidit laktik) :

С6Н12О6 > С3Н6О3

acid laktik të glukozës

c) fermentimi i acidit butirik :

C6H12O6 > C3H7COOH +2H2 +2CO2

acid butirik glukozë

Marrja e glukozës. Sinteza e parë e karbohidrateve më të thjeshta nga formaldehidi në prani të hidroksidit të kalciumit u krye nga A.M. Butlerov në 1861:

sa(ai)2

6HSON > C6H12O6

glukozë formaldehide

Në prodhim, glukoza më së shpeshti merret nga hidroliza e niseshtës në prani të acidit sulfurik:

H 2 SO 4

(C6H10O5)n + nH2O > nC6H12O6

glukozë niseshteje

Përdorimi i glukozës. Glukoza është një produkt ushqyes i vlefshëm. Në trup, ai i nënshtrohet transformimeve komplekse biokimike, si rezultat i të cilave lirohet energjia e grumbulluar gjatë fotosintezës. Një proces i thjeshtuar i oksidimit të glukozës në trup mund të shprehet me ekuacionin e mëposhtëm:

С6Н12О6 + 6О2>6СО2+6H 2 O+Q

Meqenëse glukoza absorbohet lehtësisht nga trupi, ajo përdoret në mjekësi si një ilaç forcues. Glukoza përdoret gjerësisht në ëmbëlsirat (për të bërë marmelatë, karamel, bukë me xhenxhefil).

Proceset e fermentimit të glukozës kanë një rëndësi të madhe. Kështu, për shembull, kur lakër turshi, kastravecat dhe qumështi fermentohen, ndodh fermentimi i glukozës me acid laktik, njëlloj si gjatë silimit të ushqimit. Nëse masa që i nënshtrohet ensilimit nuk është ngjeshur mjaftueshëm, atëherë fermentimi i acidit butirik ndodh nën ndikimin e ajrit të depërtuar dhe ushqimi bëhet i papërshtatshëm për përdorim.

Në praktikë, fermentimi alkoolik i glukozës përdoret gjithashtu, për shembull në prodhimin e birrës.

Ndodhja në natyrë dhe në trupin e njeriut. Në trupin e njeriut, glukoza gjendet në muskuj, në gjak dhe në sasi të vogla në të gjitha qelizat. Shumë glukozë gjendet tek frutat, manaferrat, nektari i luleve, veçanërisht tek rrushi.

Në natyrë Glukoza formohet në bimë si rezultat i fotosintezës në prani të një substance të gjelbër - klorofil, që përmban një atom magnezi. Glukoza gjendet në formë të lirë pothuajse në të gjitha organet e bimëve të gjelbra. Ka veçanërisht shumë në lëngun e rrushit, prandaj glukoza nganjëherë quhet sheqer rrushi. Mjalti përbëhet kryesisht nga një përzierje e glukozës dhe fruktozës.

2. Disakaridet

Disakaridet janë karbohidrate kristalore, molekulat e të cilave ndërtohen nga mbetjet e ndërlidhura të dy molekulave monosakaride.

Përfaqësuesit më të thjeshtë të disakarideve janë sheqeri i zakonshëm i panxharit ose kallamishtes - saharoza, sheqeri i maltit - maltoza, sheqeri i qumështit - laktoza dhe celobioza. Të gjitha këto disakaride kanë të njëjtën formulë C12H22O11.

Saharoza

Konceptet bazë. Struktura e molekulës. Është vërtetuar eksperimentalisht se formula molekulare e saharozës është C12 H22 O11. Kur studioni vetitë kimike të saharozës, mund të shihni se ajo karakterizohet nga reagimi i alkooleve polihidrike: kur bashkëveproni me hidroksidin e bakrit (II), formohet një zgjidhje blu e ndritshme. Reagimi i "pasqyrës së argjendtë" me saharozë nuk mund të kryhet. Rrjedhimisht, molekula e saj përmban grupe hidroksil, por jo aldehide.

Por nëse një tretësirë ​​e saharozës nxehet në prani të acidit klorhidrik ose sulfurik, atëherë formohen dy substanca, njëra prej të cilave, si aldehidet, reagon me një zgjidhje amoniaku të oksidit të argjendit (I) dhe hidroksidit të bakrit (II). Ky reagim dëshmon se në prani të acideve minerale, saharoza i nënshtrohet hidrolizës dhe rezulton në formimin e glukozës dhe fruktozës. Kjo konfirmon se molekulat e saharozës përbëhen nga mbetje të lidhura reciprokisht të molekulave të glukozës dhe fruktozës.

Vetitë fizike. Saharoza e pastër është një substancë kristalore e pangjyrë me shije të ëmbël, shumë e tretshme në ujë.

Vetitë kimike. Vetia kryesore e disakarideve, e cila i dallon ato nga monosakaridet, është aftësia për të hidrolizuar në një mjedis acid (ose nën veprimin e enzimave në trup):

C 12 H 22 O 11 +H2O> C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

saharozë glukozë fruktozë

Glukoza e formuar gjatë procesit të hidrolizës mund të zbulohet nga reaksioni i "pasqyrës së argjendit" ose nga ndërveprimi i saj me hidroksidin e bakrit (II).

Marrja e saharozës. Saharoza C12 H22 O11 (sheqer) përftohet kryesisht nga panxhar sheqeri dhe kallam sheqeri. Gjatë prodhimit të saharozës, nuk ndodhin transformime kimike, sepse ajo tashmë është e disponueshme në produktet natyrore. Është i izoluar nga këto produkte vetëm në një formë sa më të pastër që të jetë e mundur.

Procesi i nxjerrjes së saharozës nga panxhari i sheqerit:

Panxharët e qëruar të sheqerit kthehen në patate të skuqura të holla në prerëse mekanike të panxharit dhe vendosen në enë të posaçme - difuzorë nëpër të cilët kalon uji i nxehtë. Si rezultat, pothuajse e gjithë saharoza lahet nga panxhari, por së bashku me të acide të ndryshme, proteina dhe substanca ngjyrosëse që duhet të ndahen nga saharoza kalojnë në tretësirë.

Tretësira e formuar në difuzorë trajtohet me qumësht gëlqereje.

C 12 H 22 O 11 +Ca(OH) 2 > C 12 H 22 O 11 2CaO H 2 O

Hidroksidi i kalciumit reagon me acidet që përmbahen në tretësirë. Meqenëse kripërat e kalciumit të shumicës së acideve organike janë pak të tretshme, ato precipitojnë. Saharoza me hidroksid kalciumi formon një sakarat të tretshëm të llojit të alkoolit - C 12 H 22 O 11 2CaO H 2 O

3. Për të zbërthyer sakaratin e kalciumit që rezulton dhe për të neutralizuar hidroksidin e tepërt të kalciumit, monoksidi i karbonit (IV) kalohet përmes tretësirës së tyre. Si rezultat, kalciumi precipitohet si karbonat:

C 12 H 22 O 11 2CaO H 2 O + 2CO 2 > C 12 H 22 O 11 + 2CaСO 3 v 2H 2 O

4. Tretësira e përftuar pas precipitimit të karbonatit të kalciumit filtrohet, më pas avullohet në aparat vakum dhe kristalet e sheqerit ndahen me centrifugim.

Megjithatë, nuk është e mundur të izolohet i gjithë sheqeri nga tretësira. Ajo që mbetet është një tretësirë ​​kafe (melasa), e cila ende përmban deri në 50% saharozë. Melasa përdoret për të prodhuar acid citrik dhe disa produkte të tjera.

5. Sheqeri i grimcuar i izoluar zakonisht ka një ngjyrë të verdhë, pasi përmban substanca ngjyrosëse. Për t'i ndarë ato, saharoza rizgjidhet në ujë dhe tretësira që rezulton kalohet përmes karbonit të aktivizuar. Pastaj tretësira avullohet përsëri dhe i nënshtrohet kristalizimit. (shih Shtojcën 2)

Përdorimi i saharozës. Saharoza përdoret kryesisht si produkt ushqimor dhe në industrinë e ëmbëlsirave. Prej tij përftohet mjalti artificial nëpërmjet hidrolizës.

Gjendet në natyrë dhe në trupin e njeriut. Saharoza është pjesë e lëngut të panxhar sheqerit (16 - 20%) dhe kallam sheqeri (14 - 26%). Gjendet në sasi të vogla së bashku me glukozën në frutat dhe gjethet e shumë bimëve jeshile.

3. Polisakaridet

Disa karbohidrate janë polimere natyrale që përbëhen nga qindra dhe madje mijëra njësi monosakaride që përbëjnë një makromolekulë. Prandaj, substanca të tilla quhen polisaharide. Ndër polisaharidet më të rëndësishmet janë niseshteja dhe celuloza. Të dyja prodhohen në qelizat bimore nga glukoza, produkti kryesor i fotosintezës.

Amidoni

Konceptet bazë. Struktura e molekulës. Është vërtetuar eksperimentalisht se formula kimike e niseshtës është (C6 H10 O5)n, ku n arrin në disa mijëra. Niseshteja është një polimer natyral, molekulat e të cilit përbëhen nga njësi individuale C6 H10 O5. Meqenëse hidroliza e niseshtës prodhon vetëm glukozë, mund të konkludojmë se këto njësi janë mbetje të molekulave ? - glukozë.

Shkencëtarët ishin në gjendje të vërtetonin se makromolekulat e niseshtës përbëhen nga mbetje të molekulave ciklike të glukozës. Procesi i formimit të niseshtës mund të përfaqësohet si më poshtë:

Përveç kësaj, është vërtetuar se niseshteja përbëhet jo vetëm nga molekula lineare, por edhe nga molekula me strukturë të degëzuar. Kjo shpjegon strukturën kokrrizore të niseshtës.

Vetitë fizike. Niseshteja është një pluhur i bardhë, i patretshëm në ujë të ftohtë. Në ujë të nxehtë fryhet dhe formon një pastë. Ndryshe nga mono- dhe oligosakaridet, polisakaridet nuk kanë një shije të ëmbël.

Vetitë kimike.

1) Reagimi cilësor ndaj niseshtës.

Një reagim karakteristik i niseshtës është ndërveprimi i tij method. Nëse një solucion jodi i shtohet një paste niseshteje të ftohur, shfaqet një ngjyrë blu. Kur pasta nxehet, ajo zhduket dhe kur ftohet, shfaqet përsëri. Kjo veti përdoret në përcaktimin e niseshtës në produktet ushqimore. Për shembull, nëse një pikë jodi vendoset në një patate të prerë ose një fetë bukë të bardhë, shfaqet një ngjyrë blu.

2) Reagimi i hidrolizës:

(C 6 H 6 O 5) n + nH 2 O > nC 6 H 12 O 6

Marrja e niseshtës. Industrialisht, niseshteja merret kryesisht nga patatet, orizi ose misri.

Aplikimi i niseshtës. Niseshteja është një produkt i vlefshëm ushqyes. Për të lehtësuar përthithjen e tij, ushqimet me niseshte ekspozohen ndaj temperaturave të larta, d.m.th., patatet zihen, buka piqet. Në këto kushte, ndodh hidroliza e pjesshme e niseshtës dhe formimi i dekstrinat, i tretshëm në ujë. Dekstrinat në traktin tretës i nënshtrohen hidrolizës së mëtejshme në glukozë, e cila përthithet nga trupi. Glukoza e tepërt konvertohet në glikogjen(niseshte shtazore). Përbërja e glikogjenit është e njëjtë me atë të niseshtës, por molekulat e tij janë më të degëzuara. Mëlçia përmban veçanërisht shumë glikogjen (deri në 10%). Në trup, glikogjeni është një substancë rezervë që shndërrohet në glukozë ndërsa konsumohet në qeliza.

NË industrisë Niseshteja shndërrohet me hidrolizë në melasa Dhe glukozë. Për ta bërë këtë, ajo nxehet me acid sulfurik të holluar, teprica e të cilit më pas neutralizohet me shkumës. Precipitati që rezulton i sulfatit të kalciumit filtrohet, tretësira avullohet dhe glukoza izolohet. Nëse hidroliza e niseshtës nuk përfundon, formohet një përzierje e dekstrinave dhe glukozës - melasa, e cila përdoret në industrinë e ëmbëlsirave. Dekstrinat e marra nga niseshteja përdoren si ngjitës për të trashur bojërat kur aplikoni dizajne në pëlhurë.

Niseshteja përdoret për niseshtën e lirit. Nën një hekur të nxehtë, niseshteja hidrolizohet pjesërisht dhe shndërrohet në dekstrina. Këto të fundit formojnë një shtresë të dendur në pëlhurë, e cila i jep shkëlqim pëlhurës dhe e mbron atë nga ndotja.

Gjendet në natyrë dhe në trupin e njeriut. Niseshteja, duke qenë një nga produktet e fotosintezës, është e përhapur në natyrë. Për të ndryshme bimëtështë një lëndë ushqyese rezervë dhe gjendet kryesisht te frutat, farat dhe zhardhokët. Kokrrat e bimëve të drithërave janë më të pasurat me niseshte: orizi (deri në 86%), gruri (deri në 75%), misri (deri në 72%) dhe zhardhokët e patates (deri në 24%). Në zhardhokët, kokrrat e niseshtës notojnë në lëngun e qelizave, kështu që patatet janë lënda e parë kryesore për prodhimin e niseshtës. Në drithërat, grimcat e niseshtës janë ngjitur fort së bashku nga substanca proteinike gluten.

Për trupin e njeriut niseshteja, së bashku me saharozën, shërben si furnizuesi kryesor i karbohidrateve - një nga komponentët më të rëndësishëm të ushqimit. Nën veprimin e enzimave, niseshteja hidrolizohet në glukozë, e cila oksidohet në qeliza në dioksid karboni dhe ujë, duke çliruar energjinë e nevojshme për funksionimin e një organizmi të gjallë. Ndër produktet ushqimore, sasia më e madhe e niseshtës gjendet në bukë, makarona dhe produkte të tjera të miellit, drithërat dhe patatet.

Celuloza

Polisakaridi i dytë më i zakonshëm në natyrë është celuloza ose fibra (shih Shtojcën 4).

Konceptet bazë. Struktura e molekulës.

Formula e celulozës, si niseshteja, është (C 6 H 10 O 5) n njësia elementare e këtij polimeri natyral janë gjithashtu mbetjet e glukozës. Shkalla e polimerizimit të celulozës është shumë më e madhe se ajo e niseshtës.

Makromolekulat e celulozës, ndryshe nga niseshteja, përbëhen nga mbetje molekulare b-glukozë dhe kanë vetëm strukturë lineare. Makromolekulat e celulozës ndodhen në një drejtim dhe formojnë fibra (liri, pambuku, kërpi).

Vetitë fizike. Celuloza e pastër është një substancë e bardhë e ngurtë me strukturë fibroze. Është i pazgjidhshëm në ujë dhe tretës organikë, por tretet mirë në një tretësirë ​​amoniaku të hidroksidit të bakrit (II). Siç e dini, celuloza nuk ka një shije të ëmbël.

Vetitë kimike.

1) Djegia. Celuloza digjet lehtësisht për të prodhuar dioksid karboni dhe ujë.

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

2) Hidroliza. Ndryshe nga niseshteja, fibra është e vështirë të hidrolizohet. Vetëm zierja shumë e gjatë në solucione ujore të acideve të forta çon në një ndarje të dukshme të makromolekulës në glukozë:

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O > nC 6 H 12 O 6

3) Formimi i estereve. Çdo njësi elementare e molekulës së celulozës ka tre grupe hidroksil, të cilët mund të marrin pjesë në formimin e estereve me acide organike dhe inorganike.

Nitratet e celulozës. Kur celuloza trajtohet me një përzierje të acideve nitrik dhe sulfurik të përqendruar (përzierje nitratuese), formohen nitratet e celulozës. Në varësi të kushteve të reaksionit dhe raportit të reaktantëve, një produkt mund të merret me dy grupe hidroksil (dinitrat) ose tre (trinitrat).

Përgatitja e celulozës. Një shembull i celulozës pothuajse të pastër është leshi i pambukut i marrë nga pambuku i prerë. Pjesa më e madhe e celulozës është e izoluar nga druri, në të cilin përmbahet së bashku me substanca të tjera. Metoda më e zakonshme e prodhimit të celulozës në vendin tonë është e ashtuquajtura metoda e sulfitit. Sipas kësaj metode, druri i grimcuar në prani të një solucioni të hidrosulfitit të kalciumit ose hidrosulfitit të natriumit nxehet në autoklava me një presion prej 0,5-0,6 MPa dhe një temperaturë prej 150 °C. Në këtë rast, të gjitha substancat e tjera shkatërrohen dhe celuloza lirohet në një formë relativisht të pastër. Lahet me ujë, thahet dhe dërgohet për përpunim të mëtejshëm, kryesisht për prodhimin e letrës.

Aplikimi i celulozës. Celuloza është përdorur nga njerëzit që nga kohërat e lashta. Aplikimi i tij është shumë i larmishëm. Fibra të shumta artificiale, filma polimer, plastikë, pluhur pa tym dhe llaqe janë bërë nga celuloza. Një sasi e madhe celuloze përdoret për të bërë letër. Produktet e esterifikimit të celulozës kanë një rëndësi të madhe. Kështu, për shembull, nga acetat celulozë marrin mëndafshi acetat. Për ta bërë këtë, triacetilceluloza shpërndahet në një përzierje diklormetani dhe etanoli. Zgjidhja viskoze që rezulton detyrohet përmes mbulesave - kapakëve metalikë me vrima të shumta. Avionët e hollë të tretësirës ulen në bosht, përmes të cilit ajri i nxehtë kalon në kundërrrymë. Si rezultat, tretësi avullon dhe celuloza triacetil lirohet në formën e fijeve të gjata, nga të cilat bëhet mëndafshi acetat me tjerrje, përdoret gjithashtu në prodhimin e filmit jo të ndezshëm dhe xhamit organik që transmeton rrezet ultravjollcë.

Trinitroceluloza(piroksilina) përdoret si eksploziv dhe për prodhimin e barutit pa tym. Për ta bërë këtë, trinitroceluloza shpërndahet në acetat etilik ose aceton. Pasi të jenë avulluar tretësit, masa kompakte shtypet dhe fitohet pluhur pa tym. Historikisht, ishte polimeri i parë nga i cili u bë plastika industriale - celuloidi. Më parë, piroksilina përdorej për të bërë filma dhe filma fotografikë dhe llaqe. Disavantazhi kryesor i tij është ndezshmëria e lehtë me formimin e oksideve toksike të azotit.

Dinitroceluloza(koloksilina) përdoret gjithashtu për të marrë kolodion. Për këto qëllime, ajo shpërndahet në një përzierje të alkoolit dhe eterit. Pas avullimit të tretësve, formohet një film i dendur - kolodion, i përdorur në mjekësi. Dinitroceluloza përdoret gjithashtu në prodhimin e plastikës celuloid. Prodhohet nga shkrirja e di-nitrocelulozës me kamforin.

Gjendet në natyrë dhe në trupin e njeriut. Celuloza është pjesa kryesore e mureve të bimëve. Celuloza relativisht e pastër janë fibra nga pambuku, juta dhe kërpi. Druri përmban nga 40 deri në 50% celulozë, kashtë - 30%. Celuloza bimore shërben si lëndë ushqyese për barngrënësit, trupat e të cilëve përmbajnë enzima që shpërbëjnë fibrat. Celuloza, si niseshteja, formohet në bimë gjatë reaksionit të fotosintezës. Është përbërësi kryesor i membranës së qelizave bimore; Nga vjen emri i saj - celulozë ("celulozë" - qelizë). Fibra e pambukut është pothuajse celulozë e pastër (deri në 98%). Fijet e lirit dhe kërpit gjithashtu përbëhen kryesisht nga celuloza. Druri përmban rreth 50 %.

konkluzioni

Rëndësia biologjike e karbohidrateve është shumë e madhe:

1. Karbohidratet kryejnë një funksion plastik, domethënë marrin pjesë në ndërtimin e kockave, qelizave dhe enzimave. Ato përbëjnë 2-3% të peshës.

2. Karbohidratet kryejnë dy funksione kryesore: ndërtim dhe energji. Celuloza formon muret e qelizave bimore. Polisakaridi kompleks kitin shërben si përbërësi kryesor strukturor i ekzoskeletit të artropodëve. Kitin gjithashtu kryen një funksion ndërtimi te kërpudhat.

3. Karbohidratet janë materiali kryesor energjetik (shih). Kur oksidohet 1 gram karbohidrate, çlirohen 4,1 kcal energji dhe 0,4 kcal ujë. Niseshteja në bimë dhe glikogjeni tek kafshët depozitohen në qeliza dhe shërbejnë si rezervë energjie.

4. Gjaku përmban (0,1-0,12%) glukozë. Presioni osmotik i gjakut varet nga përqendrimi i glukozës.

5. Pentoza (riboza dhe deoksiriboza) janë të përfshira në formimin e ATP.

Karbohidratet mbizotërojnë në dietën e përditshme të njerëzve dhe kafshëve. Kafshët marrin niseshte, fibra dhe saharozë. Mishngrënësit marrin glikogjen nga mishi.

Nevoja e përditshme e njeriut në sheqerna është rreth 500 gram, por ajo plotësohet kryesisht për shkak të niseshtës që përmban buka, patatet dhe makaronat. Me një dietë të ekuilibruar, doza ditore e saharozës nuk duhet të kalojë 75 gram (12 - 14 gunga standarde sheqeri, përfshirë atë që përdoret për gatim).

Për më tepër, karbohidratet luajnë një rol të rëndësishëm në industrinë moderne - teknologjitë dhe produktet që përdorin karbohidrate nuk e ndotin mjedisin ose nuk e dëmtojnë atë.

Aplikacionet.

Shtojca 1:

Shtojca 2

Historia e zbulimit dhe prodhimitsheqer panxhari

India konsiderohet vendlindja e kallam sheqerit (fjala "sheqer" gjithashtu "vjen" nga India: "sakhara" në gjuhën e një prej popujve të lashtë të gadishullit fillimisht do të thoshte thjesht "rërë", dhe më pas "sheqer i grimcuar") . Nga India kjo bimë eksportohej në Egjipt dhe Persi; Prej aty, përmes Venecias, sheqeri erdhi në vendet evropiane. Për një kohë të gjatë ishte shumë e shtrenjtë dhe konsiderohej një luks.

Panxhari është kultivuar që nga kohërat e lashta. Në Asirinë dhe Babiloninë e lashtë, panxhari u rrit tashmë 1.5 mijë vjet para Krishtit. Format e kultivuara të panxharit janë të njohura në Lindjen e Mesme që nga shekujt 8-6. para Krishtit Dhe në Egjipt, panxhari shërbente si ushqimi kryesor për skllevërit. Kështu, nga format e egra të panxharit, falë përzgjedhjes së duhur, gradualisht u krijuan varietete të panxharit foragjer, të tryezës dhe të panxharit të bardhë. Varietetet e para të panxharit të sheqerit u zhvilluan nga varietetet e bardha të panxharëve të tryezës.

Historianët e shkencës e lidhin shfaqjen e një alternative të re ndaj kallamit, bimës së sheqerit, me zbulimin epokal të kimistit gjerman, anëtar i Akademisë së Shkencave Prusiane A.S. Marggraf (1705-1782). Në një raport në një takim të Akademisë së Shkencave të Berlinit në 1747, ai përshkroi rezultatet e eksperimenteve për marrjen e sheqerit kristalor nga panxhari.

Sheqeri që rezulton, siç pretendonte Marggraf, nuk ishte inferior në shije ndaj sheqerit të kallamit. Megjithatë, Marggraf nuk pa perspektiva të gjera për zbatimin praktik të zbulimit të tij.

Studenti i Marggraf, F.K., shkoi më tej në kërkimin dhe studimin e këtij zbulimi. Achard (1753-1821). Që nga viti 1784, ai filloi në mënyrë aktive përmirësimin, zhvillimin e mëtejshëm dhe zbatimin e zbulimit të mësuesit të tij në praktikë.

Akhard e kuptoi shumë mirë se një nga kushtet më të rëndësishme për suksesin e një biznesi të ri, shumë premtues është përmirësimi i lëndëve të para - panxharit, d.m.th. duke rritur përmbajtjen e tij të sheqerit. Tashmë në 1799, vepra e Achard u kurorëzua me sukses. Është shfaqur një degë e re e panxharit të kultivuar - sheqeri. Në 1801, në pronën e tij në Kuzern (Silesia), Achard ndërtoi një nga fabrikat e para të sheqerit në Evropë, ku zotëroi prodhimin e sheqerit nga panxhari.

Një komision i dërguar nga Akademia e Shkencave të Parisit kreu një studim të uzinës Akhardov dhe arriti në përfundimin se prodhimi i sheqerit nga panxhari ishte i padobishëm.

Vetëm të vetmit industrialistë anglezë në atë kohë, të cilët ishin monopolistë në prodhimin dhe shitjen e sheqerit të kallamit, e panë panxharin e sheqerit si një konkurrent serioz dhe disa herë i ofruan Achardit shuma të mëdha me kusht që ai të refuzonte të kryente punën e tij dhe të deklaronte publikisht kotësinë e prodhimit të sheqerit nga panxhari.

Por Achard, i cili besonte fort në premtimin e fabrikës së re të sheqerit, nuk bëri kompromis që nga viti 1806, Franca ka braktisur prodhimin e sheqerit nga kallam dhe ka kaluar në sheqerin e panxharit, i cili u përhap gjithnjë e më shumë me kalimin e kohës. Napoleoni u dha një mbështetje të madhe atyre që shfaqën dëshirën për të rritur panxhar dhe për të prodhuar sheqer prej tyre, sepse... pa në zhvillimin e një industrie të re një mundësi për zhvillimin e njëkohshëm të bujqësisë dhe industrisë

Një metodë e lashtë ruse e marrjes së sheqerit nga bimët që përmbajnë saharozë

Kjo metodë e thjeshtë e marrjes së sheqerit është krijuar posaçërisht për përdorim në shtëpi. Metoda përmban elemente të recetave të lashta ruse për prodhimin e sheqerit, duke përfshirë përdorimin e metodave të propozuara në vitet 1850-1854 nga inxhinieri Tolpygin. Lëndët e para për prodhimin e sheqerit janë bimët me sheqer që përmbajnë saharozë. Për të marrë sheqer, duhet të përdorni manaferrat, frutat dhe perimet me përmbajtjen më të lartë të sheqerit, d.m.th. më e ëmbël.

Sekuenca për marrjen e sheqerit është si më poshtë:

1. Bluarja e produktit;

2. Marrja e lëngut;

3. Ndarja nga papastërtitë;

4. Kondensimi i lëngut në shurup;

5. Nxjerrja e sheqerit kristalor.

Faza e parë: Pra, shndërrimi i një produkti që përmban sheqer në sheqer bazohet në nxjerrjen e lëngut prej tij.

Nëse jeni duke përdorur fruta të butë (luleshtrydhe, luleshtrydhe dhe manaferra të tjera), atëherë thjesht grijini ato. Nëse këto janë, për shembull, kajsi ose pjeshkë, atëherë ato duhet të thyhen dhe të hiqen gropat. Nëse përdoret shalqi ose pjepër, përmbajtja e frutave hiqet nga guaska dhe lirohet nga farat. Rekomandohet gjithashtu që frutat të njomni të freskëta për 2-3 orë më parë për të rritur rendimentin e lëngut. Nëse bëhet fjalë për panxhar sheqeri, mollë ose karrota, etj., produkti grimcohet në patate të skuqura. Sa më të hollë dhe më të gjatë të jenë patatet e skuqura, aq më shumë faktorë favorizojnë desugarifikimin e tyre. Rekomandohen rroje të mira me gjerësi shiriti 2-3 mm dhe trashësi 1-1,5 mm.

Faza e dytë: Produkti i grimcuar mbushet me ujë derisa të mbulohet plotësisht dhe zihet në temperaturën 70-72 °C. Nëse temperatura është nën 70°C, atëherë mikrobet e mundshme nuk vriten nëse është mbi 72°C, atëherë patate të skuqura fillojnë të zbuten.

Koha e gatimit është 45-60 minuta, duke e trazuar me një shpatull druri. Sheqeri nga ashklat shkon në ujë, i cili bëhet lëng. Athjet pas nxjerrjes së sheqerit prej tyre quhen tul. Lëngu shtrydhet nga tuli dhe hiqet tuli.

Faza e tretë: Lëngu që rezulton është me ngjyrë të errët dhe ka një përmbajtje të lartë të papastërtive. Ngjyra e errët, nëse nuk hiqet, më pas transferohet tek kristalet e sheqerit. Nëse në këtë fazë avulloni ujin nga lëngu, do të merrni sheqer, por do të ketë shijen, ngjyrën dhe aromën e produktit origjinal. Lëngu është acid, kështu që neutralizimi është i nevojshëm. Nëse kjo nuk bëhet, lëngu do të shkumëzojë shumë gjatë avullimit dhe në këtë mënyrë do ta ndërlikojë këtë proces. Mënyra më e lirë për të pastruar lëngun është ta trajtoni atë me gëlqere të djegur CA (OH) 2. Shtoni gëlqere në lëng, të ngrohur në 80-90 °C (në raste ekstreme, mund të përdorni gëlqere ndërtimi). Për 10 litra lëng nevojiten afërsisht 0,5 kg gëlqere. Lime duhet të shtohet gradualisht, duke e përzier vazhdimisht lëngun. Lëreni tretësirën të qëndrojë për 10 minuta. Më pas, për të precipituar gëlqere, duhet të kalohet dioksidi i karbonit CO 2 përmes lëngut. Mund të përdorni dioksid karboni nga kanaçet për sifonët e shtëpisë (për të prodhuar ujë të gazuar), cilindra industriale të gazit për ngopësit ose nga fikëset e zjarrit të serive OU dhe ORP. Gazi nga kutia furnizohet përmes një tubi në pjesën e poshtme të enës me lëng të nxehtë. Në fund të tubit, duhet të instalohet një nebulizator (difuzor) me shumë vrima të vogla për të përdorur gazin në mënyrë më efikase. Një rezultat edhe më i mirë mund të arrihet duke përzier njëkohësisht tretësirën. Atomizimi i mirë i gazit garanton një shkallë të lartë shfrytëzimi dhe redukton kohën e procesit (rreth 10 minuta). Zgjidhja duhet të qetësohet dhe më pas të filtrohet. Filtrat që përdorin qymyr aktiv ose qymyr kockor janë më efektivë. Por në raste ekstreme, mund të përdorni një filtër pëlhure.

Për sqarimin përfundimtar të lëngut dhe heqjen e erës së lëndëve të para, unë propozoj një metodë të provuar ruse. Dioksidi i squfurit SO2 duhet të kalohet përmes lëngut. Është e rëndësishme të kryhet trajtimi me dioksid squfuri pak para avullimit, sepse Efekti i gazit ndikon edhe në avullimin, i cili kontribuon në errësimin më të vogël të shurupit. Është e nevojshme të ketë squfur. Kur nxehet, squfuri shkrihet dhe kur përzihet me ajrin, formohet dioksidi i squfurit. Mjeshtrit e vjetër përdornin dy enë të mbyllura të lidhura me një tub. Njëra përmbante ujë, tjetra përmbante squfur. Një tub i dytë doli nga ena me squfur në shpërndarësin në fund të enës me lëng. Kur të dy enët u ngrohën, avulli i ujit, duke kaluar nëpër tub, zhvendosi dioksidin e squfurit nga ena e dytë dhe hyri në difuzor. Mund të merrni të njëjtin difuzor.

Kjo skemë mund të thjeshtohet disi: merrni vetëm një enë me squfur, lidhni një kompresor akuariumi ose një pompë tjetër në tubin e tij të hyrjes dhe fryni ajrin përmes gazit që grumbullohet në enë me squfur. Pastrimi i gazit duhet të kryhet derisa lëngu të pastrohet plotësisht. Për të përshpejtuar procesin, është më mirë të përzieni lëngun në të njëjtën kohë. Dioksidi i squfurit avullon pa gjurmë nga solucioni në një enë të hapur, por duhet të punoni në një zonë të ajrosur mirë.

Dioksidi i squfurit SO 2 është antiseptiku më i mirë. I gërryen fort enët metalike, ndaj duhen përdorur ato të emaluara. Një avantazh shumë i madh i këtij gazi, i cili në masë të madhe i tejkalon disavantazhet e tij, është aftësia për ta hequr plotësisht atë nga produkti. Kur një produkt i trajtuar me dioksid squfuri nxehet, ky i fundit avullon, duke mos lënë as erë as shije. Gazi përdoret gjerësisht në fabrikat e konservimit për të ruajtur produkte të ndryshme.

Squfuri mund të blihet në një dyqan harduerësh ose dyqan kopshtarie, ku shitet si "Squfuri i Kopshtit" - përmban 99.9% squfur. Nëse nuk keni mundur të gjeni squfur, mos u dekurajoni. Sheqeri juaj nuk do të jetë aq i bardhë, do të ruajë hijen e produktit origjinal, por shija nuk do të jetë më e keqe se e bardha.

Faza e katërt: Hapi tjetër është trashja e lëngut të pastruar dhe dekolorizuar në shurup. Është e nevojshme të hiqni një sasi të madhe uji nga lëngu. Kjo bëhet më së miri duke avulluar lëngun në një sobë ruse, në zjarr të ulët në sobë, në asnjë rrethanë duke mos e zier shurupin (për të shmangur errësimin e tij).

Gjatë procesit të avullimit, shurupi trashet gjithnjë e më shumë. Nëse një farë në formën e disa gramë sheqer pluhur futet në një tretësirë ​​të mbingopur që nuk ka kristale sheqeri, kjo do të shkaktojë formimin e kristaleve të reja. Përcaktimi i momentit të futjes së pluhurit në një tretësirë ​​është shumë i rëndësishëm dhe përfshin metodën e mëposhtme më të thjeshtë: një pikë shurupi, e shtrydhur midis gishtërinjve, kur i largoni, formon një fije (flokë) të hollë, pastaj vjen momenti i mbushjes. Për 10 litra shurup, sasia e farës do të jetë gjysmë luge çaji pluhur. Nëse shtoni pak pluhur, kristalet e sheqerit që rezultojnë do të jenë të mëdha nëse shtoni shumë, ato do të jenë të vogla; Një numër i mjaftueshëm kristalesh do të formohet afërsisht 10-15 minuta pas mbjelljes. Kristalizimi i mëtejshëm duhet të kryhet me ftohje dhe përzierje të vazhdueshme të produktit,

Produkti që rezulton quhet "maskuit", ai përmban deri në 7-10% ujë dhe 50-60% sheqer të kristalizuar dhe lëng ndërkristalor (melasa).

Faza e pestë: Operacioni tjetër është ndarja e kristaleve nga melasa. Pas përfundimit të kristalizimit, e gjithë masa duhet të shkarkohet në një leckë me madhësi rrjetë 0,3 mm, të varur nga qoshet në një nyje mbi një enë për kullimin e melasës. Në të njëjtën kohë, përpiquni të shtrydhni masën. Për të rritur përqindjen e rendimentit të sheqerit, është më mirë të ripërdorni melasën si një shtesë në shurup.

Sheqeri pas kullimit të melasës merr ngjyrë të verdhë. Më pas, mund të përdorni metodën e hendekut, e cila funksionoi mirë në 1854 dhe u propozua nga inxhinieri Tolpygin. Kjo metodë, e prezantuar në Rusi, u përhap shpejt në të gjithë industrinë botërore të sheqerit dhe u quajt "ruse". Tani metoda është harruar në mënyrë të pamerituar. Ai konsiston në zierjen e masazhit në avull dhe ju lejon të merrni sheqer të bardhë me cilësi të lartë. Pëlhura me sheqer duhet të lidhet fort në një legen me një sasi të vogël uji të valë. Avulli, duke u ngritur, do të kalojë përmes sheqerit, duke e pastruar atë nga melasa e bardhë. Sheqeri i bardhë që rezulton, edhe nëse është i lagësht në prekje, do të grumbullohet gjatë ruajtjes dhe do të kthehet në një gungë të fortë. Prandaj, sheqeri duhet të thahet para ruajtjes afatgjatë.

Karakteristikat e prodhimit të sheqerit

Prodhimi i sheqerit është një prodhim i mekanizuar me rrjedhje të vazhdueshme me një nivel të lartë automatizimi të proceseve kryesore.

Një veçori e vendndodhjes territoriale të fabrikave të sheqerit është lidhja e tyre strikte me sipërfaqet e mbjella me panxhar sheqeri, pasi transportimi i panxharit në distanca të gjata është ekonomikisht i paefektshëm. Në disa raste, fabrikat e sheqerit kanë sipërfaqet e tyre të kultivuara të vendosura drejtpërdrejt pranë ndërmarrjes. Mbetjet nga industria e sheqerit (pulpë, baltë defekimi, baltë jashtëqitëse) mund të përdoren si pleh, dhe në disa raste, si ushqim për bagëtinë.

Shtojca 3

Karbohidratet janë burimi më i rëndësishëm i energjisë në trup

Nga të gjitha lëndët ushqyese të konsumuara nga njerëzit, karbohidratet janë padyshim burimi kryesor i energjisë. Mesatarisht, ato përbëjnë 50 deri në 70% të përmbajtjes kalorike të dietave ditore. Përkundër faktit se një person konsumon dukshëm më shumë karbohidrate sesa yndyrna dhe proteina, rezervat e tyre në trup janë të vogla. Kjo do të thotë që trupi duhet të furnizohet rregullisht me to.

Karbohidratet kryesore në ushqim janë sheqernat komplekse, të ashtuquajturat polisaharide: niseshteja dhe glikogjeni, të ndërtuara nga një numër i madh mbetjesh glukoze. Vetë glukoza gjendet në sasi të mëdha në rrush dhe fruta të ëmbla. Përveç glukozës, mjalti dhe frutat përmbajnë sasi të konsiderueshme të fruktozës. Sheqeri i rregullt që blejmë në dyqane është një disakarid, pasi molekula e tij është e ndërtuar nga mbetjet e glukozës dhe fruktozës. Qumështi dhe produktet e qumështit përmbajnë sasi të mëdha sheqeri më pak të ëmbël qumështi - laktozë, e cila së bashku me glukozën përmban edhe monosakaridin galaktozë.

Nevoja për karbohidrate varet në një masë shumë të madhe nga shpenzimi i energjisë së trupit. Mesatarisht, për një burrë të rritur të angazhuar kryesisht në punë mendore ose të lehtë fizike, nevoja ditore për karbohidrate varion nga 300 në 500 g për punëtorët fizikë dhe atletët. Ndryshe nga proteinat dhe, në një masë të caktuar, yndyrat, sasia e karbohidrateve në dieta mund të reduktohet ndjeshëm pa dëmtuar shëndetin. Ata që duan të humbin peshë duhet t'i kushtojnë vëmendje kësaj: Karbohidratet kanë kryesisht vlerë energjetike. Kur oksidohet 1 g karbohidrate, në trup çlirohen 4,0 - 4,2 kcal. Prandaj, në kurriz të tyre është më e lehtë të rregulloni marrjen e kalorive.

Cilat ushqime duhet të konsiderohen si burimet kryesore të karbohidrateve? Shumë ushqime bimore janë më të pasura me karbohidrate: buka, drithërat, makaronat, patatet. Sheqeri është një karbohidrat i pastër. Mjalti, në varësi të origjinës së tij, përmban 70-80% mono- dhe disakaride. Ëmbëlsia e saj e lartë është për shkak të përmbajtjes së konsiderueshme të fruktozës, vetitë e ëmbla të së cilës janë afërsisht 2,5 herë më të larta se glukoza dhe 1,5 herë më të larta se saharoza. Ëmbëlsirat, ëmbëlsirat, ëmbëlsirat, reçeli, akullorja dhe ëmbëlsirat e tjera janë burimet më tërheqëse të karbohidrateve dhe paraqesin një rrezik të padyshimtë për njerëzit që po shtojnë peshë. Një tipar dallues i këtyre produkteve është përmbajtja e tyre e lartë kalori dhe përmbajtja e ulët e faktorëve thelbësorë ushqyes.

Të lidhura ngushtë me grupin e karbohidrateve janë substancat që gjenden në shumicën e ushqimeve bimore që janë të dobëta të tretshme nga trupi i njeriut - fibrat dhe pektinat.

Burime të rëndësishme të karbohidrateve

Shtojca 4

Fibraështë një polisaharid që është pjesë e membranave masive të qelizave bimore. Sasi të mëdha gjenden në shumë perime, fruta, gjethe dhe kërcell bimësh. Vetëm një pjesë e vogël e fibrave mund të tretet në trupin e njeriut nën ndikimin e mikroorganizmave në zorrët. Prandaj, fibrat dhe pektinat kryesisht kalojnë nëpër traktin gastrointestinal të pandryshuara. Por ata luajnë një rol të rëndësishëm - masat ushqimore lëvizin më shpejt përgjatë zorrëve. Për shkak të kësaj, ata që duan të humbin peshë këshillohen të hanë shumë perime dhe fruta. Sasi të mëdha të substancave çakëll gjenden në bukën integrale, siç është përmendur tashmë, në perime dhe fruta të ndryshme, veçanërisht në panxharë, karrota dhe kumbulla të thata.

Literatura e përdorur

1. Kimi organike: Botim edukativ për klasën e 10-të. mesatare shkolla - Moskë, Iluminizmi, 1993

2. Enciklopedia elektronike e Kirilit dhe Metodit, 2004.

3. Doracak për nxënësin e shkollës, vëllimi II, Amfora, 2002.

4. Faqet e internetit: motorët e kërkimit www. nigma. ru, www. endacak. ru.

5. Biologji. Hyrje në biologjinë e përgjithshme dhe ekologjinë. klasa e 9-të. (2003). "Bustard" A.A.

Dokumente të ngjashme

Substancat organike që përmbajnë karbon, oksigjen dhe hidrogjen. Formula e përgjithshme për përbërjen kimike të karbohidrateve. Struktura dhe vetitë kimike të monosakarideve, disaharideve dhe polisaharideve. Funksionet kryesore të karbohidrateve në trupin e njeriut.

prezantim, shtuar 23.10.2016


Formula e karbohidrateve, klasifikimi i tyre. Funksionet themelore të karbohidrateve. Sinteza e karbohidrateve nga formaldehidi. Vetitë e monosakarideve, disaharideve, polisaharideve. Hidroliza e niseshtës nën veprimin e enzimave të përfshira në malt. Fermentimi i alkoolit dhe acidit laktik.

prezantim, shtuar më 20.01.2015


Karakteristikat e përgjithshme, klasifikimi dhe nomenklatura e monosakarideve, struktura e molekulave të tyre, stereoizomerizmi dhe konformimi. Vetitë fizike dhe kimike, oksidimi dhe reduktimi i glukozës dhe fruktozës. Formimi i oksimave, glikozideve dhe komplekseve kelate.

puna e kursit, shtuar 24.08.2014


Struktura e karbohidrateve. Mekanizmi i transportit transmembranor të glukozës dhe monosakarideve të tjera në qelizë. Monosakaridet dhe oligosakaridet. Mekanizmi i përthithjes së monosakarideve në zorrë. Fosforilimi i glukozës. Defosforilimi i glukoz-6-fosfatit. Sinteza e glikogjenit.

prezantim, shtuar 22.12.2014


Klasifikimi i karbohidrateve (monosakaridet, oligosakaridet, polisaharidet) si komponimet organike më të zakonshme. Karakteristikat kimike të substancës, roli i saj në të ushqyerit si burimi kryesor i energjisë, karakteristikat dhe vendi i glukozës në jetën e njeriut.

abstrakt, shtuar më 20.12.2010


Formula e përgjithshme e karbohidrateve, rëndësia e tyre parësore biokimike, prevalenca në natyrë dhe roli në jetën e njeriut. Llojet e karbohidrateve sipas strukturës kimike: të thjeshta dhe komplekse (mono- dhe polisaharide). Sinteza e karbohidrateve nga formaldehidi.

test, shtuar 24.01.2011


Karbohidratet janë hidrate karboni. Karbohidratet më të thjeshta quhen monosakaride, dhe hidroliza e të cilave prodhon dy molekula monosakaridesh quhen disakaride. Një monosakarid i zakonshëm është D-glukoza. Shndërrimi i karbohidrateve bëhet me epimerizimin.

abstrakt, shtuar 02/03/2009


abstrakt, shtuar 21.02.2009


Koncepti i përbërjeve heterociklike, thelbi dhe karakteristikat e tyre, vetitë kimike bazë dhe formula e përgjithshme. Klasifikimi i përbërjeve heterociklike, varietetet, veçoritë dalluese dhe metodat e përgatitjes. Reaksionet e zëvendësimit elektrofil.

abstrakt, shtuar 21.02.2009


Studimi i strukturës, klasifikimit dhe vetive fiziko-kimike të karbohidrateve. Roli i monosakarideve në procesin e frymëmarrjes dhe fotosintezës. Roli biologjik i fruktozës dhe galaktozës. Roli fiziologjik i aldozës ose ketozës. Vetitë fizike dhe kimike të monosakarideve.

Në kohët e lashta, njerëzimi u njoh me karbohidratet dhe mësoi t'i përdorë ato në jetën e tyre të përditshme. Pambuku, liri, druri, niseshteja, mjalti, sheqeri i kallamit janë vetëm disa nga karbohidratet që luajtën një rol të rëndësishëm në zhvillimin e qytetërimit. Karbohidratet janë ndër komponimet organike më të zakonshme në natyrë. Ata janë përbërës integral të qelizave të çdo organizmi, duke përfshirë bakteret, bimët dhe kafshët. Në bimë, karbohidratet përbëjnë 80-90% të masës së thatë, tek kafshët - rreth 2% të peshës trupore. Sinteza e tyre nga dioksidi i karbonit dhe uji kryhet nga bimët e gjelbra duke përdorur energjinë e dritës së diellit ( fotosinteza ). Ekuacioni i përgjithshëm stekiometrik për këtë proces është:

Glukoza dhe karbohidratet e tjera të thjeshta më pas shndërrohen në karbohidrate më komplekse si niseshteja dhe celuloza. Bimët i përdorin këto karbohidrate për të çliruar energji përmes procesit të frymëmarrjes. Ky proces është në thelb e kundërta e fotosintezës:

Interesante të dini! Bimët e gjelbra dhe bakteret thithin çdo vit afërsisht 200 miliardë tonë dioksid karboni nga atmosfera përmes procesit të fotosintezës. Në këtë rast, rreth 130 miliardë tonë oksigjen lëshohen në atmosferë dhe sintetizohen 50 miliardë tonë përbërje organike të karbonit, kryesisht karbohidrate.

Kafshët nuk janë në gjendje të sintetizojnë karbohidratet nga dioksidi i karbonit dhe uji. Duke konsumuar karbohidrate me ushqim, kafshët përdorin energjinë e grumbulluar në to për të ruajtur proceset jetësore. Ushqimet tona si pjekjet e pjekura, patatet, drithërat etj karakterizohen nga një përmbajtje e lartë karbohidratesh.

Emri "karbohidratet" është historik. Përfaqësuesit e parë të këtyre substancave u përshkruan me formulën e përgjithshme C m H 2 n O n ose C m (H 2 O) n. Një emër tjetër për karbohidratet është Sahara – shpjegohet me shijen e ëmbël të karbohidrateve më të thjeshta. Për nga struktura e tyre kimike, karbohidratet janë një grup kompleks dhe i larmishëm përbërjesh. Midis tyre ka të dyja komponime mjaft të thjeshta me një peshë molekulare prej rreth 200, dhe polimere gjigante, pesha molekulare e të cilëve arrin disa milionë. Së bashku me atomet e karbonit, hidrogjenit dhe oksigjenit, karbohidratet mund të përmbajnë atome të fosforit, azotit, squfurit dhe, më rrallë, elementë të tjerë.

Klasifikimi i karbohidrateve

Të gjitha karbohidratet e njohura mund të ndahen në dy grupe të mëdha - karbohidratet e thjeshta Dhe karbohidratet komplekse. Një grup i veçantë përbëhet nga polimere të përziera që përmbajnë karbohidrate, për shembull, glikoproteinat– kompleks me një molekulë proteine, glikolipide - komplekse me lipide etj.

Karbohidratet e thjeshta (monosakaridet ose monosakaridet) janë komponime polihidroksikarbonil që nuk janë të afta të formojnë molekula më të thjeshta karbohidratesh gjatë hidrolizës. Nëse monosakaridet përmbajnë një grup aldehid, atëherë ato i përkasin klasës së aldozave (alkoolet aldehide), nëse përmbajnë një grup keton, i përkasin klasës së ketozave (ketoalkoolet). Në varësi të numrit të atomeve të karbonit në molekulën e monosakaridit, dallohen triozat (C 3), tetrozat (C 4), pentozat (C 5), heksozat (C 6) etj.:

Komponimet më të zakonshme që gjenden në natyrë janë pentozat dhe heksozat.

Kompleksi karbohidratet ( polisakaridet, ose polioza) janë polimere të ndërtuara nga mbetjet e monosakarideve. Kur hidrolizohen, ato formojnë karbohidrate të thjeshta. Në varësi të shkallës së polimerizimit, ato ndahen në peshë molekulare të ulët ( oligosakaridet, shkalla e polimerizimit të së cilës është zakonisht më e vogël se 10) dhe peshë të lartë molekulare. Oligosakaridet janë karbohidrate të ngjashme me sheqerin që janë të tretshëm në ujë dhe kanë një shije të ëmbël. Në bazë të aftësisë së tyre për të reduktuar jonet metalike (Cu 2+, Ag +), ato ndahen në restauruese Dhe jo restauruese. Polisakaridet, në varësi të përbërjes së tyre, gjithashtu mund të ndahen në dy grupe: homopolisakaridet Dhe heteropolisakaridet. Homopolisakaridet ndërtohen nga mbetjet e monosakarideve të një lloji, dhe heteropolisakaridet janë ndërtuar nga mbetjet e monosakarideve të ndryshme.

Sa më sipër me shembuj të përfaqësuesve më të zakonshëm të secilit grup të karbohidrateve mund të paraqitet në diagramin e mëposhtëm:

Funksionet e karbohidrateve

Funksionet biologjike të polisaharideve janë shumë të ndryshme.

Funksioni i energjisë dhe ruajtjes

Karbohidratet përmbajnë pjesën më të madhe të kalorive të konsumuara nga një person përmes ushqimit. Karbohidrati kryesor i furnizuar me ushqim është niseshteja. Gjendet në produktet e pjekura, patatet dhe drithërat. Dieta e njeriut përmban gjithashtu glikogjen (në mëlçi dhe mish), saharozë (si aditivë për gatime të ndryshme), fruktozë (në fruta dhe mjaltë) dhe laktozë (në qumësht). Polisakaridet, para se të përthithen nga trupi, duhet të hidrolizohen me ndihmën e enzimave tretëse në monosakaride. Vetëm në këtë formë ato përthithen në gjak. Me qarkullimin e gjakut, monosakaridet hyjnë në organe dhe inde, ku përdoren për të sintetizuar karbohidratet e tyre ose substanca të tjera, ose zbërthehen për të nxjerrë energji prej tyre.

Energjia e çliruar si rezultat i zbërthimit të glukozës ruhet në formën e ATP. Ekzistojnë dy procese për zbërthimin e glukozës: anaerobe (në mungesë të oksigjenit) dhe aerobike (në prani të oksigjenit). Si rezultat i procesit anaerobik, formohet acidi laktik

i cili gjatë aktivitetit të rëndë fizik grumbullohet në muskuj dhe shkakton dhimbje.

Si rezultat i procesit aerobik, glukoza oksidohet në monoksid karboni (IV) dhe ujë:

Si rezultat i zbërthimit aerobik të glukozës, çlirohet dukshëm më shumë energji sesa si rezultat i prishjes anaerobe. Në përgjithësi, oksidimi i 1 g karbohidrate çliron 16,9 kJ energji.

Glukoza mund t'i nënshtrohet fermentimit alkoolik. Ky proces kryhet nga maja në kushte anaerobe:

Fermentimi alkoolik përdoret gjerësisht në industri për prodhimin e verërave dhe alkoolit etilik.

Njeriu mësoi të përdorte jo vetëm fermentimin alkoolik, por gjeti edhe përdorimin e fermentimit të acidit laktik, për shembull, për të marrë produkte të acidit laktik dhe perime turshi.

Nuk ka enzima në trupin e njeriut ose të kafshëve që mund të hidrolizojnë celulozën, megjithatë, celuloza është përbërësi kryesor i ushqimit për shumë kafshë, veçanërisht për ripërtypësit. Stomaku i këtyre kafshëve përmban sasi të mëdha të baktereve dhe protozoarëve që prodhojnë enzimën celulazë, duke katalizuar hidrolizën e celulozës në glukozë. Ky i fundit mund të pësojë transformime të mëtejshme, si rezultat i të cilave formohen acidet butirik, acetik dhe propionik, të cilët mund të përthithen në gjakun e ripërtypësve.

Karbohidratet gjithashtu kryejnë një funksion rezervë. Kështu, niseshteja, saharoza, glukoza në bimë dhe glikogjen te kafshët ato janë rezerva e energjisë e qelizave të tyre.

Funksionet strukturore, mbështetëse dhe mbrojtëse

Celuloza në bimë dhe kitin te jovertebrorët dhe kërpudhat kryejnë funksione mbështetëse dhe mbrojtëse. Polisakaridet formojnë një kapsulë në mikroorganizma, duke forcuar kështu membranën. Lipopolisaharidet e baktereve dhe glikoproteinat e sipërfaqes së qelizave shtazore sigurojnë selektivitet të ndërveprimit ndërqelizor dhe reaksioneve imunologjike të trupit. Riboza shërben si material ndërtimor për ARN-në dhe deoksiriboza për ADN-në.

Kryen një funksion mbrojtës heparina. Ky karbohidrat, duke qenë një frenues i koagulimit të gjakut, parandalon formimin e mpiksjes së gjakut. Gjendet në gjakun dhe indin lidhës të gjitarëve. Muret qelizore të baktereve, të formuara nga polisaharidet, mbahen së bashku nga zinxhirë të shkurtër aminoacide, duke mbrojtur qelizat bakteriale nga efektet negative. Në krustacet dhe insektet, karbohidratet marrin pjesë në ndërtimin e ekzoskeletit, i cili kryen një funksion mbrojtës.

Funksioni rregullator

Fibra rrit lëvizshmërinë e zorrëve, duke përmirësuar kështu tretjen.

Mundësia e përdorimit të karbohidrateve si burim i karburantit të lëngshëm - etanol - është interesante. Që nga kohërat e lashta, druri është përdorur për të ngrohur shtëpitë dhe për të gatuar ushqim. Në shoqërinë moderne, ky lloj karburanti po zëvendësohet nga lloje të tjera - naftë dhe qymyr, të cilat janë më të lira dhe më të përshtatshme për t'u përdorur. Megjithatë, lëndët e para bimore, pavarësisht nga disa shqetësime në përdorim, ndryshe nga nafta dhe qymyri, janë një burim i rinovueshëm i energjisë. Por përdorimi i tij në motorët me djegie të brendshme është i vështirë. Për këto qëllime, preferohet përdorimi i karburantit të lëngshëm ose gazit. Nga druri i cilësisë së ulët, kashta ose materiale të tjera bimore që përmbajnë celulozë ose niseshte, mund të merrni lëndë djegëse të lëngshme - alkool etilik. Për ta bërë këtë, së pari duhet të hidrolizoni celulozën ose niseshtenë për të marrë glukozë:

dhe pastaj nënshtroni glukozën që rezulton në fermentim alkoolik për të prodhuar alkool etilik. Pasi të pastrohet, mund të përdoret si lëndë djegëse në motorët me djegie të brendshme. Duhet theksuar se në Brazil, për këtë qëllim, çdo vit prodhohen miliarda litra alkool nga kallam sheqeri, melekuqe dhe kassava dhe përdoren në motorët me djegie të brendshme.

Bazuar në aftësinë e tyre për të hidrolizuar, karbohidratet ndahen në monosakaride të thjeshta dhe polisaharide komplekse. Monosakaridet nuk hidrolizohen për të formuar karbohidrate më të thjeshta. Polisakaridet e aftë për hidrolizë mund të konsiderohen si produkte polikondensimi të monosakarideve. Polisakaridet janë komponime me molekulare të lartë, makromolekulat e të cilave përmbajnë qindra e mijëra mbetje monosakaride. Midis tyre ekziston një grup oligosakaridesh që kanë një peshë molekulare relativisht të vogël dhe përmbajnë nga 2 deri në 10 mbetje monosakaride.

Karbohidratet e thjeshta

Këto përfshijnë glukozën, galaktozën dhe fruktozën (monosakaridet), si dhe saharozën, laktozën dhe maltozën (disakaride).
Glukoza është furnizuesi kryesor i energjisë për trurin. Gjendet tek frutat dhe manaferrat dhe është i nevojshëm për furnizimin me energji dhe formimin e glikogjenit në mëlçi.

Fruktoza pothuajse nuk kërkon hormonin insulinë për përthithjen e saj, gjë që lejon që ajo të përdoret për diabetin, por me moderim.

Galaktoza nuk gjendet në formë të lirë në produkte. Prodhohet nga shpërbërja e laktozës.

Saharoza gjendet në sheqer dhe ëmbëlsira. Kur hyn në trup, ndahet në më shumë përbërës: glukozë dhe fruktozë.

Laktoza është një karbohidrat që gjendet në produktet e qumështit. Me mungesë kongjenitale ose të fituar të enzimës së laktazës në zorrët, zbërthimi i laktozës në glukozë dhe galaktozë është i dëmtuar, i cili njihet si intolerancë ndaj qumështit. Produktet e qumështit të fermentuar përmbajnë më pak laktozë se qumështi, pasi kur qumështi fermentohet, acidi laktik formohet nga laktoza.

Maltoza është një produkt i ndërmjetëm i zbërthimit të niseshtës nga enzimat tretëse. Maltoza më pas zbërthehet në glukozë. Gjendet në formë të lirë në mjaltë, malt (prandaj emri i dytë - sheqer malt) dhe birrë.

Karbohidratet komplekse

Këto përfshijnë niseshtenë dhe glikogjenin (karbohidratet e tretshme), si dhe fibrat, pektinat dhe hemicelulozën.

Niseshteja përbën 80% të të gjitha karbohidrateve në dietë. Burimet kryesore të tij janë buka dhe produktet e pjekura, drithërat, bishtajore, orizi dhe patatet. Niseshteja tretet relativisht ngadalë, duke u zbërthyer në glukozë.

Glikogjeni, i quajtur gjithashtu "niseshte shtazore", është një polisaharid që përbëhet nga zinxhirë shumë të degëzuar të molekulave të glukozës. Gjendet në sasi të vogla në produktet shtazore (në mëlçi 2-10% dhe në indet e muskujve - 0,3-1%).

Fibra është një karbohidrat kompleks që është pjesë e membranave të qelizave bimore. Në trup, fibrat praktikisht nuk treten;

Fibra, së bashku me pektinat, linjinat dhe hemicelulozën, quhen substanca çakëll. Ato përmirësojnë funksionimin e sistemit tretës, duke parandaluar shumë sëmundje. Pektinat dhe hemiceluloza kanë veti higroskopike, gjë që u lejon atyre të thithin dhe mbajnë me vete kolesterolin e tepërt, amoniakun, pigmentet biliare dhe substanca të tjera të dëmshme. Një përfitim tjetër i rëndësishëm i fibrave dietike është se ndihmon në parandalimin e mbipeshes. Edhe pse nuk kanë vlerë të lartë energjetike, perimet, për shkak të sasisë së madhe të fibrave dietike, kontribuojnë në një ndjenjë të hershme të ngopjes.

Fibrat dietike gjenden në sasi të mëdha në bukë integrale, krunde, perime dhe fruta.

Monosakaridet (monozat)

Ato janë komponime heterofunksionale. Molekulat e tyre përmbajnë njëkohësisht karbonil (aldehid ose keton) dhe disa grupe hidroksil, d.m.th., monosakaridet janë komponime polihidroksikarbonil - polihidroksialdehide dhe polihidroksiketone. Ato karakterizohen nga prania e një zinxhiri karboni të padegëzuar.

Duke përdorur analizën e difraksionit me rreze X, u konstatua se nga dy konformacionet në formë karrige të unazës së piranozës në D-glukopiranozë, ajo në të cilën të gjithë zëvendësuesit më të mëdhenj, për shembull grupet parësore të alkoolit dhe hidroksilit, zënë pozicione ekuatoriale. . Në këtë rast, grupi hemiacetal në anomerin beta është në pozicionin ekuatorial, dhe në anomerin alfa në pozicionin boshtor. Kështu, në anomerin beta, të gjithë zëvendësuesit janë në një pozicion ekuatorial më të favorshëm dhe për këtë arsye ai mbizotëron në përzierjen e tautomerëve të D-glukozës. Anomerët nuk formohen në sasi të barabarta, por me një mbizotërim të diastereomerit termodinamikisht më të qëndrueshëm. Preferenca për formimin e një ose një tjetër anomeri përcaktohet kryesisht nga struktura e tyre konformuese. Struktura konformuese e D-glukopiranozës hedh dritë mbi veçantinë e këtij monosakaridi. Beta-D-glukopiranoza është një monosakarid me një rregullim të plotë ekuatorial të zëvendësuesve. Qëndrueshmëria e lartë termodinamike që rezulton është arsyeja kryesore për përhapjen e tij në natyrë. Në laktopiranozë, grupi OH në C-4 është në pozicionin boshtor. Raporti i anomerëve alfa dhe beta është afërsisht i njëjtë me atë të glukopiranozës.

Glikozidet

Kur monosakaridet bashkëveprojnë me komponimet që përmbajnë hidroksil (alkoolet, fenolet, etj.) nën katalizën acidike, derivatet e formës ciklike formohen vetëm në grupin glikozidik OH - acetalet ciklike, të quajtura glikozide. Një mënyrë e përshtatshme për të marrë glikozide është kalimi i gazit të klorurit të hidrogjenit (katalizatorit) përmes një tretësire të monosakaridit në alkoole, si etanoli, metanoli, etj. Kjo prodhon përkatësisht glikozide etil ose metil. Emrat e glikozideve tregojnë fillimisht emrin e radikalit të futur, pastaj konfigurimin e qendrës anomerike dhe emrin e mbetjes së karbohidrateve me prapashtesën -oside. Ashtu si të gjitha acetalet, glikozidet hidrolizohen lehtësisht nga acidet e holluara, por janë rezistente ndaj hidrolizës në një mjedis pak alkalik. Për zbërthimin hidrolitik të glikozideve përdoret gjerësisht hidroliza enzimatike, përparësia e së cilës është specifika e saj. Për shembull, enzima alfa-glukozidazë nga majaja shkëput vetëm lidhjen alfa-glukozidike; beta-glukozidaza nga bajamet - vetëm lidhje beta-glukozidike. Mbi këtë bazë, hidroliza enzimatike përdoret shpesh për të përcaktuar konfigurimin e atomit anomerik të karbonit. Hidroliza e glikozidës qëndron në themel të ndarjes hidrolitike të polisaharideve në trup dhe përdoret gjithashtu në shumë procese industriale. Një molekulë glikozidi mund të përfaqësohet zyrtarisht si e përbërë nga dy pjesë: karbohidrate dhe aglikon. Vetë monosakaridet mund të veprojnë gjithashtu si aglikone që përmbajnë hidroksid. Glikozidet e formuara me aglikone që përmbajnë OH quhen O-glikozide. Nga ana tjetër, glikozidet e formuara me aglikone që përmbajnë NH (për shembull, aminat) quhen N-glikozide. Këto përfshijnë nukleozide, të cilat janë të rëndësishme në kiminë e acideve nukleike. Janë të njohur shembuj të S-glikozideve (tioglikozideve), për shembull sinigrini i përmbajtur në mustardë, nga hidroliza e të cilit prodhohet vaji i mustardës (përbërësi aktiv i suvave me mustardë).

Karbohidratet janë substanca me formulë të përgjithshme C n (H 2 O) m, ku n dhe m mund të kenë kuptime të ndryshme. Emri "karbohidrate" pasqyron faktin se hidrogjeni dhe oksigjeni janë të pranishëm në molekulat e këtyre substancave në të njëjtin raport si në molekulën e ujit. Përveç karbonit, hidrogjenit dhe oksigjenit, derivatet e karbohidrateve mund të përmbajnë edhe elementë të tjerë, si azoti.

Karbohidratet janë një nga grupet kryesore të substancave organike në qeliza. Ato janë produktet parësore të fotosintezës dhe produktet fillestare të biosintezës së substancave të tjera organike në bimë (acidet organike, alkoolet, aminoacidet, etj.), dhe gjenden gjithashtu në qelizat e të gjithë organizmave të tjerë. Në një qelizë shtazore, përmbajtja e karbohidrateve është brenda 1-2% në qelizat bimore ajo mund të arrijë, në disa raste, 85-90% të masës së lëndës së thatë.

Ekzistojnë tre grupe të karbohidrateve:

• monosakaride ose sheqerna të thjeshta;
• oligosakaride - komponime që përbëhen nga 2-10 molekula të sheqernave të thjeshta të lidhura në seri (për shembull, disakaride, trisakaride, etj.).
• polisaharidet përbëhen nga më shumë se 10 molekula sheqernash të thjeshtë ose derivatet e tyre (niseshte, glikogjen, celulozë, kitinë).

Monosakaridet (sheqerna të thjeshta)

Në varësi të gjatësisë së skeletit të karbonit (numri i atomeve të karbonit), monosakaridet ndahen në trioza (C 3), tetroza (C 4), pentoza (C 5), heksoze (C 6), heptoza (C 7).

Molekulat e monosakarideve janë ose alkoole aldehide (aldoza) ose keto alkoole (ketoza). Vetitë kimike të këtyre substancave përcaktohen kryesisht nga grupet aldehide ose ketonike që përbëjnë molekulat e tyre.

Monosakaridet janë shumë të tretshëm në ujë dhe kanë një shije të ëmbël.

Kur treten në ujë, monosakaridet, duke filluar me pentozat, marrin një formë unaze.

Strukturat ciklike të pentozave dhe heksozave janë forma të zakonshme: në çdo moment të caktuar, vetëm një pjesë e vogël e molekulave ekziston në formën e "zinxhirit të hapur". Oligo- dhe polisaharidet përfshijnë gjithashtu forma ciklike të monosakarideve.

Përveç sheqernave, në të cilët të gjithë atomet e karbonit janë të lidhur me atomet e oksigjenit, ka sheqerna pjesërisht të reduktuara, më i rëndësishmi prej të cilëve është deoksiriboza.

Oligosakaridet

Kur hidrolizohen, oligosakaridet formojnë disa molekula të sheqernave të thjeshta. Në oligosakaridet, molekulat e sheqernave të thjeshta lidhen me të ashtuquajturat lidhje glikozidike, duke lidhur atomin e karbonit të një molekule përmes oksigjenit me atomin e karbonit të një molekule tjetër.

Oligosakaridet më të rëndësishme përfshijnë maltozën (sheqerin e maltit), laktozën (sheqerin e qumështit) dhe saharozën (sheqer kallami ose panxhar). Këto sheqerna quhen edhe disakaride. Sipas vetive të tyre, disaharidet janë blloqe të monosakarideve. Ato treten mirë në ujë dhe kanë një shije të ëmbël.

Polisakaridet

Këto janë biomolekula polimer me molekulare të lartë (deri në 10,000,000 Da), të përbëra nga një numër i madh monomeresh - sheqerna të thjeshtë dhe derivatet e tyre.

Polisakaridet mund të përbëhen nga monosakaride të llojeve të njëjta ose të ndryshme. Në rastin e parë ato quhen homopolisakaride (niseshte, celulozë, kitinë, etj.), Në ​​të dytën - heteropolisakaride (heparinë). Të gjithë polisaharidet janë të patretshëm në ujë dhe nuk kanë një shije të ëmbël. Disa prej tyre janë të afta për ënjtje dhe mukus.

Polisakaridet më të rëndësishme janë si më poshtë.

Celuloza- një polisaharid linear i përbërë nga disa zinxhirë paralelë të drejtë të lidhur me lidhje hidrogjeni. Çdo zinxhir formohet nga mbetjet e β-D-glukozës. Kjo strukturë pengon depërtimin e ujit dhe është shumë elastike, gjë që siguron qëndrueshmërinë e membranave qelizore bimore, të cilat përmbajnë 26-40% celulozë.

Celuloza shërben si ushqim për shumë kafshë, baktere dhe kërpudha. Megjithatë, shumica e kafshëve, duke përfshirë njerëzit, nuk mund ta tresin celulozën sepse traktit të tyre gastrointestinal i mungon enzima celulazë, e cila e zbërthen celulozën në glukozë. Në të njëjtën kohë, fibrat e celulozës luajnë një rol të rëndësishëm në të ushqyerit, pasi ato i japin ushqimit konsistencë të madhe dhe të trashë dhe stimulojnë lëvizshmërinë e zorrëve.

Niseshte dhe glikogjen. Këto polisaharide janë format kryesore të ruajtjes së glukozës në bimë (niseshte), kafshë, njerëz dhe kërpudha (glikogjen). Kur ato hidrolizohen, në organizma formohet glukoza, e cila është e nevojshme për proceset jetësore.

Kitin i formuar nga molekulat β-glukozë, në të cilat grupi i alkoolit në atomin e dytë të karbonit zëvendësohet nga një grup që përmban azot NHCOCH 3. Zinxhirët e tij të gjatë paralelë, si zinxhirët e celulozës, mblidhen në tufa.

Kitina është elementi kryesor strukturor i integritetit të artropodëve dhe mureve qelizore të kërpudhave.

Funksionet e karbohidrateve

Energjisë. Glukoza është burimi kryesor i energjisë që çlirohet në qelizat e organizmave të gjallë gjatë frymëmarrjes qelizore (1 g karbohidrate lëshon 17,6 kJ energji gjatë oksidimit).

Strukturore. Celuloza është pjesë e mureve të qelizave bimore; Kitina është një përbërës strukturor i integritetit të artropodëve dhe mureve qelizore të kërpudhave.

Disa oligosakaride janë pjesë e membranës citoplazmike të qelizës (në formën e glikoproteinave dhe glikolipideve) dhe formojnë glikokaliksin.

Metabolike. Pentozat janë të përfshira në sintezën e nukleotideve (riboza është pjesë e nukleotideve të ARN-së, deoksiriboza është pjesë e nukleotideve të ADN-së), disa koenzimave (për shembull, NAD, NADP, koenzima A, FAD), AMP; marrin pjesë në fotosintezë (difosfati ribuloz është një pranues i CO 2 në fazën e errët të fotosintezës).

Pentozat dhe heksozat janë të përfshira në sintezën e polisaharideve; Glukoza është veçanërisht e rëndësishme në këtë rol.