(СН 2 О)n С 12 Н 22 О 11 Сx(Н 2 О)y 2C 2 H 5 OH 2CH 3 CHOOH C 3 H 7 COOH Cn(H2O )mCn(H2O )m

Моносахариды Полисахариды Дисахариды Фруктоза Целлюлоза Глюкоза !

Углеводы – это органические вещества, молекулы которых состоят из атомов углерода, водорода и кислорода, причем водород и кислород находятся в них, как правило, в таком же соотношении, как и в молекуле воды (2:1). Общая формула углеводов – Сn(H 2 O)m,т.е они как бы состоят из углерода и воды, отсюда и название класса, которое имеет исторические корни. Было установлено, что имеются углеводы, в молекулах которых не соблюдается указанное соотношение (2:1), например дезоксирибоза- С 5 H 10 O 4.. Известны также органические соединения, состав которых соответствует приведенной общей формуле, но которые не принадлежат к классу углеводородов. К ним относятся, например, уже известные вам формальдегид СН 2 О и уксусная кислота СН 3 СООН Углеводы, их классификация и строение

Классификация Углеводы = сахариды Простые (СН 2 О)n, где n=3-9 моносахариды Сложные Дисахариды С 12 Н 22 О 11 Полисахариды Сx(Н 2 О)y глюкоза фруктоза галактоза С 6 - гексозы рибоза дезоксирибоза С 5 - пентозы сахароза лактоза мальтоза 2 гексозы крахмал гликоген целлюлоза хитин Полигек -соза Чем больше молекулярная масса углеводов, тем менее растворимое вещество и не сладкое на вкус.

Моносахариды(пентозы, гексозы) В организме человека глюкоза содержится в мышцах, в крови и в небольших количествах во всех клетках. Много глюкозы находится во фруктах, ягодах, нектаре цветов, особенно много в винограде. В природе глюкоза образуется в растениях в результате фотосинтеза в присутствии зелёного вещества - хлорофилла, содержащего атом магния. Бесцветные. Кристаллические вещества. Растворимые в воде. Сладкие на вкус.

Химические свойства моносахаридов Химические свойства обусловлены наличием альдегидной (-СНО) и гидроксильной (-ОН) групп. 1. Свойства, характерные для спиртов: - взаимодействие с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров (реакция этерификации). 2. Свойства, характерные для альдегидов: -взаимодействие с оксидом серебра в аммиачном растворе (реакция "серебряного зеркала")

Химические свойства глюкозы Брожение глюкозы под действием ферментов: 1)Спиртовое C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH 2CO 2 2)Молочнокислое C 6 H 12 O 6 2CH 3 CHOOH 3) Маслянокислое C 6 H 12 O 6 C 3 H 7 COOH 2H 2 2CO 2 OH

Дисахариды. (сахароза C 12 H 22 O 11 ) Дисахариды - кристаллические углеводы, молекулы которых построены из соединённых между собой остатков двух молекул моносахаридов. Они хорошо кристаллизуются, растворимые в воде, обладают сладким вкусом.

Химические свойства дисахаридов. При гидролизе молекула дисахарида расщепляется на две молекулы моносахаридов. Простейшими представителями дисахаридов являются обычный свекловичный или тростниковый сахар - сахароза, солодовый сахар - мальтоза, молочный сахар - лактоза и целлобиоза. Все эти дисахариды имеют одну и туже формулу C 12 H 22 O 11.

КрахмалЦеллюлоза (клетчатка) Составn кр.< n цел., М кр.< М цел. n цел.> n кр. М цел.> М кр. Структура молекул 20% - линейная 80% - разветвленная Только линейная Структурное звено Остаток от α - глюкозы Остаток от β – глюкозы Полисахариды (C 6 H 10 O 5 ) n природные полимеры Растворимость в воде Не растворим, Не растворима в горячей воде набухает, образуя клейстер Не растворима

Химические свойства полисахаридов Гидролиз: (C 6 H 10 O 5 ) n n H 2 O n C 6 H 12 O 6 H 2 SO 4 t КрахмалЦеллюлоза - качественная реакция: с I 2 синее окрашивание -Горение -Разложение без доступа воздуха -Образование сложных эфиров

Источники углеводов на Земле (фотосинтез) Жизнь на нашей планете без фотохимических реакций была бы невозможна. В процессе фотосинтеза в листьях растений при поглощении солнечной энергии происходит превращение воды и оксида углерода (IV) в углеводы и кислород.

n H2O + n CO2 (CH2O)n + n O2 Солнечный свет Источники углеводов на планете Земля( фотосинтез) Суммарная реакция может быть записана в следующем виде (СН2О) – это « кирпичи» из которых состоят все углеводы, такие как крахмал или сахара. Водоросли, некоторые бактерии и морские микроорганизмы также получают необходимую им энергию непосредственно от солнечного света, запасая ее при фотосинтезе. Общая масса углерода, ежегодно связываемого в виде углеводов, составляет величину 2*1011 тонн.

Распространение в природе

Применение углеводов

Биологическая роль Углеводы выполняют структурную функцию, то есть участвуют в построении различных клеточных структур (например, клеточных стенок растений).структурную функцию клеточных стенок Углеводы выполняют защитную роль у растений (клеточные стенки, состоящие из клеточных стенок мертвых клеток защитные образования шипы, колючки и др.). Углеводы выполняют пластическую функцию хранятся в виде запаса питательных веществ, а также сходят в состав сложных молекул (например, пентозы (рибоза и дезоксирибоза) участвуют в построении АТФ, ДНК и РНК.пластическую функциюпентозырибоза дезоксирибозаАТФДНКРНК Углеводы являются основным энергетическим материалом. При окислении 1 грамма углеводов выделяются 4,1 ккал энергии и 0,4 г воды.энергетическимграммаводы Углеводы участвуют в обеспечении осмотического давления и осморегуляции. Так, в крови содержится мг/% глюкозы. От концентрации глюкозы зависит осмотическое давление крови.кровиглюкозыосмотическое давление Углеводы выполняют рецепторную функцию многие олигосахариды входят в состав воспринимающей части клеточных рецепторов или молекул-лигандов. клеточных рецепторовлигандов

Интересные факты Мы уже достаточно хорошо ознакомились с тем, какую роль играют в обмене веществ организма человека витамины, белки и аминокислоты. Наряду с белками и жирами углеводы преимущественно играют роль поставщиков энергии. Они обеспечивают организм 55-60% всей утилизированной энергии. И, прежде всего, энергетическую функцию несут глюкоза, фруктоза, сахароза, крахмал и гликоген. Но и так называемые неперевариваемые углеводы – целлюлоза, гемицеллюлоза, пектиновые вещества - также играют важную роль в питании. Пищевые волокна стимулируют перистальтику желудочно-кишечного тракта, абсорбируют токсические вещества и холестерин, обеспечивают оптимальные условия для жизнедеятельности нормальной микрофлоры кишечника

В современном мире углеводы играют важную роль в жизни человека. Они входят в состав клеток и тканей всех растительных и животных организмов и по массе составляют основную часть органического вещества на Земле. На долю углеводов приходится около 80% сухого вещества растений и около 20% животных.