Моносахариды, характеристики, функции, классификация, примеры

Определение моносахаридов

Моносахарид является самой основной формой углеводов. Моносахариды могут объединяться через гликозидные связи с образованием более крупных углеводов, известных как олигосахариды или полисахариды. Олигосахарид только с двумя моносахаридами известен как дисахарид, Когда более 20 моносахаридов объединяются с гликозидными связями, олигосахарид становится полисахарид, Некоторые полисахариды, такие как целлюлоза, содержат тысячи моносахаридов. Моносахарид представляет собой тип мономер, или молекула которые могут объединяться с одинаковыми молекулами для создания большего полимера.

Классификация углеводов

Углеводами называют соединения, в составе которых находятся углерод, водород и кислород. Чаще всего они имеют природное происхождение, хотя некоторые создаются промышленным путем. Их роль в жизнедеятельности живых организмов огромна.

Основными их функциями называют следующие:

  1. Энергетическая. Эти соединения – главный источник энергии. Большая часть органов может полноценно работать за счет энергии, полученной при окислении глюкозы.
  2. Структурная. Углеводы необходимы для формирования почти всех клеток организма. Клетчатка играет роль опорного материала, а в костях и хрящевой ткани находятся углеводы сложного типа. Одним из компонентов клеточных мембран является гиалуроновая кислота. Также углеводистые соединения требуются в процессе выработки ферментов.
  3. Защитная. При функционировании организма осуществляется работа желез, выделяющих секреторные жидкости, нужные для защиты внутренних органов от патогенного воздействия. Значительная часть этих жидкостей представлена углеводами.
  4. Регуляторная. Эта функция проявляется во влиянии на человеческий организм глюкозы (поддерживает гомеостаз, контролирует осмотическое давление) и клетчатки (воздействует на желудочно-кишечную перистальтику).
  5. Особые функции. Они свойственны отдельным видам углеводов. К таким особым функциям относятся: участие в процессе передачи нервных импульсов, формирование разных групп крови и пр.

Исходя из того, что функции углеводов достаточно разнообразны, можно предположить, что эти соединения должны различаться по своему строению и особенностям.

Это действительно так, и основная классификация их включает в себя такие разновидности, как:

  1. Моносахариды. Они считаются наиболее простыми. Остальные типы углеводов вступают в процесс гидролиза и распадаются на более мелкие составляющие. У моносахаридов такой способности нет, они являются конечным продуктом.
  2. Дисахариды. В некоторых классификациях их относят к олигосахаридам. В их составе находится две молекулы моносахарида. Именно на них делится дисахарид при гидролизе.
  3. Олигосахариды. В составе этого соединения находится от 2 до 10 молекул моносахаридов.
  4. Полисахариды. Эти соединения являются самой крупной разновидностью. В их состав входит больше 10 молекул моносахаридов.

Классификация углеводов

У каждого вида углеводов есть свои особенности. Нужно рассмотреть их, чтобы понять, как каждый из них влияет на человеческий организм и в чем его польза.

Моносахариды свойства: кратко

Физические свойства:

Моносахариды являются твердыми кристаллическими веществами. Все они гигроскопичны, хорошо растворимы в воде, легко образуют сиропы. Растворимость моноз в спирте низкая, в эфире они практически нерастворимы. Растворы моносахаридов имеют нейтральную реакцию по лакмусу и обычно обладают сладким вкусом. Сладость разных моноз различна.

Например, фруктоза приблизительно в три раза слаще глюкозы. Растворы моносахаридов обладают оптической активностью, для них характерно явление мутаротации.

Химические свойства:

  • Реакции карбонильных форм моносахаридов

а) Окисление.

Монозы легко окисляются, причем в зависимости от условий окисления образуются различные продукты.

Пример окисления глюкозы:

monosaharidy-himicheskie-svojstva_28_1.jpg

С помощью сильного окислителя — концентрированной азотной кислоты — концевые группы альдоз (альдегидная и первичноспиртовая) одновременно окисляются в карбоксильные группы, образуя гликаровые кислоты (называемые также сахарными):

monosaharidy-himicheskie-svojstva_29_1.jpg

Кетозы не окисляются слабыми окислителями.

При действии сильных окислителей происходит расщепление молекул. Так, например, при окислении фруктозы получаются винная и щавелевая кислоты:

monosaharidy-himicheskie-svojstva_30_1.jpg

Подобно обычным альдегидам, альдозы легко дают реакцию “серебряного зеркала” с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса):

monosaharidy-himicheskie-svojstva_31_1.jpg

Кетозы тоже способны восстанавливать катионы металлов, так как они в щелочной среде изомеризуются в альдозы.

б) Восстановление.

При восстановлении моноз образуются многоатомные спирты, называемые альдитами (глицитами). Эти кристаллические, легко растворимые в воде вещества обладают сладким вкусом и часто используются как заменители сахара (ксилит, сорбит).

Глюкоза при восстановлении дает шестиатомный сахароспирт сорбит, галактоза – дульцит, манноза – манит:

Сорбит часто встречается в различных фруктах, ягодах: в рябине, сливах, абрикосах, вишнях и др. Дульцит содержится во многих растениях, выделяется на поверхности коры деревьев.

Манит содержится в бурых водорослях; плодах (ананас), овощах (морковке, луке).

monosaharidy-himicheskie-svojstva_32_1.jpg

Восстановление моносахаридов проводят водородом в присутствии металлических катализаторов (палладий, никель).

Шестиатомные спирты — глюцит (сорбит), дульцит и маннит — получаются при восстановлении соответственно глюкозы, галактозы и маннозы.

Восстановление глюкозы в сорбит является одной из стадий промышленного синтеза аскорбиновой кислоты.

  • Реакции с участием гидроксильных групп

Гидроксильные группы имеются в открытых и циклических формах моноз, но содержание циклических форм значительно выше, поэтому реакции идут в циклических (полуацетальных ) формах:

monosaharidy-himicheskie-svojstva_33_1.jpg

Гидроксилы отличаются по реакционной способности: С1-ОН-гликозидный (наиболее реакционноспособный); С6 — первичный; С2-С4 — вторичные.

  • Реакции с участием гликозидного гидроксила

При взаимодействии моносахаридов с гидроксилсодержащими соединениями (спиртами, фенолами и др.) в условиях кислотного катализа образуются производные только по гликозидной ОН-группе — циклические ацетали, называемые гликозидами.

Cпиртовые гидроксилы моноз в этих условиях не реагируют.

monosaharidy-himicheskie-svojstva_34_1.jpg

  • Действие кислот

Действие кислот на пентозы и гексозы может быть использовано для их распознования, а именно: при нагревании пентоз с разбавленными кислотами легко происходит их дегидратация (отщепление трех молекул воды ) и образуется летучий гетероциклический альдегид — фурфурол:

monosaharidy-himicheskie-svojstva_35_1.jpg

Действие кислот на гексозы ведет сначала к образованию 5-гидроксиметилфурфурола, который при кипячении с разбавленными кислотами разлагается с образованием левулиновой и муравьиной кислот:

monosaharidy-himicheskie-svojstva_36_1.jpg

  • Брожение сахаров

Брожение — это сложный процесс расщепления моносахаридов с выделением СО2 под действием ферментов.

Брожению подвергаются сахара, у которых число атомов углерода кратно трем (гексозы).

Брожение гексоз различной конфигурации происходит с неодинаковой легкостью.

Существуют и другие виды брожения.

Процессы брожения сахаров играют важную роль и широко используются в промышленности.

Различают разные виды брожения:

monosaharidy-himicheskie-svojstva_37_1.jpg

  • Образование дисахаридов, полисахаридов

Гликозидная связь имеет очень важное биологическое значение.

С помощью этой связи осуществляется ковалентное связывание моносахаридов в составе олиго- и полисахаридов:

monosaharidy-himicheskie-svojstva_38_1.jpg

Общая характеристика моносахаридов

Простые углеводы из-за особенности их состава не разделяются на другие вещества и составляющие, но они способны объединяться между собой и образовывать сложные соединения. Когда два моносахарида соединяются между собой, появляются дисахариды, при слиянии 3-10 элементов – олигосахариды, а от 11 и больше – полисахариды. Первый раз глюкоза была обнаружена в начале XIX века русским ученым Константином Сигизмундом в результате гидролиза из крахмала. Спустя 3 десятилетия учёный К. Шмидт дал углеводам официальное название.

Обычно моносахариды в природе можно найти в виде глюкозы – составляющей части полисахаридов. В рационе людей они появляются в виде глюкозы, фруктозы и галактозы. Общая формула моносахаридов – С₆H₁₂O₆. Моносахариды часто называют структурными изомерами. Такое название они получили из-за разного количества и размещения атомов H в составе каждого из них.

Потребность в моносахаридах

Лучшие материалы месяца

  • Почему нельзя самостоятельно садиться на диету
  • 21 совет, как не купить несвежий продукт
  • Как сохранить свежесть овощей и фруктов: простые уловки
  • Чем перебить тягу к сладкому: 7 неожиданных продуктов
  • Ученые заявили, что молодость можно продлить

Обычно более всего в достаточном потреблении моносахаридов нуждаются люди работающие тяжело физически или умственно, а также спортсмены. Дети, в период интенсивного роста, люди с психическими нарушениями, депрессиями, болезнями пищеварительного тракта, слишком малым весом и во время интоксикации также нуждаются в «сладеньком».

А вот кому стоит более тщательно считать калории и потребление углеводов в сутки, так это лицам с ожирением разных стадий, гипертоникам, пожилым, а также ведущим малоподвижную жизнь.

Кроме того, моносахариды необходимы людям с дефицитом и витамина С, так как эти углеводы помогают усвоению названых полезных веществ.

Понять, что организм испытывает нехватку моносахаридов можно по сниженном сахаре в крови, резкому похудению, депрессивных состояниях, а также не покидающему чувству голода. Наоборот, сигналом к уменьшению сладких порций служат дистрофия печени, признаки гипертонии и кислотно-щелочной дисбаланс. Также не стоит злоупотреблять сахарами людям с непереносимостью молочного.

Моносахариды – важная часть нашего ежедневного питания. Они необходимы человеку для пополнения жизненных сил, хорошего настроения и правильной работы мозга. Так позаботьтесь о том, чтобы эти вещества присутствовали в вашем рационе.

Классификация моносахаридов

Существуют разные типы классификации простых углеводов. Моносахариды отличаются между собой по форме, она бывает открытой или циклической. К первой категории относятся альдозы и кетозы – в их молекулах находятся гидроксильные и карбонильная группы. Простые углеводы второй категории могут образовывать циклы, они отличаются своей устойчивостью, в природе их можно встретить гораздо чаще. Также моносахариды разделяются на несколько категорий в зависимости от длины углеродной цепи.

Минусы

Всегда стоит помнить о том, что чрезмерное употребление чего-либо может навредить организму. Переизбыток медленных углеводов вызывает газообразование, приводит к несварению, может стать главной причиной ожирения и спровоцировать развитие диабета. Вам стоит немедленно урегулировать количество потребляемых сложных углеводов, если вы обнаружите следующие симптомы:

  • скачок уровня глюкозы в крови;
  • увеличение массы тела;
  • плохая концентрация;
  • тремор конечностей.

Теперь вы знаете о том, что представляют собой сложные углеводы, и в каких продуктах они содержатся

Всегда помните о том, что эти вещества являются важной частью повседневного рациона, но в то же время старайтесь регулировать их количество, чтобы избежать неприятных последствий, которые описаны выше. Только человек, заботливо относящийся к своему телу и следящий за тем, какие продукты он употребляет, имеет шансы улучшить своё здоровье и укрепить иммунитет

Продукты богатые моносахаридами

Лидерами по содержанию простых углеводов являются сиропы, шоколад, мучные изделия, безалкогольные сладкие напитки, крупы, бобовые, злаковые.

В природе нахождение моносахаридов свойственно в первую очередь фруктам и ягодам, имеющим сладкий вкус. Присутствуют углеводы в овощах.

Содержание моносахаридов в продуктах растительного происхождения (на 100 грамм продукта):

  • в меде – 80 грамм;
  • в финиках – 69 грамм;
  • в изюме – 66 грамм;
  • в горохе – 64 грамма;
  • в сухих яблоках, грушах – 59-62 грамма;
  • в сухих инжире, персике, черносливе – 58 грамм;
  • в урюке – 53 грамма;
  • в кураге – 51 грамм;
  • в картофеле – 18 грамм;
  • в свекле – 18 грамм;
  • в моркови – 8-9 грамм;
  • в винограде – 7-8 грамм;
  • в бананах – 6 грамм;
  • в сливах – 5 грамм;
  • в вишне – 4 грамма;
  • в кукурузе – 3,5 грамма;
  • в смородине (белой, красной) – 3 грамма;
  • в яблоках, грушах – 2,5 грамма;
  • в красном сладком перце – 2 грамма;
  • в свежей белокочанной капусте – 2 грамма;
  • в виноградном соке – 7 грамм;
  • в соке манго – 5,5 грамма;
  • в апельсиновом соке – 2,5 грамма.

Из хлебобулочных изделий больше всего простых углеводов содержится в пшеничном хлебе – от 50 до 60 грамм в ста граммах продукта. В ржаном хлебе – 35 грамм в ста граммах продукта.

У каких продуктов богатое содержание моносахаридов (на сто грамм):

  • у сахара-песка – 99,8 г;
  • у леденцовой карамели – 96 г;
  • у муки из риса, пастилы, зефира, жевательного мармелада – 80 г;
  • у пряников – 75 г;
  • у сахарного печенья, варенья из клубники, риса – 74 г;
  • у муки из кукурузы – 72 г;
  • у баранок сушек, крупы из кукурузы – 71 г;
  • у манки, гречки, пшеничной крупы, макарон, варенья из малины, пшеничной муки – 70 г;
  • у пшеничной крупы, сдобного печенья – 68 г;
  • у перловой крупы, сдобных сухарей, пшенной крупы – 67 г;
  • у муки из ржи, отрубей овса – 66 г;
  • у ячневой крупы, овсяной муки, толокна – 65 г;
  • у бисквитных пирожных, вафель – 63 г;
  • у риса, геркулеса – 62 г;
  • у овсяной крупы, пшеницы, шоколадных конфет – 60 г;
  • у сгущенного молока – 57 г;
  • у ячменя, гречихи, ржи, сдобных булочек – 56 г;
  • у овса – 55 г;
  • у подсолнечной халвы – 54 г;
  • у сухого молока – 53 г;
  • у песочного пирожного – 52 г;
  • у батона – 51 г;
  • у молочного шоколада – 50 г.

Моносахариды не содержатся в клетках животных организмов, или их там незначительное количество. Например, устрицы содержат на 100 г всего около одного гр. глюкозы, желток яйца курицы – 0,2 г, коровье молоко средней жирности – 0,01 г.

Дисахариды

В питании человека из дисахаридов основное значение имеет сахароза (тростниковый или свекловичный сахар). При гидролизе сахароза распадается на две молекулы моносахаридов — глюкозу и фруктозу. По своим свойствам — растворимости в воде, легкой усвояемости и по степени сладости — сахароза близка к моносахаридам. Другой важный дисахарид — лактоза (молочный сахар) — присутствует только в молоке и молочных продуктах. При гидролизе лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу. Лактоза отличается от всех других сахаров своей малой сладостью.

Сахароза

Сахароза в виде сахара в наибольшей степени используется в питании человека. Производство сахара и удельный вес его потребления почти во всех странах за последние десятилетия значительно возросли.

Источниками сахарозы в питании человека являются главным образом тростниковый или свекловичный сахар. В Европе для получения сахарозы используется сахарная свекла, во внеевропейских странах — сахарный тростник. Вне зависимости от источников сырья сахар представляет собой почти чистую сахарозу. Содержание сахарозы в сахарной свекле составляет 14-18%, достигая в некоторых видах свеклы 20-25%. В сахарном тростнике количество сахарозы достигает 10-15%. Содержание сахарозы в сахаре-песке составляет 99,75% и в сахаре рафинаде — 99,90%. Натуральными источниками сахарозы в питании являются бахчевые, некоторые овощи и фрукты.

Лактоза

Молочный сахар — лактоза — содержится только в молоке. Гидролиз лактозы в кишечнике протекает замедленно, в связи с чем, ограничиваются процессы брожения в кишечнике и нормализуется жизнедеятельность полезной кишечной микрофлоры. Поступление лактозы способствует развитию молочнокислых бактерий, подавляющих в кишечнике развитие гнилостных микроорганизмов.

Лактоза в наименьшей степени используется в организме для жирообразования. Источники поступления лактозы — молоко и молочные продукты. Содержание лактозы в молоке сельскохозяйственных животных и некоторых молочных продуктах составляет 4-6%.

функции

Источник питания

Моносахариды и углеводы вообще незаменимые элементы в рационе питания как источники энергии. Помимо функционирования в качестве клеточного топлива и накопления энергии, они выступают в качестве промежуточных метаболитов в ферментативных реакциях..

Клеточное взаимодействие

Они также могут быть связаны с другими биомолекулами — такими как белки и липиды — и выполнять ключевые функции, связанные с взаимодействием клеток.

Нуклеиновые кислоты, ДНК и РНК, являются молекулами, ответственными за наследование, и имеют в своей структуре сахара, в частности пентозу. D-рибоза является моносахаридом, обнаруженным в скелете РНК. Моносахариды также являются важными компонентами сложных липидов..

Компоненты олигосахаридов

Моносахариды являются основными структурными компонентами олигосахаридов (от греч. олиго, что означает мало) и полисахариды, которые содержат много единиц моносахаридов, как отдельных, так и различных.

Эти две сложные структуры функционируют как биологические хранилища топлива, например, крахмал. Существуют также важные структурные компоненты, такие как целлюлоза, содержащаяся в жестких клеточных стенках растений и в древесных и волокнистых тканях различных органов растений..

Главные функции простых сахаров

Моносахариды для человека имеют важное значение. Они являются главными источниками энергии, благодаря им поддерживаются жизненные силы. Многие имеют в 1 грамме 4 килокалории.

Важно! Чтобы мозг человека нормально работал, ему требуется не менее 150-160 граммов моносахаридов.

Но все же данные элементы, углеводы, не считаются незаменимыми питательными веществами для организма человека.

Видео

Видео

Однако они выполняют важные функции для человека, это связано с их уникальными качествами. Например, глюкоза – основное топливо для клеточных структур организма. Фруктоза принимает участие в обменных процессах. Галактоза была выявлена в эритроцитах у людей, имеющих третью группу крови.

Полисахариды. Крахмал и целлюлоза.

clip_image037

Крахмал — белый аморфный порошок, не рас­творяется в холодной воде. В горячей воде он раз­бухает и образует коллоидный раствор — крах­мальный клейстер.

Крахмал содержится в цитоплазме раститель­ных клеток в виде зерен запасного питательного вещества. В картофельных клубнях содержится около 20 % крахмала, в пшеничных и кукуруз­ных зернах — около 70 %, а в рисовых — почти 80 %.

Целлюлоза (от лат. cellula — клетка), выделен­ная из природных материалов (например, вата или фильтровальная бумага), представляет собой твер­дое волокнистое вещество, нерастворимое в воде.

Оба полисахарида имеют растительное проис­хождение, однако играют в клетке растений разную роль: целлюлоза — строительную, конструкционную функцию, а крахмал — запасающую. Поэтому цел­люлоза является обязательным элементом клеточ­ной оболочки растений. Волокна хлопка содержат до 95 % целлюлозы, волокна льна и конопли — до 80 %, а в древесине ее содержится около 50 %.

Основные производные моносахаридов

глюкозиды

В присутствии минеральной кислоты альдопираноза может вступать в реакцию со спиртами и образовывать гликозиды. Это асимметричные смешанные ацетали, образованные реакцией аномерного атома углерода, полученного из полуацеталя, с гидроксильной группой спирта.

Образовавшаяся связь называется гликозидной связью и может также образовываться в результате реакции аномерного углерода моносахарида с гидроксильной группой другого моносахарида с образованием дисахарида. Таким образом, образуются олигосахаридная и полисахаридная цепи..

Они могут быть гидролизованы определенными ферментами, такими как глюкозидазы, или при воздействии кислотности и высоких температур..

N-гликозиламины или N-гликозиды

Альдозы и кетозы способны реагировать с аминами и приводить к N-гликозидам.

Эти молекулы играют важную роль в нуклеиновых кислотах и ​​нуклеотидах, где обнаружено, что атомы азота оснований образуют N-гликозиламиновые связи с атомом углерода в положении 1 d-рибозы (в РНК) или 2-дезокси-d-рибозы (в ДНК).

Мозаичная кислота и нейраминовая кислота

Эти два производных аминосахаров имеют девять атомов углерода в своей структуре и являются важными структурными компонентами бактериальной архитектуры и оболочки клеток животных, соответственно.

Структурной основой бактериальной клеточной стенки является N-ацетилмураминовая кислота, и она образована аминосахаром N-ацетил-d-глюкозамином, связанным с молочной кислотой..

В случае N-ацетил-нейраминовой кислоты она является производной N-ацетил-d-маннозамина и пировиноградной кислоты. Это соединение содержится в гликопротеинах и гликолипидах клеток животных..

Сахарные спирты

В моносахаридах карбонильная группа способна восстанавливать и образовывать сахарные спирты. Эта реакция происходит в присутствии газообразного водорода и металлических катализаторов..

В случае d-глюкозы в результате реакции образуется сахарно-спиртовой d-глюцитол. Аналогично, реакция с d-маннозой дает d-маннит.

Естественно, есть два очень распространенных сахара, глицерин и инозит, оба из которых имеют биологическое значение. Первый является компонентом определенных липидов, а второй содержится в фосфатидилинозитоле и фитиновой кислоте..

Соль, поступающая из фитиновой кислоты, является фитином, материалом незаменимой поддержки в растительных тканях..

В роли питательных элементов

В виде питательных элементов моносахариды применяются в натуральной и полуискусственной формах. Их объединяет общая функция – все компоненты являются основной подкормкой мозга. Его клеточные структуры без необходимого количества сахаров не могут нормально функционировать.

Видео

Видео

Среди натуральных в природе встречаются:

  • глюкоза;
  • фруктоза;
  • галактоза;
  • манноза;
  • рибоза;
  • целлюлоза;
  • дезоксирибоза.

Все вышеперечисленные компоненты являются гексозами, а именно состоят из 6 атомов углерода.

Моносахарид как питательное вещество

Простейший углевод может быть использован как источник питания и в естественной, и в искусственной форме. При этом моносахарид выступает главным источником питания для мозга, обеспечивает правильную работу его клеток. В натуральной форме в природе к моносахаридам относятся: глюкоза, фруктоза, галактоза, манноза, рибоза, дезоксирибоза. Каждое соединение имеет 6 атомов углерода.

Искусственные моносахариды делятся на несколько групп:

  • гексозы (6 атомов);
  • пентозы (5 атомов);
  • тетрозы (4 атома).

Моносахариды можно найти в таких продуктах питания, как фруктовые плоды, соки, мед, сиропы, вина. Исключительно глюкоза содержится в молочной продукции, шоколадных плитках, ликерах и безалкогольных напитках.

Свойства углеводов. Строение углеводов

Углеводы состоят из углеводорода, кислорода и водорода, причём у большинства углеводов соотношение водорода и кислорода такое же, как и в молекуле воды (отсюда их название — углеводы).

В зависимости от строения углеводы делят на моносахариды и полисахариды (простые и сложные).

В зависимости от количества атомов углеводорода есть такие моносахариды: триозы (3С – три атома углерода в цепи), тетрозы (4С), пентозы, гексозы, гептозы.

Моносахариды , которые имеют пять и больше атомов углеводорода, при растворении в воде, иногда приобретают кольцевую структуру.

В естественных условиях наиболее часто встречаются пентозы (рибоза, дезоксирибоза, рибулёза) и гексозы (глюкоза, фруктоза, галактоза).

Рибоза и дезоксирибоза являются составными частями АТФ и нуклеиновых кислот. Глюкоза является универсальным источником энергии.

Благодаря превращениям моносахаридов клетки не только обеспечиваются энергией, но и осуществляется биосинтез многих органических веществ, а также они способствуют обезвреживанию и выведению из организма ядовитых веществ, попадающих снаружи или тех, которые образовались в процессе(обмена веществ), например, в процессе распада белков.

Дисахариды и полисахариды образуются в результате соединения двух и более моносахаридов, таких, как глюкоза, ксилоза, галактоза, арабиноза или маноза.

Пример 2

При соединении двух молекул моносахаридов образуется молекула дисахарида и выделяется вода. Типичные представители этой группы: сахароза (тростниковый сахар), лактоза (молочный сахар). мальтоза (солодовый сахар),

По своим свойствам дисахариды близки к моносахаридам.

Моно- и дисахариды хорошо растворимы в воде и сладкие на вкус. С увеличением количества мономеров растворимость полисахаридов уменьшается, исчезает сладкий вкус. К полисахаридам относятся крахмал, целлюлоза, инулин, гликоген, хитин.

Полисахариды (гликоген, целлюлоза и крахмал) построены из глюкозных мономеров, но связи в их молекулах разные. Кроме того, отличается и характер ветвления полимерных цепей: у целлюлозы цепи не ветвятся, у гликогена они ветвятся сильнее, чем у крахмала.

Применение углеводов

Смесь моно- и динитроцеллюлозы называют коллоксилином. Раствор коллоксилина в смеси спирта и диэтилового эфира — коллодий — приме­няют в медицине для заклеивания небольших ран и для приклеивания повязок к коже.

При высыхании раствора коллоксилина и камфа­ры в спирте получается целлулоид — одна из пласт­масс, которая впервые стала широко использовать­ся в повседневной жизни человека (из нее делают фото- и кинопленку, а также различные предметы широкого потребления). Растворы коллоксилина в органических растворителях применяются в каче­стве нитролаков. А при добавлении к ним красите­лей получаются прочные и эстетичные нитрокраски, широко используемые в быту и технике.

Как и другие органические вещества, содержа­щие в составе молекул нитрогруппы, все виды ни­троцеллюлозы огнеопасны. Особенно опасна в этом отношении тринитроцеллюлоза — сильнейшее взрывчатое вещество. Под названием «пирокси­лин» она широко применяется для производства оружейных снарядов и проведения взрывных ра­бот, а также для получения бездымного пороха.

С уксусной кислотой (в промышленности для этих целей используют более мощное этерифицирующее вещество — уксусный ангидрид) получают аналогичные (ди- и три-) сложные эфиры целлюло­зы и уксусной кислоты, которые называются аце­тилцеллюлозой:

clip_image049

Ацетилцеллюлозу используют для получения лаков и красок, она служит также сырьем для из­готовления искусственного шелка. Для этого ее рас­творяют в ацетоне, а затем этот раствор продавлива­ют через тонкие отверстия фильер (металлических колпачков с многочисленными отверстиями). Выте­кающие струйки раствора обдувают теплым возду­хом. При этом ацетон быстро испаряется, а высыха­ющая ацетилцеллюлоза образует тонкие блестящие нити, которые идут на изготовление пряжи.

Крахмал, в отличие от целлюлозы, дает синее окрашивание при взаимодействии с йодом. Эта ре­акция является качественной на крахмал или йод в зависимости от того, наличие какого вещества требуется доказать.

Справочный материал для прохождения тестирования:

ссылки

  1. Audesirk, T., Audesirk, G. & Byers, B.E. (2003). Биология: Жизнь на Земле. Образование Пирсона.
  2. Berg, J.M., Tymoczko, J.L., & Gatto Jr, G.J. (2002). Stryer: биохимия. WH Freeman и Компания.
  3. Кертис Х. & Шнек А. (2008). Curtis. биология. Ed. Panamericana Medical.
  4. Нельсон Д.Л., Ленингер А.Л. и Кокс М.М. (2008). Принципы биохимии Ленинга. Macmillan.
  5. Voet, D., Voet, J.G. & Pratt, C.W. (2013). Основы биохимии: жизнь на молекулярном уровне. Wiley.
  6. Коллинз, Питер М .; ФЕРЬЕР, Роберт Дж.Моносахариды: их химия и их роль в натуральных продуктах.
  7. Чаплин, М. Ф. И. Моносахариды.МАССОВАЯ СПЕКТРОМЕТРИЯ, 1986, том. 1, стр. 7.
  8. Аксельрод, Соланж и др. Глюкоза / _ /-. J. Physiol, 1975, вып. 228, с. 775.
  9. Дарнелл, Джеймс Э. и др..Молекулярно-клеточная биология. Нью-Йорк: Scientific American Books, 1990.
  10. VALENZUELA, A. Структура и функции моносахаридов. 2003.
  11. Заха, Арнальдо; ФЕРРЕЙРА, Энрике Бунсельмейер; ПАССАГЛЯ, Люсьена М.П..Основы молекулярной биологии-5. Artmed Editora, 2014.
  12. КАРП, Джеральд.Клеточная и молекулярная биология: концепции и эксперименты (6а. Макгроу Хилл, Мексика, 2011.

Особенности пищевых моносахаридов

К моносахаридам относятся различные соединения, но среди пищевых обычно используются глюкоза, фруктоза, галактоза. Характеристика каждого углевода обладает определенными особенностями, которые необходимо тщательно рассмотреть.

Видео

Видео

Глюкоза

Данный моносахарид является белым веществом в кристаллической форме. Оно формируется естественным путем, но обычно для его образования применяется гидролиз или процессы фотосинтеза. Соединение обладает специальной формулой, которая применяется для его обозначения, – С6Н12О6. Компонент отлично растворяется в воде, имеет сладкие вкусовые качества.

Глюкоза играет важную роль для организма человека. Она обеспечивает мозговые и мышечные ткани требуемой энергией. При проникновении в организм компонент быстро усваивается, далее он всасывается в состав крови и переходит во все внутренние системы. Далее осуществляются окислительные реакции глюкозы, в результате которых происходит высвобождение энергии.

Обратите внимание: Если отмечается недостаточный уровень глюкозы, то может развиться гипогликемия. Она отрицательно влияет на структуры головного мозга. Но и высокий уровень данного компонента в крови также представляет опасность для организма, это может привести к развитию сахарного диабета.

Фруктоза

Компонент имеет сходные свойства с глюкозой. Но отличие состоит в медленной скорости усвоения. Чтобы произошло полноценное усвоение данного компонента в организме, требуется, чтобы фруктоза перешла в состояние глюкозы.

Видео

Видео

Поэтому фруктоза не представляет особой угрозы для состояния здоровья больных сахарным диабетом. Потребление данного компонента не провоцирует резкий скачок сахара в крови. Но лучше употреблять его с особой осторожностью.

Важно! Фруктоза способна быстро преобразовываться в состояние жирных кислот. Это может стать основным фактором развития ожирения. Также компонент понижает чувствительность к инсулину, это может вызвать появление сахарного диабета второго типа.

Компонент входит в состав ягод, фруктов, также содержится в меде. Соединение имеет белую окраску. Оно обладает сладкими вкусовыми качествами, которые более выражены, в отличие от глюкозы.

Галактоза

Этот компонент не встречается в природе, его получают путем гидролиза лактозы, которая имеется в составе молока. Это соединение обладает плохой растворимостью в воде и менее выраженным сладким вкусом. Но у него имеются определенные плюсы – оно образует гликолипиды и гликопротеины, которые имеются в составе многих тканей. Он предоставляется в двух формах – циклической и ациклической. Этот компонент имеется в основе многих растений, но также является компонентом определенных полисахаридов, включая бактериальные. По этой причине он часто принимает участие в процессах брожения, преобразованиях в лактозные дрожжи.

Видео

Видео

Химия реакций этого компонента способна привести к тому, что он может быстро перейти в состояние глюкозы. А при определенных обстоятельствах галактоза способна переходить в галактуроновую или аскорбиновую кислоту. Галактоза выявляется в небольших количествах в составе молока, помидоров, других овощей и фруктов. В области пищевой промышленности вещество применяется при изготовлении энергетических напитков.

К положительным свойствам галактозы стоит отнести:

  • Она способствует быстрому снижению лишнего веса.
  • Сдерживает вес на одном месте.
  • Является отличной профилактикой против сахарного диабета у взрослых.
  • Считается стабильным источником энергии для спортсменов.
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...