середа, 9 листопада 2016 р.

Вуглеводи. Загальна характеристика. Матеріал для учнів 10 класу.




                                             «Вуглеводи, їх будова, властивості».


                          
Переходячи до розгляду органічних речовин, не можна не відзначити значення вуглецю для життя. Вступаючи в хімічні реакції, вуглець утворює міцні ковалентні зв'язки, обобществляя чотири електрони. Атоми вуглецю, з'єднуючись між собою, здатні утворювати стабільні ланцюги і кільця, службовці скелетами макромолекул. Вуглець також може утворювати кратні ковалентні зв'язки з іншими вуглецевими атомами, а також з азотом і киснем. Всі ці властивості забезпечують унікальну різноманітність органічних молекул.
Макромолекули, що становлять близько 90 % маси зневодненої клітки, синтезуються з простіших молекул, званих мономерами. Існують три основні типи макромолекул: полісахариди, білки і нуклеїнові кислоти; мономерами для них є, відповідно, моносахариди, амінокислоти і нуклеотиди.
Вуглеводами називають речовини із загальною формулою Cx(H2O) в, де x і в – натуральні числа. Назва «вуглеводи» говорить про те, що в їх молекулах водень і кисень знаходяться в тому ж відношенні, що і у воді.
У тваринних клітках міститься невелика кількість вуглеводів, а в рослинних – майже 70 % від загальної кількості органічних речовин.

4-11-2.jpg
Глюкоза

Вуглеводи діляться на простих (моносахариди) і складних (дисахариды і полісахариди). Моносахариди мають загальну формулу (CH2O) n, де n змінюється від 3 до 9. Найпоширеніші моносахариди – глюкоза і фруктоза, що мають формулу (CH2O) 6. Всі моносахариди мають солодкий смак, кристалізуються і легко розчиняються у воді.

4-11-3.jpg
Сахароза – звичайний цукор з магазина

Моносахариди грають роль проміжних продуктів в процесах дихання і фотосинтезу, беруть участь в синтезі нуклеїнових кислот, коферментів, АТФ і полісахаридів, служать джерелами енергії, що вивільняється при окисленні в процесі дихання. Похідні моносахаридів – цукрові спирти, цукрові кислоти, дезоксисахара і аміноцукри – мають важливе значення в процесі дихання, а також використовуються при синтезі ліпідів, ДНК і інших макромолекул.
Дісахаріди утворюються в результаті реакції конденсації між двома моносахаридами. Інколи вони використовуються як запасні живильні речовини. Найбільш поширеними з них є мальтоза (глюкоза + глюкоза), лактоза (глюкоза + галактоза) і сахароза (глюкоза + фруктоза). Лактоза міститься лише в молоці. Сахароза (тростинний цукор) найбільш поширена в рослинах; це і є той самий «цукор», який ми зазвичай споживаємо.
4-11-4.jpg
Мальтоза

4-11-5.jpg
Лактоза

4-11-6.jpg
Сахароза

Полісахариди складаються з моносахаридів. Великі розміри роблять їх молекули практично нерозчинними у воді; вони не роблять вплив на клітку і тому зручні як запасні речовини. При необхідності вони можуть бути перетворені назад в цукру шляхом гідролізу.
Крохмаль (полімер глюкози) запасається в клітках у вигляді так званих крохмальних зерен. Еквівалентом крохмалю в тваринному організмі є глікоген (в хребетних він міститься в печінці і м'язах). Крохмаль і глікоген грають роль резерву їжі і енергії.

4-11-7.jpg
Особливий багато крохмалю в бульбах картоплі, а також в насінні бобах і злаків


4-11-8.jpg
Целюлоза – основний компонент стінок рослинних кліток і найпоширеніша на Землі органічна речовина

Целюлоза також є полімером глюкози. У ній поміщено близько 50 % вуглецю, що міститься в рослинах. По загальній масі на Землі целюлоза займає перше місце серед органічних сполук. Форма молекули (довгі ланцюги з промовцями назовні –OH-группами) забезпечує міцне зчеплення між сусідніми ланцюгами. При всій своїй міцності, макрофібрили, що складаються з таких ланцюгів, легко пропускають воду і розчинені в ній речовини і тому служать ідеальним будівельним матеріалом для стінок рослинної клітки. Целюлоза – коштовне джерело глюкози, проте для її розщеплювання необхідний фермент целюлаза, що порівняно рідко зустрічається в природі. Тому в їжу целюлозу вживають лише деякі тварини (наприклад, жуйні). Велике і промислове значення целюлози – з цієї речовини виготовляють бавовняні тканини і папір.

4-11-9.jpg
Целюлоза

4-11-10.jpg
Хітин

Інколи прості цукру вступають в реакцію з цукровими спиртами і кислотами. Речовини, що утворюються при цьому, близькі до полісахаридів і носять назву мукополисахаридов. Муреїн грає роль структурного компонента в клітках прокариот. Хітин близький до целюлози; він зустрічається в деяких форм грибів, а також як важливий компонент зовнішнього скелета деяких тварин. Глікопротеїни і гліколіпіди визначають антигенні властивості кліток. Гіалуронова кислота і хондроитинсульфат – важливі компоненты сполучної тканини хребетних. Камедь і слизи мають важливу захисну функцію в організмах рослин і тварин.

4-11-11.jpg
Хітин є основним компонентом зовнішнього скелета членистоногих

Виконати завдання учням 10 класу



Немає коментарів:

Дописати коментар