oppsummering av andre presentasjoner

"Påvirkning av magnetfeltet på kroppen" - Denne enheten er beregnet på behandling av sykdommer relatert til ØNH. 24.11.07. 28.11.07. Effekt av magnetisk vann på planter. 26.11.07. Formål: Å avsløre de fordelaktige egenskapene til magnetisk terapi og magnetiske enheter. Teoretisk studie; Intervjuer; Sosiologisk undersøkelse; Observasjon; Generalisering. Formål: Å bestemme effekten av magnetisk vann på vekst og utvikling av planter. I det ene glasset var det magnetisert vann, og i det andre rennende vann. En uke senere observerte vi resultatet, som er presentert i denne figuren.

«Gender Genetics in Biology» – Innholdet er tydelig, lett å forstå. ((!!)). Varierende i måtene å presentere informasjon på / tegninger, diagrammer, tabeller /. Gameter. SPb APPO Senter for informatisering av utdanning. Autosomer er kromosomer som er like hos menn og kvinner. Kjønnskromosomer - 6. 3. par. Arv av hemofili - 13. Kjønnsbestemmelse -7.8. Innhold. Kromosomer som er forskjellige hos menn og kvinner kalles kjønnskromosomer. Kjønnsbundne gener - 12. 1. par. X x.

"Mineraler" - Den optimale mengden er 15-20 mg per dag for menn, 12-18 mg per dag for kvinner. Hver dag må du ta ytterligere 2 mg kobber, med tung fysisk anstrengelse - 3 mg. Vitamin D og kalsium er viktig for riktig funksjon av fosfor. Forenkler slanking ved å forbrenne overflødig fett. Kroppen inneholder en reserve - 100-200 mg kobber. Tilstede i hver celle i kroppen. Sykdommer forårsaket av fluormangel: Tannråte. Fremmer riktig vekst. Viktig for riktig funksjon av hjertet. Kalsium:

"Synsfeil" - En stråle av stråler konvergerer bak netthinnen. Øyeinnkvartering. Forskningsmål. Øyets struktur. GJØR ØYEOPPVARMINGSØVELSER. Ikke sitt lenge ved datamaskinen. Observasjon av endringer i pupilldiameter og akkommodasjon. Synsfeil. Endring med alderen i øyets optiske kraft. Hjelpsomme tips. Totalt er det 14,8 % av elevene med synshemming i skolen.

"Paleozoikum i biologi" - kambrisk periode. Karbonperiode. Devonsk. Perm periode. Ordoviciums periode. Begynner 542 millioner, slutter for 248 millioner år siden. Silur. Aromorfoser. Pantikov Andrey 9A. Paleozoikum. Historie.

Stivelse(C6H1005) n - amorft pulver av hvit farge, smakløst og luktfritt, lite løselig i vann, danner en kolloidal løsning (pasta) i varmt vann. Stivelsesmakromolekyler er bygget opp fra et stort antall α-glukoserester. Stivelse består av to fraksjoner: amylose og amylopektin. Amylose har lineære molekyler, amylopektin har forgrenede.

biologisk rolle.

Stivelse er et av produktene fra fotosyntesen, det viktigste næringsreservestoffet til planter.

Stivelse er hovedkarbohydratet i menneskemat.

Kvittering.

Stivelse hentes oftest fra poteter.

For å gjøre dette blir potetene knust, vasket med vann og pumpet inn i store kar, hvor avsetning finner sted. Den resulterende stivelsen vaskes igjen med vann, bunnfelles og tørkes i en strøm av varm luft.

Kjemiske egenskaper.

1. Med jod gir stivelse en fiolett farge.

Stivelse er en flerverdig alkohol.

3. Stivelse hydrolyseres relativt lett i et surt miljø og under påvirkning av enzymer:

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

glukosestivelse

Avhengig av forholdene kan hydrolysen av stivelse fortsette i trinn, med dannelse av forskjellige mellomprodukter:

(C6H10O5)n → (C6H1005)x → (C6H1005)y → C12H22O11 → nC6H12O6

løselig stivelse dekstriner maltose glukosestivelse

Det skjer en gradvis splittelse av makromolekyler.

Påføring av stivelse.

Stivelse brukes i godteriindustrien (innhenting av glukose og melasse), er et råmateriale for produksjon av etyl, n-butylalkohol, aceton, sitronsyre, glyserin og så videre.

Det brukes i medisin som fyllstoffer (i salver og pulver), som et lim.

Stivelse er et verdifullt næringsrikt produkt. For å lette absorpsjonen blir matvarer som inneholder stivelse utsatt for høye temperaturer, det vil si at poteter kokes, brød bakes.

Stivelse. Kjemiske egenskaper, anvendelse

Under disse forholdene skjer delvis hydrolyse av stivelse og dekstriner, løselig i vann. Dekstriner i fordøyelseskanalen gjennomgår ytterligere hydrolyse til glukose, som absorberes av kroppen. Overflødig glukose omdannes til glykogen(animalsk stivelse). Sammensetningen av glykogen er den samme som for stivelse - (C6H10O5) n, men molekylene er mer forgrenet.

stivelse som næringsstoff.

Stivelse er hovedkarbohydratet i maten vår, men det kan ikke tas opp av kroppen alene.

2. Som fett gjennomgår stivelse først hydrolyse.

3. Denne prosessen starter allerede når man tygger mat i munnen under påvirkning av et enzym som finnes i spytt.

5. Den resulterende glukosen absorberes gjennom tarmens vegger inn i blodet og kommer inn i leveren, og derfra til alle vev i kroppen.

Overflødig glukose lagres i leveren i form av et høymolekylært karbohydrat kalt glykogen.

Egenskaper ved glykogen: a) når det gjelder struktur, skiller glykogen seg fra stivelse i den større forgreningen av molekylene; b) dette reserveglykogenet mellom måltidene blir igjen omdannet til glukose etter hvert som det konsumeres i kroppens celler.

Mellomprodukter av stivelseshydrolyse (dekstriner) absorberes lettere av kroppen enn stivelsen selv, da de består av mindre molekyler og er mer løselige i vann.

8. Matlaging er ofte forbundet med omdannelse av stivelse til dekstriner.

Bruk av stivelse og produksjon av stivelse fra produkter som inneholder stivelse.

Stivelse brukes ikke bare som matvare.

2. I næringsmiddelindustrien tilberedes glukose og melasse fra det.

3. For å oppnå glukose oppvarmes stivelse med fortynnet svovelsyre i flere timer.

4. Når hydrolyseprosessen er over, nøytraliseres syren med kritt, det resulterende bunnfallet av kalsiumsulfat filtreres fra og løsningen fordampes.

Hvis hydrolyseprosessen ikke er fullført, er resultatet en tykk søt masse - en blanding av dekstriner og glukose - melasse.

Egenskaper av melasse: a) den brukes i konfektvirksomheten for tilberedning av visse varianter av søtsaker, marmelade, pepperkaker, etc.

P.; b) med melasse virker ikke konfektprodukter søte, som de tilberedt med rent sukker, og forblir myke i lang tid.

6. Dekstriner avledet fra stivelse brukes som lim. Stivelse brukes til stivelse av lin: under påvirkning av oppvarming med et varmt strykejern, blir det til dekstriner, som fester sammen fibrene i stoffet og danner en tett film som beskytter stoffet mot rask forurensning.

Stivelse hentes oftest fra poteter. Potetene vaskes, deretter hakkes på mekaniske rivjern, den hakkede massen vaskes på sikter med vann.

8. Små stivelseskorn som frigjøres fra knollcellene passerer gjennom en sil med vann og legger seg i bunnen av karet. Stivelsen vaskes grundig, separeres fra vannet og tørkes.

Homopolysakkarider: stivelse (amylose og amylopektin), glykogen, cellulose - struktur, egenskaper, hydrolyse, biorol.

Stivelse. Dette polysakkaridet består av to typer polymerer bygget av D-glukopyranose: amylose (10-20%) og amylopektin (80-90%). Stivelse dannes i planter under fotosyntesen og "lagres" i knoller, røtter, frø.

Stivelse er et hvitt amorft stoff.

Det er uløselig i kaldt vann, sveller i varmt vann og noe av det oppløses gradvis. Når stivelse varmes opp raskt, på grunn av fuktigheten den inneholder (10-20%), skjer den hydrolytiske spaltningen av makromolekylkjeden i mindre fragmenter og en blanding av polysakkarider som kalles dekstriner dannes. Dekstriner er mer løselige i vann enn stivelse.

Denne prosessen med nedbrytning av stivelse, eller dekstrinisering, utføres under baking.

Melstivelse omdannet til dekstriner er lettere å fordøye på grunn av større løselighet.

amylose er et polysakkarid der D-glukopyranose-rester er bundet med α(1,4)-glykosidbindinger, dvs.

Stivelse: formel, kjemiske egenskaper, anvendelse

disakkaridfragmentet av amylose er maltose.

Amylosekjeden er uforgrenet, inkluderer opptil tusen glukoserester, molekylvekten er opptil 160 tusen enheter.

I følge røntgendiffraksjonsanalyse er amylosemakromolekylet foldet til en spiral. Det er seks monosakkaridenheter for hver omdreining av helixen. Molekyler av samme størrelse, for eksempel jodmolekyler, kan komme inn i den indre kanalen til helixen, og danne komplekser som kalles inklusjonsforbindelser.

Komplekset av amylose med jod er blått. Denne brukes til analytiske formål for å påvise både stivelse og jod (stivelsejodtest).

Ris. 1. Spiralstruktur av amylose (se langs spiralaksen)

Amylopektin I motsetning til amylose har den en forgrenet struktur (fig.

2). Molekylvekten når 1-6 millioner.

Ris. 2. Forgrenet makromolekyl av amylopektin (fargede sirkler er stedene for forgrening av sidekjeder)

Amylopektin er et forgrenet polysakkarid, i hvis kjeder D-glukopyranose-rester er bundet med α(1,4)-glykosidbindinger, og ved forgreningspunktene med α(1,6)-bindinger.

Mellom forgreningspunktene er 20-25 glukoserester.

Hydrolyse av stivelse i mage-tarmkanalen skjer under påvirkning av enzymer som spalter α(1,4)- og α(1,6)-glykosidbindinger. Sluttproduktene av hydrolyse er glukose og maltose.

Glykogen. I dyreorganismer er dette polysakkaridet en strukturell og funksjonell analog av vegetabilsk stivelse.

Det ligner i strukturen på amylopektin, men har enda mer kjedeforgrening. Vanligvis mellom forgreningspunktene er det 10-12, noen ganger til og med 6 glukoseenheter. Det kan betinget sies at forgreningen av glykogenmakromolekylet er dobbelt så stor som amylopektin.

Sterk forgrening bidrar til utførelsen av energifunksjonen til glykogen, siden bare med en rekke terminale rester kan rask spaltning av den nødvendige mengden glukosemolekyler sikres.

Molekylvekten til glykogen er uvanlig stor og når 100 mill. Denne størrelsen på makromolekyler bidrar til funksjonen til et reservekarbohydrat.

Glykogenmakromolekylet, på grunn av sin store størrelse, passerer altså ikke gjennom membranen og forblir inne i cellen til det er behov for energi.

Hydrolyse av glykogen i et surt miljø foregår veldig enkelt med et kvantitativt utbytte av glukose.

Dette brukes i analyse av vev for glykogeninnhold etter mengden glukose som dannes.

I likhet med glykogen i dyreorganismer, utfører amylopektin, som har en mindre forgrenet struktur, samme rolle som et reservepolysakkarid i planter. Dette skyldes det faktum at metabolske prosesser går mye langsommere i planter og en rask tilstrømning av energi er ikke nødvendig, som noen ganger er nødvendig for en dyreorganisme (stressende situasjoner, fysisk eller psykisk stress).

Cellulose. Dette polysakkaridet, også kalt cellulose, er det mest tallrike plantepolysakkaridet.

Cellulose har høy mekanisk styrke og fungerer som et støttemateriale for planter. Tre inneholder 50-70 % cellulose; Bomull er nesten ren cellulose. Cellulose er en viktig råvare for en rekke industrier (masse og papir, tekstiler, etc.).

Cellulose er et lineært polysakkarid der D-glukopyranose-rester er koblet sammen med β(1,4)-glykosidbindinger.

Disakkaridfragmentet av cellulose er cellobiose.

Den makromolekylære kjeden har ingen forgreninger, den inneholder 2,5-12 tusen glukoserester, som tilsvarer en molekylvekt på 400 tusen til 1-2 millioner.

β-konfigurasjonen til det anomere karbonatomet fører til at cellulosemakromolekylet har en strengt lineær struktur.

Dette forenkles av dannelsen av hydrogenbindinger i kjeden, så vel som mellom tilstøtende kjeder.

Slik kjedepakking gir høy mekanisk styrke, fiberinnhold, vannuløselighet og kjemisk inerthet, noe som gjør cellulose til et utmerket materiale for å bygge plantecellevegger.

Cellulose brytes ikke ned av de vanlige enzymene i mage-tarmkanalen, men er nødvendig for normal ernæring som kostfiber.

Av stor praktisk betydning er eterderivater av cellulose: acetater (kunstsilke), nitrater (eksplosiver, kolloksylin) og andre (viskosefiber, cellofan).

Forrige1234567891011121314Neste

SE MER:

B). Stivelsesfunksjoner

Stivelse er et plantepolysakkarid med en kompleks struktur. Den består av amylose og amylopektin; deres forhold er forskjellig i forskjellige stivelser (amylose 13-30%; amylopektin 70-85%).

Amylose og amylopektin i planter dannes i form av stivelseskorn.

Stivelsesegenskaper, stivelsesmolekyl

Fortykningsmiddel. 2. Bindemiddel i produkter. Tilstede i råvarer eller tilsatt.

Gelatinering og andre eiendommer. Intakte stivelseskorn er uløselige i kaldt vann, men kan reversibelt absorbere fuktighet og svelle lett. Økningen i korndiameter under svelling avhenger av typen stivelse. For eksempel, for vanlig maisstivelse - 9,1%, for voksaktig - 22,7%.

Når temperaturen stiger, øker vibrasjonen av stivelsesmolekyler, intermolekylære bindinger ødelegges, noe som fører til frigjøring av bindingssteder for interaksjon med vannmolekyler gjennom hydrogenbindinger.

Denne infiltrasjonen av vann og den økende separasjonen av store og lange segmenter av stivelseskjeder øker uorden i den generelle strukturen og reduserer antallet og størrelsen på krystallinske områder. Ved ytterligere oppvarming i nærvær av en stor mengde vann oppstår et fullstendig tap av krystallinitet, ledsaget av tap av omrisset av stivelseskorn. Temperaturen som tilsvarer ødeleggelsen av den indre strukturen til stivelseskorn kalles gelatineringstemperaturen. Det avhenger av kilden til stivelsen.

Under gelatinisering sveller stivelseskorn veldig sterkt, til å begynne med fører en økning i temperaturen til en bratt økning i viskositeten, som er assosiert med svelling av stivelseskorn.

De hovne stivelseskornene brister og går i oppløsning, noe som forårsaker et fall i viskositeten.

Faktorer som påvirker stivelsesgelatineringsprosessen:

1. Temperatur.

2. Vannaktivitet ( jo høyere, jo raskere er prosessen, vannaktivitet påvirkes av vannbindende komponenter).

3. Høyt sukkerinnhold redusern, reduser viskositetstoppen.

Disakkarider er mer effektive til å bremse ned gelatinering og redusere viskositetstoppen enn monosakkarider. I tillegg reduserer sukkerarter styrken til stivelsesgeler ved å fungere som en mykner og forstyrre dannelsen av bindingssoner.

Gelatinering av stivelse i matproduksjon påvirkes av lipider - triglyserider (fett, oljer), mono- og diacylglyserider. Fett, som kan danne komplekser med amylose, hemmer hevelsen av stivelseskorn. Som en konsekvens, i hvitt brød, som er lite fett, er 96 % av stivelsen vanligvis fullstendig gelatinisert.

Ved produksjon av bakervarer gir disse to faktorene (store fettkonsentrasjoner og lav aw) et stort bidrag til ikke-gelatinisering av stivelse.

Fettsyremonoacylglyserider (C|6-C18) fører til en økning i gelatineringstemperaturen, en økning i temperaturen tilsvarende viskositetstoppen, og en reduksjon i gelstyrken.

Dette skyldes at fettsyrekomponentene i monoacylglyserider kan danne inklusjonsforbindelser med amylose, og eventuelt med lange eksterne amylopektinkjeder. Lipid-amylose-komplekser forstyrrer også dannelsen av bindingssoner.

5. Lav konsentrasjon salter har som regel ingen effekt på gelatinering eller geldannelse.

Unntaket er potet amylopektin, som inneholder fosfatgrupper. I dette tilfellet kan salter avhengig av tilstander, enten øke eller redusere hevelse.

6. Syrer finnes i mange matvarer hvor brukes stivelse som fortykningsmiddel. Men de fleste matvarer har en pH i området 4-7, og disse konsentrasjonene av H+-ioner har ikke noen stor effekt på svellingen av stivelse eller dens gelatinering.

Ved lav pH (salatkrydder, fruktfyll) er det en merkbar reduksjon i toppviskositeten til stivelsespastaer og en rask reduksjon i viskositeten ved oppvarming. Ved lav pH skjer intens hydrolyse. Med dannelse av ikke-fortykkende dekstriner, er det nødvendig å bruke modifisert tverrbundet stivelse som fortykningsmiddel i sure produkter for å unngå syreflytendegjøring.

Tilstedeværelsen av proteiner. Dette er først og fremst viktig med tanke på dannelsen av brødstrukturen, som er assosiert med dannelsen av gluten (når det blandes under deigtilberedningsprosessen), stivelsesgelatinering og proteindenaturering på grunn av oppvarming i nærvær av vann. Imidlertid er den nøyaktige arten av interaksjonen mellom stivelse og protein i matsystemer fortsatt uklar.

8. Ved produksjon av frosne matvarer der stivelse fungerer som et fortykningsmiddel, er det nødvendig å ta hensyn til muligheten retrogradering av amylose under tining. Hvis vanlig stivelse brukes i dette tilfellet, får produktene en fibrøs eller kornlignende struktur når de tines.

Det er å foretrekke for slike produkter å bruke voksaktig maisstivelse, som nesten ikke inneholder amylose, eller fosfat-tverrbundet stivelse.

9. Mange stivelsesholdige matvarer (først og fremst bakervarer) viser bedervethet under lagring på grunn av assosiasjonen av amylosemolekyler. For å forhindre staleness i slike produkter, er det tilrådelig å bruke som tilsetningsstoffer fett som danner komplekser med amylose, oppvarming, fukting med vann.

Nettstedsøk:

Polysakkarider.

Polysakkarider - Dette er naturlige høymolekylære karbohydrater, hvor makromolekylene består av monosakkaridrester.

Hovedrepresentanter - stivelse og cellulose - De består av et enkelt monosakkarid, glukose.

Stivelse og cellulose har samme molekylformel: (C6H10O5)n men helt andre egenskaper. Dette er på grunn av særegenhetene ved deres romlige struktur.

Stivelse består av α-glukose, mens cellulose består av β-glukose. som er romlige isomerer og skiller seg bare i posisjonen til en hydroksylgruppe (uthevet i farge):

stivelse kalt en blanding av to polysakkarider bygget av rester syklisk α-glukose.

Det består av:

• amylose (den indre delen av stivelseskornet) - 10-20%
• amylopektin (stivelse kornskall) - 80-90%

Amylosekjeden inkluderer 200 - 1000 a-glukoserester (gjennomsnittlig molekylvekt 160 000) og har en uforgrenet struktur.

Amylosemakromolekylet er en helix, som hver omdreining består av 6 enheter α-glukose.

Stivelsesegenskaper:

Hydrolyse av stivelse: når den kokes i et surt miljø, hydrolyseres stivelse suksessivt.

2. Stivelse gir ikke en "sølvspeil"-reaksjon og reduserer ikke kobber(II)hydroksid.

Kvalitativ reaksjon for stivelse: blåfarging med jodløsning.

Dette betyr at den består av monosakkarider koblet i lange kjeder. Faktisk er det en blanding av to forskjellige polymere stoffer: stivelse består av amylose og amylopektin. Monomeren i begge kjedene er et glukosemolekyl, men de er vesentlig forskjellige i struktur og egenskaper.

Generell sammensetning

Som allerede nevnt er både amylose og amylopektin alfa-glukosepolymerer. Forskjellen ligger i det faktum at amylosemolekylet har en lineær struktur, og amylopektin er forgrenet. Den første er en løselig fraksjon av stivelse, amylopektin er det ikke, og generelt er stivelse i vann en kolloidal løsning (sol), der den oppløste delen av stoffet er i likevekt med det uoppløste.

Her, for sammenligning, er de generelle strukturformlene for amylose og amylopektin gitt.

Amylose er løselig på grunn av dannelsen av miceller - disse er flere molekyler satt sammen på en slik måte at deres hydrofobe ender er skjult innover, og deres hydrofile ender er utad for kontakt med vann. De er i likevekt med molekyler som ikke er satt sammen til slike aggregater.

Amylopektin er også i stand til å danne micellære løsninger, men i mye mindre grad, og derfor er det praktisk talt uløselig i kaldt vann.

Amylose og amylopektin i stivelse er i et forhold på omtrent 20 % av førstnevnte til 80 % av sistnevnte. Denne indikatoren avhenger av hvordan den ble oppnådd (i forskjellige stivelsesholdige planter er prosentene også forskjellige).

Som allerede nevnt, kan bare amylose oppløses i kaldt vann, og selv da bare delvis, men i varmt vann dannes en pasta av stivelse - en mer eller mindre homogen klebrig masse av hovne individuelle stivelseskorn.

amylose

Amylose består av glukosemolekyler knyttet til hverandre med 1,4-hydroksylbindinger. Det er en lang, uforgrenet polymer med et gjennomsnitt på 200 individuelle glukosemolekyler.

I stivelse er amylosekjeden kveilet: diameteren på "vinduene" i den er omtrent 0,5 nanometer. Takket være dem er amylose i stand til å danne komplekser, forbindelser-inneslutninger av typen "gjest-vert". Den velkjente reaksjonen av stivelse med jod tilhører dem: amylosemolekylet er "verten", jodmolekylet er "gjesten", plassert inne i helixen. Komplekset har en intens blå farge og brukes til å påvise både jod og stivelse.

I forskjellige planter kan prosentandelen av amylose i stivelse variere. I hvete og mais er det standard 19-24 vekt%. den inneholder 17%, og bare amylose er tilstede i eple - 100% massefraksjon.

I pastaen utgjør amylose den løselige delen, og denne brukes i analytisk kjemi for å skille stivelse i fraksjoner. En annen måte, stivelsesfraksjonering er utfelling av amylose i form av komplekser med butanol eller tymol i kokende løsninger med vann eller dimetylsulfoksid. Ved kromatografi kan adsorpsjonsegenskapen til amylose på cellulose (i nærvær av urea og etanol) brukes.

Amylopektin

Stivelse har en forgrenet struktur. Dette oppnås på grunn av det faktum at, i tillegg til 1- og 4-hydroksylbindinger, danner glukosemolekyler i den også bindinger ved den sjette alkoholgruppen. Hver slik "tredje" binding i molekylet er en ny gren i kjeden. Den generelle strukturen til amylopektin ligner en haug i utseende, makromolekylet som helhet eksisterer i form av en sfærisk struktur. Antall monomerer i den er omtrent lik 6000, og molekylvekten til ett molekyl amylopektin er mye større enn amylose.

Amylopektin danner også en inklusjonsforbindelse (klatrat) med jod. Bare i dette tilfellet er komplekset farget i rød-fiolett (nærmere rød) farge.

Kjemiske egenskaper

De kjemiske egenskapene til amylose og amylopektin, bortsett fra interaksjonene med jod som allerede er diskutert, er nøyaktig de samme. De kan betinget deles inn i to deler: reaksjoner som er karakteristiske for glukose, det vil si som skjer med hver monomer separat, og reaksjoner som påvirker bindingene mellom monomerer, for eksempel hydrolyse. Derfor vil vi videre snakke om de kjemiske egenskapene til stivelse som en blanding av amylose og amylopektin.

Stivelse tilhører ikke-reduserende sukkerarter: alle glykosidiske hydroksylgrupper (hydroksylgruppe ved 1. karbonatom) deltar i intermolekylære bindinger og kan derfor ikke være tilstede i oksidasjonsreaksjoner (for eksempel er Tollens-testen en kvalitativ reaksjon for en aldehydgruppe, eller interaksjon med Fellings reagens - nyutfelt kobberhydroksid). Konserverte glykosidhydroksylsyrer er selvfølgelig tilgjengelige (i en av endene av polymerkjeden), men i små mengder påvirker de ikke egenskapene til stoffet.

Men, akkurat som individuelle glukosemolekyler, er stivelse i stand til å danne estere ved hjelp av hydroksylgrupper som ikke er involvert i bindingene mellom monomerene: de kan "henges" med en metylgruppe, en eddiksyrerest, og så videre .

Stivelse er også i stand til å oksideres med jodsyre (HIO 4) til dialdehyd.

Det er to typer stivelseshydrolyse: enzymatisk og sur. Hydrolyse ved hjelp av enzymer tilhører delen av biokjemi. Enzymet amylase bryter ned stivelse til kortere polymerkjeder av glukose - dekstriner. Syrehydrolyse av stivelse er fullstendig i nærvær av for eksempel svovelsyre: stivelse splittes umiddelbart til monomeren - glukose.

I dyrelivet

I biologi er stivelse først og fremst et komplekst karbohydrat og brukes derfor av planter som en måte å lagre næringsstoffer på. Det dannes under fotosyntese (først i form av individuelle glukosemolekyler) og avsettes i planteceller i form av korn - i frø, knoller, jordstengler osv. (som senere skal brukes som "matvarehus" av nye embryoer ). Noen ganger finnes stivelse i stilker (for eksempel y - melaktig stivelseskjerne) eller blader.

I menneskekroppen

Stivelse i sammensetningen av mat kommer først inn i munnhulen. Der spalter et enzym inneholdt i spytt (amylase) polymerkjedene av amylose og amylopektin, gjør molekylene til kortere - oligosakkarider, spalter dem deretter også, og til slutt blir maltose igjen - et disakkarid som består av to glukosemolekyler.

Maltose brytes ned av maltase til glukose, et monosakkarid. Og allerede glukose brukes av kroppen som en energikilde.

De fleste naturlige karbohydrater består av flere kjemisk sammenkoblede monosakkaridrester. Karbohydrater som inneholder to monosakkaridenheter er disakkarider, tre lenker - trisakkarider etc. Generelt begrep oligosakkarider ofte brukt for karbohydrater som inneholder tre til ti monosakkaridenheter. Karbohydrater som består av flere monosakkarider kalles polysakkarider.

I disakkarider er to monosakkaridenheter koblet sammen glykosidbinding mellom det anomere karbonatomet til en kobling og hydroksyloksygenatomet til den andre. Etter struktur og kjemiske egenskaper deles disakkarider inn i to typer.

Ved dannelse av forbindelser første type frigjøring av vann skjer på grunn av hemiacetal-hydroksylen til ett monosakkaridmolekyl og en av alkoholhydroksylene til det andre molekylet. Et slikt disakkarid er maltose. Slike disakkarider har en hemiacetalhydroksyl, de ligner i egenskaper på monosakkarider, spesielt kan de redusere oksidasjonsmidler som sølv og kobber(II)oksider. det - redusere disakkarider.
Tilkoblinger andre typen dannes på en slik måte at vann frigjøres på grunn av hemiacetalhydroksylene til begge monosakkaridene. Denne typen sakkarider har ikke en hemiacetal hydroksyl og kalles ikke-reduserende disakkarider.
De tre viktigste disakkaridene er maltose, laktose og sukrose.

Maltose(maltsukker) som finnes i malt dvs. i spiret korn. Maltose oppnås ved ufullstendig hydrolyse av stivelse med maltenzymer. Maltose er isolert i en krystallinsk tilstand, den er svært løselig i vann, gjæret av gjær.

Maltose består av to D-glukopyranoseenheter forbundet med en glykosidbinding mellom C-1-karbonet (anomert karbon) til en glukoseenhet og C-4-karbonet i en annen glukoseenhet. En slik binding kalles en -1,4-glykosidbinding. Haworth-formelen vist nedenfor
-maltose er betegnet med prefikset - fordi OH-gruppen ved det anomere karbonet i glukoseenheten lengst til høyre er -hydroksyl. Maltose er et reduserende sukker. Dens hemiacetalgruppe er i likevekt med den frie aldehydformen og kan oksideres til karboksylmaltobionsyren.

Laktose(melkesukker) finnes i melk (4–6 %), det fås fra myse etter at ostemassen er fjernet. Laktose er betydelig mindre søtt enn betesukker. Det brukes til å lage barnemat og legemidler.

Laktose består av rester av D-glukose og D-galaktosemolekyler og er
4-(-D-galaktopyranosyl)-D-glukose, dvs. har ikke -, men -glykosidbinding.
I krystallinsk tilstand er - og - formene av laktose isolert, som begge tilhører reduserende sukkerarter.

Sukrose (bord-, bete- eller rørsukker) er det vanligste disakkaridet i den biologiske verden. I sukrose er C-1-karbonet til D-glukose bundet til et karbon
C-2 D-fruktose via -1,2-glykosidbinding. Glukose er i en seksleddet (pyranose) syklisk form, og fruktose er i en femleddet (furanose) syklisk form. Det kjemiske navnet på sukrose er -D-glukopyranosyl--D-fruktofuranosid. Siden begge anomere karboner (både glukose og fruktose) er involvert i dannelsen av en glykosidbinding, er glukose et ikke-reduserende disakkarid. Stoffer av denne typen er bare i stand til å reagere med dannelse av etere og estere, som alle flerverdige alkoholer. Sukrose og andre ikke-reduserende disakkarider hydrolyseres spesielt lett.

Trening. Gi Haworth-formelen for-en disakkaridanomer med to enheter
D- Glukopyranoser er forbundet med en 1,6-glykosidbinding.
Løsning. La oss tegne strukturformelen til D-glukopyranose-enheten. Deretter vil vi koble det anomere karbonet til dette monosakkaridet gjennom en oksygenbro med C-6-karbonet til det andre leddet
D-glukopyranose (glykosidbinding). Det resulterende molekylet vil være i - eller - form avhengig av orienteringen til OH-gruppen ved den reduserende enden av disakkaridmolekylet. Disakkaridet vist nedenfor er α-formen:

ØVELSER.

1. Hvilke karbohydrater kalles disakkarider og hvilke kalles oligosakkarider?

2. Gi Haworth-formlene for et reduserende og ikke-reduserende disakkarid.

3. Nevn monosakkaridene som utgjør disakkaridene.

a) maltose; b) laktose; c) sukrose.

4. Komponer strukturformelen til et trisakkarid fra monosakkaridrester: galaktose, glukose og fruktose, kombinert på en av de mulige måtene.

Leksjon 36

Polysakkarider er biopolymerer. Deres polymerkjeder består av et stort antall monosakkaridenheter forbundet med hverandre med glykosidbindinger. De tre viktigste polysakkaridene - stivelse, glykogen og cellulose - er polymerer av glukose.

Stivelse - amylose og amylopektin

Stivelse (C 6 H 10 O 5) n- et reservenæringsstoff av planter - finnes i frø, knoller, røtter, blader. For eksempel i poteter - 12-24% stivelse, og i maiskorn - 57-72%.
Stivelse er en blanding av to polysakkarider som er forskjellige i strukturen til kjeden til molekylet - amylose og amylopektin. I de fleste planter består stivelse av 20–25 % amylose og 75–80 % amylopektin. Fullstendig hydrolyse av stivelse (både amylose og amylopektin) resulterer i D-glukose. Under milde forhold kan mellomprodukter av hydrolyse isoleres - dekstriner- polysakkarider (C 6 H 10 O 5) m med lavere molekylvekt enn stivelse ( m < n), oligosakkarider og disakkaridet maltose.
I følge røntgendiffraksjonsanalyse har amylose en filamentøs struktur; består av lange uforgrenede kjeder. Slike kjeder inkluderer opptil 4000 D-glukoseenheter forbundet med 1,4-glykosidbindinger.

Amylopektin er et forgrenet polysakkarid (ca. 30 grener per molekyl). Den inneholder to typer glykosidbindinger. Innenfor hver kjede er D-glukoseenheter koblet sammen
1,4-glykosidbindinger, som i amylose, men lengden på polymerkjedene varierer fra 24 til 30 glukoseenheter. På steder med forgreninger festes nye kjeder gjennom
1,6-glykosidbindinger.

Glykogen(animalsk stivelse) dannes i leveren og musklene til dyr og spiller en viktig rolle i omsetningen av karbohydrater i dyreorganismer. Glykogen er et hvitt amorft pulver som løses opp i vann for å danne kolloidale løsninger; ved hydrolyse gir det maltose og D-glukose. I likhet med amylopektin er glykogen en ikke-lineær polymer av D-glukose med -1,4- og
-1,6-glykosidbindinger. Hver gren inneholder 12–18 glukoseenheter. Imidlertid har glykogen en lavere molekylvekt og en enda mer forgrenet struktur (ca. 100 grener per molekyl) enn amylopektin. Det totale glykogeninnholdet i kroppen til en voksen, godt ernært person er omtrent 350 g, som er likt fordelt mellom leveren og musklene.

Cellulose(fiber) (C 6 H 10 O 5) X- det vanligste polysakkaridet i naturen, hovedkomponenten i planter. Nesten ren cellulose er bomullsfiber. I tre utgjør cellulose omtrent halvparten av tørrstoffet. I tillegg inneholder tre andre polysakkarider, som er forent med det vanlige navnet "hemicellulose", samt lignin, et høymolekylært stoff relatert til benzenderivater. Cellulose er et amorft fibrøst stoff. Det er uløselig i vann og organiske løsemidler.
Cellulose er en lineær polymer av D-glukose, der monomerenheter er koblet sammen
-1,4-glykosidbindinger. Dessuten roteres -D-glukopyranose-enheter vekselvis i forhold til hverandre med 180°. Den gjennomsnittlige relative molekylvekten til cellulose er 400 000, som tilsvarer omtrent 2800 glukoseenheter. Cellulosefibre er bunter (fibriller) av parallelle polysakkaridkjeder holdt sammen av hydrogenbindinger mellom hydroksylgruppene i tilstøtende kjeder. Den ordnede strukturen til cellulose bestemmer dens høye mekaniske styrke.

ØVELSER.

1. Hvilket monosakkarid fungerer som en strukturell enhet av polysakkarider - stivelse, glykogen og cellulose?

2. En blanding av hvilke to polysakkarider er stivelse? Hva er forskjellen mellom strukturene deres?

3. Hva er den strukturelle forskjellen mellom stivelse og glykogen?

4. Hvordan skiller sukrose, stivelse og cellulose seg i vannløselighet?

Svar på øvelser for emne 2

Leksjon 35

1. Disakkarider og oligosakkarider er komplekse karbohydrater som ofte har en søt smak. Ved hydrolyse danner de to eller flere (3–10) monosakkaridmolekyler.

Maltose er et reduserende disakkarid, pga inneholder hemiacetal hydroksyl.

Sukrose er et ikke-reduserende disakkarid, pga det er ingen hemiacetal hydroksyl i molekylet.

3. a) Disakkaridet maltose oppnås ved kondensering av to molekyler D-glukopyranose med eliminering av vann fra hydroksylene ved C-1 og C-4.
b) Laktose består av rester av D-galaktose og D-glukosemolekyler i pyranoseform. Når disse monosakkaridene kondenserer, binder de seg: C-1-atomet i galaktose gjennom en oksygenbro til C-4-atomet i glukose.
c) Sukrose inneholder D-glukose og D-fruktoserester koblet via en 1,2-glykosidbinding.

4. Strukturformel for et trisakkarid:

Leksjon 36.

1. Den strukturelle forbindelsen mellom stivelse og glykogen er -glukose og cellulose - -glukose.

2. Stivelse er en blanding av to polysakkarider: amylose (20-25%) og amylopektin (75-80%). Amylose er en lineær polymer mens amylopektin er forgrenet. Innenfor hver kjede av disse polysakkaridene er D-glukoseenheter forbundet med 1,4-glukosidbindinger, og ved forgreningsstedene til amylopektin er nye kjeder festet gjennom 1,6-glykosidbindinger.

3. Glykogen, som stivelse amylopektin, er en ikke-lineær polymer av D-glukose med
-1,4- og -1,6-glykosidbindinger. Sammenlignet med stivelse er hver glykogenkjede omtrent halvparten så lang. Glykogen har en lavere molekylvekt og en mer forgrenet struktur.

4. Løselighet i vann: sukrose er høy, stivelse er moderat (lav), cellulose er uløselig.

Stivelse (C 6 H 10 O 5) n er den viktigste representanten for polysakkarider i planter. Dette reservepolysakkaridet brukes av planter som energimateriale. Stivelse syntetiseres ikke i dyrekroppen; glykogen er et lignende lagringskarbohydrat hos dyr.

Stivelse er ikke et kjemisk individuelt stoff. I tillegg til polysakkarider inkluderer sammensetningen mineraler, hovedsakelig representert av fosforsyre, lipider og høymolekylære fettsyrer - palmitinsyre, stearinsyre og noen andre forbindelser adsorbert av ktil stivelse.
I cellene til endospermen er stivelse i form av stivelseskorn, hvis form og størrelse er karakteristisk for denne plantearten. Formen på stivelseskorn gjør det enkelt å gjenkjenne stivelsen til ulike planter under et mikroskop, som brukes til å oppdage innblanding av en stivelse i en annen, for eksempel når man tilsetter mais-, havre- eller potetmel til hvete.
I lagringsvevet til forskjellige organer - knoller, løker, større stivelseskorn avsettes i amyloplaster som sekundær (reserve) stivelse. Stivelseskorn har en lagdelt struktur.

Strukturen til karbohydratkomponentene i stivelse
Karbohydratdelen av stivelse består av to polysakkarider:
1. Amylose;
2. Amylopektin.
1 Strukturen til amylose.
I amylosemolekylet er glukoserester koblet sammen med glykosidiske a1 ® 4-bindinger, og danner en lineær kjede (fig. 8, en).
Amylose har en reduserende ende ( MEN) og ikke-gjenopprette ( PÅ). Lineære amylosekjeder som inneholder fra 100 til flere tusen glukoserester er i stand til å vikle seg sammen og får dermed en mer kompakt form (fig. 8, b). Amylose løses godt opp i vann, og danner ekte løsninger som er ustabile og i stand til retrogradering- spontan nedbør.

Ris. 8. Stivelse, dens struktur. Amylose og amylopektin:

en- diagram over kobling av glukosemolekyler i amylose; b- romlig struktur av amylose; i- diagram over koblingen av glukosemolekyler i amylopektin; G- romlig molekyl av amylopektin

2 Struktur av amylopektin

Amylopektin er en forgrenet komponent av stivelse. Den inneholder opptil 50 000 glukoserester, hovedsakelig forbundet med a1 ® 4 glykosidbindinger (lineære deler av amylopektinmolekylet). Ved hvert grenpunkt av glukosemolekylet (a- D-glukopyranose) danner a1 ® 6 glykosidbinding, som er omtrent 5 % av det totale antallet glykosidbindinger til amylopektinmolekylet (fig. 8, c, g).

Hvert amylopektinmolekyl har en reduserende ende ( MEN) og et stort antall ikke-reduserende ender ( PÅ). Strukturen til amylopektin er tredimensjonal, grenene er plassert i alle retninger og gir molekylet en sfærisk form. Amylopektin oppløses ikke i vann og danner en suspensjon, men når det oppvarmes eller under trykk, danner det en viskøs løsning - en pasta. Med jod gir amylopektinsuspensjon en rødbrun farge, mens jod er adsorbert på amylopektinmolekylet, så fargen på suspensjonen skyldes fargen på jod i seg selv.

Som regel er innholdet av amylose i stivelse fra 10 til 30%, og amylopektin - fra 70 til 90%. Noen varianter av bygg, mais og ris kalles voksaktig. I kornene til disse avlingene består stivelse bare av amylopektin. I epler er stivelse bare representert av amylose.

^ Enzymatisk hydrolyse av stivelse

Hydrolysen av stivelse katalyseres av enzymer kalt amylaser. Amylaser tilhører klassen hydrolaser, underklasse - karbohydrase. Det er α- og b-amylaser. Dette er en-komponent enzymer som består av proteinmolekyler. Rollen til det aktive senteret i dem utføres av gruppene - NH 2 og - SH.

^ Karakterisering av α-amylase

α - Amylase finnes i spytt og bukspyttkjertel hos dyr, i muggsopp, i spirede hvetekorn, rug, bygg (malt).

α-Amylase er et termostabilt enzym, dets optimum er ved en temperatur på 70 0 C. Den optimale pH-verdien er 5,6-6,0, ved pH 3,3-4,0 blir den raskt ødelagt.

Karakteristisk b - amylase

b - amylase finnes i kornet av hvete, rug, bygg, soyabønner, søtpoteter. Aktiviteten til enzymet i modne frø og frukt er imidlertid lav, og aktiviteten øker under frøspiring.

β-amylase bryter ned amylose fullstendig, og gjør den til maltose med 100 %. Amylopektin deler seg i maltose og dekstriner og gir rødbrun farging med jod, og deler kun de frie endene av glukosekjedene. Handlingen stopper når det kommer til gafler. β-amylase bryter ned amylopektin med 54 % med dannelse av maltose. De resulterende dekstrinene hydrolyseres av a-amylase for å danne dekstriner med lavere molekylvekt og farges ikke med jod. Med den påfølgende langsiktige virkningen av α-amylose på stivelse, omdannes omtrent 85 % av den til maltose.
De. under påvirkning av β-amylase dannes hovedsakelig maltose og noen høymolekylære dekstriner. Under påvirkning av α-amylase dannes hovedsakelig dekstriner med lavere molekylvekt og en liten mengde maltose. Verken α- eller β-amylaser alene kan fullstendig hydrolysere stivelse for å danne maltose. Med samtidig virkning av begge amylasene hydrolyseres stivelse med 95 %.

Cellulose (C 6 H 10 O 5)- polysakkarid av andre orden, er hovedkomponenten i celleveggene. Cellulose består av rester b- D-glukose, sammenkoblet b1 ® 4 glykosidbinding (fig. 9, en). Blant andre polysakkarider som utgjør celleveggen til planter, tilhører den mikrofibrillære polysakkarider, siden cellulosemolekyler i cellevegger kombineres til strukturelle enheter kalt mikrofibriller. Sistnevnte består av en bunt av cellulosemolekyler anordnet parallelt med hverandre langs lengden.
^ Struktur av cellulose

Ris. 9. Struktur av cellulose

en- kobling av glukosemolekyler; b- strukturen til mikrofibriller; i– romlig struktur
Massefordeling
Innholdet av cellulose i planter varierer mye: i bomullsfibre 90 %, tre 50 %, tobakksblader 10 %, kornfrø 3...5 %, solsikke 2 %, druer 1 %.
I gjennomsnitt er det omtrent 8000 glukoserester per cellulosemolekyl. Hydroksylene ved karbonatomene C2, C3 og C6 er ikke substituerte. Den repeterende enheten i cellulosemolekylet er disakkaridresten til cellobiose.

Cellulose egenskaper

Cellulose løses ikke opp i vann, men sveller i det. Frie hydroksylgrupper kan erstattes med radikaler - metyl-CH 3 eller acetal med dannelse av en enkel eller esterbinding. Denne egenskapen spiller en viktig rolle i studiet av strukturen til cellulose, og finner også anvendelse i industrien i produksjon av kunstige fibre, lakk, kunstlær og eksplosiver.

Hydrolyse.

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

Dannelse av estere.

[C6H7O2(OCOCH3)3]n+3nH2O[C6H7O2(OH)3]n+3nCH3COOH

Den elementære enheten til cellulosemolekylet har tre hydroksylgrupper som kan delta i dannelsen av estere med syrer.

3. Cellulosenitreringsreaksjon. ( Lysbilde #12)

n + 3nHONO2 → n + 3n H2O

4. Reaksjonen for å oppnå celluloseacetat.

n + 3nHOOC-CH3 → n + 3n H2O

Bibliografi

Hoved

1. Roberts J., Casserio M. Fundamentals of organisk kjemi. T. 1, 2. M.: Mir, 1978.

2. Hauptmann 3. Organisk kjemi. Moskva: Kjemi, 1979.

3. Nesmeyanov A.N. Nesmeyanov N.A. Begynnelsen av organisk kjemi. T. 1, 2. M.: Chemistry, 1970.

4. Morrison R., Boyd R. Organisk kjemi. M.: Mir, 1974.

5. Nenitescu K. Organisk kjemi. T. 1, 2. M., 1963.

6. Organicum. Workshop om organisk kjemi. T.1, 2. M.: Mir, 1979.

7. Neiland O.Ya. Organisk kjemi. M.: Vyssh.shk., 1990.

Ytterligere

1. Becker G. Introduksjon til elektronisk teori om organiske reaksjoner. M.: Mir, 1977.