Сравнительная характеристика крахмала и целлюлозы таблица: 3 Сравните крахмал и целлюлозу, т. е. назовите признаки общего и отличного в их составе, строении, свойствах и применении.

Содержание

Урок химии «Сравнительная характеристика полисахаридов на примере молекул крахмала и целлюлозы» — К уроку — Химия

Комитет по науке и профессиональному образованию

Архангельской области

ГОУ НПО

Профессиональное училище № 31 г. Архангельска

Методическая разработка урока

«Сравнительная характеристика полисахаридов на примере молекул крахмала и целлюлозы»

Автор разработки:

Преподаватель химии и биологии

Чернакова Наталия Владимировна

Цель: Сравнение свойств и строения природных химических веществ – крахмала и целлюлозы.

Задачи:

Образовательные

— сформировать знания о строении, свойствах и применении природных химических веществ – крахмала и целлюлозы;

— сформировать умения проводить логическую связь между строением и свойствами веществ;

интегрировать химические и профессиональные знания с помощью химических опытов (растворимость целлюлозы в органических растворителях).

Развивающие

— выработать умение строить логическую цепь рассуждений (теоретический анализ, прогнозирование свойств, составление плана экспериментальной проверки, формулирование выводов) при выполнении практических и теоретических заданий;

— создать условия для развития речевых навыков, наблюдательности и умения делать выводы при ответах на вопросы и выполнении химических опытов;

— продолжить формировать умение обобщать, делать выводы при прохождении каждого пункта плана;

— научить обучающихся основным этапам организации исследовательской деятельности (выбор темы, постановка проблемы, выполнение эксперимента, выводы).

Воспитательные

— способствовать выявлению сознательной дисциплинированности, четкости, ответственности и организованности при выполнении исследовательской работы;

— помочь обучающимся проявить желание учиться с интересом, без принуждения путем вовлечения их в исследовательскую деятельность и применения дополнительного материала то теме.

Оборудование: ноутбук, проектор, химическая посуда, химические вещества (крахмал, целлюлоза, йод, вода, бензин, этанол). Продукция крахмала и целлюлозы, продукты питания (картофель, крупа, сахар, огурец)

Время: 45 минут

Тип урока: урок совершенствования ЗУН

Форма: урок-исследование

Литература:

1. Габриелян О.С. Химия,10 -М.:Дрофа,2010

1. Габриелян О.С., Лысова Г.Г. Контрольные и проверочные работы по химии 10класс – М.: Дрофа, 2007

3. Верховский Н.П. Техника химического эксперимента. М.: Просвещение, 1973.

Рисунки и видео, используемые в презентации, взяты из электронного пособия «Электронные уроки и тесты по химии/Сложные химические соединения в повседневной жизни. ЗАО «Новый диск»,2005

Условие:

Необходимо заранее выдать исследовательские домашние задания по темам «Растворимость целлюлозы в органических и неорганических растворителях», «Определение крахмала в продуктах питания.

Ход урока:

Этап урока

Содержание урока//Деятельность учителя

Наглядность

Деятельность учащихся

Мотивационно-ориентированный этап

На столе находятся известные полисахариды: крахмал и целлюлоза. Вещества имеют одинаковую молекулярную формулу (С6Н10О5)п. В химических ящиках находятся продукты, которые получаются из крахмала:

— клей, кисель, картофельное пюре

И целлюлозы:

— бумага, карандаш, пластмассы, каучук, мебель, глюкоза, ткани.

Почему у веществ с одинаковой молекулярной формулой области применения и физические свойства разные?

Ни одна наука не нуждается в эксперименте

в такой степени как химия. Ее основные законы,

теории и выводы опираются на факты.

Поэтому постоянный контроль опытом необходим.

Майкл Фарадей

Отдельные пункты плана обучающиеся представляют в виде мини-исследований по темам:

«Исследование растворимости целлюлозы в органических растворителях»

«Определение крахмала в продуктах питания»

Слайд 1,2

Слайд 3,4

Записать число и тему в тетрадь, ознакомиться с планом урока

Заполняют таблицу по ходу изучения материала (слайд 5)

Операционно-исполнительный

этап

План рассказа

1. Строение молекулы крахмала и целлюлозы

Закрепление: Почему из целлюлозы делают ткани, нитки, одежду, а из крахмала нет?

2. Физические свойства крахмала

Физические свойства целлюлозы (рассказ обучающегося)

Закрепление: На кухонных полках находятся 2 пакета без этикеток: мука и крахмал. Предложите способ распознавания веществ.

Слайд 6

Лабораторный опыт: «Растворимость крахмала в воде»

Слайд 7

Обучающиеся отвечают на вопросы после каждого пункта плана.

Отчет обучающегося об исследовательской домашней работе «Растворимость целлюлозы»

(ПРИЛОЖЕНИЕ 1)

(слайд 8)

Операционно-исполнительный

этап

3. Химические свойства веществ (качественные реакции, реакции гидролиза)

Закрепление: Почему при долгом пережевывании хлеб приобретает сладковатый вкус?

Лабораторный опыт

«Качественная реакция на крахмал»

Слайд 9

Отчет обучающегося об исследовательской домашней работе «Определение крахмала в продуктах питания»

(Приложение 1)

Слайд 10

Просмотр видео

«Гидролиз целлюлозы»

Оценочно-рефлексивный этап

1. Тест с выбором правильного утверждения

2 . Перечислите отличительные особенности природных веществ (беседа)

Поблагодарить всех за работу, выставить оценки активным ребятам.

Слайд 11

Ответы записывают в тетрадь (необходима взаимопроверка)

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Исследование растворимости целлюлозы.

Целлюлоза нашла применение во многих областях промышленности (текстильная, бумажная, машиностроительная, полиграфическая). Бумага – это тонкий слой волокон целлюлозы, спрессованных и проклеенных для создания механической прочности, гладкой поверхности, для предотвращения растекания чернил, красок. Кстати, первоначально для изготовления бумаги употребляли растительное сырье, из которого чисто механически можно было получить необходимые волокна, стебли риса (так называемая рисовая бумага), хлопка, использовали также изношенные ткани.

Однако по мере развития книгопечатания перечисленных источников сырья стало не хватать для удовлетворения растущей потребности бумаги. Особенно много бумаги расходуется для печатания газет, причем вопрос о качестве (белизне, прочности, долговечности) для газетной бумаги значения не имеет.

Интересно, какое свойство целлюлозы легло в основу этого продукта? Для ответа на вопрос необходимо исследовать физические свойства целлюлозы (агрегатное состояние, запах, отношение к растворителям).

Целлюлоза по агрегатному состоянию – твердое волокнистое вещество без запаха. Для исследования растворимости в воде, этаноле, уксусной кислоте, уайт-спирте, бензине использовалась паронитная бумага и опилки. Результаты исследования представлены в таблице:

Растворитель

Целлюлоза

вода

этанол

уксусная кислота

уайт-спирт

бензин

Целлюлоза не растворяется в растворителях. Возможно, это свойство легло в основу применения целлюлозы во многие отрасли промышленности.

Обнаружение крахмала в продуктах питания.

Крахмал является запасным и питательным веществом клеток организма. Его недостаток вызывает серьезные изменения в организме человека. Восполнить недостаток могут продукты питания, содержащие крахмал. Можно ли в домашних условиях определить крахмал в пищевых продуктах? Для этого используется реактив йод, который продается в аптеке. Для исследования были взяты следующие образцы и испытаны реактивом йода. В исследуемых образцах в присутствии крахмала йод приобретает синее окрашивание. Результаты исследование представлены в таблице:

Образец

результат

Образец

результат

мука

+

сахар

хлеб

+

картофель

+

кисель

+

свежий огурец

горох

+

яблоко

В результате, экспериментальным путем с помощью йода можно определить крахмал в продуктах питания (мука, хлеб, кисель, горох, картофель).

Конспект урока «Сравнительная характеристика крахмала и целлюлозы. | План-конспект урока по химии (10 класс) по теме:

Тема урока: «Сравнительная характеристика крахмала и целлюлозы».

Цели урока: формирование представлений о важнейших полисахаридах: крахмале и целлюлозе —  в сравнении их строения, свойств, применения и значения в природе.

Задачи: 1) обучающие — закрепить умение писать реакции, характеризующие химические свойства моносахаридов на примере глюкозы; сравнить строение и свойства крахмала и целлюлозы; на основе межпредметных связей органической химии и биологии показать значение полисахаридов в строении и функционировании живой природы; формирование навыков и умений информационно – поисковой деятельности в процессе подготовки проекта,

              2) развивающие — развитие познавательного интереса к химии и биологии, выработка умений сравнивать, классифицировать, выделять существенные признаки, обобщать изучаемые свойства и делать аргументированные выводы; формирование  умения устанавливать причинно- следственные связи,  самостоятельности учащихся по добыванию и применению знаний; развитие практических умений и навыков в процессе выполнения лабораторных опытов.

             3) воспитательные — способствовать воспитанию коммуникабельности, умению общаться на деловом уровне, адаптации работы в группе, паре; расширение кругозора обучающихся о применении полисахаридов и их роли в природе.

Тип урока: Урок изучения нового материала с использованием компьютерных технологий.

Оборудование и реактивы: 

  • ноутбук,
  • проектор,
  • экран,
  • CD – диск «Уроки химии Кирилла и Мефодия. 10-11 классы»,
  • презентация мини — проекта «Полисахариды в косметике»,
  • образцы крахмала и целлюлозы,
  • образцы тканей из ацетатного шелка,
  • образцы продуктов, содержащих крахмал (картофель, рис, макароны, геркулес и белый хлеб),
  • йодная настойка, вода горячая, лёд.
  • химические стаканы, пипетки, фарфоровые чашечки,
  • учебник, тетрадь.

Учебник: «Химия 10» О.С.Габриелян.

ХОД УРОКА

I. Организационный момент

II. Вступительное слово учителя

Наливаешь крепкий чай,
Хорошенько сахарозу
В чашке ложкой размешай.
Виноградную глюкозу,
И медовую фруктозу,
И молочную лактозу
Любят взрослый и малыш.
Но крахмалом и клетчаткой,
Что совсем-совсем несладки,
Тоже нас не удивишь.
Так устроена природа –
Это тоже…       УГЛЕВОДЫ (отвечают учащиеся)

— Сегодня на уроке, как вы поняли из стихотворения, мы продолжаем  изучать класс органических соединений — углеводы.

 

(Заставка на экране – крахмал и целлюлоза). С момента своего появления на Земле человек употребляет растительную пищу, богатую крахмалом, использует для своих нужд древесину и другие растительные объекты, содержащие большое количество целлюлозы. В настоящее время человек уже умеет выделять и перерабатывать природные полимеры, получая из них ценные вещества, материалы, продукты: бумагу и ткани, муку и патоку, спирт и древесный уголь.
Сегодня на уроке мы с вами рассмотрим важнейшие полисахариды: крахмал и целлюлозу. Сравним их по строению, физическим и химическим свойствам, вспомним из курса биологии о нахождении полисахаридов в природе, расширим ваши знания о применении крахмала и целлюлозы.

 Запись темы урока в тетрадях. «Полисахариды. Крахмал и целлюлоза».

III. Актуализация знаний

Тест «Глюкоза: строение и свойства» (письменно, 1 человек), работа по дидактической карточке «Углеводы. Глюкоза» (допишите предложения), интерактивные тесты (2 человека).

 Давайте вспомним классификацию углеводов (фронтальная беседа с классом)

Какие они бывают? Приведите примеры соединений относящихся к данному классу.

Почему глюкозу называют альдегидоспиртом? Изобразите структурную формулу глюкозы на доске. Какие свойства глюкозы этим обусловлены?

Почему фруктозу называют кетоноспиртом? Превратите формулу глюкозы в фруктозу (на доске).

Характерна ли для фруктозы реакция «серебряного зеркала»? Почему?

Запишите уравнения реакций спиртового и молочно-кислого брожения глюкозы (у доски). В каких областях нашли применение данные процессы? При каких условиях возможны данные реакции?

IV. Изучение нового материала

 Итак, сегодня наша задача сравнить крахмал и целлюлозу.

(Обучающиеся в течение урока заполняют в тетрадях таблицу, которая изображена на доске).

Сравнительная характеристика крахмала и целлюлозы

Признаки сравнения

Полисахариды

Крахмал

Целлюлоза

Нахождение в природе

Состав (общая формула)

Структурное звено

Физические свойства

Химические свойства

Применение

Слайд 1.

(Рассказ учителя с элементами беседы в сопровождении презентации).

— Давайте назовём продукты, содержащие крахмал (Ответы учащихся: картофель, хлеб, рис, мука и т.д.).

— Назовите процесс, в результате которого в листьях растений образуется крахмал. (Фотосинтез).

Учитель: крахмал образуется в зелёных растениях при поглощении ими энергии солнечного света. В клетках, содержащих хлорофилл, из углекислого газа и воды синтезируется глюкоза, которая затем превращается в крахмал. Крахмал содержится в цитоплазме растительных клеток в виде зерен запасного питательного вещества. Картофельные клубни содержат крахмала около 20%, пшеничные и кукурузные зёрна – около 70%, а рисовые – до 80%.

Давайте заполним первую строку таблицы.

Слайд 2.

Рассмотрим состав и строение крахмала.

— Назовите общую формулу крахмала. Запишите её в тетради (и на доске)

(Учащиеся заполняют вторую строку в таблице: «состав»)

Учитель: Крахмал — природный полимер. Структурными звеньями макромолекул крахмала являются остатки молекул циклической α-глюкозы. Макромолекулы крахмала неодинаковы по размерам: в них входит разное число структурных звеньев – от нескольких сотен до нескольких тысяч, поэтому неодинакова их молекулярная масса.

Учащиеся заполняют третью строку таблицы «структурное звено»

Слайд 3.

Учитель: макромолекулы крахмала различаются не только размерами, а, следовательно, массой, но и структурой. Он является смесью двух веществ: амилозы и амилопектина. Амилоза имеет линейную структуру, она растворяется в воде. На её долю приходится 10-20%. У амилопектина структура разветвленная, в воде он не растворяется, а только набухает. На его долю приходится 80-90%.

Теперь давайте обратим внимание на физические свойства крахмала. Попробуем их описать.

(Учащиеся устно описывают физические свойства образца крахмала, пробуя растворить его в воде. (Ответ: белый порошок, без запаха, нерастворимый в холодной воде, в горячей воде образует клейстер). Заполняют 4 строку таблицы «физические свойства»

Переходим к изучению химических свойств полисахаридов. Слайд 4.

В древности недобросовестные торговцы подмешивали в сметану муку, чтобы она становилась гуще. Обнаружить такой обман можно было очень легко. Для этого достаточно было капнуть маленькую капельку йода на сметану. И если продукт содержал крахмал, то йод приобретал синюю окраску.

Как называется такая реакция, которая позволяет распознавать вещества? (Качественная). Просмотр видеофрагмента.

Учитель: характерной реакцией крахмала является его взаимодействие с йодом. Этим свойством пользуются при определении крахмала в пищевых продуктах. При нагревании синее окрашивание исчезает, при охлаждении появляется вновь. (Если время позволит – можно проделать этот опыт в классе).

Сейчас мы с вами постараемся обнаружить крахмал в различных продуктах питания, с которыми сталкиваемся каждый день. Перед вами картофель, рис, макароны, геркулес и белый хлеб. Добавьте к каждому образцу йодную настойку.

(Учащиеся выполняют лабораторные опыты). Что вы наблюдаете? Какие продукты содержат больше крахмала, какие меньше? Почему вы так думаете?

Учитель: А благодаря наличию гидроксогрупп крахмал способен образовывать эфиры, которые не нашли практического применения. Просмотр видеоопыта.

Слайд 5.

Учитель: крахмал сравнительно легко подвергается гидролизу. В зависимости от условий гидролиз может протекать ступенчато, с образованием различных промежуточных продуктов – декстринов, мальтозы, глюкозы.

Учащиеся заполняют пятую строку таблицы «химические свойства» 

Слайд 6.

Рассмотрим применение крахмала. В каких областях крахмал нашёл широкое применение? (Ответы: пищевая, кондитерская, и др.)

Учитель: крахмал – ценный питательный продукт. Непосредственно крахмал не усваивается организмом. Чтобы облегчить его усвоение, продукты, содержащие крахмал, подвергают воздействию выс. температур. Происходит частичный гидролиз крахмала и образуются декстрины, растворимые в воде. В пищеварительном тракте они подвергаются дальнейшему гидролизу с образованием глюкозы, которая усваивается организмом.

Крахмал используют в производстве клея, при обработке белья,  в кондитерской промышленности. (Заполнение 6 строки таблицы: «применение крахмала»)

Слайд 7.

Учитель: а сейчас мы рассмотрим признаки целлюлозы в сравнении с крахмалом.  — Давайте вспомним из курса ботаники, какие материалы содержат целлюлозу? (Ответы обучающихся).

Учитель: целлюлоза, или клетчатка, входит в состав растений, образуя в них оболочки. Отсюда происходит и её название – от лат. Cellula, что значит – клетка. Целлюлоза придаёт растениям прочность и эластичность и является своеобразным скелетом растительных клеток. Волокна хлопка содержат до 98% целлюлозы, волокна льна – до 80%, а в древесине – около 50%. (Заполнение первой строки таблицы «нахождение целлюлозы в природе»)

Учитель: чистая целлюлоза – белое твёрдое вещество (демонстрация ваты), не растворимое в воде и обычных растворителях, но хорошо растворяется в аммиачном растворе гидроксида меди (II) (реактив Швейцера). (лабораторный опыт – растворение целлюлозы в орг. растворителе). (Заполнение 4 строки в таблице «физические свойства целлюлозы»)

Слайд 8.

Учитель: целлюлоза, как и крахмал, является природным полимером. Оказалось, что они имеют одинаковые по составу структурные звенья и одну и ту же молекулярную формулу – (C6h20O5)n. В чём же отличие? А отличие в структуре макромолекул. Молекулы крахмала имеют линейную или разветвлённую структуру, целлюлоза – только линейную. Это объясняет то, что целлюлоза образует такие волокнистые материалы, как хлопок, лён и т.д. (Демонстрация образцов тканей из льна и хлопка). В природных волоконцах макромолекулы целлюлозы располагаются в одном направлении, т.е. ориентированы вдоль оси волокна. Возникающие при этом многочисленные водородные связи между гидроксогруппами разных макромолекул обусловливают высокую прочность этих волокон.

Слайд 9.

Давайте отметим состав и структурное звено целлюлозы (Заполнение 2 и 3 строки таблицы «состав» и «структурное звено целлюлозы»).

Учитель: целлюлоза состоит из остатков β-глюкозы. А в чём отличие α- глюкозы от β- глюкозы?

В пищеварительном тракте жвачных животных целлюлоза подвергается гидролизу под действием микроорганизмов кишечника.

Слайд 10.

Учитель: рассмотрим химические свойства целлюлозы.

  1. Целлюлоза легко горит с образованием углекислого газа и воды. Поэтому природные объекты с её выс. содержанием, например, древесина, используются как топливо.

 (C6h20O5)n + 6n O2 →6n CO2 + 5n h3O + Q

При нагревании древесины без доступа воздуха происходит её термическое разложение, приводящее к образованию ценных органических веществ (ацетона, уксусной кислоты, метанола) и древесного угля.

  1. Подобно крахмалу, но с меньшей скоростью, целлюлоза гидролизуется под действием минеральных кислот. В итоге образуется глюкоза.

(C6h20O5)n + n h3O → t  n С6Н12О6

Слайд 11.

Учитель: Целлюлоза способна образовывать эфиры. Каждое структурное звено целлюлозы содержит по 3 гидроксильные группы. За счёт них целлюлоза может давать простые и сложные эфиры. Большое значение имеют азотнокислые эфиры целлюлозы. Они получаются при действии на целлюлозу азотной кислоты в присутствии серной кислоты. В зависимости от условий, получают динитроцеллюлозу или тринитроцеллюлозу. (Заполнение 5 строки таблицы «химические свойства целлюлозы»)

Слайд 12.

Учитель: Остановимся немного подробнее на свойствах нитроцеллюлозы. Их общее свойство – горючесть. Просмотр видео.

Тринитрат целлюлозы, называемый пироксилином, — сильновзрывчатое вещество. Его применяют для производства бездымного пороха. Просмотр видео.

Слайд 13.

Учитель: Реакция образования сложных эфиров имеет очень большое промышленное значение. Сейчас мы убедимся в этом на примере получения триацетилцеллюлозы. Её получают в реакции с уксусным ангидридом. Полученную ди – и триацетилцеллюлозу используют для приготовления искусственного ацетатного волокна. (Демонстрация образцов ткани из искусственного и синтетического материала). А в чём отличие искусственных волокон от синтетических? (Ответ: искусственные волокна получают из природных материалов, а синтетические – из полученных химическим путём веществ).

Слайд 14.

Заполним 6 строку таблицы «применение целлюлозы»: целлюлоза используется с давних времён. Она идёт на изготовление тканей, верёвок, канатов. Путём гидролиза целлюлозы и брожения образующейся при этом глюкозы получают этиловый спирт, идущий на производство бутадиена для синтеза каучука. Эфиры необходимы в производстве нитролаков, киноплёнки, искусственных волокон, взрывчатых веществ. Целлюлоза используется в строительстве и при изготовлении бумаги.

Слайд 15.

Учитель:  С давних времён человек использует волокнистые природные материалы для изготовления одежды и различных изделий домашнего обихода. По мере увеличения потребностей населения и развивающейся техники возникла потребность получать химические волокна.

Давайте откроем учебники на с 210 и прочтём, как происходит формование ацетатного волокна (обучающийся читает вслух).

( Работа с рис. 34 учебника и текстом  на с. 210, рассматривают образцы тканей из ацетатного шелка)

V. Закрепление изученного материала

Итак, сегодня мы познакомились с очень важным и широко распространенным классом соединений – полисахаридами. Сейчас мы знаем о них гораздо больше, чем раньше. Давайте проверим, а что же мы запомнили.

Фронтальная беседа по вопросам:

  • Какое вещество является мономером крахмала? Целлюлозы?
  • В клетках каких живых организмов образуются крахмал, целлюлоза,
  • Какие функции выполняют в клетках живых организмов полисахариды?
  • Сравните относительные молекулярные массы крахмала и целлюлозы. У какого вещества она больше? Почему?
  • Чем отличаются крахмал и целлюлоза по строению? Что общего в их строении?
  • Какие химические свойства, обусловленные наличием гидроксогрупп, проявляют крахмал и целлюлоза?
  • При каких условиях происходит гидролиз полисахаридов?
  • Каким изменениям подвергаются крахмал и целлюлоза в пищеварительном тракте человека и животных? Запишите уравнение реакции гидролиза крахмала. Переваривается ли целлюлоза в желудках большинства животных и человека? Почему?
  • Можно ли из крахмала получить волокна, а затем ткань? Почему?

(Далее обучающиеся выполняют интерактивный тест по новому материалу – итоговый тест из 5 вопросов, слайд 19).

VI. Презентация мини – проекта «Полисахариды в косметике»

VII . Подведение итогов.

VIII. Домашнее задание: §24, c. 206-211, упр.2, 5 с. 211;

 подготовиться к практической работе №7 «Углеводы»;

используя следующую ссылку, найдите практический совет по хранению хлеба свежим:
http://sc.karelia.ru/catalog/res/be622174-1521-3e1b-1e1c-a8ac90616b34/view/

 

Конспект урока по теме «Сравнительная характеристика крахмала и целлюлозы (строение, химические свойства, применение). Ацетатное волокно»

Химия  10 класс                                                                                   Учитель Федорова О.В.

Урок № 25                                                                                             Дата

 

Тема урока: Сравнительная характеристика крахмала и целлюлозы (строение, химические свойства, применение). Ацетатное волокно.

 

Цель урока: формирование представлений о важнейших полисахаридах: крахмале и целлюлозе —  в сравнении их строения, свойств, применения и значения в природе.

 

Задачи урока:

Образовательные: 

— закрепить умение писать реакции, характеризующие химические свойства моносахаридов на примере глюкозы;

— сравнить строение и свойства крахмала и целлюлозы;

— на основе межпредметных связей органической химии и биологии показать значение полисахаридов в строении и функционировании живой природы;            

Развивающие:

развитие познавательного интереса к химии и биологии;

выработка умений сравнивать, классифицировать, выделять существенные признаки, обобщать изучаемые свойства и делать аргументированные выводы;

формирование  умения устанавливать причинно- следственные связи,  самостоятельности учащихся по добыванию и применению знаний;

— развитие практических умений и навыков в процессе выполнения лабораторных опытов.

Воспитательные:

формировать экологическую сознательность обучающихся при рассмотрении пищевой ценности глюкозы;

познакомить обучающихся с распространением углеводов в природе, их биологической ролью, применением.

 

Планируемые результаты

Предметные:

— знать строение крахмала и целлюлозы;

— знать физические и химические свойства крахмала и целлюлозы;

— уметь составлять уравнения реакций с участием углеводов.

Личностные:

— формирование умений управлять своей учебной деятельностью, подготовка к осознанию

выбора дальнейшей образовательной траектории

Метапредметные:

Коммуникативные:

формулировать собственное мнение и позицию, задавать вопросы.

Регулятивные:

— продолжить развитие умения планировать и регулировать свою деятельность, самостоятельно

планировать пути достижения цели.

Познавательные:

уметь определять понятия, устанавливать аналогии, строить логические заключения и делать выводы.

Тип урока: урок изучения нового материала

Оборудование: штатив с пробирками, спиртовка.

Реактивы: вода, крахмал, спиртовой раствор йода, образцы природных и искусственных волокон.

 

Ход  урока

I Организационный момент

II Актуализация опорных знаний учащихся

Устный опрос

1. Какие соединения называются углеводами?

2. Назовите общую формулу углеводов.

3. Как классифицируют углеводы? Приведите примеры соединений относящихся к данному классу.

4. Почему глюкозу называют альдегидоспиртом? Изобразите структурную формулу глюкозы на доске. Какие свойства глюкозы этим обусловлены?

5. Почему фруктозу называют кетоноспиртом?

6. Характерна ли для фруктозы реакция «серебряного зеркала»? Почему?

 

III Мотивация учебной деятельности

С момента своего появления на Земле человек употребляет растительную пищу, богатую крахмалом, использует для своих нужд древесину и другие растительные объекты, содержащие большое количество целлюлозы. В настоящее время человек уже умеет выделять и перерабатывать природные полимеры, получая из них ценные вещества, материалы, продукты: бумагу и ткани, муку и патоку, спирт и древесный уголь.
Сегодня на уроке мы с вами рассмотрим важнейшие полисахариды: крахмал и целлюлозу. Сравним их по строению, физическим и химическим свойствам, вспомним из курса биологии о нахождении полисахаридов в природе, расширим ваши знания о применении крахмала и целлюлозы. Как вы считаете, какова цель нашего урока?

 

IV Изучение нового материала

Используя материал § 33, 34, составьте таблицу

 

 Сравнительная характеристика крахмала и целлюлозы

 

Признаки сравнения

Полисахариды

Крахмал

Целлюлоза

Нахождение в природе

 

 

Общая формула

 

 

Мономер

 

 

Строение молекулы

 

 

Физические свойства

 

 

Получение

 

 

Химические свойства

 

 

Применение

 

 

 

1. Крахмал

Крахмал содержится в зернах злаков: в рисе — 86%, пшенице – 75%, кукурузе – 72%, в клубнях картофеля – до 24%.

Общая формула крахмала (С6Н10О5)n, где n достигает нескольких тысяч.

Крахмал — природный полимер. Структурными звеньями макромолекул крахмала являются остатки молекул циклической α-глюкозы. Макромолекулы крахмала неодинаковы по размерам: в них входит разное число структурных звеньев – от нескольких сотен до нескольких тысяч, поэтому неодинакова их молекулярная масса.

Макромолекулы крахмала различаются не только размерами, а, следовательно, массой, но и структурой. Он является смесью двух веществ: амилозы и амилопектина. Амилоза имеет линейную структуру, она растворяется в воде. На её долю приходится 10-20%. У амилопектина структура разветвленная, в воде он не растворяется, а только набухает. На его долю приходится 80-90%.

Крахмал – безвкусный белый порошок, без запаха, нерастворимый в холодной воде, в горячей воде образует клейстер.

Крахмал синтезируется в растениях из глюкозы

 

      n С6Н12О6     C6H10O5)+ n H2O

В чистом виде его выделяют из растительного сырья. Чаще всего получают из картофеля, который измельчают, промывают водой, отстаивают. Полученный крахмал еще раз промывают, отстаивают и сушат в струе теплого воздуха.

 

Химические свойства

1.Взаимодействие с йодом

Этим свойством пользуются при определении крахмала в пищевых продуктах. При нагревании синее окрашивание исчезает, при охлаждении появляется вновь.

ЛО № 12 Взаимодействие крахмала с йодом.

Приготовьте крахмальный клейстер, добавьте к нему немного спиртового раствора йода. Что наблюдаете?

Взаимодействие крахмала с йодом, в результате которого повляется синее окрашивание – качественна реакция на крахмал.

 

2.Гидролиз крахмала

Крахмал сравнительно легко подвергается гидролизу.

(C6H10O5)+ n H2 t  n С6Н12О6

 

В зависимости от условий гидролиз может протекать ступенчато, с образованием различных промежуточных продуктов – декстринов, мальтозы, глюкозы.

(C6H10O5)+ n H2 (C6h20O5)m  →  xC12h32O11→             n С6Н12О6

                           Декстрины             мальтоза          глюкоза

 

Широкое применение крахмал нашел в пищевой и кондитерской промышленности.

Крахмал – ценный питательный продукт. Непосредственно крахмал не усваивается организмом. Чтобы облегчить его усвоение, продукты, содержащие крахмал, подвергают воздействию выс. температур. Происходит частичный гидролиз крахмала и образуются декстрины, растворимые в воде. В пищеварительном тракте они подвергаются дальнейшему гидролизу с образованием глюкозы, которая усваивается организмом.

Крахмал используют в производстве клея, при обработке белья,  в кондитерской промышленности, для приготовления мазей, присыпок в медицине.

 

2.Целлюлоза

Целлюлоза, или клетчатка, входит в состав растений, образуя в них оболочки. Отсюда происходит и её название – от лат. Cellula, что значит – клетка. Целлюлоза придаёт растениям прочность и эластичность и является своеобразным скелетом растительных клеток. Волокна хлопка содержат до 98% целлюлозы, волокна льна – до 80%, а в древесине – около 50%.

Целлюлоза, как и крахмал, является природным полимером. Оказалось, что они имеют одинаковые по составу структурные звенья и одну и ту же молекулярную формулу – (C6H10O5)n.. Структурными звеньями макромолекул крахмала являются остатки молекул циклической β-глюкозы. В чём же отличие? А отличие в структуре макромолекул. Молекулы крахмала имеют линейную или разветвлённую структуру, целлюлоза – только линейную. Это объясняет то, что целлюлоза образует такие волокнистые материалы, как хлопок, лён и т. д.

Чистая целлюлоза – белое твёрдое вещество, не растворимое в воде и обычных растворителях, набухает в воде очень медленно.

Целлюлозу синтезируется в растениях из глюкозы

 

      n С6Н12О6     C6H10O5)+ n H2O

В чистом виде ее выделяют из растительного сырья. Чаще из древесины. Измельченную древесину в присутствие гидросульфита натрия или кальция нагревают в автоклавах при давлении 0.5 – 0.6 МПа и температуре 1500. Выделенную целлюлозу промывают, сушат.

 

Химические свойства

1.Горение

Целлюлоза легко горит с образованием углекислого газа и воды. Поэтому природные объекты с её выс. содержанием, например, древесина, используются как топливо.

 

 (C6H10O5)+ 6n O→6n CO2 + 5n H2O + Q

 

При нагревании древесины без доступа воздуха происходит её термическое разложение, приводящее к образованию ценных органических веществ (ацетона, уксусной кислоты, метанола) и древесного угля.

 

2.Гидролиз

Подобно крахмалу, но с меньшей скоростью, целлюлоза гидролизуется под действием минеральных кислот. В итоге образуется глюкоза.

(C6H10O5)+ n H2 t  n С6Н12О6

 

3.Взаимодействие с кислотами

 Целлюлоза способна образовывать эфиры. Каждое структурное звено целлюлозы содержит по 3 гидроксильные группы. За счёт них целлюлоза может давать простые и сложные эфиры. Большое значение имеют азотнокислые эфиры целлюлозы. Они получаются при действии на целлюлозу азотной кислоты в присутствии концентрированной серной кислоты. В зависимости от условий, получают динитроцеллюлозу или тринитроцеллюлозу (стр. 163 учебника). Их общее свойство – горючесть.

Тринитрат целлюлозы, называемый пироксилином, — сильно взрывчатое вещество. Его применяют для производства бездымного пороха.  

 

4. При нагревании древесины без доступа воздуха происходит разложение целлюлозы и других веществ, при этом образуются древесный уголь, метан, метанол, уксусная кислота, ацетон.

Целлюлоза используется с давних времён. Она идёт на изготовление тканей, верёвок, канатов. Путём гидролиза целлюлозы и брожения образующейся при этом глюкозы получают этиловый спирт, идущий на производство бутадиена для синтеза каучука. Эфиры необходимы в производстве нитролаков, киноплёнки, искусственных волокон, взрывчатых веществ. Целлюлоза используется в строительстве и при изготовлении бумаги.

С давних времён человек использует волокнистые природные материалы для изготовления одежды и различных изделий домашнего обихода. По мере увеличения потребностей населения и развивающейся техники возникла потребность получать химические волокна. Целлюлозу и продукты ее этерификации используют для получения искусственных волокон.

 

ЛО № 13 Ознакомление с образцами природных и искусственных волокон

Ознакомьтесь со схемой 9 на стр. 165 учебника. Рассмотрите образцы природных и искусственных волокон. По каким признакам можно отличить природные волокна от искусственных?

 

 

Производство ацетатного волокна

Из ацетилцеллюлозы, которую получают при взаимодействии целлюлозы с уксусным ангидридом, производят ацетатное волокно. Триацетилцеллюлозу растворяют в смеси дихлорметана и этанола. Образовавшийся вязкий раствор продавливают через фильтры – металлические колпачки с многочисленными отверстиями. Тонкие струи раствора сушат нагретым воздухом и получают длинные нити, из которых изготавливают ацетатный шелк.

 

V Закрепление

Фронтальная беседа по вопросам:

1. Какое вещество является мономером крахмала? Целлюлозы?

2.Чем отличаются крахмал и целлюлоза по строению? Что общего в их строении?

3.Можно ли из крахмала получить волокна, а затем ткань? Почему?

 

VI Домашнее задание

Изучите § 33, 34, выполнить упр. 5, стр. 161

 

VII Рефлексия

«Незаконченное предложение»: ребятам нужно высказаться одним предложением, выбирая начало фразы на доске:

Сегодня на уроке

я узнал (а)…

мне особенно запомнилось…

было интересно…

было трудно…

я понял, что…

теперь я могу…

 

 

 

Урок 11. полисахариды. крахмал. целлюлоза — Химия — 10 класс

Химия, 10 класс

Урок № 11. Полисахариды. Крахмал. Целлюлоза

Перечень вопросов, рассматриваемых в теме: урок посвящён полисахаридам, их строению, свойствам, знакомству с самыми распространёнными полисахаридами: крахмалом и целлюлозой, их структурой, свойствами, нахождением в природе и ролью в жизни человека.

Глоссарий

Полисахариды – это высокомолекулярные углеводы, состоящие из большого числа молекул моносахаридов.

Реакция поликонденсации – процесс образования макромолекул, в котором выделяется низкомолекулярный побочный продукт.

Крахмал – продукт поликонденсации молекул альфа-глюкозы.

Целлюлоза – продукт поликонденсации молекул бета-глюкозы.

Реакция этерификации – процесс взаимодействия органического соединения, содержащего спиртовые функциональные группы, с кислотой, в результате которого образуется сложный эфир и вода.

Амилоза – линейные макромолекулы, состоящие из остатков альфа-глюкозы, входят в состав крахмала.

Амилопектин – разветвлённые макромолекулы, состоящие из остатков альфа-глюкозы, входят в состав крахмала.

Ацетатное волокно – искусственное волокно, получаемое на основе триацетата целлюлозы.

Основная литература: Рудзитис, Г. Е., Фельдман, Ф. Г. Химия. 10 класс. Базовый уровень; учебник/ Г. Е. Рудзитис, Ф. Г, Фельдман – М.: Просвещение, 2018. – 224 с.

Дополнительная литература:

1. Рябов, М.А. Сборник задач, упражнений и тестов по химии. К учебникам Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман «Химия. 10 класс» и «Химия. 11 класс»: учебное пособие / М.А. Рябов. – М.: Экзамен. – 2013. – 256 с.

2. Рудзитис, Г.Е. Химия. 10 класс : учебное пособие для общеобразовательных организаций. Углублённый уровень / Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. – М. : Просвещение. – 2018. – 352 с.

Открытые электронные ресурсы:

  • Единое окно доступа к информационным ресурсам [Электронный ресурс]. М. 2005 – 2018. URL: http://window.edu.ru/ (дата обращения: 01.06.2018).

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОГО ИЗУЧЕНИЯ

Полисахариды – это высокомолекулярные углеводы, состоящие из большого числа молекул моносахаридов.

Картофельный и кукурузный крахмал, гликоген, целлюлоза, входящая в состав древесины и хлопка, хитин, из которого построены панцири насекомых – это всё полисахариды.

Образование молекул полисахаридов

Крахмал состоит из макромолекул, которые образованы большим количеством молекул альфа-глюкозы.

При соединении двух молекул альфа-глюкозы образуется побочный продукт – молекула воды.

Реакция образования макромолекул, в которой выделяется низкомолекулярный побочный продукт, называется реакцией поликонденсации.

В результате реакции поликонденсации из молекул альфа-глюкозы: могут образовываться линейные макромолекулы.

Линейная макромолекула, образованная из молекул альфа-глюкозы, называется амилоза.

В результате поликонденсации молекул альфа-глюкозы могут образовываться и разветвленные макромолекулы, которые называются амилопектин.

Смесь амилозы и амилопектина называется крахмалом.

Макромолекулы целлюлозы образуются из молекул бета-глюкозы.

Образование целлюлозы также происходит в результате реакции поликонденсации. При этом образуется побочный низкомолекулярный продукт – вода.

Цепь молекулы целлюлозы образуется в результате последовательного присоединения всё новых и новых молекул бета-глюкозы.

Макромолекулы целлюлозы, в отличие от крахмала, имеют линейное строение.

Физические и химические свойства крахмала и целлюлозы

Крахмал – белый аморфный порошок без вкуса и запаха. Крахмал не растворяется в холодной воде, а в горячей воде набухает и образует клейстер.

Целлюлоза – белое твёрдое нерастворимое в воде вещество без вкуса и запаха.

При добавлении в качестве катализатора небольшого количества кислоты в раствор крахмала происходит его гидролиз. Макромолекулы распадаются на молекулы меньших размеров (декстрин, мальтоза), конечным продуктом реакции гидролиза является альфа-глюкоза.

Механизм реакции следующий: положительно заряженный ион водорода притягивается к кислородному мостику между двумя остатками альфа-глюкозы, соединяется с атомом кислорода. В результате связь разрывается. На атоме углерода второго фрагмента молекулы крахмала образуется положительный заряд, который притягивает к себе молекулу воды. Кислород в молекуле воды присоединяется к атому углерода, а один из ионов водорода отрывается от молекулы воды. В результате образуются молекулы декстрина, которые по такому же механизму гидролизуются с образованием молекул мальтозы. Конечным продуктом гидролиза крахмала являются молекулы альфа-глюкозы.

Если к раствору крахмала добавить каплю раствора йода, появляется синяя окраска. Это качественная реакция на крахмал.

При действии на целлюлозу уксусной кислоты образуются ацетатные эфиры целлюлозы.

Нахождение крахмала и целлюлозы в природе

Крахмал и целлюлоза широко распространены в природе.

Крахмал входит в состав многих растений. В пшенице содержание крахмала составляет 64 %, в рисе – 75 %, в кукурузе – 70 % и в картофеле – 24 %.

Целлюлоза – основной материал клеток растений, она придает прочность стеблям и веткам. Больше всего – 98 % целлюлозы в хлопковом волокне, до 85 % её содержится в льняном волокне. Древесина содержит до 50 % целлюлозы, а в соломе её 30 %.

Роль крахмала и целлюлозы в жизни человека

Полисахариды играют важную роль в жизни человека. Во-первых, полисахариды – это источник углеводов. Из полисахаридов делают бумагу, синтетические волокна и ткани (вискозный, ацетатный, медно-аммиачный шёлк, искусственный мех), фото- и киноплёнку, и даже взрывчатые вещества (бездымный порох).

ПРИМЕРЫ И РАЗБОР РЕШЕНИЙ ЗАДАЧ ТРЕНИРОВОЧНОГО МОДУЛЯ

1. Решение задачи на расчёт количества готового продукта, изготовленного из полисахаридов.

Условие задачи: Сколько бумаги (тонн) можно изготовить из 400 м3 древесины, если содержание целлюлозы в них составляет 52%, а для производства 1 кг печатной бумаги требуется 1,5 кг целлюлозы? Плотность древесины составляет 500 кг/м3. Ответ запишите в виде десятичной дроби с точностью до десятых.

Шаг первый: вычислить массу данного в условии объёма древесины:

400·500 = 200000 кг.

Шаг второй: вычислить массу целлюлозы, содержащуюся в 200000 кг древесины:

200000·0,52 = 104000 кг.

Шаг третий: из пропорции найти массу бумаги, которую можно получить из 104000 кг древесины.

; кг = 69,3 т.

Ответ 69,3.

2. Решение задач на нахождение выхода продукта реакции.

Условие задачи: Вычислите выход глюкозы, если из хлопка массой 150 кг получили 110 кг этого моносахарида. Массовая доля целлюлозы в хлопке составляет 95%. Ответ выразите в процентах, запишите в виде целого числа.

Шаг первый: вычислить содержание целлюлозы в 150 кг хлопка.

150·0,95 = 142,5 кг.

Шаг второй: записать уравнение реакции гидролиза целлюлозы с образованием глюкозы:

6Н10О5)п + пН2О пС6Н12О6.

Шаг третий: вычислить молярные массы целлюлозы и глюкозы:

М((С6Н10О5)п) = п·(6·12 + 1·10 + 5·16) = 162·п г/моль;

М(С6Н12О6) = 6·12 + 1·12 + 6·16 = 180 г/моль.

Шаг четвёртый: с помощью пропорции найти теоретически возможное количество глюкозы, которое может быть получено по этой реакции:

; кг.

Шаг пятый: найти выход глюкозы как отношение практически полученного количества глюкозы к теоретически возможному, выраженное в процентах:

%.

Так как в ответе требуется записать целое число, то округляем до 70%.

Ответ: 70.

Конспект урока химии по теме «Полисахариды:крахмал и целлюлоза»

Муниципальное казённое образовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа №3 г.Волжского Волгоградской области

(МКОУ СОШ №3)

404106, г.Волжский Волгоградской области, ул.Прибрежная,91 тел./факс(8443)271502

Открытый урок по теме:

«Полисахариды. Крахмал и целлюлоза».

Учитель: Смирнова

Елена Алексеевна

Категория: первая

Волжский 2015

Тема: урока: «Полисахариды крахмал и целлюлоза»

«Страх перед возможностью ошибки

не должен отвращать нас от поисков истины»

К. Гельвеций.

Цель: сформировать представление о важнейших полисахаридах крахмале и целлюлозе в сравнении их строения, свойств, применения и значения в природе.

Задачи:

Предметные:

-познакомиться с важнейшими представителями полисахаридов крахмалом и целлюлозой, их составом, свойствами и применением

-уметь сравнивать строение и свойства крахмала и целлюлозы;

развивать умения анализировать химические реакции, составлять уравнения химических реакций,

— уметь проводить экспериментальное исследование химических веществ;

— знать правила безопасного поведения при выполнении химического эксперимента;

— расширение кругозора обучающихся о применении полисахаридов и их роли в природе. ;

— на основе межпредметных связей органической химии и биологии показать значение полисахаридов в строении и функционировании живой природы;

Личностные:

–развитие познавательного интереса к химии и биологии,

— воспитывать экологическую культуру через акцентирование внимания учащихся на роли зеленых растений в жизнедеятельности планеты; заботу о здоровье через знание роли крахмала и целлюлозы для организма;

— воспитывать правила безопасного поведения при выполнении химического эксперимента.

Метапредметные:

— формирование умений вести диалог, доказывать свою точку зрения

— формирование умений экспериментально доказывать теоретические умозаключения

— воспитание коммуникабельности — умению общаться на деловом уровне, адаптации работы в паре;

-выработка умений сравнивать, классифицировать, выделять существенные признаки, обобщать изучаемые свойства и делать аргументированные выводы;

— формирование умения устанавливать причинно- следственные связи,

— формирование самостоятельности учащихся по добыванию и применению знаний;

— развитие практических умений и навыков в процессе выполнения лабораторных опытов.

Тип урока: Урок изучения нового материала с использованием компьютерных технологий.

Оборудование и реактивы: ПК, медиапроектор, экран. На партах учащихся: вата, крахмал, срез клубня картофеля, отварной рис, кусочек хлеба, йодная настойка, пробирки, вода, лупа, держатель, спиртовка, спички.  

Ход урока:

Этап урока

Деятельность ученика

Деятельность

учителя

УУД

Целеполагание.

Ученики отвечают: -«УГЛЕВОДЫ !»

Предлагают тему урока

Ставят цели

Наливаешь крепкий чай,
Хорошенько сахарозу
В чашке ложкой размешай.
Виноградную глюкозу,
И медовую фруктозу,
И молочную лактозу
Любят взрослый и малыш.
Но крахмалом и клетчаткой,
Что совсем-совсем несладки,
Тоже нас не удивишь.
Так устроена природа – Это тоже…

Какие углеводами мы уже изучили?

Какова же тема сегодняшнего урока?

(слайд 1)

Какая цель стоит сегодня перед нами?

(слайд 2)

Умение ставить цели к уроку

Умение выделять существенные признаки из ранее изученного материала

Актуализация

Знаний

Выполняют мини-тест, сверяются с правильными ответами, оценивают себя, результаты вносят в рейтинговую карту (см приложение)

Прежде, чем мы

начнём изучать новый материал, вспомним главное из того, что мы уже изучили.

Предлагает выполнить мини-тест (см. приложение) и проверить себя

(слайд 3)

— умение оценивать себя

Работа с печатными источниками

Работают с печатными источниками и заполняют таблицу

( см.приложение)

Предлагает прочитать печатные источники и заполнить первые пункты таблицы(работа в парах)

(слайд 4)

уметь сравнивать строение и свойства крахмала и целлюлозы;

развивать умения анализировать химические реакции, составлять уравнения химических реакций,

расширение кругозора обучающихся о применении полисахаридов и их роли в природе. ;

— на основе межпредметных связей органической химии и биологии показать значение полисахаридов в строении и функционировании живой природы;

— формирование умений вести диалог, доказывать свою точку зрения

— воспитание коммуникабельности — умению общаться на деловом уровне, адаптации работы в паре;

— формирование самостоятельности учащихся по добыванию и применению знаний;

.

Лабораторная работа

Выполняют лабораторную работу и делают выводы. Оценивают себя.

Для выяснения химических свойств учитель предлагает выполнить лабораторную работу по инструктивной карте (см. приложение), а результаты занести в таблицу(работа в парах) (слайды 5-8)

— уметь проводить экспериментальное исследование химических веществ;

— знать правила безопасного поведения при выполнении химического эксперимента;

— формирование умений экспериментально доказывать теоретические умозаключения

— развитие практических умений и навыков в процессе выполнения лабораторных опытов

— воспитывать правила безопасного поведения при выполнении химического эксперимента.

Подведение итогов

Делают выводы, выполняют тест и проводят взаимопроверку.

Учитель предлагает сделать вывод о сходстве и отличиях крахмала и целлюлозы. И выполнить тест(см.приложение)

(слайд 9 )

выработка умений сравнивать, классифицировать, выделять существенные признаки, обобщать изучаемые свойства и делать аргументированные выводы;

— формирование умения устанавливать причинно- следственные связи,

— умение оценивать себя и своего товарища

Минута отдыха

Слушают музыку, закрыв глаза

Предлагает закрыть глаза и послушать музыку (слайд 10)

Определение наличия крахмала в продуктах питания

Определяют наличие крахмала в продуктах питания при помощи качественной реакции.

Отвечают на вопрос учителя

Предлагает определить наличие крахмала в продуктах питания.

Какой можно сделать вывод?

Почему мы не употребляем в пищу сырой картофель, муку, крупы, а обязательно подвергаем их термической обработке? (слайд 11)

воспитывать экологическую культуру через акцентирование внимания учащихся на роли зеленых растений в жизнедеятельности планеты; заботу о здоровье через знание роли крахмала и целлюлозы для организма;

— развитие практических умений и навыков в процессе выполнения лабораторных опытов

— воспитывать правила безопасного поведения при выполнении химического эксперимента.

Использование качественной реакции на крахмал в быту

Пытаются объяснить, почему йод не отстирывается, а обработанный картофелем — отстирывается

Показывает, как можно отчистить пятно от йода с любой ткани.

— формирование умений вести диалог, доказывать свою точку зрения

— воспитание коммуникабельности — умению общаться на деловом уровне,

Рефлексия

Подсчитывают баллы, выставляют оценки, определяют для себя значение урока и себя в уроке

Рассказывает притчу о камнетёсах Однажды по пыльной дороге шел путник и за поворотом, на самом солнцепеке, в пыли, увидел человека, тесавшего огромный камень. Человек тесал камень и плакал очень горько. Путник спросил у него, почему он плачет, и человек сказал, что он самый несчастный на земле и у него самая тяжелая работа на свете. Каждый день он вынужден тесать огромные камни, зарабатывать жалкие гроши, которых едва хватает на то, чтобы кормиться. Путник дал ему монетку и пошел дальше.
За следующим поворотом он увидел еще одного человека, который тоже тесал огромный камень, но не плакал, а был сосредоточен на работе. И у него путник спросил, что он делает. Каменотес сказал ему, что он работает. Каждый день он приходит на это место и обтесывает свой камень. Это тяжелая работа, но он ей рад, а тех грошей, что ему платят, вполне хватает на то, чтобы прокормить семью. Путник похвалил его, дал монетку и пошел дальше.
За следующим поворотом он увидел еще одного каменотеса, который в жаре и пыли тесал огромный камень и пел радостную, веселую песню. Путник изумился. «Что ты делаешь?» — спросил он. Человек поднял голову и путник увидел его счастливое лицо:
«Разве ты не видишь? Я строю храм!»
и предлагает оценить свою работу и определить своё место среди камнетёсов.

— умение оценивать себя

Домашнее задание

Поясняет домашнее задание &30 № 1,2 письм) (слайды 12-13)

Инструктивная карта.

Ход урока.

1. Выполните тест № 1, проверьте результаты и поставьте оценку в лист самоанализа.

2.Прочитайте текст учебника (& 30) и заполните графы таблицы .

3. Выполните лабораторную работу:

«Сравнение физических и химических свойств крахмала и целлюлозы»

Этапы работы:

1. Рассмотрите крахмал и целлюлозу и опишите их физические свойства ( в таблице)

2. Рассмотрите их отношение к воде.

(Работа над лотками.) Взяли пробирку, насыпали в неё крахмал и добавили к нему холодной воды, размешали. Что наблюдаете? (записать в таблицу)

3. Сделайте то же самое с целлюлозой.

4. Нагрейте обе пробирки и результаты наблюдений запишите в таблицу.

5. Приготовьте гидроксид меди(II) из сульфата меди и гидроксида натрия. Исследуйте крахмал и целлюлозу на наличие альдегидной группы и нескольких групп ОН (добавьте к полученным растворам крахмала и целлюлозы полученный гидроксид меди и подождите (если появится ярко синее окрашивание, то это многоатомный спирт. Затем нагрейте, если появится жёлтое, а затем бурое окрашивание, то значит есть альдегидная группа) – результаты наблюдений запишите в таблицу

6. К предложенным крахмалу и целлюлозе добавьте раствор йода. Результаты наблюдений запишите в таблицу

4.Сравните данные таблицы и сделайте выводы о составе строении и свойствах предложенных веществ. Оцените себя в листе самооценки.

6. Ответьте на вопросы теста 2 и проведите взаимопроверку

5. Определите экспериментально, содержится ли крахмал в предложенных продуктах питания.

Рабочая карта урока.

Тема урока:__________________________________________________________________________

Цель урока___________________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Полисахариды – это____________________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Таблица сравнения крахмала и целлюлозы.

Элементы сравнения

Крахмал

Целлюлоза

Химическая формула

Состав и строение

Физические свойства

Химические свойства:

1.Отношение к холодной воде

2.Отношение к горячей воде

3.Взаимодействие с гидроксидом меди(II) без нагревания

4.Взаимодействие с гидроксидом меди(II) при нагревании

5.Взаимодействие с раствором йода

Нахождение в природе

Применение

Вывод: Несмотря на то, что формула крахмала и целлюлозы ______________________________,

свойства этих веществ___________________________________; значит и строение ______

______________________. Крахмал и целлюлоза являются___________________________.

Домашнее задание: &30, стр.137 №1,2 письменно.

Молекулярная формула крахмал. Урок химии с икт «крахмал»

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Образования Российской Федерации

Доклад

по дисциплине: «Химия»

на тему: «Крахмал»

Выполнил: Ученик 10 кл. Б

Нечин Евгений

Красноярск — 1998

Крахмал состоит из 2 полисахаридов — амилозы и амилопектина, образованных остатками глюкозы. Экспериментально доказано, что химическая формула крахмала (C6h20O5)n. Установлено, что крахмал состоит не только из линейных молекул, но и из молекул разветвленной структуры. Этим объясняется зернистое строение крахмала. Накапливается в виде зерен, главным образом в клетках семян, луковиц, клубней, а также в листьях и стеблях. Крахмал — белый порошок, нерастворимый в холодной воде. В горячей воде он набухает и образует клейстер.

Крахмал чаще всего получают из картофеля. Для этого картофель измельчают, промывают водой и перекачивают в большие сосуды, где происходит отстаивание. Полученный крахмал еще раз промывают водой, отстаивают и сушат в струе теплого воздуха.

Крахмал — основная часть важнейших продуктов питания: муки (75-80 %), картофеля (25 %), саго и др. Энергетическая ценность около 16,8 кДж/г.

Он является ценным питательным продуктом. Чтобы облегчить его усвоение, содержащие крахмал продукты подвергают действию высокой температуры, то есть картофель варят, хлеб пекут. В этих условиях происходит частичный гидролиз крахмала, и образуются декстрины, растворимые в воде. Декстрины в пищеварительном тракте подвергаются дальнейшему гидролизу до глюкозы, которая усваивается организмом. Избыток глюкозы превращается в гликоген (животный крахмал). Состав гликогена такой же, как у крахмала, — (C6h20O5)n, но его молекулы более разветвленные. Особенно много гликогена содержится в печени (до 10 %). В организме гликоген является резервным веществом, которое превращается в глюкозу по мере ее расходования в клетках.

В промышленности крахмал путем гидролиза превращают в патоку и глюкозу. Для этого его нагревают с разбавленной серной кислотой, избыток которой затем нейтрализуют мелом. Образовавшийся осадок сульфата кальция отфильтровывают, раствор упаривают и выделяют глюкозу. Если гидролиз крахмала не доводить до конца, то образуется смесь декстринов с глюкозой — патока, которую применяют в кондитерской промышленности. Получаемые с помощью крахмала декстрины используются в качестве клея, для загустения красок при нанесении рисунков на ткань.

Крахмал применяют для накрахмаливания белья. Под горячим утюгом происходит частичный гидролиз крахмала и превращение его в декстрины. Последние образуют на ткани плотную пленку, которая придает блеск ткани и предохраняет ее от загрязнения.

Крахмал и его производные также применяются при производстве бумаги, текстильных изделий, в литейном и других производствах, а также в фармацевтической промышленности.

крахмал гидролиз промышленность гликоген

Библиография

1. Химия: Органическая химия: Учебное издание для 10 кл. сред. шк. — Москва, Просвещение, 1993.

2. Советский энциклопедический словарь, гл. ред. А.М. Прохоров — Москва, Советская энциклопедия, 1989.

3. Химия: Справочное руководство, гл. ред. Н.Р. Либерман — Санкт Петербург, издательство «Химия», 1975.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

    Состав, формула, химические и физические свойства крахмала и целлюлозы. Процесс гидролиза глюкозы. Применение крахмала в приготовлении пищи. Описание и применение целлюлозы в промышленности. Процесс образования целлюлозы в природе, структура ее цепочек.

    презентация , добавлен 02.01.2012

    Сравнение свойств полисахаридов на примере молекул крахмала и целлюлозы. Особенности строения крахмала и целлюлозы. Домашние мини-исследования: определение крахмала в продуктах питания и оценка растворимости целлюлозы в органических растворителях.

    презентация , добавлен 12.01.2012

    Использование амилазы в пищевой промышленности. Активность фермента а-амилазы слюны при различных температурах. Крахмал и его строение. Химическая структура, молекулярная масса амилозы и амилопектина. Две фракции крахмала. Общие понятия о ферментах.

    творческая работа , добавлен 01.03.2009

    Общие сведения о крахмале; полимеры амилоза и амилопектин. Образование и структура крахмальных зерен. Классификация крахмала, его физико-химические свойства и способы получения. Применение в промышленности, фармацевтической химии и технологии, медицине.

    курсовая работа , добавлен 09.12.2013

    Превращения крахмала и низших углеводов, азотистых и пектиновых веществ во время водно-тепловой обработки крахмалистого сырья. Превращения крахмала и белковистых веществ под действием ферментов солода и ферментных препаратов при осахаривании сырья.

    контрольная работа , добавлен 03.06.2017

    Основные функции текстильных вспомогательных веществ в процессах крашения и печатания текстильных материалов. Мероприятия, разработанные для устранения недостатков нативного крахмала. Печатно-технические свойства модифицированного фосфатного крахмала.

    статья , добавлен 24.06.2015

    Формула углеводов, их классификация. Основные функции углеводов. Синтез углеводов из формальдегида. Свойства моносахаридов, дисахаридов, полисахаридов. Гидролиз крахмала под действием ферментов, содержащихся в солоде. Спиртовое и молочнокислое брожение.

    презентация , добавлен 20.01.2015

    Классификация, строение полимеров, их применение в различных отраслях промышленности и в быту. Реакция образования полимера из мономера — полимеризация. Формула получения полипропилена. Реакция поликонденсации. Получение крахмала или целлюлозы.

    разработка урока , добавлен 22.03.2012

    Особенности химического состава зернового сырья для производства спирта. Строение зерна пшеницы, ржи: альбумины и глобулины, липиды, минеральные вещества. Приготовление замеса свекловичной мелассы, ферментативный гидролиз молекул крахмала до сахарозы.

    реферат , добавлен 24.04.2017

    Классификация, физические и химические свойства полисахаридов. Гидролизация крахмала под действием ферментов и кислот. Лекарственные растения и сырье, содержащие полисахариды (гомогликозиды, полиозы, гликаны, голозиды). Применение в медицинской практике.

Цели урока:

  • изучение строения макромолекул крахмала, физических и химических свойств и применения крахмала;
  • развитие практических навыков, умения сравнивать и выделять основные признаки в строении и свойствах;
  • развитие познавательного интереса, коммуникативных качеств;
  • воспитание положительного интереса, познавательности и культуры умственного труда.

Тип урока: Изучение нового материала.

Вид урока : Комбинированный урок.

Методы

  • обучения : показательный, диалогический;
  • преподавания : программируемый, объяснительный;
  • учения : практический, частично-поисковый.

Оборудование урока: учебник «Органическая химия» под ред. И.И. Новошинского, видеопроектор, интерактивная доска, компьютер, мультимедийная программа, образец крахмала, вода, йод, пробирки, штативы для пробирок.

I. Организационная часть.

II. Проверка домашнего задания.

III. Изучение учебного материала по плану с использованием презентации.

План урока:

  1. Строение молекулы крахмала.
  2. Физические свойства.
  3. Нахождение в природе.
  4. Химические свойства.
  5. Крахмал как питательное вещество.
  6. Применение крахмала.

1. Строение макромолекул крахмала

(демонстрация слайда «Строение молекулы крахмала»)

Крахмал – это природный полимер, его молекулярная формула (C 6 H 10 O 5)п . Исследования показали, что крахмал представляет собой продукт, состоящий из двух полимерных веществ: растворимой в воде амилозы (20%) и нерастворимого в воде амилопектина (80%).

Крахмал образуется в результате фотосинтеза при поглощении энергии солнечного излучения.

Сначала синтезируется глюкоза:

6СO 2 + 6H 2 О = C 6 H 12 O 6 + 6O 2

п C 6 H 12 O 6 = (C 6 H 10 O 5) п + п H 2 О

Макромолекулы крахмала различны по размерам и по строению: число звеньев C 6 H 10 O 5 в составе различно, поэтому неодинакова и их молекулярная масса. Ученым удалось доказать, что макромолекулы крахмала состоят из остатков молекул циклической α – глюкозы.

2. Физические свойства (демонстрация образца крахмала)

Крахмал – белый, нерастворимый в воде порошок, встречается в виде зерен, форма и размеры которых характерны для каждого рода растений. В холодной воде он набухает и образует гель. В горячей воде он образует коллоидный раствор – клейстер. Эти свойства крахмала определяют области его применения (демонстрация слайда «Физические свойства»).

3. Нахождение в природе.

Крахмал – одно из важнейших питательных веществ для человека. Крахмал чрезвычайно распространен в растительном мире. Для различных растений он является запасным питательным материалом и содержится главным образом в плодах, семенах и клубнях. Картофель содержит около 24% крахмала, зерна пшеницы и кукурузы – около 72-75%, риса – около 86% (демонстрация слайда «Нахождение в природе»).

4. Химические свойства.

а) Гидролиз крахмала

(C 6 H 10 O 5) п + п H 2 О = п C 6 H 12 O 6 (Приложение 3 )

б) Качественная реакция крахмала с йодом

(лабораторный опыт или компьютерный эксперимент)

(демонстрация слайда « Химические свойства»).

5. Крахмал как питательное вещество (сообщения учащихся).

Для организма человека крахмал служит основным поставщиком углеводов – одного из важнейших компонентов пищи. Под действием ферментов крахмал гидролизуется до глюкозы, которая окисляется в клетках до углекислого газа и воды с выделением энергии, необходимой для функционирования живого организма. Из продуктов питания наибольшее количество крахмала содержится в хлебе, макаронных и других мучных изделиях, крупах, картофеле.

6. Применение крахмала (сообщения учащихся).

В значительных количествах крахмал перерабатывается на декстрины, патоку и глюкозу, используемые в пищевой промышленности. Из продуктов гидролиза получают пищевой спирт, молочную кислоту и другие ценные продукты. Крахмал используют как клеящее средство, применяют для отделки тканей, в медицине на основе крахмала готовят некоторые мази и присыпки.

IV. Закрепление изученного материала (демонстрация слайда «Вопросы»).

1. Составьте уравнения реакций получения молочной кислоты, исходя из крахмала:

Как называются реакции 1 и 2?

2. Сок зеленого яблока дает реакцию с йодом. Сок спелого яблока восстанавливает аммиачный раствор оксида серебра. Как объяснить эти явления?

3 Проверка знаний по тестам (Приложение 4 )

V. Итог урока.

Библиография использованных ресурсов:

  1. Угринович Н. Д. Информатика и информационные технологии. – М.: лаборатория базовых знаний, 2002.
  2. Киселев С.В., Куранов В.П. Оператор ЭВМ. – М.:ИПРО, Издательский цент «Академия», 2000.
  3. Учебное электронное издание» Химия» (8-11 класс) «Виртуальная лаборатория», лаборатория систем мультимедиа, МарГТУ, 2004.
  4. Мультимедийное учебное пособие нового образца, издательство «Просвещение», 2004.
  5. Новошинский И.И. Органическая химия. – Москва, Русское слово, 2009.

Крахмал – растительный полисахарид со сложным строением. Он состоит из амилозы и амилопектина; их соотношение различно в различных крахмалах (амилозы 13 – 30%; амилопектина 70 – 85%).

Амилоза и амилопектин (их свойства приведены в таблице 1) в растениях формируются в виде крахмальных зерен, структура которых до конца не выяснена.

Таблица 1. Свойства амилозы и амилопектина

Крахмал является важным компонентом пищевых продуктов, исполняя роль загустителя и связывающего агента. В одних случаях он присутствует в сырье, которое перерабатывается в пищевые продукты (например, хлебобулочные изделия). В других его добавляют для придания продукту тех или иных свойств – он используется широко при производстве пудингов, концентратов супов, киселей, соусов, салатных приправ, начинок, майонеза; один из компонентов крахмала – амилоза используется для пищевых оболочек и покрытий.

К основным физико-химическим свойствам крахмала, имеющим большое значение для пищевых продуктов относятся способность крахмала к клейстеризации, вязкость клейстеризованных растворов и их способность давать студни.

Неповрежденные крахмальные зерна нерастворимы в воде, но могут обратимо впитывать влагу и легко набухают. Увеличение диаметра зерен при набухании зависит от вида крахмала. Например, для обычного кукурузного крахмала – 9,1%, для восковидного – 22,7%.

Клейстеризация крахмала проявляется при его нагревании в воде, и эта его способность к клейстерообразованию обусловлена наличием в нем амилопектина. В первой фазе нагревания вода медленно и обратимо поглощается зернами крахмала, причем происходит их ограниченное набухание. Вторая фаза характеризуется тем, что зерна быстро набухают, во много раз увеличиваясь, поглощая большое количество влаги и быстро теряя двойное лучепреломление, т. е. свою кристаллическую структуру. При этом вязкость крахмальной суспензии быстро возрастает, и небольшое количество крахмала растворяется в воде. В третьей фазе набухания, протекающей при повышенных температурах, зерна становятся почти бесформенными мешочками, из которых вымылась наиболее растворимая часть крахмала. Как правило, большие крахмальные зерна клейстеризуются при более низкой температуре, чем мелкие. Температуру, соответствующую разрушению внутренней структуры крахмальных зерен, называют температурой клейстеризации. Она зависит от источника получения крахмала (табл. 2).

Таблица 2. Зависимость температуры клейстеризации крахмала от источника получения

Источник

Температуры клейстеризации, °С

Кукуруза

Картофель

Рожь
Ячмень
Овес
Сорго
Горох
Фасоль
Восковидная кукуруза

Вязкость крахмальных клейстеров имеет очень важное практическое значение. При этом вязкость амилопектиновой фракции выше, чем амилозной, вследствие своего ветвистого строения молекулы амилопектина (внутреннее трение, у растворов с такими объемистыми молекулами больше).

Кривые вязкости, полученные на ротационном вискозиметре, показывают, что сначала увеличение температуры ведет к крутому подъему вязкости, что связано с набуханием крахмальных зерен. Затем набухшие крахмальные зерна разрываются и дезинтегрируют, вызывая падение вязкости (рис. 1). Наклон кривых сильно различается для различных краxмалов.

Рис. 1. Изменение вязкости в процессе клейстеризации крахмальной суспензии.

Пищевые кулинарные изделия, получаемые из крахмала (соусы, подливки, кисели и пр.), должны обладать необходимой вязкостью. Чем большую вязкость имеет клейстер, содержащий определенное количество крахмала, тем меньше его надо расходовать для получения продуктов с требуемой вязкостью. Картофельный крахмал дает клейстеры со значительно большей (в среднем) вязкостью, чем кукурузный. Для получения клейстеров с одинаковой вязкостью нужно брать разные количества того или иного крахмала.

Клейстеризация крахмала, вязкость крахмальных растворов, характеристика крахмальных гелей зависят не только от температуры, но и от вида и количества других присутствующих компонентов. С этим необходимо считаться, поскольку в процессе производства пищевых продуктов крахмал находится в присутствии таких веществ, как сахар, белки, жиры, пищевые кислоты и вода.

На клейстеризацию крахмала при производстве пищевых продуктов оказывают влияние и липиды – триглицериды (жиры, масла), моно- и диглицериды. Жиры, которые могут давать комплексы с амилозой, тормозят набухание крахмальных зерен. Вследствие этого в белом хлебе, в котором мало жира, 96% крахмала обычно полностью клейстеризовано. При производстве пекарских изделий эти два фактора (большие концентрации жира и низкая а w) вносят большой вклад в неклейстеризацию крахмала.

Моноглицериды жирных кислот (С 16 – С 18) приводят к увеличению температуры клейстеризации, увеличению температуры, соответствующей пику вязкости, уменьшению силы геля. Это связано с тем, что компоненты жирных кислот в моноацилглицеридах могут образовывать соединения включения с амилозой, а, возможно, и с длинными внешними цепями амилопектина.

Кислоты присутствуют во многих продуктах, где используется крахмал в качестве загустителя. При низких рН (салатные приправы, фруктовые начинки) имеет место значительное снижение пика вязкости крахмальных клейстеров и быстрое снижение вязкости при нагревании.

Поскольку при низких рН имеет место интенсивный гидролиз с образованием незагустевающих декстринов, необходимо, чтобы избежать кислотного разжижения, использовать в качестве загустителя в кислых продуктах модифицированные поперечно-сшитые крахмалы.

Студнеобразующая способность проявляется при достаточном содержании крахмала в клейстерах, а образование и свойства студней из них зависят, в основном, от амилозной фракции. Известно, что студни образуются в тех случаях, когда молекулы имеют цепочное (линейное) строение.

Образование студней используется, например, при изготовлении киселей, запеканок, конфет, колбас и др.

Свойства крахмальных студней зависят от концентрации крахмала, продолжительности выстойки и других факторов. Прочность студней быстро возрастает при их хранении и выстойке, причем наиболее быстро у концентрированных студней.

Студни из крахмалов разных видов по своим свойствам не одинаковы.

Студни, изменившие первоначальную прочность во время хранения, после вторичного нагревания приобретают ее снова, т. е. явления структурообразования обратимы при нагревании, причем у рисовых и пшеничных крахмалов наблюдается полная обратимость, а у картофельных – ограниченная.

У крахмальных студней, особенно из картофельного крахмала, с течением времени наблюдается синерезис, проявляющийся в том, что в результате уплотнения гелевой структуры выделяется свободная вода на поверхности.

В молекуле крахмала имеется много свободных гидроксильных групп, которые способны вступать в химические реакции со многими соединениями и давать эфиры и различные производные. На этом основано получение различных модифицированных его производных.

Модифицированные, или измененные, крахмалы, обладающие новыми свойствами, находят все большее и разнообразное применение в различных отраслях пищевой промышленности.

Модифицированные крахмалы имеют, как правило, такой же внешний вид, как и обычный (нативный) крахмал. Однако, воздействуя на него различными физическими, химическими и биологическими реагентами, изменяющими направленно такие его свойства, как растворимость, вязкость, прозрачность, стабильность клейстеров и другие физико-химические параметры, получают крахмалы с удивительными свойствами. Крахмалы, свойства которых изменены в результате специальной обработки, называют модифицированными крахмалами.

Основными превращениями, которые претерпевают крахмалы в

1. Расщепление (деполимеризация) полисахаридных компонентов крахмала с сохранением или без сохранения зернистой структуры.

2. Увеличение количества существующих или появление новых функциональных групп, перестройка структуры полисахаридных цепей в результате трансгликолизирования.

3. Потеря зернами крахмала первоначальной структуры и приобретение ими после дегидратации новой структуры.

4. Взаимодействие гидроксильных групп крахмала с различными химическими веществами с образованием эфирных связей и присоединением их остатков.

5. Одновременная полимеризация блоков частичного гидролиза крахмала и других мономеров (сополимеризация) с образованием новых соединений.

Модифицированные крахмалы могут быть получены путем одного из указанных превращений или в результате двух и более превращений, протекающих одновременно или последовательно.

Набухающие крахмалы получают полной или частичной клейстеризацией нативного или модифицированного крахмала в воде при нагревании с последующим высушиванием клейстера и измельчением. Они способны набухать в холодной воде, полностью или частично переходить в растворимое состояние. Набухающие крахмалы вводят в сухие смеси мороженного, пудингов, кремов и других изделий быстрого приготовления.

Крахмал, модифицированный кислотой , получают при нагревании слабо подкисленной водной суспензии крахмальных зерен до температуры 45 – 50 °С. В зернах ослабляются межмолекулярные связи и происходит частичное расщепление гликозидных связей. Молекулы амилопектина становятся менее разветвленными, вследствие чего крахмал дает более прозрачные студни. Этот крахмал практически нерастворим в холодной воде, но хорошо растворим в кипящей воде. Для этого крахмала, по сравнению с исходным, характерна более низкая вязкость горячих клейстеров, уменьшение силы геля, увеличение температуры клейстеризации. Крахмал, модифицированный кислотой, широко применяют в пищевой промышленности: кукурузный и пшеничный – для приготовления конфет, рахат-лукума и других кондитерских изделий; картофельный – для пудинговых смесей.

Этерифицированные крахмалы. Известно, что крахмал может быть подвергнут этерификации. В пищевой промышленности чаще применяют крахмалофосфаты – эфиры крахмала и солей фосфорной кислоты. Их используют в качестве загустителей, стабилизаторов, эмульгаторов, не имеющих запаха и вкуса

Монофосфаты получают при нагревании крахмала с водорастворимыми фосфатами, солями орто-, пиро- или метафосфорной кислоты в течение 1 – 6 ч при повышенной температуре (обычно 50 – 60 °С). По сравнению с обычным крахмалом этот крахмал имеет более низкую температуру клейстеризации, набухает в холодной воде (СЗ = 0,07 и выше), имеет пониженную способность к ретроградации. Характеристика фосфатных зерновых крахмалов в принципе подобна картофельному крахмалу, который тоже содержит фосфатные группы. Монофосфатный крахмал применяют в замороженных продуктах в качестве загустителя, благодаря его исключительной стабильности при замораживании-оттаивании. Предварительно клейстеризованныи фосфатный крахмал диспергируется в холодной воде, благодаря чему может успешно использоваться в инстант-десертных порошкообразных продуктах и в мороженом.

В отличие от монофосфатного крахмала, в дифосфатном крахмале фосфат этерифицируется с двумя гидроксильными группами, часто из двух соседних крахмальных цепей. Таким образом, образуется химический мост между близлежащими цепями, и эти крахмалы относят к поперечно-сшитым крахмалам. Наличие ковалентной связи между двумя крахмальными цепями предохраняет крахмальные зерна от набухания, дает большую стабильность при нагревании и возможном гидролизе.

Поперечно-сшитые крахмалы могут быть получены реакцией крахмала (R-ОН) с би- и полифункциональными агентами, такими как триметафосфат натрия, оксихлорид фосфора, смешанные ангидриды уксусной и дикарбоновой (например, адипиновой) кислот.

Наиболее значительное изменение в свойствах поперечно-сшитого крахмала – высокая стабильность при повышенных температурах, низких значениях рН, механических воздействиях, снижение способности к ретроградации, стабильность при замораживании – оттаивании; при хранении клейстеров поперечно-сшитых крахмалов не наблюдается синерезис. Благодаря этим свойствам поперечно-сшитые крахмалы применяют в детском питании, салатных приправах, фруктовых начинках, в кремах.

Ацетаты крахмала низкой степени замещения получают путем обработки зерен крахмала уксусной кислотой или, предпочтительнее, ацетангидридом в присутствии катализатора (как правило при рН 7-11; t = 25 °С; СЗ = 0,5). Растворы ацетатов крахмала очень стабильны, поскольку наличие ацетил-групп препятствует ассоциации двух амилозных молекул и длинных боковых цепей амилопектина. Ацетаты крахмала по сравнению с обычным кукурузным крахмалом имеют пониженную температуру клейстеризации, пониженную способность к ретроградации, образуют прозрачные и стабильные клейстеры. Благодаря этим качествам ацетаты крахмала применяют в замороженных продуктах, пекарских изделиях, инстант-порошках и т.д.

Окисленные крахмалы вырабатывают с применением перманганата, гипохлорита, перекисей, йодной кислоты. Окислители вызывают гидролитическое расщепление гликозидных связей, окисление спиртовых групп в карбонильные и карбоксильные. Крахмал окисляют в водных суспензиях и полусухой. Окисленные крахмалы, по сравнению с исходным, способны давать менее вязкие, но более прозрачные и стабильные клейстеры. Их применяют в качестве заменителей агара, агароида при производстве желейных кондитерских изделий, для стабилизации мороженого и др. Диальдегидный крахмал, полученный под действием йодной кислоты (со степенью окисления до 2%), используют в хлебопечении, он оказывает укрепляющее действие на клейковину муки.



Разница между крахмалом и целлюлозой

Последнее обновление: 5 сентября 2022 г. / Сандип Бхандари / Факт проверен / 5 минут

Крахмал и целлюлоза являются идентичными полимерами, имеющими одинаковые повторяющиеся звенья. Эти повторяющиеся единицы зависят от глюкозы и в основном состоят из одной и той же глюкозы и мономера.

Хотя и Крахмал, и Целлюлоза имеют много схожих характеристик, они отличаются друг от друга во многих аспектах.

Крахмал и целлюлоза  

Основное различие между крахмалом и целлюлозой заключается в том, что в крахмале все повторяющиеся звенья глюкозы расположены в одном направлении, тогда как в целлюлозе каждое звено глюкозы повернуто на 180 градусов вокруг оси полимерной цепи.

Крахмал представляет собой полимер глюкозы, в котором все повторяющиеся звенья расположены в одном направлении. Звенья соединены альфа-связями. Крахмал съедобен, потому что у нас есть ферменты, которые могут расщепить его до   глюкозы.

Это безопасно для дальнейшего использования и может быть съедено людьми. Крахмал — это углевод, и люди получают крахмал и углеводы в основном из картофеля, пшеницы, кукурузы.

Целлюлоза представляет собой полимер глюкозы, в котором каждое последующее звено глюкозы может вращаться вокруг оси полимерной цепи основной цепи. Эти устройства связаны внутри бета-цепями.

Целлюлоза несъедобна и не может употребляться людьми. В человеческом организме есть ферменты, но эти ферменты не могут расщепить целлюлозу до глюкозы. Однако некоторые животные, такие как коровы, термиты, могут сломать их и съесть.

Таблица сравнения крахмала и целлюлозы
Параметры сравнения . . Здесь последующая единица глюкозы может поворачиваться на 180 градусов вокруг оси полимерной цепи.
  Потребление    Крахмал съедобен и может потребляться человеком.  Целлюлоза не может потребляться людьми. Его могут употреблять только определенные животные, такие как коровы и термиты.
  Связь   Единицы связаны альфа-связями. Устройства связаны внутренними бета-ссылками.
Водорастворимый Можно растворить в теплой воде.  Не растворяется в воде.
  Прочность    Крахмал слабее целлюлозы.  Целлюлоза намного прочнее крахмала.
  Использование    Крахмал в основном используется растениями для хранения энергии. Целлюлоза в основном используется растениями для поддержки структуры.
  Переваривание    Крахмал легко усваивается.  Целлюлоза трудно переваривается.

Что такое крахмал?  

Крахмал представляет собой полимер глюкозы, в котором все повторяющиеся звенья расположены в одном направлении. Звенья соединены альфа-связями. Крахмал съедобен и может потребляться людьми.

Это связано с тем, что в человеческом организме есть ферменты, способные расщеплять крахмал на глюкозу, которую люди могут безопасно употреблять в пищу и использовать.

Крахмал слабее целлюлозы. Его можно растворить только в теплой воде. Крахмал также менее кристалличен, чем целлюлоза. Крахмал легко усваивается и используется растениями для хранения энергии.

Крахмал представляет собой углевод. Люди получают свой запас крахмала и углеводов из картофеля, пшеницы, риса. Крахмал также можно использовать для обработки бумаги, как клей, и для загущения соусов.

Что такое целлюлоза?  

Целлюлоза представляет собой полимер глюкозы. Здесь последующая единица глюкозы может поворачиваться на 180 градусов вокруг оси полимерной цепи. Эти устройства связаны внутри бета-цепями.

Хотя некоторые формы целлюлозы, такие как внешняя оболочка кукурузы, могут потребляться людьми, целлюлоза не съедобна.

Ферменты в организме человека не могут расщепить их на глюкозу, и их могут потреблять только некоторые животные, такие как коровы, термиты.

Целлюлоза прочнее крахмала. В отличие от крахмала, целлюлоза не растворяется в воде. Целлюлоза может быть расщеплена на глюкозу только при обработке ее кислотой при высоких температурах.

Целлюлоза более кристаллична, чем крахмал. Целлюлоза трудно переваривается и используется растением для поддержки структуры.

Целлюлоза в основном используется в коммерческих целях, например, она является основным компонентом бумаги и волокна, изготовления целлофана и вискозы и многих других.

Основные различия между крахмалом и целлюлозой  
  1. Крахмал представляет собой полимер глюкозы, в котором все повторяющиеся звенья расположены в одном направлении, тогда как Целлюлоза представляет собой полимер глюкозы, в котором звенья глюкозы могут поворачиваться на 180 градусов вокруг оси полимерной цепи.
  2. Элементы крахмала связаны альфа-связями, тогда как целлюлоза связана бета-связями.
  3. Крахмал съедобен и может потребляться людьми, тогда как целлюлоза не съедобна и не может потребляться людьми. Его могут употреблять только определенные животные, такие как коровы и термиты.
  4. Крахмал слабее целлюлозы, тогда как целлюлоза намного прочнее крахмала.
  5. Крахмал можно растворить в теплой воде, тогда как целлюлозу нельзя растворить в воде.
  6. Крахмал используется растениями для хранения энергии, тогда как целлюлоза используется растениями для поддержания структуры.
  7. Крахмал менее кристалличен, чем целлюлоза, тогда как целлюлоза более кристаллична.
  8. Крахмал можно получить из картофеля, пшеницы, а также использовать в качестве клея, тогда как целлюлоза может использоваться только в коммерческих целях, например, в качестве основного компонента бумаги и волокна.

    Заключение

Крахмал и целлюлоза являются идентичными полимерами, имеющими одинаковые повторяющиеся звенья. Эти повторяющиеся единицы зависят от глюкозы и в основном состоят из одной и той же глюкозы и мономера.

Хотя и Крахмал, и Целлюлоза имеют много схожих характеристик, они отличаются друг от друга во многих аспектах.

Крахмал представляет собой полимер глюкозы, в котором все повторяющиеся звенья расположены в одном направлении. Звенья соединены альфа-связями. Крахмал съедобен, так как в организме человека есть ферменты, способные расщеплять крахмал на глюкозу.

Это безопасно для дальнейшего использования и может быть съедено людьми. Крахмал — это углевод, и люди получают крахмал и углеводы в основном из картофеля, пшеницы, кукурузы.

Целлюлоза представляет собой полимер глюкозы, в котором единица глюкозы может вращаться вокруг оси полимерной цепи. Эти устройства связаны внутри бета-цепями.

Целлюлоза несъедобна и не может употребляться людьми. В человеческом организме есть ферменты, но эти ферменты не могут расщепить целлюлозу до глюкозы. Однако некоторые животные, такие как коровы, термиты, могут сломать их и съесть.

Основное различие между крахмалом и целлюлозой заключается в том, что в крахмале все повторяющиеся звенья глюкозы расположены в одном направлении, тогда как в целлюлозе каждое последующее звено глюкозы повернуто на 180 градусов вокруг оси основной цепи полимера.

Список литературы
  1. https://www.sciendirect.com/science/article/abs/pii/s0003267003010705
  2. https://journals.sagepub.com/doi/bs/10.1162 https://journals.sagepub.com/doi/bs/10.1162. для «Спроси любую разницу» в Google. Оцените этот пост!

    [Всего: 0]

    Один запрос?

    Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы он был вам полезен. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/семьей. SHARING IS ♥️

    Содержание

    сообщите об этом объявлении

    5.1: Крахмал и целлюлоза — Химия LibreTexts

    1. Последнее обновление
    2. Сохранить как PDF
  3. Идентификатор страницы
    30355
  4. Полисахариды являются наиболее распространенными углеводами в природе и выполняют множество функций, таких как хранение энергии или компоненты клеточных стенок растений. Полисахариды представляют собой очень крупные полимеры, состоящие из десятков и тысяч моносахаридов, соединенных вместе гликозидными связями. Тремя наиболее распространенными полисахаридами являются крахмал, гликоген и целлюлоза. Эти три называются гомополимеров , потому что каждый из них дает только один тип моносахаридов (глюкозу) после полного гидролиза. Гетерополимеры могут содержать сахарные кислоты, аминосахара или неуглеводные вещества помимо моносахаридов. Гетерополимеры широко распространены в природе (камеди, пектины и другие вещества), но в данном учебнике они рассматриваться не будут. Полисахариды представляют собой невосстанавливающие углеводы, не имеют сладкого вкуса и не подвергаются мутаротации.

    Крахмал

    Крахмал является наиболее важным источником углеводов в рационе человека и составляет более 50% потребляемых нами углеводов. Он встречается в растениях в виде гранул, особенно много их в семенах (особенно в зернах злаков) и клубнях, где они служат запасной формой углеводов. Расщепление крахмала до глюкозы питает растение в периоды снижения фотосинтетической активности. Мы часто думаем о картофеле как о «крахмалистом» продукте, однако другие растения содержат гораздо больший процент крахмала (картофель 15%, пшеница 55%, кукуруза 65% и рис 75%). Крахмал технический представляет собой белый порошок.

    Крахмал представляет собой смесь двух полимеров: амилозы и амилопектина. Природные крахмалы состоят примерно на 10-30% из амилазы и на 70-90% из амилопектина. Амилоза представляет собой линейный полисахарид, полностью состоящий из звеньев D-глюкозы, соединенных α-1,4-гликозидными связями, которые мы видели в мальтозе (часть (а) рис. 5.1.1). Экспериментальные данные показывают, что амилоза не является прямой цепью глюкозных звеньев, а скручена как пружина с шестью глюкозными мономерами на виток (часть (b) рис. 5.1.1). Свернутая таким образом, амилоза имеет достаточно места в своем ядре для размещения молекулы йода. Характерная сине-фиолетовая окраска, появляющаяся при обработке крахмала йодом, обусловлена ​​образованием амилозо-йодного комплекса. Этот цветовой тест достаточно чувствителен, чтобы обнаруживать даже незначительное количество крахмала в растворе.

    Рисунок 5.1.1: Амилоза. (а) Амилоза представляет собой линейную цепь звеньев α-D-глюкозы, соединенных друг с другом α-1,4-гликозидными связями. (б) Из-за водородных связей амилоза приобретает спиральную структуру, состоящую из шести звеньев глюкозы на виток.

    Амилопектин представляет собой полисахарид с разветвленной цепью, состоящий из единиц глюкозы, связанных в основном α-1,4-гликозидными связями, но иногда с α-1,6-гликозидными связями, которые ответственны за разветвление. Молекула амилопектина может содержать многие тысячи глюкозных звеньев с точками ветвления примерно через каждые 25–30 звеньев (рис. 5.1.2). Спиралевидная структура амилопектина нарушается разветвлением цепи, поэтому вместо сине-фиолетового цвета, который амилоза придает йоду, амилопектин дает менее интенсивный красновато-коричневый цвет.

    Рисунок 5. 1.2 : Изображение разветвления амилопектина и гликогена. И амилопектин, и гликоген содержат точки ветвления, которые связаны α-1,6-связями. Эти точки ветвления чаще встречаются в гликогене.

    Декстрины представляют собой полисахариды глюкозы среднего размера. Блеск и жесткость, придаваемые одежде крахмалом, обусловлены наличием декстринов, образующихся при глажке одежды. Из-за характерной липкости при смачивании декстрины применяют в качестве клея на марках, конвертах и ​​этикетках; в качестве связующего для скрепления пилюль и таблеток; и как пасты. Декстрины усваиваются легче, чем крахмал, и поэтому широко используются в коммерческом приготовлении детского питания.

    Полный гидролиз крахмала дает на последовательных стадиях глюкозу:

    крахмал → декстрины → мальтоза → глюкоза

    В организме человека несколько ферментов, известных под общим названием амилазы, последовательно расщепляют крахмал до пригодных для использования единиц глюкозы.

    Гликоген

    Гликоген – энергетический резервный углевод животных. Практически все клетки млекопитающих содержат некоторое количество запасных углеводов в виде гликогена, но особенно много его в печени (4-8% от массы ткани) и в клетках скелетных мышц (0,5-1,0%). Подобно крахмалу в растениях, гликоген находится в виде гранул в клетках печени и мышц. При голодании животные используют эти запасы гликогена в течение первого дня без пищи, чтобы получить глюкозу, необходимую для поддержания метаболического баланса.

    Примечание

    Около 70% всего гликогена в организме хранится в мышечных клетках. Хотя процент гликогена (по весу) выше в печени, гораздо большая масса скелетных мышц хранит большее общее количество гликогена.

    Гликоген структурно очень похож на амилопектин, хотя гликоген более разветвлен (8–12 единиц глюкозы между ветвями), а ветви короче. При обработке йодом гликоген дает красновато-коричневый цвет. Гликоген может быть расщеплен на субъединицы D-глюкозы путем кислотного гидролиза или с помощью тех же ферментов, которые катализируют расщепление крахмала. У животных фермент фосфорилаза катализирует расщепление гликогена до фосфатных эфиров глюкозы.

    Целлюлоза

    Целлюлоза, волокнистый углевод, содержащийся во всех растениях, является структурным компонентом клеточных стенок растений. Поскольку земля покрыта растительностью, целлюлоза является самым распространенным из всех углеводов, на ее долю приходится более 50% всего углерода, содержащегося в растительном царстве. Хлопковые волокна и фильтровальная бумага почти полностью состоят из целлюлозы (около 95%), древесина состоит примерно на 50% из целлюлозы, а сухая масса листьев составляет примерно 10–20% целлюлозы. Наиболее широко целлюлоза используется в производстве бумаги и бумажных изделий. Хотя использование нецеллюлозных синтетических волокон увеличивается, вискоза (изготовленная из целлюлозы) и хлопок по-прежнему составляют более 70% текстильного производства.

    Подобно амилозе, целлюлоза представляет собой линейный полимер глюкозы. Однако он отличается тем, что единицы глюкозы соединены β-1,4-гликозидными связями, образуя более протяженную структуру, чем амилоза (часть (а) на рис. 5.1.3). Эта крайняя линейность позволяет образовывать большое количество водородных связей между ОН-группами на соседних цепях, заставляя их плотно упаковываться в волокна (часть (b) рис. 5.1.3). В результате целлюлоза мало взаимодействует с водой или любым другим растворителем. Хлопок и древесина, например, совершенно нерастворимы в воде и обладают значительной механической прочностью. Поскольку целлюлоза не имеет спиральной структуры, она не связывается с йодом с образованием окрашенного продукта.

    Рисунок 5.1.3 : Целлюлоза. а) В структуре целлюлозы имеются обширные водородные связи. (б) На этой электронной микрофотографии клеточной стенки водоросли стенка состоит из последовательных слоев целлюлозных волокон, расположенных параллельно.

    Целлюлоза дает D-глюкозу после полного кислотного гидролиза, однако люди не могут метаболизировать целлюлозу как источник глюкозы. В наших пищеварительных соках отсутствуют ферменты, которые могут гидролизовать β-гликозидные связи, содержащиеся в целлюлозе, поэтому, хотя мы можем есть картофель, мы не можем есть траву. Однако некоторые микроорганизмы могут переваривать целлюлозу, поскольку они вырабатывают фермент целлюлазу, катализирующую гидролиз целлюлозы. Присутствие этих микроорганизмов в пищеварительном тракте травоядных животных (таких как коровы, лошади и овцы) позволяет этим животным расщеплять целлюлозу из растительного материала до глюкозы для получения энергии. Термиты также содержат микроорганизмы, выделяющие целлюлазу, и поэтому могут питаться древесной пищей. Этот пример еще раз демонстрирует крайнюю стереоспецифичность биохимических процессов.


    5.1: «Крахмал и целлюлоза» распространяется по незаявленной лицензии, автором, ремиксом и/или куратором является LibreTexts.

    1. Наверх
      • Была ли эта статья полезной?
      1. Тип изделия
        Раздел или страница
        Показать страницу TOC
        нет на странице
      2. Теги
        1. целлюлоза
        2. крахмал

      24.

      9: Полисахариды — Химия LibreTexts
      1. Последнее обновление
      2. Сохранить как PDF
    2. Идентификатор страницы
      45994
    3. Цели

      После завершения этого раздела вы сможете

      1. определяют структурные различия между целлюлозой и нерастворимой в холодной воде фракцией крахмала (амилозой) и определяют, что оба этих вещества содержат много молекул глюкозы, соединенных 1,4′-гликозидными связями.
      2. идентифицируют растворимую в холодной воде фракцию крахмала (амилопектин) как имеющую более сложную структуру, чем амилоза, из-за наличия 1,6′-гликозидных связей в дополнение к 1,4′-связям.
      3. сравните и сопоставьте структуры и использование крахмала, гликогена и целлюлозы.

      Ключевые термины

      Убедитесь, что вы можете определить и использовать в контексте приведенные ниже ключевые термины.

      • амилопектин
      • амилоза
      • полисахарид
      Цели обучения
      • Сравнить и сопоставить структуру и использование крахмала, гликогена и целлюлозы.

      Полисахариды являются наиболее распространенными углеводами в природе и выполняют множество функций, таких как накопление энергии или в качестве компонентов клеточных стенок растений. Полисахариды представляют собой очень крупные полимеры, состоящие из десятков и тысяч моносахаридов, соединенных вместе гликозидными связями. Тремя наиболее распространенными полисахаридами являются крахмал, гликоген и целлюлоза. Эти три называются гомополимеров , потому что каждый из них дает только один тип моносахаридов (глюкозу) после полного гидролиза. Гетерополимеры могут содержать сахарные кислоты, аминосахара или неуглеводные вещества помимо моносахаридов. Гетерополимеры широко распространены в природе (камеди, пектины и другие вещества), но в данном учебнике они рассматриваться не будут. Полисахариды представляют собой невосстанавливающие углеводы, не имеют сладкого вкуса и не подвергаются мутаротации.

      Крахмал

      Крахмал является наиболее важным источником углеводов в рационе человека и составляет более 50% потребляемых нами углеводов. Он встречается в растениях в виде гранул, особенно много их в семенах (особенно в зернах злаков) и клубнях, где они служат запасной формой углеводов. Расщепление крахмала до глюкозы питает растение в периоды снижения фотосинтетической активности. Мы часто думаем о картофеле как о «крахмалистом» продукте, однако другие растения содержат гораздо больший процент крахмала (картофель 15%, пшеница 55%, кукуруза 65% и рис 75%). Крахмал технический представляет собой белый порошок.

      Крахмал представляет собой смесь двух полимеров: амилозы и амилопектина. Природные крахмалы состоят примерно на 10-30% из амилозы и на 70-90% из амилопектина. Амилоза представляет собой линейный полисахарид, полностью состоящий из звеньев D-глюкозы, соединенных α-1,4-гликозидными связями, которые мы видели в мальтозе (часть (a) рисунка \(\PageIndex{1}\)). Экспериментальные данные показывают, что амилоза не является прямой цепью глюкозных звеньев, а скручена, как пружина, с шестью мономерами глюкозы на виток (часть (b) рисунка \(\PageIndex{1}\)). Свернутая таким образом, амилоза имеет достаточно места в своем ядре для размещения молекулы йода. Характерная сине-фиолетовая окраска, появляющаяся при обработке крахмала йодом, обусловлена ​​образованием амилозо-йодного комплекса. Этот цветовой тест достаточно чувствителен, чтобы обнаруживать даже незначительное количество крахмала в растворе.

      Рисунок \(\PageIndex{1}\): Амилоза. (а) Амилоза представляет собой линейную цепь звеньев α-D-глюкозы, соединенных друг с другом α-1,4-гликозидными связями. (б) Из-за водородных связей амилоза приобретает спиральную структуру, состоящую из шести звеньев глюкозы на виток.

      Амилопектин представляет собой полисахарид с разветвленной цепью, состоящий из единиц глюкозы, связанных в основном α-1,4-гликозидными связями, но иногда с α-1,6-гликозидными связями, которые ответственны за разветвление. Молекула амилопектина может содержать многие тысячи глюкозных звеньев с точками ветвления примерно через каждые 25–30 звеньев (рис. \(\PageIndex{2}\)). Спиралевидная структура амилопектина нарушается разветвлением цепи, поэтому вместо сине-фиолетового цвета, который амилоза придает йоду, амилопектин дает менее интенсивный красновато-коричневый цвет.

      Рисунок \(\PageIndex{2}\): Представление ветвления амилопектина и гликогена. И амилопектин, и гликоген содержат точки ветвления, которые связаны α-1,6-связями. Эти точки ветвления чаще встречаются в гликогене.

      Декстрины представляют собой полисахариды глюкозы среднего размера. Блеск и жесткость, придаваемые одежде крахмалом, обусловлены наличием декстринов, образующихся при глажке одежды. Из-за характерной липкости при смачивании декстрины применяют в качестве клея на марках, конвертах и ​​этикетках; в качестве связующего для скрепления пилюль и таблеток; и как пасты. Декстрины усваиваются легче, чем крахмал, и поэтому широко используются в коммерческом приготовлении детского питания.

      Полный гидролиз крахмала дает на последовательных стадиях глюкозу:

      крахмал → декстрины → мальтоза → глюкоза

      В организме человека несколько ферментов, известных под общим названием амилазы, последовательно расщепляют крахмал до пригодных для использования единиц глюкозы.

      Гликоген

      Гликоген – энергетический резервный углевод животных. Практически все клетки млекопитающих содержат некоторое количество запасных углеводов в виде гликогена, но особенно много его в печени (4-8% от массы ткани) и в клетках скелетных мышц (0,5-1,0%). Подобно крахмалу в растениях, гликоген находится в виде гранул в клетках печени и мышц. При голодании животные используют эти запасы гликогена в течение первого дня без пищи, чтобы получить глюкозу, необходимую для поддержания метаболического баланса.

      Гликоген структурно очень похож на амилопектин, хотя гликоген более разветвлен (8–12 единиц глюкозы между ветвями), а ветви короче. При обработке йодом гликоген дает красновато-коричневый цвет. Гликоген может быть расщеплен на субъединицы D-глюкозы путем кислотного гидролиза или с помощью тех же ферментов, которые катализируют расщепление крахмала. У животных фермент фосфорилаза катализирует расщепление гликогена до фосфатных эфиров глюкозы.

      Около 70% всего гликогена в организме хранится в мышечных клетках. Хотя процент гликогена (по весу) выше в печени, гораздо большая масса скелетных мышц хранит большее общее количество гликогена.

      Целлюлоза

      Целлюлоза, волокнистый углевод, содержащийся во всех растениях, является структурным компонентом клеточных стенок растений. Поскольку земля покрыта растительностью, целлюлоза является самым распространенным из всех углеводов, на ее долю приходится более 50% всего углерода, содержащегося в растительном царстве. Хлопковые волокна и фильтровальная бумага почти полностью состоят из целлюлозы (около 95%), древесина состоит примерно на 50% из целлюлозы, а сухая масса листьев составляет примерно 10–20% целлюлозы. Наиболее широко целлюлоза используется в производстве бумаги и бумажных изделий. Хотя использование нецеллюлозных синтетических волокон увеличивается, вискоза (изготовленная из целлюлозы) и хлопок по-прежнему составляют более 70% текстильного производства.

      Подобно амилозе, целлюлоза представляет собой линейный полимер глюкозы. Однако он отличается тем, что единицы глюкозы соединены β-1,4-гликозидными связями, образуя более протяженную структуру, чем амилоза (часть (а) на рисунке \(\PageIndex{3}\)). Эта крайняя линейность позволяет образовывать большое количество водородных связей между группами ОН в соседних цепях, заставляя их плотно упаковываться в волокна (часть (b) рисунка \(\PageIndex{3}\)). В результате целлюлоза мало взаимодействует с водой или любым другим растворителем. Хлопок и древесина, например, совершенно нерастворимы в воде и обладают значительной механической прочностью. Поскольку целлюлоза не имеет спиральной структуры, она не связывается с йодом с образованием окрашенного продукта.

      Рисунок \(\PageIndex{3}\): Целлюлоза. а) В структуре целлюлозы имеются обширные водородные связи. (б) На этой электронной микрофотографии клеточной стенки водоросли стенка состоит из последовательных слоев целлюлозных волокон, расположенных параллельно.

      Целлюлоза дает D-глюкозу после полного кислотного гидролиза, но люди не могут метаболизировать целлюлозу как источник глюкозы. В наших пищеварительных соках отсутствуют ферменты, которые могут гидролизовать β-гликозидные связи, содержащиеся в целлюлозе, поэтому, хотя мы можем есть картофель, мы не можем есть траву. Однако некоторые микроорганизмы могут переваривать целлюлозу, поскольку они вырабатывают фермент целлюлазу, катализирующую гидролиз целлюлозы. Присутствие этих микроорганизмов в пищеварительном тракте травоядных животных (таких как коровы, лошади и овцы) позволяет этим животным расщеплять целлюлозу из растительного материала до глюкозы для получения энергии. Термиты также содержат микроорганизмы, выделяющие целлюлазу, и поэтому могут питаться древесной пищей. Этот пример еще раз демонстрирует крайнюю стереоспецифичность биохимических процессов.

      Сфера деятельности: Сертифицированный преподаватель диабета

      Сертифицированные преподаватели диабета представляют различные медицинские профессии, например медсестры и диетологи, и специализируются на обучении и лечении пациентов с диабетом. Преподаватель диабета будет работать с пациентами, чтобы управлять их диабетом. Это включает в себя обучение пациента контролировать уровень сахара в крови, делать правильный выбор продуктов питания, разрабатывать и поддерживать программу упражнений и принимать лекарства, если это необходимо.

      Сертифицированный преподаватель диабета в Военно-морском медицинском центре Портсмута (слева) и зарегистрированный диетолог в медицинском центре (в центре) предоставляют информацию о питании пациентке с диабетом и ее матери в учебном лагере для диабетиков.

      Преподаватели диабета также работают с персоналом больниц или домов престарелых, чтобы улучшить уход за больными диабетом. Педагоги должны быть готовы тратить время на посещение собраний и чтение современной литературы, чтобы поддерживать свои знания о лекарствах от диабета, питании и устройствах для мониторинга крови, чтобы они могли передавать эту информацию своим пациентам.

      Резюме

      Крахмал – это форма хранения энергии в растениях. Он содержит два полимера, состоящие из единиц глюкозы: амилозу (линейную) и амилопектин (разветвленную). Гликоген является формой хранения энергии у животных. Это разветвленный полимер, состоящий из звеньев глюкозы. Он более разветвлен, чем амилопектин. Целлюлоза представляет собой структурный полимер звеньев глюкозы, встречающийся в растениях. Это линейный полимер, в котором звенья глюкозы связаны β-1,4-гликозидными связями.

      Авторы и ссылки

      • Д-р Дитмар Кеннеполь FCIC (профессор химии, Университет Атабаски)

      • Проф. Стивен Фармер (Государственный университет Сономы)

      • Анонимно по запросу

      • Основы общей, органической и биологической химии Дэвида У. Болла, Джона У. Хилла и Ронды Дж. Скотт.

      24.9: Полисахариды распространяются по незаявленной лицензии и были созданы, изменены и/или курированы LibreTexts.

      1. Наверх
        • Была ли эта статья полезной?
        1. Тип изделия
          Раздел или страница
          Показать страницу Содержание
          нет на странице
        2. Теги
            На этой странице нет тегов.

        Крахмал, гликоген и целлюлоза: 5 основных отличий, плюсы и минусы

        Крахмал, гликоген и целлюлоза — все это формы глюкозы. Различие между крахмалом, гликогеном и целлюлозой можно увидеть в их присутствии в разных типах растений. Крахмал содержится в богатых хлорофиллом участках растений, гликоген присутствует в растениях, не содержащих хлорофилла, а целлюлоза находится в древесных частях растений.

        Давайте подробнее рассмотрим различия между крахмалом, гликогеном и целлюлозой:

        9004 Присутствие в растениях позвоночные
        Присутствие в растениях Крахмал присутствует в богатых хлорофиллом участках растений, в отличие от гликогена и целлюлозы
        Целлюлоза отсутствует у позвоночных, в отличие от крахмала и гликогена
        Тип мономера Целлюлоза содержит мономеры бета-глюкозы, а два других имеют альфа-
        Молекулярная масса Крахмал имеет переменную молекулярную массу, а два других имеют фиксированную

        Содержание

        Что такое крахмал?

        Крахмал – это запасенная форма глюкозы в растениях. Он присутствует в богатых хлорофиллом участках растений и некоторых позвоночных. Он имеет α-гликозидные связи и переменную молекулярную массу.

        Что такое гликоген?

        Гликоген представляет собой депонированную форму глюкозы у животных. Он присутствует в нехлорофилловых растениях, таких как грибы, а также в печени, скелетных мышцах и головном мозге всех позвоночных. Он имеет α-гликозидные связи и фиксированную молекулярную массу.

        Что такое целлюлоза?

        Целлюлоза – запасенная форма глюкозы в растениях. Он присутствует в клеточной стенке и древесных участках растений, но отсутствует у позвоночных. Он имеет β-гликозидные связи и фиксированную молекулярную массу.

        Плюсы и минусы

        Крахмал плюсы и минусы

        Плюсы крахмала
        • Помогает в жизненно важных процессах растений.
        • Компонент крахмала амилоза растворима в воде.
        Минусы крахмала
        • Крахмальный компонент амилопектин нерастворим в воде.
        • Повышает риск диабета.

        Плюсы и минусы гликогена

        Плюсы гликогена
        • Гликоген представляет собой запасенную форму энергии для грибов и процессов жизнедеятельности животных.
        • Растворим в воде.
        Минусы гликогена
        • Это может привести к вздутию живота.
        • Избыток гликогена может привести к диарее.

        Плюсы и минусы целлюлозы

        Плюсы целлюлозы
        • Помогает в формировании клеточных стенок растений.
        • Обеспечивает структурную поддержку клетки.
        Минусы целлюлозы
        • Нерастворим в воде.
        • Неперевариваемый для человека.

        Крахмал, целлюлоза и гликоген Объяснение сходства

        • Крахмал, гликоген и целлюлоза представляют собой формы глюкозы, хранящиеся внутри живых клеток.
        • Гидроксильные группы во всех трех полисахаридах удерживаются вместе водородными связями с соседними цепями.
        • Все три из этих полисахаридов имеют 1-4 гликозидных связи в мономерах.

        5 Ключевые различия между целлюлозой и гликогеном против крахмала, которые должны рассмотреть

        . Здесь перечислены

        Основы99 Основы9999.
        Молекулярная формула (C6h20O5)n — молекулярная формула крахмала. C24h52O21 — молекулярная формула гликогена. (C6h20O5)n молекулярная формула целлюлозы.
        Тип мономера Крахмал содержит мономеры альфа-глюкозы. Гликоген содержит мономеры альфа-глюкозы. Содержит мономеры бета-глюкозы.
        Мономерные связи (1-4) α гликозидные связи обнаружены в амилозе. (1-6) α-гликозидные связи обнаружены в амилопектине. Гликоген обычно имеет (1-4) α-гликозидные связи, но иногда (1-6) α-гликозидные связи в точках ветвления. (1-4) β-гликозидные связи обнаружены в мономерах целлюлозы.
        Типы цепей Крахмал имеет неразветвленные и спиральные цепи в амилозе; и разветвленные и длинные цепи в амилопектине. Гликоген имеет сильно разветвленные короткие цепи. Целлюлоза имеет неразветвленные длинные и прямые цепи.
        Возникновение Крахмал встречается в виде полукристаллических зерен в амилопластах. Гранулы гликогена встречаются в цитозоле клеток. Встречаются в виде волокон в коре или стеблях.

        Сравнение Гликогена

        Гликоген с целлюлозой. ?

        Крахмал, гликоген и целлюлоза имеют разные типы глюкозных связей. Там, где крахмал и гликоген имеют α-гликозидные связи, целлюлоза имеет β-гликозидные связи. Кроме того, в крахмале и гликогене меньше водородных связей, а в целлюлозе больше водородных связей. Все это заставляет их проявлять разные свойства.

        В чем основное структурное различие между крахмалом и гликогеном?

        Запрос «В чем разница между крахмалом и гликогеном?» часто приводит нас к структурным различиям между ними. Крахмал имеет линейную, разветвленную и спиральную структуру, тогда как гликоген имеет структуру с разветвленной цепью.

        Почему люди могут переваривать крахмал, но не целлюлозу?

        Крахмал можно переваривать, поскольку у людей есть ферменты, необходимые для его переваривания, в то время как фермент, необходимый для переваривания целлюлозы, в них отсутствует. (Ref. 1)

        Могут ли люди переваривать целлюлозу?

        Нет, люди не могут переваривать целлюлозу. Он может быть переварен специальным ферментом, называемым целлюлазой, который отсутствует у людей.

        Какова функция целлюлозы?

        Функция целлюлозы заключается в обеспечении структурной поддержки клетки.

        Что общего между крахмалом и целлюлозой?

        Крахмал и целлюлоза представляют собой запасные формы энергии в растениях, их структуры связаны мономерами глюкозы.

        Почему гликоген лучше крахмала?

        Гликоген лучше крахмала при сравнении способности высвобождать энергию гликогена и крахмала. Гликоген не кристаллизуется, как крахмал, и поэтому легко доступен для высвобождения в случае спада энергии.

        В чем структурная разница между сахаром и крахмалом?

        Сахар имеет простую молекулярную структуру, тогда как крахмал имеет сложную молекулярную структуру.

        Можно ли превратить целлюлозу в крахмал?

        Да, целлюлоза может быть преобразована в крахмал с помощью ферментативной реакции наряду с микробной ферментацией. (Ref. 2)

        Почему целлюлоза более стабильна, чем крахмал?

        Каждая альтернативная молекула глюкозы в целлюлозе переворачивается поверх другой после поворота на 180 градусов. Это укрепляет целлюлозное волокно, как гофрированные листы, и, таким образом, делает его более стабильным, чем крахмал.

        Заключительные слова

        Крахмал, гликоген и целлюлоза представляют собой разные формы глюкозы, но различаются по своим свойствам. Крахмал присутствует в богатых хлорофиллом участках растений, тогда как гликоген содержится в растениях, не содержащих хлорофилла, таких как грибы. С другой стороны, целлюлоза находится в древесных частях растений. В то время как крахмал имеет переменную молекулярную массу, целлюлоза и гликоген имеют фиксированную молекулярную массу. Дополнительный крахмал и гликоген также могут быть обнаружены у позвоночных, в то время как целлюлоза у них отсутствует.

        Ссылки

        1. http://chemistry.elmhurst.edu/vchembook/547целлюлоза.html#:~:text=The%20acetal%20linkage%20is%20beta,beta%20acetal%20linkages%20are%20отсутствует.
        2. https://www.pnas.org/content/110/18/7182

        Сравнение биологических макромолекул | Биология для специальностей I

        Обсудить биологические макромолекулы и различия между четырьмя классами

        Как мы узнали, существует четыре основных класса биологических макромолекул:

        • Белки (полимеры аминокислот)
        • Углеводы (полимеры сахаров)
        • Липиды (полимеры липидных мономеров)
        • Нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК; полимеры нуклеотидов)

        Давайте подробнее рассмотрим различия между классами различий.

        Цели обучения

        • Дайте определение термину «макромолекула»
        • Различать 4 класса макромолекул

        Теперь, когда мы обсудили четыре основных класса биологических макромолекул (углеводы, липиды, белки и нуклеиновые кислоты), давайте поговорим о макромолекулах в целом. Каждый из них является важным компонентом клетки и выполняет широкий спектр функций. В совокупности эти молекулы составляют большую часть сухой массы клетки (напомним, что вода составляет большую часть ее полной массы). Биологические макромолекулы являются органическими, то есть содержат углерод. Кроме того, они могут содержать водород, кислород, азот и дополнительные второстепенные элементы.

        Вы есть то, что вы едите

        Сравнение биологических макромолекул

        Макромолекула Базовая формула, основные характеристики Мономер Примеры Использование
        Белки ЧОН

        -NH 2 + -COOH +R группа

         

        Аминокислоты Ферменты, некоторые гормоны Хранение; Сигналы; структурный; Сократительный; оборонительный; фермент; Транспорт; Рецепторы
        Липиды C:H:O

        Более 2:1 H:O (карбоксильная группа)

        Жирная кислота и глицерин Сливочное масло, растительное масло, холестерин, пчелиный воск Аккумулятор энергии; Защита; Химические мессенджеры; Отталкивает воду
        Углеводы К:Н:О

        1:2:1

        Моносахариды Глюкоза, фруктоза, крахмал, гликоген, целлюлоза Аккумулятор энергии; Структура
        Нуклеиновые кислоты ЧОНП

        пентоза, азотистое основание, фосфат

        Нуклеотиды ДНК, РНК Генетическая информация

        Дегидратационный синтез

        Большинство макромолекул состоят из отдельных субъединиц или строительных блоков, называемых мономерами . Мономеры соединяются друг с другом с помощью ковалентных связей, образуя более крупные молекулы, известные как полимеры . При этом мономеры выделяют молекулы воды в качестве побочных продуктов. Этот тип реакции известен как синтез дегидратации , что означает «собирать вместе, теряя воду».

        Рисунок 1. В описанной выше реакции синтеза дегидратации две молекулы глюкозы соединяются вместе, образуя дисахарид мальтозу. В процессе образуется молекула воды.

        В реакции синтеза дегидратации (рис. 1) водород одного мономера соединяется с гидроксильной группой другого мономера, высвобождая молекулу воды. В то же время мономеры разделяют электроны и образуют ковалентные связи. По мере присоединения дополнительных мономеров эта цепь повторяющихся мономеров образует полимер. Различные типы мономеров могут комбинироваться во многих конфигурациях, образуя разнообразные группы макромолекул. Даже один вид мономера может комбинироваться различными способами с образованием нескольких разных полимеров: например, мономеры глюкозы входят в состав крахмала, гликогена и целлюлозы.

        Гидролиз

        Полимеры расщепляются на мономеры в процессе, известном как гидролиз, что означает «расщепление воды», реакция, в которой во время распада используется молекула воды (рис. 2). В ходе этих реакций полимер распадается на две составляющие: одна часть получает атом водорода (H+), а другая – молекулу гидроксила (OH–) от расщепленной молекулы воды.

        Рисунок 2. В показанной здесь реакции гидролиза дисахарид мальтоза расщепляется с образованием двух мономеров глюкозы с добавлением молекулы воды. Обратите внимание, что эта реакция обратна реакции синтеза, показанной на рисунке 1.

        Дегидратация и реакции гидролиза катализируются или «ускоряются» специфическими ферментами; реакции дегидратации включают образование новых связей, требующих энергии, в то время как реакции гидролиза разрывают связи и высвобождают энергию. Эти реакции сходны для большинства макромолекул, но каждая реакция мономера и полимера специфична для своего класса. Например, в нашем организме пища гидролизуется или расщепляется на более мелкие молекулы каталитическими ферментами в пищеварительной системе. Это позволяет легко усваивать питательные вещества клетками в кишечнике. Каждая макромолекула расщепляется определенным ферментом. Например, углеводы расщепляются амилазой, сахаразой, лактазой или мальтазой. Белки расщепляются ферментами пепсином и пептидазой, а также соляной кислотой. Липиды расщепляются липазами. Расщепление этих макромолекул обеспечивает энергию для клеточной активности.

        Посетите этот сайт, чтобы увидеть визуальные изображения синтеза дегидратации и гидролиза.

        Резюме: Сравнение биологических макромолекул

        Белки, углеводы, нуклеиновые кислоты и липиды представляют собой четыре основных класса биологических макромолекул — больших молекул, необходимых для жизни, построенных из более мелких органических молекул. Макромолекулы состоят из отдельных звеньев, известных как мономеры, которые соединяются ковалентными связями, образуя более крупные полимеры. Полимер — это больше, чем сумма его частей: он приобретает новые характеристики и приводит к осмотическому давлению, которое намного ниже, чем создаваемое его ингредиентами; это важное преимущество в поддержании клеточных осмотических условий. Мономер соединяется с другим мономером с высвобождением молекулы воды, что приводит к образованию ковалентной связи. Эти типы реакций известны как реакции дегидратации или конденсации. Когда полимеры распадаются на более мелкие единицы (мономеры), молекула воды используется для каждой связи, разрываемой в этих реакциях; такие реакции известны как реакции гидролиза. Реакции дегидратации и гидролиза сходны для всех макромолекул, но каждая реакция мономера и полимера специфична для своего класса. Реакции дегидратации обычно требуют затрат энергии на образование новых связей, в то время как реакции гидролиза обычно высвобождают энергию за счет разрыва связей.

        Проверьте свое понимание

        Ответьте на вопросы ниже, чтобы узнать, насколько хорошо вы понимаете темы, затронутые в предыдущем разделе. В этом коротком тесте , а не учитываются при подсчете вашей оценки в классе, и вы можете пересдавать его неограниченное количество раз.

        Используйте этот тест, чтобы проверить свое понимание и решить, следует ли (1) изучить предыдущий раздел дальше или (2) перейти к следующему разделу.

        Отличие Моносахарид, дисахарид, полисахарид

        Присоединяйся сейчас

        Если вы готовы сдать экзамены по биологии уровня A, станьте участником прямо сейчас, чтобы получить полный доступ ко всей нашей библиотеке материалов для повторения.

        Присоединяйтесь к более чем 22 000 учащихся, сдавших экзамены благодаря нам!

        Зарегистрируйтесь ниже, чтобы получить мгновенный доступ!

        Присоединяйтесь →

        Или попробуйте пример…

        Еще не готовы приобрести комплект для доработки? Без проблем. Если вы хотите ознакомиться с тем, что мы предлагаем, перед покупкой, у нас есть бесплатная подписка с образцами материалов для пересмотра.

        Зарегистрируйтесь в качестве бесплатного члена ниже, и вы вернетесь на эту страницу, чтобы попробовать образцы материалов перед покупкой.

        Скачать образцы →

        Quick Navigation

         [скрыть]

        Резюме
        • Три типа углеводов: моносахариды, дисахариды и полисахариды
        • Моносахариды — это простейшие сахара, например, глюкоза. фруктоза и галактоза
        • Дисахариды образуются в результате конденсации при соединении двух моносахаридов вместе
        • Дисахариды могут быть расщеплены до моносахаридов посредством гидролиза
        • Полисахариды, также известные как полимеры, содержат три или более моносахаридов
        • Полисахариды; крахмал, гликоген и целлюлоза важны для накопления энергии и обеспечения поддержки и защиты клеток и целых организмов

        Общие

        Углеводы относятся к четырем основным классам биомолекул наряду с белками, липидами и нуклеиновыми кислотами. Это биологические органические макромолекулы, включающие сахара, крахмалы и волокна. Они состоят из более мелких молекул, называемых мономерами, и обозначаются формулой (CH 2 О) n .

        Из формулы видно, что углеводы содержат три элемента; углерод, азот и кислород, ряд гидроксильных групп (-ОН) и карбонильную группу (С=О).

        • Первые углеводы выполняют полезные функции внутри клетки, например, являются источником и хранилищем энергии для выполнения различных процессов. Углеводы считаются самым быстрым и основным способом получения энергии. Сахара — это то, что мы едим, чтобы получать энергию, и эти углеводы можно найти, например, в макаронах, рисе и хлебе, а также в рибозе.
        • Во-вторых, сахара дезоксирибозы и рибозы образуют основной структурный каркас ДНК и РНК.
        • В-третьих, углеводные полисахариды играют важную структурную роль в клетке. Например, растительная клетка имеет важную особенность, известную как клеточная стенка, которая придает растительной клетке прочность и жесткость.

        Классификация углеводов

        Моносахариды

        Простейшие формы углеводов называются моносахариды , которые являются «растворимыми, сладкими на вкус» сахарами. Они представляют собой строительные блоки мономеров, которые соединяются вместе для получения более сложных углеводов. «Моно» относится к одному, а «сахарид» относится к сахарам. Все они имеют формулу (CH 2 O) n , где n может быть числом от 3 до 7. Молекулярные формулы для каждого типа сахара могут быть рассчитаны с использованием общей формулы (CH 2 ). О) н .

        Отдельные единицы биологических молекул известны как мономеры, а мономеры, соединенные вместе в цепи, известны как полимеры.

        Самый распространенный моносахарид известен как глюкоза, шестиуглеродный сахар, формула которого n=6; С 6 Н 12 О 6 . В эукариотических клетках глюкоза играет важную роль в транспорте сахаров в крови и является основным источником энергии при дыхании. Глюкоза находится в кольцевой форме и имеет 2 изомера, называемых α-глюкозой и бета-глюкозой, которые различаются положением гидроксильной (-ОН) группы (рис. 2). α-глюкоза — это когда гидроксильная группа присутствует ниже атома углерода номер 1 в молекуле сахара, а бета-глюкоза — это когда гидроксильная группа присутствует ниже атома углерода.

        Рисунок 2: Молекулярное расположение α-глюкозы и бета-глюкозы

        Изомер – это молекула, имеющая одинаковую химическую формулу, но различное расположение атомов в пространстве

        Дисахариды

        Когда два моносахарида объединяются попарно, дисахарид если сформировался. В таблице 1 показаны комбинации двух моносахаридов, которые могут быть одинаковыми или разными. Важно помнить об этих простых реакциях конденсации, приведенных в таблице 1:

        Disaccharides Component Monosaccharides Role
        Maltose α-glucose and α-glucose Energy source in germinating seeds
        Sucrose α-glucose и фруктоза Транспорт флоэмы
        Лактоза α-глюкоза и галактоза Источник энергии в молоке

        В таблице 1 показаны различные типы дисахаридов, присутствующие моносахариды и роль, которую играет каждый дисахарид

        Глиозидное связывание – конденсация (полимеризация)

        происходит реакция с образованием глиозидной связи . Реакция конденсации включает образование воды (H 2 O), поскольку из моносахаридов удаляются один атом кислорода и два атома водорода. Эта ковалентная связь соединяет моносахарид вместе, образуя дисахарид . Номенклатура глиозидных связей зависит от того, между какими атомами углерода находится образующаяся связь. Важное эмпирическое правило состоит в том, чтобы называть атомы углерода на каждом сахаре с ориентацией на 3 часа. Глиозидная связь соединяет вместе образовавшиеся два атома углерода; углерод номер 1 из α-глюкозы соединен с углеродом номер 4. Используя дисахарид, например мальтозу, глиозидная связь образуется между углеродом 1 и углеродом 4 и называется 1,4-глиозидной связью.

        Глиозидная связь представляет собой ковалентную связь (долю электронов), образующуюся между двумя моносахаридами в результате реакции конденсации
        Глиозидное связывание – гидролиз (расщепление)

        Расщепление дисахаридов происходит в результате реакции гидролиза с образованием двух моносахаридов. Это обратная реакция конденсации, а для реакции гидролиза требуется вода (h3O). Химия снова изменится при добавлении воды к дисахариду и разрыве глиозидной связи с образованием двух моносахаридов.

        Роль моносахаридов и дисахаридов

        Как моносахариды, так и дисахариды могут функционировать как субстраты для дыхания, которые расщепляются для получения энергии АТФ. Что делает их полезными, так это большое количество групп основной цепи C-H, которые могут быть легко окислены, что может дать много энергии.

        Тесты на восстанавливающие и невосстанавливающие сахара

        Моносахариды и дисахариды являются восстанавливающими сахарами. Тест на снижение сахара известен как тест Бенедикта. Примером восстанавливающего сахара является мальтоза, а примером невосстанавливающего сахара является дисахарид сахароза. Общий процесс теста выглядит следующим образом:

        Образец нагревается с реактивом Бенедикта; щелочной раствор сульфата меди, если раствор остается голубым, значит редуцирующий сахар отсутствует
        Если в щелочном растворе образуется нерастворимый осадок оксида меди, и раствор меняет цвет с зеленого на желтый, оранжевого и коричневого на темно-красный. Разница в интенсивности окраски зависит от количества редуцирующего сахара, присутствующего в тестируемом образце.

        Редуцирующий сахар представляет собой сахар по своей структуре и имеет свободное альдегидное или кетоновое тело, которое может действовать как восстановитель.

        Невосстановитель не содержит альдегида или кетона и не может действовать как восстановитель

        Полисахариды

        Узнайте больше о свойствах полисахаридов

        Полисахариды, также известные как полимеры, представляют собой длинные сложные цепи многих моносахаридов, соединенных вместе глиозидными связями . Они образуются в результате серии реакций конденсации и при гидролизе дают более 10 молекул моносахаридов. Их свойства приведены в таблице 2. Их общая формула: (C 6 H 10 O 5 ) н. В отличие от моносахаридов и дисахаридов, полисахариды нерастворимы и не являются сахарами. Это очень большие молекулы (макромолекулы), и их нерастворимость делает их подходящими для хранения.

        Крахмал, гликоген и целлюлоза являются примерами полисахаридов (таблица 3).

        • Крахмал представляет собой полисахарид, присутствующий во многих частях растительной клетки и образующий гранулы, представляющий собой смесь двух веществ: амилозы и амилопектина.
        • Гликоген является основным продуктом запасания углеводов, присутствующим в организме человека, и хранится в более мелких гранулах, в основном находящихся в печени и мышцах.
        • Целлюлоза — это полисахарид, известный как самая распространенная органическая молекула на Земле, она составляет около 50% всего органического углерода. Структура отличается от крахмала и гликогена и состоит из бета-глюкозы, а не из α-глюкозы.
        Свойства полисахаридов Важность для хранения энергии
        Большая молекула Невозможно диффундировать из ячейки
        Нерастворимая молекула не влияет на осмотический баланс
        COMPACT STARE. пробел
        Легко расщепляется Позволяет использовать любую доступную энергию

        Таблица 2: Обзор полисахаридов

        Спиральные цепи1121 Меньше разветвленного, чем гликоген
        Characteristic Amylose Amylopectin Glycogen Cellulose
        Found in Plants Plants Animals and Fungi Plants
        Found as Grains Grains Крошечные гранулы Волокна
        Функция Аккумулятор энергии Аккумулятор энергии Energy store Structural support
        Basic monomer unit α-glucose α-glucose α-glucose -glucose
        Type of bond between monomer unit 1,4 glyosidic 1,4 и 1,6 глиозидные 1,4 и 1,6 глиозидные 1,4 6 глиозидные
        Тип цепи Неразветвленные 909
        Короткие и высокоэффективные Длинные, неразветвленные прямые цепи
        Нет катушки

        Таблица 3: Сравнение целлулозы с другими полизахаридами Амилоза, амилопектин и Glycogen

        787888.

      Добавить комментарий

      Ваш адрес email не будет опубликован.