Disaccaridi e polisaccaridi

• Ipoglicemia

I disaccaridi non riducenti comprendono il saccarosio (barbabietola o zucchero di canna). Si trova in canna da zucchero, barbabietola da zucchero (fino al 28% di sostanza secca), succhi vegetali e frutta. La molecola del saccarosio è costituita da α, D-glucopiranosio e β, D-fruttofuranosio.

In contrasto con il maltosio, il legame glicosidico (1-2) tra i monosaccaridi è formato dagli idrossili glicosidici di entrambe le molecole, cioè non esiste idrossile glicosidico libero. Di conseguenza, non vi è alcuna capacità riducente di saccarosio, non dà la reazione di uno "specchio d'argento", quindi si parla di disaccaridi non riducenti.

Il saccarosio è una sostanza cristallina bianca, di sapore dolce, ben solubile in acqua.

Per reazioni caratteristiche saccarosio di gruppi ossidrile. Come tutti i disaccaridi, il saccarosio viene convertito in monosaccaridi mediante idrolisi acida o enzimatica.

I polisaccaridi sono sostanze altamente molecolari. Nei polisaccaridi, i residui di monosaccaridi sono legati da legami glicosidi - glicosici. Pertanto, possono essere considerati come poliglicosidi. I resti di monosaccaridi che fanno parte della molecola di polisaccaride possono essere uguali, ma possono differire; nel primo caso, questi sono omopolisaccaridi, nel secondo - eteropolisaccaridi.

I polisaccaridi più importanti sono l'amido e la cellulosa (cellulosa). Sono costruiti con residui di glucosio. La formula generale di questi polisaccaridi (C₆H₁₀O₅)_n. Nella formazione di molecole di polisaccaridi, di solito prende parte il glicosidico (in C₁ -atomo) e alcool (in C₄-atomo) idrossile, cioè (1-4) si forma il glicoside.

L'amido è una miscela di due polisaccaridi costruiti da unità α, D-glucopiranosio: amilosio (10-20%) e amilopectina (80-90%). L'amido si forma nelle piante durante la fotosintesi e viene depositato come carboidrato "di riserva" nelle radici, nei tuberi e nei semi. Ad esempio, i chicchi di riso, grano, segale e altri cereali contengono il 60-80% di amido, i tuberi di patata - il 15-20%. Un ruolo correlato nel mondo animale è il glicogeno polisaccaridico, che viene "immagazzinato" principalmente nel fegato.

L'amido è una polvere bianca costituita da grani fini, insolubile in acqua fredda. Quando l'amido viene trattato con acqua calda, è possibile isolare due frazioni: una frazione solubile in acqua calda e costituita da polisaccaride amilosio e una frazione che si gonfia solo in acqua calda con la formazione di pasta e amilopectina costituita da polisaccaride.

L'amilosio ha una struttura lineare, i residui α, D-glucopiranosio sono legati da legami (1-4) -glicosidici. La cellula elementare dell'amilosio (e dell'amido in generale) è rappresentata come segue:

La molecola di amilopectina è costruita in modo simile, ma ha catene ramificanti che creano una struttura spaziale. Ai punti di diramazione, i residui di monosaccaridi sono collegati da legami (1-6) -glicosidi. Tra i punti di ramificazione si trovano solitamente 20-25 residui di glucosio:

L'amido subisce facilmente l'idrolisi: quando riscaldato in presenza di acido solforico si forma il glucosio:

A seconda delle condizioni della reazione, l'idrolisi può essere eseguita gradualmente con la formazione di prodotti intermedi:

Classificazione dei carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi

Una delle varietà di composti organici necessari per il pieno funzionamento del corpo umano, sono i carboidrati.

Sono suddivisi in diversi tipi in base alla loro struttura: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi. È necessario capire perché sono necessari e quali sono le loro proprietà chimiche e fisiche.

Classificazione dei carboidrati

I carboidrati sono composti che contengono carbonio, idrogeno e ossigeno. Più spesso sono di origine naturale, anche se alcuni sono creati industrialmente. Il loro ruolo nell'attività vitale degli organismi viventi è enorme.

Le loro funzioni principali sono le seguenti:

1. Energia. Questi composti sono la principale fonte di energia. La maggior parte degli organi può funzionare completamente a causa dell'energia ottenuta dall'ossidazione del glucosio.
2. Struttura. I carboidrati sono necessari per la formazione di quasi tutte le cellule del corpo. La cellulosa svolge il ruolo di materiale di supporto e i carboidrati di tipo complesso si trovano nelle ossa e nel tessuto cartilagineo. Uno dei componenti della membrana cellulare è l'acido ialuronico. Anche i composti di carboidrati sono richiesti nel processo di produzione degli enzimi.
3. Protettivo. Quando il corpo funziona, sono necessarie le ghiandole che secernono i fluidi secretori per proteggere gli organi interni dall'esposizione patogenica. Una parte significativa di questi liquidi è rappresentata dai carboidrati.
4. Regolamentazione. Questa funzione si manifesta nell'effetto sul corpo umano del glucosio (mantiene l'omeostasi, controlla la pressione osmotica) e delle fibre (influenza la peristalsi gastrointestinale).
5. Caratteristiche speciali Sono caratteristici di determinati tipi di carboidrati. Tali funzioni speciali includono: partecipazione al processo di trasmissione degli impulsi nervosi, formazione di diversi gruppi sanguigni, ecc.

Sulla base del fatto che le funzioni dei carboidrati sono piuttosto diverse, si può presumere che questi composti debbano differire per struttura e caratteristiche.

Questo è vero, e la classificazione principale include varietà come:

1. Monosaccaridi. Sono considerati i più semplici. I restanti tipi di carboidrati entrano nel processo di idrolisi e si dividono in componenti più piccoli. I monosaccaridi non hanno questa capacità, sono il prodotto finale.
2. Disaccaridi. In alcune classificazioni vengono definiti oligosaccaridi. Contengono due molecole di monosaccaride. È su di loro che il disaccaride viene diviso durante l'idrolisi.
3. Oligosaccaridi. La composizione di questo composto è da 2 a 10 molecole di monosaccaridi.
4. Polisaccaridi. Questi composti sono la più grande varietà. Contengono più di 10 molecole di monosaccaridi.

Ogni tipo di carboidrato ha le sue caratteristiche. Dobbiamo considerarli per capire in che modo ciascuno di essi influenza il corpo umano e qual è il suo beneficio.

monosaccaridi

Questi composti sono la forma più semplice di carboidrati. C'è una molecola nella loro composizione, quindi durante l'idrolisi non sono divisi in piccoli blocchi. Quando i monosaccaridi vengono combinati, si formano disaccaridi, oligosaccaridi e polisaccaridi.

Si distinguono per lo stato solido di aggregazione e il gusto dolce. Hanno la capacità di dissolversi in acqua. Possono anche dissolversi in alcoli (la reazione è più debole che con l'acqua). I monosaccaridi quasi non reagiscono alla miscelazione con eteri.

Molto spesso menzionano monosaccaridi naturali. Alcune di queste persone consumano insieme al cibo. Questi includono glucosio, fruttosio e galattosio.

Si trovano in prodotti come:

• miele;
• cioccolato;
• frutta;
• alcuni tipi di vino;
• sciroppi, ecc.

La funzione principale di questo tipo di carboidrati è l'energia. Non si può dire che l'organismo non possa fare a meno di loro, ma hanno proprietà che sono importanti per il pieno funzionamento dell'organismo, ad esempio, la partecipazione ai processi metabolici.

Il corpo assorbe i monosaccaridi più velocemente di qualsiasi cosa avvenga nel tratto digestivo. Il processo di assimilazione dei carboidrati complessi, in contrasto con composti semplici, non è così semplice. In primo luogo, i composti complessi devono essere separati dai monosaccaridi, solo dopo che sono stati assorbiti.

glucosio

Questo è uno dei tipi comuni di monosaccaridi. È una sostanza cristallina bianca, che si forma naturalmente nel corso della fotosintesi o durante l'idrolisi. La formula composta è C6H12O6. La sostanza è ben solubile in acqua, ha un sapore dolce.

Il glucosio fornisce energia e tessuto muscolare e cerebrale. Quando ingerito, la sostanza viene assorbita, entra nel flusso sanguigno e si diffonde in tutto il corpo. C'è la sua ossidazione con il rilascio di energia. Questa è la principale fonte di energia per il cervello.

Con la mancanza di glucosio nel corpo si sviluppa l'ipoglicemia, che colpisce principalmente il funzionamento delle strutture cerebrali. Tuttavia, il suo contenuto eccessivo nel sangue è anche pericoloso, dal momento che porta allo sviluppo del diabete. Inoltre, quando si consumano grandi quantità di glucosio inizia ad aumentare il peso corporeo.

fruttosio

Appartiene al numero di monosaccaridi ed è molto simile al glucosio. Differisce a un ritmo più lento di assorbimento. Ciò deriva dal fatto che per il controllo è necessario che il fruttosio venga prima trasformato in glucosio.

Pertanto, questo composto non è pericoloso per i diabetici, dal momento che il suo consumo non porta a un drastico cambiamento nella quantità di zucchero nel sangue. Tuttavia, con tale diagnosi, è ancora necessaria cautela.

Questa sostanza può essere ottenuta da bacche e frutti, e anche dal miele. Di solito è lì in combinazione con il glucosio. Anche la connessione ha un colore bianco. Il gusto è dolce e questa caratteristica è più intensa che nel caso del glucosio.

Altri composti

Ci sono altri composti di monosaccaridi. Possono essere naturali e semi-artificiali.

Il galattosio appartiene al naturale. È anche contenuto nel cibo, ma non si trova nella sua forma pura. Il galattosio è il risultato dell'idrolisi del lattosio. La sua fonte principale è chiamata latte.

Altri monosaccaridi naturali sono ribosio, desossiribosio e mannosio.

Esistono anche varietà di tali carboidrati, per i quali vengono utilizzate tecnologie industriali.

Queste sostanze sono anche nel cibo e entrano nel corpo umano:

Ognuno di questi composti ha le sue caratteristiche e funzioni.

Disaccaridi e loro uso

Il prossimo tipo di composti carboidrati è disaccaridi. Sono considerati sostanze complesse. Come risultato dell'idrolisi, da loro vengono formate due molecole di monosaccaride.

Questo tipo di carboidrati ha le seguenti caratteristiche:

• durezza;
• solubilità in acqua;
• scarsa solubilità in alcoli concentrati;
• sapore dolce;
• colore - dal bianco al marrone.

Le principali proprietà chimiche dei disaccaridi sono le reazioni di idrolisi (rottura dei legami glicosidici e formazione di monosaccaridi) e condensazione (i polisaccaridi si formano).

Esistono 2 tipi di tali composti:

1. La riduzione. La loro caratteristica è la presenza di un gruppo ossidrile emiacetale libero. A causa di ciò, tali sostanze hanno proprietà riducenti. Questo gruppo di carboidrati comprende cellobiosio, maltosio e lattosio.
2. Non riducente. Questi composti non hanno potenziale di riduzione, poiché mancano di un gruppo ossidrile emiacetale. Le più famose sostanze di questo tipo sono saccarosio e trealosio.

Questi composti sono ampiamente distribuiti in natura. Possono essere trovati sia in forma libera che come parte di altri composti. I disaccaridi sono una fonte di energia, poiché l'idrolisi produce glucosio.

Il lattosio è molto importante per i bambini perché è il componente principale degli alimenti per l'infanzia. Un'altra funzione dei carboidrati di questo tipo è strutturale, dato che fanno parte della cellulosa, che è necessaria per la formazione delle cellule vegetali.

Caratteristiche e caratteristiche dei polisaccaridi

Un altro tipo di carboidrati sono polisaccaridi. Questo è il tipo più complesso di composti. Sono costituiti da un gran numero di monosaccaridi (il loro componente principale è il glucosio). Nel tratto gastrointestinale i polisaccaridi non vengono digeriti - sono preventivamente fenduti.

Le caratteristiche di queste sostanze sono le seguenti:

• insolubilità (o scarsa solubilità) in acqua;
• colore giallastro (o nessun colore);
• non hanno odore;
• quasi tutti insapore (alcuni hanno un sapore dolciastro).

Le proprietà chimiche di queste sostanze includono l'idrolisi, che viene effettuata sotto l'influenza di catalizzatori. Il risultato della reazione è la decomposizione del composto in elementi strutturali - monosaccaridi.

Un'altra proprietà è la formazione di derivati. I polisaccaridi possono reagire con gli acidi.

I prodotti formati durante questi processi sono molto diversi. Questi sono acetati, solfati, esteri, fosfati, ecc.

Materiale video educativo sulle funzioni e classificazione dei carboidrati:

Queste sostanze sono importanti per il pieno funzionamento del corpo nel suo complesso e le cellule separatamente. Forniscono energia al corpo, partecipano alla formazione delle cellule, proteggono gli organi interni dai danni e dagli effetti avversi. Inoltre svolgono il ruolo di sostanze di riserva che gli animali e le piante hanno bisogno in caso di un periodo difficile.

3.8.3. Carboidrati (monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi).

Carboidrati: composti organici, il più delle volte di origine naturale, costituiti solo da carbonio, idrogeno e ossigeno.

I carboidrati svolgono un ruolo enorme nella vita di tutti gli organismi viventi.

Questa classe di composti organici ha preso il nome perché i primi carboidrati studiati dagli esseri umani avevano una formula generale della forma C_x(H₂O)_y. ie sono stati condizionatamente considerati come composti di carbonio e acqua. Tuttavia, in seguito si è scoperto che la composizione di alcuni carboidrati si discosta da questa formula. Ad esempio, un carboidrato come il desossiribosio ha la formula C₅H₁₀oh₄. Allo stesso tempo, ci sono alcuni composti che corrispondono formalmente alla formula C_x(H₂O)_y, tuttavia, non correlato ai carboidrati, come la formaldeide (CH₂O) e acido acetico (C₂H₄oh₂).

Tuttavia, il termine "carboidrati" è stato storicamente radicato in questa classe di composti e pertanto è ampiamente utilizzato nel nostro tempo.

Classificazione dei carboidrati

A seconda della capacità dei carboidrati di essere divisi per idrolisi in altri carboidrati con un peso molecolare inferiore, essi sono suddivisi in semplici (monosaccaridi) e complessi (disaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi).

È facile da indovinare da carboidrati semplici, vale a dire i monosaccaridi non possono essere idrolizzati per ottenere carboidrati con un peso molecolare ancora più basso.

Durante l'idrolisi di una singola molecola disaccaride, si formano due molecole di monosaccaridi e con l'idrolisi completa di una singola molecola di qualsiasi polisaccaride si ottengono molte molecole di monosaccaridi.

Proprietà chimiche dei monosaccaridi sull'esempio di glucosio e fruttosio

I monosaccaridi più comuni sono glucosio e fruttosio, aventi le seguenti formule strutturali:

Come potete vedere, nella molecola del glucosio e nella molecola del fruttosio ci sono 5 gruppi idrossile ciascuno, e quindi possono essere considerati alcoli poliatomici.

La molecola di glucosio contiene un gruppo aldeidico, vale a dire infatti, il glucosio è un alcol aldeidico poliidrico.

Nel caso del fruttosio, un gruppo chetone può essere trovato nella sua molecola, vale a dire il fruttosio è un alcol cheto polivalente.

Proprietà chimiche del glucosio e del fruttosio come composti carbonilici

Tutti i monosaccaridi possono reagire in presenza di catalizzatori con idrogeno. In questo caso, il gruppo carbonile viene ridotto a idrossile alcolico. Quindi, in particolare, dall'idrogenazione del glucosio nell'industria, un dolcificante artificiale - si ottiene sorbitolo acido esico:

La molecola di glucosio contiene un gruppo aldeidico, e quindi è logico supporre che le sue soluzioni acquose diano reazioni qualitative alle aldeidi. Infatti, quando una soluzione acquosa di glucosio con idrossido di rame (II) appena precipitato viene riscaldata, come nel caso di qualsiasi altra aldeide, precipita un precipitato di ossido di rame (I) dal precipitato rosso mattone. Allo stesso tempo, il gruppo aldeidico di glucosio viene ossidato in acido carbossil-gluconico:

Inoltre, il glucosio entra nella reazione dello "specchio d'argento" sotto l'azione della soluzione di ammoniaca di ossido d'argento su di esso. Tuttavia, a differenza della reazione precedente, invece dell'acido gluconico, si forma il suo sale - gluconato di ammonio, dal l'ammoniaca disciolta è presente nella soluzione:

Il fruttosio e altri monosaccaridi, che sono ketospirit poliatomici, non entrano nelle reazioni qualitative alle aldeidi.

Proprietà chimiche del glucosio e del fruttosio come alcoli polivalenti

Poiché i monosaccaridi, inclusi glucosio e fruttosio, hanno diversi gruppi idrossilici nella composizione delle molecole. Tutti loro danno una reazione qualitativa agli alcoli polivalenti. In particolare, l'idrossido di rame (II) appena precipitato si dissolve in soluzioni acquose di monosaccaridi. In questo caso, invece di un precipitato blu di Cu (OH)₂ si forma una soluzione blu scuro di complessi composti di rame.

Reazioni di fermentazione del glucosio

Fermentazione alcolica

Sotto l'azione di determinati enzimi sul glucosio, il glucosio può trasformarsi in alcol etilico e anidride carbonica:

Fermentazione lattica

Oltre al tipo alcolico di fermentazione, ce ne sono anche parecchi altri. Ad esempio, la fermentazione lattica, che si verifica durante l'acidificazione del latte, del cavolo e dei cetrioli:

Caratteristiche dell'esistenza di monosaccaridi in soluzioni acquose

I monosaccaridi esistono in soluzione acquosa in tre forme: due cicliche (alfa e beta) e una non cicliche (normale). Ad esempio, in una soluzione di glucosio, esiste il seguente equilibrio:

Come potete vedere, non esiste alcun gruppo aldeidico in forma ciclica, poiché partecipa alla formazione di un ciclo. Sulla sua base, si forma un nuovo gruppo idrossile, che viene chiamato acetale acetale. Transizioni simili tra forme cicliche e non cicliche sono osservate per tutti gli altri monosaccaridi.

Disaccaridi. Proprietà chimiche

Descrizione generale dei disaccaridi

I disaccaridi sono carboidrati, le cui molecole sono costituite da due residui di monosaccaridi collegati per condensazione di due ossidrili emiacetali o da un idrossile alcolico e da uno emiacetale. I legami formati in questo modo tra i residui di monosaccaridi sono chiamati glicosidici. La formula della maggior parte dei disaccaridi può essere scritta come C₁₂H₂₂O₁₁.

Il disaccaride più comune è lo zucchero familiare, i chimici chiamati saccarosio. La molecola di questo carboidrato è formata da residui ciclici di una molecola di glucosio e una molecola di fruttosio. La relazione tra i residui disaccaridi in questo caso è dovuta alla rimozione dell'acqua da due ossidrili emiacetali:

Poiché il legame tra i residui di monosaccaridi si forma durante la condensazione di due idrossili acetali, è impossibile che la molecola di zucchero apra uno qualsiasi dei cicli, vale a dire nessuna transizione alla forma carbonilica. A questo proposito, il saccarosio non è in grado di fornire reazioni qualitative alle aldeidi.

I disaccaridi di questo tipo, che non danno reazioni qualitative alle aldeidi, sono chiamati zuccheri non riducenti.

Tuttavia, ci sono disaccaridi che danno reazioni qualitative al gruppo aldeidico. Questa situazione è possibile quando un idrossile mezzo acetale del gruppo aldeidico di uno dei monosaccaridi di partenza rimane nella molecola disaccaride.

In particolare, il maltosio entra in una reazione con una soluzione di ammoniaca di ossido di argento, così come con idrossido di rame (II), come aldeidi. Ciò è dovuto al fatto che nelle sue soluzioni acquose c'è il seguente equilibrio:

Come si può vedere, in soluzioni acquose, il maltosio esiste sotto forma di due forme - con due cicli nella molecola e un ciclo nella molecola e un gruppo aldeidico. Per questo motivo, il maltosio, a differenza del saccarosio, dà una reazione qualitativa alle aldeidi.

Idrolisi disaccaride

Tutti i disaccaridi sono in grado di entrare in una reazione di idrolisi catalizzata da acidi e vari enzimi. Nel corso di tale reazione, due molecole di monosaccaride sono formate da una molecola del disaccaride iniziale, che può essere uguale o differente, a seconda della composizione del monosaccaride di partenza.

Ad esempio, l'idrolisi del saccarosio porta alla formazione di glucosio e fruttosio in quantità uguali:

E durante l'idrolisi del maltosio si forma solo il glucosio:

Disaccaridi come alcoli polivalenti

I disaccaridi, essendo alcoli poliatomici, danno una reazione qualitativa appropriata con l'idrossido di rame (II), vale a dire aggiungendo la loro soluzione acquosa al precipitato blu Cu (OH) insolubile in acqua di rame (II) idrossido precipitato di recente₂ si dissolve per formare una soluzione blu scuro.

Polisaccaridi. Amido e cellulosa

I polisaccaridi sono carboidrati complessi, le cui molecole consistono in un gran numero di residui monosaccaridici legati da legami glicosidici.

C'è un'altra definizione di polisaccaridi:

I polisaccaridi sono chiamati carboidrati complessi, le cui molecole formano sulla completa idrolisi un gran numero di molecole di monosaccaridi.

In generale, la formula del polisaccaride può essere scritta come (C₆H₁₁O₅)_n.

Amido - una sostanza che è una polvere amorfa bianca, insolubile in acqua fredda e parzialmente solubile a caldo con la formazione di una soluzione colloidale, chiamata nella pasta di amido di tutti i giorni.

L'amido è formato da anidride carbonica e acqua nel processo di fotosintesi nelle parti verdi delle piante sotto l'azione dell'energia solare. L'amido è più abbondante nei tuberi di patata, grano, riso e chicchi di mais. Per questo motivo, queste fonti di amido e sono la materia prima per la sua produzione nell'industria.

La cellulosa è una sostanza allo stato puro che è una polvere bianca, insolubile in acqua fredda o calda. A differenza dell'amido, la cellulosa non forma una pasta. Polpa quasi pura composta da carta da filtro, cotone idrofilo, lanugine di pioppo. Sia l'amido che la cellulosa sono prodotti di origine vegetale. Tuttavia, i ruoli che giocano nella vita vegetale sono diversi. La cellulosa è principalmente un materiale da costruzione, in particolare, i gusci delle cellule vegetali sono principalmente formati da esso. L'amido, d'altra parte, è principalmente un immagazzinamento, una funzione energetica.

Proprietà chimiche dell'amido e della cellulosa

ardente

Tutti i polisaccaridi, incluso l'amido e la cellulosa, quando sono completamente bruciati in ossigeno, formano anidride carbonica e acqua:

Formazione di glucosio

Con l'idrolisi completa di amido e cellulosa, si forma lo stesso monosaccaride - glucosio:

Reazione di qualità dell'amido

Quando lo iodio agisce sull'amido, appare la colorazione blu. Quando viene riscaldato, il colore blu scompare, ricompare quando si raffredda.
Quando la distillazione secca della cellulosa, in particolare del legno, avviene la sua decomposizione parziale con la formazione di prodotti a basso peso molecolare come alcool metilico, acido acetico, acetone, ecc.

Poiché vi sono gruppi idrossilici alcolici sia nelle molecole di amido che nelle molecole di cellulosa, questi composti sono in grado di subire reazioni di esterificazione con entrambi gli acidi organici e inorganici:

Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi e polisaccaridi

Carboidrati con diabete

In base alla presenza di gruppi funzionali caratteristici, ad eccezione dei gruppi poliatomici (idrossilici), che fanno parte di tutti i saccaridi, si distinguono: aldosi - con gruppi aldeidici e chetosi - con gruppi chetonici.

Per saperne di più sui diversi tipi di carboidrati, leggi di seguito negli articoli che ho raccolto su questo argomento.

Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi

Carboidrati: composti organici, il più delle volte di origine naturale, costituiti solo da carbonio, idrogeno e ossigeno. I carboidrati svolgono un ruolo enorme nella vita di tutti gli organismi viventi. Questa classe di composti organici ha preso il nome perché i primi carboidrati studiati dagli esseri umani avevano una formula generale della forma Cx (H2O) y.

ie sono stati condizionatamente considerati come composti di carbonio e acqua. Tuttavia, in seguito si è scoperto che la composizione di alcuni carboidrati si discosta da questa formula. Ad esempio, un carboidrato come il desossiribosio ha la formula C5H10O4. Allo stesso tempo, ci sono alcuni composti che corrispondono formalmente alla formula Cx (H2O) y, ma non sono correlati ai carboidrati, come la formaldeide (CH2O) e l'acido acetico (C2H4O2).

Tuttavia, il termine "carboidrati" è stato storicamente radicato in questa classe di composti e pertanto è ampiamente utilizzato nel nostro tempo.

Classificazione dei carboidrati

A seconda della capacità dei carboidrati di essere divisi per idrolisi in altri carboidrati con un peso molecolare inferiore, essi sono suddivisi in semplici (monosaccaridi) e complessi (disaccaridi, oligosaccaridi, polisaccaridi). È facile da indovinare da carboidrati semplici, vale a dire i monosaccaridi non possono essere idrolizzati per ottenere carboidrati con un peso molecolare ancora più basso.

Durante l'idrolisi di una singola molecola disaccaride, si formano due molecole di monosaccaridi e con l'idrolisi completa di una singola molecola di qualsiasi polisaccaride si ottengono molte molecole di monosaccaridi.

Proprietà chimiche dei monosaccaridi sull'esempio di glucosio e fruttosio

Come potete vedere, nella molecola del glucosio e nella molecola del fruttosio ci sono 5 gruppi idrossile ciascuno, e quindi possono essere considerati alcoli poliatomici. La molecola di glucosio contiene un gruppo aldeidico, vale a dire infatti, il glucosio è un alcol aldeidico poliidrico. Nel caso del fruttosio, un gruppo chetone può essere trovato nella sua molecola, vale a dire il fruttosio è un alcol cheto polivalente.

Proprietà chimiche del glucosio e del fruttosio come composti carbonilici

Tutti i monosaccaridi possono reagire in presenza di catalizzatori con idrogeno. In questo caso, il gruppo carbonile viene ridotto a idrossile alcolico. La molecola di glucosio contiene un gruppo aldeidico, e quindi è logico supporre che le sue soluzioni acquose diano reazioni qualitative alle aldeidi.

Tuttavia, a differenza della reazione precedente, invece dell'acido gluconico, si forma il suo sale - gluconato di ammonio, dal l'ammoniaca disciolta è presente nella soluzione. Il fruttosio e altri monosaccaridi, che sono ketospirit poliatomici, non entrano nelle reazioni qualitative alle aldeidi.

Proprietà chimiche del glucosio e del fruttosio come alcoli polivalenti

Poiché i monosaccaridi, inclusi glucosio e fruttosio, hanno diversi gruppi idrossilici nella composizione delle molecole. Tutti loro danno una reazione qualitativa agli alcoli polivalenti. In particolare, l'idrossido di rame (II) appena precipitato si dissolve in soluzioni acquose di monosaccaridi. In questo caso, invece di un precipitato blu di Cu (OH) 2, si forma una soluzione blu scuro di complessi composti di rame.

Disaccaridi. Proprietà chimiche

I disaccaridi sono carboidrati, le cui molecole sono costituite da due residui di monosaccaridi collegati per condensazione di due ossidrili emiacetali o da un idrossile alcolico e da uno emiacetale. I legami formati in questo modo tra i residui di monosaccaridi sono chiamati glicosidici. La formula per la maggior parte dei disaccaridi può essere scritta come C12H22O11.

Il disaccaride più comune è lo zucchero familiare, i chimici chiamati saccarosio. La molecola di questo carboidrato è formata da residui ciclici di una molecola di glucosio e una molecola di fruttosio. Il legame tra i residui disaccaridi in questo caso è realizzato mediante la rimozione dell'acqua da due idrossili emiacetali.

Poiché il legame tra i residui di monosaccaridi si forma durante la condensazione di due idrossili acetali, è impossibile che la molecola di zucchero apra uno qualsiasi dei cicli, vale a dire nessuna transizione alla forma carbonilica. A questo proposito, il saccarosio non è in grado di fornire reazioni qualitative alle aldeidi.

I disaccaridi di questo tipo, che non danno reazioni qualitative alle aldeidi, sono chiamati zuccheri non riducenti. Tuttavia, ci sono disaccaridi che danno reazioni qualitative al gruppo aldeidico. Questa situazione è possibile quando un idrossile mezzo acetale del gruppo aldeidico di uno dei monosaccaridi di partenza rimane nella molecola disaccaride.

In particolare, il maltosio entra in una reazione con una soluzione di ammoniaca di ossido di argento, così come con idrossido di rame (II), come aldeidi.

Disaccaridi come alcoli polivalenti

I disaccaridi, essendo alcoli poliatomici, danno una reazione qualitativa appropriata con l'idrossido di rame (II), vale a dire quando si aggiunge la loro soluzione acquosa a idrossido di rame (II) appena precipitato, il precipitato blu Cu (OH) 2 insolubile in acqua si dissolve a formare una soluzione blu scuro.

Polisaccaridi. Amido e cellulosa

I polisaccaridi sono carboidrati complessi, le cui molecole consistono in un gran numero di residui monosaccaridici legati da legami glicosidici. C'è un'altra definizione di polisaccaridi. I polisaccaridi sono chiamati carboidrati complessi, le cui molecole formano sulla completa idrolisi un gran numero di molecole di monosaccaridi.

L'amido è formato da anidride carbonica e acqua nel processo di fotosintesi nelle parti verdi delle piante sotto l'azione dell'energia solare. L'amido è più abbondante nei tuberi di patata, grano, riso e chicchi di mais. Per questo motivo, queste fonti di amido e sono la materia prima per la sua produzione nell'industria.

La cellulosa è una sostanza allo stato puro che è una polvere bianca, insolubile in acqua fredda o calda. A differenza dell'amido, la cellulosa non forma una pasta. Polpa quasi pura composta da carta da filtro, cotone idrofilo, lanugine di pioppo.

Sia l'amido che la cellulosa sono prodotti di origine vegetale. Tuttavia, i ruoli che giocano nella vita vegetale sono diversi. La cellulosa è principalmente un materiale da costruzione, in particolare, i gusci delle cellule vegetali sono principalmente formati da esso. L'amido, d'altra parte, è principalmente un immagazzinamento, una funzione energetica.

Tipi di carboidrati

Esistono tre tipi principali di carboidrati:

• Carboidrati o zuccheri semplici (veloci): mono e disaccaridi
• Carboidrati complessi (lenti): oligo- e polisaccaridi
• I carboidrati non digeribili o fibrosi sono definiti come fibre alimentari.

Sahara

Esistono due tipi di zuccheri:

• monosaccaridi - i monosaccaridi contengono un gruppo zuccherino, come glucosio, fruttosio o galattosio.
• Disaccaridi - I disaccaridi sono formati dai resti di due monosaccaridi e sono rappresentati, in particolare, da saccarosio (zucchero da tavola comune) e lattosio.

Carboidrati complessi

I polisaccaridi sono carboidrati contenenti tre o più molecole semplici di carboidrati. Questo tipo di carboidrati comprende, in particolare, destrine, amidi, glicogeni e cellulosa. Le fonti di polisaccaridi sono cereali, legumi, patate e altri ortaggi.

Carboidrati, monosaccaridi, polisaccaridi, maltosio, glucosio, fruttosio

carboidrati

I carboidrati sono un vasto gruppo di composti organici che svolgono un ruolo importante nel funzionamento del corpo. I carboidrati sono distribuiti principalmente nel mondo vegetale. Il corpo umano richiede 400-500 g di carboidrati al giorno (compresi almeno 80 g di zuccheri). Sono un'importante fonte di energia.

Queste sostanze sono composte da carbonio, idrogeno e ossigeno. Inoltre, il rapporto tra gli ultimi due elementi è lo stesso che nell'acqua, cioè per due atomi di idrogeno c'è un atomo di ossigeno. Quindi, i carboidrati sono costruiti da carbonio e acqua, da qui il loro nome. I carboidrati sono suddivisi in monosaccaridi (ad es. Glucosio) e polisaccaridi.

I polisaccaridi, a loro volta, sono divisi in basso peso molecolare, o oligosaccaridi (il loro rappresentante è lo zucchero di barbabietola), e ad alto peso molecolare, per esempio, collasso - piccolo e cellulosa. Le molecole di polisaccaridi sono costruite dai resti delle molecole di monosaccaridi e sono suddivise in carboidrati più semplici durante l'idrolisi.

monosaccaridi

Dei monosaccaridi, il glucosio, il fruttosio, il galattosio, ecc., Hanno il maggior valore per il corpo umano: tutti sono sostanze cristalline, solubili in acqua. Il glucosio in uno stato libero è comune nei frutti di molte piante. Nello stato legato, si trova nelle piante sotto forma di polisaccaridi (saccarosio, maltosio, amido, destrina, cellulosa, ecc.). Nell'industria, il glucosio è prodotto dall'amido.

Il glucosio anidro si scioglie a una temperatura di 146 ° C, è ben solubile in acqua e il glucosio è circa 2 volte meno dolce del saccarosio. Sotto l'azione di forti agenti ossidanti sul glucosio si forma l'acido zuccherino. Quando si riprende, entra in esaidol - sorbitolo.

Una miscela di quantità uguali di fruttosio e glucosio è la parte predominante (80%) del miele. Il fruttosio è molto più dolce del saccarosio, fa parte dello zucchero di canna e dell'inulina (polisaccaride). Nell'industria dolciaria, il fruttosio è poco usato nella sua forma pura, ma è un componente di quasi tutti i dolciumi, poiché fa parte dello sciroppo invertito.

Il galattosio fa parte dello zucchero del latte (lattosio), da cui è ottenuto per idrolisi. Nella sua forma pura, il galattosio è una sostanza cristallina dal sapore dolce, si scioglie alla temperatura di 165 ° C ed è ben solubile in acqua. Incluso nella pasticceria come parte integrante dello zucchero del latte. Una proprietà caratteristica dei monosaccaridi è la loro capacità di fermentare sotto l'influenza del lievito in alcol etilico (e anidride carbonica CO2).

polisaccaridi

Questo è un gruppo di carboidrati, le cui molecole, aggiungendo acqua, sono suddivise in monosaccaridi. I polisaccaridi a basso peso molecolare si cristallizzano principalmente bene, sono solubili in acqua, hanno un sapore dolce. Il più semplice di questi sono disaccaridi.

I disaccaridi comprendono zucchero di barbabietola (saccarosio), zucchero di malto (maltosio), zucchero di latte (lattosio), ecc. Il saccarosio è ampiamente diffuso nel mondo vegetale. Nel succo di barbabietola da zucchero e canna da zucchero il suo contenuto raggiunge il 25%. Da queste piante, il saccarosio si ottiene sotto forma di zucchero.

Il maltosio non si trova nella sua forma libera, si trova nel malto, un prodotto derivato da cereali germogliati e macinati. Durante l'idrolisi, il maltosio si scompone in due molecole di glucosio. Nell'industria, il maltosio è prodotto dalla saccarificazione dell'amido con enzimi e acido. Il punto di fusione del maltosio è di 108 ° C. Il maltosio fa parte di molti prodotti dolciari come parte della melassa.

Il lattosio (zucchero del latte) si trova nel latte (4-5%). I batteri dell'acido lattico fermentano questo zucchero in acido lattico. Essendo un componente del latte, il lattosio è incluso in tutti i prodotti dolciari contenenti latte. Quando le soluzioni di lattosio sono riscaldate, si decompone e aumenta il colore della soluzione.

I polisaccaridi a basso peso molecolare hanno vari gradi di dolcezza. Il grado di dolcezza è determinato organoletticamente. Se prendiamo il grado di dolcezza del saccarosio come 100 unità, la dolcezza degli altri zuccheri può essere espressa dai seguenti valori: fruttosio - 173, glucosio - 74, maltosio e galattosio - 32, lattosio - 16.

Di conseguenza, lo zucchero più dolce tra questi è il fruttosio, e il minimo è il lattosio. I polisaccaridi ad alto peso molecolare sono ampiamente distribuiti negli organismi vegetali. Alcuni di essi, come l'amido, l'inulina, il glicogeno, sono nutrienti di riserva, altri, ad esempio la cellulosa, formano lo scheletro delle piante.

I polisaccaridi includono anche sostanze pectiche. Una caratteristica comune di tutti i polisaccaridi è che sono composti altamente molecolari. L'amido si accumula come sostanza di riserva nei semi, nei tuberi, nei bulbi e talvolta negli steli e nelle foglie delle piante. Consiste di amilopectina e amilosio. L'amilopectina dà una pasta, l'amilosio forma una soluzione colloidale.

Aggiungendo acqua, l'amido viene gradualmente scomposto in carboidrati più semplici. In primo luogo, si trasforma in amido solubile (si dissolve in acqua calda senza la formazione di pasta), quindi viene diviso in destrine - solidi, input solubile.

Nell'industria dolciaria, l'amido non è solo una parte della confetteria, ma è anche ampiamente usato come materiale ausiliario per la produzione di stampi quando si tratta di contenitori per dolciumi. Il glicogeno si trova nel fegato e in vari tessuti degli animali e degli esseri umani sotto forma di una sostanza di riserva, quindi a volte viene chiamato amido animale.

L'inulina si trova nei tuberi di un certo numero di piante. Si scioglie facilmente in acqua, formando soluzioni colloidali. Quando l'idrolisi acida o enzimatica dell'inulina viene completamente convertita in fruttosio. La cellulosa o cellulosa è il componente principale delle membrane delle cellule vegetali.

Le sostanze pectiche in grandi quantità sono contenute nei frutti di alcune piante (uva spina, fragole, mele). Le sostanze pectiche sono sali di calcio e magnesio dell'acido poligalatturonico; sono suddivisi in protopectina e pectina.

La propectina si deposita principalmente nelle pareti cellulari e nel processo di maturazione di frutta e verdura si trasforma in pectina solubile, il che spiega l'addolcimento dei tessuti. A causa della presenza di sostanze pectiche, gli sciroppi di frutta zuccherata, riscaldati ad ebollizione e poi raffreddati, sono in grado di formare masse gelatinose. Questa proprietà di sostanze pectiche viene utilizzata nella produzione di marmellata, gelatina, marshmallow.

Carboidrati: tipi, benefici e contenuto nel cibo

Il ritmo della vita moderna, in cui, sfortunatamente, non c'è abbastanza tempo né per un corretto riposo, né per una nutrizione razionale, si fa sentire da interruzioni nel lavoro del corpo. Ma arriva un momento in cui nella "corsa agli armamenti" facciamo ancora attenzione alla costante stanchezza, all'apatia, al cattivo umore. E questa è solo la punta dell'iceberg.

E la ragione di tali "incredibili trasformazioni" risiede spesso nella dieta sbagliata, vale a dire nella carenza di carboidrati. Su come riempire questo deficit, e cosa esattamente carboidrati, e parliamo ulteriormente.

Cosa devi sapere sui carboidrati

I carboidrati sono i principali fornitori di energia per il corpo: forniscono al corpo dal 50 al 60 percento dell'energia. Il nostro cervello ha soprattutto bisogno di carboidrati. È anche importante che i carboidrati siano parte integrante delle molecole di alcuni amminoacidi coinvolti nella formazione di enzimi e acidi nucleici.

I carboidrati sono divisi in due gruppi:

• complessi (o complessi) - polisaccaridi contenuti in prodotti naturali;
• semplici (sono anche chiamati facilmente digeribili) - monosaccaridi e disaccaridi, così come i carboidrati isolati presenti nel latte, alcuni frutti e prodotti che hanno subito un trattamento chimico (inoltre, i carboidrati di questo gruppo sono contenuti nello zucchero raffinato, così come i dolci).

Va detto che il corpo umano nel suo insieme e il cervello in particolare per la maggior parte sono utili carboidrati complessi provenienti da alimenti proteici. Tali carboidrati hanno lunghe catene molecolari, quindi per la loro assimilazione richiede molto tempo. Di conseguenza, i carboidrati non entrano nel sangue in grandi quantità, eliminando così il forte rilascio di insulina, che porta ad una diminuzione della concentrazione di zucchero nel sangue.

Esistono tre tipi di carboidrati:

• monosaccaridi;
• disaccaridi;
• polisaccaridi.

I principali monosaccaridi sono glucosio e fruttosio, costituiti da una molecola, in modo che questi carboidrati vengano rapidamente separati, entrando istantaneamente nel sangue. Le cellule cerebrali vengono "alimentate" con energia a causa del glucosio: ad esempio, la quantità giornaliera di glucosio richiesta per il cervello è di 150 g, che rappresenta un quarto del volume totale di un dato carboidrato ricevuto ogni giorno dal cibo.

La particolarità dei carboidrati semplici è che non si trasformano facilmente in grassi, rapidamente trasformati, mentre i carboidrati complessi (se consumati eccessivamente) possono essere immagazzinati nel corpo sotto forma di grasso. I monosaccaridi sono presenti in grandi quantità in molti frutti e verdure, oltre che nel miele.

Questi carboidrati, che comprendono saccarosio, lattosio e maltosio, non possono essere chiamati complessi, poiché la loro composizione include residui di due monosaccaridi. La digestione dei disaccaridi richiede più tempo dei monosaccaridi.

È importante aumentare il consumo di verdure fresche e frutta, legumi, noci, formaggio. I disaccaridi sono presenti nei latticini, nella pasta e nei prodotti contenenti zucchero raffinato. Le molecole di polisaccaridi comprendono dozzine, centinaia e talvolta migliaia di monosaccaridi.

I polisaccaridi (cioè amido, fibra, cellulosa, pectina, inulina, chitina e glicogeno) sono i più importanti per il corpo umano per due motivi:

• vengono digeriti e assorbiti per lungo tempo (al contrario dei carboidrati semplici);
• contengono molti nutrienti, tra cui vitamine, minerali e proteine.

Molti polisaccaridi sono presenti nelle fibre delle piante, in conseguenza dei quali un apporto alimentare singolo, a base di verdure crude o bollite, può quasi completamente soddisfare la velocità giornaliera del corpo in sostanze che sono fonti di energia.

Grazie ai polisaccaridi, in primo luogo, viene mantenuto il livello necessario di zucchero, in secondo luogo, al cervello viene fornita la nutrizione necessaria, che si manifesta con una maggiore concentrazione di attenzione, una migliore memoria e una maggiore attività mentale. I polisaccaridi si trovano in verdura, frutta, cereali, carne e fegato animale.

Benefici per carboidrati:

1. Stimolazione della motilità gastrointestinale.
2. Assorbimento ed escrezione di sostanze tossiche e colesterolo.
3. Fornire condizioni ottimali per il funzionamento della normale microflora intestinale.
4. Rafforzare l'immunità.
5. Normalizzazione del metabolismo.
6. Garantire il pieno funzionamento del fegato.
7. Fornire un costante apporto di zucchero nel sangue.
8. Prevenzione dello sviluppo di tumori nello stomaco e nell'intestino.
9. Rifornimento di vitamine e minerali.
10. Fornire energia al cervello e al sistema nervoso centrale.
11. Promuovere la produzione di endorfine, che sono chiamate "ormoni della gioia".
12. Il sollievo della sindrome premestruale.

Fabbisogno giornaliero di carboidrati

Il fabbisogno di carboidrati dipende direttamente dall'intensità dello sforzo fisico e mentale, con una media di 300-500 g al giorno, di cui almeno il 20 percento dovrebbe essere carboidrati facilmente digeribili. Le persone anziane dovrebbero includere nella loro dieta quotidiana non più di 300 grammi di carboidrati, mentre il numero di facilmente digeribili dovrebbe variare tra il 15 e il 20%.

Con l'obesità e altre malattie, è necessario limitare la quantità di carboidrati, e questo dovrebbe essere fatto gradualmente, che consentirà all'organismo di adattarsi al metabolismo alterato senza problemi. Si raccomanda di iniziare la restrizione da 200 a 250 g al giorno durante la settimana, dopodiché la quantità di carboidrati fornita con il cibo viene portata a 100 g al giorno.

Una forte riduzione dell'apporto di carboidrati per lungo tempo (così come la loro mancanza di nutrimento) porta allo sviluppo dei seguenti disturbi:

• abbassare la glicemia;
• una significativa riduzione dell'attività mentale e fisica;
• la debolezza;
• perdita di peso;
• interruzione dei processi metabolici;
• sonnolenza costante;
• vertigini;
• mal di testa;
• costipazione;
• sviluppo del cancro del colon;
• tremore alle mani;
• La sensazione di fame.

Questi fenomeni scompaiono dopo aver consumato zucchero o altri cibi dolci, ma l'assunzione di tali prodotti dovrebbe essere dosata, il che impedirà all'organismo di guadagnare chili in più. Un eccesso di carboidrati (particolarmente facilmente digeribile) nella dieta, contribuendo all'aumento di zucchero, è anche dannoso per l'organismo, a causa del quale alcuni carboidrati non vengono utilizzati, formando grasso, che causa lo sviluppo di aterosclerosi, malattie cardiovascolari, flatulenza, diabete, obesità e carie.

Quali alimenti contengono carboidrati?

Dalla lista dei carboidrati qui sotto, tutti saranno in grado di fare una dieta abbastanza varia (dato che questo non è un elenco completo di prodotti che contengono carboidrati). I carboidrati si trovano nei prodotti qui sotto:

• cereali;
• mele;
• legumi;
• le banane;
• cavolo di diverse varietà;
• cereali integrali;
• pub;
• carote;
• sedano;
• mais;
• cetrioli;
• frutta secca;
• melanzane;
• pane integrale;
• foglie di insalata;
• yogurt magro;
• mais;
• pasta di grano duro;
• cipolle;
• le arance;
• patate;
• affondare;
• spinaci;
• fragole;
• pomodori.

Solo una dieta bilanciata fornirà al corpo energia e salute. Ma per questo è necessario organizzare correttamente la dieta. E il primo passo per una dieta sana sarà la colazione, costituita da carboidrati complessi. Quindi una porzione di cereali integrali (senza condimenti, carne e pesce) fornirà energia al corpo per almeno tre ore.

A sua volta, quando si usano carboidrati semplici (stiamo parlando di dolci, vari prodotti raffinati, caffè dolce e tè), proviamo una sensazione immediata di pienezza, ma c'è un forte aumento degli zuccheri nel sangue, seguito da un rapido declino, dopo il quale sensazione di fame.

Perché sta succedendo questo? Il fatto è che il pancreas è molto sovraccarico perché deve secernere grandi quantità di insulina per elaborare zuccheri raffinati. Il risultato di tale sovraccarico è una diminuzione del livello di zucchero (a volte al di sotto della norma) e la comparsa di una sensazione di fame.

Per evitare queste violazioni, considereremo ogni carboidrato separatamente, determinandone il beneficio e il ruolo nel fornire energia all'organismo.

Disaccaridi e polisaccaridi

Proprio come i monosaccaridi, i disaccaridi sono ampiamente usati in natura: il ben noto saccarosio (zucchero di canna o barbabietola), lattosio (zucchero del latte) e maltosio (zucchero maltato). Il termine "disaccaride" stesso ci dice di due residui di monosaccaridi collegati tra loro nelle molecole di questi composti organici, che possono essere ottenuti per idrolisi (per decomposizione dell'acqua) della molecola disaccaridica.

I disaccaridi sono carboidrati, le cui molecole consistono in due residui di monosaccaridi che sono collegati tra loro dall'interazione di due gruppi idrossilici. Nel processo di formazione di una molecola disaccaride, una molecola d'acqua viene scissa:

o per saccarosio:

Pertanto, la formula molecolare dei disaccaridi C12H22O11. La formazione di saccarosio si verifica nelle cellule vegetali sotto l'influenza di enzimi. Ma i chimici hanno trovato il modo di realizzare molte delle reazioni che fanno parte dei processi che si verificano in natura. Nel 1953, il chimico francese R.

Per la prima volta Lemieux sintetizzò il saccarosio, definito dai suoi contemporanei la "conquista della chimica organica dell'Everest". Nell'industria, il saccarosio si ottiene dal succo di canna da zucchero (contenuto 14-16%), dalla barbabietola da zucchero (16-21%), così come da altre piante, come l'acero canadese o la pera macinata.

Tutti sanno che il saccarosio è una sostanza cristallina, che ha un sapore dolce ed è ben solubile in acqua. Il succo di canna da zucchero contiene saccarosio carboidrato, comunemente indicato come zucchero. Il nome del chimico e metallurgo tedesco A. Marggraf è strettamente legato alla produzione di zucchero dalle barbabietole.

Ora conosciamo i carboidrati che hanno una struttura più complessa: i polisaccaridi. I polisaccaridi sono carboidrati ad alto peso molecolare, le cui molecole sono costituite da molti monosaccaridi. In forma semplificata, lo schema generale può essere rappresentato come segue:

Ora confrontiamo la struttura e le proprietà dell'amido e della cellulosa - i rappresentanti più importanti dei polisaccaridi. L'unità strutturale delle catene polimeriche di questi polisaccaridi, la cui formula (C6H10O5) n è costituita da residui di glucosio. Per scrivere la composizione dell'unità strutturale (С6H10O5), è necessario rimuovere la molecola d'acqua dalla formula del glucosio.

La cellulosa e l'amido sono di origine vegetale. Sono formati da molecole di glucosio come conseguenza della policondensazione. L'equazione della reazione di policondensazione, così come il processo inverso di idrolisi per i polisaccaridi, può essere convenzionalmente scritta come segue:

Le molecole di amido possono avere sia un tipo di struttura lineare che ramificata, molecole di cellulosa - solo lineari. Quando interagisce con lo iodio, l'amido, a differenza della cellulosa, dà un colore blu. Diverse funzioni di questi polisaccaridi sono nella cellula vegetale. L'amido funge da nutriente di riserva, la cellulosa svolge una funzione strutturale e costruttiva. Le pareti delle cellule vegetali sono costruite da cellulosa.

Carboidrati: monosaccaridi, disaccaridi, polisaccaridi - composti chimici

Classificazione dei carboidrati

I carboidrati sono sostanze organiche le cui molecole sono costituite da atomi di carbonio, idrogeno e ossigeno, e l'idrogeno e l'ossigeno sono in essi, di norma, nella stessa proporzione della molecola d'acqua (2: 1). La formula generale dei carboidrati è Cn (H2O) m, cioè sono composti da carbonio e acqua, da cui il nome della classe, che ha radici storiche.

È apparso sulla base dell'analisi dei primi carboidrati conosciuti. Successivamente è stato trovato che ci sono carboidrati, nelle molecole di cui non si osserva il rapporto indicato (2: 1), ad esempio, desossiribosio - C5H10O4. Sono anche noti composti organici, la cui composizione corrisponde alla formula generale data, ma che non appartengono alla classe dei carboidrati.

I monosaccaridi sono carboidrati che non si idrolizzano (non si decompongono con l'acqua). A loro volta, a seconda del numero di atomi di carbonio, i monosaccaridi sono suddivisi in triosi (molecole di cui contengono tre atomi di carbonio), tetrosi (quattro atomi di carbonio), pentosi (cinque), esosi (sei), ecc.

In natura, i monosaccaridi sono rappresentati principalmente da pentosi ed esosi. I pentosi includono, ad esempio, ribosio - C5H10O5 e desossiribosio (ribosio, da cui è stato "portato via" un atomo di ossigeno) - C5H10O4. Fanno parte dell'RNA e del DNA e determinano la prima parte dei nomi degli acidi nucleici.

Esidi aventi la formula molecolare generale C6H12O6 comprendono, per esempio, glucosio, fruttosio, galattosio. I disaccaridi sono carboidrati che si idrolizzano formando due molecole di monosaccaridi, come gli esosi. La formula generale della stragrande maggioranza dei disaccaridi è facile da ricavare: è necessario "aggiungere" due formule di esosi e "sottrarre" dalla formula risultante una molecola d'acqua - C 12 H 22 O 11.

I disaccaridi includono:

1. Saccarosio (zucchero alimentare comune), che dopo idrolisi forma una singola molecola di glucosio e una molecola di fruttosio. Si trova in grandi quantità in barbabietola da zucchero, canna da zucchero (da cui il nome barbabietola o zucchero di canna), acero (pionieri canadesi estratti di zucchero d'acero), palma da zucchero, mais, ecc.
2. Maltosio (zucchero di malto), che si idrolizza formando due molecole di glucosio. Il maltosio può essere ottenuto per idrolisi dell'amido sotto l'azione degli enzimi contenuti nei grani di orzo germinati, essiccati e macinati.
3. Lattosio (zucchero del latte), che si idrolizza formando molecole di glucosio e galattosio. È contenuto nel latte dei mammiferi (fino al 4-6%), ha una bassa dolcezza ed è usato come riempitivo in pillole e compresse farmaceutiche.

Il sapore dolce dei diversi mono e disaccaridi è diverso. Quindi, il più dolce monosaccaride - il fruttosio - è 1,5 volte più dolce del glucosio, che è considerato lo standard. Il saccarosio (disaccaride), a sua volta, è 2 volte più dolce del glucosio e 4-5 volte il lattosio, che è quasi insapore.

Polisaccaridi - amido, glicogeno, destrine, cellulosa, ecc. - sono carboidrati che idrolizzano per formare una varietà di molecole di monosaccaridi, il più delle volte glucosio. Per derivare la formula dei polisaccaridi, è necessario "togliere" una molecola d'acqua dalla molecola di glucosio e scrivere l'espressione con l'indice n: (C6H10O5) n, perché è dovuta alla scissione delle molecole d'acqua in natura di- e polisaccaridi sono formati.

Il ruolo dei carboidrati in natura e la loro importanza per la vita umana è estremamente grande. Formate in cellule vegetali a causa della fotosintesi, agiscono come fonte di energia per le cellule animali. Prima di tutto si riferisce al glucosio. Molti carboidrati (amido, glicogeno, saccarosio) svolgono la funzione di conservazione, il ruolo di una riserva di sostanze nutritive.

Acidi L'RNA e il DNA, che includono alcuni carboidrati (pentoso-ribosio e desossiribosio), svolgono le funzioni di trasmissione delle informazioni genetiche. La cellulosa - il materiale da costruzione delle cellule vegetali - svolge il ruolo di una struttura per le membrane di queste cellule. Un altro polisaccaride, la chitina, ha un ruolo simile nelle cellule di alcuni animali: forma lo scheletro esterno di artropodi (crostacei), insetti e aracnidi.

I carboidrati sono alla fine la fonte della nostra alimentazione: consumiamo il grano che contiene l'amido o lo nutriamo agli animali, nel cui corpo l'amido viene convertito in proteine ​​e grassi. Gli abiti più igienici sono fatti di cellulosa o prodotti a base di esso: cotone e lino, fibre di viscosa, seta acetato. Case e mobili in legno sono costruiti con la stessa polpa che forma il legno.

La base della produzione di materiale fotografico e cinematografico - tutta la stessa polpa. Libri, giornali, lettere e banconote sono tutti prodotti dell'industria della cellulosa e della carta. Quindi i carboidrati ci forniscono tutto il necessario per la vita: cibo, vestiti, riparo.

Va sottolineato che l'unica forma di energia sulla Terra (oltre all'energia nucleare, ovviamente) è l'energia del Sole, e l'unico modo per accumularlo per garantire l'attività vitale di tutti gli organismi viventi è il processo di fotosintesi che avviene nelle cellule delle piante viventi e porta alla sintesi di carboidrati dall'acqua e dal diossido di carbonio. È durante questa trasformazione che si forma l'ossigeno, senza il quale la vita sul nostro pianeta sarebbe impossibile.