Новая химия » Определение карбоксильных групп в различных системах » Строение, образование и применение глюкозы

Строение, образование и применение глюкозы

Глюкоза — моносахарид, одна из восьми изомерных альдогексоз. Глюкоза в виде D-формы (декстоза, виноградный сахар) является самым распространённым углеводом. D-глюкоза (обычно её называют просто глюкозой) встречается в свободном виде и в виде олигосахаридов (тростниковый сахар, молочный сахар) , полисахаридов (крахмал, гликоген, целлюлоза, декстран) , гликозидов и других производных. В свободном виде D-глюкоза содержится в плодах, цветах и других органах растений, а также в животных тканях (в крови, мозгу и др.) . D-глюкоза является важнейшим источником энергии в организмах животных и микроорганизмов.

Продуктом полного гидролиза крахмала и целлюлозы является глюкоза. При разрыве полуацетальной (гликозидной) связи образуются гидроксильная и альдегидная (в полуацетальной форме) группы. Образование глюкозы после гидролиза крахмала и целлюлозы представлено на рисунке 1.3.1:

Рисунок 1.3.1

Катализаторами реакции гидролиза полисахаридов являются водородные ионы. Гидроксильные ионы не ускоряют этой реакции, благодаря чему полисахариды относительно стойки в щелочной среде и нестойки в кислой. Катализаторами реакции гидролиза полисахаридов служат также ферменты: а-глюкозидаза для крахмала и р-глюкозидаза для целлюлозы [18].

Глюкоза является альдегидоспиртом, так как атомы углерода связаны между собой сигма-связью, возможно вращение частей молекулы относительно сигма-связей. При этом альдегидная функциональная группа взаимодействует со спиртовым гидроксилом пятого углеродного атома, и образуется циклическая форма глюкозы, которая пердствлена на рисунке 1.3.1:

Рисунок 1.3.1

В растворе ациклическая (альдегидная) форма глюкозы находится в равновесии с циклической (полуацетальной) формой. При переходе ациклической формы в циклическую полуацетальную форму у первого углеродного атома формируется полуацетальная — гликозидная гидроксигруппа. По своим свойствам эта группа отличается от спиртовой. В циклической глюкозе, которая имеет строение кресла или лодки, полуацетальный гидроксил жестко расположен в пространстве относительно плоскости [19].

Применение глюкозы:

Глюкоза является ценным питательным продуктом. В организме она подвергается сложным биохимическим превращениям в результате которых образуется диоксид углерода и вода, при это выделяется энергия согласно итоговому уравнению: C6H12O6 + 6O2 = 6H2O + 6CO2 + 2800 кДж. Этот процесс протекает ступенчато, и поэтому энергия выделяется медленно.

Так как глюкоза легко усваивается организмом, её используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства при явлениях сердечной слабости, шоке, она входит в состав кровозаменяющих и противошоковых жидкостей. Широко применяют глюкозу в кондитерском деле (изготовление мармелада, карамели, пряников и т.д.), в текстильной промышленности в качестве восстановителя, в качестве исходного продукта при производстве аскорбиновых и гликоновых кислот, для синтеза ряда производных сахаров и т.д.

Большое значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы, так же как и при силосовании кормов. Если подвергаемая силосованию масса недостаточно уплотнена, то под влиянием проникшего воздуха происходит маслянокислое брожение и корм становится непригоден к применению.

Еще по теме:

Физические и химические свойства палладия
Латинское название Palladium (Pd) - химический элемент VIII группы периодической системы Менделеева; атомный номер 46, конфигурация внешних электронных оболочек - 4d10; число неспаренных электронов – 0; атомная масса 106,4; атомный объем - 8,87см3; эффективный атомный радиус - 1,375А; эффективный и ...

Определение характера ПАВ
Приготовление растворов ПАВ различных концентраций. Готовлю исходный концентрированный раствор ПАВ. Взвешиваю стакан (250 мл) на технических весах и добавляю в него 2 г ПАВ с помощью пипетки. Вливаю в стакан 100 мл воды. Стеклянной мешалкой помешиваю раствор до растворения ПАВ, после чего довожу об ...

Структура кристалла графита
Структура графита состоит из непрерывного ряда слоев параллельных оснований плоскости гексагонально связанных атомов углерода. Структура графита является типичным примером слоистой решетки. Каждая сетка (слой) толщиной в один атом представляет собой одну молекулу, простирающуюся через весь кристалл ...

Идеи алхимии


Идеи алхимии

Алхимия - своеобразное явление культуры, особенно широко распространённое в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. Слово «алхимия» производят от арабского алькимия, которое восходит к греческому chemeia, от cheo — лью, отливаю.

Категории

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru
Copyright © 2020 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru