Frage 1. Saccharose. Seine Struktur, Eigenschaften, Zubereitung und Anwendung.

Antwort. Es wurde experimentell nachgewiesen, dass es sich um die molekulare Form von Saccharose handelt

– C 12 H 22 O 11 . Das Molekül enthält Hydroxylgruppen und besteht aus miteinander verbundenen Resten von Glucose- und Fructosemolekülen.

Physikalische Eigenschaften

Reine Saccharose ist eine farblose, kristalline Substanz mit süßem Geschmack, die gut wasserlöslich ist.

Chemische Eigenschaften:

1. Hydrolysepflichtig:

C 12 H 22 O 11 + H2O C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6

2. Saccharose ist ein nicht reduzierender Zucker. Es ergibt keine „Silberspiegel“-Reaktion, sondern reagiert mit Kupfer(II)-hydroxid als mehrwertiger Alkohol, ohne Cu(II) zu Cu(I) zu reduzieren.

In der Natur sein

Saccharose ist Bestandteil des Saftes von Zuckerrüben (16–20 %) und Zuckerrohr (14–26 %). In Nr große Mengen Es kommt zusammen mit Glukose in den Früchten und Blättern vieler grüner Pflanzen vor.

Quittung:

1. Zuckerrüben oder Zuckerrohr werden in feine Späne gemahlen und in Diffusoren gegeben, durch die heißes Wasser geleitet wird.

2. Die resultierende Lösung wird mit Kalkmilch behandelt, es entsteht lösliches Saccharat von Calciumalkoholaten.

3. Um Calciumsaccharose zu zersetzen und überschüssiges Calciumhydroxid zu neutralisieren, wird Kohlenmonoxid (IV) durch die Lösung geleitet:

C 12 H 22 O 11 CaO 2H 2 + CO 2 = C 12 H 22 O 11 + CaCO 3 + 2H 2 O

4. Die nach der Fällung von Calciumcarbonat erhaltene Lösung wird filtriert, dann in einer Vakuumapparatur eingedampft und die Zuckerkristalle werden durch Zentrifugation abgetrennt.

5. Engagiert Kristallzucker hat normalerweise eine gelbliche Farbe, da es Farbstoffe enthält. Um sie zu trennen, wird Saccharose in Wasser gelöst und durch Aktivkohle geleitet.

Anwendung:

Saccharose wird hauptsächlich als Lebensmittel und in der Süßwarenindustrie verwendet. Durch Hydrolyse wird daraus künstlicher Honig gewonnen.

Frage 2. Merkmale der Platzierung von Elektronen in Atomen von Elementen kleiner und großer Perioden. Zustände von Elektronen in Atomen.

Antwort. Ein Atom ist ein chemisch unteilbares, elektrisch neutrales Materieteilchen. Ein Atom besteht aus einem Kern und Elektronen, die sich in bestimmten Orbitalen um ihn herum bewegen. Ein Atomorbital ist ein Raumbereich um den Kern, in dem sich ein Elektron am wahrscheinlichsten befindet. Orbitale werden auch Elektronenwolken genannt. Jedes Orbital hat eine bestimmte Energie sowie die Form und Größe der Elektronenwolke. Einem Energieniveau wird eine Gruppe von Orbitalen zugeordnet, deren Energiewerte nahe beieinander liegen. Ein Energieniveau kann nicht mehr als 2n 2 Elektronen enthalten, wobei n die Niveaunummer ist.

Arten von Elektronenwolken: sphärisch – S-Elektronen, ein Orbital auf jedem Energieniveau; hantelförmig - p-Elektronen, drei Orbitale p x, p y, p z; in einer Form, die zwei gekreuzten Ganteas ähnelt, - d- Elektronen, fünf Orbitale d xy, d xz, d yz, d 2 z, d 2 x – d 2 y.

Die Verteilung der Elektronen über die Energieniveaus spiegelt sich in der elektronischen Konfiguration des Elements wider.

Regeln zum Auffüllen von Energieniveaus mit Elektronen und

Unterebenen.

1. Die Füllung jedes Niveaus beginnt mit s-Elektronen, dann werden p-, d- und f-Energieniveaus mit Elektronen gefüllt.

2. Die Anzahl der Elektronen in einem Atom ist gleich seiner Ordnungszahl.

3. Die Anzahl der Energieniveaus entspricht der Nummer der Periode, in der sich das Element befindet.

4. Die maximale Anzahl von Elektronen auf einem Energieniveau wird durch die Formel bestimmt

Wobei n die Levelnummer ist.

5. Die Gesamtzahl der Elektronen in Atomorbitalen eines Energieniveaus.

Beispielsweise beträgt die Kernladung von Aluminium +13

Verteilung der Elektronen nach Energieniveaus – 2,8,3.

Elektronische Konfiguration

13 Al:1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1 .

In den Atomen einiger Elemente wird das Phänomen des Elektronenaustritts beobachtet.

In Chrom beispielsweise springen Elektronen von der 4s-Unterebene zur 3d-Unterebene:

24 Cr 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3d 5 3d 5 4s 1 .

Das Elektron bewegt sich von der 4s-Unterebene zur 3d-Unterebene, da die Konfigurationen 3d 5 und 3d 10 energetisch günstiger sind. Das Elektron nimmt eine Position ein, in der seine Energie minimal ist.

Die Auffüllung des Energie-f-Unterniveaus mit Elektronen erfolgt im Element 57La -71 Lu.

Frage 3. Erkennen Sie die Stoffe KOH, HNO 3, K 2 CO 3.

Antwort: KOH + Phenolphthalin → purpurrote Farbe der Lösung;

NHO 3 + Lackmus → rote Farbe der Lösung,

K 2 CO 3 + H 2 SO 4 = K 2 SO 4 + H 2 0 + CO 2

Ticketnummer 20

Frage 1 . Genetische Verwandtschaft organischer Verbindungen verschiedener Klassen.

Antwort: Schema der Kette chemischer Umwandlungen:

C 2 H 2 → C 2 H 4 → C 2 H 6 → C 2 H 5 Cl → C 2 H 5 OH → CH 3 CHO → CH 3 COOH

C 6 H 6 C 2 H 5 OH CH 2 =CH-CH=CH 2 CH 3 COOC 2 H 5

C 6 H 5 Cl CH 3 O-C 2 H 5 C 4 H 10

C 2 H 2 + H 2 = C 2 H 4,

Alkin Alken

C 2 H 4 + H 2 = C 2 H 6,

Alken Alkan

C 2 H 6 + Cl 2 = C 2 H 5 Cl + HCl,

C 2 H 5 Cl + NaOH = C 2 H 5 OH + NaCl,

Chloralkanalkohol

C 2 H 5 OH + 1/2O 2 CH 3 CHO + H 2 O,

Aldehydalkohol

CH 3 CHO + 2Cu(OH) 2 = CH 3 COOH + 2CuOH + H 2 O,

C 2 H 4 + H 2 O C 2 H 5 OH,

Alkenalkohol

C 2 H 5 OH + CH 3 OH = CH 3 O-C 2 H 5 + H 2 O,

Alkohol Alkoholether

3C 2 H 2 C 6 H 6,

Alkinaren

C 6 H 6 + Cl 2 = C 6 H 5 Cl + HCl,

C 6 H 5 Cl + NaOH = C 6 H 5 OH + NaCl,

C 6 H 5 OH + 3Br 2 = C 6 H 2 Br 3 OH + 3HBr;

2C 2 H 5 OH = CH 2 = CH-CH = CH 2 + 2H 2 O + H 2,

Alkohol Dien

CH 2 = CH-CH = CH 2 + 2H 2 = C 4 H 10.

Dienalkan

Alkane sind Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Formel C n H 2 n +2, die keinen Wasserstoff und andere Elemente hinzufügen.

Alkene sind Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Formel C n H 2 n, in deren Molekülen eine Doppelbindung zwischen den Kohlenstoffatomen besteht.

Dienkohlenwasserstoffe umfassen organische Verbindungen mit der allgemeinen Formel C n H 2 n -2, deren Moleküle zwei Doppelbindungen aufweisen.

Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Formel C n H 2 n -2, deren Moleküle eine Dreifachbindung aufweisen, gehören zur Acetylenreihe und werden Alkine genannt.

Verbindungen von Kohlenstoff und Wasserstoff, deren Moleküle einen Benzolring enthalten, werden als aromatische Kohlenwasserstoffe klassifiziert.

Alkohole sind Derivate von Kohlenwasserstoffen, in deren Molekülen ein oder mehrere Wasserstoffatome durch Hydroxylgruppen ersetzt sind.

Phenole umfassen Derivate aromatischer Kohlenwasserstoffe, in deren Molekülen Hydroxylgruppen mit einem Benzolring verbunden sind.

Aldehyde sind organische Stoffe, die die funktionelle Gruppe CHO (Aldehydgruppe) enthalten.

Carbonsäuren sind organische Substanzen, deren Moleküle eine oder mehrere Carboxylgruppen enthalten, die mit einem Kohlenwasserstoffrest oder Wasserstoffatom verbunden sind.

Ester umfassen organische Substanzen, die bei Reaktionen von Säuren mit Alkoholen entstehen und eine Gruppe von C(O)-O-C-Atomen enthalten.

Frage 2. Typen Kristallgitter. Eigenschaften von Stoffen mit unterschiedlichen Kristallgittertypen.

Antwort. Ein Kristallgitter ist eine räumliche Struktur, die durch die relative Anordnung der Teilchen einer Substanz geordnet ist und ein eindeutig erkennbares Motiv aufweist.

Abhängig von der Art der Partikel, die sich an den Gitterplätzen befinden, werden sie unterschieden: ionische (ICR), atomare (ACR), molekulare (MCR), metallische (Met. KR), Kristallgitter.

MKR – die Knoten enthalten ein Molekül. Beispiele: Eis, Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Sauerstoff, Stickstoff im festen Zustand. Die zwischen Molekülen wirkenden Kräfte sind relativ schwach, daher haben Substanzen eine geringe Härte, niedrige Siede- und Schmelzpunkte und eine schlechte Wasserlöslichkeit. Unter normalen Bedingungen sind dies Gase oder Flüssigkeiten (Stickstoff, Wasserstoffperoxid, festes CO 2). Stoffe mit MCR werden als Dielektrika klassifiziert.

AKR – Atome in Knoten. Beispiele: Bor, Kohlenstoff (Diamant), Silizium, Germanium. Atome sind durch starke kovalente Bindungen verbunden, daher zeichnen sich Stoffe durch hohe Siede- und Schmelztemperaturen, hohe Festigkeit und Härte aus. Die meisten dieser Stoffe sind wasserunlöslich.

IFR – Kationen und Anionen in den Knoten. Beispiele: NaCl, KF, LiBr. Dieser Gittertyp kommt in Verbindungen mit ionischem Bindungstyp (Metall-Nichtmetall) vor. Die Stoffe sind feuerfest, schwerflüchtig, relativ fest, gut leitend für elektrischen Strom und gut wasserlöslich.

Getroffen. KR ist ein Stoffgitter, das nur aus Metallatomen besteht. Beispiele: Na, K, Al, Zn, Pb usw. Der Aggregatzustand ist fest, wasserunlöslich. Neben Alkali- und Erdalkalimetallen, Leitern des elektrischen Stroms, liegen die Siede- und Schmelzpunkte im mittleren bis sehr hohen Bereich.

Frage 3. Aufgabe. Um 70 g Schwefel zu verbrennen, braucht man 30 Liter Sauerstoff. Bestimmen Sie das Volumen und die Menge des gebildeten Schwefeldioxids.

Gegeben: Finden:

m(S) = 70 g, V(SO 2) = ?

V(O 2) = 30 l. v(SO 2) = ?

Lösung:

m=70 G V= 30 l x l

S + O 2 = SO 2.

v: 1 mol 1 mol 1 mol

M: 32 g/mol -- --

V: -- 22,4 l 22,4 l

V(O 2) theor. = 70 * 22,4/32 = 49 l (O 2 ist Mangelware, Berechnung darauf basierend).

Da V(SO 2) = V(O 2), dann ist V(SO 2) = 30 l.

v(SO 2) = 30/22,4 = 1,34 mol.

Antwort. V(SO 2) = 30 l, v = 1,34 mol.

Es ist nützlich, die chemischen Formeln alltäglicher Stoffe zu kennen, nicht nur im Rahmen eines Chemiekurses in der Schule, sondern auch einfach zur allgemeinen Gelehrsamkeit. Wasserformel bzw Tisch salz Fast jeder weiß es, aber was Alkohol, Zucker oder Essig angeht, können nur wenige sofort auf den Punkt kommen. Gehen wir vom Einfachen zum Komplexen.

Wie lautet die Formel von Wasser?

Diese Flüssigkeit, dank der eine erstaunliche Lebe die Natur, jeder kennt und trinkt. Darüber hinaus macht es etwa 70 % unseres Körpers aus. Wasser ist die einfachste Verbindung eines Sauerstoffatoms mit zwei Wasserstoffatomen.

Chemische Formel von Wasser: H 2 O

Wie lautet die Formel für Speisesalz?

Speisesalz ist nicht nur ein unverzichtbares kulinarisches Gericht, sondern auch einer der Hauptbestandteile Meersalz, deren Reserven im Weltmeer Millionen Tonnen betragen. Die Formel für Speisesalz ist einfach und leicht zu merken: 1 Natriumatom und 1 Chloratom.

Chemische Formel von Speisesalz: NaCl

Wie lautet die Formel für Zucker?

Zucker ist ein weißes kristallines Pulver, ohne das kein einziger Naschkatzen der Welt einen Tag leben kann. Zucker ist eine komplexe organische Verbindung, an deren Formel Sie sich nicht sofort erinnern werden: 12 Kohlenstoffatome, 22 Wasserstoffatome und 11 Sauerstoffatome bilden eine süße Verbindung Komplexe Struktur.

Chemische Formel von Zucker: C 12 H 22 O 11

Wie lautet die Formel von Essig?

Essig ist eine Essigsäurelösung, die für Lebensmittel und auch zum Reinigen von Metallen von Plaque verwendet wird. Das Essigsäuremolekül hat eine komplexe Struktur, bestehend aus zwei Kohlenstoffatomen, an einem davon drei Wasserstoffatome und an dem anderen zwei Sauerstoffatome, von denen eines ein anderes Wasserstoffatom gebunden hat.

Chemische Formel von Essigsäure: CH 3 COOH

Wie lautet die Formel von Alkohol?

Beginnen wir mit der Tatsache, dass es verschiedene Arten von Alkoholen gibt. Der Alkohol, der zur Herstellung von Wein, Wodka und Cognac verwendet wird, wird wissenschaftlich als Ethanol bezeichnet. Neben Ethanol gibt es auch eine Reihe von Alkoholen, die in der Medizin, im Automobilbau und in der Luftfahrt eingesetzt werden.

Chemische Formel von Ethanol: C 2 H 5 OH

Wie lautet die Formel für Backpulver?

Backpulver wird wissenschaftlich Natriumbikarbonat genannt. Anhand dieses Namens kann jeder unerfahrene Chemiker verstehen, dass das Sodamolekül Natrium, Kohlenstoff, Sauerstoff und Wasserstoff enthält.

Chemische Formel Backpulver: NaHCO3

Heute ist der 26. Februar 2019. Wissen Sie, welcher Feiertag heute ist?

Saccharose

Saccharose C12H32O11, oder Rübenzucker, Rohrzucker, ist im Alltag einfach Zucker – ein Disaccharid bestehend aus zwei Monosacchariden – α-Glucose und β-Fructose.

Saccharose ist ein in der Natur sehr häufig vorkommendes Disaccharid; es kommt in vielen Früchten, Früchten und Beeren vor. Besonders hoch ist der Saccharosegehalt in Zuckerrüben und Zuckerrohr, die zur industriellen Herstellung von Haushaltszucker verwendet werden.

Saccharose hat eine hohe Löslichkeit. Chemisch gesehen ist Fruktose ziemlich inert, d. h. Beim Umzug von einem Ort zum anderen ist es fast nicht am Stoffwechsel beteiligt. Manchmal wird Saccharose als Reservenährstoff gespeichert.

MIT Wenn Acharose in den Darm gelangt, wird sie durch die Alpha-Glucosidase des Dünndarms schnell zu Glucose und Fructose hydrolysiert, die dann vom Blut absorbiert werden. Alpha-Glucosidase-Inhibitoren wie Acarbose hemmen den Abbau und die Aufnahme von Saccharose sowie anderen durch Alpha-Glucosidase hydrolysierten Kohlenhydraten, insbesondere Stärke. Es wird zur Behandlung von Typ-2-Diabetes eingesetzt.

Synonyme: Alpha-D-Glucopyranosyl-Beta-D-Fructofuranosid, Rübenzucker, Rohrzucker

Aussehen

Saccharosekristalle – Farblose monokline Kristalle. Wenn geschmolzene Saccharose aushärtet, entsteht eine amorphe transparente Masse – Karamell.

Chemische und physikalische Eigenschaften

Molekulargewicht 342,3 amu. Bruttoformel (Hill-System): C12H32O11. Der Geschmack ist süßlich. Löslichkeit (Gramm pro 100 Gramm): in Wasser 179 (0°C) und 487 (100°C), in Ethanol 0,9 (20°C). Schwer löslich in Methanol. Unlöslich in Diethylether. Dichte 1,5879 g/cm3 (15°C). Spezifische Rotation für Natrium-D-Linie: 66,53 (Wasser; 35 g/100 g; 20 °C). Wenn sie mit flüssiger Luft gekühlt und mit hellem Licht beleuchtet werden, phosphoreszieren Saccharosekristalle. Zeigt keine reduzierenden Eigenschaften – reagiert nicht mit Tollens-Reagenz und Fehling-Reagenz. Das Vorhandensein von Hydroxylgruppen im Saccharosemolekül lässt sich leicht durch Reaktion mit Metallhydroxiden bestätigen. Wird Kupfer(II)-hydroxid mit einer Saccharoselösung versetzt, entsteht eine leuchtend blaue Kupfersaccharoselösung. Saccharose enthält keine Aldehydgruppe: Beim Erhitzen mit einer Ammoniaklösung von Silber(I)-oxid entsteht kein „Silberspiegel“; beim Erhitzen mit Kupfer(II)-hydroxid entsteht kein rotes Kupfer(I)-oxid . Unter den Isomeren der Saccharose mit der Summenformel C12H22O11 lassen sich Maltose und Laktose unterscheiden.

Reaktion von Saccharose mit Wasser

Wenn Sie eine Saccharoselösung mit einigen Tropfen Salz- oder Schwefelsäure kochen, die Säure mit Alkali neutralisieren und dann die Lösung erhitzen, entstehen Moleküle mit Aldehydgruppen, die Kupfer(II)-hydroxid zu Kupfer(I)-oxid reduzieren. Diese Reaktion zeigt, dass Saccharose unter der katalytischen Wirkung von Säure hydrolysiert wird, was zur Bildung von Glucose und Fructose führt: C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6.

Natürliche und anthropogene Quellen

Enthalten in Zuckerrohr, Zuckerrüben (bis zu 28 % Trockenmasse), Pflanzensäften und Früchten (zum Beispiel Birke, Ahorn, Melone und Karotten). Die Saccharosequelle – aus Rüben oder Zuckerrohr – wird durch das Verhältnis des Gehalts an stabilen Kohlenstoffisotopen 12C und 13C bestimmt. Zuckerrüben verfügen über einen C3-Mechanismus zur Aufnahme von Kohlendioxid (über Phosphoglycerinsäure) und absorbieren bevorzugt das 12C-Isotop; Zuckerrohr verfügt über einen C4-Mechanismus zur Absorption von Kohlendioxid (über Oxalessigsäure) und absorbiert vorzugsweise das 13C-Isotop.

Weltproduktion im Jahr 1990 - 110.000.000 Tonnen.

Geschichte und Erhalt

Zuckerrohr, aus dem noch heute Saccharose gewonnen wird, wird in den Chroniken der Feldzüge Alexanders des Großen in Indien beschrieben. Im Jahr 1747 gewann A. Margraf Zucker aus Zuckerrüben und sein Schüler Achard entwickelte eine Sorte mit hohem Zuckergehalt. Diese Entdeckungen markierten den Beginn der Rübenzuckerindustrie in Europa. Es ist nicht genau bekannt, wann die Russen mit kristallinem Zucker bekannt wurden, aber Historiker behaupten, dass in Russland Peter I. der Initiator der Herstellung von reinem Zucker aus importiertem Rohzucker war. Im Kreml gab es eine spezielle „Zuckerkammer“ für die Verarbeitung die süße Köstlichkeit. Zuckerquellen können ziemlich exotisch sein. In Kanada, den USA und Japan beispielsweise wird Ahornsirup aus dem Saft des Zuckerahorns (Acer saccharum) hergestellt, der zu 98 % aus Sacchariden besteht, wovon 80–98 % Saccharose ausmacht. ZU Mitte des 19 Jahrhundert gab es die Vorstellung, dass Saccharose die einzige geeignete natürliche Süßsubstanz sei industrielle Produktion. Später änderte sich diese Meinung und für spezielle Zwecke (Krankenernährung, Sportler, Militär) wurden Methoden entwickelt, um andere natürliche Süßstoffe herzustellen, natürlich in kleinerem Maßstab.

Das wichtigste Disaccharid, Saccharose, kommt in der Natur sehr häufig vor. Dies ist die chemische Bezeichnung für den gewöhnlichen Zucker, der Rohr- oder Rübenzucker genannt wird.

Schon 300 Jahre vor unserer Zeitrechnung wussten Hindus, wie man aus Rohr Rohrzucker gewinnt. Heutzutage wird Saccharose aus dem Zuckerrohranbau in den Tropen (auf der Insel Kuba und in anderen Ländern Mittelamerikas) gewonnen.

Mitte des 18. Jahrhunderts wurde das Disaccharid in Zuckerrüben entdeckt und Mitte des 19. Jahrhunderts industriell gewonnen. Zuckerrüben enthalten 12–15 % Saccharose, anderen Quellen zufolge 16–20 % (Zuckerrohr enthält 14–26 % Saccharose). Zuckerrüben werden zerkleinert und daraus Saccharose gewonnen heißes Wasser in speziellen Diffusoren. Die resultierende Lösung wird mit Kalk behandelt, um Verunreinigungen auszufällen, und die überschüssige Hydrolyse von Kalzium, die teilweise in die Lösung gelangt ist, wird durch Durchleiten von Kohlendioxid ausgefällt. Anschließend wird die Lösung nach Abtrennung des Niederschlags in einer Vakuumapparatur eingedampft, wodurch feinkristalliner Rohsand entsteht. Nach weiterer Reinigung wird raffinierter (gereinigter) Zucker gewonnen. Abhängig von den Kristallisationsbedingungen wird es in Form kleiner Kristalle oder in Form kompakter „Zuckerlaibe“ freigesetzt, die gespalten oder in Stücke gesägt werden. Instantzucker wird durch Pressen von fein gemahlenem Kristallzucker hergestellt.

Rohrzucker wird in der Medizin zur Herstellung von Pulvern, Sirupen, Mischungen usw. verwendet.

Rübenzucker wird häufig in der Lebensmittelindustrie, beim Kochen, bei der Herstellung von Wein, Bier usw. verwendet.

Die Rolle von Saccharose in der menschlichen Ernährung.

Die Verdauung von Saccharose beginnt im Dünndarm. Eine kurzfristige Exposition gegenüber Speichelamylase spielt keine wesentliche Rolle, da das saure Milieu im Magenlumen dieses Enzym inaktiviert. Im Dünndarm wird Saccharose unter der Wirkung des von Darmzellen produzierten Enzyms Saccharase nicht in das Lumen freigesetzt, sondern wirkt an der Oberfläche der Zellen (parietale Verdauung). Der Abbau von Saccharose führt zur Freisetzung von Glucose und Fructose. Das Eindringen von Monosacchariden durch Zellmembranen (Absorption) erfolgt durch erleichterte Diffusion unter Beteiligung spezieller Translokasen. Aufgrund des Konzentrationsgradienten der Natriumionen wird Glukose auch durch aktiven Transport absorbiert. Dadurch ist die Aufnahme auch bei geringen Konzentrationen im Darm gewährleistet. Das wichtigste Monosaccharid, das aus dem Darm in den Blutkreislauf gelangt, ist Glukose. Mit dem Blut der Pfortader wird es zur Leber transportiert, teilweise von Leberzellen zurückgehalten, teilweise in den allgemeinen Blutkreislauf gelangt und von Zellen anderer Organe und Gewebe extrahiert. Ein Anstieg des Blutzuckers auf dem Höhepunkt der Verdauung erhöht die Insulinsekretion. Es beschleunigt seinen Transport zur Zelle, verändert die Durchlässigkeit der Zellmembranen und aktiviert Translokasen, die für den Durchgang von Glukose durch die Zellmembranen verantwortlich sind. Die Geschwindigkeit, mit der Glukose in die Leber- und Gehirnzellen gelangt, hängt nicht vom Insulin ab, sondern nur von seiner Konzentration im Blut. Nachdem die Glukose in die Zelle eingedrungen ist, wird sie einer Phosphorylierung unterzogen und zerfällt dann durch eine Reihe aufeinanderfolgender Umwandlungen in 6 CO2-Moleküle. Aus einem Molekül Glucose entstehen 2 Moleküle Pyruvat und 1 Molekül Acetyl. Es ist schwer vorstellbar, dass schwieriger Prozess hatte den einzigen Zweck, Glukose in das Endprodukt Kohlendioxid aufzuspalten. Die Umwandlung von Verbindungen während des Stoffwechselprozesses geht jedoch mit der Freisetzung von Energie während der Reaktionen der Dehydrierung und des Wasserstofftransports zur Atmungskette einher, und Energie wird im Prozess der oxidativen Phosphorylierung im Zusammenhang mit der Atmung sowie im Prozess gespeichert Substratphosphorylierung. Die Freisetzung und Speicherung von Energie ist die biologische Essenz der aeroben Glukoseoxidation.

Die anaerobe Glykolyse ist eine ATP-Quelle in intensiv arbeitendem Muskelgewebe, wenn die Zelle durch oxidative Phosphorylierung nicht mit ATP versorgt werden kann. In roten Blutkörperchen. Da es überhaupt keine Mitochondrien und daher keine Enzyme des Krebszyklus gibt, wird der Bedarf an ATP nur durch anaeroben Abbau gedeckt. Fruktose ist auch an der Bildung der Energiemoleküle ATP beteiligt (sein Energiepotential ist viel geringer als das von Glukose) – in der Leber wird es über den Fruktose-1-phosphat-Weg in ein Zwischenprodukt des Hauptweges der Glukoseoxidation umgewandelt.

Saccharose – bekannt als Rohr- oder Rübenzucker – ist der Zucker, der üblicherweise in Lebensmitteln verzehrt wird. Bei Pflanzen sehr häufig. In großen Mengen kommt es nur in einer begrenzten Anzahl von Pflanzenarten vor – in Zuckerrohr und Zuckerrüben, aus denen S. technisch gewonnen wird. Auch die Stängel mancher Getreidearten sind reich daran, vor allem in der Zeit vor dem Getreidegießen, wie z. Mais, süßes Sorghum usw. Der Zuckergehalt dieser Objekte ist so groß, dass erfolglose Versuche unternommen wurden, ihn mit technischen Mitteln aus ihnen zu gewinnen. Interessant ist das Vorhandensein von Rohrzucker große Mengen zum Beispiel im Embryo von Getreidesamen. Über 20 % dieses Zuckers sind in Weizenkeimen enthalten. In geringen Mengen kommt S. wahrscheinlich in allen Chlorophyll-tragenden Pflanzen vor; zumindest in bekannten Entwicklungs- und Verbreitungsperioden dieses Zuckers ist er nicht auf ein bestimmtes Organ beschränkt, sondern kommt in allen Organen vor, die Chlorophyll tragen bisher dafür untersucht: in Wurzeln, Stängeln, Blättern, Blüten und Früchten. Eine derart weite Verbreitung von S. in Pflanzen steht in völliger Übereinstimmung mit dem, was sich abzeichnet In letzter Zeit die wichtige Rolle dieses Zuckers im Pflanzenleben. Bekanntlich ist Stärke eines der häufigsten Produkte bei der Aufnahme von Kohlensäure aus der Luft durch chlorophyllhaltige Pflanzen. wichtig was für das Leben der Pflanze unbestreitbar ist; Offenbar sollte Saccharose eine ebenso wichtige Rolle zugeschrieben werden, da ihre Bildung und ihr Verbrauch in Pflanzen in direktem Zusammenhang mit der Bildung, dem Verbrauch und der Ablagerung von Stärke stehen. So kann beispielsweise das Auftreten von Rohrzucker in allen Fällen festgestellt werden, in denen sich Stärke auflöst (Samenkeimung); im Gegenteil, wenn es zur Stärkeablagerung kommt, ist eine Abnahme der Zuckermenge zu beobachten (Samenfüllung). Dieser Zusammenhang, der auf die gegenseitigen Umwandlungen von Stärke in Stärke in der Pflanze und umgekehrt hinweist, gibt Anlass zu der Annahme, dass letztere, wenn nicht ausschließlich, eine der Formen ist, in denen Stärke (oder, allgemeiner gesprochen, Kohlenhydrate) vorliegt werden in der Pflanze von einem Ort zum anderen transportiert – vom Ort der Entstehung zum Ort des Verbrauchs oder der Ablagerung und umgekehrt. Anscheinend ist Rohrzucker eine Kohlenhydratform, die sich am besten für die Fälle eignet, in denen aus biologischen Gründen ein schnelles Wachstum erforderlich ist; Dies wird durch die Tatsache angezeigt, dass dieser Zucker in Weizenkeimen und Blütenpollen vorherrscht. Schließlich deuten einige Beobachtungen darauf hin, dass S. eine wichtige Rolle bei der Assimilation von Luftkohlenstoff durch chlorophyllhaltige Pflanzen spielt und eine der primären Formen der Umwandlung dieses Kohlenstoffs in Kohlenhydrate darstellt.

Die wichtigsten Polysaccharide sind Stärke, Glykogen (tierische Stärke) und Cellulose (Ballaststoffe). Alle diese drei höheren Polyosen bestehen aus Resten von Glucosemolekülen, die auf verschiedene Weise miteinander verbunden sind. Ihre Zusammensetzung wird durch die allgemeine Formel (C6H12O6)p ausgedrückt. Die Molekulargewichte natürlicher Polysaccharide liegen zwischen mehreren tausend und mehreren Millionen.

Wie Sie wissen, sind Kohlenhydrate die Hauptenergiequelle in den Muskeln. Für die Bildung von Muskel-„Treibstoff“ – Glykogen – muss dem Körper Glukose durch den Abbau von Kohlenhydraten aus der Nahrung zugeführt werden. Anschließend wird Glykogen nach Bedarf in die gleiche Glukose umgewandelt und ernährt nicht nur die Muskelzellen, sondern auch das Gehirn. Sie sehen, wie gesund Zucker ist ... Die Geschwindigkeit der Kohlenhydrataufnahme wird üblicherweise durch den sogenannten glykämischen Index ausgedrückt. Für 100 wird in manchen Fällen Weißbrot genommen, in anderen Glukose. Je höher der glykämische Index, desto schneller steigt der Blutzuckerspiegel nach dem Verzehr von Zucker. Dadurch schüttet die Bauchspeicheldrüse Insulin aus, das Glukose in das Gewebe transportiert. Ein zu großer Zuckerzufluss führt dazu, dass ein Teil davon freigesetzt wird Fettgewebe und dort wird es zu Fett (sozusagen als Reserve, die nicht jeder braucht). Hochglykämische Kohlenhydrate hingegen werden schneller aufgenommen und sorgen so für einen schnellen Energieschub. Saccharose oder unser normaler Zucker ist ein Disaccharid, das heißt, sein Molekül besteht aus ringförmig miteinander verbundenen Glucose- und Fructosemolekülen. Es ist der häufigste Nahrungsbestandteil, obwohl Saccharose in der Natur nicht sehr häufig vorkommt. Es ist Saccharose, die bei Diät-Gurus die größte Empörung hervorruft. Es provoziert tatsächlich Fettleibigkeit, versorgt den Körper nicht mit nützlichen Kalorien, sondern nur mit „leeren“ (die meisten „leeren“ Kalorien werden aus alkoholhaltigen Produkten gewonnen) und ist schädlich für Diabetiker. In Bezug auf Weißbrot beträgt der glykämische Index von Saccharose also 89 und in Bezug auf Glukose nur 58. Daher sind Aussagen, dass Kalorien aus Zucker „leer“ sind und nur als Fett gespeichert werden, stark übertrieben. Leider trifft es auf Diabetes zu. Für einen Diabetiker ist Saccharose Gift. Und für eine Person mit einem normal funktionierenden Hormonsystem können kleine Mengen Saccharose sogar von Vorteil sein.

Ein weiterer Vorwurf gegen Saccharose ist seine Beteiligung an Karies. Natürlich gibt es eine solche Sünde, aber nur bei übermäßigem Gebrauch. Kleine Menge Zucker drin Süßwaren Es ist sogar vorteilhaft, weil es den Geschmack und die Textur des Teigs verbessert. Glukose ist der häufigste Bestandteil verschiedener Beeren. Dies ist ein einfacher Zucker, das heißt, sein Molekül enthält einen Ring. Glukose ist weniger süß als Saccharose, hat aber einen höheren glykämischen Index (138 im Vergleich zu Weißbrot). Daher ist es wahrscheinlicher, dass es in Fett umgewandelt wird, da es zu einem Anstieg des Blutzuckerspiegels führt. Andererseits ist Glukose damit die wertvollste Quelle für „schnelle Energie“. Leider kann auf einen Anstieg ein Rückgang folgen, der mit hypoglykämischem Koma (Bewusstlosigkeit aufgrund unzureichender Zuckerversorgung des Gehirns; dies passiert auch, wenn sich ein Bodybuilder Insulin injiziert) und der Entwicklung von Diabetes verbunden ist. Fruktose kommt in einer Vielzahl von Früchten und Honig sowie in sogenannten „inversen Sirupen“ vor. Aufgrund seines niedrigen glykämischen Index (31 im Vergleich zu Weißbrot) und der starken Süße ist es lange Zeit galt als Alternative zu Saccharose. Darüber hinaus erfordert die Aufnahme von Fruktose zumindest im Anfangsstadium nicht die Beteiligung von Insulin. Daher kann es manchmal bei Diabetes eingesetzt werden. Fruktose ist als Quelle „schneller“ Energie unwirksam. Die gesamte Energie in der Nahrung entsteht hauptsächlich durch die Sonne und ihren Einfluss auf das Leben grüner Pflanzen. Sonnenenergie erzeugt durch die Wirkung auf das in den Blättern grüner Pflanzen enthaltene Chlorophyll und die Wechselwirkung von Kohlendioxid aus der Atmosphäre und durch die Wurzeln eindringendem Wasser Zucker und Stärke in den Blättern grüner Pflanzen. Dieser komplexe Vorgang wird Photosynthese genannt. Da der menschliche Körper durch die Teilnahme am Prozess der Photosynthese keine Energie gewinnen kann, verbraucht er diese über Kohlenhydrate, die von Pflanzen produziert werden. Energie für die menschliche Ernährung wird durch eine ausgewogene Zufuhr von Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten gewonnen. Energie gewinnen wir aus Kohlenhydraten (Zucker), Proteinen und Fetten. Zucker ist besonders wichtig, da er sich schnell in Energie umwandelt, wenn Sie ihn am meisten benötigen, beispielsweise bei der Arbeit oder beim Sport. Gehirn und Nervensystem Ihre Funktionen sind fast ausschließlich auf Zucker angewiesen. Zwischen den Mahlzeiten erhält das Nervensystem eine konstante Menge an Kohlenhydraten, da die Leber einen Teil der darin angesammelten Zuckerreserven freisetzt. Dieser Wirkmechanismus der Leber sorgt dafür, dass der Blutzuckerspiegel auf einem normalen Niveau bleibt. Stoffwechselprozesse laufen in zwei Richtungen ab: Sie wandeln Nahrungsstoffe in Energie um und überführen überschüssige Nährstoffe in Energiereserven, die außerhalb der Mahlzeiten benötigt werden. Wenn diese Prozesse korrekt ablaufen, wird der Blutzucker auf einem normalen Niveau gehalten: nicht zu hoch und nicht zu niedrig. Im menschlichen Körper wird Stärke aus rohen Pflanzen im Verdauungstrakt nach und nach abgebaut, und der Abbau beginnt im Mund. Der Speichel im Mund wandelt es teilweise in Maltose um. Aus diesem Grund ist es äußerst wichtig, die Nahrung gut zu kauen und mit Speichel zu befeuchten (denken Sie an die Regel: Trinken Sie beim Essen nicht). Im Darm wird Maltose zu Monosacchariden hydrolysiert, die die Darmwand durchdringen. Dort werden sie in Phosphate umgewandelt und gelangen in dieser Form ins Blut. Ihr weiterer Weg ist der Monosaccharidweg. Aber die führenden Naturheilkundler Walker und Shelton haben negative Bewertungen über gekochte Stärke. Folgendes sagt Walker: „Das Stärkemolekül ist in Wasser, Alkohol oder Ether unlöslich. Diese unlöslichen Stärkepartikel, die in den Kreislauf gelangen, scheinen das Blut zu verstopfen und fügen ihm eine Art „Getreide“ hinzu. Während der Zirkulation neigt das Blut dazu, dieses Korn loszuwerden und einen Speicherort dafür zu schaffen. Bei reichhaltiger Nahrung In Stärken wird insbesondere Weißmehl verzehrt, wodurch das Lebergewebe verhärtet. .."

Deshalb werden wir es mit aller Sorgfalt analysieren. Vielleicht übertreibt Dr. Walker? Nehmen wir das Lehrbuch für medizinische Institute „Lebensmittelhygiene“ (M., Medizin, 1982) von K. S. Petrovsky und V. D. Voikhanen und lesen Sie den Abschnitt über Stärke (S. 74). „In der menschlichen Ernährung macht Stärke etwa aus

80 % der gesamten Kohlenhydrataufnahme. Die chemische Struktur von Stärke besteht aus einer großen Anzahl von Monosaccharidmolekülen. Die Komplexität der Struktur von Polysaccharidmolekülen ist der Grund für ihre UNLÖSLICHKEIT. Stärke hat lediglich die Eigenschaft der kolloidalen Löslichkeit. Es löst sich in keinem der üblichen Lösungsmittel. Die Untersuchung kolloidaler Stärkelösungen zeigte, dass ihre Lösung nicht aus einzelnen Stärkemolekülen besteht, sondern aus deren Primärpartikeln – Mizellen, darunter eine große Anzahl von Molekülen (die Walker „Getreide“ nennt). Stärke enthält zwei Fraktionen von Polysacchariden – Amylose und Amylopektin, die sich in ihren Eigenschaften stark unterscheiden. Amylose in Stärke beträgt 15-25 %. Es löst sich in heißem Wasser (80 °C) auf und bildet eine transparente kolloidale Lösung. Amylopektin macht 75-85 % des Stärkekorns aus. Es löst sich in heißem Wasser nicht auf, sondern quillt nur auf (dafür wird Flüssigkeit aus dem Körper benötigt). Wenn Stärke heißem Wasser ausgesetzt wird, entsteht eine Amyloselösung, die durch gequollenes Amylopektin verdickt wird. Die resultierende dicke, viskose Masse wird Paste genannt (das gleiche Bild beobachtet man in unserem Magen-Darm-Trakt. Und je feiner das Brot ist, desto besser ist die Qualität der Paste. Die Paste verstopft die Mikrozotten des Zwölffingerdarms und der darunter liegenden Teile des Dünndarms, wodurch sie von der Verdauung ausgeschlossen werden. Im Dickdarm „klebt“ diese dehydrierte Masse an der Dickdarmwand und bildet einen Kotstein. Die Umwandlung von Stärke im Körper dient vor allem der Deckung des Zuckerbedarfs. Stärke wird nacheinander über eine Reihe von Zwischenbildungen in Glukose umgewandelt. Unter dem Einfluss von Enzymen (Amylase, Diastase) und Säuren wird Stärke unter Bildung von Dextrinen hydrolysiert: Stärke wird zunächst in Amylodextrin und dann in Erythrodextrin, Achrodextrin und Maltodextrin umgewandelt. Wenn diese Umwandlungen stattfinden, erhöht sich der Grad der Löslichkeit in Wasser. So löst sich das zu Beginn gebildete Amylodextrin nur in heißem Wasser und Erythrodextrin auch in kaltes Wasser. Achrodextrin und Maltodextrin lösen sich unter allen Bedingungen leicht auf. Die letzte Umwandlung von Dextrinen ist die Bildung von Maltose, einem Malzzucker, der alle Eigenschaften von Disacchariden aufweist, einschließlich einer guten Wasserlöslichkeit. Die dabei entstehende Maltose wird unter dem Einfluss von Enzymen in Glucose umgewandelt. Tatsächlich ist es schwierig und langwierig. Und dieser Prozess kann leicht durch falschen Wasserkonsum gestört werden. Darüber hinaus haben Wissenschaftler vor kurzem festgestellt, dass um aus 250 Gramm Eiweiß oder Kohlenhydraten 1000 Kilokalorien im Körper zu produzieren, eine erhebliche Menge an biologisch aktiven Substanzen aufgenommen werden muss, insbesondere Vitamin B1 – 0,6 mg, B2 – 0,7. B3 (PP) – 6,6, S-25 und so weiter. Das heißt, für eine normale Nahrungsaufnahme werden Vitamine und Mikroelemente benötigt, da ihre Wirkungen im Körper miteinander verbunden sind. Ohne diese Bedingung gärt die Stärke, verrottet und vergiftet uns. Fast jeder hustet täglich stärkehaltigen Schleim, der unseren Körper überfordert und zu endlosen Schnupfen und Erkältungen führt. Wenn Sie hingegen in Ihrer täglichen Ernährung nur 20 % (und nicht 80 %) stärkehaltige Lebensmittel zu sich nehmen und das Verhältnis der biologisch aktiven Substanzen entsprechend einhalten, atmen Sie im Gegenteil leichter durch und genießen Ihre Gesundheit. Wenn Sie thermisch verarbeitete stärkehaltige Lebensmittel (die noch schwerer verdaulich sind als rohe) nicht ablehnen können, dann sind hier die Empfehlungen von G. Shelton: „Seit mehr als 50 Jahren ist es gängige Praxis von Hygienefachkräften, große Mengen rohes Gemüse zu konsumieren Salat mit stärkehaltigen Lebensmitteln (mit Ausnahme von Tomaten und anderem Gemüse). Dieser Salat enthält jede Menge Vitamine und Mineralsalze.“

Saccharose kommt in vielen Obst-, Beeren- und anderen Pflanzenarten vor – Zuckerrüben und Zuckerrohr. Letztere werden in der industriellen Verarbeitung zur Herstellung von Zucker verwendet, der vom Menschen konsumiert wird.

Es zeichnet sich durch ein hohes Maß an Löslichkeit, chemischer Inertheit und Nichtbeteiligung am Stoffwechsel aus. Die Hydrolyse (oder der Abbau von Saccharose in Glucose und Fructose) im Darm erfolgt mit Hilfe der im Dünndarm befindlichen Alpha-Glucosidase.

IN reiner Form Bei diesem handelt es sich um farblose monokline Kristalle. Das bekannte Karamell ist übrigens ein Produkt, das durch Verfestigen von geschmolzener Saccharose gewonnen wird Weiterbildung amorphe transparente Masse.

Viele Länder beschäftigen sich mit der Produktion von Saccharose. So belief sich die Weltzuckerproduktion Ende 1990 auf 110 Millionen Tonnen.

Chemische Eigenschaften von Saccharose

Das Disaccharid löst sich schnell in Ethanol und weniger in Methanol und ist auch in Diethylether überhaupt nicht löslich. Die Dichte von Saccharose beträgt bei 15 Grad Celsius 1,5279 g pro cm3.

Es ist auch zur Phosphoreszenz fähig, wenn es durch flüssige Luft gekühlt oder aktiv durch einen hellen Lichtstrom beleuchtet wird.

Saccharose reagiert nicht mit Tollens-, Fehling- und Benedict-Reagenzien und weist nicht die Eigenschaften von Aldehyten und Ketonen auf. Es wurde auch festgestellt, dass bei Zugabe einer Saccharoselösung zur zweiten Art von Kupferhydroxid eine Kupfersaccharatlösung entsteht, die ein helles blaues Licht aufweist. Dem Disaccharid fehlt eine Aldehydgruppe; andere Saccharosearten sind Maltose und Laktose.

Bei einem Experiment zur Identifizierung der Reaktion von Saccharose mit Wasser wird die Lösung mit dem Disaccharid unter Zugabe einiger Tropfen Salz- oder Schwefelsäure zum Kochen gebracht und anschließend mit Alkali neutralisiert. Anschließend wird die Lösung erneut erhitzt, woraufhin Aldehydmoleküle erscheinen, die Kupferhydroxid der zweiten Art zu einem Oxid desselben Metalls, jedoch der ersten Art, reduzieren können. Dies beweist die Aussage, dass Saccharose unter Beteiligung der katalytischen Wirkung von Säure zur Hydrolyse fähig ist. Dabei entstehen Glukose und Fruktose.

Aus diesem Grund befinden sich im Saccharosemolekül mehrere Hydroxylgruppen diese Verbindung kann mit Kupferhydroxid der zweiten Art nach dem gleichen Prinzip interagieren wie

Chemische Eigenschaften von Saccharose

In Saccharoselösung findet keine Ringöffnung statt, daher weist es nicht die Eigenschaften von Aldehyden auf.

1) Hydrolyse (in saurer Umgebung):

C 12 H 22 O 11 + H 2 O → C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6.

Saccharose, Glucose, Fructose

2) Als mehrwertiger Alkohol verleiht Saccharose der Lösung bei Reaktion mit Cu(OH) 2 eine blaue Farbe.

3) Wechselwirkung mit Calciumhydroxid unter Bildung von Calciumsaccharose.

4) Saccharose reagiert nicht mit einer Ammoniaklösung von Silberoxid und wird daher als nicht reduzierendes Disaccharid bezeichnet.

Polysaccharide.

Polysaccharide– nicht zuckerähnliche Kohlenhydrate mit hohem Molekulargewicht, die zehn- bis hunderttausende Monosaccharidreste (normalerweise Hexosen) enthalten, die durch glykosidische Bindungen verbunden sind.

Die wichtigsten Polysaccharide sind Stärke und Cellulose (Ballaststoffe). Sie sind aus Glukoseresten aufgebaut. Die allgemeine Formel dieser Polysaccharide lautet (C 6 H 10 O 5) n. An der Bildung von Polysaccharidmolekülen sind üblicherweise glykosidische (am C 1-Atom) und alkoholische (am C 4-Atom) Hydroxylgruppen beteiligt, d.h. Es entsteht eine (1–4)-glykosidische Bindung.

In Hinsicht auf allgemeine Grundsätze Strukturell können Polysaccharide in zwei Gruppen eingeteilt werden, nämlich Homopolysaccharide, die aus Monosaccharideinheiten nur einer Art bestehen, und Heteropolysaccharide, die durch das Vorhandensein von zwei oder mehr Arten von Monomereinheiten gekennzeichnet sind.

Aus funktioneller Sicht lassen sich Polysaccharide auch in zwei Gruppen einteilen: Struktur- und Reservepolysaccharide. Wichtige Strukturpolysaccharide sind Cellulose und Chitin (bei Pflanzen und Tieren bzw. bei Pilzen), und die wichtigsten Reservepolysaccharide sind Glykogen und Stärke (bei Tieren sowie bei Pilzen bzw. Pflanzen). Hier werden nur Homopolysaccharide berücksichtigt.

Zellulose (Ballaststoffe)− das am weitesten verbreitete Strukturpolysaccharid der Pflanzenwelt.

heim Komponente Pflanzenzelle, in Pflanzen synthetisiert (Holz enthält bis zu 60 % Zellulose). Zellulose hat eine große mechanische Festigkeit und dient als Stützmaterial für Pflanzen. Holz enthält 50-70 % Zellulose, Baumwolle besteht nahezu aus reiner Zellulose.

Reine Cellulose ist eine weiße faserige Substanz, geschmacks- und geruchlos, unlöslich in Wasser und anderen Lösungsmitteln.

Cellulosemoleküle haben eine lineare Struktur und ein hohes Molekulargewicht; sie bestehen nur aus unverzweigten Molekülen in Form von Fäden, weil Die Form der β-Glucosereste schließt eine Helikalisierung aus. Cellulose besteht aus fadenförmigen Molekülen, die durch Wasserstoffbrückenbindungen von Hydroxylgruppen innerhalb der Kette sowie zwischen benachbarten Ketten zu Bündeln zusammengefügt werden. Es ist diese Kettenpackung, die für hohe mechanische Festigkeit, Faserigkeit, Wasserunlöslichkeit und chemische Inertheit sorgt und Cellulose zu einem idealen Material für den Aufbau von Zellwänden macht.

Cellulose besteht aus α,D-Glucopyranose-Resten in ihrer β-Pyranose-Form, d. h. im Cellulosemolekül sind β-Glucopyranose-Monomereinheiten durch β-1,4-glucosidische Bindungen linear miteinander verbunden:

Bei teilweiser Hydrolyse von Cellulose entsteht das Disaccharid Cellobiose, bei vollständiger Hydrolyse entsteht D-Glucose. Das Molekulargewicht von Cellulose beträgt 1.000.000–2.000.000. Ballaststoffe werden von Enzymen des Magen-Darm-Trakts nicht verdaut, da der Satz dieser Enzyme des menschlichen Magen-Darm-Trakts keine β-Glucosidase enthält. Es ist jedoch bekannt, dass das Vorhandensein optimaler Ballaststoffmengen in der Nahrung die Kotbildung fördert. Durch den vollständigen Ausschluss von Ballaststoffen aus der Nahrung wird die Kotbildung gestört.

Stärke- ein Polymer mit der gleichen Zusammensetzung wie Cellulose, aber mit einer Elementareinheit, die einen α-Glucose-Rest darstellt:

Stärkemoleküle sind gewunden, die meisten Moleküle sind verzweigt. Das Molekulargewicht von Stärke ist geringer als das Molekulargewicht von Cellulose.

Stärke ist eine amorphe Substanz, ein weißes Pulver aus kleinen Körnern, das in kaltem Wasser unlöslich, in heißem Wasser jedoch teilweise löslich ist.

Stärke ist eine Mischung aus zwei Homopolysacchariden: linear – Amylose und verzweigt – Amylopektin, deren allgemeine Formel (C 6 H 10 O 5) n lautet.

Bei der Verarbeitung von Stärke mit warmem Wasser lassen sich zwei Fraktionen isolieren: eine in warmem Wasser lösliche Fraktion bestehend aus Amylose-Polysaccharid und eine Fraktion, die in warmem Wasser nur zu einer Paste aufquillt und aus Amylopektin-Polysaccharid besteht.

Amylose hat eine lineare Struktur, α, D-Glucopyranose-Reste sind durch (1–4)-glykosidische Bindungen verbunden. Die Elementarzelle von Amylose (und Stärke im Allgemeinen) wird wie folgt dargestellt:

Das Amylopektin-Molekül ist ähnlich aufgebaut, verfügt jedoch über Verzweigungen in der Kette, wodurch eine räumliche Struktur entsteht. An Verzweigungspunkten sind Monosaccharidreste durch (1–6)-glykosidische Bindungen verknüpft. Zwischen den Verzweigungspunkten liegen üblicherweise 20–25 Glucosereste.

(Amylopektin)

In der Regel beträgt der Amylosegehalt in Stärke 10–30 %, Amylopektin 70–90 %. Stärkepolysaccharide werden aus Glucoseresten aufgebaut, die in Amylose und in den linearen Ketten von Amylopektin durch α-1,4-glucosidische Bindungen und an den Verzweigungspunkten von Amylopektin durch α-1,6-glucosidische Bindungen zwischen den Ketten verbunden sind.

Ein Amylosemolekül enthält im Durchschnitt etwa 1000 Glucosereste; einzelne lineare Abschnitte des Amylopektinmoleküls bestehen aus 20–30 solcher Einheiten.

In Wasser ergibt Amylose keine echte Lösung. Die Amylosekette im Wasser bildet hydratisierte Mizellen. In Lösung verfärbt sich Amylose durch Zugabe von Jod blaue Farbe. Amylopektin erzeugt ebenfalls mizellare Lösungen, die Form der Mizellen unterscheidet sich jedoch geringfügig. Das Polysaccharid Amylopektin wird mit Jod rotviolett gefärbt.

Stärke hat ein Molekulargewicht von 10 6 -10 7. Bei teilweiser saurer Hydrolyse von Stärke entstehen Polysaccharide mit geringerem Polymerisationsgrad – Dextrine, bei vollständiger Hydrolyse – Glucose. Stärke ist das wichtigste Nahrungskohlenhydrat für den Menschen. Stärke entsteht in Pflanzen bei der Photosynthese und lagert sich als „Reservekohlenhydrat“ in Wurzeln, Knollen und Samen ein. Beispielsweise enthalten Reis-, Weizen-, Roggen- und andere Getreidekörner 60–80 % Stärke, Kartoffelknollen 15–20 %. Eine verwandte Rolle spielt in der Tierwelt das Polysaccharid Glykogen, das hauptsächlich in der Leber „gespeichert“ wird.

Glykogen− das Hauptreservepolysaccharid höherer Tiere und des Menschen, aufgebaut aus α-D-Glucoseresten. Die empirische Formel von Glykogen lautet wie bei Stärke (C 6 H 10 O 5) n. Glykogen kommt in fast allen Organen und Geweben von Tieren und Menschen vor; größte Zahl es kommt in der Leber und den Muskeln vor. Das Molekulargewicht von Glykogen beträgt 10 7 -10 9 und höher. Sein Molekül besteht aus verzweigten Polyglucosidketten, in denen Glucosereste durch α-1,4-glucosidische Bindungen verbunden sind. An den Verzweigungspunkten liegen α-1,6-glucosidische Bindungen vor. Glykogen hat eine ähnliche Struktur wie Amylopektin.

Im Glykogenmolekül gibt es innere Verzweigungen – Abschnitte von Polyglucosidketten zwischen Verzweigungspunkten und äußere Verzweigungen – Abschnitte vom peripheren Verzweigungspunkt bis zum nichtreduzierenden Ende der Kette. Bei der Hydrolyse wird Glykogen wie Stärke zunächst in Dextrine, dann in Maltose und schließlich in Glucose zerlegt.

Chitin− strukturelles Polysaccharid niedrigere Pflanzen, insbesondere Pilze, sowie wirbellose Tiere (hauptsächlich Arthropoden). Chitin besteht aus 2-Acetamido-2-desoxy-D-glucose-Resten, die durch β-1,4-glucosidische Bindungen verbunden sind.