Pergunta 1. Sacarose. Sua estrutura, propriedades, preparação e aplicação.

Responder. Foi provado experimentalmente que a forma molecular da sacarose

–C 12 H 22 O 11 . A molécula contém grupos hidroxila e consiste em resíduos mutuamente ligados de moléculas de glicose e frutose.

Propriedades físicas

A sacarose pura é uma substância cristalina incolor, de sabor adocicado, altamente solúvel em água.

Propriedades quimicas:

1. Sujeito a hidrólise:

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

2. A sacarose é um açúcar não redutor. Não dá uma reação de “espelho de prata”, mas reage com o hidróxido de cobre (II) como um álcool poli-hídrico, sem reduzir Cu (II) a Cu (I).

Estar na natureza

A sacarose faz parte do suco da beterraba sacarina (16-20%) e da cana-de-açúcar (14-26%). Em nenhum grandes quantidadesé encontrado junto com a glicose nos frutos e folhas de muitas plantas verdes.

Recibo:

1. A beterraba sacarina ou a cana-de-açúcar são moídas em lascas finas e colocadas em difusores por onde passa água quente.

2. A solução resultante é tratada com leite de cal, formando-se sacarato solúvel de alcoolatos de cálcio.

3. Para decompor a sacarose de cálcio e neutralizar o excesso de hidróxido de cálcio, o monóxido de carbono (IV) é passado pela solução:

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

4. A solução obtida após a precipitação do carbonato de cálcio é filtrada, depois evaporada em aparelho de vácuo e os cristais de açúcar são separados por centrifugação.

5. Dedicado açúcar granulado geralmente tem uma cor amarelada porque contém corantes. Para separá-los, a sacarose é dissolvida em água e passada por carvão ativado.

Aplicativo:

A sacarose é utilizada principalmente como produto alimentício e na indústria de confeitaria. O mel artificial é obtido por hidrólise.

Questão 2. Características da colocação de elétrons em átomos de elementos de pequenos e grandes períodos. Estados dos elétrons nos átomos.

Responder. Um átomo é uma partícula de matéria quimicamente indivisível e eletricamente neutra. Um átomo consiste em um núcleo e elétrons movendo-se em certos orbitais ao seu redor. Um orbital atômico é uma região do espaço ao redor do núcleo dentro da qual é mais provável que um elétron seja encontrado. Orbitais também são chamados de nuvens eletrônicas. Cada orbital possui uma energia específica, bem como a forma e o tamanho da nuvem de elétrons. Um grupo de orbitais cujos valores de energia são próximos é atribuído a um nível de energia. Um nível de energia não pode conter mais de 2n 2 elétrons, onde n é o número do nível.

Tipos de nuvens eletrônicas: esféricas - elétrons s, um orbital em cada nível de energia; em forma de haltere - elétrons p, três orbitais p x, p y, p z; em forma semelhante a duas ganteas cruzadas, - d- elétrons, cinco orbitais d xy, d xz, d yz, d 2 z, d 2 x – d 2 y.

A distribuição de elétrons entre os níveis de energia é refletida pela configuração eletrônica do elemento.

Regras para preencher níveis de energia com elétrons e

subníveis.

1. O preenchimento de cada nível começa com elétrons s, depois os níveis de energia p, d e f são preenchidos com elétrons.

2. O número de elétrons em um átomo é igual ao seu número atômico.

3. O número de níveis de energia corresponde ao número do período em que o elemento se encontra.

4. O número máximo de elétrons no nível de energia é determinado pela fórmula

Onde n é o número do nível.

5. O número total de elétrons em orbitais atômicos do mesmo nível de energia.

Por exemplo, alumínio, a carga nuclear é +13

Distribuição de elétrons por níveis de energia – 2,8,3.

Configuração eletronica

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

Nos átomos de alguns elementos, observa-se o fenômeno de vazamento de elétrons.

Por exemplo, no cromo, os elétrons do subnível 4s saltam para o subnível 3d:

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

O elétron se move do subnível 4s para o 3d porque as configurações 3d 5 e 3d 10 são energeticamente mais favoráveis. O elétron ocupa uma posição em que sua energia é mínima.

O preenchimento do subnível f de energia com elétrons ocorre no elemento 57La -71 Lu.

Questão 3. Reconheça as substâncias KOH, HNO 3, K 2 CO 3.

Responder: KOH + fenolftaleno → cor carmesim da solução;

NHO 3 + tornassol → cor vermelha da solução,

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

Bilhete número 20

Questão 1 . Relação genética de compostos orgânicos de diversas classes.

Responder: Esquema da cadeia de transformações químicas:

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,

alcino alceno

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

alceno alcano

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

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

álcool cloroalcano

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

álcool aldeído

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,

álcool alceno

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

álcool álcool éter

3C2H2C6H6,

alcino areno

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

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

C6H5OH + 3Br2 = C6H2Br3OH + 3HBr;

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

álcool dieno

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

dieno alcano

Alcanos são hidrocarbonetos com fórmula geral C n H 2 n +2, que não adicionam hidrogênio e outros elementos.

Alcenos são hidrocarbonetos com fórmula geral C n H 2 n, em cujas moléculas existe uma ligação dupla entre os átomos de carbono.

Os hidrocarbonetos dieno incluem compostos orgânicos com a fórmula geral C n H 2 n -2, cujas moléculas possuem duas ligações duplas.

Hidrocarbonetos com fórmula geral C n H 2 n -2, cujas moléculas possuem uma ligação tripla, pertencem à série do acetileno e são chamados de alcinos.

Compostos de carbono com hidrogênio, cujas moléculas contêm um anel de benzeno, são classificados como hidrocarbonetos aromáticos.

Os álcoois são derivados de hidrocarbonetos em cujas moléculas um ou mais átomos de hidrogênio são substituídos por grupos hidroxila.

Os fenóis incluem derivados de hidrocarbonetos aromáticos, em cujas moléculas os grupos hidroxila estão associados a um anel benzênico.

Aldeídos são substâncias orgânicas que contêm o grupo funcional CHO (grupo aldeído).

Os ácidos carboxílicos são substâncias orgânicas cujas moléculas contêm um ou mais grupos carboxila ligados a um radical hidrocarboneto ou átomo de hidrogênio.

Os ésteres incluem substâncias orgânicas que são formadas em reações de ácidos com álcoois e contêm um grupo de átomos C(O)-O-C.

Questão 2. Tipos redes de cristal. Características de substâncias com diferentes tipos de redes cristalinas.

Responder. Uma rede cristalina é uma estrutura espacial, ordenada pelo arranjo relativo das partículas de uma substância, que possui um motivo inequívoco e reconhecível.

Dependendo do tipo de partículas localizadas nos sítios da rede, elas são diferenciadas: iônicas (ICR), atômicas (ACR), moleculares (MCR), metálicas (Met. KR), redes cristalinas.

MKR – os nós contêm uma molécula. Exemplos: gelo, sulfeto de hidrogênio, amônia, oxigênio, nitrogênio no estado sólido. As forças que atuam entre as moléculas são relativamente fracas, de modo que as substâncias têm baixa dureza, baixos pontos de ebulição e fusão e baixa solubilidade em água. Em condições normais, são gases ou líquidos (nitrogênio, peróxido de hidrogênio, CO 2 sólido). As substâncias com MCR são classificadas como dielétricas.

AKR - átomos em nós. Exemplos: boro, carbono (diamante), silício, germânio. Os átomos são conectados por fortes ligações covalentes, de modo que as substâncias são caracterizadas por altas temperaturas de ebulição e fusão, alta resistência e dureza. A maioria dessas substâncias é insolúvel em água.

IFR – cátions e ânions nos nós. Exemplos: NaCl, KF, LiBr. Este tipo de rede é encontrado em compostos com ligação do tipo iônica (metal-não metal). As substâncias são refratárias, pouco voláteis, relativamente fortes, bons condutores de corrente elétrica e altamente solúveis em água.

Conheceu. KR é uma rede de substâncias que consiste apenas em átomos metálicos. Exemplos: Na, K, Al, Zn, Pb, etc. O estado físico é sólido, insolúvel em água. Além dos metais alcalinos e alcalino-terrosos, os condutores de corrente elétrica, os pontos de ebulição e fusão variam de médio a muito alto.

Questão 3. Tarefa. Para queimar 70 g de enxofre, são necessários 30 litros de oxigênio. Determine o volume e a quantidade da substância formada dióxido de enxofre.

Dado: Encontre:

m(S) = 70 g, V(SO2) = ?

V(O 2) = 30 eu. v(TÃO 2) = ?

Solução:

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

Teoria V(O 2). = 70 * 22,4/32 = 49 l (O 2 está em falta, cálculo baseado nele).

Como V(SO 2) = V(O 2), então V(SO 2) = 30 eu.

v(SO2) = 30/22,4 = 1,34 mol.

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

É útil conhecer as fórmulas químicas das substâncias comuns na vida cotidiana, não apenas como parte de um curso escolar de química, mas também simplesmente para erudição geral. Fórmula de água ou sal de mesa Quase todo mundo sabe, mas sobre álcool, açúcar ou vinagre, poucos conseguem ir direto ao ponto. Vamos do simples ao complexo.

Qual é a fórmula da água?

Este líquido, graças ao qual um incrível Natureza viva, todo mundo conhece e bebe. Além disso, representa cerca de 70% do nosso corpo. A água é o composto mais simples de um átomo de oxigênio com dois átomos de hidrogênio.

Fórmula química da água: H 2 O

Qual é a fórmula do sal de cozinha?

O sal de cozinha não é apenas um prato culinário indispensável, mas também um dos principais componentes sal marinho, cujas reservas no Oceano Mundial chegam a milhões de toneladas. A fórmula do sal de cozinha é simples e fácil de lembrar: 1 átomo de sódio e 1 átomo de cloro.

Fórmula química do sal de cozinha: NaCl

Qual é a fórmula do açúcar?

O açúcar é um pó cristalino branco, sem o qual nem um único guloso no mundo pode viver um dia. O açúcar é um composto orgânico complexo cuja fórmula você não lembrará imediatamente: 12 átomos de carbono, 22 átomos de hidrogênio e 11 átomos de oxigênio formam um doce e estrutura complexa.

Fórmula química do açúcar: C 12 H 22 O 11

Qual é a fórmula do vinagre?

O vinagre é uma solução de ácido acético usada na alimentação e também para limpar a placa bacteriana de metais. A molécula de ácido acético tem uma estrutura complexa, composta por dois átomos de carbono, a um dos quais estão ligados três átomos de hidrogênio, e aos outros dois átomos de oxigênio, um dos quais agarrou outro hidrogênio.

Fórmula química do ácido acético: CH 3 COOH

Qual é a fórmula do álcool?

Comecemos pelo fato de que existem diferentes tipos de álcoois. O álcool usado para fazer vinho, vodka e conhaque é cientificamente chamado de etanol. Além do etanol, há também vários álcoois que são utilizados na medicina, na indústria automotiva e na aviação.

Fórmula química do etanol: C 2 H 5 OH

Qual é a fórmula do bicarbonato de sódio?

O bicarbonato de sódio é cientificamente chamado de bicarbonato de sódio. A partir desse nome, qualquer químico novato entenderá que a molécula de refrigerante contém sódio, carbono, oxigênio e hidrogênio.

Fórmula química bicarbonato de sódio: NaHCO3

Hoje é 26 de fevereiro de 2019. Você sabe que feriado é hoje?

Sacarose

Sacarose C12H32O11, ou açúcar de beterraba, açúcar de cana, na vida cotidiana é simplesmente açúcar - um dissacarídeo que consiste em dois monossacarídeos - α-glicose e β-frutose.

A sacarose é um dissacarídeo muito comum na natureza, encontrada em muitas frutas, frutos e bagas. O teor de sacarose é especialmente elevado na beterraba sacarina e na cana-de-açúcar, que são utilizadas para a produção industrial de açúcar de mesa.

A sacarose tem alta solubilidade. Quimicamente, a frutose é bastante inerte, ou seja, ao se deslocar de um lugar para outro, quase não participa do metabolismo. Às vezes, a sacarose é armazenada como nutriente de reserva.

COM A acarose, entrando no intestino, é rapidamente hidrolisada pela alfa-glicosidase do intestino delgado em glicose e frutose, que são então absorvidas pelo sangue. Os inibidores da alfa-glicosidase, como a acarbose, inibem a degradação e absorção da sacarose, bem como de outros carboidratos hidrolisados ​​pela alfa-glicosidase, em particular o amido. É utilizado no tratamento do diabetes tipo 2.

Sinônimos: alfa-D-glucopiranosil-beta-D-frutofuranosídeo, açúcar de beterraba, açúcar de cana

Aparência

Cristais de sacarose - Cristais monoclínicos incolores. Quando a sacarose derretida endurece, forma-se uma massa amorfa transparente - caramelo.

Química e propriedades físicas

Peso molecular 342,3 u. Fórmula bruta (sistema Hill): C12H32O11. O sabor é adocicado. Solubilidade (gramas por 100 gramas): em água 179 (0°C) e 487 (100°C), em etanol 0,9 (20°C). Ligeiramente solúvel em metanol. Insolúvel em éter dietílico. Densidade 1,5879 g/cm3 (15°C). Rotação específica para linha D de sódio: 66,53 (água; 35 g/100 g; 20°C). Quando resfriados com ar líquido e iluminados com luz brilhante, os cristais de sacarose fosforescem. Não apresenta propriedades redutoras - não reage com o reagente de Tollens e o reagente de Fehling. A presença de grupos hidroxila na molécula de sacarose é facilmente confirmada pela reação com hidróxidos metálicos. Se uma solução de sacarose for adicionada ao hidróxido de cobre (II), forma-se uma solução azul brilhante de sacarose de cobre. Não há grupo aldeído na sacarose: quando aquecido com uma solução de amônia de óxido de prata (I), não dá um “espelho de prata”; quando aquecido com hidróxido de cobre (II), não forma óxido de cobre (I) vermelho . Entre os isômeros da sacarose com fórmula molecular C12H22O11, destacam-se a maltose e a lactose.

Reação da sacarose com água

Se você ferver uma solução de sacarose com algumas gotas de ácido clorídrico ou sulfúrico e neutralizar o ácido com álcali, e depois aquecer a solução, aparecem moléculas com grupos aldeído, que reduzem o hidróxido de cobre (II) a óxido de cobre (I). Esta reação mostra que a sacarose, sob ação catalítica do ácido, sofre hidrólise, resultando na formação de glicose e frutose: C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6.

Fontes naturais e antropogênicas

Encontrado na cana-de-açúcar, beterraba sacarina (até 28% de matéria seca), sucos de plantas e frutas (por exemplo, bétula, bordo, melão e cenoura). A fonte de sacarose - de beterraba ou cana - é determinada pela proporção do conteúdo dos isótopos estáveis ​​​​de carbono 12C e 13C. A beterraba sacarina tem um mecanismo C3 para assimilar o dióxido de carbono (via ácido fosfoglicérico) e absorve preferencialmente o isótopo 12C; A cana-de-açúcar possui mecanismo C4 de absorção de dióxido de carbono (via ácido oxaloacético) e absorve preferencialmente o isótopo 13C.

Produção mundial em 1990 - 110 milhões de toneladas.

História e recebimento

A cana-de-açúcar, da qual ainda se obtém a sacarose, é descrita nas crônicas das campanhas de Alexandre, o Grande, na Índia. Em 1747, A. Margraf obteve açúcar da beterraba sacarina, e seu aluno Achard desenvolveu uma variedade com alto teor de açúcar. Estas descobertas marcaram o início da indústria do açúcar de beterraba na Europa. Não se sabe exatamente quando o povo russo conheceu o açúcar cristalino, mas os historiadores afirmam que na Rússia o iniciador da produção de açúcar puro a partir do açúcar bruto importado foi Pedro 1. No Kremlin, havia uma “câmara de açúcar” especial para processamento. a doce iguaria. As fontes de açúcar podem ser bastante exóticas. No Canadá, nos EUA e no Japão, por exemplo, o xarope de bordo é produzido a partir da seiva do bordo açucareiro (Acer saccharum), composto por 98% de sacarídeos, dos quais a sacarose representa 80-98%. PARA meados do século XIX século, existia a ideia de que a sacarose é a única substância doce natural adequada para produção industrial. Mais tarde, esta opinião mudou, e para fins especiais (nutrição de doentes, atletas, militares) foram desenvolvidos métodos para produzir outras substâncias doces naturais, é claro, em menor escala.

O mais importante dos dissacarídeos, a sacarose, é muito comum na natureza. Este é o nome químico do açúcar comum chamado açúcar de cana ou beterraba.

Mesmo 300 anos antes de nossa era, os hindus sabiam como obter açúcar de cana a partir da cana. Hoje em dia, a sacarose é obtida a partir da cana cultivada nos trópicos (na ilha de Cuba e em outros países da América Central).

Em meados do século XVIII, o dissacarídeo foi descoberto na beterraba sacarina e, em meados do século XIX, foi obtido em condições industriais. A beterraba sacarina contém 12-15% de sacarose, de acordo com outras fontes 16-20% (a cana-de-açúcar contém 14-26% de sacarose). A beterraba sacarina é esmagada e a sacarose é extraída dela água quente em difusores especiais. A solução resultante é tratada com cal para precipitar impurezas, e o excesso de hidrólise de cálcio que passou parcialmente para a solução é precipitado pela passagem de dióxido de carbono. Em seguida, após a separação do precipitado, a solução é evaporada em aparelho de vácuo, obtendo-se areia bruta fina e cristalina. Após purificação adicional, obtém-se o açúcar refinado (purificado). Dependendo das condições de cristalização, é liberado na forma de pequenos cristais ou na forma de “pães de açúcar” compactos, que são partidos ou serrados em pedaços. O açúcar instantâneo é preparado pressionando açúcar granulado finamente moído.

O açúcar de cana é usado na medicina para fazer pós, xaropes, misturas, etc.

O açúcar de beterraba é amplamente utilizado na indústria alimentícia, culinária, produção de vinho, cerveja, etc.

O papel da sacarose na nutrição humana.

A digestão da sacarose começa no intestino delgado. A exposição de curto prazo à amilase salivar não desempenha um papel significativo, uma vez que o ambiente ácido no lúmen do estômago inativa esta enzima. No intestino delgado, a sacarose, sob a ação da enzima sacarase produzida pelas células intestinais, não é liberada no lúmen, mas atua na superfície das células (digestão parietal) A quebra da sacarose leva à liberação de glicose e frutose. A penetração dos monossacarídeos através das membranas celulares (absorção) ocorre por difusão facilitada com a participação de translocases especiais. A glicose também é absorvida por transporte ativo devido ao gradiente de concentração dos íons sódio. Isso garante sua absorção mesmo em baixas concentrações no intestino. O principal monossacarídeo que entra na corrente sanguínea vindo do intestino é a glicose. Com o sangue da veia porta, ele chega ao fígado, é parcialmente retido pelas células do fígado, entra parcialmente na corrente sanguínea geral e é extraído pelas células de outros órgãos e tecidos. Um aumento na glicose no sangue no auge da digestão aumenta a secreção de insulina. Acelera seu transporte para a célula, alterando a permeabilidade das membranas celulares para ela, ativando translocases responsáveis ​​pela passagem da glicose pelas membranas celulares. A velocidade com que a glicose entra no fígado e nas células cerebrais não depende da insulina, mas apenas da sua concentração no sangue. Então, tendo penetrado na célula, a glicose sofre fosforilação e então, por meio de uma série de transformações sucessivas, se decompõe em 6 moléculas de CO2. A partir de uma molécula de glicose, formam-se 2 moléculas de piruvato e 1 molécula de acetil. É difícil imaginar que o processo difícil tinha o único propósito - decompor a glicose no produto final - dióxido de carbono. Mas a transformação dos compostos durante o processo metabólico é acompanhada pela liberação de energia durante as reações de desidrogenação e transporte de hidrogênio para a cadeia respiratória, e a energia é armazenada no processo de fosforilação oxidativa associada à respiração, bem como no processo de fosforilação do substrato. A liberação e armazenamento de energia é a essência biológica da oxidação aeróbica da glicose.

A glicólise anaeróbica é uma fonte de ATP no tecido muscular que trabalha intensamente, quando a fosforilação oxidativa é incapaz de fornecer ATP à célula. Nos glóbulos vermelhos. Não tendo nenhuma mitocôndria e, portanto, nenhuma enzima do ciclo de Krebs, a necessidade de ATP é satisfeita apenas através da degradação anaeróbica. A frutose também está envolvida na formação de moléculas de energia ATP (seu potencial energético é muito menor que o da glicose) - no fígado ela é convertida ao longo da via da frutose-1-fosfato em um produto intermediário da via principal de oxidação da glicose.

Sacarose - conhecida como açúcar de cana ou beterraba, é o açúcar comumente consumido nos alimentos. Muito comum em plantas. É encontrado em grandes quantidades apenas em um número limitado de espécies de plantas - na cana-de-açúcar e na beterraba sacarina, das quais S. é tecnicamente extraído. Os caules de alguns cereais também são ricos nele, principalmente no período que antecede o vazamento dos grãos, como. milho, sorgo doce, etc. A quantidade de açúcar nestes objetos é tão perceptível que foram feitas tentativas infrutíferas de obtê-lo por meios técnicos. É interessante a presença de cana-de-açúcar em grandes quantidades no embrião de sementes de cereais, por exemplo. Mais de 20% desse açúcar é encontrado no gérmen de trigo. Em pequenas quantidades, S. é encontrado, provavelmente, em todas as plantas portadoras de clorofila; pelo menos em períodos conhecidos de desenvolvimento e distribuição desse açúcar, não se limita a um órgão específico, mas é encontrado em todos os órgãos que possuem tal já foi estudado para isso: em raízes, caules, folhas, flores e frutos. Uma distribuição tão ampla de S. nas plantas está em total conformidade com o que está surgindo em Ultimamente o importante papel deste açúcar na vida das plantas. Como se sabe, um dos produtos mais comuns do processo de assimilação do ácido carbônico do ar pelas plantas portadoras de clorofila é o amido, importante o que é indiscutível para a vida da planta; Aparentemente, um papel igualmente importante deve ser atribuído à Sacarose, uma vez que a sua formação e consumo nas plantas está diretamente relacionado com a formação, consumo e deposição de amido. Assim, por exemplo, o aparecimento da cana-de-açúcar pode ser notado em todos os casos em que o amido se dissolve (germinação das sementes); pelo contrário, onde ocorre a deposição de amido, nota-se uma diminuição na quantidade de açúcar (recheio de sementes). Esta conexão, indicando as transições mútuas de amido em amido que ocorrem na planta e vice-versa, dá razão para pensar que este último é, se não exclusivamente, então uma das formas em que o amido (ou, mais amplamente falando, o carboidrato) é transferido na planta de um local para outro - do local de formação para o local de consumo ou deposição e vice-versa. Aparentemente, a cana-de-açúcar é a forma de carboidrato mais indicada para aqueles casos em que, por conveniência biológica, é necessário um crescimento rápido; Isto é indicado pelo fato de esse açúcar predominar no gérmen de trigo e no pólen das flores. Por fim, algumas observações indicam que S. desempenha um papel importante no processo de assimilação do carbono do ar pelas plantas portadoras de clorofila, sendo uma das principais formas de transformação desse carbono em carboidratos.

Os polissacarídeos mais importantes são amido, glicogênio (amido animal), celulose (fibra). Todas essas três polioses superiores consistem em resíduos de moléculas de glicose conectadas entre si de várias maneiras. A sua composição é expressa pela fórmula geral (C6H12O6)p. Os pesos moleculares dos polissacarídeos naturais variam de vários milhares a vários milhões.

Como você sabe, os carboidratos são a principal fonte de energia dos músculos. Para a formação do “combustível” muscular - glicogênio - a glicose deve ser fornecida ao corpo através da quebra dos carboidratos dos alimentos. Em seguida, o glicogênio é convertido na mesma glicose necessária e alimenta não apenas as células musculares, mas também o cérebro. Você vê como o açúcar é saudável... A taxa de absorção de carboidratos geralmente é expressa através do chamado índice glicêmico. Por 100, em alguns casos, toma-se pão branco e, em outros, glicose. Quanto maior o índice glicêmico, mais rápido o nível de glicose no sangue aumenta após o consumo de açúcar. Isso faz com que o pâncreas libere insulina, que transporta glicose para os tecidos. Um influxo muito grande de açúcares leva ao fato de que alguns deles são liberados em tecido adiposo e aí vira gordura (por assim dizer, de reserva, que nem todo mundo precisa). Por outro lado, os carboidratos com alto índice glicêmico são absorvidos mais rapidamente, o que significa que fornecem um rápido aumento de energia. A sacarose, ou nosso açúcar comum, é um dissacarídeo, ou seja, sua molécula é formada por moléculas de glicose e frutose em formato de anel, ligadas entre si. É o componente alimentar mais comum, embora a sacarose não seja muito comum na natureza. É a sacarose que causa maior indignação entre os gurus da dieta. Na verdade, provoca obesidade e não fornece ao corpo calorias úteis, mas apenas calorias “vazias” (a maioria das calorias “vazias” são obtidas de produtos que contêm álcool) e é prejudicial para os diabéticos. Assim, em relação ao pão branco, o índice glicêmico da sacarose é 89, e em relação à glicose - apenas 58. Conseqüentemente, são muito exageradas as afirmações de que as calorias do açúcar são “vazias” e só são armazenadas como gordura. Infelizmente, isso é verdade sobre o diabetes. Para um diabético, a sacarose é um veneno. E para uma pessoa com um sistema hormonal funcionando normalmente, pequenas quantidades de sacarose podem até ser benéficas.

Outra acusação contra a sacarose é o seu envolvimento na cárie dentária. Claro, tal pecado existe, mas apenas com uso excessivo. Pequena quantidade de açúcar em confeitariaÉ até benéfico porque melhora o sabor e a textura da massa. A glicose é o componente mais comum de várias frutas silvestres. Este é um açúcar simples, ou seja, sua molécula contém um anel. A glicose é menos doce que a sacarose, mas tem um índice glicêmico mais alto (138 em relação ao pão branco). Portanto, é mais provável que seja convertido em gordura, pois causa aumento nos níveis de açúcar no sangue. Por outro lado, isto faz da glicose a fonte mais valiosa de “energia rápida”. Infelizmente, um aumento repentino pode ser seguido por um declínio, repleto de coma hipoglicêmico (perda de consciência devido ao fornecimento insuficiente de açúcar ao cérebro; isso também acontece quando um fisiculturista se injeta insulina) e o desenvolvimento de diabetes. A frutose é encontrada em uma grande variedade de frutas e mel, bem como nos chamados “xaropes inversos”. Devido ao seu baixo índice glicêmico (31 em relação ao pão branco) e forte doçura, por muito tempo foi considerada uma alternativa à sacarose. Além disso, a absorção da frutose dispensa a participação da insulina, pelo menos na fase inicial. Portanto, às vezes pode ser usado para diabetes. A frutose é ineficaz como fonte de energia “rápida”. Toda a energia dos alimentos é formada principalmente pelo sol e sua influência na vida das plantas verdes. A energia solar, através do efeito sobre a clorofila contida nas folhas das plantas verdes e da interação do dióxido de carbono da atmosfera e da água que entra pelas raízes, produz açúcar e amido nas folhas das plantas verdes. Este processo complexo é chamado de fotossíntese. Como o corpo humano não consegue obter energia participando do processo de fotossíntese, ele a consome por meio dos carboidratos produzidos pelas plantas. A energia para a dieta humana é produzida a partir de uma ingestão equilibrada de carboidratos, proteínas e gorduras. Obtemos energia a partir de carboidratos (açúcar), proteínas e gorduras. O açúcar é especialmente importante porque se transforma rapidamente em energia quando você mais precisa, como durante o trabalho ou exercício. Cérebro e sistema nervoso Eles dependem quase inteiramente do açúcar para suas funções. Entre as refeições, o sistema nervoso recebe uma quantidade constante de carboidratos, pois o fígado libera parte das reservas de açúcar nele acumuladas. Este mecanismo de ação do fígado garante que os níveis de açúcar no sangue permaneçam normais. Os processos metabólicos ocorrem em duas direções: convertem substâncias alimentares em energia e transferem o excesso de nutrientes em reservas energéticas necessárias fora das refeições. Se esses processos ocorrerem corretamente, o açúcar no sangue é mantido em um nível normal: nem muito alto nem muito baixo. No corpo humano, o amido das plantas cruas decompõe-se gradualmente no trato digestivo e a decomposição começa na boca. A saliva na boca converte parcialmente em maltose. É por isso que mastigar bem os alimentos e umedecê-los com saliva é extremamente importante (lembre-se da regra - não beba enquanto come). No intestino, a maltose é hidrolisada em monossacarídeos, que penetram na parede intestinal. Lá eles são convertidos em fosfatos e entram no sangue nesta forma. Seu outro caminho é o caminho dos monossacarídeos. Mas os principais naturopatas Walker e Shelton têm críticas negativas sobre o amido fervido. Aqui está o que Walker diz: “A molécula de amido é insolúvel em água, álcool ou éter. Essas partículas insolúveis de amido, ao entrarem no sistema circulatório, parecem obstruir o sangue, acrescentando-lhe uma espécie de “cereal”. Durante a circulação, o sangue tende a se livrar desse grão, arrumando um local de armazenamento para ele. Quando o alimento é rico em amidos, principalmente farinha branca, é consumido, como resultado, o tecido do fígado endurece." A questão do amido e seu papel na nossa saúde é agora a principal, lembre-se das palavras de Pavlov "um pedaço do nosso pão de cada dia.. .."

Portanto, iremos analisá-lo com todo cuidado. Talvez o Dr. Walker esteja exagerando? Vamos pegar o livro para institutos médicos “Higiene Alimentar” (M., Medicine, 1982) de K. S. Petrovsky e V. D. Voikhanen e ler a seção sobre amido (p. 74). “Na dieta humana, o amido é responsável por cerca de

80% da ingestão total de carboidratos. A estrutura química do amido consiste em um grande número de moléculas de monossacarídeos. A complexidade da estrutura das moléculas de polissacarídeos é a razão de sua INSOLUBILIDADE. O amido possui apenas a propriedade de solubilidade coloidal. Não se dissolve em nenhum dos solventes habituais. O estudo de soluções coloidais de amido mostrou que sua solução não consiste em moléculas individuais de amido, mas em suas partículas primárias - micelas, incluindo um grande número de moléculas (que Walker chama de “cereais”). O amido contém duas frações de polissacarídeos - amilose e amilopectina, que diferem acentuadamente em propriedades. A amilose no amido é de 15-25%. Dissolve-se em água quente (80 °C), formando uma solução coloidal transparente. A amilopectina representa 75-85% do grão de amido. Não se dissolve em água quente, apenas sofre inchaço (necessitando de fluido do corpo para isso). Assim, quando o amido é exposto à água quente, forma-se uma solução de amilose, que é espessada pela amilopectina inchada. A massa espessa e viscosa resultante é chamada de pasta (o mesmo quadro é observado em nosso trato gastrointestinal. E quanto mais fino for feito o pão, melhor será a qualidade da pasta. A pasta obstrui as microvilosidades do duodeno e as partes subjacentes do intestino delgado, excluindo-os da digestão No intestino grosso, essa massa, desidratada, “gruda” na parede do cólon, formando uma pedra fecal). A conversão do amido no organismo visa principalmente satisfazer a necessidade de açúcar. O amido é convertido em glicose sequencialmente, através de uma série de formações intermediárias. Sob a influência de enzimas (amilase, diastase) e ácidos, o amido sofre hidrólise com formação de dextrinas: primeiro, o amido se transforma em amilodextrina e depois em eritrodextrina, acrodextrina, maltodextrina. À medida que essas transformações ocorrem, o grau de solubilidade em água aumenta. Assim, a amilodextrina, que se forma no início, se dissolve apenas em água quente, e a eritrodextrina - também em água fria. A acrodextrina e a maltodextrina são facilmente dissolvidas sob quaisquer condições. A transformação final das dextrinas é a formação da maltose, que é um açúcar do malte que possui todas as propriedades dos dissacarídeos, inclusive boa solubilidade em água. A maltose resultante é convertida em glicose sob a influência de enzimas. Na verdade, é difícil e longo. E esse processo é facilmente interrompido pelo consumo incorreto de água. Além disso, muito recentemente, os cientistas estabeleceram que, para produzir 1000 quilocalorias no corpo a partir de 250 gramas de proteínas ou carboidratos, uma quantidade significativa de substâncias biologicamente ativas deve ser consumida, em particular vitamina B1 - 0,6 mg, B2 - 0,7, B3 (PP) - 6,6, S-25 e assim por diante. Ou seja, para a absorção normal dos alimentos são necessários vitaminas e microelementos, pois suas ações no organismo estão interligadas. Sem essa condição, o amido fermenta, apodrece, envenenando-nos. Quase todo mundo tosse muco amiláceo todos os dias, que sobrecarrega nosso corpo e causa coriza e resfriados intermináveis. Se, pelo contrário, consumir apenas 20% de alimentos ricos em amido na sua alimentação diária (e não 80%) e manter a proporção de substâncias biologicamente ativas em conformidade, pelo contrário, respirará com facilidade e gozará de saúde. Se você não pode recusar alimentos ricos em amido processados ​​termicamente (que são ainda mais difíceis de digerir do que os crus), então aqui estão as recomendações de G. Shelton: “Por mais de 50 anos, tem sido prática dos higienistas consumir grandes quantidades de vegetais crus salada com alimentos ricos em amido (com exceção de tomate e outras verduras). Esta salada contém uma abundância de vitaminas e sais minerais.”

A sacarose é encontrada em muitas variedades de frutas, bagas e outras plantas - beterraba sacarina e cana-de-açúcar. Estes últimos são utilizados no processamento industrial para a produção de açúcar, que é consumido pelas pessoas.

É caracterizado por alto grau de solubilidade, inércia química e não envolvimento no metabolismo. A hidrólise (ou quebra da sacarose em glicose e frutose) no intestino ocorre com a ajuda da alfa-glicosidase localizada no intestino delgado.

EM forma pura este são cristais monoclínicos incolores. Aliás, o conhecido caramelo é um produto obtido pela solidificação da sacarose fundida e mais Educação massa transparente amorfa.

Muitos países estão envolvidos na produção de sacarose. Assim, no final de 1990, a produção mundial de açúcar ascendia a 110 milhões de toneladas.

Propriedades químicas da sacarose

O dissacarídeo se dissolve rapidamente em etanol e menos em metanol, e também não é solúvel em éter dietílico. A densidade da sacarose a 15 graus Celsius é 1,5279 g por cm3.

Também é capaz de fosforecer quando resfriado por ar líquido ou iluminado ativamente por um fluxo de luz brilhante.

A sacarose não reage com os reagentes de Tollens, Fehling e Benedict e não apresenta propriedades de aldeídos e cetonas. Verificou-se também que quando uma solução de sacarose é adicionada ao segundo tipo de hidróxido de cobre, forma-se uma solução de sacarato de cobre, que possui uma luz azul brilhante. O dissacarídeo não possui um grupo aldeído; outras sacaroses são maltose e lactose.

No caso de um experimento para identificar a reação da sacarose com a água, a solução com o dissacarídeo é fervida com a adição de algumas gotas de ácido clorídrico ou sulfúrico e depois neutralizada com álcali. Em seguida, a solução é aquecida novamente, após o que aparecem moléculas de aldeído, que têm a capacidade de reduzir o hidróxido de cobre do segundo tipo a um óxido do mesmo metal, mas do primeiro tipo. Isso comprova a afirmação de que a sacarose, com a participação da ação catalítica do ácido, é capaz de sofrer hidrólise. Como resultado, formam-se glicose e frutose.

Existem vários grupos hidroxila dentro da molécula de sacarose, devido aos quais esta conexão pode interagir com hidróxido de cobre do segundo tipo de acordo com o mesmo princípio que

Propriedades químicas da sacarose

Na solução de sacarose não ocorre abertura do anel, portanto não possui propriedades de aldeídos.

1) Hidrólise (em ambiente ácido):

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

sacarose glicose frutose

2) Por ser um álcool poli-hídrico, a sacarose confere uma cor azul à solução ao reagir com Cu(OH) 2.

3) Interação com hidróxido de cálcio para formar sacarose de cálcio.

4) A sacarose não reage com uma solução de óxido de prata com amônia, por isso é chamada de dissacarídeo não redutor.

Polissacarídeos.

Polissacarídeos– carboidratos não semelhantes ao açúcar de alto peso molecular contendo de dez a centenas de milhares de resíduos de monossacarídeos (geralmente hexoses) ligados por ligações glicosídicas.

Os polissacarídeos mais importantes são o amido e a celulose (fibra). Eles são construídos a partir de resíduos de glicose. A fórmula geral desses polissacarídeos é (C 6 H 10 O 5) n. Na formação de moléculas de polissacarídeos, geralmente participam hidroxilas glicosídicas (no átomo C 1) e alcoólicas (no átomo C 4), ou seja, uma ligação (1–4)-glicosídica é formada.

Do ponto de vista princípios gerais estruturalmente, os polissacarídeos podem ser divididos em dois grupos, a saber: homopolissacarídeos, constituídos por unidades monossacarídicas de apenas um tipo, e heteropolissacarídeos, que se caracterizam pela presença de dois ou mais tipos de unidades monoméricas.

Do ponto de vista funcional, os polissacarídeos também podem ser divididos em dois grupos: polissacarídeos estruturais e de reserva. Polissacarídeos estruturais importantes são a celulose e a quitina (em plantas e animais, bem como em fungos, respectivamente), e os principais polissacarídeos de reserva são o glicogênio e o amido (em animais, bem como em fungos e plantas, respectivamente). Apenas homopolissacarídeos serão considerados aqui.

Celulose (fibra)− o polissacarídeo estrutural mais difundido no mundo vegetal.

lar componente célula vegetal, sintetizado em plantas (a madeira contém até 60% de celulose). A celulose possui grande resistência mecânica e atua como material de suporte para as plantas. A madeira contém 50-70% de celulose, o algodão é celulose quase pura.

A celulose pura é uma substância fibrosa branca, insípida e inodora, insolúvel em água e outros solventes.

As moléculas de celulose possuem estrutura linear e alto peso molecular; consistem apenas em moléculas não ramificadas em forma de fios, pois a forma dos resíduos de β-glicose exclui a helicalização.A celulose consiste em moléculas semelhantes a fios, que são montadas em feixes por ligações de hidrogênio de grupos hidroxila dentro da cadeia, bem como entre cadeias adjacentes. É esse empacotamento de cadeias que proporciona alta resistência mecânica, fibrosidade, insolubilidade em água e inércia química, o que torna a celulose um material ideal para a construção de paredes celulares.

A celulose consiste em resíduos de α,D-glucopiranose em sua forma β-piranose, ou seja, na molécula de celulose, as unidades monoméricas de β-glucopiranose são linearmente conectadas entre si por ligações β-1,4-glicosídicas:

Com a hidrólise parcial da celulose, forma-se o dissacarídeo celobiose e, com a hidrólise completa, forma-se a D-glicose. O peso molecular da celulose é de 1.000.000 a 2.000.000.A fibra não é digerida pelas enzimas do trato gastrointestinal, pois o conjunto dessas enzimas do trato gastrointestinal humano não contém β-glicosidase. Porém, sabe-se que a presença de quantidades ideais de fibras nos alimentos promove a formação de fezes. Com a exclusão total das fibras dos alimentos, a formação de fezes é interrompida.

Amido- um polímero com a mesma composição da celulose, mas com uma unidade elementar representando um resíduo de α-glicose:

As moléculas de amido são enroladas, a maioria das moléculas é ramificada. O peso molecular do amido é menor que o peso molecular da celulose.

O amido é uma substância amorfa, um pó branco constituído por pequenos grãos, insolúvel em água fria, mas parcialmente solúvel em água quente.

O amido é uma mistura de dois homopolissacarídeos: linear - amilose e ramificado - amilopectina, cuja fórmula geral é (C 6 H 10 O 5) n.

Quando o amido é processado com água morna, é possível isolar duas frações: uma fração solúvel em água morna e constituída por polissacarídeo de amilose, e uma fração que apenas incha em água morna para formar uma pasta e constituída por polissacarídeo de amilopectina.

A amilose tem uma estrutura linear, os resíduos α, D-glucopiranose são ligados por ligações (1–4)-glicosídicas. A célula unitária da amilose (e do amido em geral) é representada da seguinte forma:

A molécula de amilopectina é construída de forma semelhante, mas possui ramificações na cadeia, o que cria uma estrutura espacial. Nos pontos de ramificação, os resíduos de monossacarídeos são ligados por ligações (1–6)-glicosídicas. Entre os pontos de ramificação existem geralmente 20-25 resíduos de glicose.

(amilopectina)

Via de regra, o teor de amilose no amido é de 10 a 30%, amilopectina - 70 a 90%. Os polissacarídeos de amido são construídos a partir de resíduos de glicose conectados na amilose e nas cadeias lineares da amilopectina por ligações α-1,4-glicosídicas, e nos pontos de ramificação da amilopectina por ligações α-1,6-glicosídicas intercadeias.

Uma molécula de amilose contém, em média, cerca de 1.000 resíduos de glicose; seções lineares individuais da molécula de amilopectina consistem em 20-30 dessas unidades.

Na água, a amilose não fornece uma solução verdadeira. A cadeia de amilose na água forma micelas hidratadas. Em solução, quando o iodo é adicionado, a amilose fica colorida Cor azul. A amilopectina também produz soluções micelares, mas o formato das micelas é ligeiramente diferente. O polissacarídeo amilopectina é corado em vermelho-violeta com iodo.

O amido tem um peso molecular de 10 6 -10 7. Com a hidrólise ácida parcial do amido, formam-se polissacarídeos de menor grau de polimerização - dextrinas, com hidrólise completa - glicose. O amido é o carboidrato dietético mais importante para os humanos. O amido é formado nas plantas durante a fotossíntese e é depositado como carboidrato de “reserva” nas raízes, tubérculos e sementes. Por exemplo, grãos de arroz, trigo, centeio e outros cereais contêm 60-80% de amido, tubérculos de batata - 15-20%. Um papel relacionado no mundo animal é desempenhado pelo polissacarídeo glicogênio, que é “armazenado” principalmente no fígado.

Glicogênio− o principal polissacarídeo de reserva de animais superiores e humanos, construído a partir de resíduos de α-D-glicose. A fórmula empírica do glicogênio, assim como do amido, é (C 6 H 10 O 5) n. O glicogênio é encontrado em quase todos os órgãos e tecidos de animais e humanos; maior númeroé encontrado no fígado e nos músculos. O peso molecular do glicogênio é 10 7 -10 9 e superior. Sua molécula é construída a partir de cadeias poliglicosídicas ramificadas, nas quais os resíduos de glicose são conectados por ligações α-1,4-glicosídicas. Existem ligações α-1,6-glicosídicas nos pontos de ramificação. O glicogênio tem estrutura semelhante à amilopectina.

Na molécula de glicogênio existem ramificações internas - seções de cadeias poliglicosídicas entre os pontos de ramificação, e ramificações externas - seções do ponto de ramificação periférico até a extremidade não redutora da cadeia. Durante a hidrólise, o glicogênio, assim como o amido, é decomposto para formar primeiro dextrinas, depois maltose e, finalmente, glicose.

Quitina− polissacarídeo estrutural plantas inferiores, especialmente fungos, bem como animais invertebrados (principalmente artrópodes). A quitina consiste em resíduos 2-acetamido-2-desoxi-D-glicose ligados por ligações β-1,4-glicosídicas.