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

Responda. Foi comprovado experimentalmente que a forma molecular da sacarose

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

Propriedades físicas

A sacarose pura é uma substância cristalina incolor com 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” e interage com o hidróxido de cobre (II) como um álcool polihídrico, sem reduzir Cu (II) a Cu (I).

Estar na natureza

A sacarose faz parte do suco de beterraba sacarina (16-20%) e da cana-de-açúcar (14-26%). Em não 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 transformadas em lascas finas e colocadas em difusores por onde passa água quente.

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

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 e depois evaporada em aparelho de vácuo e os cristais de açúcar são separados por centrifugação.

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

Inscrição:

A sacarose é usada principalmente como produto alimentício e na indústria de confeitaria. Por hidrólise, é obtido mel artificial.

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

Responda. Um átomo é uma partícula de matéria quimicamente indivisível e eletricamente neutra. Um átomo consiste em um núcleo e elétrons que se movem em certas órbitas ao seu redor. Um orbital atômico é a região do espaço ao redor do núcleo dentro da qual um elétron é mais provável de ser encontrado. Orbitais também são chamados de nuvens de elétrons. Cada orbital corresponde a uma determinada energia, assim como a forma e o tamanho da nuvem eletrônica. Um grupo de orbitais para os quais os valores de energia são próximos é atribuído ao mesmo 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 de elétrons: esféricas - elétrons s, um orbital em cada nível de energia; em forma de haltere - p-elétrons, três orbitais p x, p y, p z; na forma que se assemelha a dois halteres cruzados, - d-elétrons, cinco orbitais d xy, d xz, d yz, d 2 z, d 2 x - d 2 y.

A distribuição de elétrons sobre os níveis de energia reflete a configuração eletrônica do elemento.

Regras para preencher os níveis de energia com elétrons e

subníveis.

1. O preenchimento de cada nível começa com elétrons s, então 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 de série.

3. O número de níveis de energia corresponde ao número do período em que o elemento está localizado.

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 deslizamento de elétrons.

Por exemplo, no cromo, os elétrons saltam do subnível 4s 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. Um elétron ocupa uma posição na qual sua energia é mínima.

O subnível f de energia é preenchido com elétrons no elemento 57La -71 Lu.

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

Responda: KOH + fenolftaleno → cor carmesim da solução;

NHO 3 + tornassol → cor vermelha da solução,

K 2 CO 3 + H 2 SO 4 \u003d K 2 SO 4 + H 2 0 + CO 2

Bilhete número 20

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

Responda: 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 \u003d CH-CH \u003d 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 \u003d C 2 H 4,

alcino alceno

C 2 H 4 + H 2 \u003d C 2 H 6,

alceno alcano

C 2 H 6 + Cl 2 \u003d C 2 H 5 Cl + HCl,

C 2 H 5 Cl + NaOH \u003d C 2 H 5 OH + NaCl,

álcool cloralcano

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

álcool aldeído

CH3CHO + 2Cu(OH)2 = CH3COOH + 2CuOH + H2O,

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

álcool alceno

C 2 H 5 OH + CH 3 OH \u003d CH 3 O-C 2 H 5 + H 2 O,

álcool álcool éter

3C 2 H 2 C 6 H 6,

arena de alcino

C 6 H 6 + Cl 2 \u003d C 6 H 5 Cl + HCl,

C 6 H 5 Cl + NaOH \u003d C 6 H 5 OH + NaCl,

C 6 H 5 OH + 3Br 2 \u003d C 6 H 2 Br 3 OH + 3HBr;

2С 2 H 5 OH \u003d CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 + 2H 2 O + H 2,

álcool dieno

CH 2 \u003d CH-CH \u003d CH 2 + 2H 2 \u003d C 4 H 10.

dieno alcano

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

Os alcenos são hidrocarbonetos com a fórmula geral C n H 2 n, nas moléculas das quais existe uma ligação dupla entre átomos de carbono.

Os hidrocarbonetos dieno incluem compostos orgânicos com a fórmula geral C n H 2 n -2, nas moléculas das quais existem duas ligações duplas.

Os hidrocarbonetos com a fórmula geral C n H 2 n -2, nas moléculas das quais há uma ligação tripla, pertencem à série do acetileno e são chamados de alcinos.

Compostos de carbono com hidrogênio, nas moléculas das quais existe um anel benzênico, são classificados como hidrocarbonetos aromáticos.

Os álcoois são derivados de hidrocarbonetos nos quais 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 ligados ao anel benzênico.

Aldeídos - substâncias orgânicas contendo um grupo funcional - CHO (grupo aldeído).

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

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

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

Responda. A rede cristalina é um espaço, ordenado pelo arranjo mútuo de partículas de matéria, que tem um motivo inequívoco e reconhecível.

Dependendo do tipo de partículas localizadas nos sítios da rede, existem: iônicas (IR), atômicas (AKR), moleculares (MKR), metálicas (Met. CR), redes cristalinas.

MKR - nos nós há uma molécula. Exemplos: gelo, sulfeto de hidrogênio, amônia, oxigênio, nitrogênio no estado sólido. As forças que atuam entre as moléculas são relativamente fracas; portanto, 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). Substâncias com MCR são dielétricos.

ACR - 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 altos pontos de ebulição e fusão, alta resistência e dureza. A maioria dessas substâncias são insolúveis em água.

IFR - nos locais de cátions e ânions. Exemplos: NaCl, KF, LiBr. Este tipo de rede está presente em compostos com um tipo de ligação iônica (metal-não-metal). As substâncias são refratárias, pouco voláteis, relativamente fortes, boas condutoras de corrente elétrica, altamente solúveis em água.

Conheceu. CR é uma rede de substâncias que consiste apenas em átomos de metal. Exemplos: Na, K, Al, Zn, Pb, etc. O estado agregado é sólido, insolúvel em água. Além dos metais alcalinos e alcalino-terrosos, os condutores de corrente elétrica, as temperaturas de ebulição e fusão variam de média a muito alta.

Questão 3. Uma tarefa. Para queimar 70 g de enxofre, foram retirados 30 litros de oxigênio. Determine o volume e a quantidade de substância formada dióxido de enxofre.

Dado: Encontrar:

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

V (O 2) \u003d 30 l. v(SO2) = ?

Solução:

m=70 G V= 30 l x l

S + O 2 \u003d SO 2.

v: 1 mol 1 mol 1 mol

M: 32 g/mol -- --

V: -- 22,4L 22,4L

Teor V(O2). \u003d 70 * 22,4 / 32 \u003d 49 l (O 2 está em falta, cálculo para isso).

Desde V (SO 2) \u003d V (O 2), então V (SO 2) \u003d 30 litros.

v (SO 2) \u003d 30 / 22,4 \u003d 1,34 mol.

Responda. V (SO 2) \u003d 30 l, v \u003d 1,34 mol.

É útil conhecer as fórmulas químicas de substâncias comuns na vida cotidiana não apenas como parte de um curso de química escolar, mas simplesmente para erudição geral. fórmula de água ou sal de mesa quase todo mundo sabe, mas sobre álcool, açúcar ou vinagre - poucos serão capazes de chegar imediatamente ao ponto. Vamos do simples ao complexo.

Qual é a fórmula da água?

Este líquido, graças ao qual uma incrível natureza, todo mundo conhece e bebe. Além disso, compõe cerca de 70% do nosso corpo. A água é a combinação 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 não é apenas um prato culinário indispensável, mas também um dos principais componentes sal marinho, cujas reservas no Oceano Mundial somam milhões de toneladas. A fórmula do sal comum 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 branco cristalino, sem o qual nenhum guloso do 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, que é usado para alimentos, bem como para limpar metais da placa. A molécula de ácido acético tem uma estrutura complexa que consiste em dois átomos de carbono, a um dos quais estão ligados três átomos de hidrogênio e aos outros dois átomos de oxigênio, um dos quais recebeu outro hidrogênio.

Fórmula química do ácido acético: CH 3 COOH

Qual é a fórmula do álcool?

Vamos começar com o fato de que os álcoois são diferentes. O álcool que é usado para fazer vinhos, vodkas e conhaques é cientificamente chamado de etanol. Além do etanol, ainda existe um monte de álcoois que são usados ​​na medicina, no setor automotivo 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 iniciante 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

A sacarose C12H32O11, ou açúcar de beterraba, açúcar de cana, na vida cotidiana é simplesmente açúcar - um dissacarídeo composto por dois monossacarídeos - α-glicose e β-frutose.

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

A sacarose tem uma alta solubilidade. Quimicamente, a frutose é bastante inerte; ao se mover de um lugar para outro, quase não está envolvido no metabolismo. Às vezes, a sacarose é depositada como um nutriente de reserva.

A PARTIR DE A Acharose, 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 quebra e a absorção da sacarose, bem como outros carboidratos hidrolisados ​​pela alfa-glicosidase, em particular o amido. É usado no tratamento de 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 se solidifica, forma-se uma massa transparente amorfa - caramelo.

Química e propriedades físicas

Peso molecular 342,3 a.m.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 resfriado com ar líquido, após a iluminação com luz brilhante, os cristais de sacarose fosforescem. Não apresenta propriedades redutoras - não reage com reagente de Tollens e 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 é 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 vermelho (I) . Entre os isômeros de sacarose com a fórmula molecular C12H22O11, podem ser distinguidos maltose e 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 aldeídos, que reduzem o hidróxido de cobre (II) a óxido de cobre (I). Esta reação mostra que a sacarose sofre hidrólise sob a ação catalítica do ácido, resultando na formação de glicose e frutose: С12Н22О11 + Н2О → С6Н12O6 + С6Н12O6.

Fontes naturais e antropogênicas

Contido em 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 de isótopos de carbono estáveis ​​12C e 13C. A beterraba sacarina tem um mecanismo de captação de dióxido de carbono C3 (via ácido fosfoglicérico) e absorve preferencialmente o isótopo 12C; A cana-de-açúcar possui mecanismo C4 para absorção de dióxido de carbono (através do ácido oxaloacético) e absorve preferencialmente o isótopo 13C.

Produção mundial em 1990 - 110.000.000 toneladas.

Histórico e recibo

A cana-de-açúcar, da qual ainda se obtém sacarose, é descrita nas crônicas sobre as campanhas de Alexandre, o Grande, na Índia. Em 1747, A. Margraf obteve açúcar de beterraba sacarina, e seu aluno Achard desenvolveu uma variedade com alto teor de açúcar. Essas descobertas foram o início da indústria da beterraba açucareira na Europa. Não se sabe exatamente quando o povo russo conheceu o açúcar cristalino, mas os historiadores dizem que na Rússia, Pedro, o Grande, foi o iniciador da produção de açúcar puro a partir de açúcar bruto importado. Havia uma "câmara de açúcar" especial no Kremlin para o processamento de doces. 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 de açúcar (Acer saccharum), que consiste em 98% de sacarídeos, entre os quais a sacarose é de 80-98%. PARA meados do século dezenove século, havia uma ideia de que a sacarose é a única substância doce natural adequada para produção industrial. Mais tarde, essa opinião mudou e, para fins especiais (nutrição de doentes, atletas, militares) foram desenvolvidos métodos para obter outras substâncias doces naturais, é claro, em menor escala.

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

Os hindus já em 300 aC sabiam como obter açúcar de cana da cana. Atualmente, a sacarose é obtida da cana cultivada nos trópicos (na ilha de Cuba e em outros países da América Central).

Em meados do século XVIII, o dissacarídeo também era encontrado na beterraba, e em meados do século XIX era 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 na solução é precipitado pela passagem de dióxido de carbono. Além disso, após a separação do precipitado, a solução é evaporada em aparelho de vácuo, obtendo-se areia bruta finamente cristalina. Após sua purificação adicional, o açúcar refinado (refinado) é obtido. Dependendo das condições de cristalização, é liberado como pequenos cristais ou como "cabeças de açúcar" compactas que são divididas ou serradas em pedaços. O açúcar instantâneo é preparado pressionando o açúcar finamente moído.

A cana-de-açúcar é utilizada na medicina para a fabricação de pós, xaropes, misturas, etc.

O açúcar de beterraba é amplamente utilizado na indústria alimentícia, culinária, fabricação de vinhos, cerveja, etc.

O papel da sacarose na nutrição humana.

A digestão da sacarose começa no intestino delgado. A exposição a curto prazo à amilase salivar não desempenha um papel significativo, uma vez que o ambiente ácido no lúmen do estômago inativa essa 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). 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 a partir do intestino é a glicose. Com o sangue da veia porta, ele chega ao fígado, parcialmente retido pelas células hepáticas, entra parcialmente na circulação geral e é extraído por células de outros órgãos e tecidos. Um aumento da glicose no sangue no auge da digestão aumenta a secreção de insulina. Acelera seu transporte para as células, alterando a permeabilidade das membranas celulares para ela, ativando as translocases responsáveis ​​pela passagem da glicose pelas membranas celulares. A taxa de entrada de glicose nas células do fígado e do cérebro não depende da insulina, mas apenas da sua concentração no sangue. Então, tendo penetrado na célula, a glicose sofre fosforilação e então, através 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 considerado processo difícil tinha o único propósito - quebrar a glicose no produto final - dióxido de carbono. Mas a transformação de compostos no processo de metabolismo é acompanhada pela liberação de energia durante as reações de desidrogenação e transporte de hidrogênio para a cadeia respiratória, e o armazenamento de energia é realizado no processo de fosforilação oxidativa associada à respiração, como 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 de trabalho intenso quando a fosforilação oxidativa não consegue fornecer ATP à célula. nos eritrócitos. Em geral, não tendo mitocôndrias e, portanto, sem enzimas do ciclo de Krebs, a necessidade de ATP é satisfeita apenas pelo decaimento anaeróbico. 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 pela via da frutose-1-fosfato em um produto intermediário da principal via de oxidação da glicose.

Sacarose - conhecido como açúcar de cana ou beterraba, é o açúcar que é comumente consumido. Muito comum em plantas. Ocorre em grandes quantidades apenas em um número limitado de espécies de plantas - na cana-de-açúcar e na beterraba, das quais o açúcar é extraído por meios técnicos. Os talos de alguns cereais ainda são ricos nele, principalmente no período que antecede o derramamento do grão, como por exemplo. milho, sorgo doce, etc. A quantidade de açúcar nesses objetos é tão perceptível que não foram feitas tentativas frustradas de obtê-lo por meios técnicos. De interesse é a descoberta de cana-de-açúcar em em grande número no gérmen de sementes de cereais, por exemplo. mais de 20% deste açúcar é encontrado no gérmen de trigo. Em pequenas quantidades, o S. provavelmente é encontrado em todas as plantas portadoras de clorofila, pelo menos em certos períodos de desenvolvimento e distribuição deste açúcar não se limita a nenhum órgão, mas é encontrado em todos os órgãos até agora estudados. para isso: em raízes, caules, folhas, flores e frutos. Essa ampla distribuição de S. nas plantas está em plena conformidade com o que está sendo descoberto em Recentemente importante papel deste açúcar na vida das plantas. Como você sabe, um dos produtos mais comuns do processo de assimilação do ácido carbônico atmosférico pelas plantas que contêm clorofila é o amido, importância que para a vida da planta é inegável; aparentemente, um papel igualmente importante deve ser atribuído à sacarose, uma vez que sua formação e consumo nas plantas está diretamente relacionado à formação, consumo e deposição de amido. Assim, por exemplo, a aparência da cana-de-açúcar pode ser verificada em todos os casos em que ocorre a dissolução do amido (germinação da semente); ao contrário, onde o amido é depositado, nota-se uma diminuição na quantidade de açúcar (derramamento de sementes). Esta relação, que indica as transições mútuas de amido para C. ocorrendo na planta e vice-versa, dá razão para pensar que esta última é, se não exclusivamente, então uma das formas em que o amido (ou, mais amplamente falando, carboidrato ) é transferido na planta de um local para outro - do local de formação para o local de consumo ou deposição e vice-versa. A cana-de-açúcar parece ser a forma de carboidrato mais adequada para aqueles casos em que, por conveniência biológica, é necessário um crescimento rápido; isso é indicado pela predominância desse açúcar no gérmen de trigo e no pólen. Finalmente, algumas observações indicam que a C. desempenha um papel importante no processo de assimilação do carbono atmosférico por plantas portadoras de clorofila, sendo uma das principais formas de conversão desse carbono em carboidratos.

Os mais importantes dos polissacarídeos são amido, glicogênio (amido animal), celulose (fibra). Todas essas três polioses superiores consistem em resíduos de moléculas de glicose conectadas umas às outras de várias maneiras. 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 nos músculos. Para a formação de "combustível" muscular - glicogênio - é necessário que a glicose entre no corpo devido à quebra de carboidratos dos alimentos. Além disso, o glicogênio, conforme necessário, se transforma na mesma glicose e nutre não apenas as células musculares, mas também o cérebro. Você vê, que açúcar útil ... A taxa de absorção de carboidratos é geralmente expressa através do chamado índice glicêmico. Por 100, em alguns casos, leva-se pão branco e, em outros, glicose. Quanto maior o índice glicêmico, mais rápido o aumento da glicose no sangue após a ingestão de açúcar. Isso faz com que o pâncreas libere insulina, que transporta a glicose para os tecidos. Demasiado influxo de açúcares leva ao fato de que alguns deles são descarregados em tecido adiposo e lá se transforma em gordura (por assim dizer, em reserva, que nem todo mundo precisa). Por outro lado, os carboidratos de alto índice glicêmico são absorvidos mais rapidamente, ou seja, proporcionam um rápido influxo de energia. A sacarose, ou nosso açúcar usual, é um dissacarídeo, ou seja, sua molécula é composta por moléculas de glicose e frutose em forma de anel interligadas. Este é o componente alimentar mais comum, embora a sacarose não seja muito comum na natureza. É a sacarose que causa a maior indignação dos “gurus” da dieta. Ela de e provoca obesidade, e não fornece ao corpo calorias úteis, mas apenas "vazias" (principalmente 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. Portanto, as afirmações de que as calorias do açúcar são "vazias" e são depositadas apenas como gordura são muito exageradas. Isso é sobre diabetes, infelizmente, a verdade. 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 úteis.

Outra acusação contra a sacarose é o seu envolvimento na cárie dentária. Claro, existe tal pecado, mas apenas com uso imoderado. Uma pequena quantidade de açúcar em confeitaria até útil, pois melhora o sabor e a textura da massa. A glicose é o componente mais comum de várias bagas. 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 um aumento nos níveis de açúcar no sangue. Por outro lado, isso torna a glicose a fonte mais valiosa de "energia rápida". Infelizmente, o aumento pode ser seguido por uma recessão, repleta 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, muito tempo considerado como uma alternativa à sacarose. Além disso, a absorção da frutose não requer a participação da insulina, pelo menos na fase inicial. Portanto, às vezes pode ser usado em diabetes. Como fonte de energia "rápida", a frutose é ineficaz. Toda a energia nos alimentos é formada principalmente devido ao sol e sua influência na vida das plantas verdes. A energia solar através da ação sobre a clorofila contida nas folhas das plantas verdes e da interação do dióxido de carbono da atmosfera e da água que passa 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 de carboidratos, que são produzidos pelas plantas. A energia para a dieta humana vem de uma ingestão equilibrada de carboidratos, proteínas e gorduras. Obtemos energia a partir de carboidratos (açúcar), proteínas e gorduras. O açúcar é especialmente importante, pois rapidamente se transforma em energia quando há uma necessidade urgente, por exemplo, durante o trabalho ou esportes. cérebro e sistema nervoso quase completamente dependentes 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 acumuladas nele. Este mecanismo de ação do fígado mantém os níveis de açúcar no sangue em níveis normais. Os processos metabólicos seguem em duas direções: convertem substâncias alimentares em energia e transferem o excesso de nutrientes em reservas de energia necessárias fora da ingestão de alimentos. 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 se decompõe gradualmente no trato digestivo, enquanto 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 durante as refeições). No intestino, a maltose é hidrolisada em monossacarídeos, que penetram na parede intestinal. Lá eles se transformam em fosfatos e nesta forma entram na corrente sanguínea. Seu caminho adicional é o caminho do monossacarídeo. Mas sobre o amido fervido, as críticas dos principais naturopatas Walker e Shelton são negativas. Aqui está o que Walker diz: “A molécula de amido não é insolúvel nem em água, nem em álcool, nem em éter. Essas partículas insolúveis de amido, entrando no sistema circulatório, parecem entupir o sangue, acrescentando-lhe uma espécie de “grão”. rica em amidos é consumida, especialmente farinha branca Como resultado, os tecidos do fígado endurecem." A questão do amido e seu papel na nossa saúde é agora a principal, lembre-se das palavras de Pavlov "um pedaço de pão diário ...".

Então vamos dar uma olhada mais de perto. Talvez o Dr. Walker esteja exagerando? Vamos pegar o livro-texto para institutos médicos "Higiene Alimentar" (M., Medicina, 1982) de K. S. Petrovsky e V. D. Voykhanen e ler a seção sobre amido (p. 74). “Na dieta humana, o amido representa cerca de

80% da quantidade total de carboidratos consumidos. O amido é quimicamente composto por um grande número de moléculas de monossacarídeos. A complexidade da estrutura das moléculas de polissacarídeos é a razão de sua insolubilidade. O amido tem apenas a propriedade de solubilidade coloidal. Não se dissolve em nenhum dos solventes comuns. O estudo de soluções coloidais de amido mostrou que sua solução não consiste em moléculas individuais de amido, mas em suas partículas primárias - micelas, que incluem um grande número de moléculas (Walker as chama de "cereais"). O amido contém duas frações de polissacarídeos - amilose e amilopectina, que diferem acentuadamente nas propriedades. Amilose em amido 15-25%. Dissolve-se em água quente (80 °C), formando uma solução coloidal transparente. A amilopectina compõe 75-85% do grão de amido. Em água quente, não se dissolve, mas apenas incha (exigindo fluido do corpo para isso). Assim, quando o amido é exposto à água quente, forma-se uma solução de amilose, que é engrossada com amilopectina inchada. A massa viscosa e espessa resultante é chamada de pasta (o mesmo quadro é observado em nosso trato gastrointestinal. E quanto mais fino o pão é feito, melhor a pasta. A pasta entope as microvilosidades do duodeno e as seções subjacentes do intestino delgado, desligando-os da digestão No intestino grosso, essa massa, desidratada, "gruda" na parede do intestino grosso, formando uma pedra fecal). A transformação do amido no corpo 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 para formar dextrinas: primeiro, o amido passa para amil dextrina e depois para eritrodextrina, acrodextrina, maltodextrina. À medida que essas transformações aumentam o grau de solubilidade em água. Assim, a amilodextrina formada no início se dissolve apenas em quente, e a eritrodextrina - em água fria. A acrodextrina e a maltodextrina dissolvem-se facilmente 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, incluindo boa solubilidade em água. A maltose resultante sob a influência de enzimas é convertida em glicose. Na verdade, é difícil e longo. E esse processo pode ser facilmente interrompido pelo consumo inadequado de água. Além disso, os cientistas descobriram recentemente que, para formar 1000 quilocalorias no corpo a partir de 250 gramas de proteína ou carboidratos, uma quantidade significativa de substâncias biologicamente ativas deve ser consumida, em particular vitamina B1 - 0,6 mg, B2-0,7, Vz ( PP) - 6.6, C-25 e assim por diante. Ou seja, para a assimilação normal dos alimentos, são necessárias 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, o que sobrecarrega nossos corpos e causa resfriados intermináveis ​​e coriza. Se, pelo contrário, você consumir apenas 20% de alimentos ricos em amido (e não 80%) em sua dieta diária e observar a proporção de substâncias biologicamente ativas de acordo, você, pelo contrário, respirará facilmente e desfrutará de saúde. Se você não pode recusar alimentos ricos em amido processados ​​termicamente (que são ainda mais difíceis de digerir do que crus), aqui estão as recomendações de G. Shelton para você: tomates e outras verduras). Essa 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.

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

DENTRO forma pura este é 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 extração de sacarose. Assim, de acordo com os resultados de 1990, a produção mundial de açúcar atingiu 110 milhões de toneladas.

Propriedades químicas da sacarose

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

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

A sacarose não reage com os reagentes de Tollens, Fehling e Benedict, não apresenta as propriedades de aldeídos e cetonas. Verificou-se também que quando uma solução de sacarose é adicionada ao hidróxido de cobre do segundo tipo, forma-se uma solução de sacarato de cobre, que possui uma luz azul brilhante. O dissacarídeo não possui um grupo aldeído; as 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, em seguida, neutralizada com álcali. Em seguida, a solução é aquecida novamente, após o que aparecem as moléculas de aldeído, que têm a capacidade de reduzir o hidróxido de cobre do segundo tipo ao óxido do mesmo metal, mas já do primeiro tipo. Assim, fica comprovada a afirmação de que a sacarose, com a participação da ação catalítica do ácido, é capaz de sofrer hidrólise. Como resultado, a glicose e a frutose são formadas.

Dentro da molécula de sacarose existem vários grupos hidroxila, devido aos quais este composto pode interagir com hidróxido de cobre do segundo tipo de acordo com o mesmo princípio que

Propriedades químicas da sacarose

Em uma solução de sacarose, não há abertura de ciclos, portanto não possui as propriedades dos 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) Sendo um álcool polihídrico, a sacarose dá uma cor azul à solução quando reage com Cu(OH) 2 .

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

4) A sacarose não reage com uma solução de amônia de óxido de prata, 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. Os hidroxilos glicosídicos (no átomo C1) e álcool (no átomo C4) geralmente participam na formação de moléculas de polissacarídeos, i.e. uma ligação (1-4)-glicosídica é formada.

Do ponto de vista princípios gerais Estruturais, 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.

Em termos de finalidade funcional, os polissacarídeos também podem ser divididos em dois grupos: polissacarídeos estruturais e de reserva. Polissacarídeos estruturais importantes são celulose e quitina (em plantas e animais, assim como em fungos, respectivamente), e os principais polissacarídeos de reserva são glicogênio e amido (em animais, assim como em fungos e plantas, respectivamente). Apenas homopolissacarídeos serão considerados aqui.

Celulose (fibra)- o polissacarídeo estrutural mais difundido do mundo vegetal.

casa componente célula vegetal, é sintetizado em plantas (até 60% de celulose na madeira). 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 têm uma estrutura linear e um grande peso molecular, consistem apenas em moléculas não ramificadas na forma de filamentos, porque a forma dos resíduos de β-glicose exclui a espiralização.A celulose consiste em moléculas filamentosas, que são montadas em feixes por ligações de hidrogênio de grupos hidroxila dentro da cadeia, bem como entre cadeias adjacentes. É essa gaxeta de corrente que proporciona alta resistência mecânica, teor de fibras, 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 de β-piranose, ou seja, na molécula de celulose, as unidades monoméricas de β-glucopiranose são linearmente conectadas umas às outras por ligações β-1,4-glicosídicas:

Com a hidrólise parcial da celulose, forma-se o dissacarídeo celobiose e, com a hidrólise completa, a D-glicose. O peso molecular da celulose é de 1.000.000 a 2.000.000. A fibra não é digerida por enzimas do trato gastrointestinal, pois o conjunto dessas enzimas do trato gastrointestinal humano não contém β-glicosidase. No entanto, sabe-se que a presença de quantidades ótimas de fibras nos alimentos contribui para a formação das fezes. Com a exclusão completa da fibra dos alimentos, a formação de massas fecais é interrompida.

Amido- um polímero da mesma composição que a celulose, mas com uma ligação elementar, que é um resíduo de α-glicose:

As moléculas de amido são enroladas, a maioria das moléculas são ramificadas. 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 tratado com água morna, é possível isolar duas frações: uma fração que é solúvel em água morna e consiste em polissacarídeo de amilose, e uma fração que só incha em água morna com a formação de uma pasta e consiste em polissacarídeo de amilopectina .

A amilose tem uma estrutura linear, os resíduos α, D-glucopiranose estão ligados por ligações (1-4)-glicosídicas. A célula elementar de amilose (e 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 há geralmente 20-25 resíduos de glicose.

(amilopectina)

Como regra, o conteúdo de amilose no amido é de 10-30%, amilopectina - 70-90%. Os polissacarídeos de amido são formados a partir de resíduos de glicose ligados 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.

Em uma molécula de amilose, em média, cerca de 1.000 resíduos de glicose estão ligados; seções lineares individuais da molécula de amilopectina consistem em 20-30 dessas unidades.

Na água, a amilose não dá uma solução verdadeira. A cadeia de amilose na água forma micelas hidratadas. Em solução, quando se adiciona iodo, a amilose é corada em cor azul. A amilopectina também dá soluções micelares, mas a forma das micelas é um pouco diferente. O polissacarídeo amilopectina cora vermelho-violeta com iodo.

O amido tem um peso molecular de 10 6 -10 7 . Com a hidrólise ácida parcial do amido, são formados polissacarídeos de menor grau de polimerização - dextrinas, com hidrólise completa - glicose. O amido é o carboidrato dietético mais importante para os seres 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 glicogênio polissacarídeo, 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, como o amido (C 6 H 10 O 5) n. O glicogênio é encontrado em quase todos os órgãos e tecidos de animais e humanos; o maior númeroé encontrado no fígado e nos músculos. O peso molecular do glicogênio é 10 7 -10 9 e acima. Sua molécula é construída a partir de cadeias poliglicosídicas ramificadas nas quais os resíduos de glicose estão ligados por ligações α-1,4-glicosídicas. Existem ligações α-1,6-glicosídicas nos pontos de ramificação. O glicogênio é semelhante em estrutura à amilopectina.

Na molécula de glicogênio, distinguem-se ramificações internas - seções de cadeias de poliglicosídeos 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, como o amido, é decomposto para formar primeiro dextrinas, depois maltose e, finalmente, glicose.

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