Позааудиторна самостійна робота № 23

Тема: Структура вуглеводів

План

1.Класифікація вуглеводів.

2.Розгляд структури моносахаридів на прикладі гексоз.

3.Структура олігосахаридів.

4.Структура полісахаридів.

Час виконання: 2 години

Мета роботи: систематизувати знання про структуру вуглеводів.

Вуглеводи – біоорганічні сполуки, що за своєю хімічною будовою є альдегідо – та кетопохідними багатоатомних спиртів, або поліоксіальдегідами та поліоксикетонами.

Вуглеводи, що відповідають зазначеним хімічним структурам і не підлягають гідролізу (тобто розщепленню водою на більш прості сполуки), є простими вуглеводами, або моносахаридами. Вуглеводи, що гідролізуються до моносахаридів, мають назву складних вуглеводів – олігосахаридів та полісахаридів.

Залежно від кількості атомів Карбону, моносахариди поділяються на тріози, тетрози, пентози, гексози, гептози і т. і. Найбільш поширеними в тваринних організмах є гексози і пентози.

Гексози поділяються на альдогексози, до яких належать D - глюкоза та її ізомери галактоза, D - маноза, D - фукоза і кетогексози, представником яких є D - фруктоза.

Найбільш поширеними серед пентоз є рибоза С₅Н₁₀О₅:

і дезоксирибоза С₅Н₁₀О₄:

 

В загальному класифікацію вуглеводів за їх структурою можна зобразити у вигляді схеми:

 

За молекулярною формулою глюкози можна скласти слідуючу структурну формулу:

Для глюкози структурним ізомером є фруктоза:

Проте, при вивченні властивостей глюкози було виявлено такі властивості, які не узгоджуються з її будовою. Таким чином встановлено перетворення її лінійної молекули в циклічну. Циклічна формула показує не тільки порядок сполучення атомів, але й їх просторове розміщення. Одні атоми або групи атомів розміщені над площиною кільця, інші – під площиною. Над і під площиною кільця спостерігається чергування Н - і ОН – груп, тобто, можливі дві циклічні форми:

 

- і - форми глюкози переходять одна в одну через альдегідну форму

До олігосахаридів належать вуглеводи, при гідролізі яких утворюються від 2 до 8 молекул моносахаридів. Найбільше практичне значення мають дисахариди – сахароза С₁₂Н₂₂О₁₁ та її ізомери – мальтоза та лактоза.

Молекула сахарози складається із залишків - глюкози і - фруктози:

Молекула мальтози складається із залишків -глюкози.

При гідролізі лактоза розщеплюється на - глюкозу і галактозу.

мальтоза лактоза сахароза

Мал. 28. Найважливіші дисахариди – мальтоза, лактоза і сахароза

Найважливішими гомополісахаридами, які складаються із залишків глюкози є крохмаль, глікоген і целюлоза. Їх склад можна виразити за допомогою формули (С₆H₁₀O₅)_n.

Крохмаль складається із залишків - глюкози, а целюлоза із залишків - глюкози. Крім того, молекули крохмалю відрізняються не тільки числом структурних ланок, а й структурою: одні з них мають лінійну структуру і молекулярну масу в декілька сот тисяч – це амілоза; інші – розгалужену з молекулярною масою в декілька мільйонів - це амілопектин. В крохмалі частка амілози складає 10 – 20%, амілопектину – 80 – 90%.

Мал. 29. Будова амілози (а), амілопектину (б) і глікогену (в).

Целюлоза має таку ж формулу, як і крохмаль, але відрізняється від нього більшою молекулярною масою, яка досягає декілька мільйонів. Відмінність полягає ще й у тому, що молекули целюлози мають лише лінійну структуру:

 

Методичні рекомендації

1. При розгляді першого питання скласти опорний конспект опрацьованого матеріалу.

2.При опрацюванні матеріалу другого питання виписати структурні формули гексоз.

3. Розглядаючи третє питання, ознайомитися з структурою сахарози та її ізомерів.

4. При розгляді четвертого питання скласти порівняльну таблицю будови крохмалю і глюкози:

 

Ознака для порівняння	Крохмаль	Целюлоза
Молекулярна маса
Склад структурних ланок
Будова молекул
Формула

 

Запитання для самоперевірки:

1. Яка ознака лежить в основі класифікації вуглеводів?

2. Що спільного і що відмінного у структурі глюкози і фруктози?

3. Що таке дисахариди? Які ізомери сахарози вам відомі?

Тести для самоконтролю

І рівень

1. Серед наведених формул вказати формули вуглеводів, які належать до моносахаридів:

а) С₁₂Н₂₂О₁₁; б) С₅Н₁₀О₅;

в) (С₆Н₁₀О₅)_n; г) С₆Н₁₂О₆.

2. Який компонент крохмалю має лінійну будову молекул:

а) лактоза; б) глікоген;

в) амілоза; г) амілопектин.

3. Вказати формулу дезоксирибози:

а) С₅Н₁₀О₅ б) С₆Н₁₂О₆;

в) С₅Н₁₀О₄; г) С₄Н₈О₄.

ІІ рівень

4. Який із дисахаридів міститься в коров’ячому молоці:

а) мальтоза; б) лактоза;

в) сахароза; г) целюлоза.

5. Який із дисахаридів складається лише із залишків - глюкози:

а) сахароза; б) мальтоза;

в) лактоза; в) фруктоза.

ІІІ рівень

6. Обчислити масу амілози яка міститься в 500 г крохмалю.

7. На основі структурної формули глюкози спрогнозувати її можливі хімічні властивості.

 

 

Пам’ятка 1.

Як працювати з посібником

1. Прочитайте весь навчальний матеріал для загального ознайомлення зі змістом.
2. З’ясуйте значення важких та незрозумілих слів, термінів, понять і висловів за допомогою словника, записів у зошиті.
3. Поділіть навчальний матеріал на частини.
4. Визначте головну думку матеріалу, зробіть записи у формі плану, тез, запитань до тексту.
5. Прочитайте весь навчальний матеріал ще раз, намагаючись переказати його зміст із пам’яті – спочатку у вигляді відповідей та окремих питань, а потім – повністю.

Пам’ятка 2.