Las propiedades de los hidratos de carbono. Las funciones y propiedades de los hidratos de carbono: mesa

En la vida silvestre son, muchas sustancias comunes, la importancia de que difícilmente puede ser sobreestimada. Por ejemplo, estos incluyen los hidratos de carbono. Son extremadamente importante como fuente de energía para los animales y los seres humanos, y algunas propiedades de los hidratos de carbono ellas una materia prima indispensable para la industria hacen.

¿Qué es?

Este todos estructura sustancias que se pueden describir por la fórmula Cn _(H2O) m. Son de gran importancia biológica, jugando un papel crucial en la vida de muchos seres vivos.

El nombre de este grupo de científicos han llegado después de que el análisis inicial de las sustancias ha sido hecha que contiene. Luego se descubrió que sus principales componentes son de carbono y agua. Más tarde se encontró que el título ha resultado ser extremadamente preciso, ya que las propiedades de hidratos de carbono de tal manera que la relación de hidrógeno y átomos de oxígeno en él es completamente idéntica a la del agua. En pocas palabras, hay un oxígeno, dos átomos de hidrógeno. La primera vez que la versión rusa del nombre fue propuesto en 1844 por el Profesor K. Schmidt.

algunos complementos

Si un poco para alterar la fórmula anterior, pronunciando «n» de los soportes, la expresión será un poco diferente: Ver (H ₂ O) n. Tal vez, no podría ser mejor refleja la esencia de "carbón – agua" nombre.

Hasta la fecha, los científicos firmemente han establecido que hay un número de sustancias que tienen propiedades de hidratos de carbono, pero no del todo corresponden a la fórmula descrita por nosotros. Y porque en la literatura extranjera a menudo se puede venir a través de la palabra "glicidilo", que es sinónimo de moderno de 1844, que no era del todo exacto.

simple clasificación

Toda la gran clase de materiales se puede dividir en dos grupos: glicidilo simple y complejo. ¿Cuáles son las propiedades de los hidratos de carbono que se producen en ellos? En realidad, tampoco son muy complicados:

• sustancias simples son los del grupo que no son susceptibles a la hidrólisis con la consiguiente formación de otros hidratos de carbono. La principal diferencia es que el número de átomos de oxígeno en su estructura todavía número similar de átomos de carbono. Llamaron a monosacáridos.
• Por consiguiente, la definición de "complejo" incluye todos aquellos glicidilo que se descomponen por hidrólisis para formar una pluralidad de hidratos de carbono simples. Por supuesto, tienen la relación de átomos de oxígeno y de carbono de diversas maneras. Llamaron a un disacárido. Un papel muy importante en la naturaleza del juego es hidratos de carbono complejos, una lista de lo que nos parcialmente, en el artículo.

Además, hay otra clasificación, en la que los carbohidratos se dividen en tres tipos. Aquí están:

• Monosacáridos.
• Oligosacáridos.
• Polisacáridos.

Los siguientes hidratos de carbono de mesa sin duda ayudará a hacer frente a sus principales diferencias.

Por supuesto, tenemos una tabla corta de hidratos de carbono se ha demostrado, pero su alcance es simplemente imposible para adaptarse a todas las características que le son propias a algunos miembros de esta amplia clase. Así se analizan los principales grupos, cada uno por separado para más detalles sobre algunas de las propiedades de los individuos, las sustancias más comunes. Así que, ¿cuáles son las clases de hidratos de carbono?

monosacáridos

Tenga en cuenta que todos ellos pertenecen a la categoría de sólidos, fácilmente capaz de pasar al estado cristalino. Son extremadamente higroscópico, bien soluble en agua para formar un jarabe. Seleccionarlos en forma de cristales, no es muy difícil. Sus soluciones tienen una reacción neutra, a menudo sabor dulce. intensidad del sabor es diferente: por ejemplo, fructosa aproximadamente 3-3,5 veces más dulce glucosa más frecuente.

En la forma estructural

Todas estas sustancias – un compuesto de estructura bifuncional, la composición de los cuales incluye necesariamente el esqueleto de carbono, un grupo carbonilo y varios hidroxilo. Si el papel del grupo carbonilo actúa grupo aldehído, una sustancia llamada aldosa. En consecuencia, en caso de cetona "cola" que se llama cetosa.

Dado que la naturaleza de estas sustancias son muy comunes, que se pueden encontrar tanto en su estado libre, y en la forma de formas de anhidrita. En general, casi todos los hidratos de carbono complejos en diversos grados, son anhídridos de azúcares simples, que son bastante obtiene simplemente mediante la eliminación de unos pocos (o uno) de moléculas de agua (el prefijo "en" – no).

La glucosa es el representante más típico

La fórmula de los más típicos representante del grupo – C ₆ H ₁₂ O _6. Muy a menudo hay estos hidratos de carbono en las células vegetales. No sólo tiene generalizada, pero también es muy importante para el cuerpo, ya que es la principal fuente de energía para él (hablando de los animales y el hombre, por supuesto). En principio, estos son las propiedades generales de las proteínas, carbohidratos y grasas para todos los organismos vivos. También es ampliamente utilizado en medicina, veterinaria, industria (en especial la alimentación).

propiedades físicas

¿Cuáles son los generales propiedades físicas de los hidratos de carbono de este grupo? Apariencia – cristales finos blancos, sabor dulce, fácilmente soluble en agua. Solubilidad aumenta dramáticamente si la solución de recalentamiento: en este modo, el jarabe de glucosa.

Breve información sobre la estructura química

Si nos fijamos en una fórmula lineal, la composición de este hidrato de carbono es claramente visible un aldehído y cinco grupos hidroxilo. Cuando la sustancia está en estado cristalino, sus moléculas pueden estar en una de dos formas posibles (alpha o β-glucosa). El hecho de que el grupo hidroxilo está acoplado al quinto átomo de carbono, puede hacerse reaccionar con un resto carbonilo.

La prevalencia en la naturaleza

Desde su muy en el jugo de uva, la glucosa se refiere a menudo como "azúcar de la uva". Bajo este nombre aún se le conoce nuestros antepasados. Sin embargo, es posible encontrar en cualquier otra fruta o verduras dulces, en los tejidos blandos de la planta. En el mundo animal, su prevalencia no es menor: 0,1% de la sangre – esta es la glucosa. Además, se pueden encontrar estos hidratos de carbono en la celda casi cualquier órgano interno. Pero sobre todo una gran cantidad de ellos en el hígado, ya que es donde se lleva a cabo el procesamiento de la glucosa en glucógeno.

Que (como ya hemos dicho) es una valiosa fuente de energía para nuestro cuerpo, es una parte de casi todos los hidratos de carbono complejos. Así como otros hidratos de carbono simples, en la naturaleza se produce después de la reacción de la fotosíntesis que tiene lugar exclusivamente en las células de organismos vegetales:

6Entonces ₂ + 6H ₂ O clorofila C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6D ₂ – Q

por lo tanto las plantas realizan una increíblemente importante para el funcionamiento de la biosfera, la acumulación de energía, que se obtiene por ellos desde el sol. Con respecto a las condiciones industriales, azúcar de uva desde la antigüedad obtenidos a partir de la hidrólisis del almidón producirlo, en el que un catalizador de reacción es ácido sulfúrico concentrado:

(C ₆ H ₁₀ O ₅₎ n + nH ₂ O H ₂ SO _4, t nC ₆ H ₁₂ O ₆

propiedades químicas

¿Cuáles son las propiedades químicas de los hidratos de carbono de este tipo? Tiene todas las mismas características que son inherentes en un puramente alcoholes y aldehídos. Además, se han producido algunas características específicas. En primer lugar la síntesis de hidratos de carbono simples (incluyendo glucosa) fue producido por la más talento químico A. M. Butlerovym en 1.861 años, y como materia prima que se utiliza formaldehído, partiéndolo en presencia de hidróxido de calcio. Aquí es la fórmula de este proceso:

6NSON ——-> S6N ₁₂ O ₆

Y ahora algunas de las propiedades de los otros dos miembros del grupo, el significado natural de la que no es menor y más, y su biología estudio. Los hidratos de carbono de estas especies juegan un papel muy importante en nuestra vida cotidiana.

fructosa

La fórmula de este isómero de la glucosa – _{12 sep,} O _v. Al igual que el "progenitor" puede existir en forma lineal y cíclico. Viene en todas las reacciones que son característicos de los alcoholes polivalentes, pero, lo que difiere de la glucosa, que no reacciona con una solución amoniacal de óxido de plata.

ribosa

Extremadamente alta ribosa y desoxirribosa interés. Si recuerda un pequeño programa de biología, y sabe muy bien que estos hidratos de carbono en el cuerpo son parte del ADN y el ARN, sin la cual la existencia misma de la vida en este planeta sea posible. El nombre "desoxirribosa" significa que su molécula al menos un átomo de oxígeno (en comparación con su ribosa normal). Siendo similar en este respecto a la glucosa, también puede tener un una estructura cíclica lineal y.

disacáridos

En principio, estas sustancias en su estructura y funciones que se repiten en la clase anterior, pero debido a que no tiene sentido hacer hincapié en esto con más detalle. ¿Cuáles son las propiedades químicas de los hidratos de carbono de este grupo? Los representantes más importantes de la familia son la sacarosa, maltosa y lactosa. Todos ellos pueden ser descritos por la fórmula C ₁₂ H ₂₂ O _11, como son los isómeros, pero esto no niega las grandes diferencias en su estructura. Entonces, ¿qué son los carbohidratos complejos típicos, una lista y descripción de los cuales se pueden ver a continuación?

sacarosa

Su molécula se compone de dos ciclos de inmediato: uno es un (residuo de α-glucosa) seis miembros y el otro – una de cinco miembros (residuo de β-fructosa). Se conecta toda esta construcción de la glucosa glicósido hidroxilo.

Preparación y valor total

De acuerdo con los datos históricos conservados, incluso durante tres siglos antes de Cristo, el azúcar de caña aprendieron a ponerse en la India antigua. Sólo en la mitad del siglo 19, resultó que una mayor cantidad de sacarosa menos por este esfuerzo se puede extraer de la remolacha azucarera. En algunas variedades que contiene hasta un 22% de los hidratos de carbono, mientras que el contenido de caña puede estar dentro del 26%, pero esto sólo es posible bajo condiciones ideales de crecimiento y clima favorable.

Ya hemos dicho que los carbohidratos son fácilmente solubles en agua. Se basa en este principio para obtener sacarosa cuando se utiliza para este propósito dispositivos, difusores. Posibles impurezas a precipitar, la solución se filtró a través de filtros que incluyen cal. Para eliminar de la solución resultante de hidróxido de calcio, se hace pasar a través de un dióxido de carbono convencional. El precipitado se filtró, y el jarabe de azúcar se evapora en hornos especiales, produciendo azúcar ya familiar.

lactosa

Este hidrato de carbono se libera en un entorno industrial de la leche ordinaria, en la que figura en el exceso de grasas e hidratos de carbono. Contiene sustancias que mucho: por ejemplo, la leche de vaca contiene aproximadamente 4-5,5% de la lactosa en la leche de las mujeres y su fracción de volumen alcanza 5,5-8,4%.

Cada molécula de glicidol consiste en los residuos 3 y una forma de piranosa galactosa-glucosa, que forman una conexión por el primero y el cuarto átomo de carbono.

A diferencia de otros azúcares en la lactosa tiene una propiedad excepcional. Se trata de la completa ausencia de absorción de agua, de modo que incluso en un ambiente húmedo que la glicina no disminuyó. Esta propiedad se utiliza ampliamente en la industria farmacéutica: si una parte de la droga en forma de polvo parte de una sacarosa convencional, es necesario añadir a la lactosa. Es absolutamente natural e inofensivo para el cuerpo humano, a diferencia de muchos aditivos artificiales que impiden el apelmazamiento y húmedo. ¿Cuáles son las funciones y propiedades de los hidratos de carbono de este tipo?

Biológica lactosa muy gran importancia, ya que la lactosa es el componente nutricional más importante de animales productores de leche y los seres humanos. En cuanto a la maltosa, sus propiedades son algo diferentes.

maltosa

Es un producto intermedio que se obtiene por hidrólisis de almidón. El nombre "maltosa" se debió al hecho de que, en muchos bajo la influencia de malta (malta en América – maltum). Está muy extendida no sólo en las plantas, sino también en los animales. En grandes cantidades, producida en el tracto digestivo de los rumiantes.

La estructura química y propiedades

Esta molécula de carbohidrato compuesto de dos unidades de α-glucosa en forma de piranosa, que están interconectados por el primer y cuarto átomos de carbono. En apariencia es cristales incoloros, blanco. El sabor – dulzón, muy solubles en agua.

polisacáridos

Se debe recordar que todos los polisacáridos pueden considerarse desde el punto de vista de que son los productos de condensación de monosacáridos. Su fórmula química general – (C _b H ₁₀ O ₅₎ n. En este artículo vamos a ver el almidón, ya que es el más típico representante de la familia.

almidón

Se forma como resultado de la fotosíntesis, en grandes cantidades depositadas en las raíces y las semillas de los organismos vegetales. ¿Cuáles son las propiedades físicas de los hidratos de carbono de este tipo? En apariencia es un polvo blanco con una cristalinidad poco pronunciada, insoluble en agua fría. El líquido caliente forma una estructura coloidal (pasta, jalea). En el tracto digestivo de los animales, hay muchas enzimas que contribuyen a su hidrolizada a glucosa.

Es el más abundante de polímero natural, que está formado de una pluralidad de residuos de a-glucosa. En la naturaleza, al mismo tiempo, hay dos formas: la amilosa y amshopektin. La amilosa, que es un polímero lineal puede disolverse en agua. La molécula consiste en los residuos de alfa-glucosa que están vinculados a través de la primera y la cuarta átomo de carbono.

Se debe recordar que este almidón es el primer producto visible de la fotosíntesis en las plantas. En el trigo y otros cereales que contiene hasta un 60-80%, mientras que en las patatas – sólo el 15-20%. Por cierto hablar, significa granos de almidón bajo el microscopio puede determinar con precisión las especies de plantas, porque son diferentes.

Si hidratos de carbono es rápidamente calentado, es una molécula enorme se degradará rápidamente a los polisacáridos más pequeños que se conocen como dextrinas. Ellos con almidón solo fórmula química general (C ₆ H ₁₂ O ₅₎ x, pero hay una diferencia en el valor de la variable "x" es menor que el valor «n» en el almidón.

Finalmente se presenta una tabla, que refleja no sólo las principales clases de hidratos de carbono, sino también sus propiedades.

Eso es lo que las funciones y propiedades de las principales clases de hidratos de carbono.