Sifat-sifat karbohidrat. Fungsi dan sifat dari karbohidrat: table

Satwa liar yang umum, banyak zat, pentingnya yang hampir tidak dapat berlebihan. Sebagai contoh, ini termasuk karbohidrat. Mereka sangat penting sebagai sumber energi untuk hewan dan manusia, dan beberapa sifat dari karbohidrat membuat mereka bahan baku yang sangat diperlukan untuk industri.

Apa itu?

Ini semua struktur zat yang dapat digambarkan dengan rumus Cn _(H2O) m. Mereka adalah penting biologis yang besar, memainkan peran penting dalam kehidupan banyak makhluk hidup.

Nama kelompok ini ilmuwan telah datang setelah analisis awal dari zat telah dibuat bahwa itu berisi. Kemudian ditemukan bahwa komponen utama mereka adalah karbon dan air. Kemudian ditemukan bahwa judul telah berubah menjadi sangat tepat, karena sifat dari karbohidrat sehingga rasio atom hidrogen dan oksigen di dalamnya adalah benar-benar identik dengan yang di air. Secara sederhana, ada satu oksigen, dua atom hidrogen. Pertama kali versi Rusia nama itu diusulkan pada tahun 1844 oleh Profesor K. Schmidt.

beberapa add-ons

Jika sedikit untuk mengubah rumus di atas, mengucapkan «n» dari kurung, ekspresi akan sedikit berbeda: Lihat (H ₂ O) n. Mungkin, itu tidak bisa lebih baik mencerminkan esensi dari "batubara - air" nama.

Sampai saat ini, para ilmuwan telah mapan bahwa ada sejumlah zat yang memiliki sifat karbohidrat, tetapi tidak cukup sesuai dengan rumus yang dijelaskan oleh kami. Dan karena dalam literatur asing satu dapat sering menemukan kata "glisidil", yang identik dengan modern, 1844, yang tidak cukup akurat.

klasifikasi sederhana

Semua kelas besar bahan dapat dibagi menjadi dua kelompok: sederhana dan kompleks glisidil. Apa sifat-sifat karbohidrat yang terjadi di dalamnya? Sebenarnya, mereka juga tidak terlalu rumit:

• zat sederhana adalah dari kelompok yang tidak setuju untuk hidrolisis dengan formasi akibat karbohidrat lainnya. Perbedaan utama adalah bahwa jumlah atom oksigen dalam struktur mereka masih jumlah yang sama atom karbon. Mereka disebut monosakarida.
• Dengan demikian, definisi "kompleks" meliputi semua orang glisidil yang terurai oleh hidrolisis untuk membentuk pluralitas karbohidrat sederhana. Tentu saja, mereka memiliki rasio atom oksigen dan karbon beragam. Mereka disebut disakarida. Sebuah peran yang sangat penting dalam sifat bermain adalah karbohidrat kompleks, daftar yang kita sebagian hadir dalam artikel.

Selain itu, ada klasifikasi lain, di mana karbohidrat dibagi menjadi tiga jenis. Di sini mereka adalah:

• Monosakarida.
• Oligosakarida.
• Polisakarida.

Berikut karbohidrat meja pasti akan membantu Anda untuk berurusan dengan perbedaan utama mereka.

mono- (Molekul 1)	oligo (<10 molekul)	lebih dr satu (> 10 molekul)
Aldosa, ketose	Itu hanya termasuk disakarida, trisaccharides, dan sebagainya. D.	Ada dua jenis: Gomopolisaharidy. Heteropolisakarida. Dari namanya Anda dapat memahami bahwa struktur molekul internal dua spesies ini cukup berbeda

Tentu saja, kita memiliki tabel singkat dari karbohidrat telah terbukti, namun cakupannya hanya mungkin untuk cocok untuk semua fitur khusus yang khas beberapa anggota kelas yang luas ini. Jadi kita menganalisis kelompok utama masing-masing secara terpisah untuk menguraikan beberapa sifat-sifat individu, zat yang paling umum. Jadi, apa yang karbohidrat kelas?

monosakarida

Perlu diingat bahwa semua dari mereka termasuk ke dalam kategori padat, mudah dapat masuk ke negara kristal. Mereka sangat higroskopis, baik larut dalam air untuk membentuk sirup. Memilih mereka dalam bentuk kristal, ada sangat sulit. solusi mereka memiliki reaksi yang netral, sering rasa manis. Intensitas rasa berbeda: misalnya, fruktosa sekitar 3-3,5 kali lebih manis paling sering glukosa.

Pada bentuk struktur

Semua zat ini - senyawa struktur bifunctional, komposisi yang tentu termasuk kerangka karbon, gugus karbonil dan beberapa hidroksil. Jika peran gugus karbonil bertindak kelompok aldehida, zat yang disebut aldosa. Dengan demikian, dalam kasus keton "ekor" disebut ketose.

Karena sifat zat ini sangat umum, mereka dapat ditemukan baik dalam keadaan bebas mereka, dan dalam bentuk bentuk anhidrit. Secara umum, hampir semua karbohidrat kompleks dalam berbagai derajat, adalah anhidrida dari gula sederhana, yang cukup hanya diperoleh dengan mengambil beberapa (atau satu) dari molekul air (awalan "en" - tidak ada).

Glukosa adalah wakil paling khas

Rumus dari perwakilan paling khas dari kelompok - C ₆ H ₁₂ O _6. Sangat sering ada karbohidrat ini dalam sel tanaman. Hal ini tidak hanya luas, tapi juga sangat penting bagi tubuh karena merupakan sumber utama energi untuk dia (berbicara tentang hewan dan manusia, tentu saja). Pada prinsipnya, ini adalah sifat-sifat umum dari protein, karbohidrat dan lemak untuk semua organisme hidup. Hal ini juga banyak digunakan dalam pengobatan, kedokteran hewan, industri (termasuk makanan).

sifat fisik

Apa umum sifat fisik dari karbohidrat dalam kelompok ini? Penampilan - kristal halus berwarna putih, rasa manis, mudah larut dalam air. Kelarutan meningkat secara dramatis jika solusi reheat: dengan cara ini sirup glukosa.

informasi singkat pada struktur kimia

Jika Anda melihat rumus linier, komposisi karbohidrat ini jelas terlihat satu aldehida dan lima kelompok hidroksil. Ketika substansi dalam keadaan kristal, molekul-molekulnya dapat di salah satu dari dua kemungkinan bentuk (α- atau β-glukosa). Fakta bahwa kelompok hidroksil digabungkan ke atom karbon kelima, dapat bereaksi dengan bagian karbonil.

Prevalensi di alam liar

Sejak dia sangat banyak dalam jus anggur, glukosa sering disebut sebagai "gula anggur". Di bawah nama ini masih dikenal nenek moyang kita. Namun, adalah mungkin untuk menemukan di setiap buah-buahan manis atau sayuran lain, pada jaringan lunak dari tanaman. Dalam dunia hewan, prevalensinya tidak lebih rendah: sekitar 0,1% dari darah kita - ini adalah glukosa. Selain itu, Anda dapat menemukan karbohidrat ini dalam sel hampir semua organ internal. Tetapi terutama banyak dari mereka dalam hati, karena itu adalah tempat pengolahan dilakukan glukosa menjadi glikogen.

Ini (seperti yang telah kita mengatakan) adalah sumber yang berharga energi bagi tubuh kita, adalah bagian dari hampir semua karbohidrat kompleks. Serta karbohidrat sederhana lainnya, di alam itu terjadi setelah reaksi fotosintesis yang terjadi secara eksklusif dalam sel-sel organisme tumbuhan:

6SO ₂ + 6H ₂ O klorofil C ₆ H ₁₂ O ₆ + 6 D ₂ - Q

Tanaman dengan demikian melakukan yang sangat penting untuk fungsi dari biosfer, mengumpulkan energi, yang diperoleh oleh mereka dari matahari. Berkenaan dengan kondisi industri, gula anggur sejak zaman kuno yang diperoleh dari hidrolisis pati memproduksinya, dimana katalis reaksi asam sulfat pekat:

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

sifat kimia

Apa sifat-sifat kimia dari karbohidrat jenis ini? Ia memiliki semua fitur yang sama yang melekat dalam murni alkohol dan aldehida. Selain itu, ada memiliki beberapa fitur khusus. sintesis pertama karbohidrat sederhana (termasuk glukosa) diproduksi oleh paling berbakat kimiawan A. M. Butlerovym pada tahun 1861 tahun, dan sebagai bahan baku itu digunakan formaldehida, pemisahan itu di hadapan kalsium hidroksida. Berikut adalah rumus dari proses ini:

6NSON -------> s6n ₁₂ O ₆

Dan sekarang melihat beberapa sifat-sifat dari dua anggota lain dari kelompok, makna alam yang tak kalah besar, dan karena biologi studi mereka. Karbohidrat spesies ini memainkan peran yang sangat penting dalam kehidupan kita sehari-hari.

fruktosa

Rumus isomer ini glukosa - Sep _12, O _v. Seperti "progenitor" bisa ada dalam bentuk linear dan siklik. Datang dalam semua reaksi yang merupakan ciri khas dari alkohol polihidrat, tapi, sehingga berbeda dari glukosa, tidak bereaksi dengan larutan amoniak oksida perak.

ribosa

ribosa bunga yang sangat tinggi dan deoksiribosa. Jika Anda ingat program biologi kecil, dan tahu betul bahwa karbohidrat ini dalam tubuh adalah bagian dari DNA dan RNA, tanpa mana keberadaan kehidupan di planet ini mungkin. Nama "deoksiribosa" berarti bahwa molekulnya setidaknya satu atom oksigen (bila dibandingkan dengan ribose normal). Yang mirip dalam hal ini glukosa, juga dapat memiliki linear dan struktur siklik.

disakarida

Pada prinsipnya, zat ini dalam struktur dan fungsi sebagian besar diulang kelas sebelumnya, tetapi karena tidak masuk akal untuk memikirkan ini secara lebih rinci. Apa sifat kimia karbohidrat dalam kelompok ini? Para wakil yang paling penting dari keluarga yang sukrosa, maltosa dan laktosa. Semua dari mereka dapat digambarkan dengan rumus C ₁₂ H ₂₂ O _11, seperti isomer, tetapi ini tidak meniadakan perbedaan besar dalam struktur mereka. Jadi apa yang khas karbohidrat kompleks, daftar dan deskripsi yang Anda lihat di bawah?

sakarosa

molekulnya terdiri dari dua siklus segera: satu adalah enam-beranggota (residu α-glukosa) dan lainnya - lima beranggota (residu β-fruktosa). Ini menghubungkan semua konstruksi ini glukosa glikosida hidroksil.

Persiapan dan nilai total

Menurut data historis diawetkan, bahkan untuk tiga abad sebelum Kristus gula dari tebu belajar bagaimana untuk mendapatkan di India Kuno. Hanya pada pertengahan abad ke-19 ternyata lebih banyak dari sukrosa lebih sedikit untuk upaya ini dapat diekstraksi dari gula bit. Dalam beberapa varietas itu berisi hingga 22% karbohidrat, sedangkan konten buluh mungkin dalam 26%, tapi ini hanya mungkin di bawah kondisi pertumbuhan yang ideal dan iklim yang menguntungkan.

Kami telah mengatakan bahwa karbohidrat yang mudah larut dalam air. Hal ini didasarkan pada prinsip ini untuk mendapatkan sukrosa bila digunakan untuk ini perangkat tujuan, diffusers. kotoran mungkin untuk mengendapkan, larutan disaring melalui filter yang meliputi kapur. Untuk menghapus dari solusi yang dihasilkan dari kalsium hidroksida, dilewatkan melalui karbon dioksida konvensional. Endapan disaring, dan sirup gula diuapkan dalam tungku khusus, menghasilkan gula sudah akrab.

laktosa

karbohidrat ini dirilis di lingkungan industri dari susu biasa, di mana terkandung dalam lemak berlebih dan karbohidrat. Ini berisi zat yang cukup banyak: misalnya, susu sapi mengandung sekitar 4-5,5% dari laktosa dalam susu wanita dan fraksi volumenya mencapai 5,5-8,4%.

Setiap molekul glycidol terdiri dari residu 3 dan bentuk piranosa galaktosa-glukosa, yang membentuk koneksi dengan yang pertama dan atom karbon keempat.

Tidak seperti gula lain di laktosa memiliki satu properti yang luar biasa. Ini adalah tentang tidak adanya lengkap penyerapan air, sehingga bahkan di lingkungan lembab yang glisin tidak menyurutkan. Properti ini banyak digunakan dalam industri farmasi: jika bagian dari obat dalam bentuk bubuk bagian dari sukrosa konvensional, adalah perlu untuk menambahkan laktosa. Hal ini benar-benar alami dan tidak berbahaya bagi tubuh manusia, tidak seperti banyak aditif buatan yang mencegah penggumpalan dan basah. Apa fungsi dan sifat dari karbohidrat jenis ini?

Biologis laktosa penting sangat besar, karena laktosa merupakan komponen gizi yang paling penting dari hewan susu dan manusia. Adapun maltosa, sifat-sifatnya yang agak berbeda.

maltosa

Ini merupakan produk setengah yang diperoleh dengan hidrolisis pati. Nama "maltosa" adalah karena fakta bahwa, dalam banyak di bawah pengaruh malt (malt dalam bahasa Latin - maltum). Tersebar luas tidak hanya pada tanaman tetapi juga pada hewan. Dalam jumlah besar, yang diproduksi dalam saluran pencernaan ternak ruminansia.

Struktur kimia dan sifat

Molekul karbohidrat ini terdiri dari dua unit α-glukosa dalam bentuk piranosa, yang saling berhubungan dengan atom karbon pertama dan keempat. Dalam penampilan tidak berwarna, kristal putih. Rasa - manis, baik larut dalam air.

polisakarida

Harus diingat bahwa semua polisakarida dapat dipertimbangkan dari sudut pandang bahwa mereka adalah produk dari kondensasi monosakarida. rumus umum mereka kimia - (C _b H ₁₀ O ₅₎ n. Pada artikel ini kita akan melihat pati seperti itu adalah wakil paling khas dari keluarga.

pati

Ini terbentuk sebagai hasil fotosintesis, dalam jumlah besar disimpan di akar dan biji organisme tanaman. Apa sifat fisik dari karbohidrat jenis ini? Dalam penampilan adalah bubuk putih dengan kristalinitas buruk diucapkan, tidak larut dalam air dingin. Cairan panas membentuk struktur koloid (paste, jelly). Dalam saluran pencernaan hewan, ada banyak enzim yang berkontribusi terhadap yang dihidrolisis menjadi glukosa.

Adalah yang paling melimpah polimer alam, yang dibentuk dari sejumlah residu a-glukosa. Di alam, pada saat yang sama ada dua bentuk: amilosa dan amshopektin. Amilosa, menjadi polimer linear dapat dilarutkan dalam air. Molekul terdiri dari residu alpha-glukosa yang dihubungkan melalui pertama dan atom karbon keempat.

Harus diingat bahwa pati ini adalah produk yang terlihat pertama fotosintesis pada tumbuhan. Dalam gandum dan sereal lainnya mengandung hingga 60-80%, sedangkan di kentang - hanya 15-20%. Dengan cara berbicara, berarti butir pati di bawah mikroskop akurat dapat menentukan spesies tanaman, karena mereka berbeda.

Jika karbohidrat cepat dipanaskan, itu adalah molekul besar akan cepat menurunkan ke polisakarida yang lebih kecil yang dikenal sebagai dekstrin. Mereka dengan pati saja rumus kimia umum (C ₆ H ₁₂ O ₅₎ x, tetapi ada perbedaan dalam nilai variabel "x" adalah kurang dari nilai «n» di pati.

Akhirnya kami menyajikan tabel, yang mencerminkan tidak hanya kelas utama karbohidrat, tetapi juga sifat mereka.

Kelompok utama	Fitur struktur molekul	Sifat khas dari karbohidrat
monosakarida	Mereka berbeda dalam jumlah atom karbon: Triose (C 3) Tetroses (C4) Pentosa (C5) Heksosa (C6)	Tidak berwarna atau putih kristal, sempurna larut dalam air, rasa manis
oligosakarida	Struktur yang kompleks. Tergantung pada spesies, mengandung 2-10 residu gula sederhana	Penampilan yang sama, sedikit kurang larut dalam air, rasa kurang manis
polisakarida	Mereka terdiri dari jumlah yang sangat besar dari residu monosakarida	bubuk putih, struktur kristal lemah, tidak larut dalam air, tetapi harus di dalamnya kemampuan membengkak. Rasa-netral

Itulah yang fungsi dan sifat dari kelas utama karbohidrat.