Вуглеводи: крохмаль, целюлоза » mozok.click
 

mozok.click » Хімія » Вуглеводи: крохмаль, целюлоза
Інформація про новину
  • Переглядів: 662
  • Автор: admin
  • Дата: 1-02-2018, 18:35
1-02-2018, 18:35

Вуглеводи: крохмаль, целюлоза

Категорія: Хімія

Опанувавши матеріал параграфа, ви зможете:

• знати хімічний склад вуглеводів: крохмалю, целюлози; молекулярні формули цих сполук як природних полімерів;

• порівнювати склад молекул крохмалю та целюлози;

• пояснювати утворення та поширення в природі крохмалю та целюлози;

• характеризувати фізичні властивості крохмалю та целюлози;

• спостерігати якісну реакцію на крохмаль;

• висловлювати судження про значення вуглеводів для людини, їх біологічну роль;

• формувати підприємницьку ініціативу та підприємливість.

Склад і будова молекули крохмалю. Крохмаль — вуглевод, що належить до природних полімерів. Утворюється в зелених листках рослин під час фотосинтезу й накопичується в насінні, кореневищах, бульбах, стеблах, листках.

Пригадайте, які речовини називають полімерами. Що називають мономером і що таке ступінь полімеризації?

Крохмаль (так само як усі полімери) складається з мономерних ланок, що багато разів повторюються. Мономерами в макромолекулах крохмалю є залишки молекули глюкози складу -С6Н10О5-, тому склад молекули крохмалю можна подати такою формулою:

С6Н10О5 ) n.

Схема утворення полімеру:

або за допомогою молекулярної формули



Трапляються макромолекули крохмалю лінійної та розгалуженої структури.

Фізичні властивості крохмалю. Крохмаль — білий аморфний порошок, хрусткий на дотик (якщо розтерти крохмаль пальцями, відчувається характерне поскрипування), нерозчинний у холодній воді. Однак у гарячій воді утворюється крохмальний клейстер. Проведемо лабораторний дослід.

Лабораторний дослід 14 Відношення крохмалю до води

Завдання 1. Дослідіть розчинність крохмалю у воді.

Дослід 1. На дно хімічної склянки покладіть столову ложку крохмалю й долийте холодну воду. Перемішайте вміст. Опишіть свої спостереження. Зробіть висновки.

Завдання 2. Доведіть експериментально вплив температури на крохмаль.

Дослід 2. У хімічну склянку з крохмалем, що не розчинився в холодній воді, долийте гарячу воду й перемішайте. Що спостерігаєте? Зробіть висновок.

Якісна реакція на крохмаль. Крохмаль легко визначити серед інших речовин за характерною для нього якісною реакцією. Проведемо лабораторний дослід.

Лабораторний дослід 15 Взаємодія крохмалю з йодом

Завдання 1. Доведіть експериментально дію йоду на крохмаль. Зробіть відповідні висновки.

Завдання 2.-Дослідіть наявність крохмалю в харчових продуктах.

Обладнання та реактиви: пробірки, крохмальний клейстер, спиртовий розчин йоду; харчові продукти — білий хліб, картопля, пшеничне й кукурудзяне борошно.

Дослід 1. Налийте в пробірку крохмальний клейстер об’ємом 1 мл. Капніть спиртовий розчин йоду та перемішайте вміст. Опишіть ваші спостереження (рис. 113).

Дослід 2- Капніть по каплі спиртового розчину йоду на шматок білого хліба, зріз картоплі, пшеничне й кукурудзяне борошно (рис. 114). Результати спостереження запишіть у робочий зошит. Зробіть висновки.

Склад і будова молекули целюлози. Целюлоза — найпоширеніший серед вуглеводів природний полімер. До складу целюлози входять залишки молекули глюкози складу -С6Н10О5-, тому склад молекули такий самий, як і в крохмалю: (-С6Н10О5-)п. Чим відрізняються молекули цих речовин? Учені з’ясували, що їхні структурні ланки по-різному сполучаються між собою. Відносна молекулярна маса целюлози становить від кількох сотень до десятків сотень тисяч. 


Мономерні ланки розміщуються лінійно, утворюючи довгі волокна.

Фізичні властивості целюлози, її поширення в природі. Целюлоза — тверда волокниста речовина білого кольору. З бавовни, конопель, льону можна виділити окремі молекули й переконатися, що вони мають лінійну структуру. Целюлоза не розчиняється у воді й органічних розчинниках, проявляє стійкість до нагрівання та високу механічну міцність.

Цей природний полімер має іншу назву — клітковина, що вказує на безпосереднє його поширення, оскільки з неї побудовані рослинні клітини. Волокна рослин (рис. 115) і деревина характеризуються високим вмістом целюлози. Так, її масова частка досягає 50 %, у деревині а в бавовняному волокні — 85-90 %.

Застосування вуглеводів. Про використання глюкози та сахарози ви дізналися з § 30. Розглянемо застосування двох природних полімерів — крохмалю та целюлози (рис. 116, 117).

Під дією ферментів, за понижених температур, крохмаль перетворюється на глюкозу.

Опишіть самостійно взаємодію крохмалю з водою з утворенням глюкози.

Як бачимо, крохмаль застосовують у побуті та промисловості. Целюлоза ж набула значно ширшого застосування.

Біологічна роль вуглеводів. Вуглеводи належать до речовин, що необхідні кожній людині. Про це свідчать галузі їх застосування.

Значну кількість вуглеводів використовують як компонент їжі, переважно рослинної. Потрапляючи в організм людини та тварин, вони виконують дуже важливі функції. Насамперед вони є основним джерелом енергії в організмі людини та тварин. Під час повного розкладу 1 г вуглеводу виділяється 17,6 кДж енергії. Саме в цьому полягає енергетична функція вуглеводів. За надмірної кількості вуглеводи перетворюються на глікоген — полісахарид, що відкладається в печінці та м’язах і є додатковим джерелом енергії та регулятором рівня цукру в крові.

Вуглеводи входять до складу рослинних клітинних оболонок, підтримуючи їхню стійкість, міцність і відповідну форму. У людини та тварин містяться в кістках. Деякі вуглеводи беруть участь у синтезі нуклеїнових кислот: дезоксинуклеїнової (ДНК) і рибонуклеїнової (РНК). Цим пояснюється їхня будівельна функція.

Захисна функція полягає в підтримці імунітету. Полісахариди містяться в смозі, що вкриває поверхню стравоходу, дихальних шляхів, захищаючи їх від проникнення хвороботворних бактерій, вірусів і механічних пошкоджень. Крім того, вони мають здатність регулювати процес окиснення жирів, тобто проявляють регулятивну функцію.

Ознайомившись з найпоширенішими представниками вуглеводів, можемо класифікувати їх за складом і будовою (рис. 118).


ПІДСУМОВУЄМО ВИВЧЕНЕ

Крохмаль і целюлоза — природні полімери, склад яких виражається формулою: (-C6H10O5-)n. У будові вони різняться сполученням і кількістю мономерних ланок у макромолекулі.

Відносні молекулярні маси високі, оскільки мономерні ланки повторюються від кількох сотень до кількох тисяч разів, а в целюлози — до десятків тисяч.

Фізичні властивості: крохмаль — білий аморфний порошок, хрусткий на дотик, нерозчинний у холодній воді. У гарячій воді утворює крохмальний клейстер. Целюлоза — тверда, волокниста речовина білого кольору, не розчиняється у воді й органічних розчинниках. Стійка до нагрівання, має високу механічну міцність.

Якісною реакцією на крохмаль є поява синього забарвлення під час дії йоду.

Крохмаль і целюлоза — вуглеводи, поширені в природі, є біологічно активними речовинами, джерелами енергії, структурними компонентами клітин, відіграють захисну та регулятивну функції.

ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. Назвіть основних представників класу сполук «вуглеводи».

2. Порівняйте склад і будову молекул крохмалю та глюкози.

3. Здійсніть перетворення, що подані схемою:

4. Обчисліть масову частку Карбону в структурній ланці крохмалю.

5. Глюкозу кількістю речовини 6 моль піддали повному окисненню. Обчисліть об’єм карбон(М) оксиду (н. у.) і масу води, що утворилися.

6. Здійсніть перетворення, що подані схемою:

7. Макромолекула крохмалю складається з 450 залишків молекули глюкози. Обчисліть масу полімеру та води, що утворяться внаслідок синтезу її з глюкози.

ДОМАШНІЙ ЕКСПЕРИМЕНТ

Випробуйте харчові продукти на наявність крохмалю: а) борошно та білий хліб; б) рис і рисову кашу; в) сир і зварену картоплю;

г) яблуко та грушу. Зробіть висновок зі спостережень.

Дослідіть за позначеннями на етикетках напої «Кока-кола» і «Спрайт» та чіпси й сухарі, користуючись Е-числами.

ЦІКАВО ЗНАТИ

Батьківщина цукру — Індія, відомий уже впродовж 2300 років. Місцеві жителі назвали його «сак-кара».

Перша згадка в історичних документах про наявність на Русі-Україні кристалічного цукру, привезеного «із заморськими товарами», зафіксована 1273 р. Проте для населення він ще тривалий час був недоступним продуктом. І тільки в XVII ст. цукор почав надходити в значній кількості через порти Чорного та Балтійського морів.

Так званий «ячмінний цукор» готують зовсім не з ячменю, а зі звичайного цукру шляхом його карамелізації. Назва пояснюється тим, що для його приготування колись могли використовувати ячмінний відвар.

Листя парагвайського чагарнику стевія більш як у 300 разів солодше за цукор, а листя мексиканської цукрової трави — у 1000 разів. Червоні ягоди трав’янистої рослини тоуматокус данелій з африканської савани солодші у 2000 разів, а червоні ягоди діоскорефілюм кумінісіі з лісів Нігерії та інших західноафриканських країн — у 3000 разів. У Західній Африці росте й найсолодша рослина — чагарник кетемф, яка містить речовину тоуматін, що перевершує за солодкістю цукор у 100 000 разів

 

Це матеріал з підручника Хімія 9 клас Савчин

 






^