Структура и класификација угљених хидрата

12. 4. 2019.

У хемији и биологији угљени хидрати укључују многа органска једињења. У најопштијем смислу, ова класа укључује шећере и супстанце из њих, које се добијају хидролизом. Угљени хидрати су саставни део свих органских једињења. Класификација угљених хидрата може да говори о разноврсности манифестација ових супстанци.

Биологи

Ћелијама живих организама потребни су угљени хидрати као батерије и извори енергије. Сува материја биљака садржи до 90% угљених хидрата. Представници фауне имају у својим ћелијама и угљене хидрате - до 20% од укупне масе суве материје. Класификација угљених хидрата стандардизује те високо-молекуларне једињења и представља их у визуелном облику. Разумевање структуре угљених хидрата, унутрашња структура ових једињења је кључ за разумевање темеља целог живота, за разумевање саме мистерије живота. Важан део процеса познавања ових супстанци је класификација угљених хидрата.

Сцхеме

Сви познати угљени хидрати су подељени у три велике групе:

- моносахариди;

- дисахариди;

- полисахариди.

Све три групе имају различите физичко-хемијске карактеристике. Класификација и структура угљених хидрата заснована је на ова три стуба. шема класификације угљених хидрата

Моносахариди

Ово име је једноставни угљени хидрати који раздваја воду у протозое органска једињења. Типичан пример моносахарида је глукоза. Хемијски састав ове супстанце изражен је формулом Ц2Х12О5. Класификација угљених хидрата даје глукозу часно прво место. Ова супстанца - најважнија од моносахарида, садржана је у воћним соковима, у крви животиња и људи. У свом чистом облику, глукоза је бели прозирни кристал са слатким наглашеним укусом. Мишићни рад сисара се врши на рачун енергије произведене оксидацијом глукозе. Изражена је унутрашња структура ове супстанце структурна формула : класификација угљених хидрата

Глукоза се може добити хидролизом разних полисахарида - скроба или целулозе. Користи се као компонента побољшане исхране и као лек.

Фруктоза је још један моносахарид, који се налази на нивоу глукозе у разним воћним и бобичастим соковима, помешан са глукозом и део је меда. Изгледа исто као и њен комшија, али укус је много слађи. Структура фруктозе је приказана на слици: класификација и структура угљених хидрата

Класификација угљених хидрата класификује моносахариде у исту групу као и алдехид и кеноспири. Све ове супстанце могу реаговати не само у отвореним ланчаним облицима, већ иу цикличним. Циклична глукоза може постојати у врстама које се разликују једна од друге у просторном распореду хидрокогрупе на првом угљениковом атому. Глукоза у саставу природних производа има цикличну α-формулу. Када се раствори у води, ова циклична веза се трансформише у ланац, а затим у везу помоћу β-формуле. Стандардни водени раствор глукозе садржи три врсте равнотеже ове супстанце.

Дисахариди

Такозвани угљикохидрати, који се приликом загријавања водених отопина у присуству минералних киселина или ензима подвргавају хидролизи и разграђују на два молекула моносахарида. Најчешћи елемент ове групне класификације угљених хидрата је сахароза.

Сахароза се налази у шећерима шећерне репе и шећерне трске. Његова хемијска формула је Ц12Х22О11. Значајна количина ове супстанце присутна је у брези и јаворовом соку, у неким плодовима. Сахароза је једна од најважнијих намирница. Током хидролизе, разлаже се на молекуле глукозе и фруктозе - мешавина елемената који настају припада инвертним шећерима, који се такође проучавају класификацијом угљених хидрата. Шема унутрашње структуре сахарозе је приказана у наставку: класификација и функције угљених хидрата

Полисахариди

У трећој групи, класификација угљених хидрата укључује супстанце које, када се распадају, формирају дисахариде, а затим многе (стотине и хиљаде) молекула моносахарида. Класификација и функције угљених хидрата Ова секција се значајно разликује од својих лакших браће - немају слатког укуса и углавном су нерастворљиви у води. Најважнији представници ове групе су целулоза (целулоза) и скроб. Молекули ових угљених хидрата су састављени од дугих ланаца са понављајућим јединицама Ц6Х10О5. Ове везе су остаци цикличних облика глукозе, који су изгубили молекул воде и међусобно су повезани у шест чланова. Стога, класификација угљених хидрата даје исту формулу за целулозу и скроб, који се изражава као (Ц6Х10О5) к . Разлика је у томе што се скроб састоји од јединица α-формуле, а целулоза - од глукозе β-формуле.

Скроб се описује формулом (Ц6Х10О5) к , где варијабла може достићи вредности од 4-5 хиљада. Ова супстанца се формира у зеленим изданцима различитих биљака кроз фотосинтезу. Може се депоновати "у резерви" у кртоле, житарице и ризоме. биологија класификације угљених хидрата Људски дигестивни тракт процесира скроб хидролизом у присуству ензима и разбија је до стања глукозе, коју људи апсорбују.

Класификација и функције сложених угљених хидрата

Целулоза је влакнаста супстанца која је саставни део ћелијских зидова различитих биљака. Његова формула је слична формули скроба - (Ц6Х10О5) к . Број понављања ланчаних веза достиже 12 хиљада. Најчистија природна целулоза садржана је у памучним влакнима - до 90% суве материје. У дрвету, целулоза заузима око половине сухе масе супстанце, ау црногоричном дрвећу овај елемент је присутан заједно са својим сателитима - лигнином и хемицелулозом. Целулоза и скроб се не растварају у хладној води. Када се загреје, шкроб се бубри и формира колоидно раствор.класификација угљених хидрата са примерима Целулоза није растворљива у води, чак и на високим температурама. Није растворљив у алкохолима, отпоран је на алкалије и слабо оксидирајућа средства. Хидролиза целулозе је могућа само када се раствори у концентрованим минералним киселинама, на пример у сумпорној киселини. Када се такав раствор загреје, целулоза се разлаже, формирајући вискозни раствор. Крајњи производ ове реакције су моносахариди.

Вредност угљених хидрата

Класификацију и структуру угљених хидрата проучавају многе сродне науке. Вредност ових органских супстанци у медицини, хемијској и прехрамбеној индустрији је прилично висока. Надамо се да ће горе наведена класификација угљених хидрата са примерима дати општу идеју о природи ових супстанци и њиховој кључној улози у економској активности људи.