Углеводы это соединения углерода, водорода и кислорода, в которых соотношение между водородом и кислородом такое же, как у воды. Углеводы делятся на моносахариды, дисахариды и полисахариды.
Моносахариды это одна из основных групп углеводов, самая простая форма сахара.
Дисахариды это это сахар, образующийся при соединении двух моносахаридов гликозидной связью.
Полисахариды это высокомолекулярные углеводы, полимеры моносахаридов (гликаны). Молекулы полисахаридов представляют собой длинные линейные или разветвлённые цепочки моносахаридных остатков, соединённых гликозидной связью.
Что такое углеводы
К углеводам относятся различные сахара и вещества, превращающиеся в них при гидролизе. Углеводы делятся на три группы:
1. Моносахариды.
2. Дисахариды.
3. Полисахариды.
Представителем простейших углеводов — моносахаридов может служить глюкоза, или виноградный сахар — белое кристаллическое вещество со сладким вкусом, легко растворимое в воде.
Глюкоза содержится в большом количестве в соке винограда, во многих фруктах, а также в крови животных и человека.
Мышечная работа совершается главным образом за счет энергии, выделяющейся при окислении глюкозы.
Глюкоза является альдегидо-спиртом.
Формула глюкозы C6H12O6.
Глюкоза применяется при отделке тканей, в производстве зеркал и в качестве лечебного средства.
Обычный свекловичный сахар C12H22О11 относится к группе дисахаридов.
Он содержится в сахарной свекле (до 15%), в сахарном тростнике, в соке березы, клена и некоторых фруктов.
Моносахариды
Моносахариды это глюкоза (альдегидоспирт) и фруктоза (кетоно-спирт) С6Н12О6.
В свободном состоянии они замыкаются в шестичленный (глюкоза) и пятичленный (фруктоза) циклы, которые называются гликозидами.
Глюкоза, как альдегидоспирт, дает реакцию серебряного зеркала, а фруктоза, которая альдегидной группы не имеет, такой реакции не дает.
Глюкоза
Глюкоза это бесцветное твердое вещество, которое плавится при 146″С. В природе встречается в растениях, меде, в организмах животных, входит в состав полисахаридов.
В промышленности получают гидролизом крахмала под действием кислот:
(С6Н10О5)n + nН2О → nС6Н12О6.
Глюкозу применяют в медицине, а также в качестве восстановителя в текстильной промышленности.
Интересный факт: крахмалистая пища способствует развитию наших когнитивных способностей. Ваш мозг потребляет 60% глюкозы в крови, а углеводы делают эту энергию более доступной.
Дисахариды
Дисахарид это свекловичный и тростниковый сахар, или сахароза С12Н22О11.
При гидролизе сахароза превращается в глюкозу и фруктозу:
С12Н22О11 + Н2О → С6Н12О6 + С6Н12О6.
В ходе брожения моносахаридов других сахаридов, которые при лизе превращаются в моносахариды, образуется этанол и углекислый газ:
С6Н12О6 → 2C2H5ОH + 2СО2.
Полисахариды
Полисахариды это высокомолекулярные нерастворимые в воде соединения. Важнейшими из них являются крахмал и клетчатка.
Крахмал — это белый аморфный порошок, который в воде только набухает.
Клетчатка (целлюлоза) это составная часть древесины и хлопка.
Крахмал и клетчатка образуются в результате фотосинтеза:
6nCO2 + 5nH2O → (C6H10O)n + 6nO2.
В крахмале и целлюлозе молекулы мономеров соединены в полимеры с помощью кислородных мостиков:
Крахмал
Крахмал — основной углевод в продуктах питания человека. Применяют его в пищевой промышленности, в медицине и в процессе производства спирта.
При гидролизе крахмала образуется глюкоза. С иодом крахмал образует соединение, окрашенное в интенсивно синий цвет.
Целлюлоза, как и крахмал, подвержена гидролизу с образованием моносахаридов.
Целлюлоза и крахмал за счет гидроксильных групп вместе с кислотами могут образовывать сложные эфиры.
Например:
1. Мононитраты целлюлозы.
2. Динитраты целлюлозы.
3. Тринитраты целлюлозы.
Которые являются составными частями кинопленки, целлулоида, пироксилина и др.
С уксусной кислотой или ее ангидридом образуются ацетаты целлюлозы, которые вследствие растворения в органических растворителях образуют коллоидные массы.
При прохождении их сквозь специальные сита (фильеры) и попадании в щелочные растворы образуются тонкие волокна, из которых изготовляют пряжу, а затем искусственные ткани.
Вискоза
При взаимодействии с серной кислотой вискоза разлагается, отщепляя едкий натр и сероуглерод и образуя нити несколько измененной по составу клетчатки — гидрат целлюлозы. Эти нити представляют собой вискозное волокно.
Вискозный способ является наиболее распространенным способом получения искусственных волокон.
Достаточно указать, что по этому способу в 1954 г. было получено 78,4% всего количества искусственного и синтетического волокна, произведенного в капиталистических странах.
При получении волокна по ацетатному способу раствор ацетил-целлюлозы в ацетоне продавливается через фильеры навстречу теплому воздуху.
Ацетон испаряется, и струйки раствора превращаются в тончайшие нити — ацетатное волокно.
В 1954 г. доля ацетатного волокна в общей выработке искусственных и синтетических волокон в капиталистических странах составляла 10,6%.
Наименее распространенным способом является медно-аммиачный, при котором используется характерное свойство клетчатки — ее способность растворяться в аммиачном растворе окиси меди [Сu(NH3)4](ОH)2.
Из этого раствора действием кислот клетчатку выделяют в виде гидратцеллюлозы.
Нити волокна получают продавливанием медно-аммиачного раствора сквозь фильеры в осадительную ванну.
Быстрые ответы?
Считается, что простые углеводы должны присутствовать в рационе в минимальном количестве. А сложные полезны для нашего организма.
Состоят из 1-2 мономеров, к ним относятся сахара (содержат 1-2 мономера) глюкоза, фруктоза, галактоза, рибоза, дезоксирибоза, сахароза, мальтоза и лактоза.
Простые углеводы состоят из одной молекулы сахара или короткой цепочки соединенных между собой молекул (не больше 20).
Сложные углеводы представлены цепями молекул, которые содержат, как минимум, 20 остатков глюкозы или другого моносахарида, но чаще этих остатков намного больше 100.