Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...
Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...
Топ:
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Генеалогическое древо Султанов Османской империи: Османские правители, вначале, будучи еще бейлербеями Анатолии, женились на дочерях византийских императоров...
Когда производится ограждение поезда, остановившегося на перегоне: Во всех случаях немедленно должно быть ограждено место препятствия для движения поездов на смежном пути двухпутного...
Интересное:
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Дисциплины:
2017-09-27 | 201 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Свойства углеводов, изменение углеводов в процессах технологической
Обработки пищевых продуктов.
Вопрос 1. Состав и строение углеводов.
Не вдаваясь в подробности происходящих в живых организмах процессах, отметим, что эти процессы возможны только при использовании внешних источников энергии и питательных веществ: для растений первичным источником энергии служит солнечное излучение, для животных – разнообразная пища, служащая частично и источником веществ, из которых живой организм строит различные макромолекулы, наиболее важными из которых являются белки, углеводы и нуклеиновые кислоты. Большинство элементов периодической системы в той или иной мере участвуют в процессах, происходящих в живом организме, но важнейшими являются биофильные элементы.
Углеводы (сахара) распространены в природе и играют важную роль в жизни человека. Они составляют до 80% массы сухого вещества растений и около 2% сухого вещества животных организмов.
Углеводы являются важными питательными веществами для человека. Из углеводов, входящих в состав оболочек растительных клеток, путем химической переработки изготовляются различные ткани, бумага, искусственные волокна, взрывчатые вещества и другое.
Название углеводы возникло в связи с тем, что сначала были известны лишь представители этого класса веществ, которые по составу как бы являются соединениями углерода с водой, т.е. их состав можно было выразить формулой Ca(H2O)m.
Животные организмы не способны синтезировать сахара и получают их различными пищевыми продуктами различного происхождения. В растениях углеводы образуются из углекислого газа и воды в процессе сложной реакции фотосинтеза, осуществляемого за счет энергии солнечного света с участием зеленого пигмента растений хлорофилла:
|
6CO2 + 6H2O à C6H12O6 + 6O2
Моносахариды являются многоатомными альдегидо или кетоспиртами. В зависимости от количества углеродных атомов в цепи он делятся на тетрозы, пентозы, гексозы, которые содержат альдегидную или кетонную группу и подразделяются соответственно на альдозы и кетозы.
Полисахариды образуются из моносахаридов при конденсации их в процессе биосинтеза. Реакции сопровождается выделением молекул воды и усложнением молекулы:
n C6H12O6 à (C6H12O5)n + (n-1) H2O
При гидролизе полисахаридов наблюдается обратное явление: присоединение молекул воды, разрыв цепи в местах нахождения кислородных мостиков и упрощение молекулы:
(C6H12O5) n + (n-1) H2O à n C6H12O6 Углеводы с общей формулой – это полиспирты, содержащие альдегидную или кетонную группировку.
Следующая схема наглядно показывает генеалогию углеводов (сахаридов):
Рисунок 1. Классификация углеводов.
В молекуле моносахарида для указания числа углеродных атомов к корню соответствующего греческого числительного прибавляют окончание «-оза».
Моносахариды обычно изображаются формулами Фишера, в которых углеродная цепь располагается линейно. В табл.1 приведены первые четыре типа моносахаридов.
альдозы | триозы C3H6O3 | тетрозы C4H8O4 | пентозы C5H10O5 | гексозы C6H12O6 |
рибоза | глюкоза | |||
кетозы | фруктоза |
Таблица 1. Простейшие моносахариды.
*) асимметрические атомы углерода, связанные с четырьмя разными заместителями.
Альдегидная (кетонная) форма моносахарида находится в равновесии со своей таутомерной циклической формой. Например, альдогексоза (глюкоза) образует циклическую форму, в основе которой лежит пирановый гетероцикл:
глюкоза (альдогексоза) | глюкоза | глюкопираноза |
Циклизация кетогексозы (фруктозы) приводит к образованию пятичленного фуранового цикла:
|
фруктоза (кетогексоза) | фруктоза | фруктофураноза |
При образовании циклической структуры группа ОН, связанная с C1, может расположиться по ту же сторону от кольца, что и ОН-группа, связанная с C2 (α-форма) или по противоположную сторону кольца (β-форма), что играет существенную роль при образовании полисахаридов.
При связывании двух моносахаридов по реакции конденсации образуются дисахариды с возникновением гликозидной связи:
+ | ||||
гликозидная связь |
При конденсации глюкозы и фруктозы образуется дисахарид сахароза (пищевой сахар).
+ | + |
В зависимости от места образования гликозидной связи различают несколько дисахаридов: тип сахарозы (α-1,2-связь), тип мальтозы (α-1,4-связь), тип лактозы (β-1,4-связь):
+ | (тип α-1,4) | ||||
глюкоза | глюкоза | мальтоза (солодовый сахар) |
(тип β-1,4) | |
остаток глюкозы остаток глюкозы | |
лактоза (молочный сахар) |
Полисахариды – высокомолекулярные соединения общей формулы (C6H10O5) n. Важнейшими представителями этих высших полиоз являются крахмал, гликоген, целлюлоза.
Крахмал – полиоза растительного происхождения, состоящая из двух фракций – амилозы и амилопектина, соотношение между которыми колеблется в пределах 1:9 – 1:4. Отличие между амилозой и амилопектином заключается в том, что в амилопектинах помимо α-1,4-гликозидной связи имеются разветвления по α-1,6-связи. Поскольку α-1,4-гликозидная связь типична для мальтоз, то гидролиз крахмала обычно происходит по схеме
(C6H10O5) n | → | (C6H10O5) n | → | C12H22O11 | → | C6H12O6. |
крахмал | декстины, растворимые крахмалы | мальтоза | глякоза |
Гликоген (животный крахмал) играет роль резервного полисахарида. Конечным продуктом сложных превращений гликогена в мышцах является молочная кислота.
Гликозидные цепи α-1,4-типа в молекуле гликогена более разветвлены по связи α-1,4-типа, поэтому их молекулярный вес достигает 1∙106 единиц.
Клетчатка (целлюлоза) – полисахарид, среднее число гликозидных фрагментов β-1,4-типа в которых достигает 6000–12000.
Инулин – резервный полисахарид растений, гидролизуется во фруктозу.
Структура молекул крахмала и целлюлозы приведена ниже:
|
крахмал
целлюлоза
|
|
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!