Glukosa C6H12O6 mewakili monsosakarida yang paling biasa dan paling penting - hexose. Ia adalah unit struktur kebanyakan makanan di- dan polisakarida.
Peranan biologi glukosa
Glukosa dibentuk bersifat dalam proses fotosintesis, yang berlaku di bawah tindakan cahaya matahari di daun tumbuhan:
Glukosa adalah nutrien yang berharga. Ia adalah komponen penting dalam darah dan tisu haiwan dan sumber tenaga langsung untuk tindak balas selular. Apabila ia teroksida dalam tisu, tenaga yang diperlukan untuk berfungsi normal organisma dilepaskan:
Glukosa adalah komponen metabolisme karbohidrat yang perlu. Ia diperlukan untuk pembentukan glikogen dalam hati (karbohidrat rizab manusia dan haiwan).
Tahap glukosa dalam darah manusia adalah malar. Jumlah keseluruhan darah seseorang dewasa mengandungi 5-6 g glukosa. Jumlah ini mencukupi untuk menampung perbelanjaan tenaga tubuh dalam masa 15 minit dari aktiviti pentingnya.
Dengan penurunan parasnya dalam darah atau kepekatan yang tinggi dan ketidakupayaan untuk digunakan, seperti kes diabetes mellitus, rasa mengantuk berlaku, hilang kesedaran boleh berlaku (koma hipoglikemik).
Struktur glukosa. Isomerisme
Kumpulan aldehid dan hidroksil terdapat dalam molekul glukosa.
Ujian video "Pengiktirafan glukosa menggunakan tindak balas kualitatif"
Monosakarida juga mempamerkan struktur yang berbeza hasil daripada tindak balas intramolekul antara kumpulan karbonil dengan salah satu hidroksida alkohol. Reaksi sedemikian dalam satu molekul disertai oleh siklisasinya.
Adalah diketahui bahawa yang paling stabil adalah kitaran 5 dan 6. Oleh itu, sebagai peraturan, kumpulan karbonil berinteraksi dengan hidroksil pada atom karbon ke-4 atau ke-5.
Hasil daripada interaksi kumpulan karbonil dengan salah satu hidroksil, glukosa boleh wujud dalam dua bentuk: rantai terbuka dan siklik.
Pembentukan bentuk glukosa kitaran dalam interaksi kumpulan aldehid dan alkohol hidroksil di C5 membawa kepada kemunculan hidroksil baru dalam C1 dipanggil hemiacetal (jauh). Ia berbeza daripada yang lain dalam kereaktifan yang lebih besar, dan bentuk siklik dalam kes ini juga dipanggil hemiacetal.
Dalam keadaan kristal, glukosa berada dalam bentuk kitaran., dan selepas pembubaran, ia sebahagiannya berpindah ke dalam keadaan terbuka dan keadaan keseimbangan mudah alih ditubuhkan.
Sebagai contoh, dalam larutan glukosa berair, struktur berikut wujud:
Keseimbangan bergerak antara sesama transformasi isomer struktural (tautomer) dipanggil tautomerisme. Kes ini merujuk kepada tautomerisme rantaian siklo monosakarida.
Cyclic α- dan β-bentuk glukosa adalah isomer spasial yang berbeza dalam kedudukan hemiacetal hidroksil berbanding dengan pesawat cincin.
Dalam α-glukosa, hidroksil ini berada dalam kedudukan trans ke kumpulan hydroxymethyl -CH2OH, dalam β-glukosa - dalam kedudukan cis.
Mengambil kira struktur spatial kitaran enam anggota
Rumusan isomer ini adalah:
Video "Glukosa dan isomernya"
Proses yang sama berlaku dalam penyelesaian ribosa:
Dalam keadaan pepejal, glukosa mempunyai struktur kitaran.
Glukosa kristal biasa ialah bentuk α. Dalam penyelesaian, bentuk β lebih stabil (pada keadaan keseimbangan keadaan mantap untuk lebih daripada 60% molekul).
Kadar aldehid dalam keseimbangan tidak penting. Ini menjelaskan kurangnya interaksi dengan asid fuchsulfuric (tindak balas kualitatif aldehid).
Fenomena kewujudan bahan dalam beberapa bentuk isomerik yang saling berganti telah dinamakan oleh isomerisme AM Butlerov dinamik. Fenomena ini kemudiannya dipanggil tautomerisme.
Sebagai tambahan kepada fenomena tautomerisme, glukosa dicirikan oleh isomerisme struktur dengan keton (glukosa dan fruktosa - struktur isomer interclass) dan isomerisme optik:
Sifat fizikal glukosa
Glukosa adalah bahan kristal yang tidak berwarna, larut dalam air, manis dalam rasa (dalam bahasa Latin, "glukos" manis).
Ia ditemui dalam tumbuh-tumbuhan dan organisma hidup, terutamanya banyak yang terkandung dalam jus anggur (dengan itu nama - gula anggur), dalam buah-buahan dan beri masak. Madu terutamanya terdiri daripada campuran glukosa dan fruktosa.
Ia mengandungi kira-kira 0.1% daripada darah manusia.
Ujian video "Penentuan glukosa dalam jus anggur"
Pengeluaran glukosa
Kaedah utama untuk memperoleh monosakarida, yang mempunyai nilai praktikal, adalah hidrolisis di-dan polysaccharoids.
1. Hidrolisis polisakarida
Glukosa paling sering diperolehi oleh hidrolisis kanji (kaedah pengeluaran perindustrian):
2. Hidrolisis disaccharides 3. Aldol kondensasi formaldehid (reaksi AM Butlerov)
Sintesis karbohidrat pertama dari formaldehid dalam medium alkali telah dijalankan oleh A.M. Butlerov pada tahun 1861.
4. Fotosintesis
Secara semulajadi, glukosa terbentuk dalam tumbuhan sebagai hasil daripada fotosintesis:
Permohonan glukosa
Glukosa digunakan dalam perubatan sebagai ubat untuk menguatkan gejala kelemahan jantung, kejutan, penyediaan ubat terapeutik, pemuliharaan darah, infusi intravena, untuk pelbagai jenis penyakit (terutamanya apabila badan habis).
Glukosa digunakan secara meluas dalam perniagaan gula-gula (membuat marmalade, karamel, roti halia, dan sebagainya)
Glukosa digunakan secara meluas dalam industri tekstil untuk corak pencelupan dan percetakan.
Glukosa digunakan sebagai produk permulaan dalam pengeluaran asid askorbik dan glukonik, untuk sintesis sejumlah derivatif gula, dsb.
Ia digunakan dalam pembuatan cermin dan hiasan Krismas (perak).
Dalam industri mikrobiologi sebagai medium nutrien untuk pengeluaran yis pakan.
Proses penapaian glukosa sangat penting. Jadi, sebagai contoh, apabila memusnahkan kubis, timun, susu, penapaian laktik glukosa berlaku, serta semasa memberi makan makanan. Sekiranya jisim yang diperintahkan tidak cukup dipadatkan, maka, di bawah pengaruh udara yang ditembusi, penapaian asid butyric berlaku dan makanan menjadi tidak sesuai digunakan.
Dalam amalan, penapaian alkohol glukosa juga digunakan, sebagai contoh, dalam pengeluaran bir.
Fruktosa
Fruktosa (gula buah) C6H12Oh6 - isomer glukosa. Fruktosa dalam bentuk bebasnya terdapat dalam buah-buahan, madu. Sebahagian daripada insulin sukrosa dan polisakarida. Ia lebih manis daripada glukosa dan sukrosa. Produk pemakanan yang bernilai.
Tidak seperti glukosa, ia boleh menembusi dari darah ke sel-sel tisu tanpa penyertaan insulin. Atas sebab ini, fruktosa disyorkan sebagai sumber karbohidrat paling selamat untuk pesakit kencing manis.
Seperti glukosa, ia boleh wujud dalam bentuk linear dan kitaran. Dalam bentuk linear, fruktosa adalah alkohol keton dengan lima kumpulan hidroksil.
Struktur molekulnya boleh dinyatakan dengan formula:
Mempunyai kumpulan hidroksil, fruktosa, seperti glukosa, mampu membentuk gula dan ester. Walau bagaimanapun, disebabkan ketiadaan kumpulan aldehida, ia kurang terdedah kepada pengoksidaan daripada glukosa. Fruktosa, seperti glukosa, tidak dihidrolisis.
Fruktosa memasuki semua tindak balas alkohol politiomik, tetapi, tidak seperti glukosa, tidak bertindak balas dengan penyelesaian oksida perak ammoniak.
http://himija-online.ru/organicheskaya-ximiya/uglevody/glyukoza.htmlStruktur glukosa sebagai alkohol aldehid poliida
Struktur glukosa
Nama "karbohidrat" telah dipelihara sejak zaman ketika struktur sebatian ini belum diketahui, tetapi komposisinya telah ditubuhkan, yang formula Cn (H2O)m. Oleh itu, karbohidrat dikaitkan dengan hidrat karbon, iaitu. untuk sebatian karbon dan air - "karbohidrat". Pada masa kini, kebanyakan karbohidrat dinyatakan oleh formula CnH2nOn.
1. Karbohidrat digunakan dari zaman purba - karbohidrat yang pertama (lebih tepatnya, campuran karbohidrat), yang dipenuhi orang, adalah madu.
2. Tanah air tebu adalah barat laut India-Bengal. Orang Eropah berkenalan dengan gula tebu berkat kempen Alexander the Great pada tahun 327 SM.
3. Gula bit dalam bentuk tulennya ditemui pada tahun 1747 oleh ahli kimia Jerman A. Marggraf.
4. Kanji diketahui oleh orang-orang Yunani kuno.
5. Selulosa, sebagai sebahagian daripada kayu, telah digunakan sejak zaman purba.
6. Istilah "manis" dan akhir - yang dipanggil bahan manis telah dicadangkan oleh ahli kimia Perancis J. Gyula pada tahun 1838. Secara sejarah, kemanisan adalah ciri utama yang mana bahan tertentu dikaitkan dengan karbohidrat.
Pada tahun 1811, ahli kimia Rusia Kirchhoff memperoleh glukosa buat kali pertama dengan hidrolisis kanji, dan buat kali pertama ahli kimia Sweden, J. Bertsemus mencadangkan rumusan empirikal glukosa yang pertama kali pada tahun 1837. Dari6H12Oh6
8. Sintesis karbohidrat daripada formaldehida dengan kehadiran Ca (OH)2 telah dihasilkan oleh A.M. Butlerov pada tahun 1861
Glukosa adalah sebatian bifunctional, sejak mengandungi kumpulan berfungsi - satu aldehida dan 5 hidroksil. Oleh itu, glukosa adalah alkohol aldehid poliida.
Formula struktur glukosa adalah:
Rumusan yang disingkat adalah:
Molekul glukosa boleh wujud dalam tiga bentuk isomerik, dua daripadanya adalah kitaran, satu adalah linear.
Ketiga bentuk isomerik dalam keseimbangan dinamik antara satu sama lain:
siklik [(alfa-bentuk) (37%)] linear (0.0026%) kitaran [(beta-form) (63%)]
Borang alfa siklik dan beta glukosa adalah isomer spatial yang berbeza dalam kedudukan hidroksil hemiacetal berbanding dengan pesawat cincin. Dalam alpha-glukosa, hidroksil ini berada dalam kedudukan trans ke kumpulan hydroxymethyl -CH2OH, dalam beta-glukosa - dalam kedudukan cis.
Sifat kimia glukosa:
Harta kerana kehadiran kumpulan aldehid:
2. Pemulihan Pemulihan:
dengan hidrogen H2:
Hanya bentuk linear glukosa yang boleh mengambil bahagian dalam tindak balas ini.
Hartanah disebabkan oleh kehadiran beberapa kumpulan hidroksil (OH):
1. Merespon dengan asid carboxylic untuk membentuk ester (lima kumpulan hidroksil glukosa bertindak balas dengan asid):
2. Bagaimanakah tindak balas alkohol polihidik dengan tembaga (II) hidroksida menghasilkan alkohol - tembaga (II):
Ciri-ciri tertentu
Yang penting adalah proses penapaian glukosa, yang berlaku di bawah tindakan pemangkin organik-enzim (ia dihasilkan oleh mikroorganisma).
a) penapaian alkohol (di bawah tindakan yis):
b) penapaian laktik (di bawah tindakan bakteria asid laktik):
c) penapaian asetik:
g) penapaian sitrat:
e) Penapaian aseton-butanol:
Pengeluaran glukosa
1. Sintesis glukosa dari formaldehida dengan kehadiran kalsium hidroksida (tindakan semula Butlerov):
2. Hidrolisis kanji (tindak balas Kirgof):
Nilai biologi glukosa, penggunaannya
Glukosa adalah komponen makanan yang perlu, salah satu peserta utama dalam metabolisme badan, sangat berkhasiat dan mudah diserap. Apabila ia teroksidasi, lebih daripada satu pertiga tenaga yang digunakan dalam tubuh dilepaskan - lemak, tetapi peranan lemak dan glukosa dalam tenaga pelbagai organ adalah berbeza. Hati menggunakan asid lemak sebagai bahan bakar. Otot rangka memerlukan glukosa untuk "melancarkan", tetapi sel-sel saraf, termasuk sel-sel otak, hanya berfungsi pada glukosa. Keperluan mereka ialah 20-30% daripada tenaga yang dihasilkan. Sel-sel saraf memerlukan tenaga setiap saat, dan tubuh mendapat glukosa apabila memakan makanan. Glukosa mudah diserap oleh badan, jadi ia digunakan dalam ubat sebagai agen terapi pengukuhan. Oligosakarida tertentu menentukan kumpulan darah. Dalam industri konfeksi untuk pembuatan marmalade, karamel, roti halia, dan sebagainya. Proses penapaian glukosa sangat penting. Jadi, sebagai contoh, apabila memusnahkan kubis, timun, susu, penapaian laktik glukosa berlaku, serta semasa memberi makan makanan. Dalam amalan, penapaian alkohol glukosa juga digunakan, sebagai contoh, dalam pengeluaran bir.
Karbohidrat adalah benar-benar zat organik yang paling biasa di Bumi, tanpa itu kewujudan organisma hidup adalah mustahil. Dalam organisma hidup, dalam proses metabolisme, glukosa dioksidakan dengan pembebasan sejumlah besar tenaga:
Ujian Kimia Organik
untuk kelas kimia kejuruteraan
Lihat juga № 35, 38, 40/2002
Karbohidrat (gula) • 10 kelas
TASK. Antara kenyataan yang dicadangkan, pilih benar.
OPSYEN 1
1. Glukosa - wakil monosakarida yang paling penting.
2. Glukosa oleh struktur kimia adalah alkohol keton.
3. Sebagai hasil proses fermentasi glukosa alkohol, etil alkohol dan oksigen terbentuk.
4. Asid sitrik boleh diperolehi oleh penapaian sitrat glukosa.
5. Homolog glukosa adalah fruktosa.
6. Nukleotida DNA terdiri daripada residu molekul ribosa monosakarida linear.
7. Dalam molekul deoxyribose, satu atom oksigen melebihi molekul ribosa.
8. Sebahagian besar sukrosa dalam tebu adalah sedikit lebih tinggi daripada bit gula.
9. Hidrolisis sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa.
10. Sucrose mampu mengurangkan perak metalik dari larutan oksida perak amonium (I).
11. Rumpai dan selulosa adalah wakil-wakil monosaccharides yang paling penting.
12. Makromolekul kanji terdiri daripada banyak residu molekul α-glukosa kitaran.
13. Kanji adalah gabungan dua polimer dengan struktur ruang makromolekul yang berbeza: amilosa dan amilopektin.
14. Kanun dapat membengkak dalam air sejuk.
15. Kanji dalam industri terutamanya diperolehi daripada kentang dan jagung.
16. Kanur boleh dikesan dalam makanan dengan bantuan aromatik yodium alkohol.
17. Dengan hidrolisis lengkap kanji, cellobiose terbentuk.
18. Dari sudut pandangan kimia, dinitrocellulose dan trinitrocellulose adalah nama yang salah.
19. Daripada selulosa menerima gentian buatan: viskosa, gentian tembaga-ammonia dan sutera asetat.
20. Kanun digunakan untuk menghasilkan dextrins, yang merupakan bahan letupan.
PILIHAN 2
1. Nama glukosa kedua adalah gula buah.
2. Glukosa boleh dibezakan daripada fruktosa menggunakan reaksi "cermin perak".
3. Pada pengoksidaan penuh kanji glukosa terbentuk.
4. Reaksi penapaian asid laktik glukosa mendasari pengeluaran produk makanan susu yang ditapai, serta penapaian kubis dan sayur-sayuran lain.
5. Struktur kimia fruktosa adalah keton alkohol.
6. Nukleotida DNA mengandungi sisa-sisa molekul monoksakarida kitaran deoksiribosa.
7. Ribose dan deoxyribose adalah wakil pentos.
8. Nama kedua sukrosa adalah gula anggur.
9. Untuk mendapatkan gula halus, larutan berair sukrosa disalurkan melalui penapis yang mengandungi karbon diaktifkan, dan kemudian tertakluk kepada penyejatan.
10. Dalam penapaian alkohol sukrosa mendapatkan etil alkohol.
11. Molekul kanji dan selulosa dengan berat molekul yang sama adalah isomer relatif kepada satu sama lain.
12. Jisim molar kanji boleh mencapai beberapa juta g / mol.
13. Makromolekul kanji hanya merangkumi struktur spatial.
14. Selulosa boleh larut dalam air.
15. Kapas adalah 90% kanji.
16. Hidrolisis parsial kanji menghasilkan dextrins.
17. tindakbalas kualitatif terhadap kanji - pewarna oren sampel di bawah tindakan yodium alkohol berwarna di atasnya.
18. Kayu adalah 50% selulosa.
19. Nitrat selulosa digunakan untuk membuat sutera acetate.
20. Dari selulosa asetat menghasilkan fotografi dan filem, gelas organik, kain.
OPSYEN 3
1. Fruktosa adalah disaccharide yang paling penting.
2. Glukosa pada struktur kimia adalah alkohol aldehid.
3. Glukosa dibentuk bersifat sebagai hasil daripada proses fotosintesis.
4. Untuk glukosa, tindak balas kimia penapaian butirate tidak tipikal.
5. Fruktosa tidak dapat memulihkan perak metalik dari larutan akueus perak (I) hidroksida.
6. Komposisi nukleotida RNA termasuk sisa-sisa molekul deoxyribose kitaran.
7. Molekul ribosa dan deoxyribose boleh mempunyai kedua-dua bentuk linear dan kitaran.
8. Sucrose diperoleh daripada bit gula dan tebu.
9. Nama kedua sukrosa adalah gula buah.
10. Pada hidrolisis penuh sukrosa etil alkohol terbentuk.
11. Rumpai dan selulosa adalah wakil polysaccharides yang paling penting.
12. Makromolekul selulosa terbentuk daripada banyak residu molekul α-glukosa kitaran.
13. Selulosa adalah gabungan dua polimer yang mempunyai struktur ruang makromolekul yang berbeza: inulin dan mannan.
14. Kanun dapat membengkak di dalam air panas.
15. Pati digunakan dalam industri tekstil untuk menghasilkan filem dextrin yang tahan lama pada kain yang menambah bersinar dan memberikan perlindungan terhadap pencemaran.
16. Pulpa diperoleh daripada kayu.
17. Selulosa boleh dikesan dalam produk makanan menggunakan yodium berwarna.
18. Dengan hidrolisis lengkap selulosa, glukosa terbentuk.
19. Dari sudut pandangan kimia, selulosa dinitrate dan selulosa trinitrate adalah nama yang salah.
20. Serat sintetik diperolehi daripada selulosa: caprone, lavsan, nilon, klorin dan nitron.
PILIHAN 4
1. Nama kedua glukosa ialah gula anggur.
2. Glukosa boleh dibezakan daripada sukrosa menggunakan reaksi cermin perak.
3. Cahaya matahari dan kehadiran klorofil pigmen hijau tidak diperlukan untuk reaksi fotosintesis.
4. Glukosa mampu mengoksida, tetapi tidak dapat pulih.
5. Isomer glukosa adalah fruktosa.
6. Dalam molekul deoxyribose, satu atom oksigen kurang daripada dalam molekul ribosa.
7. Ribose dan deoxyribose adalah wakil hexoses.
8. Sebahagian besar sukrosa adalah yang paling besar dalam anggur.
9. Sucrose tidak dapat dibakar.
10. Proses hidrolisis sukrosa dipanggil inversi.
11. Pati dan selulosa homologus antara satu sama lain.
12. tindak balas kualitatif terhadap kanji - tindak balas "cermin perak".
13. Di dalam hati manusia mengandungi jenis kanji - glikogen.
14. Sel molar selulosa tidak boleh mencapai beberapa juta g / mol.
15. Makromolekul selulosa mempunyai bentuk linear.
16. Selulosa tidak mampu melarutkan dalam larutan karbon disulfida dan penyelesaian hidroklorida kalsium.
17. Kapas ialah 90% selulosa.
18. Hidrolisis separa selulosa menghasilkan dextrins.
19. Dengan pengoksidaan lengkap selulosa, karbon dioksida dan air dibentuk.
20. Nitrat selulosa digunakan untuk menghasilkan serbuk tanpa asap, koloid dan seluloid.
Jawapan (kenyataan benar):
Pilihan 1 - 1, 4, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 18, 19;
pilihan 2 - 2, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 16, 18, 20;
pilihan 3 - 2, 3, 5, 7, 8, 11, 14, 15, 16, 18;
Pilihan 4 - 1, 2, 5, 6, 10, 13, 15, 17, 19, 20.
Glukosa
Struktur
Bahan glukosa dalam kimia adalah monosakarida, iaitu, karbohidrat paling mudah yang terdiri daripada satu molekul atau satu unit struktur. Unit struktur glukosa adalah sebahagian daripada karbohidrat yang lebih kompleks - disakarida dan polisakarida.
Bahan termasuk kumpulan berfungsi:
- satu karboksil (-C = O);
- lima hidroksil (-OH).
Molekul boleh wujud sebagai dua kitaran (α dan β), berbeza dalam susunan ruang satu kumpulan hidroksil, dan dalam bentuk linear (D-glukosa).
Rajah. 1. molekul glukosa bergelombang dan linear.
Formula struktur glukosa adalah - O = CH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH2OH atau CH2OH (CHOH)4-COH.
Mendapatkan
Sejumlah besar gula anggur terdapat dalam tumbuh-tumbuhan, khususnya buah-buahan dan daun. Oleh itu, bahan itu boleh digunakan secara langsung dari buah-buahan dan buah beri. Glukosa adalah produk akhir dari fotosintesis:
Dalam industri, sebatian ini diasingkan oleh hidrolisis polisakarida. Produk awal adalah kanji kentang atau jagung, serta selulosa. Penyelesaian panas asid sulfurik atau hidroklorik ditambah kepada bahan mentah yang dicairkan dengan air. Campuran yang terhasil dipanaskan sehingga penguraian lengkap polisakarida:
Asid itu dinetralkan dengan kapur atau porselin, selepas itu larutan ditapis dan disejat. Kristal yang terbentuk adalah glukosa.
Rajah. 2. Skim untuk mendapatkan glukosa.
Dalam makmal, dextrose diasingkan dari formaldehid dengan kehadiran pemangkin - Ca (OH)2:
Dalam saluran penghadaman, polysaccharides yang diperolehi dengan makanan cepat dipecah menjadi fruktosa dan glukosa, yang terlibat dalam metabolisme sel.
Harta fizikal
Hexose adalah bahan kristal, tidak berwarna dan tidak berbau dengan rasa manis. Walau bagaimanapun, sukrosa (gula biasa) adalah dua kali lebih manis daripada glukosa.
Bahan ini larut bukan sahaja dalam air, tetapi juga dalam pelarut lain - larutan ammonia tembaga hidroksida (reagen Schweitzer), asid sulfurik, zink klorida.
Sifat kimia
Glukosa menggabungkan sifat-sifat aldehid (mengandungi kumpulan -CHO) dan alkohol (termasuk hidroksil), alkohol aldehid. Oleh itu, ia boleh membentuk alkohol dan pempolimeran dengan cara yang sama seperti aldehid. Sifat kimia utama glukosa diterangkan dalam jadual.
http://obrazovaka.ru/himiya/glyukoza-formula-veschestva.htmlGlukosa
Struktur dan Isomerisme
Glukosa adalah aldegi-Dospirit, kerana atom karbon dikaitkan dengan ikatan sigma, adalah mungkin untuk membesar bahagian molekul relatif kepada ikatan sigma. Dalam kes ini, kumpulan fungsi aldehida berinteraksi dengan hidroksil alkohol daripada atom karbon kelima, dan bentuk glukosa kitaran terbentuk:
Dalam larutan, bentuk asiklik (aldehida) glukosa dalam keseimbangan dengan bentuk kitaran (hemiacetal). Dalam peralihan bentuk acyclic dalam kitaran-. Borang hidroksi hemiacetal - glikosidik pada bentuk hemiacetal pertama pada atom karbon pertama. Oleh sifatnya, kumpulan ini berbeza daripada alkohol. Dalam glukosa kitaran, yang mempunyai struktur kerusi atau bot, hidroksil hemiacetal terletak secara tegar di angkasa berbanding dengan pesawat.
Jika hemiacetal hidroksil dan kumpulan "OH" atom karbon keenam berada di bahagian yang berlainan dalam pesawat, maka isomer ini dipanggil α-glukosa, jika pada sisi yang sama, maka -> glukosa:
Isomer glukosa adalah fruktosa. Fruktosa adalah alkohol keton. Dalam penyelesaian, ia juga dalam keseimbangan dengan bentuk kitaran (hemiacetal).
Jenis utama sifat kimia
Oleh kerana glukosa adalah alkohol aldehid, ia dicirikan oleh sifat-sifat aldehid dan sifat alkohol polihidrat.
Aldehid sifat glukosa:
Reaksi Cermin Perak:
Hidrogenasi glukosa, yang mengakibatkan pembentukan alkohol heksatomik - sorbitol:
Reaksi kualitatif, membuktikan bahawa glukosa adalah alkohol poliamid - adalah pembubaran Cu (OH) 2 dan pembentukan penyelesaian biru cerah:
http://www.yaklass.ru/materiali?mode=chtchtid=436Glukosa
Monosakarida yang paling penting adalah glukosa C6H12Oh6, yang sebaliknya dipanggil gula anggur. Ia adalah bahan kristal putih, manis dalam rasa, larut dalam air. Glukosa ditemui dalam tumbuh-tumbuhan dan organisma hidup, terutamanya kandungannya dalam jus anggur (oleh itu nama - gula anggur), dalam madu, serta dalam buah-buahan dan buah masak.
Struktur glukosa berasal dari kajian sifat kimianya. Oleh itu, glukosa mempamerkan sifat-sifat yang wujud dalam alkohol: ia membentuk alkoholat logam (saharaty), ester asid asetik, yang mengandungi lima sisa asid (dengan bilangan kumpulan hidroksil). Oleh itu, glukosa adalah alkohol poliamid. Dengan penyelesaian oksida perak ammonia, ia memberikan reaksi "cermin perak", yang menunjukkan kehadiran kumpulan aldehid pada penghujung rantai karbon. Oleh itu, glukosa adalah alkohol aldehid, molekulnya mungkin mempunyai struktur
Walau bagaimanapun, tidak semua sifat konsisten dengan strukturnya sebagai alkohol aldehid. Jadi, glukosa tidak memberikan reaksi aldehid. Satu hidroksil lima disifatkan oleh kereaktifan tertinggi, dan penggantian hidrogen di dalamnya oleh radikal logam membawa kepada kehilangan sifat aldehid dari bahan itu. Semua ini membawa kepada kesimpulan bahawa, bersama-sama dengan bentuk aldehid, terdapat bentuk kitaran molekul glukosa (α-kitaran dan β-kitaran), yang berbeza dalam kedudukan kumpulan hidroksil berbanding dengan bidang cincin. Struktur siklik molekul, glukosa mempunyai keadaan kristal, tetapi dalam penyelesaian berair ia wujud dalam pelbagai bentuk, saling berubah antara satu sama lain:
Seperti yang kita lihat, dalam bentuk kitaran, kumpulan aldehid tidak hadir. Kumpulan hidroksil pada atom karbon pertama adalah yang paling reaktif. Bentuk siklik karbohidrat menerangkan banyak sifat kimia mereka.
Pada skala perindustrian, glukosa dihasilkan oleh hidrolisis kanji (di hadapan asid). Pengeluarannya dari kayu (selulosa) juga dikuasai.
Glukosa adalah nutrien yang berharga. Apabila ia teroksida dalam tisu, tenaga yang diperlukan untuk fungsi normal organisma dilepaskan. Reaksi pengoksidaan boleh dinyatakan dengan jumlah persamaan:
Glukosa digunakan dalam perubatan untuk penyediaan ubat-ubatan terapeutik, pemeliharaan darah, infusi intravena, dan lain-lain. Ia digunakan secara meluas dalam industri gula-gula, dalam pembuatan cermin dan mainan (perak). Ia digunakan dalam mewarna dan memakai kain dan kulit.
http://www.himhelp.ru/section25/section26rtgt/section134/102.htmlGlukosa
Ciri-ciri dan sifat fizikal glukosa
Molekul glukosa boleh wujud dalam linier (alkohol aldehid dengan lima kumpulan hidroksil) dan bentuk kitaran (α- dan β-glukosa), dan bentuk kedua diperolehi dari yang pertama dengan interaksi kumpulan hidroksil pada atom karbon ke-5 dengan kumpulan karbonil (Rajah 1).
Rajah. 1. Bentuk kewujudan glukosa: a) β-glukosa; b) α-glukosa; c) bentuk linear
Pengeluaran glukosa
Dalam industri, glukosa diperolehi oleh hidrolisis polisakarida - kanji dan selulosa:
Sifat kimia glukosa
Ciri kimia berikut adalah ciri glukosa:
1) tindak balas yang berlaku dengan penyertaan kumpulan karbonil:
- glukosa dioksidakan oleh penyelesaian ammonia perak oksida (1) dan tembaga (II) hidroksida (2) kepada asid gluconik apabila dipanaskan
- glukosa boleh sembuh dalam hexahydol - sorbitol
- glukosa tidak memasuki beberapa ciri tindak balas aldehida, sebagai contoh, dalam reaksi dengan natrium hidrosulfit.
2) Reaksi yang berterusan dengan penyertaan kumpulan hidroksil:
- glukosa memberikan pewarnaan biru dengan tembaga (II) hidroksida (tindak balas kualitatif kepada alkohol poliamida);
- pembentukan etos. Di bawah tindakan metil alkohol pada salah satu atom hidrogen digantikan oleh kumpulan CH3. Tindak balas ini melibatkan hidroksil glikosid, yang berada di dalam atom karbon pertama dalam bentuk glukosa kitaran.
- pembentukan ester. Di bawah tindakan anhidrida asetik, kesemua lima kumpulan OO dalam molekul glukosa digantikan oleh kumpulan -O - CO - CH3.
Permohonan glukosa
Glukosa digunakan secara meluas dalam industri tekstil untuk corak pencelupan dan percetakan; membuat cermin dan hiasan pokok Krismas; dalam industri makanan; dalam industri mikrobiologi sebagai medium nutrien untuk pengeluaran yis pakan; dalam bidang perubatan untuk pelbagai jenis penyakit, terutamanya apabila badannya habis.
Contoh penyelesaian masalah
Reaksi kualitatif terhadap kumpulan aldehid adalah tindak balas "cermin perak" (glukosa adalah aldehid alkohol), akibatnya perak dilepaskan dalam bentuk tulen dan asid karboksilat terbentuk:
Pengoksidaan glukosa di bawah keadaan yang teruk, sebagai contoh, dengan asid nitrik pekat, membawa kepada pembentukan asid glucaric:
Hitung jumlah bahan glukosa:
M (C6H12O6) = 2 × Ar (C) + 12 × Ar (H) + 6 × Ar (O) = 2 × 12 + 12 × 1 + 6 × 16 = 180g / mol;
Menurut persamaan tindak balas n (C6H12O6): n (CO2) = 1: 2, maksudnya
Cari jumlah karbon dioksida yang dikeluarkan:
http://ru.solverbook.com/spravochnik/ximiya/soedineniya/glyukoza/Glukosa
Glukosa, atau gula anggur, atau dextrose (D-glukosa), C6H12O6 - sebatian organik, monosakarida (hexahydric hydroxyaldehyde, hexose), salah satu sumber tenaga yang paling biasa dalam organisma hidup di planet ini [1]. Ia dijumpai dalam jus buah-buahan dan buah-buahan yang banyak, termasuk anggur, yang berasal daripada nama gula jenis ini. Unit glukosa adalah sebahagian daripada polysaccharides (selulosa, kanji, glikogen) dan sebilangan disaccharides (maltosa, laktosa dan sukrosa), yang, sebagai contoh, dalam saluran pencernaan dengan cepat dipecah menjadi glukosa dan fruktosa.
Kandungannya
Harta fizikal
Bahan tidak berwarna, tidak berbau, dan kristal. Ia mempunyai rasa manis, larut dalam air, dalam reagen Schweitzer (penyelesaian amonia tembaga hidroksida [Cu (NH3)4] (OH)2), dalam larutan zink klorida dan penyelesaian asid sulfurik yang tertumpu.
2 kali lebih manis daripada sukrosa.
Video berkaitan
Struktur molekul
Glukosa boleh wujud sebagai kitaran (α- dan β-glukosa) dan sebagai bentuk linear (D-glukosa).
Glukosa adalah produk akhir hidrolisis kebanyakan disaccharides dan polysaccharides.
Mendapatkan
Dalam industri, glukosa dihasilkan oleh hidrolisis kanji dan selulosa.
Secara semula jadi, glukosa dihasilkan oleh tumbuhan semasa fotosintesis.
Sifat kimia
Glukosa boleh dikurangkan kepada alkohol heksatomik (sorbitol). Glukosa mudah dioksidakan. Ia pulih perak dari larutan amonia perak oksida dan tembaga (II) kepada tembaga (I).
Memaparkan sifat pemulihan. Khususnya, dalam reaksi larutan tembaga (II) sulfat dengan glukosa dan natrium hidroksida. Apabila dipanaskan, campuran ini bertindak balas dengan perubahan warna (sulfat tembaga biru-biru) dan pembentukan precipitate merah tembaga (I) oksida.
Bentuk oksim dengan hydroxylamine, jurang dengan turunan hidrazin.
Mudah alkylated dan acylated.
Apabila dioksidakan, ia membentuk asid glukonik, jika agen pengoksidaan kuat bertindak ke atas glikosidanya, dan dengan menghidrolisis produk yang dihasilkan, asid glukuronik boleh diperolehi, selepas pengoksidaan lanjut, asid glucaric terbentuk.
Peranan biologi
Glukosa - produk utama fotosintesis, terbentuk dalam kitaran Calvin.
Dalam manusia dan haiwan, glukosa adalah sumber tenaga utama dan paling sejagat untuk memastikan proses metabolik. Glukosa adalah substrat untuk glikolisis, di mana ia boleh mengoksida sama ada untuk pyruvate di bawah keadaan aerobik atau laktat jika berlaku keadaan anaerobik. Pyruvate yang diperolehi dalam glikolisis kemudiannya decarboxylated, menjadi asetil CoA (acetyl coenzyme A). Juga semasa dekarboksilasi oksidatif piruvat, koenzyme NAD + dikurangkan. Acetyl CoA lebih lanjut digunakan dalam kitaran Krebs, dan koenzim yang dikurangkan digunakan dalam rantaian pernafasan.
Glukosa didepositkan dalam haiwan dalam bentuk glikogen, dalam tumbuhan - dalam bentuk kanji, polimer glukosa - selulosa adalah komponen utama membran sel semua tumbuhan yang lebih tinggi. Dalam haiwan, glukosa membantu untuk bertahan beku. Oleh itu, dalam beberapa spesies katak, tahap glukosa dalam darah meningkat sebelum musim sejuk, kerana badannya mampu menahan beku di dalam ais.
Permohonan
Glukosa digunakan untuk mabuk (contohnya, dalam keracunan makanan atau jangkitan), ditadbir secara intravena dalam aliran dan titisan, kerana ia merupakan agen antitoxic sejagat. Juga ubat glukosa dan glukosa sendiri digunakan oleh endocrinologists dalam menentukan kehadiran dan jenis diabetes pada manusia (sebagai ujian tekanan untuk memasukkan peningkatan jumlah glukosa ke dalam badan).
http://wiki2.red/%D0%93%D0%BB%D1%8E%D0%BA%D0%BE%D0%B7%D0%B0Ujian Kimia Organik
untuk kelas kimia kejuruteraan
Lihat juga № 35, 38, 40/2002
Karbohidrat (gula) • 10 kelas
TASK. Antara kenyataan yang dicadangkan, pilih benar.
OPSYEN 1
1. Glukosa - wakil monosakarida yang paling penting.
2. Glukosa oleh struktur kimia adalah alkohol keton.
3. Sebagai hasil proses fermentasi glukosa alkohol, etil alkohol dan oksigen terbentuk.
4. Asid sitrik boleh diperolehi oleh penapaian sitrat glukosa.
5. Homolog glukosa adalah fruktosa.
6. Nukleotida DNA terdiri daripada residu molekul ribosa monosakarida linear.
7. Dalam molekul deoxyribose, satu atom oksigen melebihi molekul ribosa.
8. Sebahagian besar sukrosa dalam tebu adalah sedikit lebih tinggi daripada bit gula.
9. Hidrolisis sukrosa menghasilkan glukosa dan fruktosa.
10. Sucrose mampu mengurangkan perak metalik dari larutan oksida perak amonium (I).
11. Rumpai dan selulosa adalah wakil-wakil monosaccharides yang paling penting.
12. Makromolekul kanji terdiri daripada banyak residu molekul α-glukosa kitaran.
13. Kanji adalah gabungan dua polimer dengan struktur ruang makromolekul yang berbeza: amilosa dan amilopektin.
14. Kanun dapat membengkak dalam air sejuk.
15. Kanji dalam industri terutamanya diperolehi daripada kentang dan jagung.
16. Kanur boleh dikesan dalam makanan dengan bantuan aromatik yodium alkohol.
17. Dengan hidrolisis lengkap kanji, cellobiose terbentuk.
18. Dari sudut pandangan kimia, dinitrocellulose dan trinitrocellulose adalah nama yang salah.
19. Daripada selulosa menerima gentian buatan: viskosa, gentian tembaga-ammonia dan sutera asetat.
20. Kanun digunakan untuk menghasilkan dextrins, yang merupakan bahan letupan.
PILIHAN 2
1. Nama glukosa kedua adalah gula buah.
2. Glukosa boleh dibezakan daripada fruktosa menggunakan reaksi "cermin perak".
3. Pada pengoksidaan penuh kanji glukosa terbentuk.
4. Reaksi penapaian asid laktik glukosa mendasari pengeluaran produk makanan susu yang ditapai, serta penapaian kubis dan sayur-sayuran lain.
5. Struktur kimia fruktosa adalah keton alkohol.
6. Nukleotida DNA mengandungi sisa-sisa molekul monoksakarida kitaran deoksiribosa.
7. Ribose dan deoxyribose adalah wakil pentos.
8. Nama kedua sukrosa adalah gula anggur.
9. Untuk mendapatkan gula halus, larutan berair sukrosa disalurkan melalui penapis yang mengandungi karbon diaktifkan, dan kemudian tertakluk kepada penyejatan.
10. Dalam penapaian alkohol sukrosa mendapatkan etil alkohol.
11. Molekul kanji dan selulosa dengan berat molekul yang sama adalah isomer relatif kepada satu sama lain.
12. Jisim molar kanji boleh mencapai beberapa juta g / mol.
13. Makromolekul kanji hanya merangkumi struktur spatial.
14. Selulosa boleh larut dalam air.
15. Kapas adalah 90% kanji.
16. Hidrolisis parsial kanji menghasilkan dextrins.
17. tindakbalas kualitatif terhadap kanji - pewarna oren sampel di bawah tindakan yodium alkohol berwarna di atasnya.
18. Kayu adalah 50% selulosa.
19. Nitrat selulosa digunakan untuk membuat sutera acetate.
20. Dari selulosa asetat menghasilkan fotografi dan filem, gelas organik, kain.
OPSYEN 3
1. Fruktosa adalah disaccharide yang paling penting.
2. Glukosa pada struktur kimia adalah alkohol aldehid.
3. Glukosa dibentuk bersifat sebagai hasil daripada proses fotosintesis.
4. Untuk glukosa, tindak balas kimia penapaian butirate tidak tipikal.
5. Fruktosa tidak dapat memulihkan perak metalik dari larutan akueus perak (I) hidroksida.
6. Komposisi nukleotida RNA termasuk sisa-sisa molekul deoxyribose kitaran.
7. Molekul ribosa dan deoxyribose boleh mempunyai kedua-dua bentuk linear dan kitaran.
8. Sucrose diperoleh daripada bit gula dan tebu.
9. Nama kedua sukrosa adalah gula buah.
10. Pada hidrolisis penuh sukrosa etil alkohol terbentuk.
11. Rumpai dan selulosa adalah wakil polysaccharides yang paling penting.
12. Makromolekul selulosa terbentuk daripada banyak residu molekul α-glukosa kitaran.
13. Selulosa adalah gabungan dua polimer yang mempunyai struktur ruang makromolekul yang berbeza: inulin dan mannan.
14. Kanun dapat membengkak di dalam air panas.
15. Pati digunakan dalam industri tekstil untuk menghasilkan filem dextrin yang tahan lama pada kain yang menambah bersinar dan memberikan perlindungan terhadap pencemaran.
16. Pulpa diperoleh daripada kayu.
17. Selulosa boleh dikesan dalam produk makanan menggunakan yodium berwarna.
18. Dengan hidrolisis lengkap selulosa, glukosa terbentuk.
19. Dari sudut pandangan kimia, selulosa dinitrate dan selulosa trinitrate adalah nama yang salah.
20. Serat sintetik diperolehi daripada selulosa: caprone, lavsan, nilon, klorin dan nitron.
PILIHAN 4
1. Nama kedua glukosa ialah gula anggur.
2. Glukosa boleh dibezakan daripada sukrosa menggunakan reaksi cermin perak.
3. Cahaya matahari dan kehadiran klorofil pigmen hijau tidak diperlukan untuk reaksi fotosintesis.
4. Glukosa mampu mengoksida, tetapi tidak dapat pulih.
5. Isomer glukosa adalah fruktosa.
6. Dalam molekul deoxyribose, satu atom oksigen kurang daripada dalam molekul ribosa.
7. Ribose dan deoxyribose adalah wakil hexoses.
8. Sebahagian besar sukrosa adalah yang paling besar dalam anggur.
9. Sucrose tidak dapat dibakar.
10. Proses hidrolisis sukrosa dipanggil inversi.
11. Pati dan selulosa homologus antara satu sama lain.
12. tindak balas kualitatif terhadap kanji - tindak balas "cermin perak".
13. Di dalam hati manusia mengandungi jenis kanji - glikogen.
14. Sel molar selulosa tidak boleh mencapai beberapa juta g / mol.
15. Makromolekul selulosa mempunyai bentuk linear.
16. Selulosa tidak mampu melarutkan dalam larutan karbon disulfida dan penyelesaian hidroklorida kalsium.
17. Kapas ialah 90% selulosa.
18. Hidrolisis separa selulosa menghasilkan dextrins.
19. Dengan pengoksidaan lengkap selulosa, karbon dioksida dan air dibentuk.
20. Nitrat selulosa digunakan untuk menghasilkan serbuk tanpa asap, koloid dan seluloid.
Jawapan (kenyataan benar):
Pilihan 1 - 1, 4, 8, 9, 12, 13, 15, 16, 18, 19;
pilihan 2 - 2, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 16, 18, 20;
pilihan 3 - 2, 3, 5, 7, 8, 11, 14, 15, 16, 18;
Pilihan 4 - 1, 2, 5, 6, 10, 13, 15, 17, 19, 20.
Glukosa
Hartanah dan Fungsi
Glukomza (dari Yunani purba Glkhkat manis) (C6H12O6), atau gula anggur, atau dextrose, terdapat dalam jus buah-buahan dan buah beri, termasuk anggur, dari mana nama gula jenis ini berasal. Ia adalah monosakarida dan gula heksatomik (hexose). Unit glukosa adalah sebahagian daripada polysaccharides (selulosa, kanji, glikogen) dan sebilangan disaccharides (maltosa, laktosa dan sukrosa), yang, sebagai contoh, dalam saluran pencernaan dengan cepat dipecah menjadi glukosa dan fruktosa.
Glukosa tergolong dalam kumpulan hexoses, ia boleh wujud dalam bentuk b-glukosa atau b-glukosa. Perbezaan antara isomer spatial ini ialah pada atom karbon pertama dalam b-glukosa, kumpulan hidroksil terletak di bawah satah cincin, dan at-glukosa - di atas satah.
Glukosa adalah sebatian bifunctional, sejak mengandungi kumpulan berfungsi - satu aldehida dan 5 hidroksil. Oleh itu, glukosa adalah alkohol aldehid poliida.
Formula struktur glukosa adalah:
Sifat kimia dan struktur glukosa
Ia ditubuhkan secara eksperimen bahawa kumpulan aldehid dan hidroksil hadir dalam molekul glukosa. Hasil daripada interaksi kumpulan karbonil dengan salah satu hidroksil, glukosa boleh wujud dalam dua bentuk: rantai terbuka dan siklik.
Dalam penyelesaian glukosa, bentuk-bentuk ini berada dalam keseimbangan antara satu sama lain.
Sebagai contoh, dalam larutan glukosa berair, struktur berikut wujud:
Formula glukosa b dan bikulum adalah isomer spatial yang berbeza dalam kedudukan hemiacetal hidroksil berbanding dengan pesawat cincin. Dalam b-glukosa hidroksil ini berada dalam kedudukan trans ke kumpulan hydroxymethyl -CH2OH, dalam β-glukosa - dalam kedudukan cis. Mengambil kira struktur spatial kitaran enam ahli, rumusan isomer ini adalah:
Dalam keadaan pepejal, glukosa mempunyai struktur kitaran. Glukosa kristal biasa adalah bentuk b. Dalam larutan, semakin stabil dalam bentuk (pada keadaan keseimbangan stabil kira-kira 60% daripada molekul). Kadar aldehid dalam keseimbangan tidak penting. Ini menjelaskan kurangnya interaksi dengan asid fuchsulfuric (tindak balas kualitatif aldehid).
Sebagai tambahan kepada fenomena tautomerisme, glukosa dicirikan oleh isomerisme struktur dengan keton (glukosa dan fruktosa adalah isomer interclass struktur)
Sifat kimia glukosa:
Glukosa mempunyai sifat kimia ciri alkohol dan aldehid. Di samping itu, ia mempunyai beberapa sifat khusus.
1. Glukosa - alkohol poliamida.
Glukosa dengan Cu (OH)2 memberikan penyelesaian biru (glukonat tembaga)
- 2. Glukosa - aldehida.
- a) Bertindak balas dengan larutan ammonia perak oksida untuk membentuk cermin perak:
b) Dengan hidroksida tembaga memberikan mendakan merah Cu2O
c) Dipulihkan oleh hidrogen untuk membentuk alkohol heksatomik (sorbitol)
- 3. Penapaian
- a) Penapaian alkohol (untuk minuman beralkohol)
b) Penapaian laktik (penyusuan susu, penjadualan sayuran)
http://studwood.ru/1583885/meditsina/glyukoza