Презентация по биологии на тему "Строение и функции углеводов"

Углеводы — органические соединения, состав которых в большинстве случаев выражается общей формулой C_n (H₂O)_m (n и m ≥ 4)

Углеводы подразделяются на

- моносахариды,

- олигосахариды и

- полисахариды.

Моносахариды — простые углеводы, в зависимости от числа атомов углерода подразделяются на

триозы (3),

тетрозы (4),

пентозы (5),

гексозы (6)

гептозы (7 атомов).

Свойства моносахаридов —

- легко растворяются в воде,

- кристаллизуются,

- имеют сладкий вкус,

- могут быть представлены в форме α - или β - изомеров.

Дезоксирибоза (С₅Н₁₀О₄) отличается от рибозы (С₅Н₁₀О₅) тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу, как у рибозы.

Глюкоза, или виноградный сахар (С₆Н₁₂О₆), относится к группе гексоз, может существовать в виде α-глюкозы или β-глюкозы.

Важнейшим из моносахаридов является глюкоза С₆Н₁₂О₆, которую иначе называют виноградным сахаром.

Это белое кристалли­ческое вещество, сладкое на вкус, хорошо растворимое в воде

Польза виноградного сока

Сок, полученный из ягод винограда, содержит массу ценных и полезных веществ:

- витамины (каротин, В1, В2, В3, аскорбиновую кислоту),

- минералы (магний, кальций, калий, фосфор, железо, кобальт),

- органические кислоты (яблочную, винную, лимонную), а также сахара (глюкозу, фруктозу), клетчатку, аминокислоты.

В промышленном масштабе глюкозу получают гидролизом крахмала (в присутствии кислот). Освоено также ее производство из древесины (целлюлозы).

Глюкоза применяется в медицине для приготовления лечебных препаратов, консервирования крови, внутривенного вливания и т. д.

Не менее распространена глюкоза и в животном мире: около 0, 1% ее содержится в крови.

Глюкоза разносится кровью по всему телу и служит источником энергии для организма.

Полную информацию смотрите в файле. 

Строение и функции углеводов

Углеводы — органические соединения, состав которых в большинстве случаев выражается общей формулой C n (H 2 O) m ( n и m ≥ 4)

Углеводы подразделяются на

• моносахариды,
• олигосахариды и
• полисахариды.

Моносахариды — простые углеводы,

в зависимости от числа атомов углерода подразделяются на

триозы (3),

тетрозы (4),

пентозы (5),

гексозы (6)

гептозы (7 атомов).

Свойства моносахаридов —

• легко растворяются в воде,
• кристаллизуются,
• имеют сладкий вкус,
• могут быть представлены в форме α- или β-изомеров.

Дезоксирибоза (С 5 Н 10 О 4 ) отличается от рибозы ( С 5 Н 10 О 5 )

тем, что при втором атоме углерода имеет атом водорода, а не гидроксильную группу, как у рибозы.

Глюкоза, или виноградный сахар (С 6 Н 12 О 6 ), относится к группе гексоз, может существовать в виде α-глюкозы или β-глюкозы.

Важнейшим из моносахаридов является глюкоза С 6 Н 12 О 6 , которую иначе называют виноградным сахаром.

Это белое кристалли­ческое вещество, сладкое на вкус, хорошо растворимое в воде

Польза виноградного сока

Сок, полученный из ягод винограда, содержит массу ценных и полезных веществ:

• витамины (каротин, В1, В2, В3, аскорбиновую кислоту),
• минералы (магний, кальций, калий, фосфор, железо, кобальт),
• органические кислоты (яблочную, винную, лимонную),
• а также сахара (глюкозу, фруктозу ), клетчатку, аминокислоты.

В промышленном масштабе глюкозу получают гидролизом крахмала (в присутствии кислот). Освоено также ее производство из древесины (целлюлозы).

C 6 H 12 O 6  + 6О 2  → 6CO 2  + 6H 2 O

Глюкоза применяется в медицине для приготовления лечебных препаратов, консервирования крови, внутривенного вливания и т. д. 

Не менее распространена глюкоза и в животном мире: около 0,1% ее содержится в крови.

Глюкоза разносится кровью по всему телу и служит источником энергии для организма.

Фармакологические свойства:

Аскорбиновая кислота играет важную роль в регуляции окислительно-восстановительных процессов, углеводного обмена, свертываемости крови, регенерации тканей, способствует повышению сопротивляемости организма.

Аскорбиновая кислота (витамин С ) не образуется в организме человека, а поступает только с пищей. При сбалансированном и полноценном питании человек не испытывает дефицит в витамине С.

Общие характеристики. Состав:

Активные компоненты: аскорбиновой кислоты – 100 мг, декстрозы (глюкозы) –877 мг. Вспомогательные вещества: кальция стеарат, крахмал картофельный, тальк.

Глюкоза — это:

1. один из самых распространенных моносахаридов,

2. важнейший источник энергии для всех видов работ, происходящих в клетке (эта энергия выделяется при окислении глюкозы в процессе дыхания),

3. мономер многих олигосахаридов и полисахаридов,

4. необходимый компонент крови.

Фруктоза (плодовый, или фруктовый сахар, левулоза , относится к группе гексоз ,

• моносахарид сладкого вкуса (слаще  сахарозы  в 1,5 раза). 
• В большом количестве в свободном виде встречается в плодах, поэтому ее часто называют плодовым сахаром.
• Особенно много фруктозы в меде(более 50%) , сахарной свекле, фруктах.
• Является мономером многих олигосахаридов и полисахаридов.

Усваивается больными сахарным диабетом лучше, чем глюкоза .

Олигосахариды — углеводы, образующиеся в результате реакции конденсации между несколькими (от двух до десяти) молекулами моносахаридов.

В зависимости от числа остатков моносахаридов различают дисахариды, трисахариды и т. д. Наиболее распространены дисахариды.

Свойства олигосахаридов:

• растворяются в воде,
• кристаллизуются,
• сладкий вкус уменьшается по мере увеличения числа остатков моносахаридов.

Связь, образующаяся между двумя моносахаридами, называется гликозидной.

Сахароза, или тростниковый, или свекловичный сах ар, — дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и фруктозы .

Содержится в тканях растений.

Является продуктом питания (бытовое название — сахар).

В промышленности сахарозу вырабатывают из сахарного тростника (стебли содержат 10–18%) или сахарной свеклы (корнеплоды содержат до 20% сахарозы).

Научная классификация

Царство: Растения

Отдел : Покрытосеменные

Класс: Однодольные

Порядок: Злакоцветные

Семейство : Злаки, или Мятликовые

Род : Сахарный тростник

Латинское название

Saccharum L.

Использование.  Сахарный тростник —  древнейшее  из возделываемых растений и единственное растение, из которого производят сахар в тропической Африке, Океании, во многих странах Латинской Америки и Азии . В Европе только Испания и Португалия (о. Мадейра) производят сахар из сахарного тростника.

Обработка и хранение урожая.  Схема переработки сахарного тростника на заводах включает следующие операции: 1. Извлечение сока из стеблей путем прессования на горизонтальных тростниковых мельницах. Добиваются извлечения сахарозы до 95-96%. 2. Механическую фильтрацию сока. 3. Химическую очистку сока (дефекацию, сатурацию, сульфитацию). 4. Сгущение сока (выпаривание). 5. Уваривание сиропа до кристаллизации сахарозы. 6. Центрифугирование (разделение кристаллов сахара и патоки). 7. Сушку сахара-сырца. 8. Упаковку и хранение.

Происхождение. 

Родиной  культуры сахарного тростника считают Индию (штаты Западная Бенгалия и Бихар) и Китай.

Сахарная свёкла

Научная классификация

Царство:

Растения

Отдел:

Покрытосеменные

Класс:

Двудольные

Семейство:

Род:

Маревые

Свёкла

Подвид:

Сахарная свёкла

Сахарная свёкла — это двулетнее корнеплодное растение,

возделывается в основном для получения сахара, но может также возделываться для корма животным.

В первый год растение формирует розетку прикорневых листьев и утолщённый мясистый корнеплод, в котором содержание сахарозы обычно колеблется от 8 до 20 % в зависимости от условий выращивания и сорта.

Уборка сахарной свёклы

комбайном

Ведущие производители сахарной свеклы (на 2011 год)

Место

Страна

1

Производство (миллионов тонн)

  Россия

2

47,6

  Франция

3

4

  США

38,1

26,2

  Германия

5

25,0

  Украина

6

18,7

  Турция

7

8

  Польша

16,1

11,6

  КНР

9

10,7

  Великобритания

10

Итого

8,5

  Египет

Мир

7,4

271,6

Технология переработки сахарной свёклы

• Свёкла накапливается на кагатохранилище, где может выдерживаться до 90 суток;
• Корнеплоды промываются и превращаются в стружку;
• Получение диффузионного сока горячей водой (+75 °C);
• Сок очищают в несколько этапов, используя  гидроксид кальция  и  углекислый газ ;
• Полученный сок уваривают до сиропа с концентрацией сухих веществ 55-65 %, обесцвечивают с помощью  оксида серы  и фильтруют;
• Из сиропа в вакуум-аппарате 1-ой ступени получают  утфель  1-ой кристаллизации (7,5 % воды), который центрифугируют, удаляя «белую» патоку. Оставшиеся на ситах центрифуг кристаллы промывают, сушат и фасуют.
• «Белую» патоку снова сгущают в вакуум-аппаратах 2-ой ступени и, с помощью центрифуг, чаще всего непрерывного действия, разделяют на «зеленую» патоку и «желтый» сахар 2-го продукта, который, предварительно растворив в чистой воде, добавляют к сиропу, поступающему в вакуум-аппарат 1-ой ступени;
• Для дополнительного извлечения сахара иногда используется 3-ступень уваривания и обессахаривания;
• Патока, полученная на последней ступени кристаллизации является мелассой — отходом сахарного производства, которая содержит 40-50 % сахарозы и по массе составляет 4-5 % от массы переработанной свеклы

Мальтоза, или солодовый сахар ,

— дисахарид, состоящий из двух остатков глюкозы.

Проросшие зерна ржи

Мальтоза  (от  англ.   malt  —  солод ) — солодовый сахар, природный дисахарид , состоящий из двух остатков  глюкозы ;

содержится в больших количествах в проросших зёрнах (солоде) ячменя, ржи и других зерновых; обнаружен также в  томатах , в пыльце и  нектаре  ряда растений.

Нектар на цветках  Euphorbia enopla

Мальтоза легко растворима в воде, имеет сладкий вкус. Молекулярная масса мальтозы — 342,32. Температура плавления мальтозы — 108 (безводная).

Лактоза, или молочный сахар ,

— дисахарид, состоящий из остатков глюкозы и галактозы.

Присутствует в молоке всех млекопитающих (2–8,5%).

Все дисахариды подвергаются гидролизу с образованием моносахаридов.

С 12 Н 22 О 11   +  Н 2 O  →  С 6 Н 12 О 6      +     С 6 Н 12 О 6

лактоза                        галактоза            глюкоза

Средний химический состав

Вода — 87,4 %

Сухие вещества — 12,6 %

Молочный жир — 3,5 %

Сухой обезжиренный молочный остаток — 9,0 %:

Белки — 3,2 %

Казеин — 2,6 %

Сывороточные белки — 0,6 %

Молочный сахар лактоза — 4,7—4,9 %

Минеральные вещества — 0,8 %

Небелковые азотистые соединения — 0,02—0,08 %

Витамины, пигменты, ферменты, гормоны — микроколичества

Газы — 5—7 см³ на 100 см³ молока

Углекислый газ — 50—70 %

Азот — 20—30 %

Кислород — 5—10 %

Аммиак — следы

Стакан  коровьего  молока

Несмотря на употребление лактозы в лечебных целях, у некоторых людей лактоза не усваивается и вызывает нарушения в работе  пищеварительной системы , в том числе  понос , боли и вздутие живота, тошноту  и  рвоту  после употребления молочных продуктов.

У этих людей отсутствует или производится в недостаточном количестве  фермент   лактаза .

Назначение лактазы — расщепление лактозы на ее части, глюкозу и галактозу, которые должны затем адсорбироваться  тонкой кишкой .

При недостаточной функции лактазы лактоза остается в кишечнике в исходном виде и связывает воду, что вызывает диарею .

Кроме того, кишечные бактерии вызывают  брожение  молочного сахара, в результате чего происходит вздутие живота.

Функции углеводов

• Энергетическая При окислении простых сахаров (в первую очередь глюкозы) организм получает основную часть необходимой ему эжнергии. При полном расщеплении 1 г глюкозы высвобождается 17,6 кдж энергии
• Запасающая. Крахмал и гликоген
• Строительная (структурная) Целлюлоза и хитин придают прочность клеточным стенкам растений и грибов соответственно. Рибоза и дезоксирибоза входят в состав ДНК и РНК.
• Рецепторная. Функция узнавания клетками друг друга обеспечивается гликопротеинами, входящими в состав клеточных мембран