Көмірсулардың жіктелуі және олардың құрылысы. Химия, 11 сынып, презентация.

Сабақтың тақырыбы:

Көмірсулардың жіктелуі және олардың құрылысы

Көмірсулар

Жалпы формуласы Сn(Н2О)m

Оқу мақсаттары

11.5.1.14 глюкоза, фруктоза, рибозалар, дезоксирибоздар, сахарозалар, крахмал және целлюлоза молекулаларының сызықтық және циклдық түрлерін құру

Сабақ мақсаттары

көмірсулардың жіктелуін және олардың құрылысын білу;

көмірсулар молекулаларының сызықтық және циклдық түрлерін құру.

Бағалау критерийлері

көмірсуларды құрамы бойынша жіктейді;

глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза, сахароза, крахмал және целлюлоза молекулаларының сызықтық және циклдық түрлерін құрайды

КӨМІРСУЛАР

полисахаридтер

құрамында

МОНОСАХАРИДТЕР

Пентозы(5)

Бескөміртек атомы қанттың жалпы химиялық аталуы,жалпы формуласыя

C5(H2O)5, или C5H10O5.

Табиғатта таралуы

бос күйінде

гликозидтің

құрамында

Нуклеин қышқылдарның құрылымдық компоненті болып табылады.

Дезоксирибоза, рибоза

Дезоксирибоза рибозадан көміртегінің 2-ші атомында бір оттегінің жоқ болуымен ерекшеленеді ("дез" — жоқ,"окси " - оттегіні көрсетеді). ДНК және РНК құрамындағы осы қанттардың атомдары нуклеотидтерде атомдардың толассыз нөмірленуі үшін штрихтармен нөмірленеді(штрихтарсыз атомдарды нуклеотидтің басқа бөлігінде — азот негізінде нөмірлейді).

С12Н22О11

Дисахаридтер-моносахаридтердің екі молекуласының пайда болуымен гидролизденетін көмірсулар.

Рибоза и дезоксирибоза

Рибоза молекуласының тізбекті шарстерженьді моделі

Моносахаридтің құрамы

-ОН (гидроксотоп)

-СОН (карбонил)

-ОН (гидроксотоп)

-С=О (кетотоп)

О

С Н

СНОН

СНОН

СНОН

СН2ОН

СН=О

СНОН

СН2ОН

Гексозы(6)

Альдегидті

топ

Гидроксотоп

Барлық полисахаридтер, көпшілік тағам құрамындағы , глюкозаның полимері болып табылады.

Дисахаридтер

Лактоза

Сахароза

Мальтоза

Глюкоза -С6Н12О6

көпатомды спирт ретінде

СОН СООН

СНОН СНОН

СНОН СНОН

СНОН +2Сu(ОН)2→ СНОН + Сu2О + Н2О

СНОН СНОН

СН2ОН СН2ОН

альдегид ретінде “күміс айна” реакциясы жүреді

Глюкоза-суда жақсы еритін, дәмі тәтті түссіз кристалды зат.

Глюкоза молекуласының тізбекті шарстерженьді моделі

Альдегидті немесе кетонды топ әдетте молекуланың спирттік топтарының біреуімен циклдық форманы қалыптастыра отырып өзара әрекеттеседі. Глюкозаның циклдеу процесі суретте көрсетілген. Циклдық пішін стандартты тәсілмен, жалпақ сақина түрінде бейнеленген. Тұрақты

5-мүшелік және 6-мүшелік циклдер. Сақинадағы атомдардың бірі оттегі, ал көміртекті атомдардың бірі

(6-ші) сақинадан тыс екенін ескеріңіз. Глюкоза негізінен ерітіндіде 6-мүше сақина түрінде болады.

Глюкозаның циклдық түрін құру

Тапсырма: анимацияны қарап, глюкозаның сызықтық және циклдық формасын жазыңыз

https://foxford.ru/wiki/biologiya/uglevody-ih-stroenie-i-funktsii

D-бағдардағы ОН-топтың циклдық қанттарын бейнелеу кезінде (сызықтық формулада оңға қарайтын) сақина жазықтығының астында, ал L-бағдардағы ОН-топтар (сызықтық формулада солға қарай) — сақина жазықтығының үстінде, яғни сызықтық формуланы анимацияда көрсетілгендей оңға бұру керек.

Фруктоза-көптеген өсімдіктерде бар қарапайым моносахарид.

Ол 5-мүшелі сақинаға тұйықталады, өйткені 5-ші атомда гидроксиль тобымен өзара әрекеттесетін 2-ші атомда орналасқан кетогруппа бар. 

Фруктозаның сызықтық және циклдық формулалары:

Моносахаридтердің циклденуі кезінде альдегидті немесе кетогруппаның құрамында болған атом көміртегінің оптикалық изомериясы пайда болады (олардың оптикалық изомериясы жоқ, өйткені оларда тетраэдрикалық емес атом бар — қос байланыс бар, және үш орынбасар бар). Осы С циклге тұйықталғаннан кейін тетраэдрикалық болады, және ол кезде он-топ пайда болады (глюкозада 1 атом, фруктозада — 2).

Бұл топ гликозидті гидроксил деп аталады. Қандай оптикалық конфигурацияда — D немесе L — бұл гидроксил болады? Бұл кездейсоқ түрде орын алады, сондықтан екі нұсқа да мүмкін, және бұл изомерлер бір-біріне сызықтық форма арқылы айналады. Онда ол-топ D-бағдарда және тиісінше, бұл изомер, сақина жазықтығының астында α-изомер деп аталады. Сол топ L-бағдарда және сақина жазықтығының үстінде –

β-изомерде болатын изомер. Бұл изомерлер α-және β-аномерлер деп аталады. Бұл формалардың бір-біріне өзара өту процесі мутаротация деп аталады.

ҚАНТТЫҢ АЛЬФА-ЖӘНЕ БЕТА-ИЗОМЕРЛЕРІ

 Сахароза. Глюкоза (сол жақ) және фруктоза (оң жақ) қалдықтарынан тұрады, бұл ретте глюкоза α-конфигурацияда болады, яғни глюкоза 1-ші атомында он-топ оның сақинасының жазықтығында, ал фруктоза - β-конфигурацияда, яғни 2-ші фруктоза атомында ОН-топ оның сақинасының жазықтығында болады. Фруктоза мономері мұнда екінші атоммен солға бұрылады (ол әдетте бейнеленген оңға емес).Суретте су молекуласы мен эфирлік байланыстың түзілуімен глюкоза мен фруктозадан сахарозаның түзілуі схемалық түрде берілген, бірақ шын мәнінде жасушада ди - және полисахаридтердің түзілу процесі неғұрлым күрделі.

.

ДИСАХАРИДТЕРДІҢ ҚҰРЫЛЫСЫ

САХОРОЗА

Сахарозаның түзілуі

Сахарозаның құрылымдық

Глюкоза+фруктоза=

сахароза

Полисахаридтер

мономер

полимер

Крахмала молекуласының шарстерженьді моделі

Крахмал

Крахмал-өсімдіктердің негізгі резервтік полисахариді. Фотосинтез процесінің нәтижесінде жасыл жапырақтардың жасушалық органеллдарында пайда болады.

(С6H10O5)n

Крахмалдың құрылысы (С6Н10О5)n

крахмалдың макромолекулалары циклдық ά-глюкозаның молекулаларының қалдықтарынан тұрады

Крахмал

Крахмал екі компонентті қамтиды: сызықтық (көрінбейтін) - амилоза және тармақталған -амилопектин. Амилозаның тізбектері глюкоза қалдықтарынан тұрады. Сонымен қатар, әр келесі мономер алдыңғы бір бұрышқа (тетраэдрикалық) бұрылады, спиральды құрылым пайда болады.

Амилопектин амилозға ұқсас тізбектерді қамтиды, олар α-(1-6)-байланыстардың есебінен қосымша тармақталады.

Крахмал

Крахмал

Гликоген

мономер

полимер

Хитин

аминотоптар

Сірке қышқылының қалдығы

Хитин молекуласының

шарстерженьді моделі

Целлюлоза

Целлюлоза-ақ қатты, тұрақты зат, қызған кезде бұзылмайды (200°C дейін). Суда және әлсіз қышқылдарда ерімейді. Целлюлоза- шамамен глюкозаның 10 000 қалдықтарынан тұратын сызықтық тармақталмаған полимер. Целлюлоза молекулалары бір-біріне параллель орналасады және бір-бірімен сутегі байланыстарын құрайды.

Осылайша, молекулалардың мықты бумалары — мицеллалар қалыптасады, олар талшықтарға (микрофибриллдер) біріктіріледі. Бұл құрылым целлюлозаға жоғары механикалық мықтылық береді.

Целлюлоза негізінен өсімдіктерде жасушалық қабырғалардың негізін құрауда кездеседі. Целлюлоза өсімдіктерден басқа оомицеттерде (әдетте саңырауқұлақтарға жататын топ) және асцидияда табылған. Целлюлоза-жердегі ең көп таралған органикалық зат.

Целлюлоза

ЦЕЛЛЮЛОЗА

ЦЕЛЛЮЛОЗАНЫҢ КЕҢІСТІК ҚҰРЫЛЫСЫ

Көмірсулардың қызметі

қор жинауыш

құрылыс

энергия көзі

1г углеводов = 17,6 кДж энергии

Гликоген – жануарлардың гликокаликсы,

Целлюлоза – өсімдіктің жасуша қабыршығы

Жасушада түйіршік түрінде,

суда ерімейді

«True» немесе «False»

1. Көмірсулардың жалпы формуласы Сn(H2O)m

T

2.Көмірсулар: моно-,ди-, полисахаридтер деп жіктеледі

T

3.Глюкозаның молекулалық формуласы – С6Н10О5

F

4. Сахарозаның молекулалық формуласы – С12Н22О11

T

5. Глюкоза - бұл ақ түсті, дәмі тәтті, суда жақсы еритін зат

T

6. Глюкоза молекуласында

F

7. Глюкоза – бұл альдегидоспирт

T

8. Фруктоза – глюкозаның класаралық изомері

T

9. Адам және жануарлар қанында 1% дейін глюкоза болады

F

10. Глюкозаны ағзаға оңай сіңетін және оған күш беретін 

T

Vocabulary

Моносахаридтердің құрылымдық формуласы

Моносахаридтердің химиялық қасиеттері

оның құрамындағы гидроксо- және альдегид (немесе фруктозадағы кето-) топтарына байланысты.

Тотығу реакциясы.

Қосып алу реакциясы

Глюкозаның табиғатта түзілуі мен алынуы

1. Табиғатта глюкоза фотосинтез реакциясы нәтижесінде түзіледі.

2. Қантты заттарды, ең алғаш А.М. Бутлеров (1861 ж.) кальций гидроксиді қатысында формальдегидтен синтездеді:

3. Өнеркәсіпте глюкозаны, негізінен, полисахаридтерді (крахмалды немесе целлюлозаны) гидролиздеп алады:

Тапсырма

Ұсынылған формулалардан көмірсулар таңдап, оларды құрамы бойынша топтарға жазыңыз:

Жауаптар

Моносахаридтер:

Дисахаридтер:

Полисахаридтер:

Тапсырма

Рефлексия. 

Ресурстар