Көмірсулардың құрылысы, қасиеттері және қолданылуы. Химия, 11 сынып, презентация.

Өткенді қайталау

Көмірсуларға шолу

Қосылыстың дұрыс жауабын көрсетіңіз:

а) сахароза в) мальтоза

б) лактоза г) целлобиоза

Целлюлоза (талшық) гидролизінің соңғы өнімі:

а) глюкоза в) фруктоза

б) сахараза г) мальтоза боп саналады.

Суреттерді қарап шығыңызда крахмал мен целлюлозаның

құрылымдық формуласын таңдаңыз:

Жауабы: 1-крахмал __________

2-целлюлоза_________

Сабақтың тақырыбы:

Бағалау критерийлері

целлюлоза мен крахмалдың құрылымдық формулаларын жазады;

крахмал және целлюлоза реакцияларының теңдеуін жазады.

Салыстыру үшін

құрылымы

қасиеттері

қолдануы

крахмал мен целлюлозаның табиғатындағы маңызын қарастыру.

К р а х м а л -

(C6H10O5)n

п о л и с а х а р и д

КРАХМАЛ

Крахмал - құнды қоректік өнім. Бұл нанның, картоптың, дәнді дақылдардың бөлігі және сахарозамен бірге адам ағзасындағы көмірсулардың маңызды көзі болып табылады.

Табиғатта таралуы

Крахмал табиғатта кең таралған. Ол өсімдіктерде фотосинтез кезінде пайда болады және түйнектерде, тамырларда, тұқымдарда, сондай-ақ жапырақтары мен сабақтарында жиналады.

Крахмал өсімдіктерде крахмал дәндері түрінде кездеседі. Крахмалға өте байдәнді дақылдар: күріш (80% дейін), бидай (70% дейін), жүгері (72% дейін), сондай-ақ картоп түйнектері (25% дейін). Картоп түйнектерінде крахмал дәндері жасуша шырынында қалқып тұрады, дәнді дақылдарда олар ақуыздық зат клейковинмен бірге тығыз жабысқан.

Физикалық қасиеттері

Крахмал - ақ аморфты зат, дәмсіз және иіссіз, суық суда ерімейді, ыстық суда ериді және жартылай ериді, тұтқыр коллоидты ерітінді (крахмал пастасы) құрайды.

Крахмал екі түрінде болады: амилоза - сызықты полимер, ыстық суда еритін, амилопектин - тармақталған полимер, суда ерімейді, тек ісінеді.

Крахмалдың құрылымы

Крахмал циклдік α-глюкоза қалдықтарынан құралған 2 полисахаридтен тұрады.

Крахмал құрамына кіреді:

амилоза (крахмал дәндерінің ішкібөлігі ) - 10-20%;

амилопектин (крахмалдәнінің қабығы) - 80-90%. Амилоза суда ериді және сызықты полимер болып табылады, онда α- глюкоза қалдықтары бірінші және төртінші көміртек атомдары арқылы бір-бірімен байланысады. Амилоза макромолекуласы - спираль, оның әрбір айналымы 6 бірлік а-глюкозадан тұрады. Амилоза тізбегі а-глюкозаның 200-1000 қалдықтарынан тұрады (орташа моль массасы 160,000)

Амилопектин

Амилозадан айырмашылығы, амилопектин суда ерімейді және тармақталған құрылымға ие. Амилопектиннің молекулалық массасы 1-6 миллионға жетеді. Амилопектин молекулалары да өте жинақы, өйткені олар сфералық пішінді, сондықтан крахмал түйіршікті құрылымға ие.

Крахмалдың биологиялық рөлі . Гликоген

Крахмал - өсімдіктердің негізгі қоректік заты, өсімдік жасушаларында резервтік энергияның негізгі көзі.

Крахмал молекулаларындағы глюкоза қалдықтары бір-біріне өте тығыз және бір-бірімен байланысты

Сонымен бірге, ферменттердің әсерінен энергия көзіне қажеттілік туындаған кезде оларды оңай бөлуге болады.

Амилоза мен амилопектин қышқылдардың немесе ферменттердің глюкозаға әсерінен гидролизденеді, ол жасушалық реакциялар үшін тікелей энергия көзі болып табылады, қан мен ұлпалардың бір бөлігі болып табылады,

метаболизм процестеріне қатысады.

Гликоген (жануарлардың крахмалы)

Гликоген (жануарлардың крахмалы) - молекулалары α-глюкозаның көптеген қалдықтарынан құралған полисахарид. Ол амилопектинге ұқсас құрылымға ие, бірақ одан молекулалық салмақтың жоғарылауымен қатар тізбектердің көп тармақталуымен ерекшеленеді.

Онда гликоген негізінен бауыр мен бұлшық еттерден тұрады.

Гликоген - бұл ақ аморфты ұнтақ, ол тіпті суық суда да жақсы ериді, қышқылдар мен ферменттер әсерінен оңай гидролизденеді, декстриндерді аралық, мальтоза, ал толық гидролизденгенде глюкоза құрайды.

Адамдар мен жануарлардағы крахмалдың өзгеруі

Крахмалдың химиялық қасиеттері

Крахмалдың химиялық қасиеттері оның құрылымымен түсіндіріледі.

Крахмал «күміс айна» реакциясын бермейді, дегенмен оны гидролиз өнімдерінен алады.

1. Крахмалдың гидролизі

Қышқыл ортада қыздырғанда α-глюкоза қалдықтары арасындағы байланыс үзіліп, крахмал гидролизденеді. Бұл жағдайда бірқатар аралық өнімдер пайда болады, атап айтқанда мальтоза.

Гидролиздің соңғы өнімі - глюкоза:

(C6H10O5) n + nH2O t, H2SO4 → nC6H12O6

крахмалдың қышқылдық гидролизі. Гидролиз сатылап жүре алады:

(C6H10O5) n → (C6H10O5) m → xC12H22O11 → n C6H12O6 (мұнда, м <n)

декстриндер мальтоза глюкоза

Крахмалдың химиялық қасиеттері

Сапалық реакция:

Салқындатылған крахмал кластері + I2 (ерітінді) = көк түс, қыздырған кезде жоғалады

Крахмалды алу

Крахмал өсімдіктерден алынады, клеткаларды жойып, оны сумен жуады. Өнеркәсіптік ауқымда ол негізінен картоп түйнектерінен (картоп ұны түрінде), жүгеріден,

аз мөлшерде - күріш, бидай және басқа өсімдіктерден алынады.

Жалпы ақпарат.

Целлюлоза да крахмал сияқты табиғи полимер — полисахарид. Оның молекулалық формуласы да крахмалдікі сияқты (С6Н10О6)n.

Целлюлозаны клетчатка деп те айтады. Ол — өсімдіктер клеткасы кабықшасының негізгі кұрам бөлігі. Едәуір көп таралған биополимер. Мақта талшығында 98%-ке дейін, ағаш сүрегінде 50%-ке жуық, жасыл жапырақтарда, шөпте (10—25%) болады.

Целлюлозаның макромолекуласы циклді (3- глюкозаның қалдықтарынан тұрады, түзу құрылымды. Целлюлозаның макромолекулалары бір бағытта орналасқандықтан, талшық түзеді (зығыр, мақта, кендір, т.б.).

Целлюлозаның қарапайым буыны крахмалдікі сияқты — С6Н10О5 — бірақ в-глюкозаның қалдығынан құралған:

Крахмал мен целлюлозаның құрамына әр түрлі формалы глюкозаның кіруі олардың қасиеттеріне әсер етеді. Целлюлозаны тек қана күйіс қайыратын жануарлар қорыта алады. Адам және басқа жануарлар ферменттері целлюлозаны қорыта алмайды, сондықтан оны азық ретінде пайдаланбайды.

Целлюлозаның полимерлену дәрежесі — n-нің мәні крахмалдан көп, молекулалық массасы да крахмалдан үлкен (шамамен мақтада ~ 1,7 млн., зығырда ~ 6 млн-ға дейін) болады. Целлюлоза құрылымы тек түзу сызықты болады:

— С6Н10О5 — С6Н10О5 — С6Н10О5 — С6Н10О5 —

Мақта, зығыр, кендір, т.б. талшықты материалдардың целлюлозадан түзілетіндігі осыған байланысты.

ЦЕЛЛЮЛОЗАНЫҢ МОЛЕКУЛАЛЫҚ ФОРМУЛАСЫ (C6H10O5)n (n = 400 000 до 2 млн.)

Целлюлоза табиғи полимер болып табылады.

Оның макромолекуласы глюкоза қалдықтарынан тұрады.

Неліктен молекулалық формуласы бірдей заттар, крахмал мен целлюлоза әртүрлі қасиеттерге ие?

Полимерлердің қасиеттері элементар бірліктердің санына және олардың құрылымына байланысты.

Целлюлозаның полимерлену дәрежесі крахмалға қарағанда әлдеқайда көп.

Целлюлоза макромолекулалары, крахмалдан айырмашылығы, β-глюкоза молекулаларының қалдықтардан тұрады және тек сызықтық құрылымға ие.

Целлюлоза макромолекулалары бір бағытта орналасқан және талшықтар түзеді (зығыр, мақта, қарасора).

Целлюлозаның физикалық қасиеттері

Целлюлоза ақ немесе сүр түсті талшықты қатты зат. Целлюлоза суда, спиртте, эфирде, ацетонда және т.б. органикалық еріткіштерде ерімейді.

Ацетилцеллюлоза

Целлюлозаның химиялық қасиеттері

Целлюлозаның гидроксил топтары арқылы әр түрлі эфирлерін алуға болады. Целлюлозаның құрамындағы глюкозаның әр қалдығында үш гидроксил тобынан болады:

Реакцияға бір, екі, үш гидроксил топтары қатысуы мүмкін. Реакцияны жүргізу жағдайына байланысты целлюлозаның әр түрлі нитраттары алынады:

Целлюлозаның нитраттары өте жанғыш және қопарылғыш заттар. Целлюлозадан толық емес нитрлеп, нитросырлар және лак алады. Толық нитрлеп, қопарылғыш зат (түтінсіз дәрі) өндіріледі.

Целлюлозаға сірке кышқылымен (немесе сірке ангидридімен) күкірт қышқылы қатысында әсер етіп, целлюлозаның диацетатын немесе триацетатын алуға болады:

Күрделі целлюлоза эфирлерінің түзілуі

Тринитроцеллюлоза – жарылғыш зат пироксилин

целлюлоза

ОН

С6Н7О2 ОН

ОН n

НООС-СН3

+ n НООС-СН3

НООС-СН3

О - CОСН3

С6Н7О2 О - СОСН3

О - СОСН3 n

+ 3nН2О

Целлюлоза

Триацетилцеллюлоза

Уксусная кислота

Қолданылуы

Ацетилцеллюлоза өнеркәсіпте кең қолданылады, себебі күн сәулесіне төзімді, тозбайды, отқа берік. Мұның ацетаттарынан ацетат жібек, сыр, пластикалық масса т.б. халық шаруасына өте қажет заттар алынады

http://www.yoursystemeducation.com/opyty-po-ximii-uglevody/

Химия эксперименттері. Көмірсулар