Як експериментально розпізнати сахарозу і глюкозу

Диабет

О чем вам скажет уровень глюкозы в крови? Показатели содержания сахара в организме и причины отклонений от нормы

Употребляя те или иные продукты, мы часто задумываемся о том, как они повлияют на наше здоровье и самочувствие. Вместе с едой мы получаем множество полезных веществ, в том числе и углеводы – основные источники энергии. К ним относится и глюкоза.

Глюкоза в крови человека

Одной из задач каждой клетки организма является способность усваивать глюкозу – это вещество поддерживает наше тело и органы в тонусе, являясь источником энергии, регулирующим все обменные механизмы. Гармоничное распределение сахара в крови целиком и полностью зависит от работы поджелудочной железы, которая выбрасывает в кровь специальный гормон – инсулин. Именно он «определяет», какое количество глюкозы будет усвоено организмом человека. С помощью инсулина клетки перерабатывают сахар, постоянно снижая его количество и взамен получая энергию.

На концентрацию сахара в крови могут повлиять характер пищи, употребление алкоголя, физические и эмоциональные нагрузки. Среди патологических причин основной является развитие сахарного диабета – это происходит из-за сбоя в работе поджелудочной железы.

Количество сахара в крови измеряется в миллимолях на 1 литр (ммоль/л).

Показатели крови, отражающие содержание глюкозы в организме

В различных ситуациях могут понадобиться разные виды исследований на сахар в крови. Давайте подробнее остановимся на тех процедурах, которые назначаются чаще всего.

Анализ крови, взятой натощак, является одним из самых распространенных видов исследования концентрации глюкозы в организме. Врач заранее предупреждает пациента о том, что в течение 8–12 часов перед процедурой нельзя употреблять пищу, а пить можно только воду. Поэтому чаще всего такой анализ назначают на раннее утро. Также перед забором крови нужно ограничить физические нагрузки и не подвергать себя воздействию стрессов.

Анализ на сахар «с нагрузкой» предполагает проведение сразу двух заборов крови. Сдав кровь на голодный желудок, вам потребуется подождать 1,5-2 часа, а затем пройти повторную процедуру, предварительно приняв около 100 г (в зависимости от массы тела) глюкозы в таблетках или в виде сиропа. В результате врач сможет сделать вывод о наличии или предрасположенности к диабету, нарушении толерантности к глюкозе или нормальном уровне сахара в крови.

Для того чтобы получить данные о содержании сахара в крови за последние три месяца, назначают анализ на гликированный гемоглобин. Эта процедура не предполагает ограничений, связанных с питанием, эмоциональным состоянием или физическими нагрузками. При этом результат получается достоверным. Для исследования используется капиллярная кровь, то есть материал забирают из пальца. Данный вид анализов назначается для выявления предрасположенности к сахарному диабету или для контроля течения уже диагностированного заболевания.

Замер количества фруктозамина в крови также проводится для контроля течения сахарного диабета. Это вещество появляется в результате реакции глюкозы с белками крови, а его количество в организме становится показателем недостатка или переизбытка сахара. Анализ способен выявить, насколько быстро углеводы подвергались расщеплению на протяжении 1–3 недель. Данное исследование проводят натощак, перед процедурой нельзя пить чай или кофе – допускается употребление лишь обычной воды. Материал для анализа берут из вены.

Ученые из Испании провели интересный эксперимент, в ходе которого умственная активность испытуемых измерялась после употребления кофе с сахаром и без него, а также после отдельных инъекций глюкозы. Оказалось, что лишь смесь кофеина и сахара имеет значительное влияние на скорость работы нашего мозга.

Для выявления диабета врачи часто применяют анализ на С-пептид. На самом деле поджелудочная железа сначала вырабатывает проинсулин, который, накапливаясь в различных тканях, при необходимости расщепляется на обычный инсулин и так называемый C-пептид. Так как оба вещества выбрасываются в кровь в одинаковом количестве, то по концентрации C-пептида в клетках можно судить об уровне сахара в крови. Правда здесь есть небольшая тонкость – количество инсулина и C-пептида одинаковое, но срок жизни клеток этих веществ разный. Поэтому их нормальным соотношением в организме считают 5:1. Забор венозной крови для исследования проводится натощак.

Уровень глюкозы и сопутствующих характеристик: норма концентрации в крови

Для правильной трактовки результатов анализа на содержание сахара в крови нужно знать, какие показатели считаются нормальными.

Для анализа натощак оптимальные показатели находятся в границах 3,9–5 ммоль/л у взрослых, 2,78–5,5 ммоль/л у детей и 4–5,2 ммоль/л у беременных женщин.

Содержание сахара при проведении забора крови «с нагрузкой» для взрослых здоровых людей верхняя граница нормы смещается до 7,7 ммоль/л, а для беременных женщин до 6,7 ммоль/л.

Результат анализа на гликированный гемоглобин представляет собой соотношение этого вещества к свободному гемоглобину в крови. Нормальным показателем для взрослых людей считают диапазон от 4% до 6%. Для детей оптимальное значение – 5–5,5%, а для беременных женщин – от 4,5% до 6%.

Читайте также:  Что происходит с организмом при сахарном диабете видео

Если говорить об анализе на фруктозамин, то у взрослых мужчин и женщин показателем, свидетельствующим о патологии, является превышение границы в 2,8 ммоль/л, у детей эта граница немного ниже – 2,7 ммоль/л. Для беременных женщин максимальное значение нормы возрастает пропорционально сроку вынашивания плода.

Для взрослых людей нормальным уровнем С-пептида в крови является 0,5–2,0 мкг/л.

Причины повышения и понижения глюкозы

На уровень сахара в крови влияют продукты питания. Помимо них причиной дисбаланса может стать ваше психологическое состояние – стресс или чрезмерно бурные эмоции – они значительно повышают содержание глюкозы. А снизить его помогают регулярные физические нагрузки, работа по дому, пешие прогулки.

Однако содержание глюкозы в крови может измениться и под воздействием патологических факторов. Например, виной повышенного уровня сахара помимо сахарного диабета могут стать заболевания желудочно-кишечного тракта, поджелудочной железы и печени, а также гормональные сбои.

Можно ли нормализовать концентрацию сахара?

Самой распространенной болезнью, вызванной нарушением баланса глюкозы в крови, является сахарный диабет. Для того чтобы избежать пагубных последствий переизбытка сахара, пациенты должны постоянно следить за уровнем этого вещества, удерживая его в границах нормы.

При любых нарушениях концентрации сахара в крови следует соблюдать рекомендации врача и принимать специальные медикаментозные препараты. К тому же следует знать, какие продукты способны оказать тот или иной эффект на содержание глюкозы в организме – в том числе это полезно при незначительных нарушениях баланса сахара и для профилактики диабета.

На сегодняшний день сахарный диабет не является однозначно смертельным заболеванием. Тем не менее, Всемирная организация здравоохранения сделала неутешительный прогноз – к 2030 году эта болезнь вполне может занять седьмое место в рейтинге самых распространенных причин смерти.

Снизить глюкозу в крови помогают различные диеты. Например, рекомендуют организовать свое питание так, чтобы в него входили ягоды и листья черники, огурцы, гречка, капуста и другие.

Чтобы повысить уровень сахара в организме, следует употреблять сахар, мед, выпечку, овсяную кашу, арбузы, дыни, картофель и другие продукты с высоким содержанием глюкозы и крахмала.

Следить за уровнем глюкозы в крови очень важно не только диабетикам, но и тем, кто просто заботится о своем здоровье. Предотвратить развитие заболевания гораздо проще, чем поддерживать нормальное количество сахара в организме при появлении даже первых симптомов патологии. Поэтому чем раньше вам станет известно о предрасположенности к тому или иному заболеванию, связанному с дисбалансом глюкозы, тем проще будет избежать негативных последствий.

Как определить уровень глюкозы в крови?

Существует два способа выяснить содержание сахара в крови. Первый – это экспресс-метод, он основан на использовании специального аппарата, глюкометра. Этот метод хорош для регулярного определения уровня сахара в крови для диабетиков 1-го типа заболевания, когда следить за концентрацией глюкозы необходимо ежедневно. Но, к сожалению, точность такого анализа оставляет желать лучшего, к тому же использование глюкометра связано с забором лишь капиллярной крови, хотя для многих видов диагностики требуется кровь венозная. Второй метод – лабораторные исследования, которые можно провести в таком медицинском учреждении, как, например, «ИНВИТРО». Здесь проводят анализы на содержание сахара, гликированного гемоглобина, фрутозамина и С-пептида. При этом точность исследования гарантирована многочисленными сертификатами и наградами в области лабораторных анализов, а также безупречной репутацией поставщика медицинских услуг и тысячами положительных отзывов. Многоуровневая система проверки результатов и эффективные тест-системы являются залогом успешной работы «ИНВИТРО», а удобное расположение филиалов и быстрое обслуживание помогают посетителям сэкономить свое время.

Источник

Як експериментально розпізнати сахарозу і глюкозу

Наверняка многие слышали про такое страшное эндокринное заболевание как сахарный диабет. И хоть при правильном подходе к его лечению оно не вызывает тяжелых осложнений, жизнь человека с таким недугом становиться полна ограничений и правил. Однако немногие знают, что существуют скрытые и переходные формы сахарного диабета, которые очень трудно обнаружить, но в то же время они медленно, но верно подтачивают здоровье человека. Для выявления таких форм нарушения углеводного обмена требуется применение особых исследований, одним из которых является тест на толерантность к глюкозе.

Норма уровня глюкозы в крови у взрослого человека составляет 3,8-6 ммоль/л. Так как обычно забор крови на сахар берут натощак, то уровень глюкозы у здорового человека составляет 4-4,5 ммоль/л. «Диабетическим порогом» называется показатель анализа натощак свыше 7 ммоль/л, при таком неоднократном результате исследования однозначно ставиться диагноз сахарного диабета. А промежуток уровня глюкозы натощак 4,5-6,9 ммоль/л является неоднозначным и подозрительным, поэтому и требует проведения теста на толерантность к глюкозе.

Подготовка к этому исследованию более строгая и тщательная, чем к простому определению уровня глюкозы в крови. Во-первых, проверяется отсутствие у человека тяжелых нарушений печени, почек, заболеваний желудочно-кишечного тракта. У женщин выбирается период между менструациями, обеспечивается отсутствие стрессовых ситуаций. Проведение такого исследования при указанных противопоказаниях могут быть неоднозначными и неверными, а кроме того могут привести к ухудшению состояния здоровья.

Читайте также:  Проведение определения глюкозы в крови и моче

Чаще всего из всех результатов теста на толерантность к глюкозе врача интересует состояние углеводного обмена. Нормальные показания исследования заключаются в постепенном поднятии уровня глюкозы в крови до максимального значения 9,5-9,8 через час после приема глюкозы и последующего плавного снижения. В норме через два часа показатель сахара в крови должен вернуться к таковому до начала исследования. В таком случае толерантность к глюкозе сохранена в полном объеме. Нормой также считается уровень глюкозы в крови менее 7,8 ммоль/л по окончании исследования при любом значении уровня сахара натощак.

В том случае, если через два часа после приема глюкозы уровень сахара в крови составляет более 7,8 ммоль/л, но в тоже время он меньше критического показателя в 11,1 ммоль/л, то говорят о снижении толерантности организма к глюкозе. Причиной такого явления может быть избыток какого-либо контринсулярного гормона (адреналина, глюкагона или альдостерона), недостаток рецепторов к инсулину. В целом, это состояние рассматривают как начальную стадию начинающегося сахарного диабета второго типа, поэтому врач разрабатывает человеку с такими результатами глюкозотолерантного теста специальную диету либо определяет заболевание, которое вызывает такую картину анализа.
Если же после проведения теста на толерантность к глюкозе уровень сахара в крови остался на уровне свыше 11,1 ммоль/л, то это является непосредственным признаком сахарного диабета.

Учебное видео нарушения и нормы толерантности к глюкозе

— Рекомендуем посетить наш раздел с интересными материалами на аналогичные тематики «Профилактика заболеваний»

Источник

Лабораторная работа № 5 Свойства углеводов

Опыт 1. Реакция серебряного зеркала – это реакция восстановления серебра из аммиачного раствора оксида серебра (реактив Толленса).

В водном растворе аммиака оксид серебра растворяется с образованием комплексного соединения — гидроксид диамминсеребра(I) [Ag(NH3)2]OH

при добавлении к которому альдегида происходит окислительно-восстановительная реакция с образованием металлического серебра:

Если реакция проводится в сосуде с чистыми и гладкими стенками, то серебро выпадает в виде тонкой плёнки, образуя зеркальную поверхность.

При наличии малейших загрязнений серебро выделяется в виде серого рыхлого осадка.

Реакция «серебряного зеркала» может использоваться как качественная реакция на альдегиды. Так, реакцию «серебряного зеркала» можно использовать как отличительную между глюкозой и фруктозой. Глюкоза относится к альдозам (содержит альдегидную группу в открытой форме), а фруктоза — к кетозам (содержащие кетогруппу в открытой форме). Поэтому глюкоза дает реакцию «серебряного зеркала», а фруктоза – нет. Но если в растворе присутствует щелочная среда, то кетозы изомеризуются в альдозы и также дают положительные реакции с аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса).

Качественная реакция глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра. Доказать наличие альдегидной группы в глюкозе можно с помощью аммиачного раствора оксида серебра. К аммиачному раствору оксида серебра добавим раствор глюкозы и подогреем смесь на водяной бане. Вскоре на стенках колбы начинает осаждаться металлическое серебро. Эта реакция называется реакцией серебряного зеркала. Ее используют как качественную для открытия альдегидов. Альдегидная группа глюкозы окисляется до карбоксильной группы. Глюкоза превращается в глюконовую кислоту.

Порядок выполнения работы.

В две пробирки наливают по 2 мл. аммиачного раствора оксида серебра. В одну из них добавляют 2 мл. 1%-ного раствора глюкозы, в другую – фруктозы. Обе пробирки кипятят.

Амиачный раствор гидрата окиси серебра получают при взаимодействии нитрата серебра с гидроксидом натрия и гидроксидом аммония:

AgNO3+ NaOH → AgOH↓+ NaNO3,

AgOH + 2 NH4 OH→[ Ag(NH3)2] OH + H2O,

[Ag(NH3)2] OH + 3 H2→ Ag2O + 4 NH4 OH.

Принцип метода. На стенках пробирки с глюкозой образуется зеркало в результате выделения металлического серебра.

Оформление работы: Написать вывод, а также ход и уравнения реакции в тетрадь.

Опыт 2. Реакция Фелинга.

Принцип метода. В пробирке с глюкозой появляется кирпично-красное окрашивание от образующегося оксида меди (I).

По мере нагревания интенсивно-синий цвет реактива Фелинга изменяется. Первоначально появляется жёлтый осадок гидрата закиси меди, который постепенно переходит в закись меди и выпадает на дно пробирки в виде ярко-красного осадка. Находившаяся в растворе глюкоза полностью окисляется до глюконовой кислоты за счёт кислорода гидрата окиси меди.

Глюкоза Глюконовая кислота

Реакция взаимодействия глюкозы с реактивом Фелинга

2CuOHH2O+Cu2O

Порядок выполнения работы.

В две пробирки наливают: а) 2 мл. 1%-ного раствора глюкозы, б) 2 мл. 1%-ного раствора фруктозы. В обе пробирки добавляют по 1 мл реактива Фелинга, представляющего собой щелочной раствор комплексного соединения сульфата меди (II) с виннокислым калий-натрием в 10%-ном р-ре NaOH. Готовят непосредственно перед употреблением. Обе пробирки нагревают до кипения.

Оформление работы: написать вывод, а также ход и уравнения реакции в тетрадь.

Опыт 3. Качественная реакция на фруктозу

Принцип метода. При нагревании пробы с фруктозой в присутствии резорцина и соляной кислоты до 80 о С через некоторое время в пробирке с фруктозой появляется ярко-красное окрашивание.

При нагревании пробы с фруктозой в присутствии резорцина и соляной кислоты появляется вишнево-красное окрашивание. Проба также применима для обнаружения других кетоз. Альдозы в этих же условиях взаимодействуют медленнее и дают бледно-розовую окраску или вообще не взаимодействуют. Открыта Ф. Ф. Селивановым в 1887 году. Применяется при анализе мочи. Проба положительная при фруктозурии обменного или транспортного генеза. В 13 % случаев проба положительная при пищевой нагрузке фруктами и мёдом. Хим. формула фруктозы – C6H12O6

Читайте также:  Смесь меда и сахарной пудры

Циклическая формула фруктозы​

R- осататок Окрашенное соединенue

Порядок выполнения работы.

В две пробирки наливают по 2 мл: в одну – 1%-ный раствор глюкозы, в другую – 1%-ный раствор фруктозы. В обе пробирки вносят по 2 мл реактива Селиванова: 0,05 г резорцина растворяют в 100 мл 20 %-ной соляной кислоты. Обе пробирки осторожно нагревают до 80 о С (до начала кипения). Появляется красное окрашивание.

Выводы: результаты опыта и уравнение реакции записывают в тетрадь.

Опыт 4. Качественная реакция на молочную кислоту

Принцип метода. Молочная кислота образуется при анаэробном окислении углеводов, появляется в желудочном соке с низким содержанием соляной кислоты или при полном ее отсутствии. Появление молочной кислоты в моче обычно наблюдается после тренировок, включающих упражнения субмаксимальной мощности. Каждое такое упражнение приводит к резкому возрастанию концентрации лактата в крови и последующему его переходу из кровяного русла в мочу. Обнаружить её можно с помощью реактива Уфельмана. Его готовят прибавляя по каплям 1% раствор хлорного железа к 2% раствору фенола до появления фиолетовой окраски. Раствор молочной кислоты (С ₃Н ₆О₃ или СН ₃—СН(ОН)—СООН)в присутствии реактива Уфельмана приобретает желто-зеленую окраску вследствие образования лактата железа.

фенол хлорное железо образуется трихлоридфенолят железа

а) Взаимодействие фенола с хлоридом железа

 трихлоридфенолят железа фенол 

лактат лактат железа

б)Взаимодействие лактата стрихлоридфенолятом железа

Порядок выполнения работы.

В пробирку наливают 1 мл реактива Уфельмана и добавляют 0,5 мл раствора, содержащего молочную кислоту. Фиксируют изменение окраски.

Выводы: результаты опыта и уравнение реакции записывают в тетрадь.

Опыт 5. Реакция Троммера на моносахариды.

Принцип метода. В щелочной среде альдозы и некоторые дисахариды, имеющие потенциально свободную альдегидную группу или свободный гликозидный гидроксил окисляются до альдоновых кислот, одновременно восстанавливая медь(II) в медь(I). В данной реакции, образовавшийся вследствие взаимодействия NaOH и CuSO4 гидроксид меди(II) [имеет синюю окраску], восстанавливается до гидроксида меди(I) [желтая окраска], который далее распадается до Cu2 O [красная окраска закиси меди].

2NaOH + CuSO4→ Cu(OH)2↓+ Na2SO4

Глюкоза + 2Cu(OH)2глюконовая к-та + 2CuOH + 2H2O

глюкоза глюконовая к-та

Порядок выполнения работы.

В пробирку наливают раствор глюкозы и 6-8 капель 2н NaOH. Затем по каплям добавляют 0,2 н раствор CuSO4 до образования нерастворимого голубого осадка. Осторожно нагревают пробирку на спиртовке. Голубой, не растворимый в воде осадок гидрата окиси меди (II) постепенно переходит в желтый, а затем в красный осадок закиси меди (I). Это указывает на положительную реакцию Троммера.

Избыток медной соли маскирует реакцию, так как гидроокись меди (II) при нагревании теряет воду и дает черный оксид меди (II).

Выводы: результаты опыта и уравнение реакции записывают в тетрадь.

Опыт 6. Реакция Барфеда

Принцип метода. Молекулы дисахаридов состоят из остатков двух молекул моносахаридов, соединенных гликозидной связью. К дисахаридам относятся: сахароза (свекловичный или тростниковый сахар), мальтоза (солодовый сахар), лактоза (молочный сахар), трегалоза (грибной сахар, микоза), целлобиоза (дисахарид, освобождающийся при гидролитическом расщеплении клетчатки) и др.

По типу связи между молекулами моноз дисахариды можно разделить на две группы: 1) построенные по типу мальтозы; 2) типа трегалозы.

Дисахариды мальтозного типа состоят из двух остатков моноз, соединенных в положении 1,4, т. е. кислородный мостик связывает первый атом углерода одной молекулы моносахарида с четвертым атомом углерода другой.

У мальтозы остается свободным один гликозидный гидроксил (карбонильная группа), поэтому дисахариды, построенные по типу мальтозы, сохраняют все реакции, свойственные карбонильной группе (Троммера, Бенедикта, Ниландера, с фелинговой жидкостью и т. д.).

По мальтозному тйпу построены также лактоза и целлобиоза. При гидролизе лактозы освобождаются молекула а-глюкозы и молекула галактозы

В молекулах дисахаридов, построенных по типу трегалозы, моносахариды соединены кислородным мостиком между двумя гликозидными гидроксилами (карбонильными группами). Поэтому дисахариды трегалозного типа лишены восстанавливающих свойств. К дисахаридам указанного типа относятся сахароза и трегалоза. Сахароза легко гидролизуется с образованием смеси равных количеств глюкозы и фруктозы, называемой инвертным сахаром. Инвертный сахар дает все реакции, характерные для моноз.

Реакция Барфеда позволяет быстро отличить моносахариды от дисахаридов мальтозного типа, обладающих, как известно, восстанавливающими свойствами (лактозы, мальтозы, целлобиозы). Она основана на том, что восстанавливающие свойства моносахаридов сохраняются также в кислой среде, тогда как дисахариды восстанавливают металлы только при щелочной реакции. При взаимодействии дисахаридов с реактивом Барфеда красный осадок закиси меди появляется не сразу, а лишь спустя некоторое время (15—20 мин.), когда произойдет их гидролитический распад, который катализируется кислотами.

Порядок выполнения работы.

Отличие восстанавливающих свойств дисахаридов от моносахаридов.

Следует избегать длительного кипячения, т.к. дисахариды в кислой среде могут гидролизоваться до моносахаридов, и в результате реакция Барфеда станет положительной. Проба Барфеда отличается от других реакций восстановления тем, что окисление сахара протекает не в щелочной среде (где окисление протекает значительно легче, чем в нейтральной и особенно в кислой), а в среде слабо кислой. В этих условиях дисахариды практически не окисляются, что позволяет их отличить от моносахаридов.

Источник

Оцените статью
Правильные рекомендации