Як розпізнати глюкозу і крохмаль

Содержание
  1. Урок «Вуглеводи: глюкоза, сахароза, крохмаль, целюлоза.»
  2. О чем вам скажет уровень глюкозы в крови? Показатели содержания сахара в организме и причины отклонений от нормы
  3. Глюкоза в крови человека
  4. Показатели крови, отражающие содержание глюкозы в организме
  5. Уровень глюкозы и сопутствующих характеристик: норма концентрации в крови
  6. Причины повышения и понижения глюкозы
  7. Можно ли нормализовать концентрацию сахара?
  8. Как определить уровень глюкозы в крови?
  9. Углеводы
  10. Классификация углеводов
  11. По числу структурных звеньев
  12. По числу атомов углерода в молекуле
  13. По размеру кольца в циклической форме молекулы
  14. Химические свойства, общие для всех углеводов
  15. 1. Горение
  16. 2. Взаимодействие с концентрированной серной кислотой
  17. Моносахариды
  18. Глюкоза
  19. Химические свойства глюкозы
  20. Водный раствор глюкозы
  21. Качественная реакция на многоатомные спирты: реакция со свежеосажденным гидроксидом меди (II)
  22. Реакции на карбонильную группу — CH=O
  23. Получение глюкозы
  24. Гидролиз крахмала
  25. Синтез из формальдегида
  26. Фотосинтез
  27. Фруктоза
  28. Дисахариды
  29. Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С12Н22О11
  30. Мальтоза С12Н22О11
  31. Полисахариды
  32. Крахмал
  33. Свойства крахмала
  34. Целлюлоза
  35. Свойства целлюлозы

Урок «Вуглеводи: глюкоза, сахароза, крохмаль, целюлоза.»

Сформувати уявлення учнів про вуглеводи на прикладі глюкози, сахарози, целюлози і крохмалю.; ознайомитись зі складом, фізичними властивостями та поширеність в природі

Тема : Вуглеводи: глюкоза, сахароза, крохмаль, целюлоза. Молекулярні формули, поширення в природі.

Мета : сформувати уявлення про вуглеводи на прикладах глюкози, сахарози, крохмалю. целюлози; вивчити їхню класифікацію4 ознайомити учнів зі складом вуглеводів, особливостями будови молекул, фізичними властивостями та поширеністю у природі, розвивати пізнавальні інтереси, вміння порівнювати, узагальнювати досліджувальні властивості, формувати комунікативні навички.

Обладнання та матеріали: штатив із пробірками і глюкоза, купрум (ІІ) сульфат, натрій гідроксид, спиртівка, пробірко тримач.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

Хід уроку.

І. Організаційний етап.

Привітання. Діти, сьогодні у нас гості, і я бачу на ваших обличчях невеличке хвилювання, але хвилюватись не потрібно. А допоможе вам у цьому веселий смайлик, який ви бачите на екрані.

Це мій настрій, і я хочу ним поділитися з вами. Посміхніться і ви мені, нехай ваші посмішки посприяють успішному засвоєнню знань від сьогоднішнього уроку. Я розраховую на ваші зусилля і сподіваюсь, що дух партнерства допоможе вам у цьому.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Чи знайомі ви з детективом про Шерлока Холмса і доктора Ватсона? До вашої уваги один з уривків твору:

— Я вер нулся в Лондон и семь недель не выходил из дому, занимаясь опытами по органической химии.

(А. Конан Дойл записки о Шерлоке Холмсе)

1. Що вивчає органічна хімія?

2. Які речовини називаються органічними? Наведіть приклади.

3.Завдяки яким особливим властивостям Карбону можливе існування величезної кількості органічних сполук?

4. Які класи органічних сполук вам уже відомі?

5. Назвіть відомі вам функціональні групи.

6. Назвіть класи оксигеновмісних органічних сполук.

ІІІ. Вивчення нового матеріалу.

Сьогодні наш урок присвячений одним із найважливіших органічних речовин на землі, які входять до складу будь-якої живої клітини. Це вуглеводи! Вивчаючи біологію, ми могли переконатися, що якби зникли вуглеводи, то зникло б і життя на Землі.

Питання до класу: Як утворюються вуглеводи в природі?

(У результаті фотосинтезу)

Вуглеводи – життєво важливі речовини, які необхідні кожному організму. Вони становлять 80% маси сухої речовини рослин і близько 2% сухої речовини організмів тварин. Тварина і людина не здатні синтезувати вуглеводи, вони отримують їх з різними харчовими продуктами. За добу дорослій людині необхідно споживати 400-500г вуглеводів.

Вуглеводи входять до складу нуклеїнових кислот, які здійснюють біосинтез білка й передачу спадкових ознак.

Що ж таке вуглеводи?

Вуглеводи – органічні речовини, молекули яких складаються з атомів С, Н і О

і відповідають загальній формулі Cn ( H 2 O ) m у якій певна кількість атомів Карбону пов’язана з деякою кількістю молекул води. Подальші дослідження показали, що назва «вуглеводи» неточна. По-перше, були знайдені вуглеводи, склад яких не відповідає цій формулі. По-друге, відомі, сполуки, склад яких відповідає загальній формулі вуглеводів, але за властивостями вони такими не є, наприклад, оцтова кислота.

(учитель просить учнів за допомогою підручника скласти схему «Класифікація вуглеводів»)

Источник

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.

Читайте также:  Сахарный диабет симптомы препараты

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%.

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.

Читайте также:  Сахарный диабет у пьющей женщины

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

Углеводы

Углеводы (сахара) – органические соединения, имеющие сходное строение, состав большинства которых отражает формула Cx(H2O)y, где x, y ≥ 3.

Исключение составляет дезоксирибоза, которая имеют формулу С5Н10O4 (на один атом кислорода меньше, чем рибоза).

Классификация углеводов

По числу структурных звеньев

Некоторые важнейшие углеводы:

Моносахариды Дисахариды Полисахариды
Глюкоза С6Н12О6

Дезоксирибоза С5Н10О4

Сахароза С12Н22О11

Целлобиоза С12Н22О11

Целлюлоза (С6Н10О5)n

По числу атомов углерода в молекуле

По размеру кольца в циклической форме молекулы

Химические свойства, общие для всех углеводов

1. Горение

Все углеводы горят до углекислого газа и воды.

Например, при горении глюкозы образуются вода и углекислый газ

2. Взаимодействие с концентрированной серной кислотой

Концентрированная серная кислота отнимает воду от углеводов, при этом образуется углерод С («обугливание») и вода.

Например, при действии концентрированной серной кислоты на глюкозу образуются углерод и вода

Моносахариды

Моносахариды – гетерофункциональные соединения, в состав их молекул входит одна карбонильная группа (группа альдегида или кетона) и несколько гидроксильных.

Моносахариды являются структурными звеньями олигосахаридов и полисахаридов.

Важнейшие моносахариды

Название и формула Глюкоза

C6H12O6

Фруктоза

C6H12O6

Рибоза

Глюкоза

Глюкоза – это альдегидоспирт (альдоза).

Она содержит шесть атомов углерода, одну альдегидную и пять гидроксогрупп.

Глюкоза существует в растворах не только в виде линейной, но и циклических формах (альфа и бета), которые являются пиранозными (содержат шесть звеньев):

α-глюкоза β-глюкоза

Химические свойства глюкозы

Водный раствор глюкозы

В водном растворе глюкозы существует динамическое равновесие между двумя циклическими формами — α и β и линейной формой:

Качественная реакция на многоатомные спирты: реакция со свежеосажденным гидроксидом меди (II)

При взаимодействии свежеосажденного гидроксида меди (II) с глюкозой (и другими моносахаридами происходит растворение гидроксида с образованием комплекса синего цвета.

Реакции на карбонильную группу — CH=O

Глюкоза проявляет свойства, характерные для альдегидов.

Спиртовое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

Молочнокислое брожение. При молочнокислом брожении глюкозы образуется молочная кислота:

Маслянокислое брожение. При маслянокислом брожении глюкозы образуется масляная кислота (внезапно):

Глюкоза способна образовывать простые и сложные эфиры.

Наиболее легко происходит замещение полуацетального (гликозидного) гидроксила.

Например, α-D-глюкоза взаимодействует с метанолом.

При этом образуется монометиловый эфир глюкозы (α-O-метил-D-глюкозид):

Простые эфиры глюкозы получили название гликозидов.

В более жестких условиях (например, с CH3-I) возможно алкилирование и по другим оставшимся гидроксильным группам.

Моносахариды способны образовывать сложные эфиры как с минеральными, так и с карбоновыми кислотами.

Например, β-D-глюкоза реагирует с уксусным ангидридом в соотношении 1:5 с образованием пентаацетата глюкозы (β-пентаацетил-D-глюкозы):

Получение глюкозы

Гидролиз крахмала

В присутствии кислот крахмал гидролизуется:

Синтез из формальдегида

Реакция была впервые изучена А.М. Бутлеровым. Синтез проходит в присутствии гидроксида кальция:

Фотосинтез

В растениях углеводы образуются в результате реакции фотосинтеза из CO2 и Н2О:

Фруктоза

Фруктоза — структурный изомер глюкозы. Это кетоноспирт (кетоза): она тоже может существовать в циклических формах (фуранозы).

Она содержит шесть атомов углерода, одну кетоновую группу и пять гидроксогрупп.

Фруктоза α-D-фруктоза β-D-фруктоза

Фруктоза – кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, более сладкое, чем глюкоза.

В свободном виде содержится в мёде и фруктах.

Химические свойства фруктозы связаны с наличием кетонной и пяти гидроксильных групп.

При гидрировании фруктозы также получается сорбит.

Дисахариды

Дисахариды – это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, соединенных друг с другом за счет взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой).

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С12Н22О11

Молекула сахарозы состоит из остатков α-глюкозы и β-фруктозы, соединенных друг с другом:

В молекуле сахарозы гликозидный атом углерода глюкозы связан из-за образования кислородного мостика с фруктозой, поэтому сахароза не образует открытую (альдегидную) форму.

Поэтому сахароза не вступает в реакции альдегидной группы – с аммиачным раствором оксида серебра с гидроксидом меди при нагревании.

Такие дисахариды называют невосстанавливающими, т.е. не способными окисляться.

Сахароза подвергается гидролизу подкисленной водой. При этом образуются глюкоза и фруктоза:

Мальтоза С12Н22О11

Это дисахарид, состоящий из двух остатков α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.

Мальтоза является восстанавливающим дисахаридом (одно из циклических звеньев может раскрываться в альдегидную группу) и вступает в реакции, характерные для альдегидов.

При гидролизе мальтозы образуется глюкоза.

Полисахариды

Это дисахарид, состоящий из двух остатков α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.

Полисахариды — это природные высокомолекулярные углеводы, макромолекулы которых состоят из остатков моносахаридов.

Основные представители — крахмал и целлюлоза — построены из остатков одного моносахарида — глюкозы.

Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую молекулярную формулу: (C6H10O5)n, но совершенно различные свойства.

Это объясняется особенностями их пространственного строения.

Крахмал состоит из остатков α-глюкозы, а целлюлоза – из β-глюкозы, которые являются пространственными изомерами и отличаются лишь положением одной гидроксильной группы:

Крахмал

Крахмалом называется полисахарид, построенный из остатков циклической α-глюкозы.

В его состав входят:

Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков α-глюкозы (средняя молекулярная масса 160 000) и имеет неразветвленное строение.

Амилопектин имеет разветвленное строение и гораздо большую молекулярную массу, чем амилоза.

Свойства крахмала

Запись полного гидролиза крахмала без промежуточных этапов:

Целлюлоза

Целлюлоза (клетчатка) – наиболее распространенный растительный полисахарид. Цепи целлюлозы построены из остатков β-глюкозы и имеют линейное строение.

Свойства целлюлозы

Нитрование целлюлозы.

Так как в звене целлюлозы содержится 3 гидроксильные группы, то при нитровании целлюлозы избытком азотной кислоты возможно образование тринитрата целлюлозы, взрывчатого вещества пироксилина:

Ацилирование целлюлозы.

При действии на целлюлозу уксусного ангидрида (упрощённо-уксусной кислоты) происходит реакция этерификации, при этом возможно участие в реакции 1, 2 и 3 групп ОН.

Получается ацетат целлюлозы – ацетатное волокно.

Целлюлоза, подобно крахмалу, в кислой среде может гидролизоваться, в результате тоже получается глюкоза. Но процесс идёт гораздо труднее.

Источник

Правильные рекомендации