carboidratos substâncias são chamadas com a fórmula geral C n (H 2 O) m, onde n e m podem ter valores diferentes. O nome "carboidratos" reflete o fato de que hidrogênio e oxigênio estão presentes nas moléculas dessas substâncias na mesma proporção que na molécula de água. Além de carbono, hidrogênio e oxigênio, os derivados de carboidratos podem conter outros elementos, como nitrogênio.

Os carboidratos são um dos principais grupos de substâncias orgânicas das células. Eles são os produtos primários da fotossíntese e os produtos iniciais da biossíntese de outras substâncias orgânicas nas plantas (ácidos orgânicos, álcoois, aminoácidos, etc.), e também são encontrados nas células de todos os outros organismos. Em uma célula animal, o teor de carboidratos está na faixa de 1-2%, em células vegetais pode atingir em alguns casos 85-90% da massa de matéria seca.

Existem três grupos de carboidratos:

• monossacarídeos ou açúcares simples;
• oligossacarídeos - compostos que consistem em 2-10 moléculas consecutivamente conectadas de açúcares simples (por exemplo, dissacarídeos, trissacarídeos, etc.).
• polissacarídeos consistem em mais de 10 moléculas de açúcares simples ou seus derivados (amido, glicogênio, celulose, quitina).

Monossacarídeos (açúcares simples)

Dependendo do comprimento do esqueleto de carbono (o número de átomos de carbono), os monossacarídeos são divididos em trioses (C 3), tetroses (C 4), pentoses (C 5), hexoses (C 6), heptoses (C 7).

As moléculas de monossacarídeos são álcoois aldeídos (aldoses) ou ceto álcoois (cetoses). As propriedades químicas dessas substâncias são determinadas principalmente pelos grupos aldeído ou cetona que compõem suas moléculas.

Os monossacarídeos são altamente solúveis em água, com sabor doce.

Quando dissolvidos em água, os monossacarídeos, começando pelas pentoses, adquirem uma forma de anel.

As estruturas cíclicas de pentoses e hexoses são suas formas usuais: em um dado momento, apenas uma pequena fração das moléculas existe na forma de uma "cadeia aberta". A composição de oligo e polissacarídeos também inclui formas cíclicas de monossacarídeos.

Além dos açúcares, nos quais todos os átomos de carbono estão ligados a átomos de oxigênio, existem açúcares parcialmente reduzidos, sendo o mais importante a desoxirribose.

Oligossacarídeos

Após a hidrólise, os oligossacarídeos formam várias moléculas de açúcares simples. Nos oligossacarídeos, as moléculas de açúcar simples são conectadas pelas chamadas ligações glicosídicas, conectando o átomo de carbono de uma molécula através do oxigênio ao átomo de carbono de outra molécula.

Os oligossacarídeos mais importantes são a maltose (açúcar do malte), a lactose (açúcar do leite) e a sacarose (açúcar da cana ou da beterraba). Esses açúcares também são chamados de dissacarídeos. Por suas propriedades, os dissacarídeos são blocos de monossacarídeos. Eles se dissolvem bem na água e têm um sabor doce.

Polissacarídeos

São biomoléculas poliméricas de alto peso molecular (até 10.000.000 Da) que consistem em um grande número de monômeros - açúcares simples e seus derivados.

Os polissacarídeos podem ser compostos de monossacarídeos do mesmo tipo ou de tipos diferentes. No primeiro caso, eles são chamados de homopolissacarídeos (amido, celulose, quitina, etc.), no segundo - heteropolissacarídeos (heparina). Todos os polissacarídeos são insolúveis em água e não têm sabor doce. Alguns deles são capazes de inchar e muco.

Os polissacarídeos mais importantes são os seguintes.

Celulose- um polissacarídeo linear que consiste em várias cadeias paralelas retas interconectadas por ligações de hidrogênio. Cada cadeia é formada por resíduos de β-D-glicose. Esta estrutura impede a penetração de água, é muito resistente ao rasgo, o que garante a estabilidade das membranas das células vegetais, que contêm 26-40% de celulose.

A celulose serve de alimento para muitos animais, bactérias e fungos. No entanto, a maioria dos animais, incluindo humanos, não consegue digerir a celulose porque seu trato gastrointestinal não possui a enzima celulase, que decompõe a celulose em glicose. Ao mesmo tempo, as fibras de celulose desempenham um papel importante na nutrição, pois dão volume e textura grosseira aos alimentos, estimulam a motilidade intestinal.

amido e glicogênio. Esses polissacarídeos são as principais formas de armazenamento de glicose em plantas (amido), animais, humanos e fungos (glicogênio). Quando eles são hidrolisados, a glicose é formada nos organismos, o que é necessário para os processos vitais.

Quitina formado por moléculas de β-glicose, nas quais o grupo álcool no segundo átomo de carbono é substituído por um grupo contendo nitrogênio NHCOCH 3 . Suas longas cadeias paralelas, como as cadeias de celulose, são agrupadas.

A quitina é o principal elemento estrutural do tegumento dos artrópodes e das paredes celulares dos fungos.

Funções dos carboidratos

Energia. A glicose é a principal fonte de energia liberada nas células dos organismos vivos durante a respiração celular (1 g de carboidratos libera 17,6 kJ de energia durante a oxidação).

Estrutural. A celulose faz parte das membranas celulares das plantas; a quitina é um componente estrutural do tegumento dos artrópodes e das paredes celulares dos fungos.

Alguns oligossacarídeos fazem parte da membrana citoplasmática da célula (na forma de glicoproteínas e glicolipídios) e formam um glicocálice.

metabólico. As pentoses estão envolvidas na síntese de nucleotídeos (ribose é parte de nucleotídeos de RNA, desoxirribose é parte de nucleotídeos de DNA), algumas coenzimas (por exemplo, NAD, NADP, coenzima A, FAD), AMP; participam da fotossíntese (o difosfato de ribulose é um aceptor de CO 2 na fase escura da fotossíntese).

Pentoses e hexoses estão envolvidas na síntese de polissacarídeos; glicose é especialmente importante neste papel.

Lembrar!

Quais substâncias são chamadas de polímeros biológicos?

Estes são polímeros - compostos altamente moleculares que fazem parte de organismos vivos. Proteínas, alguns carboidratos, ácidos nucléicos.

Qual a importância dos carboidratos na natureza?

A frutose é amplamente distribuída na natureza - açúcar de frutas, que é muito mais doce que outros açúcares. Este monossacarídeo confere um sabor adocicado aos frutos das plantas e ao mel. O dissacarídeo mais comum na natureza - sacarose, ou açúcar de cana - consiste em glicose e frutose. É obtido a partir da cana-de-açúcar ou da beterraba açucareira. Amido para plantas e glicogênio para animais e fungos são uma reserva de nutrientes e energia. A celulose e a quitina desempenham funções estruturais e protetoras nos organismos. A celulose, ou fibra, forma as paredes das células vegetais. Em termos de massa total, ocupa o primeiro lugar na Terra entre todos os compostos orgânicos. Em sua estrutura, a quitina é muito próxima da celulose, que forma a base do esqueleto externo dos artrópodes e faz parte da parede celular dos fungos.

Nomeie as proteínas que você conhece. Que funções desempenham?

A hemoglobina é uma proteína do sangue que transporta gases no sangue

Miosina - proteína muscular, contração muscular

Colágeno - proteína dos tendões, pele, elasticidade, extensibilidade

A caseína é uma proteína do leite

Revisar perguntas e tarefas

1. Quais compostos químicos são chamados de carboidratos?

Este é um extenso grupo de compostos orgânicos naturais. Nas células animais, os carboidratos não representam mais de 5% da massa seca e, em algumas células vegetais (por exemplo, tubérculos ou batatas), seu conteúdo atinge 90% do resíduo seco. Os carboidratos são divididos em três classes principais: monossacarídeos, dissacarídeos e polissacarídeos.

2. O que são mono e dissacarídeos? Dar exemplos.

Os monossacarídeos são compostos por monômeros, substâncias orgânicas de baixo peso molecular. Os monossacarídeos ribose e desoxirribose fazem parte dos ácidos nucleicos. O monossacarídeo mais comum é a glicose. A glicose está presente nas células de todos os organismos e é uma das principais fontes de energia para os animais. Se dois monossacarídeos se combinam em uma molécula, esse composto é chamado de dissacarídeo. O dissacarídeo mais comum na natureza é a sacarose, ou açúcar de cana.

3. Que carboidrato simples serve como monômero de amido, glicogênio, celulose?

4. De que compostos orgânicos consistem as proteínas?

As longas cadeias de proteínas são construídas a partir de apenas 20 tipos diferentes de aminoácidos que possuem um plano estrutural comum, mas diferem entre si na estrutura do radical. Conectando-se, as moléculas de aminoácidos formam as chamadas ligações peptídicas. As duas cadeias polipeptídicas que compõem o hormônio pancreático insulina contêm 21 e 30 resíduos de aminoácidos. Estas são algumas das "palavras" mais curtas na "linguagem" da proteína. A mioglobina é uma proteína que se liga ao oxigênio no tecido muscular e consiste em 153 aminoácidos. A proteína de colágeno, que forma a base das fibras de colágeno do tecido conjuntivo e garante sua força, consiste em três cadeias polipeptídicas, cada uma contendo cerca de 1.000 resíduos de aminoácidos.

5. Como são formadas as estruturas proteicas secundárias e terciárias?

Torcendo na forma de uma espiral, o fio de proteína adquire um nível mais alto de organização - uma estrutura secundária. Finalmente, o polipeptídeo se enrola para formar uma espiral (glóbulo). É essa estrutura terciária da proteína que é sua forma biologicamente ativa, que possui especificidade individual. No entanto, para várias proteínas, a estrutura terciária não é final. A estrutura secundária é uma cadeia polipeptídica torcida em uma hélice. Para uma interação mais forte na estrutura secundária, ocorre uma interação intramolecular com a ajuda de pontes de sulfeto –S–S– entre as espiras da hélice. Isso garante a resistência dessa estrutura. A estrutura terciária é uma estrutura espiral secundária torcida em glóbulos - pedaços compactos. Essas estruturas fornecem força máxima e maior abundância nas células em comparação com outras moléculas orgânicas.

6. Cite as funções das proteínas conhecidas por você. Como você pode explicar a diversidade existente de funções de proteínas?

Uma das principais funções das proteínas é enzimática. Enzimas são proteínas que catalisam reações químicas em organismos vivos. Uma reação enzimática é uma reação química que ocorre apenas na presença de uma enzima. Sem uma enzima, nenhuma reação ocorre em organismos vivos. O trabalho das enzimas é estritamente específico, cada enzima tem seu próprio substrato, que cliva. A enzima se aproxima de seu substrato como uma "chave para uma fechadura". Assim, a enzima urease regula a degradação da ureia, a enzima amilase regula o amido e as enzimas protease regulam as proteínas. Portanto, para enzimas, é utilizada a expressão "especificidade de ação".

As proteínas também desempenham várias outras funções nos organismos: estruturais, de transporte, motoras, reguladoras, protetoras, energéticas. As funções das proteínas são bastante numerosas, pois estão subjacentes à variedade de manifestações da vida. É um componente das membranas biológicas, o transporte de nutrientes, como hemoglobina, função muscular, função hormonal, defesa do corpo - o trabalho de antígenos e anticorpos, e outras funções importantes no corpo.

7. O que é desnaturação de proteínas? O que pode causar a desnaturação?

A desnaturação é uma violação da estrutura espacial terciária das moléculas de proteína sob a influência de vários fatores físicos, químicos, mecânicos e outros. Fatores físicos são temperatura, radiação, fatores químicos são a ação de qualquer produto químico sobre proteínas: solventes, ácidos, álcalis, substâncias concentradas e assim por diante. Fatores mecânicos - agitação, pressão, alongamento, torção, etc.

Acho! Lembrar!

1. Usando o conhecimento adquirido no estudo da biologia vegetal, explique por que existem significativamente mais carboidratos em organismos vegetais do que em animais.

Como a base da vida - a nutrição das plantas é a fotossíntese, este é o processo de formação de compostos orgânicos complexos de carboidratos a partir de dióxido de carbono inorgânico mais simples e água. O principal carboidrato sintetizado pelas plantas para nutrição do ar é a glicose, também pode ser o amido.

2. Quais doenças podem levar a uma violação da conversão de carboidratos no corpo humano?

A regulação do metabolismo de carboidratos é realizada principalmente por hormônios e pelo sistema nervoso central. Os glicocorticosteróides (cortisona, hidrocortisona) diminuem a taxa de transporte de glicose para as células do tecido, a insulina o acelera; a adrenalina estimula o processo de formação de açúcar a partir do glicogênio no fígado. O córtex cerebral também desempenha um certo papel na regulação do metabolismo de carboidratos, uma vez que fatores psicogênicos aumentam a formação de açúcar no fígado e causam hiperglicemia.

O estado do metabolismo dos carboidratos pode ser avaliado pelo teor de açúcar no sangue (normalmente 70-120 mg%). Com uma carga de açúcar, esse valor aumenta, mas rapidamente atinge a norma. Distúrbios do metabolismo de carboidratos ocorrem em várias doenças. Assim, com a falta de insulina, ocorre o diabetes mellitus.

Uma diminuição na atividade de uma das enzimas do metabolismo de carboidratos - a fosforilase muscular - leva à distrofia muscular.

3. Sabe-se que se não houver proteína na dieta, mesmo apesar do conteúdo calórico suficiente dos alimentos, o crescimento dos animais pára, a composição do sangue muda e outros fenômenos patológicos ocorrem. Qual é a razão para tais violações?

Existem apenas 20 tipos diferentes de aminoácidos no corpo que possuem um plano estrutural comum, mas diferem entre si na estrutura do radical, eles formam moléculas de proteínas diferentes se você não usar proteínas, por exemplo, essenciais que não podem ser formado no corpo por conta própria, mas deve ser consumido com alimentos. Assim, se não houver proteínas, muitas moléculas de proteína não podem se formar dentro do próprio corpo e as alterações patológicas não podem ocorrer. O crescimento é controlado pelo crescimento das células ósseas, a base de qualquer célula é a proteína; a hemoglobina é a principal proteína do sangue, que garante o transporte dos principais gases do corpo (oxigênio, dióxido de carbono).

4. Explicar as dificuldades que surgem durante o transplante de órgãos, a partir do conhecimento da especificidade das moléculas proteicas de cada organismo.

As proteínas são o material genético, pois contêm a estrutura do DNA e RNA do corpo. Assim, as proteínas possuem características genéticas em cada organismo, a informação dos genes é criptografada nelas, essa é a dificuldade ao transplantar de organismos alienígenas (não relacionados), pois eles possuem genes diferentes e, portanto, proteínas.

Todos os carboidratos são compostos de "unidades" individuais, que são sacarídeos. Pela capacidade dehidrólisenomonômeroscarboidratos são divididosem dois grupos: simples e complexo. Carboidratos contendo uma unidade são chamadosmonossacarídeos, duas unidades -dissacarídeos, duas a dez unidadesoligossacarídeos, e mais de dezpolissacarídeos.

Monossacarídeos aumentam rapidamente o açúcar no sangue e possuem alto índice glicêmico, por isso também são chamados de carboidratos rápidos. Dissolvem-se facilmente em água e são sintetizados em plantas verdes.

Carboidratos compostos por 3 ou mais unidades são chamadoscomplexo. Os alimentos ricos em carboidratos complexos aumentam gradativamente seu teor de glicose e apresentam baixo índice glicêmico, por isso também são chamados de carboidratos lentos. Os carboidratos complexos são produtos da policondensação de açúcares simples (monossacarídeos) e, diferentemente dos simples, no processo de clivagem hidrolítica são capazes de se decompor em monômeros, com a formação de centenas e milharesmoléculasmonossacarídeos.

Estereoisomerismo de monossacarídeos: isômerogliceraldeídoem que, quando o modelo é projetado no plano, o grupo OH no átomo de carbono assimétrico está localizado no lado direito, é considerado D-gliceraldeído, e a imagem espelhada é L-gliceraldeído. Todos os isômeros de monossacarídeos são divididos nas formas D e L de acordo com a similaridade da localização do grupo OH no último átomo de carbono assimétrico próximo ao CH 2 Grupos OH (cetoses contêm um átomo de carbono assimétrico a menos que aldoses com o mesmo número de átomos de carbono). Naturalhexoses – glicose, frutose, manoseegalactose- De acordo com as configurações estereoquímicas, eles são classificados como compostos da série D.

Polissacarídeos - o nome geral da classe de carboidratos complexos de alto peso molecular,moléculascomposto por dezenas, centenas ou milharesmonômeros – monossacarídeos. Do ponto de vista dos princípios gerais de estrutura no grupo de polissacarídeos, é possível distinguir entre homopolissacarídeos sintetizados a partir do mesmo tipo de unidades monossacarídicas e heteropolissacarídeos, que se caracterizam pela presença de dois ou mais tipos de resíduos monoméricos.

https :// pt . wikipédia . org / wiki /Carboidratos

1.6. Lipídios - nomenclatura e estrutura. Polimorfismo lipídico.

Lipídios - um extenso grupo de compostos orgânicos naturais, incluindo gorduras e substâncias semelhantes a gorduras. As moléculas lipídicas simples são compostas de álcool eácidos graxos, complexo - de álcool, ácidos graxos de alto peso molecular e outros componentes.

Classificação de lipídios

Lipídios simples são lipídios que incluem carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O) em sua estrutura.

Lipídios complexos - São lipídios que incluem em sua estrutura, além de carbono (C), hidrogênio (H) e oxigênio (O), e outros elementos químicos. Na maioria das vezes: fósforo (P), enxofre (S), nitrogênio (N).

https:// pt. wikipédia. org/ wiki/Lipídios

Literatura:

1) Cherkasova L. S., Merezhinsky M. F., Metabolism of fats and lipids, Minsk, 1961;

2) Markman A. L., Chemistry of lipids, v. 12, Tash., 1963-70;

3) Tyutyunnikov B.N., Chemistry of fats, M., 1966;

4) Mahler G., Kordes K., Fundamentos de química biológica, trad. de Inglês, M., 1970.

1.7. membranas biológicas. Formas de agregação lipídica. O conceito de estado de cristal líquido. Difusão lateral e flip-flops.

membranas delimitam o citoplasma do ambiente e também formam as membranas dos núcleos, mitocôndrias e plastídios. Eles formam um labirinto de retículo endoplasmático e vesículas empilhadas achatadas que compõem o complexo de Golgi. As membranas formam lisossomos, vacúolos grandes e pequenos de células vegetais e fúngicas, vacúolos pulsantes de protozoários. Todas essas estruturas são compartimentos (compartimentos) projetados para determinados processos e ciclos especializados. Portanto, sem membranas, a existência de uma célula é impossível.

Diagrama da estrutura da membrana: a – modelo tridimensional; b - imagem plana;

1 - proteínas adjacentes à camada lipídica (A), nela imersas (B) ou penetrando-a por (C); 2 - camadas de moléculas lipídicas; 3 - glicoproteínas; 4 - glicolipídios; 5 - canal hidrofílico funcionando como um poro.

As funções das membranas biológicas são as seguintes:

1) Delimitar o conteúdo da célula do meio externo e o conteúdo das organelas do citoplasma.

2) Proporcionam o transporte de substâncias para dentro e para fora da célula, do citoplasma para as organelas e vice-versa.

3) Atuam como receptores (recebendo e convertendo sinais do ambiente, reconhecimento de substâncias celulares, etc.).

4) São catalisadores (garantindo processos químicos próximos da membrana).

5) Participar da transformação de energia.

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Difusão lateral é o movimento térmico caótico de moléculas de lipídios e proteínas no plano da membrana. Durante a difusão lateral, as moléculas lipídicas adjacentes saltam e, como resultado desses saltos sucessivos de um lugar para outro, a molécula se move ao longo da superfície da membrana.

O movimento das moléculas ao longo da superfície da membrana celular durante o tempo t foi determinado experimentalmente pelo método de marcadores fluorescentes - grupos moleculares fluorescentes. Marcadores fluorescentes produzem moléculas fluorescentes, cujo movimento na superfície da célula pode ser estudado, por exemplo, examinando ao microscópio a taxa de espalhamento do ponto fluorescente criado por tais moléculas na superfície da célula.

chinelo de dedo é a difusão de moléculas de fosfolipídios através da membrana.

A taxa de saltos de moléculas de uma superfície da membrana para outra (flip-flop) foi determinada pelo método spin label em experimentos em membranas lipídicas modelo - lipossomas.

Algumas das moléculas de fosfolipídios a partir das quais os lipossomas foram formados foram marcadas com marcadores de spin ligados a elas. Os lipossomas foram expostos ao ácido ascórbico, como resultado do desaparecimento de elétrons desemparelhados nas moléculas: as moléculas paramagnéticas tornaram-se diamagnéticas, o que pode ser detectado por uma diminuição na área sob a curva do espectro EPR.

Assim, saltos de moléculas de uma superfície da bicamada para outra (flip-flop) ocorrem muito mais lentamente do que saltos durante a difusão lateral. O tempo médio para que uma molécula de fosfolipídio se transforme (T ~ 1 hora) é dezenas de bilhões de vezes maior do que o tempo médio para uma molécula saltar de um lugar para outro no plano da membrana.

O conceito de estado de cristal líquido

O corpo sólido pode sercristalino , eamorfo. No primeiro caso, há uma ordem de longo alcance no arranjo das partículas em distâncias muito maiores que as distâncias intermoleculares (rede cristalina). No segundo, não há ordem de longo alcance no arranjo de átomos e moléculas.

A diferença entre um corpo amorfo e um líquido não está na presença ou ausência de ordem de longo alcance, mas na natureza do movimento das partículas. As moléculas de um líquido e de um sólido fazem movimentos oscilatórios (às vezes rotacionais) em torno da posição de equilíbrio. Após algum tempo médio (“tempo de vida estabelecido”), as moléculas saltam para outra posição de equilíbrio. A diferença é que o "tempo de assentamento" em um líquido é muito menor do que em um estado sólido.

As membranas de bicamada lipídica são líquidas sob condições fisiológicas, o “tempo de vida estabelecido” de uma molécula de fosfolipídio na membrana é de 10 −7 – 10 −8 Com.

As moléculas na membrana não estão dispostas aleatoriamente; a ordem de longo alcance é observada em seu arranjo. As moléculas de fosfolipídios estão em uma camada dupla e suas caudas hidrofóbicas são aproximadamente paralelas umas às outras. Há também ordem na orientação das cabeças hidrofílicas polares.

O estado fisiológico no qual há uma ordem de longo alcance na orientação mútua e no arranjo das moléculas, mas o estado de agregação é líquido, é chamadoestado de cristal líquido. Os cristais líquidos podem se formar não em todas as substâncias, mas em substâncias de "moléculas longas" (cujas dimensões transversais são menores que as longitudinais). Podem existir várias estruturas de cristal líquido: nemáticas (filamentosas), quando moléculas longas estão orientadas paralelamente umas às outras; esmética - as moléculas são paralelas umas às outras e dispostas em camadas; colésico - as moléculas são paralelas entre si no mesmo plano, mas em planos diferentes as orientações das moléculas são diferentes.

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Literatura: NO. Lemeza, L.V. Kamlyuk, N.D. Lisov. "Manual de biologia para candidatos a universidades."

1.8. Ácidos nucleicos. Bases heterocíclicas, nucleosídeos, nucleotídeos, nomenclatura. Estrutura espacial dos ácidos nucleicos - DNA, RNA (tRNA, rRNA, mRNA). Ribossomos e o núcleo celular. Métodos para determinar a estrutura primária e secundária de ácidos nucleicos (sequenciamento, hibridização).

Ácidos nucleicos - biopolímeros contendo fósforo de organismos vivos que fornecem armazenamento e transmissão de informações hereditárias.

Os ácidos nucleicos são biopolímeros. Suas macromoléculas consistem em unidades repetidas repetidamente, que são representadas por nucleotídeos. E eles são logicamente nomeadospolinucleotídeos. Uma das principais características dos ácidos nucleicos é sua composição de nucleotídeos. A composição de um nucleotídeo (uma unidade estrutural de ácidos nucleicos) incluitrês componentes:

– Base nitrogenada. Pode ser pirimidina ou purina. Os ácidos nucleicos contêm 4 tipos diferentes de bases: dois deles pertencem à classe das purinas e dois pertencem à classe das pirimidinas.

– resto de ácido fosfórico.

– Monossacarídeo - ribose ou 2-desoxirribose. O açúcar, que faz parte do nucleotídeo, contém cinco átomos de carbono, ou seja, é uma pentose. Dependendo do tipo de pentose presente no nucleotídeo, dois tipos de ácidos nucleicos são distinguidos- ácidos ribonucleicos (RNA), que contêm ribose, eácidos desoxirribonucleicos (DNA), contendo desoxirribose.

Nucleotídeo em seu núcleo, é o éster de fosfato do nucleosídeo.A composição do nucleosídeo Existem dois componentes: um monossacarídeo (ribose ou desoxirribose) e uma base nitrogenada.

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Bases nitrogenadas – heterocíclicocompostos orgânicos, derivadospirimidinaepurina, incluído emácidos nucleicos. Para a designação abreviada, são usadas letras latinas maiúsculas. As bases nitrogenadas sãoadenina(UMA)guanina(G)citosina(C) que fazem parte do DNA e do RNA.Timin(T) é apenas parte do DNA, euracila(U) ocorre apenas no RNA.

CARBOIDRATOS

Os carboidratos fazem parte das células e tecidos de todos os organismos vegetais e animais e, em massa, compõem a maior parte da matéria orgânica da Terra. Os carboidratos representam cerca de 80% da matéria seca das plantas e cerca de 20% dos animais. As plantas sintetizam carboidratos a partir de compostos inorgânicos - dióxido de carbono e água (CO 2 e H 2 O).

Os carboidratos são divididos em dois grupos: monossacarídeos (monoses) e polissacarídeos (polioses).

Monossacarídeos

Para um estudo detalhado do material relacionado à classificação de carboidratos, isomerismo, nomenclatura, estrutura, etc., você precisa assistir aos filmes de animação "Carboidratos. Genética D - uma série de açúcares" e "Construção das fórmulas de Haworth para D - galactose" (este vídeo só está disponível em CD-ROM ). Os textos que acompanham esses filmes foram transferidos integralmente para esta subseção e seguem abaixo.

Carboidratos. Série D genética de açúcares

"Os carboidratos são amplamente distribuídos na natureza e desempenham várias funções importantes nos organismos vivos. Eles fornecem energia para os processos biológicos e também são o material de partida para a síntese de outros metabólitos intermediários ou finais no corpo. Os carboidratos têm uma fórmula geral C n (H 2 O ) m de onde se originou o nome desses compostos naturais.

Os carboidratos são divididos em açúcares simples ou monossacarídeos e polímeros desses açúcares simples ou polissacarídeos. Entre os polissacarídeos, deve-se distinguir um grupo de oligossacarídeos contendo de 2 a 10 resíduos de monossacarídeos em uma molécula. Estes incluem, em particular, dissacarídeos.

Os monossacarídeos são compostos heterofuncionais. Suas moléculas contêm simultaneamente carbonila (aldeído ou cetona) e vários grupos hidroxila, ou seja, monossacarídeos são compostos de polihidroxicarbonil - polihidroxialdeídos e polihidroxicetonas. Dependendo disso, os monossacarídeos são divididos em aldoses (o monossacarídeo contém um grupo aldeído) e cetoses (o grupo ceto está contido). Por exemplo, a glicose é uma aldose e a frutose é uma cetose.

(glicose (aldose))(frutose (cetose))

Dependendo do número de átomos de carbono em uma molécula, um monossacarídeo é chamado de tetrose, pentose, hexose, etc. Se combinarmos os dois últimos tipos de classificação, a glicose é aldoexose e a frutose é cetoexose. A maioria dos monossacarídeos naturais são pentoses e hexoses.

Os monossacarídeos são representados na forma de fórmulas de projeção de Fisher, ou seja, na forma de uma projeção do modelo tetraédrico de átomos de carbono no plano do desenho. A cadeia de carbono neles é escrita verticalmente. Nas aldoses, o grupo aldeído é colocado no topo, nas cetoses, o grupo álcool primário adjacente ao grupo carbonila. O átomo de hidrogênio e o grupo hidroxila no átomo de carbono assimétrico são colocados em uma linha horizontal. Um átomo de carbono assimétrico está localizado na cruz resultante de duas linhas retas e não é indicado por um símbolo. A partir dos grupos localizados na parte superior, inicia-se a numeração da cadeia carbônica. (Vamos definir um átomo de carbono assimétrico: é um átomo de carbono ligado a quatro átomos ou grupos diferentes.)

Estabelecendo uma configuração absoluta, ou seja, o verdadeiro arranjo no espaço de substituintes em um átomo de carbono assimétrico é muito trabalhoso, e até algum tempo era uma tarefa impossível. É possível caracterizar compostos comparando suas configurações com as dos compostos de referência, ou seja, definir configurações relativas.

A configuração relativa dos monossacarídeos é determinada pelo padrão de configuração - gliceraldeído, ao qual, no final do século passado, foram atribuídas arbitrariamente certas configurações, designadas como D- e L - gliceraldeídos. A configuração do átomo de carbono assimétrico do monossacarídeo mais distante do grupo carbonila é comparada com a configuração de seus átomos de carbono assimétricos. Nas pentoses, este átomo é o quarto átomo de carbono ( De 4 ), em hexoses - o quinto ( A partir de 5 ), ou seja, penúltimo na cadeia de átomos de carbono. Se a configuração desses átomos de carbono coincide com a configuração D - o monossacarídeo de gliceraldeído pertence a D - em uma sequência. E vice-versa, se corresponder à configuração eu - gliceraldeído consideram que o monossacarídeo pertence a L - linha. Símbolo D significa que o grupo hidroxila no átomo de carbono assimétrico correspondente na projeção de Fischer está localizado à direita da linha vertical, e o símbolo eu - que o grupo hidroxila está localizado à esquerda.

Série D genética de açúcares

O ancestral da aldose é o gliceraldeído. Considere a relação genética dos açúcares D - linha com D - gliceraldeído.

Em química orgânica, existe um método para aumentar a cadeia carbônica de monossacarídeos introduzindo sucessivamente um grupo

N–

EU A PARTIR DE EU

-ELE

entre o grupo carbonila e o átomo de carbono adjacente. Introdução deste grupo na molécula D - o gliceraldeído leva a duas tetroses diastereoméricas - D - eritrose e D - trevo. Isso se deve ao fato de que um novo átomo de carbono introduzido na cadeia de monossacarídeos se torna assimétrico. Pela mesma razão, cada tetrose obtida, e depois pentose, quando mais um átomo de carbono é introduzido em sua molécula, também dá dois açúcares diastereoméricos. Os diastereômeros são estereoisômeros que diferem na configuração de um ou mais átomos de carbono assimétricos.

É assim que D é obtido - uma série de açúcares de D - gliceraldeído. Como pode ser visto, todos os membros da série acima, sendo obtidos de D - gliceraldeído, reteve seu átomo de carbono assimétrico. Este é o último átomo de carbono assimétrico na cadeia de átomos de carbono dos monossacarídeos apresentados.

Cada aldose D -number corresponde a um estereoisômero eu - uma série cujas moléculas se relacionam entre si como um objeto e uma imagem especular incompatível. Esses estereoisômeros são chamados de enantiômeros.

Deve-se notar em conclusão que a série acima de aldohexoses não está limitada às quatro mostradas. Como mostrado acima, a partir de D - ribose e D - xilose, você pode obter mais dois pares de açúcares diastereoméricos. No entanto, focamos apenas nas aldohexoses, que são mais comuns na natureza.

Construção de fórmulas de Haworth para D-galactose

“Simultaneamente com a introdução na química orgânica do conceito da estrutura da glicose e outros monossacarídeos como poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas descritos por fórmulas de cadeia aberta, fatos começaram a se acumular na química dos carboidratos que eram difíceis de explicar do ponto de vista de tais estruturas Descobriu-se que a glicose e outros monossacarídeos existem na forma de hemiacetais cíclicos formados como resultado da reação intramolecular dos grupos funcionais correspondentes.

Hemiacetais comuns são formados pela interação de moléculas de dois compostos - um aldeído e um álcool. Durante a reação, a dupla ligação do grupo carbonila é quebrada, no local da quebra, à qual são adicionados o átomo de hidrogênio da hidroxila e o restante do álcool. Os hemiacetais cíclicos são formados devido à interação de grupos funcionais semelhantes pertencentes à molécula de um composto - um monossacarídeo. A reação prossegue na mesma direção: a dupla ligação do grupo carbonila é quebrada, o átomo de hidrogênio da hidroxila é adicionado ao oxigênio da carbonila e um ciclo é formado devido à ligação dos átomos de carbono da carbonila e oxigênio da carbonila. grupos hidroxila.

Os hemiacetais mais estáveis ​​são formados por grupos hidroxila no quarto e quinto átomos de carbono. Os anéis de cinco e seis membros resultantes são chamados de formas furanose e piranose dos monossacarídeos, respectivamente. Esses nomes vêm dos nomes de compostos heterocíclicos de cinco e seis membros com um átomo de oxigênio no ciclo - furano e pirano.

Os monossacarídeos que têm uma forma cíclica são convenientemente representados por fórmulas promissoras de Haworth. Eles são anéis planares de cinco e seis membros idealizados com um átomo de oxigênio no anel, tornando possível ver o arranjo mútuo de todos os substituintes em relação ao plano do anel.

Considere a construção de fórmulas de Haworth usando o exemplo D - galactose.

Para construir as fórmulas de Haworth, primeiro é necessário numerar os átomos de carbono do monossacarídeo na projeção de Fisher e girá-lo para a direita para que a cadeia de átomos de carbono fique na posição horizontal. Em seguida, os átomos e grupos localizados na fórmula de projeção à esquerda estarão no topo e os localizados à direita - abaixo da linha horizontal e com uma transição adicional para fórmulas cíclicas - acima e abaixo do plano do ciclo, respectivamente . Na realidade, a cadeia carbônica de um monossacarídeo não está localizada em linha reta, mas assume uma forma curva no espaço. Como pode ser visto, o hidroxilo no quinto átomo de carbono é significativamente removido do grupo aldeído; ocupa uma posição desfavorável para o fechamento do anel. Para aproximar os grupos funcionais, uma parte da molécula é girada em torno do eixo de valência conectando o quarto e o quinto átomos de carbono no sentido anti-horário por um ângulo de valência. Como resultado dessa rotação, a hidroxila do quinto átomo de carbono se aproxima do grupo aldeído, enquanto os outros dois substituintes também mudam de posição - em particular, o grupo CH 2 OH está localizado acima da cadeia de átomos de carbono. Ao mesmo tempo, o grupo aldeído, devido à rotação em torno de s - a ligação entre o primeiro e o segundo átomos de carbono se aproxima da hidroxila. Os grupos funcionais abordados interagem entre si de acordo com o esquema acima, levando à formação de um hemiacetal com um anel de piranose de seis membros.

O grupo hidroxila resultante é chamado de grupo glicosídico. A formação de um hemiacetal cíclico leva ao aparecimento de um novo átomo de carbono assimétrico, denominado anomérico. Como resultado, dois diastereômeros são formados - a-e b - anômeros diferindo apenas na configuração do primeiro átomo de carbono.

As várias configurações do átomo de carbono anomérico resultam do fato de que o grupo aldeído, que tem uma configuração planar, devido à rotação em torno de s - ligações entre as vias com o primeiro e segundo átomos de carbono refere-se ao reagente de ataque (grupo hidroxila) tanto em um lado quanto em lados opostos do plano. O grupo hidroxila então ataca o grupo carbonila de ambos os lados da ligação dupla, levando a hemiacetais com diferentes configurações do primeiro átomo de carbono. Em outras palavras, a principal razão para a formação simultânea a-e b -anômeros reside na não estereosseletividade da reação discutida.

uma - anômero, a configuração do centro anomérico é a mesma que a configuração do último átomo de carbono assimétrico, o que determina o pertencimento a D - e L - em uma fileira, e b - anômero - oposto. Em aldopentose e aldohexose D - série nas fórmulas de Haworth grupo hidroxila glicosídica y uma - anômero está localizado sob o plano, e y b - anômeros - acima do plano do ciclo.

De acordo com regras semelhantes, é realizada a transição para as formas furanose de Haworth. A única diferença é que a hidroxila do quarto átomo de carbono está envolvida na reação e, para a convergência dos grupos funcionais, é necessário girar parte da molécula em torno de s - ligações entre o terceiro e o quarto átomos de carbono e no sentido horário, pelo que o quinto e o sexto átomos de carbono estarão localizados sob o plano do ciclo.

Os nomes das formas cíclicas de monossacarídeos incluem indicações da configuração do centro anomérico. a ou B -), o nome do monossacarídeo e sua série ( D - ou L -) e tamanho do ciclo (furanose ou piranose). Por exemplo, a, D - galactopiranose ou b, D - galactofuranose."

Recibo

A glicose é encontrada predominantemente na forma livre na natureza. É também uma unidade estrutural de muitos polissacarídeos. Outros monossacarídeos no estado livre são raros e são conhecidos principalmente como componentes de oligo e polissacarídeos. Na natureza, a glicose é obtida como resultado da reação de fotossíntese:

6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (glicose) + 6O 2

Pela primeira vez, a glicose foi obtida em 1811 pelo químico russo G.E. Kirchhoff durante a hidrólise do amido. Mais tarde, a síntese de monossacarídeos a partir de formaldeído em meio alcalino foi proposta por A.M. Butlerov.

Na indústria, a glicose é obtida por hidrólise do amido na presença de ácido sulfúrico.

(C 6 H 10 O 5) n (amido) + nH 2 O -- H 2 SO 4,t ° ® nC 6 H 12 O 6 (glicose)

Propriedades físicas

Os monossacarídeos são substâncias sólidas, facilmente solúveis em água, pouco solúveis em álcool e completamente insolúveis em éter. As soluções aquosas são neutras ao tornassol. A maioria dos monossacarídeos tem um sabor doce, mas menos do que o açúcar de beterraba.

Propriedades quimicas

Os monossacarídeos exibem as propriedades dos álcoois e compostos carbonílicos.

EU. Reações no grupo carbonila

1. Oxidação.

a) Tal como acontece com todos os aldeídos, a oxidação dos monossacarídeos leva aos ácidos correspondentes. Assim, quando a glicose é oxidada com uma solução de amônia de hidróxido de prata, forma-se ácido glucônico (a reação do "espelho de prata").

b) A reação de monossacarídeos com hidróxido de cobre quando aquecido também leva a ácidos aldônicos.

c) Agentes oxidantes mais fortes oxidam não apenas o grupo aldeído, mas também o grupo álcool primário no grupo carboxila, levando a ácidos de açúcar dibásico (aldarico). Normalmente, o ácido nítrico concentrado é usado para esta oxidação.

2. Recuperação.

A redução de açúcares leva a álcoois polihídricos. Hidrogênio na presença de níquel, hidreto de alumínio e lítio, etc. são usados ​​como agente redutor.

3. Apesar da semelhança das propriedades químicas dos monossacarídeos com os aldeídos, a glicose não reage com o hidrossulfito de sódio. NaHSO3).

II. Reações em grupos hidroxila

As reações nos grupos hidroxila dos monossacarídeos são realizadas, via de regra, na forma hemiacetal (cíclica).

1. Alquilação (formação de éteres).

Sob a ação do álcool metílico na presença de cloreto de hidrogênio gasoso, o átomo de hidrogênio da hidroxila glicosídica é substituído por um grupo metil.

Ao usar agentes alquilantes mais fortes, como por exemplo , iodeto de metil ou sulfato de dimetil, tal transformação afeta todos os grupos hidroxila do monossacarídeo.

2. Acilação (formação de ésteres).

Quando o anidrido acético atua na glicose, um éster é formado - pentaacetilglicose.

3. Como todos os álcoois polihídricos, glicose com hidróxido de cobre ( II ) dá uma cor azul intensa (reação qualitativa).

III. Reações específicas

Além do acima, a glicose também é caracterizada por algumas propriedades específicas - processos de fermentação. A fermentação é a quebra de moléculas de açúcar sob a influência de enzimas (enzimas). Açúcares com um múltiplo de três átomos de carbono são fermentados. Existem muitos tipos de fermentação, entre os quais os mais famosos são os seguintes:

a) fermentação alcoólica

C 6 H 12 O 6 ® 2CH 3 -CH 2 OH (álcool etílico) + 2CO 2

b) fermentação lática

c) fermentação butírica

C6H12O6® CH 3 -CH 2 -CH 2 -COOH(ácido butírico) + 2 H 2 + 2CO 2

Os tipos mencionados de fermentação causados ​​por microorganismos são de grande importância prática. Por exemplo, álcool - para a produção de álcool etílico, na vinificação, fabricação de cerveja, etc., e ácido lático - para a produção de ácido lático e produtos lácteos fermentados.

dissacarídeos

Os dissacarídeos (bioses) após hidrólise formam dois monossacarídeos idênticos ou diferentes. Para estabelecer a estrutura dos dissacarídeos, é necessário saber: a partir de quais monossacarídeos ele é construído, qual é a configuração dos centros anoméricos nesses monossacarídeos ( a ou B -), quais são os tamanhos do anel (furanose ou piranose) e com a participação de quais hidroxilas duas moléculas de monossacarídeos estão ligadas.

Os dissacarídeos são divididos em dois grupos: redutores e não redutores.

Os dissacarídeos redutores incluem, em particular, maltose (açúcar de malte) contida no malte, i. germinados e, em seguida, grãos de cereais secos e triturados.

(maltose)

A maltose é composta por dois resíduos D - glucopiranoses, que estão ligadas por uma ligação (1-4) -glicosídica, ou seja, a hidroxila glicosídica de uma molécula e a hidroxila do álcool no quarto átomo de carbono de outra molécula de monossacarídeo participam da formação de uma ligação éter. Um átomo de carbono anomérico ( A partir de 1 ) participando da formação desse vínculo tem uma - configuração, e um átomo anomérico com uma hidroxila glicosídica livre (indicada em vermelho) pode ter ambos um - (um - maltose) e b - configuração (b - maltose).

A maltose é um cristal branco, altamente solúvel em água, de sabor adocicado, mas muito inferior ao do açúcar (sacarose).

Como pode ser visto, a maltose contém uma hidroxila glicosídica livre, como resultado da qual a capacidade de abrir o anel e transferir para a forma aldeído é mantida. A este respeito, a maltose é capaz de entrar em reações características de aldeídos e, em particular, dar a reação "espelho de prata", por isso é chamada de dissacarídeo redutor. Além disso, a maltose participa de muitas reações características dos monossacarídeos, por exemplo , forma éteres e ésteres (ver propriedades químicas dos monossacarídeos).

Dissacarídeos não redutores incluem sacarose (beterraba ouaçúcar). Encontra-se na cana-de-açúcar, beterraba sacarina (até 28% da matéria seca), sucos de plantas e frutas. A molécula de sacarose é formada por de Anúncios - glicopiranose e b, D - frutofuranoses.

(sacarose)

Ao contrário da maltose, a ligação glicosídica (1-2) entre os monossacarídeos é formada à custa das hidroxilas glicosídicas de ambas as moléculas, ou seja, não há hidroxila glicosídica livre. Como resultado, não há capacidade redutora de sacarose, não dá a reação de "espelho de prata", portanto, é referido como dissacarídeos não redutores.

A sacarose é uma substância cristalina branca, de sabor adocicado, altamente solúvel em água.

A sacarose é caracterizada por reações em grupos hidroxila. Como todos os dissacarídeos, a sacarose é convertida por hidrólise ácida ou enzimática nos monossacarídeos que a compõem.

Polissacarídeos

Os polissacarídeos mais importantes são o amido e a celulose (fibra). Eles são construídos a partir de resíduos de glicose. A fórmula geral para esses polissacarídeos ( C 6 H 10 O 5 n . Os hidroxilos glicosídicos (no átomo C1) e álcool (no átomo C4) geralmente participam na formação de moléculas de polissacarídeos, i.e. uma ligação (1-4)-glicosídica é formada.

Amido

O amido é uma mistura de dois polissacarídeos construídos a partir de de Anúncios - ligações glucopiranose: amilose (10-20%) e amilopectina (80-90%). O amido é formado nas plantas durante a fotossíntese e é depositado como carboidrato de "reserva" nas raízes, tubérculos e sementes. Por exemplo, grãos de arroz, trigo, centeio e outros cereais contêm 60-80% de amido, tubérculos de batata - 15-20%. Um papel relacionado no mundo animal é desempenhado pelo glicogênio polissacarídeo, que é "armazenado" principalmente no fígado.

O amido é um pó branco constituído por pequenos grãos, insolúveis em água fria. Quando o amido é tratado com água morna, é possível isolar duas frações: uma fração que é solúvel em água morna e consiste em polissacarídeo de amilose, e uma fração que apenas incha em água morna para formar uma pasta e consiste em polissacarídeo de amilopectina.

A amilose tem uma estrutura linear, de Anúncios - os resíduos de glucopiranose são ligados por ligações (1-4)-glicosídicas. A célula elementar de amilose (e amido em geral) é representada da seguinte forma:

A molécula de amilopectina é construída de forma semelhante, mas possui ramificações na cadeia, o que cria uma estrutura espacial. Nos pontos de ramificação, os resíduos de monossacarídeos são ligados por ligações (1-6)-glicosídicas. Entre os pontos de ramificação há geralmente 20-25 resíduos de glicose.

(amilopectina)

O amido é facilmente hidrolisado: quando aquecido na presença de ácido sulfúrico, a glicose é formada.

(C 6 H 10 O 5 ) n (amido) + nH 2 O –– H 2 SO 4, t ° ® nC 6 H 12 O 6 (glicose)

Dependendo das condições de reação, a hidrólise pode ser realizada passo a passo com a formação de produtos intermediários.

(C 6 H 10 O 5 ) n (amido) ® (C 6 H 10 O 5 ) m (dextrinas (m< n )) ® xC 12 H 22 O 11 (мальтоза) ® nC 6 H 12 O 6 (глюкоза)

Uma reação qualitativa ao amido é sua interação com o iodo - uma cor azul intensa é observada. Essa coloração aparece se uma gota de solução de iodo for colocada em uma fatia de batata ou em uma fatia de pão branco.

O amido não entra na reação do "espelho de prata".

O amido é um produto alimentar valioso. Para facilitar sua absorção, os produtos que contêm amido são submetidos a tratamento térmico, ou seja, batatas e cereais são cozidos, o pão é assado. Os processos de dextrinização (a formação de dextrinas) realizados neste caso contribuem para uma melhor absorção do amido pelo organismo e posterior hidrólise em glicose.

Na indústria alimentícia, o amido é utilizado na produção de embutidos, confeitaria e produtos culinários. Também é usado para obter glicose, na fabricação de papel, têxteis, adesivos, medicamentos, etc.

Celulose (fibra)

A celulose é o polissacarídeo vegetal mais comum. Possui grande resistência mecânica e atua como material de suporte para as plantas. A madeira contém 50-70% de celulose, o algodão é celulose quase pura.

Assim como o amido, a unidade estrutural da celulose é D - glucopiranose, cujas ligações estão ligadas por ligações (1-4) -glicosídicas. No entanto, a celulose é diferente do amido. b - a configuração das ligações glicosídicas entre os ciclos e uma estrutura estritamente linear.

A celulose consiste em moléculas filamentosas, que são montadas em feixes por ligações de hidrogênio de grupos hidroxila dentro da cadeia, bem como entre cadeias adjacentes. É essa gaxeta de corrente que proporciona alta resistência mecânica, teor de fibras, insolubilidade em água e inércia química, o que torna a celulose um material ideal para a construção de paredes celulares.

b - A ligação glicosídica não é destruída pelas enzimas digestivas humanas, portanto a celulose não pode servir de alimento para ele, embora em certa quantidade seja uma substância de lastro necessária para uma nutrição normal. Os animais ruminantes têm enzimas que digerem a celulose em seus estômagos, então os animais ruminantes usam a fibra como componente alimentar.

Apesar da insolubilidade da celulose em água e solventes orgânicos comuns, ela é solúvel em reagente de Schweitzer (uma solução de hidróxido de cobre em amônia), bem como em uma solução concentrada de cloreto de zinco e em ácido sulfúrico concentrado.

Assim como o amido, a celulose sofre hidrólise ácida para formar glicose.

A celulose é um álcool polihídrico; existem três grupos hidroxila por célula unitária do polímero. A este respeito, a celulose é caracterizada por reações de esterificação (a formação de ésteres). De maior importância prática são as reações com ácido nítrico e anidrido acético.

A fibra totalmente esterificada é conhecida como piroxilina, que, após o processamento adequado, se transforma em pó sem fumaça. Dependendo das condições de nitração, pode-se obter o dinitrato de celulose, que na técnica é chamado de coloxilina. Também é usado na fabricação de pólvora e propelentes sólidos. Além disso, o celulóide é feito com base na coloxilina.

A triacetilcelulose (ou acetato de celulose) é um produto valioso para a fabricação de filme não combustível e seda de acetato. Para fazer isso, o acetato de celulose é dissolvido em uma mistura de diclorometano e etanol, e essa solução é forçada através de fieiras em uma corrente de ar quente. O solvente evapora e os fluxos da solução se transformam nos fios mais finos de seda de acetato.

A celulose não dá uma reação de "espelho de prata".

Falando sobre o uso da celulose, não se pode deixar de dizer que uma grande quantidade de celulose é consumida para a fabricação de diversos papéis. O papel é uma fina camada de fibras de fibra, coladas e prensadas em uma máquina de papel especial.

Do exposto, já fica claro que o uso da celulose pelo homem é tão amplo e variado que uma seção independente pode ser dedicada ao uso de produtos do processamento químico da celulose.

FIM DA SEÇÃO

Plano:

1. Definição do conceito: hidratos de carbono. Classificação.

2. Composição, propriedades físicas e químicas dos hidratos de carbono.

3. Distribuição na natureza. Recibo. Inscrição.

Carboidratos - compostos orgânicos contendo grupos carbonilo e hidroxilo de átomos, com a fórmula geral C n (H 2 O) m, (onde n e m> 3).

Carboidratos Substâncias de suma importância bioquímica são amplamente distribuídas na vida selvagem e desempenham um papel importante na vida humana. O nome carboidratos surgiu com base nos dados da análise dos primeiros representantes conhecidos desse grupo de compostos. As substâncias deste grupo consistem em carbono, hidrogênio e oxigênio, e a proporção do número de átomos de hidrogênio e oxigênio nelas é a mesma que na água, ou seja, Há um átomo de oxigênio para cada 2 átomos de hidrogênio. No século passado eram considerados hidratos de carbono. Daí o nome russo carboidratos, proposto em 1844. K. Schmidt. A fórmula geral dos hidratos de carbono, de acordo com o que foi dito, é C m H 2p O p. Ao tirar “n” dos parênteses, obtém-se a fórmula C m (H 2 O) n, que reflete muito claramente o nome “ carboidrato”. O estudo dos carboidratos mostrou que existem compostos que, por todas as propriedades, devem ser atribuídos ao grupo dos carboidratos, embora tenham uma composição que não corresponde exatamente à fórmula C m H 2p O p. No entanto, o antigo nome "carboidratos" sobreviveu até hoje, embora junto com esse nome, um nome mais novo, glicídeos, às vezes seja usado para se referir ao grupo de substâncias em consideração.

Carboidratos pode ser dividido em três grupos : 1) Monossacarídeos - carboidratos que podem ser hidrolisados ​​para formar carboidratos mais simples. Este grupo inclui hexoses (glicose e frutose), bem como pentose (ribose). 2) Oligossacarídeos - produtos de condensação de vários monossacarídeos (por exemplo, sacarose). 3) Polissacarídeos - compostos poliméricos contendo um grande número de moléculas de monossacarídeos.

Monossacarídeos. Os monossacarídeos são compostos heterofuncionais. Suas moléculas contêm simultaneamente carbonila (aldeído ou cetona) e vários grupos hidroxila, ou seja, monossacarídeos são compostos de polihidroxicarbonil - polihidroxialdeídos e polihidroxicetonas. Dependendo disso, os monossacarídeos são divididos em aldoses (o monossacarídeo contém um grupo aldeído) e cetoses (o grupo ceto está contido). Por exemplo, a glicose é uma aldose e a frutose é uma cetose.

Recibo. A glicose é encontrada predominantemente na forma livre na natureza. É também uma unidade estrutural de muitos polissacarídeos. Outros monossacarídeos no estado livre são raros e são conhecidos principalmente como componentes de oligo e polissacarídeos. Na natureza, a glicose é obtida como resultado da reação de fotossíntese: 6CO 2 + 6H 2 O ® C 6 H 12 O 6 (glicose) + 6O 2 Pela primeira vez, a glicose foi obtida em 1811 pelo químico russo G.E. Kirchhoff durante a hidrólise do amido. Mais tarde, a síntese de monossacarídeos a partir de formaldeído em meio alcalino foi proposta por A.M. Butlerov