Поширення в природі
Одним із найпростіших вуглеводів є глюкоза (гр. glucos – «солодкий»). Глюкоза (виноградний цукор) входить до складу фруктів, ягід, меду, патоки, крохмалю та інших полісахаридів. У невеликій кількості є майже у всіх органах і тканинах людини й тварин. Це найбільш поширений цукор.
Якщо цукристість сахарози прийняти за 100, то цукристість глюкози – 74, фруктози – 173, лактози – 16, галактози – 32.
Глюкоза входить до кладу фруктів
У 100 мл крові міститься до 85–110 мг глюкози.
Фруктоза міститься в складі фруктів, меді (3,71%), березовому соці, гарбузах (8%). Це самий солодкий цукор, який використовують для лікування.
Фізичні властивості
Глюкоза – це безбарвна кристалічна солодка речовина, добре розчинна у воді. Порівняно з буряковим цукром вона менш солодка.
Будова молекули глюкози. Склад глюкози виражається формулою – С6Н12О6.
Глюкоза – це одночасно багатоатомний спирт й альдегід, тобто альдегідоспирт. Молекула має відкриту або циклічну форму. У твердому стані – циклічна, у розчині – циклічна (ά, β) і відкрита.
Рис. 61. Модель молекули глюкози
Хімічні властивості
Глюкоза прявляє хімічні властивості характерні для багатоатомних спиртів і альдегідів.
Як альдегід глюкоза:
а) відновлюється воднем й перетворюється на шестиатомний спирт сорбіт;
б) дає реакцію «срібного дзеркала» під дією амоніачного розчину аргентум оксиду – реакція окиснення;
в) окиснювачем альдегідної глюкози може бути і купрум (II) гідроксид. Якщо до невеликої кількості свіжо осадженого Сu(OH)2 долити розчин глюкози й нагріти цю суміш, то утвориться червоний купрум (І) оксид.
Як багатоатомний спирт при взаємодії із свіжоосадженим купрум (ІІ) гідрооксидом за н. у. утворює комплексну сполуку синього кольору. При взаємодії з карбоновими кислотами утворює естери.
Лабораторний дослід 11. Взаємодія глюкози з купрум (II) гідроксидом
Дослід 1. У пробірку до 2-3 краплин розчину мідного купоросу долийте 2-3 мл розчину натрій гідроксиду (натрій гідроксид має бути в надлишку). До добутого осаду долийте такий самий об’єм розчину глюкози й суміш збовтайте. Як змінилося забарвлення розчину? Про що це свідчить?
Рис. 62. Взаємодія глюкози з купрум (II) гідроксидом за нормальних умов
Дослід 2. Нагрійте вміст пробірки. Які зміни спостерігаються? Про наявність якої функціональної групи в молекулі глюкози свідчить цей дослід?
Рис. 63. Взаємодія глюкози з купрум (II) гідроксидом при нагріванні
Важливою хімічною властивістю глюкози є бродіння під дією органічних каталізаторів – ферментів, що їх виробляють мікроорганізми. Відомо кілька видів бродіння: спиртове, молочнокисле та маслянокисле. Спиртове бродіння яке відбувається під дією ферментів дріжджових клітин, використовують для виробництва пива, молочнокисле для виробництва ферментів молочнокислих бактерій. Молочнокисле бродіння відбувається при квашенні капусти, скисанні молока, силосуванні кормів (при нестачі кисню). Якщо маса, що силосується недостатньо ущільнена, то під впливом прониклого повітря відбувається маслянокисле бродіння (гниття) й корм псується.
Глюкоза
С6Н12О6
Схема 15. Хімічні властивості глюкози
Застосування глюкози
Глюкоза цінна поживна речовина. У клітинах глюкоза окиснюється до вуглекислого газу й води. Процес окиснення проходить через цілий ряд стадій, супроводжується виділенням енергії. Частково ця енергія виділяється у вигляді теплоти, а більша частина витрачається на різні функції організму (скорочення м’язів, синтез речовин, секреція).
У зв’язку з тим, що глюкоза легко й швидко засвоюється, її застосовують як засіб посиленого харчування, а також для виготовлення лікувальних препаратів, при консервуванні крові.
Завдяки солодкому смаку глюкозу застосовують у кондитерській справі при виготовленні мармеладу, карамелі, печива тощо.
У текстильній промисловості глюкозу застосовують при обробці й фарбуванні тканин та шкіри.
Як відновник її використовують при виготовленні ялинкових прикрас та дзеркал (сріблення).
Підсумок:
- Глюкоза – це альдегідоспирт.
- Глюкоза вступає в реакції, характерні для альдегідів, багатоатомних спиртів, проявляє специфічні властивості.
- З аміачним розчином оксиду арґентуму вона дає реакцію «срібного дзеркала», що свідчить про наявність альдегідної групи в кінці карбонового ланцюга. За нормальних умов з купрум (II) гідроксидом утворює купрум глюконат синього кольору, що свідчить про наявність гідроксильних груп.
- Глюкоза є цінним харчовим продуктом. При її окисненні в організмі виділяється енергія, необхідна для життєдіяльності.
- Глюкозу використовують в медицині, для виготовлення кондитерських виробів, дзеркал та іграшок (сріблення), обробки тканин і шкір.
?
- Які речовини належать до вуглеводів та їх так назвали?
- Як класифікують вуглеводи?
- Чому глюкозу називають альдегідоспиртом?
- Охарактеризуйте фізичні властивості глюкози.
- Яке практичне значення мають процеси бродіння?
- Яка роль глюкози в життєвих процесах людини й тварини?
- Де у природі зустрічається глюкоза?
- Де застосовують глюкозу?
Для тих, хто хоче знати більше
Добування глюкози
Утворення глюкози в природі у процесі фотосинтезу:
6СО2 + 6Н2О → С6Н12О6.
Добування глюкози синтетичним способом:
1. Полімеризація формальдегіду в присутності кальцій гідроксиду:
6НСНО → С6Н12О6.
2. Гідроліз крохмалю в присутності каталізатора:
(С6Н10О5)n + nН2О → С6Н12О6.
Для допитливих
♦ Мед – чудовий харчовий продукт. Він багатий на вітаміни групи В, мінерали й антиоксиданти. Мед вважається найдавнішим лікувальним засобом. Деякі дослідники в галузі медицини вказують на антисептичні й протизапальні властивості меду. Коли мед накладати на рани чи опіки, він послаблює запальні процеси та сприяє росту здорової тканини. Тонкий шар меду зволожує поверхню й не допускає утворення струпу на ранах. Мед стимулює ріст й формування нових капілярів, які відповідають за утворення нової шкіри. Крім того антиоксиданти меду завдяки протизапальній дії зменшують набряк, поліпшують кровообіг й не дають рані мокріти. При накладанні пов’язок з медом, рани не так болять, швидше загоюються та залишають менше рубців.
. Глюкоза (виноградний цукор) входить до складу фруктів, ягід, меду, пат){kind=link}