Zaharide, Celuloza, Glucoza, Amidon, Zaharoza [PDF]

Zitiervorschau

Zaharide Definiţie Monozaharidele sunt substanţe organice ce conţin în molecula lor grupări mixte:o grupare carbonil(aldehida sau cetona), mai multe grupări de alcooli secundari şi una sau mai multe grupări de alcooli primari. Ele se clasifică în funcţie de gruparea carbonil din celuloză şi cetoze. 1.Glucoza Glucoza şi fructoza au formula generală: C6H12O6. Definiţie Glucoza este cea mai răspândită monozaharidă. Se gaseşte ân concentraţii mari în fructele dulci şi în mierea de albine; ea este prezentă în sange(0,06-0.10%), limfa, lichidul cefalorahidian etc., în concentraţii mici. Proprietăţi fizice Glucoza este o substanţă solidă, cristalizată, cu punctul de topire de 167°C. Glucoza poate exista sub două forme-α forme-α-glucoza si β-glucoza, care diferă prin poziţia în spaţiu a unei grupe de –OH. Este incoloră, solubilă în apă şi greu solubilă în solvenţi organici. Formula structurală pentru glucoză

Acţiune biologică Glucoza este “combustibilul” specific pentru creier ţi sistemul nervos. Glucoza furnizează energia care permite menţinerea constantă a temperaturii corpului, contractarea muschilor şi menţinerea în funcţiune a sistemelor digestiv şi respirator. Pentru a furniza continuu combustibil pentru creier, nervi, muşchi şi alte sisteme din corpul uman, trebuie menţinută în sânge o concentraţie de glucoză de 0,06 pânî la 0,11 %. Sub limita minimă, creierul începe să-şi piardă abilitatea de a funcţiona eficient. Peste o concentraţie de 0,16%, glucoza începe să treacă, prin intermediul rinichilor, în urină, producând unul dintre simptomele diabetului zaharat. Întrebuinţări Glucoza este folosită în medicină, deoarece este un compus uşor amiabil în organismul uman şi un bun furnizor de energie.

Industrial se întrebuinţează la prepararea produselor zaharoase, a gluconatului de calciu, a pastilelor de vitamina C, în industria textilă la imprimarea ţesăturilor şi la fabricarea oglinzilor. 2.Zaharoza Definiţie Zaharoza este o dizaharidă care se gaseşte în tulpina trestiei de zahăr într-o concentraţie de 14-20% şi în sfecla de zahăr, plante din care se şi extrage industrial. Ea se mai găseşte în morcovi, pepeni, zmeură, piersici, caise etc. Denumirea ei uzuală este zahăr. Zahărul solid obţinut din trestia de zahăr este cunoscut de indieni cu 3000 ani i.Hr. Zahărul din sfecla de zahăr a fost obţinut în anul 1747, de către chimistul german Margraff. Formula generală a zaharozei este:C12H22O11. Proprietăţi fizice Zaharoza este o substanţă solidă, cristalizată, incoloră. Este solubilă în apă, greu solubilă în alcool şi are gust dulce. Zaharoza se topeşte la 185°C.

Proprietăţi chimice Zaharoza se scindează prin hidroliză(în mediu acid) într-o moleculă de glucoză şi una de fructoză(fructoza este o monozaharidă izomeră cu glucoza). Zaharoza se topeşte prin încălzire uşoară. Prin răcire, zaharoza topită se transformă într-o masă amorfă, care încălzită peste 185°C devine brună(se caramelizează) şi apoi se carbonizează(devine neagră). Tratata cu acid sulfuric concentrat zaharoza suferă acelaşi proces de carbonizare. Acidul sulfuric concentrat este higroscopic: scoate apa din structura polihidroxilică, din care rămâne numai carbonul(carbune poros). Utilizări Zaharoza este folosită aproape exclusiv în alimentaţie fiind gustoasă şi uşor asimilată de organism. Prin asimilarea unui gram de zaharoză, în organism se obşin 3,7-4,2 calorii. În industrie, zaharoza este materie primă în fabricile de produse zaharoase(bomboane, ciocolata etc.).

3.Celuloza Definiţie Celuloza este o polizaharidă formată din resturi ale unui izomer spaţial al glucozei, unite prin eliminarea de apă între două grupări –OH. Celuloza formează scheletul ţesuturilor lemnoase ale plantelor superioare(40%). Din acest motiv ea este cel mai răspândit compus organic, din punct de vedere cantitativ, de pe Pamant. Celuloza are structura fibrilară. Fibre celulozice sunt firele de bumbac. În industrie se mai obţine din lemn în stare pură, stuf şi paie, plante cu un conţinut bogat în celuloză. Formula generală a celulozei este :C6H10O5. Proprietăţi fizice Celuloza este o substanţă solidă, albă, inodoră, insipidă, slab higroscopică, insolubilă în apă şi în majoritatea solvenţilor. Proprietăţi chimice La încălzire, celuloza se carbonizează fără a se topi. Celuloza se dizolvă în hidroxid de tetraaminocupru, numit şi reactiv Schweitzer. Soluţia obţinută prin dizolvarea celulozei în reactivul Schweitzer trecută prin orificii foarte înguste(proces de filare) şi apoi prin soluţie acidă, duce la obţinerea matăsii artificiale(cuproxam). Celuloza conţine în molecula ei grupe de hidroxil –OH, care permit o serie de reacţii caracteristice, cu importanţă practică deosebită. Utilizări Principala utilizare a celulozei este obţinerea hârtiei. Este folosită la obţinerea mătasii artificiale(de tip vâscoză şi acetat), a unor materiale pentru bandaj(vata), a unor substanţe explozive şi a altor derivaţi ai celulozei.

4. Amidon Amidonul este o substanță organică ce se găsește în semințele, fructele și tuberculii plantelor și care se folosește în industria alimentară, chimică etc. Formula brută a amidonului, determinată prin analiza elementară, este (C6H10O5)n, la fel ca a celulozei. Prin hidroliza cu acizi, amidonul trece in D-glucoza, cu randament cantitativ. Din punct de vedere al compoziției chimice, amidonul este un amestec, format din 2 polizaharide: amilopectină și amiloză, care diferă între ele prin structură și reactivitate. Formarea în plante Amidonul se formează în plante, fiind o sursă importantă de glucide pentru animale. Ecuația reacției generale a formării amidonului ar fi format din două etape: CO2 + H2O ----> CH2O + O2  6 CH2O ----> C6H10O5 + H2O, ambele reactii înfăptuindu-se în cloroplaste(cu  participarea clorofilei), la lumină.

Proprietăți Amidonul are o structură amorfă, insolubilă în apă, deși la contact cu apa acesta se umflă. La recunoașterea amidonului se folosește iodul: la contact cu acesta, amidonul dă o culoare violet închisă la rece. Reactii  Cu apa în prezența acizilor: (C6H10O5)n + nH2O → n C6H12O6  Cu apa în prezenta amilazei: 2(C6H10O5)n + nH2O -> n C12H22O11

Aspectul amidonului este deosebit de al celulozei. In loc de fibre, amidonul se prezinta sub forma de granule, a caror forma si marime, caracteristica pentru fiecare specie vegetala (grau, porumb, orez, cartofi, tapioca etc.) permite o usoara identificare la microscop. Diametrul granulelor este de 20-100 ? , dupa provenienta. Ele sunt construite din straturi, vizibile la microscop, depuse concentric in jurul unui nucleu de condensare. Granulele de amidon, privite prin microscopul de polarizatie, intre nicoli incrucisati, arata fenomenul birefrigentii (cruce neagra). Cu ajutorul razelor X se constata semne de cristalizare ce dispar insa daca se elimina prin uscare apa absorbita higroscopic. In apa rece amidonul este insolubil (cand granulele sale sunt intacte). Apa calda produce o umflare a granulelor care, la temperatura suficient de inalta, se sparg si formeaza solutii vascoase sau geluri. La racire acestea se transforma (la temepraturi fixe, variind intre 57-87?, dupa specia vegetala) intr-un gel rigid, omogen, translucid: coca. Temperatura de fromare a cocai este coborata de prezenta anumitor electroliti, cum sunt: NaOH, CaCl2,KSCN si ZnCl2. Formarea cocai se datoreste pierderii mobilitatii moleculelor dizolvate, un fenomen comparabil cu cristalizarea, avand loc, ca si aceasta, la temperatura fixa. Spre deosebire de o retea cristalina, agregatul de macromolecule rigide, imobile, ce ia nastere este neregulat si inglobeaza mari cantitati de apa.