Глюкоза, реферати

Глюкоза - моносахарид, одна з восьми ізомерних альдогексоз. Молярна маса 180 г / моль. Глюкоза у вигляді D-форми (декстоза, виноградний цукор) є найпоширенішим вуглеводом. D-глюкоза (зазвичай її називають просто глюкозою) є у вільному вигляді і у вигляді олігосахаридів (тростинний цукор, молочний цукор), полісахаридів (крохмаль, глікоген, целюлоза, декстран), глікозидів та інших похідних. У вільному вигляді D-глюкоза міститься в плодах, квітах та інших органах рослин, а також в тварин тканинах (в крові, мозку та ін.). D-глюкоза є найважливішим джерелом енергії в організмах тварин і мікроорганізмів. Як і інші моносахариди D-глюкоза утворює кілька форм. Кристалічна D-глюкоза отримана в 2-х формах: # 97; -D-глюкоза (малюнок 1) і # 98; -D-глюкоза (малюнок 2).

Малюнок 1 ( # 97; -D-глюкопіраноз) Малюнок 2 ( # 98; -D-глюкопіраноз)

t пл 146 ° С [ # 97; ] D = + 112,2 ° (в воді), кристалізується з води у вигляді моногідрату з tпл 83 ° С.

Отримують кристалізацією D-глюкози з піридину і деяких інших розчинів. tпл 148-150 ° С, [ # 97; ] D = + 18,9 ° (в воді).

У водному розчині встановлюється рівновага між декількома взаимопревращающихся формами D-глюкози: # 97; - і # 98; -піранознимі. # 97; - і # 98; -фуранознимі, відкритої альдегідної

(Рисунок 3) і гідратної формою. У рівноважної системі у воді [ # 97; ] D = + 52,7 °.

Малюнок 3 (альдегидо-D-глюкоза)

L-глюкоза отримана синтетично, відновленням лактона L-глюконової кислоти. # 97; -L-глюкоза - кристали tпл 142-143 ° С [ # 97; ] D = - 95,5 ° (в воді) і - 51,4 ° (рівноважна система в воді). Хімічні властивості L-глюкози такі ж, як у D-глюкози.

Знаходження в природі

В особливий вид глюкоза міститься майже у всіх органах зелених рослин. Особливо її багато в виноградному соку, тому глюкозу іноді називають виноградним цукром. Мед в основному складається з суміші глюкози з фруктозою.

Перший синтез глюкози з формальдегіду в присутності гідроксиду кальцію був проведений А. М. Бутлеров в 1861 році:

Глюкоза може бути отримана гидролизом природних речовин, до складу яких вона входить. У виробництві її отримують гідролізом картопляного і кукурудзяного крохмалю кислотами.

Повні синтези глюкози, здійснені, виходячи з діброма кролеіна, а також з гліцеринового альдегіду і діоксіацетон, мають лише теоретичний інтерес.

У природі глюкоза разом з іншими вуглеводами утворюється в результаті реакції фотосинтезу:

У процесі цієї реакції акумулюється енергія Сонця.

Глюкоза є цінним поживним продуктом. В організмі вона піддається складним біохімічним перетворенням в результаті яких утворюється діоксид вуглецю і вода, при це виділяється енергія відповідно до підсумкового рівняння:

Цей процес протікає східчасто, і тому енергія виділяється повільно.

Глюкоза також бере участь у другому етапі енергетичного обміну тваринної клітини (розщеплення глюкози). Сумарне рівняння виглядає так:

Так як глюкоза легко засвоюється організмом, її використовують в медицині як зміцнювальний лікувальний засіб при явищах серцевої слабкості, шоці. вона входить до складу кровозаменяющей і протишокових рідин. Широко застосовують глюкозу в кондитерській справі (виготовлення мармеладу, карамелі, пряників і т. Д.), В текстильній промисловості в якості відновника, в якості вихідного продукту при виробництві аскорбінової і гліконових кислот, для синтезу ряду похідних цукрів і т.д.

Велике значення мають процеси бродіння глюкози. Так, наприклад, при квашенні капусти, огірків, молока відбувається молочнокисле бродіння глюкози, так само як і при силосуванні кормів. Якщо подвергаемая силосованию маса недостатньо ущільнена, то під впливом який проник повітря відбувається маслянокислое бродіння і корм стає непридатний до застосування.

На практиці використовується також спиртове бродіння глюкози, наприклад при виробництві пива.

Глюкоза - безбарвна кристалічна речовина із солодким смаком, добре розчинна у воді. З водного розчину вона виділяється у вигляді кристалогідрату C 6 H12 O6 · H2 O. У порівнянні з буряковим цукром вона менш солодка.

Глюкоза має хімічними властивостями, характерними для спиртів і альдегідів. Крім того, вона володіє і деякими специфічними властивостями: