Глюкоза: формула, строение и свойства

Строение глюкозы как многоатомного альдегидоспирта

Название «углеводы» сохранилось с тех времен, когда строение этих соединений еще не было известно, но был установлен их состав, которому соответствует формула Cn(H2O)m. Поэтому углеводы относили к гидратам углерода, т.е. к соединениям углерода и воды – «углеводам». В наше время большинство углеводов выражают формулой CnH2nOn.
1. Углеводы используются с глубокой древности — самым первым углеводом (точнее смесью углеводов), с которой познакомился человек, был мёд.
2. Родиной сахарного тростника является северо-западная Индия-Бенгалия. Европейцы познакомились с тростниковым сахаром благодаря походам Александра Македонского в 327 г. до н.э.
3. Свекловичный сахар в чистом виде был открыт лишь в 1747 г. немецким химиком А. Маргграфом.
4. Крахмал был известен ещё древним грекам.
5. Целлюлоза, как составная часть древесины, используется с глубокой древности.
6. Термин слова “сладкий” и окончание — оза- для сахаристых веществ было предложено французским химиком Ж. Дюла в 1838 г. Исторически сладость была главным признаком, по которому то или иное вещество относили к углеводам.
7. В 1811 г. русский химик Кирхгоф впервые получил глюкозу гидролизом крахмала, а впервые правильную эмпирическую формулу глюкозы предложил шведский химик Я. Берцемус в 1837 г. С6Н12О6
8. Синтез углеводов из формальдегида в присутствии Са(ОН)2 был произведён А.М. Бутлеровым в 1861 г.
Глюкоза является бифункциональным соединением, т.к. содержит функциональные группы – одну альдегидную и 5 гидроксильных. Таким образом, глюкоза — многоатомный альдегидоспирт.

Структурная формула глюкозы имеет вид:

Глюкоза: формула, строение и свойства
Сокращённая формула имеет вид:
Молекула глюкозы может существовать в трех изомерных формах, причем две из них являются циклическими, одна – линейной.

Все три изомерных формы находятся в динамическом равновесии между собой:
циклическая [(альфа-форма) (37%)] <—> линейная (0,0026%) <—> циклическая [(бета-форма) (63%)]
Циклические альфа- и бета- формы глюкозы представляют собой пространственные изомеры, отличающиеся положением полуацетального гидроксила относительно плоскости кольца. В альфа-глюкозе этот гидроксил находится в транс-положении к гидроксиметильной группе -СН2ОН, в бета-глюкозе – в цис-положении.

Химические свойства глюкозы

 Свойства, обусловленные наличием альдегидной группы:

Видео:97. Глюкоза (структурные формулы)Скачать

97. Глюкоза (структурные формулы)

1. Реакции окисления:
а) с Cu(OH)2:
C6H12O6 + Cu(OH)2↓ ——> ярко-синий раствор

2.Реакция восстановления:
c водородом H2:

В этой реакции может принимать участие лишь линейная форма глюкозы.

Свойства обусловленные наличием нескольких гидроксильных групп (ОН):


1. Реагирует с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров (пять гидроксильных групп глюкозы вступают в реакцию с кислотами):

2. Как многоатомный спирт реагирует с гидроксидом меди (II) c образованием алкоголята меди (II):

Специфические свойства глюкозы

Большое значение имеют процессы брожения глюкозы, происходящие под действием органических катализаторов-ферментов (они вырабатываются микроорганизмами).
а) спиртовое брожение (под действием дрожжей):

Видео:Свойства глюкозы. 11 класс.Скачать

Свойства глюкозы. 11 класс.

б) молочнокислое брожение (под действием молочнокислых бактерий):

в) уксуснокислое брожение:

г) лимоннокислое брожение:

д) ацетон-бутанольное брожение:

Получение глюкозы

1.Синтез глюкозы из формальдегида в присутствии гидроксида кальция (ре-акция Бутлерова):

2. Гидролиз крахмала (реакция Киргофа):

Биологическое значение глюкозы, её применение

Глюкоза — необходимый компонент пищи, один из главных участников обмена веществ в организме, очень питательна и легко усваивается. При её окислении выделяется больше трети используемой в организме энергий ресурс — жиры, но роль жиров и глюкозы в энергетике разных органов различна. Сердце в качестве топлива используется жирные кислоты. Скелетным мышцам глюкоза нужна для “запуска”, а вот нервные клетки, в том числе и клетки головного мозга работают только на глюкозе. Их потребность составляет 20-30% вырабатываемой энергии. Нервным клеткам энергия нужна каждую секунду, а глюкозу организм получает при приёме пищи. Глюкоза легко усваивается организмом, поэтому ее используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства. Специфические олигосахариды определяют группу крови. В кондитерском деле для изготовления мармелада, карамели, пряников и т.д. Большое значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы, также как и при силосовании кормов. На практике используется и спиртовое брожение глюкозы, например, при производстве пива.
Углеводы действительно самые распространенные органические вещества на Земле, без которых невозможно существование живых организмов. В живом организме в процессе метаболизма глюкоза окисляется с выделением большого количества энергии:

🎥 Видео

Глюкоза строение, свойства, применение | Химия 10 класс #38 | ИнфоурокСкачать

Глюкоза строение, свойства, применение | Химия 10 класс #38 | Инфоурок

[биохимия] — УГЛЕВОДЫ и САХАРЫ — строение, свойства, функцииСкачать

[биохимия] — УГЛЕВОДЫ и САХАРЫ — строение, свойства, функции

Моносахариды. Глюкоза. 11 класс.Скачать

Моносахариды. Глюкоза. 11 класс.

Моносахариды на примере глюкозы. Строение глюкозы. Видеоурок по химии 10 классСкачать

Моносахариды на примере глюкозы. Строение глюкозы. Видеоурок по химии 10 класс

51. Углеводы. Глюкоза. Фруктоза (чась 2)Скачать

51. Углеводы. Глюкоза. Фруктоза (чась 2)

Химия 10 класс (Урок№10 - Углеводы. Глюкоза. Олигосахариды. Сахароза.)Скачать

Химия 10 класс (Урок№10 - Углеводы. Глюкоза. Олигосахариды. Сахароза.)

Классификация углеводов: моносахариды, дисахариды, полисахариды,. 10 класс.Скачать

Классификация углеводов: моносахариды, дисахариды, полисахариды,. 10 класс.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЛЮКОЗЫСкачать

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГЛЮКОЗЫ

МОНОСАХАРИДЫ. ГОТОВИМСЯ К МИКРОКОНТРОЛЮСкачать

МОНОСАХАРИДЫ. ГОТОВИМСЯ К МИКРОКОНТРОЛЮ

Химия. Углеводы. Сахароза.Скачать

Химия. Углеводы. Сахароза.

Углеводы. ГлюкозаСкачать

Углеводы. Глюкоза

ГЛЮКОЗА цикло-оксо-формыСкачать

ГЛЮКОЗА цикло-оксо-формы

Глюкоза — что это такое и зачем нужно человеку!Скачать

Глюкоза — что это такое и зачем нужно человеку!

Углеводы. Тема 33. Химические свойства глюкозыСкачать

Углеводы. Тема 33. Химические свойства глюкозы

[биохимия] — ГЛИКОЛИЗСкачать

[биохимия] — ГЛИКОЛИЗ

10 класс. Углеводы. Глюкоза. Строение и изомерия. Физические свойства. Применение.Скачать

10 класс. Углеводы. Глюкоза. Строение и изомерия. Физические свойства. Применение.

Химия 10 класс (Урок№11 - Полисахариды. Крахмал. Целлюлоза.)Скачать

Химия 10 класс (Урок№11 - Полисахариды. Крахмал. Целлюлоза.)

10 класс Химические свойства, получение и применение глюкозыСкачать

10 класс Химические свойства, получение и применение глюкозы
Поделиться или сохранить к себе:
Конспекты лекций по химии