Лекция 15. УГЛЕВОДЫ План лекции : 1.Значение углеводов в

Лекция 15. УГЛЕВОДЫ
План лекции :
1.Значение углеводов в жизни растений
2.Общая характеристика и классификация углеводов
3.Строение моносахаридов (глюкоза ,фруктоза, рибоза , дезоксирибоза ) ;производные моносахаридов, олигосахариды их свойства
4.Дисахариды,трисахариды,полисахариды, их представители
5.Строение и свойства крахмала, строение целлюлозы, свойства
6.Пектиновые вещества, значение и их свойства
ЛИТЕРАТУРА
Основная
Полевой В.В. Физиология растений. ‐ М.: “Высшая школа”, 1989.
Лебедев С.И. Физиология растений. ‐ М.: “Агропром”,
1988.
Рубин Б.А. Курс физиологии растений. – М.: “Высшая школа”, 1976.
Либерт Э. Физиология растений. ‐ М.: “Мир”, 1976.
Медведев С.С.Физиология растений .СПБ:Изд.С.Петерб.ун‐та,2004,336 с.
Лир Х., Польстер Г .,Фидлер Г.Физиология древесных растений.»Лесная промышленность», М.1974г.424с.
Крамер П. и Козловский Т. Физиология древесных растений.» Гослесбумиздат».М.1963.628 с.
Дополнительная Гельстон А. и др. Жизнь зеленых растений. ‐ М.: “Мир”, 1993.
Кларксон Д. Транспорт ионов и структура растительной клетки. ‐
М.: “Мир”, 1978.
Курсанов А.Л. Транспорт ассимилянтов в растении. ‐ М.: “Наука”, 1976.
растительного организма. ‐ М.: “ Наука”, 1983.
Холл Д. ,Рао К. Фотосинтез :Пер.с англ.‐М.:Мир.1983.‐134стр.
Полевой Б.В. Фитогормоны. ‐ Л.: “ЛГУ”, 1982.
Саламатова Т.С. Физиология растительной клетки. ‐ Л.: “ЛГУ”, 1988.
Скулачев В.П. Энергетика биологических мембран. ‐ М.: “Наука”,
1989.
15.Уоринг Ф. и др. Рост растений и дифференцировка. ‐ М.: “Мир”, 1984
• 1.ЗНАЧЕНИЕ УГЛЕВОДОВ ДЛЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ И
ЖИВОТНЫХ ОРГАНИЗМОВ ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО
ВЕЛИКО.
• УГЛЕВОДЫ СОСТАВЛЯЮТ ДО 85‐90 % ВЕЩЕСТВ
,СЛАГАЮЩИХ РАСТИТЕЛЬНЫЙ
ОРГАНИЗМ.УГЛЕВОДЫ ЯВЛЯЮТСЯ ОСНОВНЫМ
ПИТАТЕЛЬНЫМ И ГЛАВНЫМ ОПОРНЫМ
МАТЕРИАЛОМ ДЛЯ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК И
ТКАНЕЙ.
ПРОИСХОДЯЩИЙ В РАСТЕНИЯХ ПРОЦЕСС ФИКСАЦИИ
АТМОСФЕРНОЙ УГЛЕКИСЛОТЫ ПРИВОДИТ К
ОБРАЗОВАНИЮ УГЛЕВОДОВ ,ИЗ КОТОРЫХ ЗАТЕМ
СИНТЕЗИРУЮТСЯ ВСЕ ОСТАЛЬНЫЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ
ВЕЩЕСТВА КЛЕТКИ .УГЛЕВОДЫ В ПРИРОДЕ СЛУЖАТ
ИСТОЧНИКОМ ОБРАЗОВАНИЯ ВСЕХ ОРГАНИЧЕСКИХ
ВЕЩЕСТВ ,НЕОБХОДИМЫХ ДЛЯ ПИТАНИЯ ЧЕЛОВЕКА
И ЖИВОТНЫХ.
УГЛЕВОДЫ ЯВЛЯЮТСЯ СОСТАВНОЙ ЧАСТЬЮ РЯДА
ВАЖНЕЙШИХ
ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ЖИВОЙ КЛЕТКИ.
УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АККУМУЛЯТОР И ДОНОР ЭНЕРГИИ
ДЛЯ ВСЕХ ХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ ,ПРОИСХОДЯЩИХ
В КЛЕТКЕ ,АТФ СОДЕРЖИТ В СВОЁМ СОСТАВЕ
ВЕЩЕСТВО УГЛЕВОДНОЙ ПРИРОДЫ
(РИБОЗУ ).
ОБОЛОЧКИ РАСТИТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК СОСТОЯТ
ПРЕИМУЩЕСТВЕННО
ИЗ УГЛЕВОДОВ, СЛЕДОВАТЕЛЬНО, ОТ СВОЙСТВ ЭТИХ
ВЕЩЕСТВ ЗАВИСИТ СТРУКТУРНАЯ ЦЕЛОСТНОСТЬ И
ПРОНИЦАЕМОСТЬ КЛЕТОК РАСТЕНИЙ.
ИМЕННО С КОЛИЧЕСТВЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ И
КАЧЕСТВЕННЫМ СОСТАВОМ УГЛЕВОДОВ СВЯЗАН
ВКУС МНОГИХ ПЛОДОВ И ЯГОД.
ЗЕЛЁНЫЕ ПЛОДЫ БЛАГОДАРЯ ПРИСУТСТВИЮ
ХЛОРОФИЛЛА – ГЛАВНОГО ПИГМЕНТА
,ОТВЕТСТВЕННОГО ЗА ПОГЛОЩЕНИЕ СВЕТА,
СПОСОБНЫ САМИ СИНТЕЗИРОВАТЬ УГЛЕВОДЫ .НО
ПОДАВЛЯЮЩАЯ
ЧАСТЬ УГЛЕВОДОВ ПОСТУПАЕТ В ПЛОДЫ ИЗ ЛИСТЬЕВ.
• 2. НАЗВАНИЕ УГЛЕВОДЫ ВОЗНИКЛО ИСТОРИЧЕСКИ
И ОБЪЯСНЯЕТСЯ ТЕМ, ЧТО ИХ СОСТАВ ОТВЕЧАЕТ
ФОРМУЛЕ ГИДРАТА УГЛЕРОДА: ФОРМУЛУ ГЛЮКОЗЫ
С6Н12 О6 МОЖНО ИЗОБРАЗИТЬ
• КАК С6(Н2О)6.
В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ УГЛЕВОДАМИ НАЗЫВАЮТСЯ
ПОЛИГИДРОСИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ,СОДЕРЖАЩИЕ
АЛЬДЕГИДНУЮ ИЛИ КЕТОГРУППЫ (МОНОСАХАРИДЫ
) ИЛИ ОБРАЗУЮЩИЕ ТАКИЕ ГРУППЫ ПРИ
ГИДРОЛИЗЕ (ПОЛИСАХАРИДЫ).
В ХИМИЧЕСКОМ ОТНОШЕНИИ УГЛЕВОДЫ ЯВЛЯЮТСЯ
ПРОИЗВОДНЫМИ СООТВЕТСТВУЮЩИХ
МНОГОАТОМНЫХ СПИРТОВ .В ЗАВИСИМОСТИ ОТ
ТОГО ,КАКОЙ АТОМ УГЛЕРОДА ПОДВЕРГАЕТСЯ
ОКИСЛЕНИЮ, ОБРАЗУЮТСЯ УГЛЕВОДЫ
АЛЬДЕГИДНОЙ (АЛЬДОЗЫ ) ИЛИ
КЕТОННОЙ(КЕТОЗЫ)ПРИРОДЫ.
УГЛЕВОДЫ СОСТОЯТ ИЗ УГЛЕРОДА ,ВОДОРОДА И
КИСЛОРОДА.
• НЕКОТОРЫЕ ИЗ НИХ,КАК, НАПРИМЕР, СОДЕРЖАЩИЙСЯ В ГРИБАХ
• ГЛЮКОЗАМИН, СОДЕРЖИТ ТАК ЖЕ АЗОТ.
• У БОЛЬШИНСТВА УГЛЕВОДОВ ВОДОРОД И
КИСЛОРОД СОДЕРЖАТСЯ В ТОМ ЖЕ СООТНОШЕНИИ, ЧТО И В ВОДЕ.НАПРИМЕР ,ГЛЮКОЗА С6Н12 О6 ИЛИ САХАРОЗА С12Н22О11.
• ВСЕ УГЛЕРОДЫ РАЗДЕЛЯЮТ НА ДВЕ ГРУППЫ ‐
• ‐ МОНОЗЫ,ИЛИ МОНОСАХАРИДЫ И ПОЛИОЗЫ,ИЛИ
ПОЛИСАХАРИДЫ.
• НЕСКОЛЬКО МОЛЕКУЛ МОНОСАХАРИДОВ, СОЕДИНЯЯСЬ МЕЖДУ СОБОЙ С ВЫДЕЛЕНИЕМ
ВОДЫ, ОБРАЗУЮТ МОЛЕКУЛУ ПОЛИСАХАРИДА.
• ТАК ,СОЕДИНЯЯСЬ МЕЖДУ СОБОЙ С ВЫДЕЛЕНИЕМ
ОДНОЙ МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ И ДВЕ МОЛЕКУЛЫ МОНОЗ
ОБРАЗУЮТ МОЛЕКУЛУ ДИСАХАРИДА. ТИПИЧНЫМИ
ПРЕДСТАВИТЕЛЯМИ ГРУППЫ ДИСАХАРИДОВ
ЯВЛЯЕТСЯ САХАРОЗА (ТРОСТНИКОВЫЙ
• САХАР),МАЛЬТОЗА(СОЛОДОВЫЙ САХАР ) И
ЦЕЛЛОБИОЗА.
ТРИ МОЛЕКУЛЫ МОНОЗ, СОЕДИНЯЯСЬ С ВЫДЕЛЕНИЕМ
ДВУХ МОЛЕКУЛ ВОДЫ, ОБРАЗУЮТ ТРИСАХАРИДЫ.
.К ТРИСАХАРИДАМ ОТНОСИТСЯ РАФИНОЗА.
УГЛЕВОДЫ, МОЛЕКУЛА КОТОРЫХ СОСТОИТ ИЗ
СОЕДИНЕННЫХ ОСТАТКОВ ЧЕТЫРЁХ МОНОЗ, НАЗЫВАЕТСЯ ТЕТРАСАХАРИДАМИ. ТАКОВЫМИ, ЯВЛЯЮТСЯ ,НАПРИМЕР, ЯВЛЯЮТСЯ,
НАПРИМЕР, СТАХИОЗА.
ДИ,ТРИ – И ТЕТРАСАХАРИДЫ
СОСТАВЛЯЮТ ГРУППУ ПОЛИСАХАРИДОВ(ПОЛИОЗ) ПЕРВОГО ПОРЯДКА ,ВСЕ ПРЕДСТАВИТЕЛИ КОТОРОЙ
ЛЕГКО РАСТВОРИМЫ В ВОДЕ И
В ЧИСТОМ ВИДЕ ЯВЛЯЮТСЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКИМИ
ВЕЩЕСТВАМИ.
• БОЛЕЕ СЛОЖНЫЕ УГЛЕВОДЫ, ДЛЯ КОТОРЫХ ЕЩЁ
ТОЧНО НЕ УСТАНОВЛЕНО КОЛИЧЕСТВО ОСТАТКОВ
ПРОСТЫХ САХАРОВ, ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ ИХ
МОЛЕКУЛЫ, НАЗЫВАЮТСЯ
ПОЛИСАХАРИДАМИ(ПОЛИОЗАМИ) ВТОРОГО
ПОРЯДКА.
ОНИ ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ СЛОЖНЫЕ ВЕЩЕСТВА С
ОЧЕНЬ БОЛЬШИМ МОЛЕКУЛЯРНЫМ ВЕСОМ. В ВОДЕ
ОНИ ЛИБО НЕ РАСТВОРЯЮТСЯ СОВСЕМ, ЛИБО ДАЮТ
ВЯЗКИЕ, КОЛЛОИДНЫЕ РАСТВОРЫ.К ЧИСЛУ
ПОЛИСАХАРИДОВ ВТОРОГО ПОРЯДКА
ПРИНАДЛЕЖАТ СЛИЗИ, КРАХМАЛ,ГЛИКОГЕН,КЛЕТЧАТКА,ГЕМИЦЕЛЛЮЛОЗА,
ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА И ДР.
• МОНОСАХАРИДЫ
• СЛЕДУЕТ ОТМЕТИТЬ, ЧТО В ИЗУЧЕНИИ СТРОЕНИЯ И
ФЕРМЕНТАТИВНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ УГЛЕВОДОВ, ОСОБЕННО МОНОСАХАРИДОВ ,ВАЖНУЮ РОЛЬ
СЫГРАЛИ ИССЛЕДОВАНИЯ
• ВЕЛИКОГО НЕМЕЦКОГО ХИМИКА ЭМИЛЯ ФИШЕРА.
• СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА МОНОСАХАРИДОВ
УСТАНОВЛЕНЫ ТРУДАМИ Э.ФИШЕРА, ТОЛЛЕНСА,КИЛИАНИ И ДРУГИХ ХИМИКОВ
ОРГАНИКОВ.
• ПО ЧИСЛУ УГЛЕРОДНЫХ АТОМОВ В МОЛЕКУЛЕ
МОНОСАХАРИДЫ
• ДЕЛЯТ НА ТЕТРАЗЫ,ПЕНТОЗЫ,ГЕКСОЗЫ И
ГЕПТОЗЫ,СОДЕРЖАЩИЕ
• СООТВЕТСТВЕННО ЧЕТЫРЕ,ПЯТЬ,ШЕСТЬ И СЕМЬ
АТОМОВ УГЛЕРОДА.
РАЗЛИЧАЮТ ТАКЖЕ АЛЬДОЗЫ, ИМЕЮЩИЕ
АЛЬДЕГИДНУЮ ГРУППУ,
И КЕТОЗЫ ,СОДЕРЖАЩИЕ КЕТОГРУППУ.
ЦЕПОЧКА АТОМОВ УГЛЕРОДА У САХАРОВ ОТКРЫТАЯ
ИЛИ ЗАМКНУТАЯ В ЦИКЛЫ – ГЕКСОЗЫ ОБРАЗУЮТ
ПЯТИ(ФУРАНОЗНЫЕ) ИЛИ ШЕСТИЧЛЕННЫЕ
(ПИРАНОЗНЫЕ) ГЕТЕРОЦИКЛЫ ,СОДЕРЖАЩИЕ В
ЦИКЛЕ КРОМЕ АТОМОВ УГЛЕРОДА ОДИН АТОМ
КИСЛОРОДА.
К ПРИРОДНЫМ МОНОСАХАРИДАМ ОТНОСЯТ
ТЕТРОЗЫ,ПЕНТОЗЫ,
ГЕКСОЗЫ,ГЕПТОЗЫ И ДР.
В ПЛОДАХ И ОВОЩАХ ИЗ АЛЬДОГЕКСОЗ ЧАЩЕ ВСЕГО
ВСТРЕЧАЕТСЯ
D‐ГЛЮКОЗА ,А ИЗ КЕТОЗ – D‐ФРУКТОЗА.
D ‐ГЛЮКОЗУ‐ НАЗЫВАЮТ ИНАЧЕ ВИНОГРАДНЫМ
САХАРОМ, ИЗ ЗА
ВЫСОКОГО СОДЕРЖАНИЯ ЕЁ В ВИНОГРАДЕ.
В ЧИСТОМ ВИДЕ ГЛЮКОЗА УСВАИВАЕТСЯ
ОРГАНИЗМОМ ЛУЧШЕ ВСЕХ ДРУГИХ
УГЛЕВОДОВ,ПОЭТОМУ В МЕДИЦИНСКОЙ ПРАКТИКЕ
ЕЁ ИСПОЛЬЗУЮТ ДЛЯ ИНЪЕКЦИЙ.
В РАСТИТЕЛЬНЫХ ТКАНЯХ ГЛЮКОЗА СОДЕРЖИТСЯ НЕ
ТОЛЬКО В СВОБОДНОМ ВИДЕ,НО ВХОДИТ В СОСТАВ
МНОГИХ
ОЛИГОСАХАРИДОВ(МАЛЬТОЗЫ,САХАРОЗЫ,ЛАКТОЗЫ
,РАФИНОЗЫ),
А ТАКЖЕ РЯДА ГЛИКОЗИДОВ.
ИЗ ГЛЮКОЗЫ ПОСТРОЕНЫ ОСНОВНЫЕ
ПОЛИСАХАРИДЫ РАСТИТЕЛЬНОЙ КЛЕТКИ, ТАКИЕ КАК
ЦЕЛЛЮЛОЗА, КРАХМАЛ, ГЛИКОГЕН.
D‐ ФРУКТОЗА СОДЕРЖИТСЯ ПОЧТИ ВО ВСЕХ ПЛОДАХ, ПОЭТОМУ ЕЁ НАЗЫВАЮТ ПЛОДОВЫМ САХАРОМ. .ФРУКТОЗА САМЫЙ СЛАДКИЙ ИЗ ВСЕХ САХАРОВ
МЕНЕЕ СЛАДКОЙ ЯВЛЯЕТСЯ САХАРОЗА, ЗАТЕМ
ГЛЮКОЗА, КСИЛОЗА,МАЛЬТОЗА,ГАЛАКТОЗА.
ВЫСОКАЯ СЛАДОСТЬ, НАПРИМЕР,АРБУЗОВ,СОДЕРЖАЩИХ ОТНОСИТЕЛЬНО
МАЛО САХАРОВ( 7 % ), ОБЪЯСНЯЕТСЯ ТЕМ,ЧТО
ОНИ ПРЕДСТАВЛЕНЫ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ФРУКТОЗОЙ.
ОНА ВХОДИТ В СОСТАВ ДИСАХАРИДА САХАРОЗЫ И
ПОЛИФРУКТОЗИДОВ – ПОЛИСАХАРИДОВ, ОБРАЗУЮЩИХ ПРИ ГИДРОЛИЗЕ ФРУКТОЗУ( К НИМ
ОТНОСИТСЯ ИНУЛИН).
ФРУТОЗА ВСТРЕЧАЕТСЯ ТАКЖЕ В
ФОСФОРИЛИРОВАННОМ СОСТОЯНИИ.
• ОЛИГОСАХАРИДЫ ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ
УГЛЕВОДЫ, ПОСТРОЕННЫЕ ИЗ НЕБОЛЬШОГО
КОЛИЧЕСТВА МОНОСАХАРИДОВ( ОТ ГРЕЧ.ОЛИГОС‐
НЕМНОГИЙ).НАИБОЛЕЕ РАСПРОСТРАНЕНЫ ДИС
АХАРИДЫ,ОБРАЗУЮЩИЕСЯ ПРИ СОЕДИНЕНИИ
ДВУХ МОНОСАХАРИДОВ.
МОНО‐ И ДИСАХАРИДЫ ОБЫЧНО НАЗВАЮТ
САХАРАМИ .ОНИ ЛЕГКО РАСТВОРИМЫ В ВОДЕ
,МОГУТ КРИСТАЛЛИЗОВАТСЯ ,ПРОХОДЯТ ЧЕРЕЗ
МЕМБРАНЫ. НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЮЩИМСЯ
ОЛИГОСАХАРИДОМ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ
ЯВЛЯЕТСЯ САХАРОЗА.
• САХАРОЗА – ОБЫЧНЫЙ САХАР,ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ В
ПОВСЕДНЕВНОМ ПИТАНИИ.В НАИБОЛЬШЕМ
КОЛИЧЕСТВЕ СОДЕРЖИТСЯ В САХАРНОЙ СВЕКЛЕ И
САХАРНОМ ТРОСТНИКЕ,ПОЭТОМУ ЕЁ НАЗЫВАЮТ
СВЕКЛОВИЧНЫМ ИЛИ ТРОСТНИКОВЫМ САХАРОМ . ПОД ДЕЙСТВИЕМ ФЕРМЕНТОВ ИЛИ ПРИ НАГРЕВАНИИ
С КИСЛОТАМИ САХАРОЗА
РАСПАДАЕТСЯ(ГИДРОЛИЗИРУЕТСЯ ),
ОБРАЗУЯ СМЕСЬ ГЛЮКОЗЫ И ФРУКТОЗЫ, КОТОРАЯ
НАЗЫВАЕТСЯ
ИНВЕРТНЫМ САХАРОМ , А САМ ПРОЦЕСС ГИДРОЛИЗА
– ИНВЕРСИЕЙ(ПЕРЕСТАНОВКА,ПРЕОБРАЗОВАНИЕ).
ЧЕМ НИЖЕ РН РАСТВОРА,ТЕМ ИНТЕНСИВНЕЕ
ГИДРОЛИЗ САХАРОЗЫ. В КИСЛЫХ РАСТВОРАХ ОНА
ГИДРОЛИЗУЕТСЯ ПОЧТИ
В 1000 РАЗ БЫСТРЕЕ МАЛЬТОЗЫ И ЛАКТОЗЫ.
МАЛЬТОЗА СОДЕРЖИТСЯ ГЛАВНЫМ ОБРАЗОМ В
СОЛОДЕ, КОТОРЫЙ ОБРАЗУЕТСЯ В ПРОРАСТАЮЩИХ
СЕМЕНАХ,
КАК ПРОДУКТ ФЕРМЕНТАТИВНОГО РАСЩЕПЛЕНИЯ
КРАХМАЛА, ПОЭТОМУ ЕЁ ЧАСТО НАЗЫВАЮТ
СОЛОДОВЫМ САХАРОМ.
ПРИ ГИДРОЛИЗЕ МАЛЬТОЗЫ ОБРАЗУЮТСЯ ДВЕ
МОЛЕКУЛЫ ГЛЮКОЗЫ.
ПОЛИСАХАРИДЫ – СЛОЖНЫЕ УГЛЕВОДЫ,СОСТОЯЩИЕ
ИЗ БОЛЬШОГО ЧИСЛА(СОТЕН И ТЫСЯЧ) ОСТАТКОВ
МОНОСАХАРИДОВ
И ОБЛАДАЮЩИХ ПОЭТОМУ ВЫСОКИМ
МОЛЕКУЛЯРНЫМ ВЕСОМ.В ОТЛИЧИЕ ОТ ПРОСТЫХ
САХАРОВ ОНИ НЕ СЛАДКИЕ,НЕ КРИСТАЛЛИЗУЮТСЯ И
НЕ ПРОХОДЯТ ЧЕРЕЗ МЕМБРАНЫ.
В ВОДЕ ОНИ ОБЫЧНО НЕ РАСТВОРИМЫ И НЕ ДАЮТ
КОЛЛОИДНЫХ
РАСТВОРОВ.
ПО ХИМИЧЕСКОМУ СТРОЕНИЮ ПОЛИСАХАРИДЫ
ДЕЛЯТ НА
ГОМОПОЛИСАХАРИДЫ ,ПОСТРОЕННЫЕ ИЗ ОСТАТКОВ
КАКОГО‐ ЛИБО ОДНОГО МОНОСАХАРИДА(ГЛЮКОЗЫ, ФРУКТОЗЫ,ГЛЮКОУРОНОВОЙ КИСЛОТЫ И Т.Д.) И
ГЕТЕРОПОЛИСАХАРИДЫ ,СОСТОЯЩИЕ ИЗ ОСТАТКОВ
РАЗЛИЧНЫХ МОНОСАХАРИДОВ И ИХ
ПРОИЗВОДНЫХ.
НАИБОЛЬШЕЕ ЗНАЧЕНИЕ ИМЕЮТ
ГОМОПОЛИСАХАРИДЫ,
СОСТОЯЩИЕ ИЗ ГЛЮКОЗЫ И НАЗЫВАЕМЫЕ
ГЛИКОЗИДАМИ.
К НИМ ОТНОСЯТСЯ ШИРОКО ВСТРЕЧАЮЩИЕСЯ В
ОВОЩАХИ ПЛОДАХ КРАХМАЛ И КЛЕТЧАТКА.
ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ УГЛЕВОДЫ ЧРЕЗВЫЧАЙНО
ВАЖНЫ
В ОБМЕНЕ ВЕЩЕСТВ РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ,В
ПИТАНИИ
ЖИВОТНЫХ И ЧЕЛОВЕКА ,В РЯДЕ ОТРАСЛЕЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ.
ТАК, КРАХМАЛ ЯВЛЯЕТСЯ ЗАПАСНЫМ УГЛЕВОДОМ
РАСТЕНИЙ,
СОСТАВЛЯЮЩИМ БОЛЬШУЮ ЧАСТЬ ВЕЩЕСТВ
,ВХОДЯЩИХ В СОСТАВ МНОГИХ ВАЖНЕЙШИХ
ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ: МУКИ,
ХЛЕБА, КАРТОФЕЛЯ, КРУП.
• ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА СОДЕРЖАТСЯ В БОЛЬШОМ
КОЛИЧЕСТВЕ
• ВО ФРУКТАХ, ЯГОДАХ,СТЕБЛЯХ
(ЛЁН),КОРНЕПЛОДАХ(САХАРНАЯ СВЕКЛА) И ИГРАЮТ
ВАЖНУЮ РОЛЬ ПРИ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ПЕРЕРАБОТКЕ ВСЕХ ЭТИХ ПРОДУКТОВ
РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ.
• КЛЕТЧАТКА ЯВЛЯЕТСЯ ВЕЩЕСТВОМ НЕ
УСВАИВАЕМЫМ ЖЕЛУДОЧНО – КИШЕЧНЫМ
ТРАКТОМ ЧЕЛОВЕКА .ЭТО ПОЛИСАХАРИД, СОСТАВЛЯЮЩИЙ ГЛАВНУЮ МАССУ КЛЕТОЧНЫХ
СТЕНОК РАСТЕНИЙ .КЛЕТЧАТКА НЕ РАСТВОРИМА В
ВОДЕ, НО ЛИШЬ НАБУХАЕТ В НЕЙ. КЛЕТЧАТКА
СОСТАВЛЯЕТ БОЛЕЕ50 % ДРЕВЕСИНЫ.
• В ВОЛОКНАХ ХЛОПЧАТНИКА ОНА СОСТАВЛЯЕТ
БОЛЕЕ
• 90 %.ПРИ КИПЯЧЕНИИ С КРЕПКОЙ СЕРНОЙ
КИСЛОТОЙ КЛЕТЧАТКА
• НАЦЕЛО ПРЕВРАЩАЕТСЯ В ГЛЮКОЗУ. ПРИ БОЛЕЕ
СЛАБОМ ГИДРОЛИЗЕ ИЗ КЛЕТЧАТКИ ПОЛУЧАЕТСЯ
ЦЕЛЛОБИОЗА.
• ПРИ ОДРЕВЕСНЕНИИ КЛЕТОЧНЫХ СТЕНОК
ИМЕЮЩИЕСЯ МЕЖДУМИЦЕЛЛАМИ ПУСТОТЫ
ЗАПОЛНЯЮТСЯ ЛИГНИНОМ.
• ЦЕЛЛЮЛОЗА НЕ ПЕРЕВАРИВАЕТСЯ ЖЕЛУДОЧНО‐
КИШЕЧНЫМ ТРАКТОМ.
• ЧЕЛОВЕКА.ОНА ПЕРЕВАРИВАЕТСЯ ЛИШЬ
ЖВАЧНЫМИ
• ЖИВОТНЫМИ, В ЖЕЛУДКЕ КОТОРЫХ ИМЕЮТСЯ
ОСОБЫЕ БАКТЕРИИ
• ГИДРОЛИЗИРУЮЩИЕ КЛЕТЧАТКУ С ПОМОЩЬЮ
ВЫДЕЛЯЕМОГО ИМИ ФЕРМЕНТА ЦЕЛЛЮЛАЗЫ
• КЛЕТЧАТКА ИМЕЕТ ОГРОМНОЕ ПРОМЫШЛЕННОЕ
ЗНАЧЕНИЕ,ПОСКОЛЬКУ ИЗ КЛЕТЧАТКИ СОСТОЯТ
ХЛОПОК, БУМАГА,
• ЛЬНЯНЫЕ ТКАНИ; КЛЕТЧАТКА ИСПОЛЬЗУЕТСЯ ДЛЯ
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИСКУСТВЕННОГО ШЕЛКА(ВИСКОЗЫ) И ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ.
• КРАХМАЛ НЕ ЯВЛЯЕТСЯ ХИМИЧЕСКИ
ИНДИВИДУАЛЬНЫМ ПО ВЕЩЕСТВОМ.
• В РАСТЕНИЯХ ОН НАХОДИТСЯ В ВИДЕ
КРАХМАЛЬНЫХ ЗЕРЕН, РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ПО СВОИМ
СВОЙСТВАМ И ХИМИЧЕСКОМУ СОСТАВУ КАК В
ОДНОМ И ТОМ ЖЕ РАСТЕНИИ,
• ТАК ОСОБЕННО В РАЗЛИЧНЫХ РАСТЕНИЯХ.
УДЕЛЬНЫЙ ВЕС КРАХМАЛА РАВЕН В СРЕДНЕМ 1,5.
КРАХМАЛЬНОЕ ЗЕРНО ОБЛАДАЕТ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ
СТРУКТУРОЙ.
ЧРЕЗВЫЧАЙНО ХАРАКТЕРНЫМ СВОЙСТВОМ КРАХМАЛА
ЯВЛЯЕТСЯ
ЕГО СПОСОБНОСТЬ ОКРАШИВАТЬ В СИНИЙ ЦВЕТ ПРИ
ДОБАВЛЕНИИ РАСТВОРА ЙОДА В ВОДНОМ РАСТВОРЕ
ЙОДИСТОГО КАЛИЯ.
• ПОЛЬЗУЯСЬ ЭТИМ РЕАКТИВОМ МОЖНО
ОБНАРУЖИТЬ
• ОЧЕНЬ МАЛЫЕ КОЛИЧЕСТВА КРАХМАЛА.
• В ХОЛОДНОЙ ВОДЕ КРАХМАЛЬНЫЕ ЗЕРНА ТОЛЬКО
ЛИШЬ НАБУХАЮТ, НО НЕ РАСТВОРЯЮТСЯ.
• ЕСЛИ ВЗВЕСЬ КРАХМАЛЬНЫХ ЗЕРЕН В ВОДЕ
ПОСТЕПЕННО НАГРЕВАТЬ, ТО ОНИ НАБУХАЮТ ВСЁ
СИЛЬНЕЕ И ,НАКОНЕЦ,БУДЕТ ДОСТИГНУТА
ТЕМПЕРАТУРА, ПРИ КОТОРОЙ КРАХМАЛ ОБРАЗУЕТ
ЧРЕЗВЫЧАЙНО ВЯЗКИЙ КОЛЛОИДНЫЙ РАСТВОР, НАЗЫВАЕМЫЙ КРАХМАЛЬНЫМ КЛЕЙСТЕРОМ.
• ТЕМПЕРАТУРА ,ПРИ КОТОРОЙ ПРОИСХОДИТ ЭТО
ИЗМЕНЕНИЕ КРАХМАЛА НАЗЫВАЕТСЯ
• ТЕМПЕРАТУРОЙ КЛЕЙСТЕРИЗАЦИИ. • КРАХМАЛ НА 96,1‐97,6 % СОСТОИТ ИЗ
ПОЛИСАХАРИДОВ ,ОБРАЗУЮЩИХ ПРИ КИСЛОТНОМ
ГИДРОЛИЗЕ ГЛЮКОЗУ .ДОВОЛЬНО ЗАМЕТНО В
КРАХМАЛЕ СОДЕРЖАНИЕ МИНЕРАЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ‐
ОТ 0,2 % ДО 0,7%.
• МИНЕРАЛЬНЫЕ ВЕЩЕСТВА ПРЕДСТАВЛЕНЫ
ГЛАВНЫМ ОБРАЗОМ ФОСФОРНОЙ КИСЛОТОЙ.
• В КРАХМАЛЕ НАЙДЕНЫ НЕКОТОРЫЕ
ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ
• ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ –
ПАЛЬМИТИНОВАЯ,СТЕАРИНОВАЯ И ДР.
• СОДЕРЖАНИЕ КОТОРЫХ ДОСТИГАЕТ 0,6 %.
УГЛЕВОДНАЯ ЧАСТЬ КРАХМАЛА СОСТОИТ ИЗ ДВУХ
ПОЛИСАХАРИДОВ,РАЗЛИЧАЮЩИХСЯ ПО СВОИМ
ФИЗИЧЕСКИМ И
ХИМИЧЕСКИМ СВОЙСТВАМ – АМИЛОЗЫ И
АМИЛОПЕКТИНА.
АМИЛОЗА ЛЕГКО РАСТВОРЯЕТСЯ В ТЁПЛОЙ ВОДЕ И
ДАЁТ РАСТВОРЫ СО СРАВНИТЕЛЬНО НЕВЫСОКОЙ
ВЯЗКОСТЬЮ.
АМИЛОПЕКТИН РАСТВОРЯЕТСЯ В ВОДЕ ЛИШЬ ПРИ
НАГРЕВАНИИ
ПОД ДАВЛЕНИЕМ И ДАЁТ ВЯЗКИЕ РАСТВОРЫ.
РАСТВОРЫ АМИЛОЗЫ НЕ СТОЙКИ И ПРИ СТОЯНИИ ИЗ
НИХ
ВЫДЕЛЯЮТСЯ КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ОСАДКИ.
АМИЛОПЕКТИН НАОБОРОТ ДАЁТ ЧРЕЗВЫЧАЙНО
СТОЙКИЕ РАСТВОРЫ.
АМИЛОЗА ОКРАШИВАЕТСЯ ЙОДОМ В СИНИЙ ЦВЕТ.
АМИЛОПЕКТИН В КРАСНОФИОЛЕТОВЫЙ.
РЕЗУЛЬТАТЫ АНАЛИЗОВ РАЗЛИЧНЫХ КРАХМАЛОВ
ВИД КРАХМАЛА АМИЛОЗА,% АМИЛОПЕКТИН
КАРТОФЕЛЬНЫЙ ………… 19‐22 …………..78‐81
ПШЕНИЧНЫЙ ………………24 ……………76
КУКУРУЗНЫЙ ……………..21 ‐23 ……………..77‐79
РИСОВЫЙ
………………17 ……………….83
КРАХМАЛ ЯБЛОК СОСТОИТ ТОЛЬКО ИЗ АМИЛОЗЫ.
В КРАХМАЛЕ ЗЕРНА ОБЫЧНОЙ КУКУРУЗЫ СОДЕРЖИТСЯ
22 %
АМИЛОЗЫ, А В КРАХМАЛЕ ВОСКОВИДНОЙ КУКУРУЗЫ
(ZEA MAYS CERATINA) АМИЛОЗА ОТСУТСТВУЕТ
ПОЛНОСТЬЮ И ПОЭТОМУ
КРАХМАЛ ИЗ ЗЁРЕН ЭТОГО РАСТЕНИЯ ОКРАШИВАЕТСЯ
ЙОДОМ В КРАСНО‐КОРИЧНЕВЫЙ ЦВЕТ.
В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ ВЫВЕДЕНЫ СОРТА КУКУРУЗЫ, КРАХМАЛ КОТОРЫХ СОДЕРЖИТ ДО 82 % АМИЛОЗЫ.
ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА.
ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ
ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ УГЛЕВОДНОЙ
ПРИРОДЫ,
СОДЕРЖАЩИЕСЯ В БОЛЬШОМ КОЛИЧЕСТВЕ В
ЯГОДАХ,ФРУКТАХ,
КЛУБНЯХ И СТЕБЛЯХ РАСТЕНИЙ.
В РАСТЕНИЯХ ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА ПРИСУТСТВУЮТ
В ВИДЕ НЕРАСТВОРИМОГО ПРОТОПЕКТИНА
,ВЕРОЯТНО, В СОЕДИНЕНИИ С АРАБАНОМ
КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ. ПРОТОПЕКТИН ПЕРЕХОДИТ В
РАСТВОРИМЫЙ ПЕКТИН ЛИШЬ ПОСЛЕ ОБРАБОТКИ
РАЗБАВЛЕННЫМИ КИСЛОТАМИ
ИЛИ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ОСОБОГО ФЕРМЕНТА
ПРОТОПЕКТИНАЗЫ.
ИЗ ВОДНОГО РАСТВОРА РАСТВОРИМЫЙ ПЕКТИН
ОСАЖДАЕТСЯ СПИРТОМ ИЛИ 50 % АЦЕТОНОМ.
ХАРАКТЕРНЫМ И ВАЖНЫМ СВОЙСТВОМ ПЕКТИНА
ЯВЛЯЕТСЯ ЕГО
СПОСОБНОСТЬ ДАВАТЬ СТУДНИ, А ПРИСУТСТВИИ
КИСЛОТЫ И САХАРА.ЭТО СВОЙСТВО ШИРОКО
ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В КОНДИТЕРСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЖЕЛЕ,
ДЖЕМА,МАРМЕЛАДА,ПАСТИЛЫ И ФРУКТОВЫХ
КАРАМЕЛЕВЫХ
НАЧИНОК.
ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА ИГРАЮТ ВАЖНУЮ РОЛЬ ПРИ
СОЗРЕВАНИИ,ХРАНЕНИИ И ПРОМЫШЛЕННОЙ
ПЕРЕРАБОТКЕ РАЗЛИЧНЫХ ПЛОДОВ И ОВОЩЕЙ.
ВО ВРЕМЯ РАЗВИТИЯ ПЛОДОВ ПРОТОПЕКТИН
ОТЛАГАЕТСЯ В КЛЕТОЧНЫХ СТЕНКАХ И МОЖЕТ
НАКАПЛИВАТЬСЯ В ПЛОДАХ
В ЗНАЧИТЕЛЬНЫХ КОЛИЧЕСТВАХ,КАК ,НАПРИМЕР, В
ГРУШАХ, ЯБЛОКАХ И ЦИТРУСОВЫХ КУЛЬТУР.
• СОЗРЕВАНИЕ ПЛОДОВ ХАРАКТЕРИЗУЕТСЯ
ПРЕВРАЩЕНИЕМ ПРОТОПЕКТИНА В РАСТВОРИМЫЙ
ПЕКТИН.
• ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА ИГРАЮТ ВАЖНУЮ РОЛЬ
ПРИ ОБРАБОТКЕ РАСТИТЕЛЬНЫХ ВОЛОКОН
• ( ЛЬНА,КЕНАФА,КОНОПЛИ).
• ПРОЦЕСС МОЧКИ СТЕБЛЕЙ ЛЬНА И КЕНАФА
ОСНОВАН НА ТОМ,
• ЧТО ПОД ДЕЙСТВИЕМ ОСОБЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ
ВЫДЕЛЯЮЩИХ ФЕРМЕНТЫ ,ГИДРОЛИЗИРУЮЩИЕ
ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА,ПРОИСХОДИТ МАЦЕРАЦИЯ
СТЕБЛЕЙ ЛЬНА, КЕНАФА И КОНОПЛИ И ОТДЕЛЕНИЕ
ВОЛОКОН ДРУГ ОТ ДРУГА.
• АГАР ‐АГАР
• ВЫСОКОМОЛЕКУЛЯРНЫЙ
ПОЛИСАХАРИД,СОДЕРЖАЩИЙСЯ В НЕКОТОРЫХ
ВОДОРОСЛЯХ МОРЕЙ РОДОВ
GELIDIUM,GRACILARIA,PTEROCILADIA ,AHNFETTIA.
АГАРДОБЫВАЮТ
‐АГАР.
• ЧАЩЕ ВСЕГО АГАР‐АГАР
ИЗ БАГРЯНОЙ
ВОДОРОСЛИ
• АНФЕЛЬЦИИ:БЕЛОЕ,БАРЕНЦЕВО,БАЛТИЙСКОЕ
МОРЯ И НА
• ДАЛЬНЕМ ВОСТОКЕ.
В ХОЛОДНОЙ ВОДЕ АГАР‐АГАР НЕ РАСТВОРИМ, НО
РАСТВОРЯЕТСЯ
В НЕЙ ПРИ НАГРЕВАНИИ .ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ ЕГО ПРИ
ОХЛАЖДЕНИИ ЗАСТЫВАЮТ В ВИДЕ СТУДНЯ.
АГАР‐АГАР ПРИМЕНЯЕТСЯ В БАКТЕРИОЛОГИИ И
МИКРОБИОЛОГИИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ТВЁРДЫХ
ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД,В КОНДИТЕРСКОЙ
ПРОМЫШЛЕННОСТИ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ
РАЗЛИЧНЫХ ЖЕЛЕ,ПАСТИЛЫ,МАРМЕЛАДА ДЖЕМОВ.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.КАКОЕ ЗНАЧЕНИЕ УГЛЕВОДОВ В ЖИЗНИ РАСТЕНИЙ ?
2.НА ЧЁМ ОСНОВАНА КЛАССИФИКАЦИЯ УГЛЕВОДОВ ?
3.НАЗОВИТЕ РАЗЛИЧИЯ В СТРОЕНИИ ГЛЮКОЗЫ И
ФРУКТОЗЫ .
4.ГДЕ ПРИМЕНЯЮТ ГЛЮКОЗУ И ФРУКТОЗУ ?
5.СВОЙСТВА И ПРИМЕНЕНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ.
6.КАКИЕ СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ КРАХМАЛЬНОГО ЗЕРНА ВЫ
ЗНАЕТЕ ?
7.КАКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ПЕКТИНОВЫЕ ВЕЩЕСТВА ИМЕЮТ ДЛЯ
РАСТЕНИЯ?ПРИМЕНЕНИЕ ИХ ЧЕЛОВЕКОМ.
8.ЧТО ТАКОЕ АГАР‐АГАР И ГДЕ ЕГО ПРИМЕНЯЮТ ?