Тема 2. Вуглеводи.

При вивченні цієї теми, насамперед, слід з’ясувати походження назв “вуглеводи” та “гліциди”. Необхідно знати, що представляють собою за хімічною природою вуглеводи. Далі слід вивчити вміст і біологічну роль вуглеводів в організмі рослин. Потім необхідно з’ясувати, на які групи поділяються вуглеводи й що кожна з них собою представляє. Особливу увагу при вивченні теми потрібно звернути на моносахариди, оскільки на їх прикладі розглядаються основні теоретичні питання структури не лише всіх вуглеводів, але й інших класів речовин. Крім того, з залишків моносахаридів побудовані речовини інших груп вуглеводів. При цьому необхідно з’ясувати поділ моносахаридів на групи за наявністю альдегідної або кетонної груп, за числом атомів вуглецю, за наявністю різних додаткових функціональних груп. Потрібно звернути увагу на номенклатуру моносахаридів і засвоїти правила нумерації атомів вуглецю в їх формулах. Для розуміння структури вуглеводів слід знати які атоми називаються хіральними, вміти їх розпізнавати в формулах і пов’язувати з ними оптичну активність та стереоізомерію вуглеводів. Необхідно знати, що представляють собою D- і L-форми моносахаридів, їх поширення в живих організмах, уміти розпізнавати ці форми за приведеними формулами, писати L-форми за приведеними D-формами й навпаки. Потрібно знати, що представляють собою енантіомери та суть явища мутаротації. При вивченні будови моносахаридів слід уміти розрізняти структурні формули Фішера, якими зображають їх відкриті або ациклічні форми, та проекційні формули Хеуорса, якими зображають їх циклічні форми. Потрібно добре засвоїти правила складання фуранозних і піранозних циклічних форм вуглеводів на основі відомих відкритих форм. При цьому необхідно розуміти сам механізм утворення циклічних форм і появу глікозидної групи ОН. Потрібно знати чим відрізняються між собою α- та β-циклічні форми вуглеводів і які форми називаються аномерами. Слід вивчити загальні фізичні та основні хімічні (здатність до відновлення, окислення з утворенням трьох рядів кислот, дегідратація) властивості моносахаридів. Для характеристики окремих представників моносахаридів потрібно знати формули відкритих форм і знаходження в рослинних організмах таких речовин, як гліцеральдегід, дигідроксиацетон, еритроза, арабіноза, рибоза, 2-дезоксирибоза, рибулоза, глюкоза, манноза, галактоза, фруктоза, седогептулоза. Для характеристики полісахаридів першого та другого порядків (для речовин: мальтоза, целобіоза, сахароза, рафіноза, крохмаль, целюлоза, геміцелюлоза, пектини, ага-агар) слід знати їх загальні фізичні властивості, поділ на окремі групи, коротку характеристику, знаходження в рослинних організмах, структурні формули, з залишків яких моносахаридів утворені, назви мономерних залишків у складі молекул полісахаридів першого порядку, якими зв’язками залишки сполучені. Потрібно також знати принципи методів лабораторного якісного визначення моносахаридів (реакція Троммера, реакція Фелінга, реакція відновлення аміачного розчину гідроксиду срібла, реакція Мілиша, реакція на пентози), сахарози, крохмалю та кількісного визначення глюкози й сахарози в цукровому буряку мікрометодом М. Дюбуа.