Заняття 14

Тема: Вуглеводи: моносахариди та їхні похідні, дисахариди, полісахариди.

Актуальність теми: Вуглеводи входять до складу всіх живих організмів. Біля 60-70% харчового раціону людини складають вуглеводи, які є джерелом енергії необхідної для нормальної життєдіяльності людини. Такий поширений моносахариди як глюкоза відіграє важливу роль в організмі і є лікарським препаратом, який вводиться у вигляді ізотонічного розчину. Цукристі речовини, які знаходяться практичне використання нами в повсякденному житті є дисахаридами і при гідролізі дають вихідні моносахариди. Важливу роль відіграють полісахариди: крохмаль, клітковина, глікоген.

Тому таким важливим є знання їх складу, будови, властивостей для розуміння процесів, що відбуваються в організмі.

Навчальні цілі:

Знати: будову найважливіших моносахаридів: глюкози, фруктози, рибози, дезоксирибози, сахарози, лактози, крохмалю, властивості їх функціональних груп та характерні реакції.

Вміти: Записувати структурні формули найважливіших моно-, ди- і полісахаридів. Проводити характерні реакції на моно- і полісахариди.

Самостійна позааудиторна робота:

1. Вуглеводи, поширення в природі, їх біологічна роль.

2. Класифікація вуглеводів за складом і функціями.

3. Будова молекули глюкози.

4. Стереоізомерія. D- і L-стеричні ряди.

5. Циклічні форми глюкози.

6. Характерні реакції по альдегідній групі.

7. Характерні реакції по спиртових групах.

8. Фруктоза – як представник кетогексоз.

9. Окремі представники пентоз, їх біологічне значення.

10. Будова дисахаридів: лактози, сахарози.

11. Хімічні властивості дисахаридів.

12. Будова і властивості полісахаридів: крохмалю і целюлози.

Контрольні питання

1. Написати структурні формули глюкози, фруктози, рибози, дезоксирибози у розгорнутій і циклічній α- і β-формах.

2. Написати рівняння реакції глюкози із міді (ІІ) гідроксидом на холоді і при нагріванні.

3. Написати реакції окиснення і відновлення глюкози.

4. Написати структурні формули дисахаридів: лактози і сахарози.

5. Які із дисахаридів вступають в реакцію відновлення?

6. Якими реагентами можна виявити глюкозу, фруктозу?

Самостійна робота на занятті.

Виконати лабораторні роботи:

1. Доведення наявності гідроксильних груп у глюкозі.

2. Реакція Тримера

3. Реакція Селіванова

4. Гідроліз (інверсія) сахарози

Оформити і захистити протокол.

Робота1. Доказ наявності гідроксильних груп у глюкозі.

У пробірку внесіть 1-2 краплі 0,2н розчину мідного купоросу, 3-4 краплі 0,1н розчину їдкого натрію. Утворюється осад гідроксиду міді голубого кольору. Потім додайте 1-2 краплі 0,5% розчину глюкози. Факт розчинення осаду гідроксиду міді вказує на наявність декількох гідроксильних груп у молекулі глюкози. Одержаний розчин збережіть для наступного досліду. Напишіть рівняння реакції.

Робота2. Реакція Тримера (реакція з гідроксидом міді).

До одержаного розчину у досліді №1 додайте декілька крапель води. Обережно підігрійте над полум’ям пальника. Причому, підігрів ведіть тільки верхньої частини розчину, не перемішуючи. Утворюється осад жовтого кольору (CuOH), який при тривалому нагріванні перетворюється у закис міді (Cu₂О) цегляно-червоного кольору. Напишіть рівняння реакції.

Робота3. Реакція Селіванова на фруктозу.

У пробірку внесіть 2-3 краплі 1% розчину фруктози, 4-5 крапель реактиву Селіванова (кристалик резорцину + 3-4 краплі концентрованої соляної кислоти) і підігрійте над полум’ям пальника. Поява вишнево-червоного забарвлення характеризує реакцію як позитивну.

Робота4. Гідроліз (інверсія) сахарози.

У пробірку внесіть 5-6 крапель 0,5-1% розчину сахарози, додайте 3-4 краплі 2н розчину соляної кислоти, 5-6 крапель води і підігрійте, постійно помішуючи. Оскільки сахароза, як і всі дисахариди, побудована за глюкозидним типом, вона легко гідролізується з утворенням глюкози і фруктози. Одержаний розчин інвертного цукру розлийте у дві пробірки.

До першої пробірки по краплях додайте 2н розчину NaOH для нейтралізації кислоти, а потім до суміші додайте по 2-3 краплі розчинів Фелінга1 і Фелінга2. Підігрійте до початку зміни забарвлення розчину. Про що це свідчить?

До другої пробірки додайте 4-5 крапель реактиву Селіванова, нагрійте. Які зміни проходять? Про що це свідчить?