2. Вуглеводи

Вуглеводи є групою органічних сполук, надзвичайно важливих для рослинних організмів, тому що є основним проміжним продуктом ряду біохімічних циклів перетворення речовин. На частку вуглеводів доводиться до 90% сухої речовини. За хімічною природою це альдегіди або кетони багатоатомних спиртів або продукти їх конденсації. Вуглеводи є одним з основних джерел енергії, яка утворюється в результаті обміну речовин в рослинах. За розмірами і властивостями молекул їх розділяють на прості (моносахариди) і складні (полісахариди). Моносахариди містять 2-7 атомів вуглецю, сполучених в нерозгалужений ланцюг; є безбарвними кристалічними речовинами, розчинними у воді, солодкі, оптично активні. Найважливішими з них є сполуки з 5 атомами вуглецю – пентози: рибоза і дезоксирибоза, що входять до складу нуклеїнових кислот і ксілоза, що міститься в деревині, соломі і т.п.;

α-D-рібоза α-D-дезоксірібоза α-D-ксілоза

Рисунок 2.1 Найпоширеніші пентози рослин

та гексози: глюкоза і фруктоза, що входять до складу клітинного соку (рис.2.2)

α -D-глюкоза α -D-глюкофураноза α -D-глюкопираноза

α -D-фруктофураноза α -D-фруктопираноза

α -D-фруктоза

Рисунок.2.2 Найпоширеніші гексози рослин

Полісахариди є продуктами конденсації пентоз і гексоз. Під дією кислот, приєднуючи воду (гідроліз), вони розпадаються знову на моносахариди. Залежно від будови молекул вищі сахари діляться на гомо- і гетерополісахариди.

Важливими представниками гомополісахаридів є целюлоза і крохмаль. Це високополімерні сполуки із загальною формулою (С₆Н₁₀О₅)_n, переважно аморфні речовини, без смаку; розчиняються у воді (інулін), створюючи при цьому колоїдні речовини, і нерозчинні (клітковина, крохмаль), у воді лише набухають. Вагома більшість полісахаридів в рослинних організмах знаходиться у вигляді резервних вуглеводів; целюлоза і пектинові речовини грають роль опорних структур.

2.2.1 Отримання розчинів моно-, ді-, полісахаридів і вивчення їх

властивостей

Матеріали і обладнання: 1) коренеплоди моркви, цукрового буряка; 2) терки металеві; 3) колби на 100 мл; 4) стакани; 5) фільтрувальний папір; 6) тканина, марля; 7) водяна лазня; 8) Н₂SO₄ (конц.); 9) 10% розчин соди; 10) Фелінгова рідина; 11) солод; 12) 1% розчин крохмалю; 13) I₂ в KI; 14) 10% розчин α-нафтолу.

2.2.1.1 Екстракція сахарів з рослинних тканин

Сахара виділяють із запасаючих органів рослин (коренеплодів, насіння, бульб), оскільки саме там міститься найбільша їх кількість.

Хід роботи

1 Екстракція глюкози

Для отримання моносахариду глюкози можна використовувати коренеплід моркви. Обчищений і вимитий коренеплід моркви натирають на терці, беруть від 5 до 10 г мезги, поміщують в колбу, заливають 10-15 мл води, кип'ятять і фільтрують. З фільтратом проводять якісні реакції на сахари.

2. Екстракція сахарози

Для отримання дісахариду сахарози можна використовувати коренеплід цукрового буряка, звідки її і одержують технічно. Очищений і вимитий коренеплід цукрового буряка натирають на терці, беруть 20 г мезги, поміщують в колбу, заливають 50 мл води, ретельно перемішують і через 20 хвилин фільтрують. З фільтратом проводять якісні реакції на сахари.

1. . Екстракція мальтози

Для отримання дісахариду мальтози використовують солод: беруть 20 г солоду, поміщають в колбу, заливають 50 мл води, підігрітої до 30⁰С, і фільтрують. З фільтратом проводять якісні реакції на сахари.

2. Отримання розчину крохмалю

Беруть 50 мл води, нагрітої до кипіння, і додають 1 г крохмалю, заздалегідь розчиненого в 10 мл холодної води. При додаванні крохмалю до киплячої води слідує киплячу рідину весь час розмішувати скляною паличкою. Після додавання крохмалю рідину кип'ятять до тих пір, поки вона не стане більш менш прозорою. З отриманим розчином проводять якісні реакції на сахари.