Занятие 3. Углеводы. Определение углеводов качественными реакциями

№ п/п

УЭ

Учебный материал с указанием заданий

Рекомендации по выполнению заданий, оценка

УЭ-0

Цель занятия: изучить физико-химические свойства углеводов; закрепить знание формул углеводов; развивать навыки работы с химическим оборудованием.

Внимательно прочитайте цель занятия. Запишите дату, номер и название занятия в тетради для СРС.

вСРС являются УЭ-1.

аСРС являются УЭ-2–4.

УЭ-1

Цель: повторить химический состав, строение, классификацию углеводов.

1.1. Повторите материал по учебнику и лекциям.

1.2. Подготовьте ответы на вопросы:

1. каков элементарный состав и общая формула углеводов?

2. На какие группы классифицируются углеводы по способности к гидролизу?

Выполняйте устно.

Литература:

№ 1. – С. 41–43, 51–52.

№ 3. – С. 151–153.

№ 5. – С. 72–73, 78–79.

УЭ-2

Цель: открыть углеводы в продуктах питания, выявить способность углеводов, обладающих свойствами альдегидов и спиртов, окисляться по альдегидной группе; проверить, что дисахариды и полисахариды способны к гидролизу.

2.1. Выполните лабораторную работу № 3 «Реакции на функциональные группы моносахаридов. Качественные реакции на углеводы».

1. Реакции на функциональные группы моносахаридов

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, водяная баня, раствор глюкозы (0,5%-й раствор), гидроксид натрия (2%-й раствор), сульфат меди (0,2 н. раствор), нитрат серебра (2%-й раствор), раствор аммиака.

а) Доказательство наличия гидроксильных групп в глюкозе

Ход работы:

В пробирку налейте несколько капель раствора глюкозы и 0,5 мл гидроксида натрия, к полученному раствору добавьте 1 каплю раствора сульфата меди. Образующийся осадок растворится и получится прозрачный раствор сахарата меди со слабо-синей окраской. Растворение гидроксида меди свидетельствует о наличии гидроксильных групп.

б) Доказательства наличия альдегидной группы. Реакция «серебряного зеркала»

К 1 мл раствора нитрата серебра прилейте 0,5 мл раствора гидроксида натрия. Выпавший осадок оксида серебра растворите в аммиаке, прибавляя его по каплям. Затем в пробирку прилейте 1 мл раствора глюкозы и нагрейте на водяной бане. На стенках появится серебряное зеркало. Положительный результат появляется только в очень чистой пробирке.

С₆Н₁₂О₆ + 2[Аg (N Н ₃) ₂]ОН = СН₂ ОН – (СНОН)₄ – СОО N Н₄ + 2 Аg + 3 N Н₃ + Н₂О

2. Обнаружение углеводов в продуктах питания

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, водяная баня, фильтры, воронки, колбы, реактив Люголя, Фелинга, Селиванова, соляная кислота (10%-й раствор), уксусная кислота (1%-й раствор), капуста, лук, картофель, хлеб, молоко, яблоки, мед.

Ход работы:

а) Приготовление экстрактов из исследуемого материала

Небольшое количество исследуемого твердого продукта измельчите на терке, поместите в колбы, добавьте несколько мл воды, прокипятите 2–3 минуты и отфильтруйте. Полученный фильтрат можно использовать для обнаружения содержащихся в них углеводов.

б) Реакция высших полисахаридов с йодом. Обнаружение крахмала

К 1–2 мл вытяжки исследуемого продукта добавьте 1–2 капли реактива Люголя. Синее окрашивание появится в вытяжках, содержащих крахмал.

в) Обнаружение восстанавливающих сахаров (глюкозы, мальтозы и др.)

К 1–2 мл вытяжки исследуемого продукта добавьте 1–2 мл реактива Фелинга и нагрейте. Желто-оранжевый осадок появится в вытяжках, содержащих восстанавливающие углеводы.

г) Обнаружение лактозы в молоке

В пробирку налейте 3–4 мл молока, добавьте немного уксусной кислоты и нагрейте. Свернувшиеся белки отделите фильтрованием. К полученному фильтрату добавьте равный объем фелинговой жидкости и прокипятите. Образуется красно-оранжевый осадок, указывающий на наличие в молоке углевода лактозы.

д) Обнаружение фруктозы в меде

В пробирку налейте 1–2 мл реактива Селиванова, добавьте 3–5 капель меда и нагрейте. Жидкость окрашивается в вишнево-красный цвет.

е) Реакция Селиванова. Обнаружение сахарозы

В пробирку налейте 2 мл вытяжки исследуемого продукта, добавьте 2 мл 10%-го раствора соляной кислоты и прокипятите 10 мин. Гидролизат разделите на 2 части и проведите с ним реакции с добавлением реактива Фелинга (в первую пробирку), реактива Селиванова (во вторую пробирку) и нагрейте. При наличии сахарозы в изучаемом продукте в первой пробирке появится оранжевое окрашивание, во второй пробирке – красное.

5.2. Запишите вывод к лабораторной работе № 3.

5.3. Вопросы для самоконтроля и взаимоконтроля:

1. Какими качественными реакциями можно определить глюкозу? фруктозу?

2. Какие углеводы и почему способны восстанавливать гидраты оксидов металлов?

3. Объясните, почему продукты качественных реакций на глюкозу имеют сначала желтый, а потом красный цвет.

4. Назовите качественную реакцию на крахмал.

5. Какой фермент гидролизует крахмал в пищеварительном тракте человека?

Запишите название, цель, оборудование и реактивы лабораторной работы № 3.

внимательно прочитайте ход работы.

Работайте в группе по 4 человека. Время работы 45 мин.

Запишите краткий ход работы, используемые реактивы, отметьте цвет полученных растворов.

Самостоятельно.

УЭ-3

Цель: выявить химические свойства углеводов в связи с их строением.

3.1. Выполните задания.

• 1. Приведите уравнения реакций, характеризующие свойства альдоз и кетоз, согласно схемам:

а) глюкоза  глюконовая кислота;

б) галактоза  галактуроновая кислота;

в) фруктоза  гликолевая кислота + триоксимасляная кислота;

г) рибоза  рибитол.

Какова роль продуктов указанных выше реакций в организме человека?

• 2. Напишите уравнения реакций гидролиза мальтозы, сахарозы и лактозы.

• 3. Напишите формулы продуктов реакции фосфоролиза углеводов: глюкозо – 1 – фосфат; глюкозо – 6 – фосфат; фруктозо – 1,6 – дифосфат; фосфоглицериновый альдегид.

3.2. Вопросы для самоконтроля. Согласны ли вы с утверждением:

1. Для моносахаридов возможны реакции окисления-восстановления по карбоксильной группе.

2. рН среды никак не влияет на процессы окисления альдоз и кетоз.

3. В нейтральной и кислой средах альдозы окисляются с образованием альдоновых спиртокислот.

4. Кетозы окисляются более сильными окислителями с разрывом углеродной цепи.

5. Продуктами окисления гексоз не могут быть молочная и пировиноградная кислоты.

6. Рибитол, продукт восстановления рибозы, принимает участие в образовании витамина В₂ и дыхательных ферментов.

7. Циклические формы фосфорных эфиров глюкозы и фруктозы менее устойчивы, чем ациклические.

Работайте письменно в тетрадях для СРС. Время 30 мин.

Тренируйтесь в написании формул, сверяясь с учебником.

Литература:

№ 1. – С. 47–49.

№ 2. – С. 31–33.

№ 3. – С. 155–156.

№ 5. – С. 77–78.

Проверьте свою работу: 1 – да; 2 – нет; 3 – да; 4 – да; 5 – нет; 6 – да; 7 – нет.

Самооценка УЭ-3 « ___».

УЭ-4

4. Подведение итогов занятия.

1. Прочитайте цель занятия и самостоятельно оцените степень ее достижения: «отлично», «хорошо», «удовлетворительно». Отметьте самооценку в карте «Характеристика работы студента».

2. Домашнее задание. Если ваша самооценка «отлично», «хорошо», то готовьтесь к занятию 4 «Липиды и нуклеиновые кислоты. Строение и функции». Проработайте УЭ-1, 2, 3, 4. Если ваша самооценка «удовлетворительно» и ниже – проработайте занятие 3 еще раз.

Время 5 мин.

Работайте вместе с группой.