مجموعة الكربوهيدرات الجلوكوز. الجلوكوز هو أهم الكربوهيدرات البسيطة. تفاعلات الجلوكوز كألدهيد
بعض ممثلي الكربوهيدرات
من بين جميع السكريات الأحادية، فإن الجلوكوز هو الأكثر أهمية، لأنه الوحدة الهيكلية لبناء جزيئات معظم السكريات الثنائية والسكريات المتعددة التي تدخل الجسم مع الطعام. جميع السكريات الموجودة في غذاء الإنسان، مع استثناءات نادرة، هي بوليمرات الجلوكوز.
يتم تقسيم السكريات في عملية الحركة عبر الجهاز الهضمي (GIT) إلى سكريات أحادية ويتم امتصاصها في الدم في الأمعاء الدقيقة. بالدم الوريد البابي معظميدخل الجلوكوز (حوالي النصف) من الأمعاء إلى الكبد، ويتم نقل باقي الجلوكوز عبر مجرى الدم العام إلى الأنسجة الأخرى. عادة ما يتم الحفاظ على تركيز الجلوكوز في الدم عند مستوى ثابت وهو 3.33-5.55 ميكرومول/لتر، وهو ما يعادل 80-100 مجم في 100 مل من الدم. يتم تنظيم نقل الجلوكوز إلى الخلايا في العديد من الأنسجة بواسطة هرمون الأنسولين البنكرياسي. في الخلية، ومن خلال تفاعلات كيميائية متعددة المراحل، يتم تحويل الجلوكوز إلى مواد أخرى، والتي يتم أكسدتها في النهاية ثاني أكسيد الكربونوالماء الذي يطلق الطاقة التي يستخدمها الجسم لدعم الحياة. إذا انخفض مستوى الجلوكوز في الدم أو تركيز عال(و استحالة استخدامها في بالكامل) كما يحدث مع مرض السكري يحدث النعاس وفي بعض الحالات فقدان الوعي ( غيبوبة نقص السكر في الدم).
وبدون وجود الأنسولين، لا يدخل الجلوكوز إلى الخلايا ولا يمكن استخدامه كوقود. في هذه الحالة، تلعب الدهون دورها (وهذا أمر طبيعي بالنسبة للأشخاص الذين يعانون من داء السكري). إن معدل دخول الجلوكوز إلى أنسجة المخ والكبد لا يعتمد على الأنسولين ويتم تحديده فقط من خلال تركيزه في الدم. تسمى هذه الأقمشة مستقل عن الأنسولين.
الفركتوز-الكربوهيدرات اللذيذة.
وهي واحدة من الكربوهيدرات الفاكهة الأكثر شيوعا. على عكس الجلوكوز، فإنه يمكن أن يخترق الدم إلى خلايا الأنسجة دون مشاركة الأنسولين. لهذا السبب، يوصى بالفركتوز باعتباره المصدر الأكثر أمانًا للكربوهيدرات لمرضى السكر. يدخل بعض الفركتوز إلى خلايا الكبد، التي تحوله إلى وقود أكثر تنوعًا - الجلوكوز، لذلك يمكن للفركتوز أيضًا أن يزيد مستويات السكر في الدم، وإن كان بدرجة أقل بكثير من السكريات البسيطة الأخرى. الميزة الرئيسية للفركتوز هي أنه أحلى 2.5 مرة من الجلوكوز و 1.7 مرة أكثر حلاوة من السكروز. استخدامه بدلاً من السكر يسمح لك بتقليل تناول الكربوهيدرات بشكل عام.
الجالاكتوز-كربوهيدرات الحليب.
غير موجود في شكل حر في المنتجات. ويشكل ثنائي السكاريد مع الجلوكوز - اللاكتوز ( سكر الحليب) هو الكربوهيدرات الرئيسية للحليب ومنتجات الألبان.
يتم تحويل الجالاكتوز، الذي يتكون أثناء تحلل اللاكتوز، إلى جلوكوز في الكبد. مع نقص وراثي خلقي أو غياب الإنزيم الذي يحول الجالاكتوز إلى جلوكوز، يتطور مرض خطير - الجالاكتوز في الدم,مما يؤدي إلى التخلف العقلي.
السكروز هو كربوهيدرات "فارغة".
محتوى السكروز في السكر هو 95٪. يتم تكسير السكر بسرعة في الجهاز الهضمي، ويتم امتصاص الجلوكوز والفركتوز في الدم ويعملان كمصدر للطاقة وأهم سلائف الجليكوجين والدهون. يُطلق عليه غالبًا "حامل السعرات الحرارية الفارغة"، نظرًا لأن السكر عبارة عن كربوهيدرات نقية، فلا يحتوي على غيرها العناصر الغذائيةمثل الفيتامينات، الأملاح المعدنية. عندما تتحد جزيئين من الجلوكوز، يتكون المالتوز - سكر الشعير. يحتوي على العسل والشعير والبيرة والدبس ومنتجات المخابز والحلويات المصنوعة بإضافة دبس السكر.
يؤثر السكروز الزائد على استقلاب الدهون، مما يزيد من تكوين الدهون. وبالتالي، فإن كمية السكر الوارد يمكن أن تكون إلى حد ما بمثابة عامل ينظم عملية التمثيل الغذائي للدهون. يؤدي الاستهلاك المفرط للسكر إلى تعطيل استقلاب الكوليسترول وزيادة مستواه في مصل الدم. يؤثر السكر الزائد سلبًا على الوظيفة البكتيريا المعوية. وبنفس الوقت يزيد الثقل النوعي الكائنات الحية الدقيقة المتعفنةتزداد شدة العمليات المتعفنة في الأمعاء ويتطور انتفاخ البطن.
لقد ثبت أن أوجه القصور هذه تظهر في أقل حد عند تناول الفركتوز.
النشا-الكربوهيدرات المشتركة.
السكاريد الرئيسي القابل للهضم. وهو يمثل ما يصل إلى 80٪ من الكربوهيدرات المستهلكة في الطعام. مصدر النشا هو المنتجات النباتية، وخاصة الحبوب: الحبوب والدقيق والخبز والبطاطس. تحتوي الحبوب على أكبر قدر من النشا: من 60% في الحنطة السوداء (النواة) إلى 70% في الأرز. يوجد أيضًا الكثير من النشا منتجات البقوليات- من 40% في العدس إلى 44% في البازلاء. لهذا السبب محتوى عاليالنشا في البطاطس (15-18٪) في علم التغذية لا يُصنف على أنه خضروات، حيث تتمثل الكربوهيدرات الرئيسية في السكريات الأحادية والثنائية، ولكن كمنتج نشوي مع الحبوب والبقوليات.
الفرق الرئيسي بين النشا والسكريات الأخرى هو أن تحلل النشا يبدأ في تجويف الفم بمشاركة اللعاب، الذي يكسر جزئيًا الروابط الجليكوسيدية، ويشكل جزيئات أصغر من النشا - الدكسترين. ثم تحدث عملية هضم النشا تدريجياً في جميع أنحاء الجهاز الهضمي بأكمله.
الجليكوجين-الكربوهيدرات في الاحتياطي.
يحتوي جزيء الجليكوجين على ما يصل إلى مليون من بقايا الجلوكوز، وبالتالي يتم إنفاق كمية كبيرة من الطاقة على التوليف. ترجع الحاجة إلى تحويل الجلوكوز إلى جليكوجين إلى حقيقة أن تراكم كمية كبيرة من الجلوكوز في الخلية سيؤدي إلى زيادة الضغط الأسموزي، لأن الجلوكوز مادة قابلة للذوبان بدرجة عالية. على العكس من ذلك، يوجد الجليكوجين في الخلية على شكل حبيبات وهو قابل للذوبان قليلاً. انهيار الجليكوجين - تحلل الجليكوجين- يحدث بين الوجبات. وبالتالي، فإن الجليكوجين هو شكل مناسب لتخزين الكربوهيدرات، وله بنية متفرعة بشكل نشط، مما يسمح بتقسيم الجليكوجين بسرعة وكفاءة إلى جلوكوز واستخدامه بسرعة كمصدر للطاقة.
يتم تخزين الجليكوجين بشكل رئيسي في الكبد (ما يصل إلى 6٪ من كتلة الكبد) وفي العضلات، حيث نادرًا ما يتجاوز محتواه 1٪. تبلغ احتياطيات الكربوهيدرات في جسم الشخص البالغ العادي (وزنه 70 كجم) بعد الوجبة حوالي 327 جرامًا.
وظيفة الجليكوجين العضلي هي أنه مصدر متاح بسهولة للجلوكوز المستخدم في عمليات الطاقة في العضلات نفسها. يستخدم الجليكوجين في الكبد للحفاظ على تركيزات الجلوكوز في الدم الفسيولوجية، في المقام الأول بين الوجبات. وبعد 12 إلى 18 ساعة من تناول الطعام، ينضب مخزون الجليكوجين في الكبد بالكامل تقريبًا. يتناقص محتوى الجليكوجين العضلي بشكل ملحوظ فقط بعد العمل البدني المطول والمضني.
الألياف الغذائية-الكربوهيدرات المعقدة.
هذا مركب من الكربوهيدرات: الألياف (السليلوز)، الهيمسيلولوز، البكتين، اللثة، المخاط، وكذلك اللجنين غير الكربوهيدراتي. وبالتالي فإن الألياف الغذائية مجموعة كبيرةمواد مختلفة الطبيعة الكيميائيةومصدرها المنتجات النباتية. يوجد الكثير من الألياف الغذائية في النخالة ودقيق القمح الكامل والخبز المصنوع منها والحبوب ذات القشرة والبقوليات والمكسرات. توجد ألياف غذائية أقل في معظم الخضروات والفواكه والتوت، وخاصة في الخبز المصنوع من الدقيق الناعم والمعكرونة والحبوب المقشرة (الأرز، سميدإلخ.)
وهي جزء من الخلايا والأنسجة لجميع الكائنات الحية النباتية والحيوانية، وتشكل من حيث الكتلة الجزء الأكبر من المادة العضوية على الأرض. تشكل الكربوهيدرات حوالي 80% من المادة الجافة في النباتات وحوالي 20% في الحيوانات. تقوم النباتات بتصنيع الكربوهيدرات من مركبات غير عضوية - ثاني أكسيد الكربون والماء (CO 2 و H 2 O) أثناء عملية التمثيل الضوئي:
6CO2 + 6H2O الضوء، الكلوروفيل→ C6H12O6 + 6O2
للكربوهيدرات الصيغة العامة C n (H 2 O) m، ومن هنا جاء اسم هذه المركبات الطبيعية. تنقسم الكربوهيدرات إلى: السكريات الأحادية (أهم ممثليها الجلوكوز والفركتوز)؛ السكريات الثنائية (السكروز) ؛ السكريات (أهم الممثلين هم النشا والسليلوز).
الفركتوز C6H12O6 هي واحدة من الأكثر شيوعا الكربوهيدراتالفواكه الموجودة في العسل. على عكس الجلوكوز، فإنه يمكن أن يخترق الدم إلى خلايا الأنسجة دون مشاركة الأنسولين. لهذا السبب، يوصى بالفركتوز باعتباره المصدر الأكثر أمانًا الكربوهيدراتلمرضى السكري.
مع acharose ج 12 ح 22 س 11، والتي تتكون من جزيئات الجلوكوز والفركتوز . محتوى السكروز في السكر هو 99.5٪. يُطلق على السكر غالبًا اسم "حامل السعرات الحرارية الفارغة" لأن السكر نقي الكربوهيدراتولا يحتوي على عناصر غذائية أخرى، كالفيتامينات، والأملاح المعدنية. ويوجد السكروز في قصب السكر وبنجر السكر، وكذلك في الحلويات.
مجموعة سكر ريد. فريسكو فيقصر كورتيز في كويرنافاكا.
النشا والسليلوز
النشا
(ج6ح10س5)ن- بوليمر طبيعي، يتراكم على شكل حبيبات، خاصة في خلايا البذور والبصيلات والدرنات وكذلك في الأوراق والسيقان. النشا هو مسحوق أبيض، غير قابل للذوبان في الماء البارد. في الماء الساخنفإنه ينتفخ ويشكل عجينة.
يتم الحصول على النشا في أغلب الأحيان من البطاطس. للقيام بذلك، يتم سحق البطاطس وغسلها بالماء وضخها في أوعية كبيرة حيث يحدث الترسيب. يتم غسل النشا الناتج مرة أخرى بالماء وتسويته وتجفيفه في تيار من الهواء الدافئ.
يشكل النشا الجزء الرئيسي من أهم المنتجات الغذائية: الدقيق (75 - 80%)، البطاطس (25%)، الساجو، إلخ. تبلغ قيمة الطاقة حوالي 16.8 كيلوجول/جرام. إنه ذو قيمة منتج مغذي. ولتسهيل امتصاصه، يتم تعريض الأطعمة التي تحتوي على النشا لدرجات حرارة عالية، أي يتم سلق البطاطس، وخبز الخبز. في ظل هذه الظروف، يحدث التحلل المائي الجزئي للنشا وتتشكل الدكسترينات القابلة للذوبان في الماء. الدكسترين في السبيل الهضمييخضع لمزيد من التحلل المائي إلى الجلوكوز الذي يمتصه الجسم. يتم تحويل الجلوكوز الزائد إلى الجليكوجين (النشا الحيواني). تكوين الجليكوجين هو نفس تكوين النشا - (C 6 H 10 O 5) n، لكن جزيئاته أكثر تشعبا. يحتوي الكبد بشكل خاص على الكثير من الجليكوجين (يصل إلى 10٪). يعتبر الجليكوجين في الجسم مادة احتياطية يتم تحويلها إلى جلوكوز عند استهلاكها في الخلايا.
في الصناعة، يتم تحويل النشا إلى دبس السكر والجلوكوز عن طريق التحلل المائي. للقيام بذلك، يتم تسخينه بحمض الكبريتيك المخفف، ثم يتم تحييد الفائض منه بالطباشير.
(ج6ح10س5)ن + ن ح 2 س- ح 2 لذا 4, ر ˚ ج → ن ج 6 ح 12 يا 6
يتم ترشيح الراسب الناتج من كبريتات الكالسيوم، ويتم تبخير المحلول وعزل الجلوكوز. إذا لم يكتمل التحلل المائي للنشا، فسيتم تشكيل خليط من الدكسترين والجلوكوز - دبس السكر، والذي يستخدم في صناعة الحلويات. تُستخدم الدكسترينات التي يتم الحصول عليها من النشا كغراء لتكثيف الدهانات عند تطبيق التصميمات على القماش. يستخدم النشا لنشا الكتان. تحت الحديد الساخن، يتم تحلل النشا جزئيا وتحويله إلى الدكسترين. يشكل الأخير طبقة كثيفة على القماش مما يضيف لمعانًا للنسيج ويحميه من التلوث. يستخدم النشا ومشتقاته في إنتاج الورق والمنسوجات والمسابك وغيرها من الصناعات وفي صناعة الأدوية.
كشف النشا
السليلوزأو الألياف (ج6ح10س5) ن، أحد البوليمرات الطبيعية الأكثر شيوعاً؛ بيت عنصر جدران الخلاياالنباتات، وتحديد القوة الميكانيكية ومرونة الأنسجة النباتية. وبالتالي فإن محتوى السليلوز في شعر بذور القطن هو 97-98%، وفي سيقان النباتات اللحائية (الكتان، الرامي، الجوت) 75-90%، في الخشب 40-50%، القصب، الحبوب، عباد الشمس 30-40. %. وجدت في جسم بعض اللافقاريات السفلية.
تم استخدام السليلوز من قبل البشر منذ العصور القديمة. في البداية، تم استخدام الخشب كوقود ومواد بناء؛ ثم بدأ استخدام القطن والكتان والألياف الأخرى كمواد خام للنسيج. نشأت الطرق الصناعية الأولى لمعالجة الأخشاب الكيميائية فيما يتعلق بتطور صناعة الورق.
الورق عبارة عن طبقة رقيقة من ألياف الألياف، يتم ضغطها ولصقها لخلق قوة ميكانيكية وسطح أملس ولمنع نزيف الحبر. في البداية، تم استخدام المواد النباتية لصناعة الورق، حيث كان من الممكن الحصول على الألياف اللازمة ميكانيكيًا بحتًا، كما تم استخدام سيقان الأرز (ما يسمى بورق الأرز)، والقطن، والأقمشة البالية. ومع ذلك، مع تطور طباعة الكتب، أصبحت مصادر المواد الخام المدرجة غير كافية لتلبية الطلب المتزايد على الورق. يتم استهلاك الكثير من الورق بشكل خاص لطباعة الصحف، ولا يهم مسألة الجودة (البياض والقوة والمتانة) لورق الصحف. ومع العلم أن الخشب يتكون من حوالي 50% من الألياف، فقد بدأوا بإضافة الخشب المطحون إلى عجينة الورق. هذه الورقة هشة وتتحول بسرعة إلى اللون الأصفر (خاصة في الضوء).
لتحسين جودة المضافات الخشبية إلى عجينة الورق، طرق مختلفةالمعالجة الكيميائية للخشب، مما يجعل من الممكن الحصول عليه أكثر أو أقل السليلوز النقي، خالية من المواد المصاحبة - اللجنين والراتنجات وغيرها. تم اقتراح عدة طرق لعزل السليلوز، والتي سننظر فيها إلى طريقة الكبريتيت. وفقًا لطريقة الكبريتيت، يتم "طهي" الخشب المسحوق تحت الضغط باستخدام هيدروسلفيت الكالسيوم. وفي هذه الحالة تذوب المواد المصاحبة، ويتم فصل السليلوز المتحرر من الشوائب عن طريق الترشيح. تحتوي النفايات على سكريات أحادية قابلة للتخمر، وتستخدم كمواد خام لإنتاجها الكحول الإيثيلي(ما يسمى بالكحول المائي). يستخدم السليلوز لإنتاج ألياف الفسكوز والخلات والنحاس والأمونيوم.
مهام للتوحيد
№1.
يتكون النشا أثناء عملية البناء الضوئي، ويتكون الجلوكوز أولاً، ومنه النشا:ثاني أكسيد الكربون 2 -> ج 6 ح 12 س 6 -> ( ج 6 ح 10 س 5 ) ن
نC 6 ح 12 يا 6 - > (ج 6 ح 10 يا 5) ن + نH 2 يا
حل المشكلة:
احسب كتلة النشا التي تتكون أثناء عملية البناء الضوئي؟ إذا علم أن 10 كجم من الماء و 20 لترًا من ثاني أكسيد الكربون (n.c.) تدخل في عملية التمثيل الضوئي.
رقم 2. عندما يتفاعل السكروز مع الماء، يتكون خليط من الجلوكوز والسكروز.
حل المشكلة:
احسب كتلة محلول السكروز (الجزء الكتلي من السكروز 20%)، الذي تعرض للتحلل المائي (التفاعل مع الماء)، إذا تم إطلاق 7.2 جم من الجلوكوز.
رقم 3. املأ الجدول
الكربوهيدرات الهامة |
|||||
السكريات الأحادية | السكريات الثنائية | السكريات |
|||
أسماء الممثلين | |||||
الصيغة الكيميائية | |||||
موقع في طبيعة | |||||
طلب |
الكربوهيدرات- مادة عضويةوتتكون جزيئاتها من ذرات الكربون والهيدروجين والأكسجين، ويوجد فيها الهيدروجين والأكسجين، كقاعدة عامة، بنفس النسبة كما في جزيء الماء (2: 1).
الصيغة العامة للكربوهيدرات هي ج ن (ح 2 س) مأي يبدو أنها تتكون من الكربون والماء، ومن هنا جاء اسم الصنف الذي له جذور تاريخية. وقد ظهر بناءً على تحليل أول الكربوهيدرات المعروفة. في وقت لاحق وجد أن هناك كربوهيدرات في الجزيئات التي لم يتم ملاحظة النسبة المحددة (2: 1)، على سبيل المثال، ديوكسي ريبوز - C 5 H 10 O 4. معروف أيضًا المركبات العضوية، والتي يتوافق تركيبها مع الصيغة العامة المعطاة، ولكنها لا تنتمي إلى فئة الكربوهيدرات. وتشمل هذه، على سبيل المثال، الفورمالديهايد CH 2 O وحمض الأسيتيك CH 3 COOH.
ومع ذلك، فقد ترسخ اسم "الكربوهيدرات" وأصبح الآن مقبولًا بشكل عام لهذه المواد.
يمكن تقسيم الكربوهيدرات، حسب قدرتها على التحلل المائي، إلى ثلاث مجموعات رئيسية: السكريات الأحادية والثنائية والسكريات المتعددة.
السكريات الأحادية- الكربوهيدرات التي لا تتحلل (لا تتحلل بالماء). بدورها، اعتمادًا على عدد ذرات الكربون، تنقسم السكريات الأحادية إلى ثلاثيات (تحتوي جزيئاتها على ثلاث ذرات كربون)، ورباعي (أربع ذرات كربون)، وبنتوس (خمس)، وسداسيات (ستة)، وما إلى ذلك.
في الطبيعة، يتم تمثيل السكريات الأحادية في الغالب البنتوسو سداسي.
ل البنتوستشمل، على سبيل المثال، الريبوز - C 5 H 10 O 5 وديوكسي ريبوز (الريبوز الذي تمت "إزالة" ذرة الأكسجين منه) - C 5 H 10 O 4. وهي جزء من الحمض النووي الريبي (RNA) والحمض النووي (DNA) وتحدد الجزء الأول من أسماء الأحماض النووية.
ل سداسيلها الصيغة الجزيئية العامة C6H12O6 وتشمل، على سبيل المثال، الجلوكوز والفركتوز والجلاكتوز.
السكريات الثنائية- الكربوهيدرات التي تتحلل لتكوين جزيئين من السكريات الأحادية، مثل السداسيات. ليس من الصعب استخلاص الصيغة العامة للغالبية العظمى من السكريات الثنائية: تحتاج إلى "إضافة" صيغتين سداسيتين و "طرح" جزيء ماء من الصيغة الناتجة - C 12 H 22 O 11. وبناء على ذلك، يمكننا أن نكتب المعادلة العامةالتحلل المائي:
تشمل السكريات الثنائية:
1. السكروز(سكر المائدة العادي)، والذي عند التحلل المائي يشكل جزيءًا واحدًا من الجلوكوز وجزيءًا من الفركتوز. يوجد بكميات كبيرة في بنجر السكر، وقصب السكر (ومن هنا جاءت أسماء البنجر أو قصب السكر)، والقيقب (استخرج الرواد الكنديون سكر القيقب)، ونخيل السكر، والذرة، وما إلى ذلك.
2. المالتوز(سكر الشعير) الذي يتحلل ليشكل جزيئين من الجلوكوز. يمكن الحصول على المالتوز عن طريق التحلل المائي للنشا تحت تأثير الإنزيمات الموجودة في الشعير - حبوب الشعير المنبتة والمجففة والمطحونة.
3. اللاكتوز(سكر الحليب) الذي يتحلل ليشكل جزيئات الجلوكوز والجلاكتوز. وهو موجود في حليب الثدييات (ما يصل إلى 4-6٪)، وله حلاوة منخفضة ويستخدم كمادة حشو في الملبس والأقراص الصيدلانية.
يختلف الطعم الحلو للسكريات الأحادية والثنائية المختلفة. وبالتالي، فإن أحلى السكاريد الأحادي - الفركتوز - أحلى 1.5 مرة من الجلوكوز، الذي يؤخذ كمعيار. السكروز (ثنائي السكاريد) بدوره أحلى مرتين من الجلوكوز و4-5 مرات أحلى من اللاكتوز، الذي لا طعم له تقريبًا.
السكريات- النشا والجليكوجين والدكسترين والسليلوز وما إلى ذلك. - الكربوهيدرات التي يتم تحللها لتكوين العديد من جزيئات السكريات الأحادية، غالبًا الجلوكوز.
لاشتقاق صيغة السكريات، تحتاج إلى "طرح" جزيء ماء من جزيء الجلوكوز وكتابة تعبير بالمؤشر n: (C 6 H 10 O 5) n، لأنه يحدث بسبب إزالة جزيئات الماء أن ثنائي والسكريات تتشكل في الطبيعة.
دور الكربوهيدرات في الطبيعة وأهميتها لحياة الإنسان عظيم للغاية. تتشكل في الخلايا النباتية نتيجة لعملية التمثيل الضوئي، وتعمل كمصدر للطاقة للخلايا الحيوانية. وهذا ينطبق في المقام الأول على الجلوكوز.
تؤدي العديد من الكربوهيدرات (النشا والجليكوجين والسكروز) وظيفة تخزين، دور احتياطي المغذيات.
تؤدي أحماض RNA وDNA، التي تحتوي على بعض الكربوهيدرات (البنتوز-ريبوز وديوكسيريبوز)، وظائف نقل المعلومات الوراثية.
السليلوز- مادة بناء الخلايا النباتية - تلعب دور الإطار لأغشية هذه الخلايا. يؤدي عديد السكاريد الآخر، الكيتين، دورًا مشابهًا في خلايا بعض الحيوانات: فهو يشكل الهيكل العظمي الخارجي للمفصليات (القشريات)، والحشرات، والعناكب.
تعمل الكربوهيدرات في نهاية المطاف كمصدر لتغذيتنا: فنحن نستهلك الحبوب التي تحتوي على النشا، أو نطعمها للحيوانات التي يتحول النشا في أجسامها إلى بروتينات ودهون. الملابس الأكثر صحية مصنوعة من السليلوز أو المنتجات القائمة على السليلوز: القطن والكتان، ألياف الفسكوز، خلات الحرير. يتم بناء المنازل والأثاث الخشبي من نفس مادة السليلوز التي يتكون منها الخشب.
يعتمد إنتاج الأفلام الفوتوغرافية والسينمائية على نفس السليلوز. الكتب والصحف والرسائل والأوراق النقدية كلها منتجات صناعة اللب والورق. وهذا يعني أن الكربوهيدرات تزودنا بكل ما نحتاجه للحياة: الطعام والملبس والمأوى.
بالإضافة إلى ذلك، تشارك الكربوهيدرات في بناء البروتينات المعقدة والإنزيمات والهرمونات. تشتمل الكربوهيدرات أيضًا على مواد حيوية مثل الهيبارين (يلعب دورًا حيويًا في منع تخثر الدم)، والأجار أجار (يتم الحصول عليه من الأعشاب البحرية ويستخدم في الصناعات الميكروبيولوجية والحلويات - تذكر كعكة حليب الطير الشهيرة).
ويجب التأكيد على أن النوع الوحيد من الطاقة على الأرض (إلى جانب الطاقة النووية بالطبع) هو طاقة الشمس، والطريقة الوحيدة لمراكمتها لضمان حياة جميع الكائنات الحية هي عملية التمثيل الضوئيوالذي يحدث في خلايا النباتات الحية ويؤدي إلى تخليق الكربوهيدرات من الماء وثاني أكسيد الكربون. ومن خلال هذا التحول يتم تشكيل الأكسجين، والذي بدونه ستكون الحياة على كوكبنا مستحيلة:
السكريات الأحادية. الجلوكوز
الجلوكوز والفركتوز- صلبة، عديم اللون المواد البلورية. يشكل الجلوكوز الموجود في عصير العنب (ومن هنا اسم "سكر العنب")، بالإضافة إلى الفركتوز الموجود في بعض الفواكه والفواكه (ومن هنا اسم "سكر الفاكهة")، جزءًا كبيرًا من العسل. يحتوي دم الإنسان والحيوان باستمرار على حوالي 0.1% من الجلوكوز (80-120 ملجم لكل 100 مل من الدم). يخضع معظمه (حوالي 70٪) لأكسدة بطيئة في الأنسجة مع إطلاق الطاقة والتكوين المنتجات النهائية- ثاني أكسيد الكربون والماء (عملية تحلل السكر):
الطاقة المنطلقة أثناء تحلل السكر توفر إلى حد كبير احتياجات الطاقة للكائنات الحية.
تجاوز مستوى السكر في الدم 180 ملجم لكل 100 مل من الدم يشير إلى وجود اضطراب استقلاب الكربوهيدراتوتطور مرض خطير - مرض السكري.
هيكل جزيء الجلوكوز
يمكن الحكم على بنية جزيء الجلوكوز على أساس البيانات التجريبية. يتفاعل مع الأحماض الكربوكسيلية لتكوين استرات تحتوي على 1 إلى 5 بقايا حمض. إذا تمت إضافة محلول الجلوكوز إلى هيدروكسيد النحاس (II) الذي تم الحصول عليه حديثًا، فإن الراسب يذوب ويتكون محلول أزرق لامع من مركب النحاس، أي يحدث تفاعل نوعي للكحولات متعددة الهيدرات. لذلك، الجلوكوز هو كحول متعدد الهيدرات. إذا تم تسخين المحلول الناتج، فسوف يتشكل راسب مرة أخرى، ولكن هذه المرة سيكون لونه ضارب إلى الحمرة، أي سيحدث رد فعل نوعي للألدهيدات. وبالمثل، إذا تم تسخين محلول الجلوكوز مع محلول الأمونيا من أكسيد الفضة، سيحدث تفاعل "المرآة الفضية". وبالتالي، فإن الجلوكوز عبارة عن كحول متعدد الهيدرات وألدهيد - كحول ألدهيد. دعونا نحاول الانسحاب الصيغة الهيكليةالجلوكوز. توجد ست ذرات كربون في جزيء C6H12O6. يتم تضمين ذرة واحدة في التكوين مجموعة الألدهيدات:
وترتبط الذرات الخمس المتبقية بخمس مجموعات هيدروكسي.
وأخيرًا نقوم بتوزيع ذرات الهيدروجين في الجزيء مع الأخذ بعين الاعتبار أن الكربون رباعي التكافؤ:
ومع ذلك، فقد ثبت أنه في محلول الجلوكوز، بالإضافة إلى الجزيئات الخطية (الألدهيد)، هناك جزيئات ذات بنية دورية تشكل الجلوكوز البلوري. يمكن تفسير تحول الجزيئات الخطية إلى جزيئات دورية إذا تذكرنا أن ذرات الكربون يمكن أن تدور بحرية حول روابط σ الموجودة بزاوية 109° 28′. في هذه الحالة، يمكن لمجموعة الألدهيد (ذرة الكربون الأولى) أن تقترب من مجموعة الهيدروكسيل لذرة الكربون الخامسة. في الأول، تحت تأثير مجموعة الهيدروكسي، يتم كسر الرابطة π: تضاف ذرة الهيدروجين إلى ذرة الأكسجين، وأكسجين مجموعة الهيدروكسي الذي "فقد" هذه الذرة يغلق الدورة:
ونتيجة لإعادة ترتيب الذرات، يتم تشكيل جزيء دوري. لا تظهر الصيغة الدورية ترتيب ترابط الذرات فحسب، بل توضح أيضًا ترتيبها المكاني. ونتيجة لتفاعل ذرات الكربون الأولى والخامسة تظهر عند الذرة الأولى مجموعة هيدروكسي جديدة يمكن أن تشغل موقعين في الفضاء: أعلى وأسفل مستوى الدورة، وبالتالي من الممكن وجود شكلين دوريين من الجلوكوز :
أ) α- شكل الجلوكوز- توجد مجموعات الهيدروكسيل في ذرات الكربون الأولى والثانية على جانب واحد من حلقة الجزيء؛
ب) β- شكل الجلوكوز- توجد مجموعات الهيدروكسيل في جوانب مختلفةحلقات الجزيء:
في محلول مائيمن الجلوكوز، تكون أشكاله الأيزوميرية الثلاثة في حالة توازن ديناميكي - الشكل α الحلقي، والشكل الخطي (الألدهيد) والشكل الدوري β:
في التوازن الديناميكي القائم، يسود الشكل β (حوالي 63٪)، لأنه مفضل من الناحية الحيوية - فهو يحتوي على مجموعات OH في ذرات الكربون الأولى والثانية على الجانبين المتقابلين من الدورة. في الشكل α (حوالي 37%)، توجد مجموعات OH الموجودة على نفس ذرات الكربون على جانب واحد من المستوى، لذا فهي أقل استقرارًا من حيث الطاقة من الشكل β. حصة الشكل الخطي في التوازن صغيرة جدًا (حوالي 0.0026٪ فقط).
من الممكن تغيير التوازن الديناميكي. على سبيل المثال، عند تعريض الجلوكوز لمحلول الأمونيا من أكسيد الفضة، فإن كمية شكله الخطي (الألدهيد)، وهي صغيرة جدًا في المحلول، تتجدد طوال الوقت بسبب الأشكال الدورية، ويتم أكسدة الجلوكوز تمامًا إلى الجلوكونيك حامض.
أيزومر كحول ألدهيد الجلوكوز هو كحول الكيتون - الفركتوز:
الخواص الكيميائية للجلوكوز
يتم تحديد الخواص الكيميائية للجلوكوز، مثل أي مادة عضوية أخرى، من خلال بنيته. الجلوكوز لديه وظيفة مزدوجة، كونها على حد سواء ألدهيد، و كحول متعدد الهيدراتولذلك فهو يتميز بخصائص كل من الكحولات المتعددة الهيدرات والألدهيدات.
تفاعلات الجلوكوز ككحول متعدد الهيدرات.
يتفاعل الجلوكوز نوعيًا مع الكحوليات المتعددة الهيدرات (مثل الجلسرين) مع هيدروكسيد النحاس (II) المحضر حديثًا، مما ينتج عنه محلول أزرق لامع من مركب النحاس (II).
الجلوكوز، مثل الكحول، يمكن أن يشكل استرات.
تفاعلات الجلوكوز كألدهيد
1. أكسدة مجموعة الألدهيدات. يمكن أكسدة الجلوكوز، باعتباره ألدهيد، إلى حمض (الجلوكونيك) المقابل ويعطي تفاعلات ألدهيد نوعية.
رد فعل "المرآة الفضية":
التفاعل مع Cu(OH)2 الذي تم الحصول عليه حديثًاعند تسخينه:
الحد من مجموعة الألدهيد. يمكن تقليل الجلوكوز إلى الكحول المقابل (السوربيتول):
تفاعلات التخمير
تحدث هذه التفاعلات تحت تأثير المحفزات البيولوجية الخاصة ذات الطبيعة البروتينية - الإنزيمات.
1. التخمر الكحولي:
منذ فترة طويلة يستخدمه البشر لإنتاج الكحول الإيثيلي والمشروبات الكحولية.
2. تخمر حمض اللاكتيك:
والتي تشكل أساس النشاط الحياتي لبكتيريا حمض اللاكتيك وتحدث أثناء تخمير الحليب وتخليل الكرنب والخيار وتغذية الأعلاف الخضراء.\
الخواص الكيميائية للجلوكوز - ملخص
السكريات. النشا والسليلوز.
النشا- مسحوق أبيض غير متبلور، غير قابل للذوبان في الماء البارد. في الماء الساخن ينتفخ ويشكل محلول غرواني - معجون النشا.
يوجد النشا في سيتوبلازم الخلايا النباتية على شكل حبيبات من المغذيات الاحتياطية. تحتوي درنات البطاطس على حوالي 20% من النشا، وحبوب القمح والذرة - حوالي 70%، وحبوب الأرز - حوالي 80%.
السليلوز(من الخلية اللاتينية - خلية)، معزولة عن المواد الطبيعية(على سبيل المثال، الصوف القطني أو ورق الترشيح)، عبارة عن مادة ليفية صلبة غير قابلة للذوبان في الماء.
كلا السكريات من أصل نباتي، لكنهما يلعبان أدوارًا مختلفة في الخلايا النباتية: السليلوز له وظيفة بناء، ووظيفة هيكلية، والنشا له وظيفة تخزين. ولذلك، السليلوز هو عنصر أساسي في جدار الخلية النباتية. تحتوي ألياف القطن على ما يصل إلى 95٪ من السليلوز وألياف الكتان والقنب - حتى 80٪، ويحتوي الخشب على حوالي 50٪.
هيكل النشا والسليلوز
يمكن التعبير عن تكوين هذه السكريات بالصيغة العامة (C6H10O5)ن. يمكن أن يختلف عدد الوحدات المتكررة في جزيء النشا الكبير من عدة مئات إلى عدة آلاف. من ناحية أخرى، يحتوي السليلوز على عدد أكبر بكثير من الوحدات، وبالتالي يصل وزنه الجزيئي إلى عدة ملايين.
تختلف الكربوهيدرات ليس فقط في الوزن الجزيئي، ولكن أيضًا في البنية. يتميز النشا بنوعين من الهياكل الجزيئية: الخطية والمتفرعة. الجزيئات الكبيرة الأصغر من ذلك الجزء من النشا، والذي يسمى الأميلوز، لها بنية خطية، وجزيئات مكون آخر من النشا، الأميلوبكتين، لها بنية متفرعة.
في النشا، حصة الأميلوز هي 10-20٪، وحصة الأميلوبكتين 80-90٪. يذوب الأميلوز النشا في الماء الساخن، ويتضخم الأميلوبكتين فقط.
يتم بناء الوحدات الهيكلية للنشا والسليلوز بشكل مختلف. إذا كانت وحدة النشا تتضمن بقايا ألفا الجلوكوز، فالسليلوز هو بقايا بيتا الجلوكوزموجهة نحو الألياف الطبيعية:
الخواص الكيميائية للسكريات
1. تكوين الجلوكوز.يخضع النشا والسليلوز للتحلل المائي لتكوين الجلوكوز في وجود الأحماض المعدنية، مثل حمض الكبريتيك:
في الجهاز الهضمي للحيوانات، يخضع النشا للتحلل المائي التدريجي المعقد:
جسم الإنسان غير مهيأ لهضم السليلوز، لأنه لا يحتوي على الإنزيمات اللازمة لكسر الروابط بين بقايا الجلوكوز في جزيء السليلوز الكبير.
فقط في النمل الأبيض والمجترات (على سبيل المثال، الأبقار) الجهاز الهضميتعيش الكائنات الحية الدقيقة التي تنتج الإنزيمات اللازمة لذلك.
2. تشكيل استرات. يمكن أن يشكل النشا استرات بسبب مجموعات الهيدروكسي، لكن هذه الاسترات لم تجد تطبيقا عمليا.
تحتوي كل وحدة سليلوز على ثلاث مجموعات هيدروكسي كحول حرة. ولذلك يمكن كتابة الصيغة العامة للسليلوز على النحو التالي:
بسبب مجموعات هيدروكسي الكحول هذه، يمكن أن يشكل السليلوز استرات تستخدم على نطاق واسع.
عند معالجة السليلوز بخليط من أحماض النيتريك والكبريتيك، يتم الحصول على السليلوز الأحادي والثنائي وثلاثي النيتروسليلوز، حسب الشروط:
تطبيق الكربوهيدرات
يسمى خليط من أحادي ودينيتروسليلوز كولوكسيلين. يستخدم محلول الكولوكسيلين في خليط من الكحول وثنائي إيثيل إيثر - الكولوديون - في الطب لإغلاق الجروح الصغيرة وللصق الضمادات على الجلد.
عندما يجف محلول الكولوكسيلين والكافور في الكحول، اتضح شريط سينمائي- أحد المواد البلاستيكية التي أصبحت مستخدمة على نطاق واسع لأول مرة الحياة اليوميةالإنسان (تُصنع منه الأفلام الفوتوغرافية والسينمائية، وكذلك السلع الاستهلاكية المختلفة). تستخدم محاليل الكولوكسيلين في المذيبات العضوية كنيتروفارنيش. وعند إضافة الأصباغ إليها، يتم الحصول على دهانات نيترو متينة وجمالية، وتستخدم على نطاق واسع في الحياة اليومية والتكنولوجيا.
مثل المواد العضوية الأخرى التي تحتوي على مجموعات النيترو في جزيئاتها، فإن جميع أنواع النيتروسليلوز قابلة للاشتعال. خطير بشكل خاص في هذا الصدد ثلاثي النتروسليلوز- أقوى مادة متفجرة . تحت اسم البيروكسيلين، يستخدم على نطاق واسع لإنتاج قذائف الأسلحة وعمليات التفجير، وكذلك لإنتاج المسحوق الذي لا يدخن.
مع حمض الأسيتيك (في الصناعة، يتم استخدام مادة أسترة أكثر قوة لهذه الأغراض، أنهيدريد الأسيتيك)، يتم الحصول على استرات السليلوز المماثلة (ثنائية وثلاثية) و حمض الخليكالتي تسمى خلات السليلوز:
خلات السليلوزيتم استخدامه لإنتاج الورنيش والدهانات، كما أنه بمثابة مادة خام لإنتاج الحرير الاصطناعي. للقيام بذلك، يتم إذابته في الأسيتون، ثم يتم دفع هذا المحلول من خلال الثقوب الرفيعة للقوالب (أغطية معدنية بها ثقوب عديدة). يتم نفخ تيارات المحلول المتدفقة بالهواء الدافئ. في هذه الحالة، يتبخر الأسيتون بسرعة، وتشكل خلات السليلوز المجففة خيوطًا لامعة رقيقة تستخدم في صناعة الخيوط.
النشاوعلى عكس السليلوز فإنه يعطي اللون الأزرق عند تفاعله مع اليود. يعتبر هذا التفاعل نوعيًا بالنسبة للنشا أو اليود، اعتمادًا على المادة التي يجب إثبات وجودها.
المواد المرجعية لإجراء الاختبار:
الجدول الدوري
جدول الذوبان
التاريخ____________ الفصل________________
موضوع:
الجلوكوز والسكروز هما أهم ممثلي الكربوهيدرات. النشا والسليلوز بوليمرات طبيعية.
أهداف الدرس:
النظر في أهم ممثلي الكربوهيدرات والبوليمرات الطبيعية.
تقدم العمل
1. لحظة تنظيميةدرس. 2. تعلم مواد جديدة
الكربوهيدرات
الجلوكوز ج 6 ح 12 يا 6 – والأهم من جميع السكريات الأحادية، لأنه وحدة هيكلية لمعظم السكريات الغذائية والسكريات. أثناء عملية التمثيل الغذائي، يتم تقسيمها إلى جزيئات فردية من السكريات الأحادية، والتي، من خلال التفاعلات الكيميائية متعددة المراحل، تتحول إلى مواد أخرى وتتأكسد في النهاية إلى ثاني أكسيد الكربون والماء - تستخدم "كوقود" للخلايا. الجلوكوز هو عنصر ضروري لعملية التمثيل الغذائيالكربوهيدرات . وعندما ينخفض مستواه في الدم أو يرتفع تركيزه ويتعذر استخدامه كما يحدث في مرض السكري، يحدث النعاس وقد يحدث فقدان الوعي (غيبوبة سكر الدم). يوجد في الفواكه والتوت وهو ضروري لتزويد الطاقة وتكوين الجليكوجين في الكبد (الكربوهيدرات الاحتياطية للإنسان والحيوان).
يوجد الكثير منه بشكل خاص في عصير العنب، ولهذا السبب يسمى الجلوكوز أحيانًا بسكر العنب. يتكون العسل بشكل رئيسي من خليط من الجلوكوز والفركتوز.
الجلوكوز هو منتج غذائي قيم. ويخضع في الجسم لتحولات بيوكيميائية معقدة، يتشكل نتيجة لها ثاني أكسيد الكربون والماء، وتنطلق الطاقة وفق المعادلة النهائية:
ج 6 ح 12 يا 6 +6O 2 → 6 ح 2 O+6CO 2 + 2800 كيلوجول
وبما أن الجسم يمتص الجلوكوز بسهولة، فإنه يستخدم في الطب كعامل تقوية. علاجوفي حالات ضعف القلب والصدمة يدخل في بدائل الدم والسوائل المضادة للصدمة. يستخدم الجلوكوز على نطاق واسع في صناعة الحلويات (صناعة مربى البرتقال، والكراميل، وخبز الزنجبيل، وما إلى ذلك)، وفي صناعة النسيج كعامل اختزال، وكمنتج أولي في الإنتاج حمض الاسكوربيك، لتركيب عدد من مشتقات السكر، الخ. تعتبر عمليات تخمير الجلوكوز ذات أهمية كبيرة. لذلك، على سبيل المثال، عندما يتم مخلل الملفوف والخيار والحليب، يحدث تخمير حمض اللاكتيك للجلوكوز، وكذلك عند تغذية الأعلاف. إذا لم يتم ضغط الكتلة المعرضة للتسريب بما فيه الكفاية، فإن تخمير حمض الزبدة يحدث تحت تأثير الهواء المخترق ويصبح العلف غير مناسب للاستخدام. ومن الناحية العملية، يتم أيضًا استخدام التخمير الكحولي للجلوكوز، على سبيل المثال في إنتاج البيرة.
الفركتوز ج 6 ح 12 يا 6 هي واحدة من الأكثر شيوعاالكربوهيدرات الفواكه الموجودة في العسل. على عكس الجلوكوز، فإنه يمكن أن يخترق الدم إلى خلايا الأنسجة دون مشاركة الأنسولين. لهذا السبب، يوصى بالفركتوز باعتباره المصدر الأكثر أمانًاالكربوهيدرات لمرضى السكري.
السكروز مع 12 ن 22 عن 11 ، والتي تتكون من جزيئات الجلوكوز والفركتوز. محتوى السكروز في السكر هو 99.5٪. يُطلق على السكر غالبًا اسم "حامل السعرات الحرارية الفارغة" لأن السكر نقيالكربوهيدرات ولا يحتوي على عناصر غذائية أخرى، كالفيتامينات، والأملاح المعدنية. ويوجد السكروز في قصب السكر وبنجر السكر، وكذلك في الحلويات.
النشا والسليلوز
النشا
(مع
6
ن
10
عن
5
)
ن
- بوليمر طبيعي، يتراكم على شكل حبيبات، خاصة في خلايا البذور والبصيلات والدرنات وكذلك في الأوراق والسيقان. النشا مسحوق أبيض، غير قابل للذوبان في الماء البارد. في الماء الساخن ينتفخ ويشكل عجينة.
يتم الحصول على النشا في أغلب الأحيان من البطاطس. للقيام بذلك، يتم سحق البطاطس وغسلها بالماء وضخها في أوعية كبيرة حيث يحدث الترسيب. يتم غسل النشا الناتج مرة أخرى بالماء وتسويته وتجفيفه في تيار من الهواء الدافئ.
النشا هو الجزء الرئيسي المنتجات الأساسيةالغذاء: الدقيق (75 - 80%)، البطاطس (25%)، الساجو، إلخ. قيمة الطاقةحوالي 16.8 كيلوجول/جم. إنه منتج مغذي قيم. ولتسهيل امتصاصه يتم تعريض الأطعمة النشوية لها ارتفاع درجة الحرارةأي أن البطاطس مسلوقة ويخبز الخبز. في ظل هذه الظروف، يحدث التحلل المائي الجزئي للنشا وتتشكل الدكسترينات القابلة للذوبان في الماء. تخضع الدكسترينات الموجودة في الجهاز الهضمي لمزيد من التحلل المائي إلى الجلوكوز، الذي يمتصه الجسم. يتم تحويل الجلوكوز الزائد إلى الجليكوجين (النشا الحيواني). تكوين الجليكوجين هو نفس تكوين النشا - (C 6
ح 10
يا 5
)
نولكن جزيئاتها أكثر تشعبا. يحتوي الكبد بشكل خاص على الكثير من الجليكوجين (يصل إلى 10٪). يعتبر الجليكوجين في الجسم مادة احتياطية يتم تحويلها إلى جلوكوز عند استهلاكها في الخلايا.
في الصناعة، يتم تحويل النشا إلى دبس السكر والجلوكوز عن طريق التحلل المائي. للقيام بذلك، يتم تسخينه بحمض الكبريتيك المخفف، ثم يتم تحييد الفائض منه بالطباشير.
(مع 6 ن 10 عن 5 ) ن + ن ح 2 يا - ح 2 لذا 4, ر ˚ ج → ن ج 6 ح 12 يا 6
يتم ترشيح الراسب الناتج من كبريتات الكالسيوم، ويتم تبخير المحلول وعزل الجلوكوز. إذا لم يكتمل التحلل المائي للنشا، فسيتم تشكيل خليط من الدكسترين والجلوكوز - دبس السكر، والذي يستخدم في صناعة الحلويات. تُستخدم الدكسترينات التي يتم الحصول عليها من النشا كغراء لتكثيف الدهانات عند تطبيق التصميمات على القماش. يستخدم النشا لنشا الكتان. تحت الحديد الساخن، يتم تحلل النشا جزئيا وتحويله إلى الدكسترين. يشكل الأخير طبقة كثيفة على القماش مما يضيف لمعانًا للنسيج ويحميه من التلوث. يستخدم النشا ومشتقاته في إنتاج الورق والمنسوجات والمسابك وغيرها من الصناعات وفي صناعة الأدوية.
السليلوز أو الألياف(مع 6 ن 10 عن 5 ) ن ، أحد البوليمرات الطبيعية الأكثر شيوعاً؛ المكون الرئيسي لجدران الخلايا النباتية، والذي يحدد القوة الميكانيكية ومرونة الأنسجة النباتية. وبالتالي فإن محتوى السليلوز في شعر بذور القطن هو 97-98%، وفي سيقان النباتات اللحائية (الكتان، الرامي، الجوت) 75-90%، في الخشب 40-50%، القصب، الحبوب، عباد الشمس 30-40. %. وجدت في جسم بعض اللافقاريات السفلية.
تم استخدام السليلوز من قبل البشر منذ العصور القديمة. في البداية، تم استخدام الخشب كوقود ومواد بناء؛ ثم بدأ استخدام القطن والكتان والألياف الأخرى كمواد خام للنسيج. نشأت الطرق الصناعية الأولى لمعالجة الأخشاب الكيميائية فيما يتعلق بتطور صناعة الورق.الورق عبارة عن طبقة رقيقة من ألياف الألياف، يتم ضغطها ولصقها لخلق قوة ميكانيكية وسطح أملس ولمنع نزيف الحبر. في البداية، تم استخدام المواد النباتية لصناعة الورق، حيث كان من الممكن الحصول على الألياف اللازمة ميكانيكيًا بحتًا، كما تم استخدام سيقان الأرز (ما يسمى بورق الأرز)، والقطن، والأقمشة البالية. ومع ذلك، مع تطور طباعة الكتب، أصبحت مصادر المواد الخام المدرجة غير كافية لتلبية الطلب المتزايد على الورق. يتم استهلاك الكثير من الورق بشكل خاص لطباعة الصحف، ولا يهم مسألة الجودة (البياض والقوة والمتانة) لورق الصحف. ومع العلم أن الخشب يتكون من حوالي 50% من الألياف، فقد بدأوا بإضافة الخشب المطحون إلى عجينة الورق. هذه الورقة هشة وتتحول بسرعة إلى اللون الأصفر (خاصة في الضوء).
لتحسين جودة المضافات الخشبية إلى لب الورق، تم اقتراح طرق مختلفة للمعالجة الكيميائية للخشب، مما يجعل من الممكن الحصول على السليلوز النقي أكثر أو أقل منه، خاليًا من المواد المصاحبة - اللجنين والراتنجات وغيرها. تم اقتراح عدة طرق لعزل السليلوز، والتي سننظر فيها إلى طريقة الكبريتيت. وفقًا لطريقة الكبريتيت، يتم "طهي" الخشب المسحوق تحت الضغط باستخدام هيدروسلفيت الكالسيوم. وفي هذه الحالة تذوب المواد المصاحبة، ويتم فصل السليلوز المتحرر من الشوائب عن طريق الترشيح. تحتوي النفايات على سكريات أحادية قابلة للتخمر، وتستخدم كمواد خام لإنتاج الكحول الإيثيلي (ما يسمى بالكحول المائي). يستخدم السليلوز لإنتاج ألياف الفسكوز والخلات والنحاس والأمونيوم.
3. توحيد المادة المدروسة №1. يتكون النشا أثناء عملية البناء الضوئي، ويتكون الجلوكوز أولاً، ومنه النشا:
شركة 2 -> ج 6 ح 12 س 6 -> ( ج 6 ح 10 س 5 ) ن
نC 6 ح 12 يا 6 - > ( ج 6 ح 10 يا 5 ) ن + نH 2 يا
حل المشكلة:
احسب كتلة النشا التي تتكون أثناء عملية البناء الضوئي؟ إذا علم أن 10 كجم من الماء و 20 لترًا من ثاني أكسيد الكربون (n.c.) تدخل في عملية التمثيل الضوئي.
رقم 2. عندما يتفاعل السكروز مع الماء، يتكون خليط من الجلوكوز والسكروز.
حل المشكلة:
احسب كتلة محلول السكروز (الجزء الكتلي من السكروز 20%)، الذي تعرض للتحلل المائي (التفاعل مع الماء)، إذا تم إطلاق 7.2 جم من الجلوكوز.