Тема уроку. Крохмаль і целюлоза. Полімерна будова, властивості, застосування
Завдання 1) У двох пронумерованих пробірках без написів містяться розчини глюкози й сахарози. Як з’ясувати дослідним шляхом уміст кожної пробірки?
2) На які три класи поділяються вуглеводи?
3) Доведіть важливість реакції фотосинтезу для рослин.
4) У чому полягає біологічна роль вуглеводів?
Полісахариди: крохмаль, целюлоза.
Глюкоза, що утворюється в результаті фотосинтезу, накопичується в плодах, листі та стеблах рослин у формі різних полімерів: крохмалю й целюлози.
Речовини, що містять велику кількість крохмалю: рис, пшениця, картопля
Речовини, що містять целюлозу: бавовна, усі рослини.
Крохмаль і целюлоза — природні полімери, загальна формула — (C6H10О5) .
Рівняння утворення крохмалю або целюлози можна подати так:
nC6H12O6 -- (C6H10O5)n + nH2O
Ця реакція називається реакцією поліконденсації, мономер — глюкоза, полімер — целюлоза або крохмаль, побічний продукт — вода.
Ланцюги целюлози побудовані із залишків β-глюкози й мають лінійну будову. Цей біополімер має велику механічну міцність і виконує роль опорного матеріалу рослин, утворюючи стінки рослинних клітин. Використовується у виробництві штучних волокон і паперу. У великій кількості целюлоза міститься в деревині й бавовні
Молекулярна маса целюлози — від 400 тис. до 2 млн.
Ланки β-глюкози надають ланцюговим молекулам випрямленої форми за рахунок внутрішньо- та міжмолекулярних водневих зв’язків. Тому целюлоза має волокнисту структуру й нерозчинна.
Крохмалем називається суміш двох полісахаридів, побудованих із залишків циклічної α-глюкози.
До його складу входять:
- амілоза (внутрішня частина крохмального зерна) — 10-20 %;
- амілопектин (оболонка крохмального зерна) — 80-90 %. Ланцюг амілози включає 200-1000 залишків α-глюкози (середня молекулярна маса — 160 000) і має нерозгалужену будову.
Ланки α-глюкози «закручують» макромолекулу в спіраль. Це зменшує ймовірність утворення міжланцюгових водневих зв’язків, але збільшує можливість виникнення таких зв’язків з молекулами води. Тому амілоза розчиняється у воді.
Макромолекула амілози являє собою спіраль, кожен виток якої складається із шести ланок α-глюкози.
Під час взаємодії амілози з йодом у водному розчині молекули йоду входять у внутрішній канал спіралі, утворюючи так звану сполуку включення. ця сполука має характерний синій колір. Ця реакція використовується для виявлення як крохмалю, так і йоду (йод-крохмальна проба).
Амілопектин складається з розгалужених макромолекул, молекулярна маса яких досягає 1-6 млн.
На відміну від амілози амілопектин має розгалужену будову. У точках галуження ланки з’єднуються за рахунок відщеплення води від груп α-OH і CH2OH.
Подібно до амілопектину побудований глікоген (тваринний крохмаль), макромолекули якого вирізняються значною розгалуженістю.
Реакція взаємодії крохмалю й целюлози з водою — гідроліз, протікає за нагрівання в кислому середовищі або під дією ферментів:
(C6H10O5)n + nH2O -- nC6H12O6
Порівняльна характеристика крохмалю й целюлози
|
Параметри для порівняння |
Крохмаль |
Целюлоза |
|
Агрегатний стан |
Білий порошок |
Біла волокниста маса (вата) |
|
Розчинність у воді |
Не розчиняється в холодній, у гарячій утворює колоїдний розчин |
Не розчиняється у воді |
|
Склад |
(C6H10O5)n |
(C6H10O5)m |
|
Маса |
M = 172n, де n — від кількох 100 до кількох 1000 |
M = 172m, де m — від кількох 10 000 до кількох 100 000 |
|
Мономер |
α-глюкоза |
β-глюкоза |
|
Будова полімерного ланцюга |
Лінійна, розгалужена |
Лінійна |
|
Біологічна роль |
Поживна речовина для рослин,тварин і людини |
Не засвоюється в організмі людини, «будівельний» матеріал для рослин |
Домашнє завдання
Опрацювати матеріал параграфа 38, відповісти на запитання 1-6 с.187, виконати вправу148 с.187.
Комментариев нет:
Отправить комментарий