Cukry

Węglowodany (cukry)

1.Skład chemiczny węglowodanów.

Ogrzewając probóke z cukrem zatkaną korkiem z rurą, której wylot umieszczony jest w wodzie wapiennej zaobserwujemy mętnienie wody wapiennej oraz skraplanie się pary wodnej na wewnętrznych ściankach probówki. Świadczy to o tym, że w cukrze znajduje się węgiel i wodór oraz tlen. Stosunek wagowy w cukru wynosi C : H : O =1:2:1.
Nie oznacza to, że cukry mają skład CH2O, glikoza ma skład C6H12O6 zgodny z tym stosunkiem.


2.Powstawanie cukrów w roślinach.

Powstawanie cukrów w roślinach jest zjawiskiem, które nie tylko warunkuje istnienie świata roślinnego. Utworzone w tym procesie substancje, spożywane przez zwierzęta i ludzi, decydują o ich istnieniu. Substancje te, czyli cukry syntezowanie są przez komórki roślinne w skomplikowanych reakcjach fizyczno-chemicznych.
W pewnym okresie dziejów ziemi miała miejsce ekspansja ewolucji świata organicznego. Działo się to 600milionów lat temu. Nastoapił wówczas gwałtowny rozwój organizmów roślinnych, czyli flory. Należy przypuszczać, że sprzyjały wtedy temu korzystne warunki, jakie zaistniały na ziemi w tym czasie.
Większość reakcji syntezy, do których należy także ten sam proces, wymaga dostarczenia energii w celu zapoczątkowania reakcji chemicznej. W tym przypadku reakcja może tylko zachodzić przy stałym dopływie energii, której dostarcza słońce. Role katalizatora spełnia zielony barwnik w roślinach, chlorofil.
Ujmując w zagadnienie w sposób uproszczony można powiedzieć, że asymilacja, czyli fotosynteza jest to biochemiczny proces, w czasie, którego z związków nieorganicznych, głównie z dwutlenku węgla i wody, powstaje związek organiczny.
Wśród wielu uczonych badających ten proces znaleźli się także polscy uczeni, biochemicy Leon Marchlewski (1896-1942r.) i Marcelin Nencki (1847-1901r.). obaj przyczynili się do odkrycia roli chlorofilu w asymilacji. Jeszcze ważniejszym osiągnięciem ich naukowym było wykazanie dużego podobieństwa w budowie chrololofilu i hemoglobiny.
Pierwsze próby poczynił w tym kierunku niemiecki uczony A. Bayer, który około roku 1870 wysunął koncepcje, według której w roślinie powstaje w pierwszym etapie początkowo kwas węglowy z połączenia dwutlenku wręga z wodą, Następnie ulega on rozkładowi przechodzą w aldehyd mrówkowy jednocześnie wydzielając tlen. W trzecim etapie jak przypuszczano z 6 cząsteczek aldehydu powstaje cząsteczka cukru prostego, hektozy. A oto same stadia zapisane w formie równań chemicznych.

1. H2O + CO2 -> H2CO3
2. H2CO3 -> CH2O + O2
3. 6HCHO -> C6H12O6

Niektóre nawet reakcje udano przeprowadzić w warunkach laboratoryjnych. Między innymi uzyskano aldehyd mrówkowy przez naświetlanie światłem mieszaniny pary wodnej i dwutlenku węgla. Otrzymano tarze syntetyczny cukier hektozę z aldehydu mrówkowego (CH2O).

Ta prosta jakby się wydawało logiczna teoria została obalona przez innych uczonych. Teoria Bayera miała sporo luk i dlatego upadła.
Badanie przebiegu tego procesu, podczas którego z dwutlenku węgla tworzą się związki, było utrudnione z tego powody, że przebiega on przy udziale związków organicznych, w skład, których wchodzą te same pierwiastki. Dlatego dzięki zwykłym metodą analitycznym, niedało się odróżnić związków od substratów od tych związków. Dopiero zastosowanie do badania tego procesu izotopów promieniotwórczych, a mianowicie izotopu węgla 14C (długo trwałego) przez Rubena i Kamena w 1940 roku oraz izotopu tlenu 18O (ciężkiego) przez Hilla, pozwoliło wyjaśnić ten proces.
Wprowadzenia zaznaczonych atomów C* i O* ( izotopów promieniotwórczych) do badanej substancji umożliwia śledzenie zachodzących przemian chemicznych i pozwala wyjaśnić przebiegające procesy chemiczne w sposób nie budzący zastrzeżeń.
Według współczesnych poglądów fotosynteza przebiega w 2 stadiach, przy czym każdy z nich składa z wielu stadiów pośrednich.
W pierwszym etapie dzięki energii świetlnej cząsteczka wody zostaje rozłożona na wodór i tlen. Proces ten zachodzi na świetle przy udziale chlorofilu. Powstały wówczas tlen asymilacyjny zostaje wydzielony do atmosfery. Wodór jest zaś użyty do uwodornienia dwutlenku węgla.
Całkowitą zamianę energii świetlnej w energię chemiczną cukrów i tlenu można przedstawić sumarycznie przy pomocy kilu procesów:
1.Energia świetlna, pochłonięta przez chlorofil zostaje zmieniona w energię chemiczną związków.
2.Związki te reagują z wodą wydzielając z niej tlen, same zaś przechodzą w układy, w których zmagazynowany jest duży zasób energii chemicznej.
3.Układy te reagują z dwutlenkiem węgla oraz z innymi związkami nieorganicznymi, wytwarzając związki organiczne.

Drugi etap tego procesu nie wymaga światła. Następuje wówczas wiązanie dwutlenku węgla, przy czym poprzez stadia przejściowe tworzy się cukier, kwasy tłuszczowe, aminokwasy.
Poszczególne etapy można ująć w odpowiednie równania reakcji chemicznych.

1. 2H2O*->2H2+O2
2. C*O2+2H2+O2 ->C*H2O + H2O + O2
3. 6C*H2O->C*6H12O6


Można to zapisać w skrócony sposób:

6C*O2 + 12H2O* ->chlorofil, energia świetlna->C*6H12O6 + 6H2O + 6O*6










3.Rodzaje cukrów.

Jak wiadomo, związki chemiczne należące do grupy cukrów możemy dosyć łatwo rozpoznać i określić skład chemiczny. Cukry są zbudowane z 3 pierwiastków węgla, wodoru i tlenu, przy czym wodoru jest 2 razy więcej niż tlenu. Taki stosunek tych pierwiastków występuje w wielu substancjach, które różnią się właściwościami fizycznymi i chemicznymi.
Możemy to udowodnić badając np. cukier zawarty w owocach, burakach, trzcinie cukrowej lub mleku. Możemy zbadać skrobie, która również jest cukrem znajdującym się w ziemniakach, kaszy fasoli i ziarnach zbóż, oraz celulozę znajdujący się w drewnie, roślinach włóknistych, lnie, konopi, bawełnie.
I tak, glikoza występuje występująca w dojrzałych owocach i miodzie ma słodki smak i rozpuszcza się w wodzie podobnie jak cukier buraczany. Natomiast Mąka zbożowa, włókna celulozy ani nie są słodkie ani nie rozpuszczają się w wodzie. Cukry uprzednio wymienione różnią się także właściwościami chemicznymi.
Wniosek jest oczywisty – mamy wiele cukrów, czyli cukier cukrowi nierówny.
Dal łatwiejszego badania i rozpoznawania cukrów podzielono je na trzy grupy:

1) Cukry proste
2) Cukry podwójna lub złożone niższe
3) Wielocukry lub złożone wyższe

O przynależności cukru do danej grupy decyduje liczba atomów tlenu w cząsteczce tego cukru.


Podział i występowanie cukrów

Grupa Nazwa Wzór Występowanie
Cukry proste BiozyTriozyTetrozyPentozyHektozyHeptozy C2H4O2C3H6O3C4H8O4C5H10O5C6H12O6C7H14O7 Nie występują w stanie wolnymGuma arabska, słomaOwoce, miód, krew =||=
Cukry podwójne (złożone niższe) Bisacharydy(podwójne) C12H22O11 Trzcina i buraki cukrowe, kukurydza, mleko, serwatka, kiełkujące ziarna
Wielo cukry (złożona wyższe) Polisacharydy(wielocukry) (C6H12O5)n Ziemniaki nasiona zbóż, fasola, kasza. Wątroba, mięśnie, grzyby, łodygi roślin włóknistych, bawełna, drewno







3.1.Cukry proste.

Obecnie przede do szerszego omówienia cukrów prostych, które cząsteczki zawierają 6 atomów tlenu, i stąd naszą nazwę hektoz i mają wzór ogólny C6H12O6.
Spośród wielu hektoz najbardziej znanymi są: glikoza, fruktoza i glikoza.
Posiadają one szereg podobnych właściwość fizycznych i chemicznych, lecz przede wszystkim charakteryzują się wspólnymi właściwościami chemicznymi.

Łączna zawartość glikozy, fruktozy, sacharozy wyrażona w procentach.

Nazwa owocu Procent zawartości cukrów
AnanasyAgrestArbuzBananyBrzoskwinieCytrynyCzereśnieGruszkiGrapefrutyJabłkaJeżynyMalinyMandarynkiMelonyMoreleOrzechy włoskieOrzechy laskowePomarańczePoziomkiPorzeczki czerwonePorzeczki czarneŚliwkiTruskawkiWinogronaWiśnieŻurawiny 7,89,73,217,010,45,913,312,76,312,612,414,27,73,410,87,05,05,58,313,418,415,08,018,213,311,4










3.1.1.Glukoza.

Jest to najczęściej występujący monosacharyd o wzorze sumarycznym C6H12O6, kluczowy cukier w metabolizmie istot żywych. Glony i rośliny wytwarzają go z dwutlenku węgla i wody wykorzystując jako źródło energii światło słoneczne, w procesie fotosyntezy, zgodnie ze wzorem 6 CO2 + 6 H2O -> C6H12O6 + 6 O2 .
Z kolei w procesach oddychania komórkowego dochodzi do rozerwania wiązań chemicznych w cząsteczce glukozy i uwolnienia zmagazynowanej w nich energii, która zostaje wykorzystana w innych, energochłonnych procesach życiowych.
Glukoza służy także jako substrat w procesach syntezy innych typów związków, takich jak aminokwasy czy kwasy tłuszczowe.
W cząsteczce glukozy do każdego atomu węgla, z wyjątkiem jednego, dołączona jest grupa wodorotlenowa. Atom ten łączy się podwójnym wiązaniem z tlenem, tworząc grupę karbonylową. Znajduje się ona na końcu sześcio węglowego łańcucha, glukoza jest, więc aldehydem. Jeżeli grupa karbonylowa występuje wewnątrz łańcucha, monosacharyd jest ketonem. Umownie przyjęto, że atomy węgla cukrów w formie łańcuchowej numeruje się od końca, przy którym występuje grupa karbonylowa.
Glukoza i fruktoza są izomerami strukturalnymi. Oznacza to, że mają takie same wzory cząsteczkowe, lecz inny układ atomów w cząsteczce. W cząsteczce fruktozy tlen łączy się podwójnym wiązaniem z węglem występującym wewnątrz łańcucha, a nie z węglem końcowym, jak to ma miejsce w glukozie.
Odmienne ułożenie atomów w cząsteczce glukozy i fruktozy powoduje, że oba cukry mają różne właściwości chemiczne. Fruktoza jest np. znacznie słodsza.
Glukoza i galaktoza różnią się między sobą w inny sposób. Oba są heksozami i aldehydami, jednak mają odmienne podstawniki wokół atomu węgla 4. Ponieważ węgiel ten jest asymetryczny, oba cukry są enancjomerami ( są to stereo izomery, których cząsteczki wyglądają jak odbicie lustrzane)
Cząsteczki opisywanych hektoz nie są płaskie, lecz mają strukturę trójwymiarową, co w dużym stopniu generuje ich właściwości. Cząsteczki glukozy i innych monosacharydów nie występują w roztworze w postaci prostych łańcuchów węglowych, lecz tworzą formy pierścieniowe w wyniku połączenia wiązaniem kowalencyjnym atomu węgla 1 z atomem tlenu przy węglu 4 lub 5. W pierścieniu glukozy węgiel 1 jest asymetryczny, możliwe jest, więc powstanie 2 izomerów różniących się jedynie położeniem grupy wodorotlenowej (-OH).
Forma, w której grupa wodorotlenowa leży pod płaszczyzna pierścienia nazwana została jako a-glukoza, natomiast forma z tą grupa pod płaszczyzną pierścienia jako b-glukoza.
Reakcje charakterystyczne dla glukozy, pozwalające wykryć ją w roztworze, to próba Trommera: polega na tym, że cukier reaguje z wodorotlenkiem miedzi i powstaje z tego woda oraz tlenek miedziowy jako pomarańczowy osad.
Jakkolwiek jest to reakcja charakterystyczna dla cukrów prostych, to jednak możemy osiągnąć ten sam efekt, ogrzewając osad wodorotlenku miedziowego z substancjami, które cukrami nie są, np. z formaliną, kwasem mrówkowym i innymi. Przyczyna tego zjawiska tkwi w budowie chemicznej tych związków.
C6H12O6 + Cu(OH)2 ® C6H12O6 + CuO + H2O


Oraz próba Tollensa: utlenienie grupy aldehydowej węglowodanu do odpowiedniego kwasu przy pomocy amoniakalnego roztwory wodorotlenku srebra (odczynnik Tollensa)
RCHO + 2 Ag(NH2)2OH → RCOONH4 + 2 Ag↓ + H2O + 3 NH3


3.1.2.Fruktoza
Fruktoza, zwana także cukrem owocowym, to inny bardzo rozpowszechniony cukier prosty. Fruktoza jest ketozą. Ma taki sam wzór sumaryczny jak glukoza, ale inne wzajemne ułożenie atomów w cząsteczce. Fruktoza jest, zatem izomerem 6 glukozy. W stanie wolnym występuje w wielu owocach i miodzie. Fruktoza stanowi łatwo przyswajalny składnik pożywienia. Stosuje się je jako środek słodzący w cukrzycy oraz w leczeniu niedomogi mięśnia sercowego. Fruktoza jest najsłodsza z cukrów. W rzeczywistości jest tak, że nie wszystkie cukry są jednakowo słodkie. Aby osłodzić określoną porcję pożywienia fruktozą, wystarczy wziąć jej prawie dwukrotnie mniej niż sacharozy. Mówiąc o zdolności do słodzenia, warto uświadomić sobie, że istnieją związki chemiczne - nie mające nic wspólnego z cukrami - charakteryzujące się ogromną słodkością. Popularna sacharyna, syntetyczny środek słodzący, stosowany przez ludzi chorych na cukrzycę, jest słodsza od zwykłego cukru 550 razy. Inaczej mówiąc, trzeba by wysypać ponad pół tony naszego cukru używanego w gospodarstwie domowym, aby uzyskać efekt słodzący 1 kilogram sacharozy.

Glukoza i fruktoza ulegają fermentacji alkoholowej wywołanej enzymem zmazą, zawartych w drożdżach. W wyniku tego procesu powstaje alkohol etylowy i dwutlenek węgla.

zmaza
C6H12O6 ® 2C2H5OH + 2CO2
Cukier alkohol dwutlenek
Prosty etylowy węgla









3.2.Cukry podwójne.

Disacharydy zbudowane są z dwóch połączonych kowalencyjnie monosacharydów. Wiązanie pomiędzy jednostkami cukrowymi nosi nazwę wiązania glikozydowego. Powstaje ono pomiędzy atomem węgla 1 cząsteczki cukru a atomem węgla 4 drugiej cząsteczki.
Disacharyd maltoza składa się z dwóch połączonych kowalencyjnie jednostek a-glukozy.


Sacharoza, cukier używany do słodzenia, zbudowany jest z jednej cząsteczki glukozy i cząsteczki fruktozy.
Dwucukrem o największym zastosowaniu praktycznym jest sacharoza, czyli znany z życia codziennego cukier konsumpcyjny. Ponieważ sacharoza jest dwucukrem, łatwo się domyślić, że jej cząsteczka składa się z dwóch cząsteczek cukrów prostych: cząsteczki glukozy i cząsteczki fruktozy. Jednak wzór sumaryczny sacharozy nie jest prostym podwojeniem wzoru glukozy lub fruktozy. Przy łączeniu się dwóch cząsteczek cukrów w dwucukier wydziela się cząsteczka wody. Zatem wzór sumaryczny sacharozy przyjmuje postać C12H22O11. Sacharoza, biała, krystaliczna substancja, doskonale rozpuszczalna w wodzie, była znana w Indiach i Chinach już kilka tysięcy lat temu. W 1494 roku przeniesiono uprawę trzciny cukrowej na Santo Domingo, a następnie na Kubę, do Brazylii i Meksyku. W XVI cukier sprowadzono do Europy, jednak jego wysoka cena zmuszała do poszukiwań surowca roślinnego bogatego w ten związek i dobrze znoszącego chłodny klimat. W 1747 roku A. Marggrafotrzymał krystaliczną sacharozę z buraków cukrowych.
W Polsce sacharozy zaczęto używać dość późno, bo dopiero w początkach XIX wieku. Wcześniej środkiem słodzącym był miód pszczeli. Obecnie światowa produkcja cukru przekracza 100 milionów ton rocznie. Polska zalicza się do dużych producentów sacharozy.


Laktoza, cukier obecny w mleku, to połączenie cząsteczki glukozy i galaktozy.
Disacharydy mogą ulegać hydrolizie, czyli rozszczepieniu na dwie cząsteczki cukrów prostych z przyłączeniem cząsteczki wody. Dzieje się tak np. w procesie trawienia, w którym maltoza ulega hydrolizie do dwóch cząsteczek glukozy:
maltoza + woda ® glukoza + glukoza
A sacharoza:
sacharoza + woda ® glukoza + fruktoza

3.3Wielocukry.

Oprócz poznanych cukrów prostych i dwucukrów, w organizmach żywych powstają także substancje należące do cukrów, które swoimi właściwościami fizycznymi i chemicznymi różnią się znacznie od pozostałych. Należą do nich skrobia celuloza i dekstryny i glikogen.
W każdym domu używa się do przyrządzenia potraw z ziemniaków lub maczki ziemniaczanej. W tych produktach znajduje się skrobia. Niektóre nasiona zawierają dużo skrobi np. pszenica lub ryż.
Skrobia - główna substancja zapasowa roślin zbudowana jest z jednostek a-glukozy. Występuje ona w dwóch formach: amylazy i amylopektyny. Cząsteczki amylazy są nierozgałęzione, natomiast bardziej rozpowszechniona w przyrodzie amylopektyna zbudowana jest z około tysiąca jednostek glukozy tworzących łańcuchy rozgałęzione.
Hydroliza skrobi i uwolnienie glukozy dostarcza komórkom istot żywych energię niezbędna do aktywności metabolicznej.
Wiadomo jak smaczne jest świeże przyrumienione pieczywo, a szczególnie jego błyszcząca skórka. Substancja powodująca ten smak nazywa się dekstryną i powstaje podczas pieczenia chleba. Podobna substancja tworzy się z krochmalu podczas prasowania nakrochmalonej bielizny gorącym żelazkiem. Nazwę tę też spotykamy na słoiku z klejem roślinnym.
Celuloza, jeden z najważniejszych półproduktów. Słowo to wiąże się z wieloma miastami, w których znajdują się fabryki celulozy. Należy tu wymienić jedną z najstarszy fabryk w Jeziornej koło Warszawy. Celulozę znajdujemy we wszystkich roślinach oraz drewnie. Celuloza jest polisacharydem nierozpuszczalnym w wodzie, zbudowanym, podobnie jak skrobia, z cząsteczek glukozy, połączonych jednak innym typem wiązania.
Ludzie, podobnie jak większość zwierząt, nie mają enzymu umożliwiającego trawienie celulozy, nie mogą, więc wykorzystywać jej jako substancji odżywczej. Celuloza jest jednak niezbędnym składnikiem diety, jako tzw. włókna ułatwiające właściwe funkcjonowanie przewodu pokarmowego.
Niektóre mikroorganizmy, posiadające zdolność rozkładania celulozy do cząsteczek b-glukozy żyją w przewodzie pokarmowym krów i owiec, umożliwiając tym zwierzętom wykorzystanie celulozy jako pokarmu.
Ciekawy i oryginalnym wielocukrem jest skrobia pochodzenia zwierzęcego, tzw. Glikogen. Jest ona wytwarzana przez organizmy jako materiał zapasowy i magazynowana w wątrobie i mięśniach. Jego cząsteczki są silnie rozgałęzione i łatwiej rozpuszczalne w wodzie niż cząsteczki skrobi.

3.3.1.Celuloza.

Ponad 50% węgla występującego w roślinach zawarte jest w celulozie. Drewno jest w połowie złożone z celulozy, w bawełnie jej udział sięga nawet 90%.

Len zawiera jej 70 - 85%. Komórki roślinne otoczone są wzmacniającą je ścianą komórkową, której głównym składnikiem jest celuloza. Celuloza jest nierozpuszczalnym polisacharydem utworzonym, podobnie jak skrobia, z cząsteczek glukozy, połączonych jednak innym typem wiązań.

- Włókna celulozy nie rozpuszczają się w wodzie i w rozpuszczalnikach organicznych, są także odporne na działanie odczynników chemicznych.

- Włókna, których głównym składnikiem jest celuloza, łatwo ulegają spalaniu, palą się również po wyjęciu z płomienia. Pozostałość ma wygląd szaroczarnej, kruchej substancji. Zapach spalonego materiału przypomina zapach palącego się papier




3.3.2.Skrobia.

Skrobia jest złożonym węglowodanem, polisacharydem roślinnym. Podobnie do celulozy jest złożona wyłącznie z cząsteczek glukozy, jednak łączą się one wiązaniami α-1,4-glikozydowymi. Skrobia hydrolizuje wyłącznie na alfa-D-glukozę, lecz nie jest jednorodnym chemicznie związkiem - składa się z dwóch polisacharydów odmiennie zbudowanych: z nierozgałęzionej amylazy łatwiej rozpuszczalnej w wodzie i rozgałęzionej amylopektyny, z reguły w stosunku ilościowym 22-30%: 70-78%. Rozgałęzienia powstają dzięki wiązaniom α-1,6-glikozydowym.

Skrobia tworzy roztwory koloidowe. Jednoprocentowy roztwór wodny skrobi jest używany do wykrywania jodu cząsteczkowego, z którym tworzy zabarwienie niebieskie w wyniku adsorpcji jodu na cząstkach skrobi. W trakcie hydrolizy kwasowej skrobia rozpada się na coraz krótsze łańcuchy, polisacharydowe tworząc kolejno:
amylodekstryny (barwiące się z I2 na niebiesko),
Erytrodekstryny (barwiące się z I2 na czerwono),
achrodekstryny (niebarwiące się z I2) i
maltozę i glukozę.

Wykryć skrobię można za pomocą jodu, najczęściej w formie jodyny lub roztworu jodu w jodku potasu. Skrobia w obecności jodu barwi się na kolor ciemnoniebieski lub granatowy. Obserwowana pod mikroskopem, w świetle spolaryzowanym daje charakterystyczny obraz - na tle ziaren skrobi widać ciemny krzyż, miejscem skrzyżowania ramion jest ośrodek ziarna.

Skrobia jest najważniejszym polisacharydem zapasowym u roślin, które magazynują go w owocach, nasionach, korzeniach w formie ziaren w liściach, bulwach, rdzeniu łodygi i kłączach. Szczególnie bogate w skrobię są ziarna zbóż i bulwy ziemniaka. Odkłada się w komórkach roślin w postaci ziaren lub granulek, których wielkość i kształt są charakterystyczne dla poszczególnych gatunków roślin. Ziarna skrobi mają średnicę 2-120 µm, zależnie od pochodzenia mają różne właściwości i wygląd. Rozróżnia się skrobię ziemniaczaną, pszenną, kukurydzianą itp. Skrobia jest białym, bezpostaciowym proszkiem bez smaku i zapachu, nierozpuszczalnym w zimnej wodzie; stanowi podstawowy składnik pożywienia człowieka; skrobia i niektóre jej pochodne (np. estry, produkty degradacji i utlenienia, częściowej hydrolizy) mają zastosowanie w przemyśle włókienniczym, farmaceutycznym, kosmetycznym, papierniczym, tekstylnym oraz do produkcji klejów.




4.Słowiczek i informacje dodatkowe.

4.1.Słowinik.

Aminocukry - są to pochodne sacharydów (cukrów) powstające przez podstawienie grupy hydroksylowej przy drugim węglu łańcucha sacharydu grupą aminową; najbardziej rozpowszechnione aminocukry (u zwierząt) to: glukozamina - występująca w chitynie, glikolipidach i mukopolisacharydach oraz galaktozamina i kwas neuraminowy - występujące w mukopolisacharydach i glikolipidach.



Aldehydy - związki organiczne zawierające grupę aldehydową; są cieczami lub ciałami stałymi (z wyjątkiem najprostszego aldehydu mrówkowego - formaldehydu HCHO będącego gazem); bardzo aktywne chemicznie; mają silne właściwości redukujące; łatwo utleniają się do kwasów; przyłączają m.in. cyjanowodór (powstają cyjanohydryny); reagują z hydrazyną i jej pochodnymi, hydroksyloaminą, semikarbazydem, dając charakterystyczne pochodne (hydrazony, oksymy, semikarbazony); wykazują zdolność do polimeryzacji i polikondensacji; aldehydy, których cząsteczki nie zawierają atomów wodoru w położeniu a, w środowisku zasadowym ulegają dysproporcjonowaniu do alkoholi i kwasów - tzw. reakcja Cannizzaro; odznaczające się przyjemnym zapachem aldehydy aromatyczne (np. benzoesowy, anyżowy, wanilina) oraz nienasycone aldehydy terpenowe (np. cytronelal) występują w świecie roślinnym, nasycone aldehydy alifatyczne są spotykane bardzo rzadko; aldehydy otrzymuje się głównie przez utlenianie alkoholi; stosowane do syntez org. (tworzywa sztuczne, barwniki), w przemyśle spożywczym i kosmetycznym (składniki kompozycji zapachowych i aromatów spożywczych), garbarstwie (aldehyd glutarowy); do najważniejszych należą m.in. aldehyd mrówkowy, octowy, benzoesowy, akrylowy (akroleina).



Ketony - związki organiczne, których cząsteczki zawierają grupę karbonylową połączoną z 2 jednakowymi lub różnymi grupami organicznymi (alifatycznymi lub aromatycznymi). Najprostszym ketonem alifatycznym jest aceton, ketonem aromatycznym - benzofenon, aromatyczno-alifatycznym - acetofenon; najprostszym diketonem jest biacetyl: butanodion.

Niższe katony są cieczami o charakterystycznym zapachu, rozpuszczają się w wodzie. Ketony mają właściwości chemiczne podobne do aldehydów, są jednak od nich mniej reaktywne; trudno ulegają utlenieniu, nie polimeryzują, ulegają redukcji do alkoholi drugorzędowych oraz reakcjom przyłączania; ketony reagują z hydrazyną, hydroksyloaminą, semikarbazydem dając charakterystyczne pochodne, odpowiednio: hydrazony, oksymy, semikarbazony. Liczne ketony występują w przyrodzie, np. menton jest składnikiem olejku miętowego. Ketony otrzymuje się np. przez utlenianie alkoholi drugorzędowych, termiczny rozkład soli wapniowych kwasów organicznych; ketony są mało toksyczne; szeroko stosowane jako rozpuszczalniki, półprodukty w syntezie chemicznej, składniki kompozycji zapachowych i przypraw spożywczych. Chloro- i bromopochodne ketony są stosowane jako bojowe środki trujące, np. chloroacetofenon, chloro- i bromoaceton.



Izomery - związki mające ten sam wzór sumaryczny, ale różniące się wzorem strukturalnym. Izomery mają zatem w cząsteczce identyczną liczbę każdego rodzaju atomów, ale inne ich wzajemne rozmieszczenie.



Amyloza - nie rozgałęziony składnik skrobi. Składa się z cząsteczek glukozy w liczbie od kilkuset do kilkutysięcy. Cząsteczki amylozy, choć nie rozgałęzione, nie tworzą długiego łańcucha, lecz mają kształt śrubowy. Na jeden śrub przypada 6 jednostek glukozy.


Amylopektyna - rozgałęziony składnik skrobi. Proste łańcuchy o długości od kilkudziesięciu do kilkuset reszt glukozowych są połączone ze sobą, tworząc rozgałęzioną strukturę. Rozgałęzienia w cząsteczce amylopektyny pojawiają się średnio co 8 - 10 reszt glukozy.





















4.2.Informacje dodatkowe.


Tworzenie formy cyklicznej glukozy – glukopiranozy:


















Materiały pomocnicze:
· Jan Gancarz „Cukry”
· Internet:
· pl.wikipedia.org/wiki/
· www.sacharydy.republika.pl/




(w załączniku znajduje się praca ze wszystkimi tabelami i wzorami)