Углеводы- моно- и полисахариды

Углеводы: моносахариды и полисахариды

Общие сведения

Углеводы — это органические вещества, общая формула которых приближённо выражается как: $C_n(H_2O)_m$. Они выполняют энергетическую, структурную и запасную функции в организме.

Классификация:

• моносахариды (простые сахара),
• олигосахариды (состоят из 2–10 остатков моносахаридов, напр. сахароза),
• полисахариды (сотни и тысячи звеньев, напр. крахмал, целлюлоза, гликоген).

Моносахариды

Моносахариды — простейшие углеводы, которые не гидролизуются. Имеют функциональные группы –OH и карбонильную (альдегидную или кетонную).

Основные представители: альдозы: глюкоза (альдогексоза), галактоза. Кетозы: фруктоза (кето-гексоза).

Свойства: белые кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде. Сладкий вкус.

Химические свойства

1. Окисление (качественные реакции на альдегидную группу):

Реакция «серебряного зеркала»: $C_6H_{12}O_6 + 2[Ag(NH_3)_2]OH \to C_6H_{12}O_7 + 2Ag + 2NH_3 + H_2O$. С $Cu(OH)_2$: образуется красный осадок $Cu_2O$.

2. Восстановление: образуются многоатомные спирты (например, сорбит из глюкозы).

3. Брожение (глюкоза → этанол + $CO_2$):

$C_6H_{12}O_6 \xrightarrow{дрожжи} 2C_2H_5OH + 2CO_2$

Олигосахариды

Олигосахариды — углеводы, содержащие от 2 до 10 остатков моносахаридов, соединённых гликозидной связью.

Пример: сахароза (глюкоза + фруктоза): $C_{12}H_{22}O_{11}$.

Свойства: растворимы в воде, сладкие. При гидролизе распадаются на моносахариды.

Полисахариды

Полисахариды — высокомолекулярные углеводы, содержащие сотни и тысячи остатков моносахаридов.

Основные представители: крахмал (растительный запасной полисахарид), целлюлоза (структурный компонент клеточных стенок растений), гликоген (животный запасной полисахарид).

Физические свойства: нерастворимы в воде (целлюлоза), крахмал образует коллоидный раствор. Не имеют сладкого вкуса.

Химические свойства

1. Гидролиз:

$(C_6H_{10}O_5)_n + nH_2O \to nC_6H_{12}O_6$ (крахмал/целлюлоза гидролизуются до глюкозы).

2. Крахмал + йод → синее окрашивание (качественная реакция).

Итог

• Моносахариды: простые сахара (глюкоза, фруктоза), легко окисляются, участвуют в брожении.
• Олигосахариды: состоят из нескольких моносахаридов (сахароза).
• Полисахариды: сложные высокомолекулярные вещества (крахмал, целлюлоза, гликоген), выполняют запасные и структурные функции.