Полное окисление глюкозы уравнение

Содержание
  1. Химические свойства глюкозы | Химия онлайн
  2. Специфические свойства
  3. Реакции с участием альдегидной группы глюкозы (свойства глюкозы как альдегида)
  4. Реакции глюкозы с участием гидроксильных групп (свойства глюкозы как многоатомного спирта)
  5. Реакции с участием полуацетального гидроксила
  6. Реакции окисления
  7. Напишите уравнение реакции полного окисления глюкозы до углекислого газа и воды. Сумма коэффициентов в уравнении равна:
  8. Page 3
  9. Page 4
  10. Page 5
  11. Page 6
  12. Page 7
  13. Page 8
  14. Page 9
  15. Page 10
  16. Page 11
  17. Page 12
  18. Page 13
  19. Page 14
  20. Page 15
  21. Page 16
  22. Page 17
  23. Page 18
  24. Page 19
  25. 1
  26. 2
  27. 3
  28. 4
  29. 5
  30. 6
  31. Полное окисление глюкозы. Реакция окисления глюкозы
  32. Моносахариды
  33. Олигосахариды
  34. Полисахариды
  35. Функции углеводов в организме человека
  36. Гликолиз
  37. Механизм гликолиза
  38. Стадия №1 реакции окисления глюкозы
  39. Стадия №2 – полное окисление глюкозы
  40. Анаэробный путь глюкозного окисления
  41. Образование коферментов
  42. Видоизмененные формы гликолиза
  43. Заключение
  44. Окисление глюкозы
  45. ГЛИКОЛИЗ
  46. Первый этап гликолиза
  47. Второй этап гликолиза
  48. Урок №88. Химические свойства моносахаридов – ХиМуЛя
  49. Углеводы. Полисахариды (Леннаучфильм)
  50. Углеводы: химические свойства, способы получения и строение
  51. Классификация углеводов
  52. По числу атомов углерода в молекуле
  53. По размеру кольца в циклической форме молекулы
  54. 1. Горение 
  55. 2. Взаимодействие с концентрированной серной кислотой
  56. Моносахариды
  57. Глюкоза
  58. Водный раствор глюкозы
  59. Качественная реакция на многоатомные спирты: реакция со свежеосажденным гидроксидом меди (II)
  60. Реакции на карбонильную группу — CH=O
  61. Гидролиз крахмала
  62. Синтез из формальдегида
  63. Фотосинтез
  64. Фруктоза
  65. Дисахариды
  66. Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С12Н22О11
  67. Мальтоза С12Н22О11
  68. Полисахариды
  69. Крахмал
  70. Свойства крахмала
  71. Целлюлоза
  72. Свойства целлюлозы

Химические свойства глюкозы | Химия онлайн

Полное окисление глюкозы уравнение

Химические свойства глюкозы, как и других альдоз, обусловлены присутствием в ее молекуле: а)альдегидной группы; б) спиртовых гидроксилов; в) полуацетального (гликозидного) гидроксила.

Глюкоза

Специфические свойства

1. Брожение (ферментация) моносахаридов

Важнейшим свойством моносахаридов является их ферментативное брожение, т.е. распад молекул на осколки под действием различных ферментов. Брожению подвергаются в основном гексозы в присутствии ферментов, выделяемых дрожжевыми грибками, бактериями или плесневыми грибками. В зависимости от природы действующего фермента различают реакции следующих видов:

1) Спиртовое брожение

2) Молочнокислое брожение

(образуется в организмах высших животных при мышечных сокращениях).

3) Маслянокислое брожение

4) Лимоннокислое брожение

Реакции с участием альдегидной группы глюкозы (свойства глюкозы как альдегида)

1. Восстановление(гидрирование) с образованием многоатомного спирта

В ходе этой реакции карбонильная группа восстанавливается и образуется новая спиртовая группа:

Cорбит содержится во многих ягодах и фруктах, особенно много сорбита в плодах рябины.

2. Окисление

1) Окисление бромной водой   

Качественные реакции на глюкозу как альдегид!

Протекающие в щелочной среде при нагревании реакции с аммиачным раствором Ag2O (реакция серебряного зеркала») и с гидроксидом меди (II) Cu (OH)2 приводят к образованию смеси продуктов окисления глюкозы.

2) Реакция серебряного зеркала

Соль этой кислоты – глюконат кальция – известное лекарственное средство.

опыт «Качественная реакция глюкозы с аммиачным раствором оксида серебра (I)»

3) Окисление гидроксидом меди (II)     

В ходе этих реакций альдегидная группа – СНО окисляется до карбоксильной группы – СООН.

Реакции глюкозы с участием гидроксильных групп (свойства глюкозы как многоатомного спирта)

1. Взаимодействие с Cu (ОН)2 с образованием глюконата меди (II)

Качественная реакция на глюкозу как многоатомный спирт!

Подобно этиленгликолю и глицерину, глюкоза способна растворять гидроксид меди (II), образуя растворимое комплексное соединение синего цвета:

Прильём к раствору глюкозы несколько капель раствора сульфата меди (II) и раствор щелочи. Осадка гидроксида меди не образуется. Раствор окрашивается в ярко-синий цвет.

В данном случае глюкоза растворяет гидроксид меди (II) и ведет себя как многоатомный спирт, образуя комплексное соединение. 

опыт «Качественная реакция глюкозы с гидроксидом меди (II)»

2. Взаимодействие с галогеналканами с образованием простых эфиров

Являясь многоатомным спиртом, глюкоза образует простые эфиры:

Реакция происходит в присутствии Ag2O для связывания выделяющегося при реакции НI.

3. Взаимодействие с карбоновыми кислотами или их ангидридами с образованием сложных эфиров.

Например, с ангидридом уксусной кислоты:  

Реакции с участием полуацетального гидроксила

1. Взаимодействие со спиртами с образованием гликозидов

Гликозиды – это производные углеводов, у которых гликозидный гидроксил замещен на остаток какого-либо органического соединения.

Содержащийся в циклических формах глюкозы полуацетальный (гликозидный) гидроксил является очень реакционноспособным и легко замещается на остатки различных органических соединений.

В случае глюкозы гликозиды называются глюкозидами. Связь между углеводным остатком и остатком другого компонента называется гликозидной.

Гликозиды построены по типу простых эфиров.

При действии метилового спирта в присутствии газообразного хлористого водорода атом водорода гликозидного гидроксила замещается на метильную группу:

В данных условиях в реакцию вступает только гликозидный гидроксил, спиртовые гидроксильные группы в реакции не участвуют.

Гликозиды играют чрезвычайно важную роль в растительном и животном мире. Существует огромное число природных гликозидов, в молекулах которых с атомом С (1) глюкозы остатки самых различных соединений.

Реакции окисления

Более сильный окислитель – азотная кислота НNO3 – окисляет глюкозу до двухосновной глюкаровой (сахарной) кислоты:

В ходе этой реакции и альдегидная группа – СНО и первичная спиртовая группа — СН2ОН окисляются до карбоксильных – СООН.

опыт «Окисление глюкозы кислородом воздуха в присутствии метеленового голубого»

Углеводы

Моносахариды

Источник: https://himija-online.ru/organicheskaya-ximiya/uglevody/ximicheskie-svojstva-glyukozy.html

Напишите уравнение реакции полного окисления глюкозы до углекислого газа и воды. Сумма коэффициентов в уравнении равна:

Полное окисление глюкозы уравнение

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 3

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 4

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 5

ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА!Я ВАС ОТБЛАГОДАРЮ!!1. Из перечня веществ выбрать альдегид:а)CH3-CH2-CH2-OHб)CH3-CH2-C=O Hв)CH3-C-CH3 Ог)CH3-CH2-C=O Н2. Для альдегида из задачи № 1 выбрать гомолог: а)CH3-CH-C=O СН3 Н б) CH3-CH-CH-C=O CH3 СН3 Н в) CH3-C=O Н г) CH3-CH-CH-C=O Н 3.

Для альдегида из задания №1 выбрать изомер: а) СН3-С-СН3 СН3 О б)СН3-С-С=О СН3 Н СН3в)СН3-СН2-С-СООН СН3 г)CH3-CH2-O-CH34. Из перечня веществ выберите формулу спирта. Которой образуется при восстановлении альдегида из задания № 1.а)C2H5OHб)C3H7OHв)C4H9OHг)C5H11OH5.

С какими из перечисленных веществ вступит в реакцию альдегид из задания № 1? а)NaOH б)MgCl2 в)Cu(OH)2

г)CaO

Page 6

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 7

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 8

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 9

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 10

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 11

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 12

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 13

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 14

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 15

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 16

8 класс 1) Определите формулу оксида Мn(VII):а) МnО2; б) Мn2О7; в) Мn2О3; г) МnО32) Если железный гвоздь погрузить в раствор хлорида меди, то он покрывается красным налетом меди. Какая происходит реакция? а) Обмена; б) замещения; в) разложения; г) соединения.

3) В три пробирки с разбавленной серной кислотой помещают по 1 г: в № 1 – магний, № 2 – алюминий, № 3 – серебро. В какой пробирке реакция не происходит? а) № 1; б) № 2; в) № 3. Написать уравнения реакций, которые протекают4) В трех пробирках находятся вещества: № 1 – вода, № 2 – бензин, № 3 – соляная кислота. В каждую из них добавили лакмус.

В какой пробирке раствор не изменит своего цвета?а) № 1; б) № 2; в) № 3; г) не изменит ни в одной. 5) К какому типу реакции относится взаимодействие CuO c H2SO4?а) Обмена; б) соединения; в) замещения. Написать уравнение реакции.6) Укажите реакцию нейтрализации: а) KOH + HCl; б) Mn + HCl; в) СаО + HCl; г) Na + H2O.

Написать уравнения реакций7) Силикаты – это соли какой кислоты? а) Серной; б) соляной; в) кремниевой; г) азотной. 8) Какое основание нерастворимо в воде? а) KOH; б) Ca(OH)2; в) Fe(OH)3; г) NaOH.9) Какое из перечисленных веществ является солью? а) НNО3; б) H2SO4; в) КNO3.

10) Общим свойством для растворимых и нерастворимых в воде оснований является взаимодействие с: а) водой; б) кислотами; в) солями; г) основными оксидами. Написать 2 примера

Page 17

какую массу оксида кальция и какой объём углекислого газа (н.у.) можно получить при разложении карбоната кальция массой 250г? CaCO3=CaO+CO2

с фотографией если можно

Page 18

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Page 19

Напишите уравнения реакций для осуществления превращенийC2H2=>C6H6=>C6H5-NO2=>C6H5-NH2 |

C6H2Br3-NH2

0

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

1

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

2

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

3

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

4

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

5

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

6

Две стороны треугольника имеют одинаковую длину, по равную 60 дм. периметр треугольника 1600 см. найди длину третьей

Источник: https://znanija.site/himiya/10586615.html

Полное окисление глюкозы. Реакция окисления глюкозы

Полное окисление глюкозы уравнение
Образование 19 июля 2017

В данной статье рассмотрим, как происходит окисление глюкозы. Углеводы представляют собой соединения полигидроксикарбонильного типа, а также их производные. Характерные признаки – наличие альдегидных или кетонной групп и не меньше двух групп гидроксильных.

По своей структуре углеводы подразделяются на моносахариды, полисахариды, олигосахариды.

Моносахариды

Моносахариды являются наиболее простыми углеводами, которые не могут быть подвергнуты гидролизу. В зависимости от того, какая группа присутствует в составе – альдегидная или кетонная, выделяют альдозы (к ним относятся галактоза, глюкоза, рибоза) и кетозы (рибулоза, фруктоза).

Олигосахариды

Олигосахариды представляют собой углеводы, которые имеют в своем составе от двух до десяти остатков моносахаридного происхождения, соединенных посредством гликозидных связей. В зависимости от количества остатков моносахаридов различают дисахариды, трисахариды и так далее. Что при окислении глюкозы образуется? Об этом будет рассказано позднее.

Полисахариды

Полисахариды представляют собой углеводы, которые содержат более чем десять моносахаридных остатков, соединенных между собой гликозидными связями. Если в составе полисахарида содержатся одинаковые моносахаридные остатки, то он называется гомополисахаридом (к примеру, крахмал). Если же такие остатки разные – то гетерополисахаридом (к примеру, гепарин).

Какое значение имеет окисление глюкозы?

Функции углеводов в организме человека

Углеводы выполняют следующие основные функции:

  1. Энергетическая. Самая главная функция углеводов, так как они служат основным источником энергии в организме. В результате их окисления удовлетворяется более половины энергетической потребности человека. В результате окисления одного грамма углеводов высвобождается 16,9 кДж.
  2. Резервная. Гликоген и крахмал являются формой накопления питательных веществ.
  3. Структурная. Целлюлоза и некоторые другие полисахаридные соединения образуют в растениях прочный остов. Также они, в комплексе с липидами и белками, являются составляющей всех клеточных биомембран.
  4. Защитная. Для кислых гетерополисахаридов отведена роль биологического смазочного материала. Они выстилают поверхности суставов, которые соприкасаются и трутся друг об друга, слизистые носа, пищеварительных путей.
  5. Антигоагулянтная. Такой углевод, как гепарин, имеет важное биологическое свойство, а именно – препятствует свертыванию крови.
  6. Углеводы представляют собой источник углерода, необходимый для синтеза белков, липидов и нуклеиновых кислот.

Для организма главным источником углеводов являются пищевые углеводы – сахароза, крахмал, глюкоза, лактоза). Глюкоза может быть синтезирована в самом организме из аминокислот, глицерина, лактата и пирувата (глюконеогенез).

Гликолиз

Гликолиз представляет собой одну из трех возможных форм процесса окисления глюкозы. В этом процессе происходит выделение энергии, запасаемой впоследствии в АТФ и НАДН. Одна ее молекула распадается на две молекулы пирувата.

Процесс гликолиза происходит под действием разнообразных ферментативных веществ, то есть катализаторов биологической природы. Самым главным окислителем является кислород, но стоит отметить, что процесс гликолиза может осуществляться и при отсутствии кислорода. Подобный вид гликолиза называется анаэробным.

Гликолиз анаэробного типа является ступенчатым процессом окисления глюкозы. При таком гликолизе окисление глюкозы происходит не полностью. Таким образом, при окислении глюкозы образуется лишь одна молекула пирувата.

С точки зрения энергетической выгоды анаэробный гликолиз менее выгоден, чем аэробный.

Однако если в клетку поступит кислород, то может произойти превращение анаэробного гликолиза в аэробный, который представляет собой полное окисление глюкозы.

Механизм гликолиза

В процессе гликолиза происходит распад шестиуглеродной глюкозы на две молекулы трехуглеродного пирувата. Весь процесс разделен на пять подготовительных этапов и еще пять, в течение которых в АТФ запасается энергия.

Таким образом, гликолиз протекает на двух стадиях, каждая из которых делится на пять этапов.

Стадия №1 реакции окисления глюкозы

  • Первый этап. На первом этапе происходит фосфорилирование глюкозы. Активирование сахарида происходит путем фосфолирирования по шестому углеродному атому.
  • Второй этап. Происходит процесс изомеризации глюкозы-6-фосфата. На данном этапе глюкоза обращается во фруктозу-6-фосфат под действием каталитического фосфоглюкоизомераза.
  • Третий этап. Фосфорилирование фруктозы-6-фосфата. На данном этапе происходит образование фруктозо-1,6-дифосфата (называемого также альдолазой) под воздействием фосфофруктокиназы-1. Она участвует в сопровождении фосфорильной группы от аденозинтрифосфорной кислоты до молекулы фруктозы.
  • Четвертый этап. На данном этапе происходит расщепление альдолазы. В результате образуются две молекулы триозофосфата, в частности кетозы и эльдозы.
  • Пятый этап. Изомеризация триозофосфатов. На данном этапе происходит отправка глицеральдегид-3-фосфата на следующие этапы глюкозного расщепления. При этом происходит переход дигидроксиацетонфосфата в форму глицеральдегид-3-фосфата. Данный переход осуществляется под действием ферментов.
  • Шестой этап. Процесс окисления глицеральдегид-3-фосфата. На данном этапе происходит окисление молекулы и ее последующее фосфорилирование до дифосфоглицерата-1,3.
  • Седьмой этап. Данный этап предполагает перенос из 1,3-дифосфоглицерата фосфатной группы на АДФ. В конечном результате этого этапа образуется 3-фосфоглицерат и АТФ.

Стадия №2 – полное окисление глюкозы

  • Восьмой этап. На данном этапе осуществляется переход 3-фосфоглицерата в 2-фосфоглицерат. Процесс перехода осуществляется под действием такого фермента, как фосфоглицератмутаза. Данная химическая реакция окисления глюкозы протекает при обязательном наличии магния (Mg).
  • Девятый этап. На данном этапе происходит дегидратация 2-фосфоглицерата.
  • Десятый этап. Происходит перенос фосфатов, полученных в результате протекания предыдущих этапов, в ФЕП и АДФ. Осуществляется перенос на АДФ фосфоэнулпировата. Такая химическая реакция возможна при наличии ионов магния (Mg) и калия (K).

В аэробных условиях весь процесс доходит до СО2 и Н2О. Уравнение окисления глюкозы выглядит так:

С6Н12О6+ 6О2→ 6СО2+ 6Н2О + 2880 кДж/моль.

Таким образом, в клетке не происходит накопления НАДН в процессе образования из глюкозы лактата. Это означает, что такой процесс представляет собой анаэробный, и он может протекать в отсутствии кислорода. Именно кислород – конечный акцептор электронов, которые передаются НАДН в дыхательную цепь.

В процессе подсчета энергетического баланса гликолитической реакции необходимо учитывать, что каждая ступень второй стадии повторяется два раза.

Из этого можно сделать вывод о том, что на первой стадии тратится две АТФ-молекулы, а при протекании второй стадии образуется 4 АТФ-молекулы путем фосфорилирования субстратного типа.

Это значит, что в результате окисления каждой молекулы глюкозы клетка накапливает две АТФ-молекулы.

Мы рассмотрели окисление глюкозы кислородом.

Анаэробный путь глюкозного окисления

Аэробным окислением называют процесс окисления, при котором происходит выделение энергии и который протекает в присутствии кислорода, выступающего конечным акцептором водорода в цепи дыхания. Донором молекул водорода выступает восстановленная форма коферментов (ФАДН2, НАДН, НАДФН), которые образуются при промежуточной реакции субстратного окисления.

Процесс окисления глюкозы аэробного дихотомического типа представляет собой основной путь катаболизма глюкозы в человеческом организме.

Такой тип гликолиза может осуществляться во всех тканях и органах человеческого организма. Результатом этой реакции является расщепление молекулы глюкозы до воды и углекислого газа.

Выделенная энергия при этом будет аккумулирована в АТФ. Этот процесс можно условно разделить на три этапа:

  1. Процесс превращения молекулы глюкозы в пару молекул пировиноградной кислоты. Реакция происходит в клеточной цитоплазме и представляет собой специфический путь глюкозного распада.
  2. Процесс образования ацетил-КоА в результате окислительного декарбоксилирования пировиноградной кислоты. Данная реакция протекает в клеточных митохондриях.
  3. Процесс окисления ацетил-КоА в цикле Кребса. Реакция протекает в клеточных митохондриях.

На каждой стадии данного процесса образуются восстановленные формы коферментов, окисляющихся посредством ферментных комплексов дыхательной цепи. В результате образуется АТФ при окислении глюкозы.

Образование коферментов

Коферменты, которые образуются на втором и третьем этапе аэробного гликолиза, будут окисляться непосредственно в митохондриях клеток.

Параллельно с этим НАДН, которой образовался в клеточной цитоплазме при протекании реакции первого этапа аэробного гликолиза, не имеет способности к проникновению сквозь мембраны митохондрий.

Водород переносится с цитоплазматического НАДН в клеточные митохондрии посредством челночных циклов. Среди таких циклов можно выделить основной – малат-аспартатный.

Затем при помощи цитоплазматического НАДН происходит восстановление оксалоацетата в малат, который, в свою очередь, проникает в клеточную митохондрию и затем окисляется с восстановлением митохондриальной НАД. Оксалоацетат возвращается в цитоплазму клетки в виде аспартата.

Видоизмененные формы гликолиза

Протекание гликолиза дополнительно может сопровождаться выделением 1,3 и 2,3-бифосфоглицератов.

При этом 2,3-бифосфоглицерат под воздействием биологических катализаторов может возвращаться в процесс гликолиза, а затем изменять свою форму на 3-фосфоглицерат. Данные ферменты играют разнообразные роли.

К примеру, 2,3-бифосфоглицерат, находящийся в гемоглобине, способствует переходу кислорода в ткани, способствуя при этом диссоциации и понижению сродства кислорода и эритроцитов.

Заключение

Многие бактерии могут изменять формы протекания гликолиза на его различных этапах.

При этом возможно сокращение их общего количества или видоизменение этих этапов в результате воздействия различных ферментных соединений.

Некоторые из анаэробов имеют способность к другим способам разложения углеводов. Большая часть термофилов имеет всего два гликолизных фермента, в частности енолазу и пируваткиназу.

Мы рассмотрели, как протекает окисление глюкозы в организме.

Источник: .ru

Источник: https://monateka.com/article/240362/

Окисление глюкозы

Полное окисление глюкозы уравнение

Строение и обмен углеводов196

Окисление глюкозы в клетках происходит по двум направлениям:

o окисление с образованием пентоз: рибозы, рибулозы, ксилулозы. Этот путь называется пентозофосфатный шунт и не связан с получением энергии

o окисление с образованием пировиноградной кислоты и получением энергии.

Второй путь по которому глюкоза окисляется до пировиноградной кислоты называется гликолизом. В зависимости от дальнейшей судьбы пирувата различают аэробное и анаэробное окисление глюкозы. Целью обоих типов окисления является получение АТФ.

В аэробном процессе пировиноградная кислота превращается в ацетил-SКоА и далее сгорает в реакциях тканевого дыхания до СО2 и

Н2О.

Вместе с этим, существенное значение также имеет способность пирувата карбоксилироваться в оксалоацетат, особенно эта реакция активна в печени. Наличие избытка оксалоацетата “подталкивает” реакции ЦТК, ускоряет связывание ацетильной группы, ее окисление и производство энергии.

В анаэробном процессе пировиноградная кислота восстанавливается до молочной кислоты (лактата), поэтому в микробиологии анаэробный гликолиз называют молочнокислым брожением. Лактат является метаболическим тупиком и далее ни во что не превращается, единственная возможность утилизовать лактат – это окислить его обратно в пируват.

Многие клетки организма способны к анаэробному окислению глюкозы. Для эритроцитов он является единственным источником

энергии. Клетки скелетной мускулатуры за счет бескислородного расщепления глюкозы способны выполнять мощную, быструю, интенсивную работу, как, например, бег на короткие дистанции, напряжение в силовых видах спорта. Такое окисление глюкозы усиливается при гипоксии клеток при анемиях, нарушении кровообращения в тканях.

ГЛИКОЛИЗ

Анаэробное превращение глюкозы локализуется в цитозоле и включает 2 этапа из 11 ферментативных реакций.

Суммарное уравнение анаэробного гликолиза имеет вид:

Глюкоза + 2 АДФ + 2 Фн → 2 Лактат + 2 АТФ + 2 H2O

Первый этап гликолиза

Первый этап гликолиза (греч. glykos — сладкий и греч. lysis — растворение) – подготовительный, здесь происходит затрата энергии АТФ, активация глюкозы и образование из нее триозофосфатов.

Первая реакция гликолиза сводится к превращению глюкозы в реакционно-способное соединение за счет фосфорилирования 6-го, не включенного в кольцо, атома углерода. Эта реакция является первой в любом превращении глюкозы, катализируется гексокиназой.

www.biokhimija.ruТимин О.А. Лекции по биологической химии197

Вторая реакция необходима для выведения еще одного атома углерода из кольца для его последующего фосфорилирования (фермент изомераза). В результате образуется фрук- тозо-6-фосфат.

Третья реакция – фермент фосфофруктокиназа фосфорилирует фруктозо-6-фосфат с образованием почти симметричной молекулы фруктозо-1,6-дифосфата.

В четвертой реакции фруктозо-1,6-дифосфат разрезается пополам альдолазой с образованием двух фосфорилированных триоз-изомеров – альдозы глицеральдегида (ГАФ) и кетозы диоксиацетона (ДАФ).

Пятая реакция подготовительного этапа – переход глицеральдегидфосфата и диоксиацетонфосфата друг в друга при участии триозофосфатизомеразы.

Равновесие реакции сдвинуто в пользу диоксиацетонфосфата, его доля составляет 97%, доля глицеральдегидфосфата – 3%.

Эта реакция, при всей ее простоте, определяет дальнейшую судьбу глюкозы: o при нехватке энергии в клетке и активации окисления глюкозы диоксиацетонфосфат превращается в глицеральдегидфосфат, который далее окисляется на втором этапе

гликолиза,

o при достаточном количестве АТФ, наоборот, глицеральдегидфосфат изомеризуется в диоксиацетонфосфат, и последний отправляется на синтез жиров (см “Синтез триацилглицеролов”).

Второй этап гликолиза

Второй этап гликолиза – это освобождение энергии, содержащейся в глицеральдегидфосфате, и запасание ее в форме АТФ.

Шестая реакция гликолиза (фермент глицеральдегидфосфат-дегидрогеназа) – окис-

ление глицеральдегидфосфата и присоединение к нему фосфорной кислоты приводит к образованию макроэргического соединения 1,3-дифосфоглицериновой кислоты и НАДН.

В седьмой реакции (фермент фосфоглицераткиназа) энергия фосфоэфирной связи,

заключенная в 1,3-дифосфоглицерате тратится на образование АТФ. Реакция получила дополнительное название – реакция субстратного фосфорилирования, что уточняет источник энергии для получения макроэргической связи в АТФ (субстрат) в отличие от окислительного фосфорилирования (электрохимический градиент ионов водорода на мембране митохондрий).

Восьмая реакция – синтезированный в предыдущей реакции 3-фосфоглицерат под влиянием фосфоглицератмутазы изомеризуется в 2-фосфоглицерат.

Девятая реакция – фермент енолаза отрывает молекулу воды от 2-фосфоглицериновой кислоты и приводит к образованию макроэргической фосфоэфирной связи в составе фосфоенолпирувата.

Десятая реакция гликолиза – еще одна реакция субстратного фосфорилирования —

заключается в переносе пируваткиназой макроэргического фосфата с фосфоенолпирувата на АДФ и образовании пировиноградной кислоты.

Строение и обмен углеводов198

Источник: https://studfile.net/preview/6659421/page:110/

Урок №88. Химические свойства моносахаридов – ХиМуЛя

Полное окисление глюкозы уравнение

Получение глюкозы 

В промышленности

Гидролизкрахмала:                               

(C6H10O5)n+ nH2O t,H+→ nC6H12O6

крахмал                    глюкоза

В лаборатории

Из формальдегида(1861 гА.М. Бутлеров):              

  6 HCOH   Ca(OH)2→    C6H12O6

формальдегид

В природе

Фотосинтез:                         

6CO2 + 6H2O    hν, хлорофилл →     C6H12O6 +6O2 

Другие способы

Гидролиз дисахаридов:                            

C12H22O11 + H2O t,H+→ 2 C6H12O6

мальтоза                              глюкоза                            

C12H22O11 + H2O t,H+→   C6H12O6+  C6H12O6

сахароза                              глюкоза      фруктоза

Химические свойства глюкозы 

I.Специфические свойства

Важнейшим свойством моносахаридовявляется их ферментативное брожение, т.е. распад молекул на осколки поддействием различных ферментов. Брожение происходит в присутствии ферментов,выделяемых дрожжевыми грибками, бактериями или плесневыми грибками. Взависимости от природы действующего фермента различают реакции следующих видов:

1.Спиртовое брожение:

C6H12O6 → 2C2H5-OH + 2CO2↑

2. Молочнокислое брожение: 

3. Маслянокислоеброжение: 

C6H12O6 → C3H7COOH+ 2H2 ↑+ 2CO2↑ 

II. Свойстваальдегидов 

1. Реакция серебряного зеркала:

   «Качественная реакция глюкозы саммиачным раствором оксида серебра (I)» 

СH2OH(CHOH)4-COH + Ag2O t.NH3→ СH2OH(CHOH)4-COOH + 2Ag↓

или

СH2OH(CHOH)4-COH +  2[Ag(NH3)2]OH →  СH2OH(CHOH)4-COONH4 + 2Ag↓+ 3NH3 + H2O

СH2OH(CHOH)4-COOH  – глюконовая кислота

2. Окисление гидроксидом меди (II):                                                           

СH2OH(CHOH)4-COH + 2Cu(OH)2 t→ СH2OH(CHOH)4-COOH + Cu2O + 2H2O

                                            голубой                                                        красный

3. Восстановление:                                             

СH2OH(CHOH)4-COH+ H2 t,Ni → СH2OH(CHOH)4-CH2OH

                                                          сорбит – шестиатомный спирт

III. Свойствамногоатомныхспиртов

1. Образование простых эфиров со спиртами

При действии метилового спирта в присутствиигазообразного хлористого водорода атом водорода гликозидного гидроксилазамещается на метильную группу.

α – глюкоза    + СH3ОНHCl(газ)→+ H2О

2. Качественная реакция многоатомных спиртов

Прильём к раствору глюкозы несколькокапель раствора сульфата меди (II) и раствор щелочи. Осадка гидроксидамеди не образуется. Раствор окрашивается в ярко-синий цвет. В данном случаеглюкоза растворяет гидроксид меди (II) и ведет себя как многоатомный спирт,образуя комплексное соединение – ярко синего цвета.

«Качественная реакция глюкозы с гидроксидом меди (II)» 


                                         (глюкозат меди (II) – синий раствор)

 Применение

Глюкоза является ценным питательнымпродуктом. В организме она подвергается сложным биохимическим превращениям врезультате которых образуется диоксид углерода и вода, при это выделяетсяэнергия согласно итоговому уравнению:

C6H12O6+ 6O2 6H2O+ 6CO2 + 2800 кДж

Так как глюкоза легко усваиваетсяорганизмом, её используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средствапри явлениях сердечной слабости, шоке, она входит в состав кровозаменяющих ипротивошоковых жидкостей. Широко применяют глюкозу в кондитерском деле(изготовление мармелада, карамели, пряников и т. д.

), в текстильнойпромышленности в качестве восстановителя, в качестве исходного продукта припроизводстве аскорбиновых и глюконовых кислот, для синтеза ряда производныхсахаров и т.д. Большое значение имеют процессы брожения глюкозы.

Так, например,при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожениеглюкозы, так же как и при силосовании кормов. Если подвергаемая силосованию массанедостаточно уплотнена, то под влиянием проникшего воздуха происходитмаслянокислое брожение и корм становится непригоден к применению.

На практикеиспользуется также спиртовое брожение глюкозы, например при производстве пива.

ВИДЕО:

Окислениеглюкозы кислородом воздуха в присутствии метеленового голубого

Определениеглюкозы в виноградном соке

Распознавание глюкозы с помощью качественных реакций

Углеводы. Полисахариды (Леннаучфильм)

Источник: https://www.sites.google.com/site/himulacom/zvonok-na-urok/10-klass---tretij-god-obucenia/urok-no46-himiceskie-svojstva-glukozy-primenenie

Углеводы: химические свойства, способы получения и строение

Полное окисление глюкозы уравнение

 Углеводы (сахара) – органические соединения, имеющие сходное строение, состав большинства которых отражает формула Cx(H2O)y, где x, y ≥ 3.  

Исключение составляет дезоксирибоза, которая имеют формулу С5Н10O4 (на один атом кислорода меньше, чем рибоза).

Классификация углеводов

  • Моносахариды — содержат одно структурное звено.
  • Олигосахариды — содержат от 2 до 10 структурных звеньев (дисахариды, трисахариды и др.). 
  • Полисахариды — содержат n структурных звеньев.

Некоторые важнейшие углеводы:

МоносахаридыДисахаридыПолисахариды
Глюкоза С6Н12О6

Фруктоза С6Н12О6

Рибоза С5Н10О5

Дезоксирибоза С5Н10О4

Сахароза С12Н22О11

Лактоза С12Н22О11

Мальтоза С12Н22О11

Целлобиоза С12Н22О11

Целлюлоза (С6Н10О5)n

Крахмал(С6Н10О5)n

По числу атомов углерода в молекуле

  • Пентозы — содержат 5 атомов углерода.
  • Гексозы — содержат 6 атомов углерода. 
  • И т.д.

По размеру кольца в циклической форме молекулы

  • Пиранозы — образуют шестичленное кольцо.
  • Фуранозы — содержат пятичленное кольцо. 

1. Горение 

Все углеводы горят до углекислого газа и воды.

Например, при горении глюкозы образуются вода и углекислый газ

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O

2. Взаимодействие с концентрированной серной кислотой

Концентрированная серная кислота отнимает воду от углеводов, при этом образуется углерод С («обугливание») и вода.

Например, при действии концентрированной серной кислоты на глюкозу образуются углерод и вода

C6H12O6 → 6C + 6H2O

Моносахариды

Моносахариды – гетерофункциональные соединения, в состав их молекул входит одна карбонильная группа (группа альдегида или кетона) и несколько гидроксильных.

Моносахариды являются структурными звеньями олигосахаридов и полисахаридов.

Важнейшие моносахариды

Название и формулаГлюкоза

C6H12O6

Фруктоза

C6H12O6

Рибоза

C6H12O6

Структурная формула
Классификация
  • гексоза
  • альдоза
  • в циклической форме – пираноза
  • гексоза
  • кетоза
  • в циклической форме — фураноза
  • пентоза
  • альдоза
  • в циклической форме – фураноза

Глюкоза

Глюкоза – это альдегидоспирт (альдоза).

Она содержит шесть атомов углерода, одну альдегидную и пять гидроксогрупп.

Глюкоза существует в растворах не только в виде линейной, но и циклических формах (альфа и бета), которые являются пиранозными (содержат шесть звеньев):

α-глюкозаβ-глюкоза

Водный раствор глюкозы

В водном растворе глюкозы существует динамическое равновесие между двумя  циклическими формами —   α и β   и  линейной  формой:

Качественная реакция на многоатомные спирты: реакция со свежеосажденным гидроксидом меди (II)

При взаимодействии свежеосажденного гидроксида меди (II) с глюкозой (и другими моносахаридами происходит растворение гидроксида с образованием комплекса синего цвета.

Реакции на карбонильную группу — CH=O

Глюкоза проявляет свойства, характерные для альдегидов.

  • Реакция «серебряного зеркала»
  • Реакция с гидроксидом меди (II) при нагревании. При взаимодействии глюкозы с гидроксидом меди (II) выпадает красно-кирпичный осадок оксида меди (I):
  • Окисление бромной водой. При окислении глюкозы бромной водой образуется глюконовая кислота:
  • Также глюкозу можно окислить хлором, бертолетовой солью, азотной кислотой.
Концентрированная азотная кислота окисляет не только альдегидную группу, но и гидроксогруппу на другом конце углеродной цепи.
  • Каталитическое гидрирование. При взаимодействии глюкозы с водородом происходит восстановление карбонильной группы до спиртового гидроксила, образуется шестиатомный спирт – сорбит:
  • Брожение глюкозы. Брожение — это биохимический процесс, основанный на окислительно-восстановительных превращениях органических соединений в анаэробных условиях.

Спиртовое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2

          Молочнокислое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

          Маслянокислое брожение. При спиртовом брожении глюкозы образуются спирт и углекислый газ:

  • Образование эфиров глюкозы (характерно для циклической формы глюкозы).

Глюкоза способна образовывать простые и сложные эфиры.

Наиболее легко происходит замещение полуацетального (гликозидного) гидроксила.

Например, α-D-глюкоза взаимодействует с метанолом.

При этом образуется монометиловый эфир глюкозы (α-O-метил-D-глюкозид):

Простые эфиры глюкозы получили название гликозидов.

В более жестких условиях  (например, с CH3-I)  возможно алкилирование и по другим оставшимся гидроксильным группам.

Моносахариды способны образовывать сложные эфиры как с минеральными, так и с карбоновыми кислотами.

Например, β-D-глюкоза реагирует с уксусным ангидридом в соотношении 1:5 с образованием пентаацетата глюкозы  (β-пентаацетил-D-глюкозы):

Гидролиз крахмала

В присутствии кислот крахмал гидролизуется:

(C6H10O5)n + nH2O → nC6H12O6

Синтез из формальдегида

Реакция была впервые изучена А.М. Бутлеровым. Синтез проходит в присутствии гидроксида кальция:

6CH2=On  →  C6H12O6

Фотосинтез

В растениях углеводы образуются в результате реакции фотосинтеза из CO2 и Н2О:

 6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Фруктоза

 Фруктоза — структурный изомер глюкозы. Это кетоноспирт (кетоза): она тоже может существовать в циклических формах (фуранозы).

Она содержит шесть атомов углерода, одну кетоновую группу и пять гидроксогрупп.

Фруктозаα-D-фруктозаβ-D-фруктоза

Фруктоза – кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, более сладкое, чем глюкоза.

В свободном виде содержится в мёде и фруктах.

Химические свойства фруктозы связаны с наличием кетонной и пяти гидроксильных групп.

При гидрировании фруктозы также получается сорбит.

Дисахариды

Дисахариды – это углеводы, молекулы которых состоят из двух остатков моносахаридов, соединенных друг с другом за счет взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой).

Сахароза (свекловичный или тростниковый сахар) С12Н22О11

Молекула сахарозы состоит из остатков α-глюкозы и β-фруктозы, соединенных друг с другом:

В молекуле сахарозы гликозидный атом углерода глюкозы связан из-за образования кислородного мостика с фруктозой, поэтому сахароза не образует открытую (альдегидную) форму.

Поэтому сахароза не вступает в реакции альдегидной группы – с аммиачным раствором оксида серебра   с гидроксидом меди при нагревании.

Такие дисахариды называют невосстанавливающими, т.е. не способными окисляться.     

Сахароза подвергается гидролизу подкисленной водой. При этом образуются глюкоза и фруктоза:

C12H22O11 + 6H2O → C6H12O6 + C6H12O6

                                                                                   глюкоза   фруктоза

Мальтоза С12Н22О11

Это дисахарид, состоящий из двух остатков  α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.

Мальтоза является восстанавливающим дисахаридом (одно из циклических звеньев может раскрываться в альдегидную группу) и  вступает в реакции, характерные для альдегидов.

При гидролизе мальтозы образуется глюкоза.

C12H22O11 + H2O → 2C6H12O6

Полисахариды

Это дисахарид, состоящий из двух остатков  α-глюкозы, она является промежуточным веществом при гидролизе крахмала.

  Полисахариды — это природные высокомолекулярные углеводы, макромолекулы которых состоят из остатков моносахаридов.

Основные представители — крахмал и целлюлоза — построены из остатков одного моносахарида — глюкозы. 

Крахмал и целлюлоза имеют одинаковую молекулярную формулу: (C6H10O5)n, но совершенно различные свойства.

Это объясняется особенностями их пространственного строения.

Крахмал состоит из остатков α-глюкозы, а целлюлоза – из β-глюкозы, которые являются пространственными изомерами и отличаются лишь положением одной гидроксильной группы:

Крахмал

Крахмалом называется полисахарид, построенный из остатков циклической α-глюкозы.

В его состав входят:

  • амилоза (внутренняя часть крахмального зерна) – 10-20%
  • амилопектин (оболочка крахмального зерна) – 80-90%

Цепь амилозы включает 200 — 1000 остатков α-глюкозы (средняя молекулярная масса 160 000) и имеет неразветвленное строение.

  Амилопектин имеет разветвленное  строение и гораздо большую молекулярную массу, чем амилоза.

Свойства крахмала

  • Гидролиз крахмала: при кипячении в кислой среде крахмал последовательно гидролизуется:

Запись полного гидролиза крахмала без промежуточных этапов:

  • Крахмал не дает реакцию “серебряного зеркала” и не восстанавливает гидроксид меди (II).
  • Качественная реакция на крахмал: синее окрашивание с раствором йода.

Целлюлоза

Целлюлоза (клетчатка) – наиболее распространенный растительный полисахарид. Цепи целлюлозы построены из остатков β-глюкозы и имеют линейное строение.

Свойства целлюлозы

  • Образование сложных эфиров с азотной и уксусной кислотами.

Нитрование целлюлозы.

Так как в  звене целлюлозы содержится 3 гидроксильные группы, то при нитровании целлюлозы избытком азотной кислоты возможно образование тринитрата целлюлозы, взрывчатого вещества пироксилина:

Ацилирование целлюлозы.

При действии на целлюлозу уксусного ангидрида (упрощённо-уксусной кислоты) происходит реакция этерификации, при этом возможно участие в реакции 1, 2 и 3 групп ОН.

Получается ацетат целлюлозы – ацетатное волокно.

    Целлюлоза, подобно крахмалу, в кислой среде может гидролизоваться, в результате тоже получается глюкоза. Но процесс идёт гораздо труднее.

Источник: https://chemege.ru/uglevody/

Вылечим любую болезнь
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: