2

8
Glucoza Glucoza este compusul organic, apartinand clasei zaharidelor, care are formula chimica C6H12O6.Desi are aceeasi formula chimica, fructoza este diferita fata de glucoza prin modul de legare a atomilor. Astfel, glucoza are o singura grupare de alcool primar, pe cand fructoza are doua grupari de alcool primar. STRUCTURA Glucoza contine sase atomi de carbon si o grupa carbonil (specifica aldehidelor) si este numita uneori aldohexoza. In natura, in unele plante, glucoza exista sub forma de structura aciclica; in altele, ea poate fi gasita sub forma ciclica.Teoretic, structura ciclica a glucozei apare in urma interactiunii dintre grupa carbonil si grupele hidroxil de la carbonii cu numerele 4 si 5. Aceste interactiuni sunt reactii de aditie a grupelor hidroxil amintite la grupa carbonil. In solutie apoasa, cele doua forme se afla in echilibru, si la un pH 7, forma ciclica este predominanta. La formarea structurii ciclice a glucozei, apare la fosta grupa carbonil o noua grupare hidroxil, care se numeste hidroxil glicozidic si care are o reactivitate mai mare decat celelalte grupe hidroxil din molecula. In acest caz, numerotarea carbonilor incepe de la primul carbon de dupa oxigenul din ciclu, in sens orar. Proprietati fizice Glucoza este o substanta solida, cristalizata, incolora si solubila in apa. Are un gust dulce. Punctul sau de topire este

description

chimie

Transcript of 2

GlucozaGlucoza este compusul organic, apartinand clasei zaharidelor, care are formula chimica C6H12O6.Desi are aceeasi formula chimica, fructoza este diferita fata de glucoza prin modul de legare a atomilor. Astfel, glucoza are o singura grupare de alcool primar, pe cand fructoza are doua grupari de alcool primar.

STRUCTURAGlucoza contine sase atomi de carbon si o grupa carbonil (specifica aldehidelor) si este numita uneori aldohexoza. In natura, in unele plante, glucoza exista sub forma de structura aciclica; in altele, ea poate fi gasita sub forma ciclica.Teoretic, structura ciclica a glucozei apare in urma interactiunii dintre grupa carbonil si grupele hidroxil de la carbonii cu numerele 4 si 5. Aceste interactiuni sunt reactii de aditie a grupelor hidroxil amintite la grupa carbonil. In solutie apoasa, cele doua forme se afla in echilibru, si la un pH 7, forma ciclica este predominanta.

La formarea structurii ciclice a glucozei, apare la fosta grupa carbonil o noua grupare hidroxil, care se numeste hidroxil glicozidic si care are o reactivitate mai mare decat celelalte grupe hidroxil din molecula. In acest caz, numerotarea carbonilor incepe de la primul carbon de dupa oxigenul din ciclu, in sens orar.

Proprietati fiziceGlucoza este o substanta solida, cristalizata, incolora si solubila in apa. Are un gust dulce. Punctul sau de topire este foarte ridicat, deoarece intre numeroasele sale grupari hidroxil (-OH) se formeaza multe legaturi de hidrogen. Cand sunt incalzite, toate monozaharidele (nu numai glucoza) se descompun inainte de a se topi, in carbon si apa, reactie numita carbonizare. Glucoza are 75% din puterea de indulcire a fructozei (care este luata ca unitate).

PROPRIETATI CHIMICE

Reactii la grupa carbonil

Reactii comune aldehidelor si cetonelor - In aceasta reactie se aditioneaza o molecula de hidrogen diatomica la o molecula de glucoza, aditia avand loc la dubla legatura dintre oxigen si carbon. Legatura pi dintre cei doi atomi se rupe, iar cate un atom de hidrogen se leaga la fiecare dintre ei ai astfel se produce hexitolul (sorbitol).

Reactii caracteristice aldehidelor

Reactii la grupa hidroxil

Reactia de esterificare - Glucoza, in reactie cu clorura acidului acetic, produce esterul pentacilat al glucozei si acid clorhidric.

Reactia de eterificare

Reactia de eterificare are loc doar cu un ester anorganic, precum sulfatul acid de metil.

Reactia de fermentatie - Aceasta reactie are loc in prezenta de enzime, care au rol de biocatalizator. Astfel, din glucoza rezulta alcool etilic ai dioxid ce carbon.

OBTINERE

Naturala

1. Glucoza este unul dintre produsii de fotosinteza a plantelor si a unor procariote. Se gaseste indeosebi in sucul fructelor dulci ale plantelor.

2. La animale si ciuperci, glucoza este rezultatul descompunerii glicogenului, proces numit glicogenoliza. La plante, se descompune amidonul.

3. La animale, glucoza este sintetizata in ficat si rinichi din intermediari care nu sunt carbohidrati, precum piruvat si glicerol, proces numit gluconeogeneza.

ROL BIOLOGIC

Se poate specula asupra carui fapt se datoreaza raspandirea atat de mare a glucozei, si nu a altor monozaharide, precum fructoza. Glucoza se poate forma din formaldehida in conditii abiotice, deci se poate ca ea sa fie fost disponibila pentru sistemele biochimice primitive. Glucoza este foarte raspandita in regnul animal si vegetal, si este principala oza din organismul uman.

SURSA DE ENERGIE

Glucoza este un combustibil esential in biologie. Carbohidratii reprezinta sursa principala de energie pentru corpul uman, producand 4 kilocalorii (17 kilojouli) pe gram. Descompunerea carbohidratilor (amidonul, de exemplu) produce mono si dizaharide, iar o mare parte dintre produsi este glucoza. Prin glicoliza si prin reactiile ciclului acidului citric, glucoza este oxidata pentru a forma dioxid de carbon...

FructozaFructoza sau zaharul din fructe, C6H12O6 , se gaseste impreuna cu glucoza in fructele dulci si in miere. Fructoza este o cetoza, o functie mixta de alcool si cetona.Proprietati. Fructoza este o substanta solida, cristalizata, de culoare alba, solubila in apa. Este mai dulce decat zaharoza de 1,52 ori si decat glucoza de 2,2 ori.Intrebuintari. Fructoza se intrebuinteaza la inlocuirea altor produse care contin zahar si in special in alimentatia suferinzilor de diabet.

AmidonulCea de-a doua polizaharida , dupa celuloza, raspandita universal in regnul vegetal este amidonul. Ca si celuloza, amidonul este compus numai din D-glucoza. Plantele isi constituie in fructe, seminte si tubercule, rezerved e amidon, insolubil in apa, dar putand fi usor transformat in glucoza sau in derivati ai acesteia, prin reactii enzimatice.Semintele plantelor contin pana la 70-80% amidon; continutul tuberculelor este, in general mai mic (16-19%, la cartofi cu 25% substanta uscata). Ca materie prima, la fabricarea amidonului servesc de obicei cartofii sau faina de porumb; procedeul consta in framantare in apa curgatoare, care antreneaza mai usor amidonul decat celalalte componente.Aspectul amidonului este deosebit de al celulozei. In loc de fibre, amidonul se prezinta sub forma de granule, a caror forma si marime, caracteristica pentru fiecare specie vegetala (grau, porumb, orez, cartofi, tapioca etc.) permite o usoara identificare la microscop. Diametrul granulelor este de 20-100 m , dupa provenienta. Ele sunt construite din straturi, vizibile la microscop, depuse concentric in jurul unui nucleu de condensare. Granulele de amidon, privite prin microscopul de polarizatie, intre nicoli incrucisati, arata fenomenul birefrigentii (cruce neagra). Cu ajutorul razelor X se constata semne de cristalizare ce dispar insa daca se elimina prin uscare apa absorbita higroscopic.In apa rece amidonul este insolubil (cand granulele sale sunt intacte). Apa calda produce o umflare a granulelor care, la temperatura suficient de inalta, se sparg si formeaza solutii vascoase sau geluri. La racire acestea se transforma (la temepraturi fixe, variind intre 57-87, dupa specia vegetala) intr-un gel rigid, omogen, translucid: coca. Temperatura de fromare a cocai este coborata de prezenta anumitor electroliti, cum sunt: NaOH, CaCl2,KSCN si ZnCl2. Formarea cocai se datoreste pierderii mobilitatii moleculelor dizolvate, un fenomen comparabil cu cristalizarea, avand loc, ca si aceasta, la temperatura fixa. Spre deosebire de o retea cristalina, agregatul de macromolecule rigide, imobile, ce ia nastere este neregulat si inglobeaza mari cantitati de apa.Utilizarea amidonuluiPrincipalele funcii ale amidonului n produsele alimentare sunt de:- agent de ngroare (sosuri, supe crem etc);- stabilizator coloidal (dressinguri pentru salate); - agent pentru reinerea umiditii;- agent de gelifiere (rahat, produse gumate);- agent de legare (vafe);- agent de acoperire (produse zaharoase).CelulozaCELULOZA este polizaharida cea mai raspindita in natura. Ea corespunde formulei(C6 H10 O5)n, in care n are valori cuprinse intre 700-800 si 2500-3000. Impreuna cu lignina si alte substante necelulozice , ea formeaza pereti celulelor vegetale si da plantei rezistenta mecanica si elasticitate.

Formarea celulozei in plante este rezultatul unui proces de biosinteza fotochimica. Procentual celuloza din plante variaza in limite foarte largi: 7-10% pentru unele plante leguminoase, 40-50% in paiele de cereale sau stuf, 40-60% in masa lemnoasa a diferitelor specii de arbori, pina la 85-99% in plante textile.Celuloza se obtine in general din bumbac, lemn, stuf si paie.Cea mai pura varietate de celuloza se obtine din bumbac prin egrenarea(indepartarea semintelor) si apoi spalarea vatei din capsulele plantei de bumbac.Aceasta varietate este folosita aproape exclusiv in scopuri textile.O celuloza mai putin pura se obtine din lemn, stuf sau paie. In acestea celuloza este amestecata cu diferiti componenti necelulozici, numiti irecruste(lignina, oligozaharide, ceruri, rasini etc.), care trebuie indepartati. Separarea se poate face cu ajutorul unor reactivi acizi sau bazici care dzolva incrustele, eliberind cea mai mare parte a materialului celulozic util. Printre reactivii folositi, cel mai intrebuintat este bisulfitul de calciu, Ca (HSO3)2 (in procedeul bisulfitic) sau amestecul de sulfat de sodiu si hidroxid de sodiu (in procedeul sulfat). Celuloza rezultata este supusa albirii si serveste la fabricarea hirtiei sau la chimizare; in tara noastra productia de celuloza se realizeaza in numeroase unitati industriale.Celuloza este o substanta solida, amorfa, de culoare alba, insolubila in apa sau in solventi organici, solubila in hidroxid tetra aminocupric, [Cu(NH3)4](OH)2 (reactiv Scheueizer). La incalzire se carbonizeaza fara sa se topeasca. Nu are gustul dulce caracteristic zaharidelor.

ZaharozaOzid (diglucid) format dintr-o molecul de fructoz i una de glucoz legate ntre ele pintr-o punte de oxigen. Fermenteaz sau se absoarbe doar dup scindarea enzimatic n componentele sale monoglucidice, deci sub form de fructoz i glucoz. Zaharoza trece n glucoz i fructoz sub aciunea invertazei, enzim ce se gsete n drojdii, plante dar i n organismul uman, unde se produce la nivelul intestinului subire. Prin hidroliza enzimatic n mediu acid a zaharozei se obine zahrul invertit care este un amestec fizic de glucoz i fructoz. Zaharoza este o substan solid, cristalin, alb, solubila in ap si insolubil n majoritaea solvenilor organici. Este ceea mai rspndit diglucid din natur, gsindu-se, n cantiti mici, aproape n toate organele vegetalelor. Zaharoza natural se gsete n cantiti mai mari n sfecl, porumbul zaharat, prune, mere, caise, banane i piersici. Forma neconcentrat, nepurificat n care se gsete acest glucid n natur este sntoas pentru organism. Din zaharoza din sfecl sau din trestia de zahr se obine zahrul brut i cel rafinat (zahrul alb). Spre deosebire de zahrul rafinat, zaharoza natural are un rol calcifiant pronunat. Acest diglucid este un suport bun i pentru alte minerale, n special fier i potasiu. Zaharoza din legume i fructe prezint i o aciune antiinflamatorie.