GLUCOZA

Glucoza, C6H1206 este cea mai răspândită monozaharidă. Se găseşte în concentraţii mari, în fructele dulci şi în mierea de albine. Ea este prezentă în sânge (0,06 - 0,10%), limfă, lichidul cefalo-rahidian etc, în concentraţii mici.

Glucoza este o substanţă solidă, cristalizată, cu punctul de topire de 167°. Glucoza poate exista sub două forme: -glucoza şi -glucoza, care diferă prin poziţia în spaţiu a unei grupe

-OH. Este incoloră, solubilă în apă şi greu solubilă în solvenţi organici.Glucoza este "combustibilul” specific pentru creier şi sistemul nervos. De

asemenea, glucoza furnizează energia care permite menţinerea constantă a temperaturii corpului, contractarea muşchilor şi menţinerea în funcţiune a sistemelor digestiv şi respirator.

Pentru a furniza continuu combustibil pentru creier, nervi, muşchi şi alte sisteme din corpul uman, trebuie menţinută în sânge o concentraţie de glucoza de 0,06 până la 0,11%. Sub limita minimă, creierul începe să-şi piardă abilitatea de a funcţiona eficient. Peste o concentraţie de 0,16%, glucoza începe să treacă, prin intermediul rinichilor, în urină, producând unul dintre simptomele diabetului zaharat.

Glucoza este folosită în medicină, deoarece este un compus uşor asimilabil în organismul uman şi un bun furnizor de energie.

Industrial se întrebuinţează la prepararea produselor zaharoase, a gluconatului de calciu, a pastilelor de vitamină C, în industria textilă la imprimarea ţesăturilor şi la fabricarea oglinzilor.

Glucoza are caracter reducător. Proprietatea glucozei de a reduce ionii Ag+ la Ag metalic, stă la baza folosirii ei pentru argintarea oglinzilor.

O proprietate chimică importantă a glucozei este aceea că ea fermentează, în prezenţa unor enzime din drojdia de bere, cu formare de alcool etilic şi dioxid de carbon:

C6H1206 -------► 2CH3-CH2-OH + 2C02

Pe această proprietate se bazează obţinerea băuturilor alcoolice prin fermentarea sucurilor dulci din fructe.

Glucoza intră în compoziţia multor oligozaharide şi polizaharide, dintre care cele mai importante sunt: zaharoza, celuloza şi amidonul.

ZAHAROZA

Zaharoza, C12H22011 este o dizaharidă care se găseşte în tulpina trestiei de zahăr într-o concentraţie de 14-20% şi în sfecla de zahăr 16-20%, plante din care se şi extrage industrial. Ea se mai găseşte în morcovi, pepeni galbeni, zmeură, piersici, caise etc.

Denumirea ei uzuală este zahăr.Zahărul solid obţinut din trestia de zahăr era cunoscut de indieni cu 3000 de

ani Î.Hr. Zahărul din sfecla de zahăr a fost obţinut în anul 1747 (de către chimistul german Margraff).

Zaharoza este o substanţă solidă, cristalizată, incoloră. Este solubilă în apă, greu solubilă în alcool şi are gust dulce. Zaharoza se topeşte la 185°C.

Zaharoza se scindează prin hidroliză (în mediu acid) într-o moleculă de glucoza şi una de fructoză (fructoza este o monoza-haridă izomeră cu glucoza):

C12H22011 + H20 = C6H1206 + C6H1206

zaharoza glucoza fructoză.

Amestecul de glucoza şi fructoză rezultat după hidroliză zaharozei se numeşte zahăr invertit sau miere artificială.

Zaharoza se topeşte prin încălzire uşoară. Prin răcire zaharoza topită se transformă într-o masă amorfă, care încălzită peste 185° devine brună (se caramelizează) şi apoi se carbonizează (devine neagră).

Tratată cu H2S04 concentrat zaharoza suferă acelaşi proces de carbonizare. H2S04 concentrat este higroscopic: scoate H20 din structura polihidroxilică a zaharozei, din care rămâne numai carbonul (cărbune poros).

Aceasta este folosită aproape exclusiv în alimentaţie fiind gustoasă şi uşor asimilată de organism. Prin asimilarea unui gram de zaharoza, în organism se obţin 3,7 - 4,2 cal.

În industrie, zaharoza este materie primă în fabricile de produse zaharoase (bomboane, ciocolată etc).

AMIDONUL

Amidonul este o polizaharidă formată din resturi ale unui alt izomer spaţial al glucozei (diferit de cel care stă la baza celulozei) unite prin eliminare de apă între două grupări -OH. Are formula moleculară (C6H10O5)n şi este foarte răspândit în tot regnul vegetal.

Amidonul nu este o substanţă unitară, fiind format din amiloză (20%) şi amilopectină (80%). Amiloza este partea solubilă din amidon, care în reacţie cu iodul dă o coloraţie albastră intensă, în timp ce amilopectina este insolubilă şi dă cu iodul o coloraţie roşie-violetă.

Amidonul se formează în părţile verzi ale plantelor, de unde o parte este trecută într-o formă solubilă, care serveşte ca hrană plantei, iar altă parte se depune în rădăcinile, tulpinile şi seminţele plantelor servind drept rezervă de hrană pentru perioadele ulterioare de vegetaţie.

Sinteza amidonului din C02 şi H20 în celulele verzi ale plantelor, sub influenţa luminii solare şi în prezenţa clorofilei, se face în procesul de fotosinteză.

Amidonul poate fi obţinut industrial din diverse produse vegetale.Amidonul este o pulbere albă, amorfă, fără gust dulce, insolubilă în apă rece.În apă caldă, la 90°C granulele de amidon se umflă şi apoi se sparg formând

soluţii vâscoase. La rece ele se transformă în gel numit cocă sau clei de amidon. Coca este formată doar din amilopectină, insolubilă în apă caldă.

Amidonul dă cu iodul o reacţie caracteristică în urma căreia se formează compuşi de culoare albastră (compuşi de incluziune ai iodului în golurile din structura amidonului); la rece apare o coloraţie albastră . Ea este folosită pentru identificarea amidonului în produse alimentare. Celuloza nu reacţionează cu iodul.

Amidonul este folosit la obtinerea etanolului, ca agent de încleiere şi apretare în industria textilă, la fabricarea de casete, aditivi de tablete şi pansamente în industria farmaceutica. Sub formă de cocă coaptă sau fiartă este folosit în alimentaţie.

PROTEINEProteinele sunt compuşi macromoleculari proveniţi în urma unor reacţii de

policondensare la care participă aminoacizi.Aminoacizii sunt compuşi polifuncţionali care conţin în moleculă grupe amino,

-NH2 şi carboxil, -COOH. În general, un aminoacid care conţine în moleculă o grupă amino şi una carboxil legate de un radical hidrocarbonat, -R- se scrie:

H2N-R-COOH sau H2N-CH-COOH IR

În cazul aminoacizilor cu mai mult de trei atomi de carbon în moleculă, în denumire se precizează poziţia grupei amino pe catena acidului carboxilic. Aceasta se poate face în două moduri: prin numerotarea atomilor de carbon începand cu cel din grupa carboxil sau prin notarea cu litere din alfabetul grecesc: , (etc), începand cu atomul de carbon vecin grupării carboxil.

Aminoacizii participă la reacţii de condensare. Prin eliminarea unei molecule de apă între grupa amino, -NH2, a unui -aminoacid şi grupa carboxil -COOH, a altuia, identici sau diferiţi, se stabileste o legătură numită legătura peptidică.

În structura proteinelor intră aproximativ 20 de -aminoacizi; gradul de policondensare poate fi de ordinul miilor.

Clasificarea proteinelor

Principalele criterii de clasificare a proteinelor sunt: după compoziţia şi după solubilitatea lor.

Proteinele se împart după compoziţia lor în:- proteine simple, care prin hidroliză dau numai aminoacizi, de exemplu:

albumina din sânge;- proteine conjugate sau proteide, care prin hidroliză dau şi alţi compuşi, pe

lângă aminoacizi. Molecula unei proteide include în structura sa o parte proteică şi una prostetică (resturi fără structură de aminoacizi).

Proteidele intră în compoziţia celulelor vii, dar şi în constituţia enzimelor şi virusurilor.

Virusurile sunt responsabile de apariţia şi răspândirea multor boli infecţioase (ei sunt germeni patogeni). Proteinele provenite din virusuri, numite antigeni provoacă formarea în organismul animal a altor proteine, de apărare împotriva virusurilor, numite anticorpi.

Vaccinurile conţin anticorpi care dau imunitate organismului faţă de diferitele virusuri.

După solubilitatea lor proteinele se împart în:- proteine insolubile sau scleroproteine - se găsesc în organismul animal în

stare solidă şi au funcţia de a conferi organelor rezistenţă mecanică sau protecţie împotriva agenţilor exteriori. Proteinele insolubile nu sunt hidrolizate de enzimele digestiei şi de aceea nu au valoare nutritivă;

- proteine solubile - apar în celule, în stare dizolvată, sau sub formă de geluri hidratate. Marea majoritate a proteinelor solubile au funcţii fiziologice importante. Ele se împart în:

■ albumine, solubile în apă şi în soluţii de electroliţi (acizi,baze, săruri);■globulinele, solubile numai în soluţii de electroliţi.

Denaturarea proteinelor este un proces fizico-chimic, prin care este alterată structura proteinei şi are loc pierderea funcţiunii fiziologice (biochimice) a acesteia.

ALIMENTELE

Pentru a supravieţui şi a creşte, organismele vii au nevoie de un aport de substanţe diferite. Acestea includ substanţe nutritive (carbohidraţii, proteinele şi grăsimile), care sunt toate compuşi organici obţinuţi din fotosinteza plantelor şi consumaţi de animale. Sunt, de asemenea, importante alimentele conexe – apa şi mineralele necesare plantelor şi animalelor – şi vitaminele, necesare doar animalelor. Fibrele sunt necesare multor animale, le ajută să tranziteze mâncarea prin tubul digestiv. Diverse animale au nevoie de diverse cantităţi din aceste substanţe, pentru o dietă sănătoasă.

CARBOHIDRANŢII (GLUCIDELE)

Compuşi organici de o mare complexitate, cei mai complecşi, făcuţi din multe unităţi individuale, sunt polizaharidele şi cei mai simpli, făcuţi dintr-o singură unitate, monozaharidele. Toate au forma generală Cx(H2O)y. Aproape toate organismele vii folosesc glucoză pentru aportul de energie.

LIPIDELE

Grup de esteri cuprinzând grăsimi şi parafină, prezenţi în ţesuturile vii (grăsimile formează o rezervă de energie a organismului). Sunt insolubile în apă, dar solubile în solvenţi organici, sunt de regula solubile sau semisolide şi provin din acizi carboxilici saturaţi. Totuşi, un grup mic de lipide, uleiurile, sunt lichide şi se compun în principal din acizi carboxilici nesaturaţi.