Preuzmite prezentaciju o kemiji polisaharida. Prezentacija iz kemije na temu "polisaharidi". Što promatraš? Što se može zaključiti

Slajd 1

Slajd 2

Ugljikohidrati su široko rasprostranjeni u prirodi i imaju važnu ulogu u biološkim procesima živih organizama i čovjeka. Tu spadaju, na primjer, šećer od grožđa, odnosno glukoza, šećer od repe (trske) ili saharoza, škrob i vlakna. Naziv "ugljikohidrati" nastao je zbog činjenice da je kemijski sastav većine spojeva ove klase izražen općom formulom Cn(H4O)m. Daljnja istraživanja ugljikohidrata pokazala su da je ovo ime filamentno. Prvo, pronađeni su ugljikohidrati čiji sastav ne odgovara ovoj formuli. Drugo, poznati su spojevi (formaldehid CH2O, octena kiselina C2H4O2), čiji se sastav, iako odgovara općoj formuli Cn(H2O)m, razlikuje po svojstvima od ugljikohidrata.

Slajd 3

Ugljikohidrate možemo podijeliti prema svojoj strukturi. Klasifikacija ugljikohidrata prikazana je na dijagramu. Ugljikohidrati Monosaharidi Disaharidi Polisaharidi Glukoza Riboza Fruktoza Saharoza Celuloza Škrob

Slajd 4

Što su polisaharidi? Polisaharidi su spojevi velike molekularne težine koji sadrže stotine monosaharidnih ostataka. Ono što je zajedničko strukturi polisaharida je da su monosaharidni ostaci povezani poluacetalnim hidroksilom jedne molekule i alkoholnim hidroksilom druge, itd. Svaki monosaharidni ostatak povezan je sa susjednim ostacima glikozidnim vezama. Poliglikozidi mogu sadržavati razgranate i nerazgranate lance. Ostaci monosaharida koji čine molekulu mogu biti isti ili različiti. Od viših polisaharida najvažniji su škrob, glikogen (životinjski škrob), vlakna (ili celuloza). Sva tri polisaharida sastoje se od molekula glukoze međusobno povezanih na različite načine. Sastav sva tri spoja može se izraziti kao opći (C6H10O5)n

Slajd 5

Škrob Škrob je polisaharid. Molekularna masa ove tvari nije točno utvrđena, ali se zna da je vrlo velika (oko 100 000) i može varirati za različite uzorke. Stoga je formula škroba, kao i drugih polisaharida, prikazana kao (C6H10O5)p. Za svaki polisaharid n ima različita značenja.

Slajd 6

Fizička svojstva Škrob je prah bez okusa, netopljiv u hladnoj vodi. U vrućoj vodi nabubri, stvarajući pastu. Škrob je široko rasprostranjen u prirodi. On je rezervni hranjivi materijal za razne biljke i nalazi se u njima u obliku škrobnih zrnaca. Najbogatije žitarice škrobom su žitarice: riža (do 86%), pšenica (do 75%), kukuruz (do 72%) i gomolji krumpira (do 24%). U gomoljima krumpira zrnca škroba plutaju u staničnom soku, au žitaricama su čvrsto slijepljena proteinskom tvari koja se zove gluten. Škrob je jedna od biljaka koje izdvajaju škrob razgradnjom stanica i ispiranjem vodom. U velikim količinama dobiva se uglavnom iz gomolja krumpira (u obliku krumpirovog brašna), ali i iz kukuruza.

Slajd 7

Slajd 8

Kemijska svojstva 1) Pod djelovanjem enzima ili zagrijavanjem s kiselinama (vodikovi ioni služe kao katalizator) škrob, kao i svi složeni ugljikohidrati, podliježe hidrolizi. U tom slučaju nastaje topljivi škrob, zatim manje složene tvari – dekstrini. Konačni proizvod hidrolize je glukoza. Ukupna jednadžba reakcije može se izraziti na sljedeći način:

Slajd 9

Dolazi do postupnog raspada makromolekula. Hidroliza škroba je njegovo važno kemijsko svojstvo. škrob dekstrini maltoza glukoza

Slajd 10

2) Škrob ne daje reakciju "srebrnog zrcala", ali produkti njegove hidrolize daju. Makromolekule škroba sastoje se od mnogo molekula cikličke P-glukoze. Proces stvaranja škroba može se izraziti na sljedeći način (reakcija polikondenzacije):

Slajd 11

Slajd 12

3) Karakteristična reakcija je interakcija škroba s otopinama joda. Ako se ohlađenoj škrobnoj pasti doda otopina joda, pojavljuje se plava boja. Zagrijavanjem pasta nestaje, a kada se ohladi ponovno se pojavljuje. Ovo se svojstvo koristi za određivanje škroba u prehrambenim proizvodima. Tako, na primjer, ako se kap joda nanese na izrezani krumpir ili krišku bijelog kruha, pojavljuje se plava boja

Slajd 13

Primjena Škrob je glavni ugljikohidrat u ljudskoj hrani, u velikim količinama nalazi se u kruhu, žitaricama, krumpiru i povrću. Značajne količine škroba se prerađuju u dekstrine, melasu i glukozu, koji se koriste u konditorskoj industriji. Škrob se koristi kao ljepilo, koristi se za doradu tkanina i štirkanje platna. U medicini se na bazi škroba pripremaju masti, praškovi i sl.

Slajd 14

Celuloza Celuloza je još češći ugljikohidrat od škroba. Sastoji se uglavnom od stijenki biljnih stanica. Drvo sadrži do 60%, vata i filter papir - do 90% celuloze.

Slajd 15

Fizička svojstva Čista celuloza je bijela krutina, netopljiva u vodi i uobičajenim organskim otapalima, visoko topljiva u koncentriranoj amonijačnoj otopini bakrovog (II) hidroksida (Schweitzerov reagens). Iz ove kisele otopine taloži se celuloza u obliku vlakana (hidratizirana celuloza). Vlakno ima prilično visoku mehaničku čvrstoću.

Slajd 16

Sastav i struktura Sastav celuloze, kao i škroba, izražava se formulom (C6H10O5)p. Vrijednost n u nekim vrstama celuloze doseže 10-12 tisuća, a molekularna težina doseže nekoliko milijuna. Njegove molekule imaju linearnu (nerazgranatu) strukturu, zbog čega celuloza lako formira vlakna. Molekule škroba imaju linearnu i razgranatu strukturu. Ovo je glavna razlika između škroba i celuloze. Postoje i razlike u strukturi ovih tvari: makromolekule škroba sastoje se od ostataka molekula P-glukoze, a makromolekule celuloze sastoje se od ostataka P-glukoze. Proces nastanka fragmenta makromolekule celuloze može se prikazati dijagramom:

Kako biste koristili preglede prezentacije, stvorite Google račun i prijavite se na njega: https://accounts.google.com


Naslovi slajdova:

polisaharidi

POLISAHARIDI Složeni ugljikohidrati (polisaharidi) su oni ugljikohidrati koji se hidroliziraju u jednostavne ugljikohidrate i čiji broj atoma ugljika nije jednak broju atoma kisika C m H 2p O p. U polisaharide spadaju: (C 6 H 10 O 5) n - celuloza, škrob, glikogen

Polisaharidi se sastoje od monosaharida. Njihova velika veličina čini njihove molekule praktički netopivim u vodi; ne utječu na stanicu i stoga su prikladne kao rezervne tvari. Ako je potrebno, mogu se hidrolizom pretvoriti natrag u jednostavne šećere. Najvažniji polisaharidi su škrob, glikogen (životinjski škrob), celuloza (vlakna).

ŠKROB Fizička svojstva. Škrob je bijeli prah koji se ne otapa u hladnoj vodi, u vrućoj vodi bubri i stvara tijesto. Biti u prirodi. Škrob nastaje kao rezultat fotosinteze u biljkama i taloži se u korijenju, gomoljima i sjemenu. Njegovo drugo ime je "krumpirovo brašno".

Krumpir sadrži 20% škroba

Kukuruz sadrži 70% škroba

Pšenica također sadrži 70% škroba

Riža i druge žitarice sadrže do 80% škroba

Dobivanje škroba U industriji se škrob dobiva iz krumpira ili kukuruza. Krumpir oprati i nasjeckati na mehaničke ribeže. Usitnjena masa se ispere na siti vodom. Škrobna zrna prolaze kroz sito zajedno s vodom i talože se na dnu bačve. Škrob se zatim suši.

Struktura škroba. Škrob je prirodni polimer, polisaharid. (C 6 H 10 O 5) n – molekulska formula n – od nekoliko stotina do nekoliko tisuća. Molekule škroba sastoje se od molekula α-glukoze. U svemiru molekule škroba tvore 2 strukture: linearne, razgranate

Linearna struktura

Razgranata struktura

Kemijska svojstva škroba 1) Hidroliza (otkrio Kirchhoff 1811.) (C 6 H 10 O 5) n + n H 2 O → n C 6 H 12 O 6 α - glukoza Do hidrolize škroba dolazi zagrijavanjem u prisutnosti konc. . sumporne kiseline. 2) Kvalitativna reakcija na škrob - Škrob + jod → plava boja

1. U prehrambenoj industriji

2. U medicini (za proizvodnju tableta, praškova, pasta, gustih masti)

3. Proizvodnja ljepila

PRIMJENA ŠKROBA: 4) Za štirkanje platna. 5) Za dobivanje glukoze.

U životinjskom svijetu ulogu “rezervnog škroba” ima polisaharid srodan škrobu - glikogen. Glikogen se nalazi u svim životinjskim tkivima. Posebno ga ima u jetri (do 20%) i mišićima (4%). Glikogen je bijeli amorfni prah, vrlo topiv čak iu hladnoj vodi. Molekula glikogena građena je poput molekula škroba, a razlikuju se samo po većoj razgranatosti. Molekularna težina glikogena je u milijunima.

Celuloza je također polimer glukoze. Sadrži oko 50% ugljika sadržanog u biljkama. Po ukupnoj masi na Zemlji celuloza zauzima prvo mjesto među organskim spojevima.

Struktura celuloze (C 6 H 10 O 5) n n – od nekoliko stotina tisuća do nekoliko milijuna Makromolekule celuloze sastoje se od molekula β-glukoze i u prostoru tvore linearnu strukturu.

Pojavnost u prirodi Celuloza je biopolimer koji se sastoji od ostataka glukoze - vrijedan izvor glukoze, ali za njezinu razgradnju potreban je enzim celulaza, koji je relativno rijedak u prirodi. Stoga samo neke životinje (primjerice preživači) jedu celulozu kao hranu.

Pronalaženje celuloze u prirodi Drvo – 50% lan – 80% pamuk – 98% vata, filter papir – 100% celuloza.

Fizikalna svojstva Celuloza je čvrsta, vlaknasta tvar, netopljiva u vodi i organskim otapalima. Celuloza se može otopiti u mješavini otapala (koncentrirana otopina amonijaka + otopina bakrenog hidroksida + koncentrirana otopina cinkovog klorida).

Kemijska svojstva 1) Izgaranje (C 6 H 10 O 5) n + 6n O 2 → 6n CO 2 + 5n H 2 O + Q 2) Hidroliza (C 6 H 10 O 5) n + n H 2 O → n C 6 H 12 O 6 β - glukoza Do hidrolize celuloze dolazi zagrijavanjem u prisutnosti konc. sumporne kiseline.

3) Interakcija s kiselinama a) s dušičnom kiselinom - nitracija OH H 2 SO 4 C 6 H 7 O 2 – OH + 3n HNO 3 3n H 2 O + OH n O - NO 2 + C 6 H 7 O 2 – O - NO 2 O - NO 2 n trinitroceluloza

b) s octenom kiselinom - acetilacija OH H 2 SO 4 C 6 H 7 O 2 – OH + 2 n C H 3 - COOH OH n O – CO - CH 3 2n H 2 O + C 6 H 7 O 2 – O – CO - CH3OH n celulozni diacetat

Proizvodnja celuloze Najčešća metoda za proizvodnju celuloze iz drva je sulfitna metoda. Usitnjeno drvo u prisutnosti otopine kalcijevog hidrosulfita Ca(HCO 3) 2 ili natrijevog hidrosulfita NaHCO 3 zagrijava se u autoklavima pri tlaku od 0,5 - 0,6 MPa i temperaturi od 150 º C. U ovom slučaju, sve ostale tvari su uništava se, a celuloza se oslobađa u svom čistom obliku. Zatim se pulpa ispere vodom, osuši i šalje na daljnju obradu.

Primjena celuloze i njezinih derivata 1) Kemijska industrija. Celuloza je sirovina za proizvodnju mnogih organskih spojeva: - glukoza - metil i etil alkohol - octena kiselina - terpentin (otapalo) - kolofonij

3) Umjetna vlakna (viskoza, svileni acetat)

4) Film

5) Eksplozivi

6) Lijekovi (antibiotici)

7) Lakovi, emajli NC

9) Plastika (celofan, celuloid)

Hitin je blizak celulozi; nalazi se u nekim oblicima gljiva i također kao važna komponenta egzoskeleta nekih životinja.




Ugljikohidrati

Monosaharidi

Oligosaharidi

polisaharidi

fruktoza,

Saharoza

celuloza


polisaharidi

Celuloza


Svrha lekcije

1.Učvrstiti znanje o klasifikaciji ugljikohidrata.

2. Proučiti svojstva polisaharida na primjeru škroba i celuloze.

3. Znati pronaći sličnosti i razlike u građi i svojstvima polisaharida, sastaviti jednadžbe reakcije hidrolize.

4. Biti u stanju provesti kvalitativnu reakciju na škrob.


polisaharidi

  • To su prirodne visokomolekularne tvari, čije se makromolekule sastoje od ostataka molekula monosaharida.
  • Polisaharidi se klasificiraju kao biopolimeri.
  • Primjeri polisaharida: škrob, celuloza, glikogen, hitin.

Usporedba škroba i celuloze

Škrob

Celuloza

Struktura

Fizička svojstva

Kemijska svojstva

Biti u prirodi

Biološka uloga

Primjena




Širenje u prirodi

ŠKROB

CELULOZA

RIŽA 80%

KRUMPIR 20%

LAN 80%

DRVO 50%

PAMUK 98%

PŠENICA 70%


Strukturna formula škroba

ostaci α-glukoze



ŠKROB

(C 6 H 10 O 5 ) n

Relativna molekularna težina kreće se od nekoliko stotina do nekoliko tisuća ugljikovih jedinica.


Strukturna formula celuloze

Ostaci β-glukoze



CELULOZA

(C 6 H 10 O 5 ) n

Relativna molekularna težina je nekoliko milijuna jedinica ugljika.


Fizička svojstva

škrob

celuloza

  • tvrda, vlaknasta bijela tvar
  • ne otapa se u vodi
  • nema sladak okus
  • bijeli amorfni prah
  • ne otapa se u hladnoj vodi
  • nabubri u vrućoj vodi
  • nema sladak okus

Kemijska svojstva škroba

  • 1. Hidroliza
  • 1. Hidroliza
  • Škrob → dekstrini → maltoza → glukoza

2.Kvalitativna reakcija

  • 2.Kvalitativna reakcija

(C 6 H 10 O 5) n + I 2 → plava boja


Kemijska svojstva celuloze

1. Hidroliza

(C 6 H 10 O 5) n + nH 2 O → nC 6 H 12 O 6

2. Stvaranje estera





Provjerimo se

1. Makromolekula škroba sastoji se od molekulskih ostataka...

α - glukoza

β - glukoza

fruktoza


Provjerimo se

2. Kvalitativna reakcija na škrob - interakcija s...

bakrov(II) hidroksid

amonijačna otopina srebrnog oksida


Provjerimo se

3. Hidrolizom celuloze nastaje...


Provjerimo se

4. Celuloza trinitrat se koristi kao...

lijek

Eksplozivno

sredstvo za gašenje požara


Provjerimo se

5. Za proizvodnju acetatnog vlakna,...

soli celuloze

oksidi celuloze

esteri celuloze


Čestitamo!

Uspješno ste izvršili sve zadatke!


Nažalost, niste u pravu.

Pokušajte ponovno!


Nažalost, niste u pravu.

Pokušajte ponovno!


Nažalost, niste u pravu.

Pokušajte ponovno!


Nažalost, niste u pravu.

Pokušajte ponovno!


Nažalost, niste u pravu.

Pokušajte ponovno!

Prezentacija na temu “Polisaharidi. Škrob i celuloza"

TEMA SATA: POLISAHARIDI. ŠKROB I CELULOZA
2
Ciljevi lekcije: Usporediti strukturu, svojstva, primjenu, značenje u prirodi škroba i celuloze

Podjela ugljikohidrata
Triose
tetroze
pentoze riboza C5H10O5 dezoksiriboza C5H10O4
Heksoze C6H12O6 Glukoza Fruktoza
S12N22O11
Saharoza – konzumni šećer
Maltoza – sladni šećer
Laktoza - mliječni šećer
Glikogen
Celuloza
Škrob
(C6H10O5)n
Ugljikohidrati
Monosaharidi
polisaharidi
Disaharidi

Struktura škroba (C6H10O5)n (n = 200 - 1000)
makromolekule škroba sastoje se od ostataka cikličkih molekula α-glukoze
4

ŠKROB – MJEŠAVINA 2 POLISAHARIDA
5
Amiloza (10-20%) ima linearnu strukturu
Amilopektin (80-90%) tvori razgranatu strukturu
Dio molekule amiloze
Dio molekule amilopektina

Makromolekula amiloze je spirala, čiji se svaki zavoj sastoji od 6 a-glukoznih jedinica.
Kada amiloza stupa u interakciju s jodom u vodenoj otopini, molekule joda ulaze u unutarnji kanal spirale, tvoreći takozvani inkluzijski spoj. Ovaj spoj ima karakterističnu plavu boju.

GLIKOGEN – ŠKROB ŽIVOTINJSKOG PORIJEKLA
7
Je rezervna tvar
Nastaje u jetri ljudi i životinja
Ima razgranatiju strukturu od amilopektina

MOLEKULARNA FORMULA CELULOZE (C6H10O5)n (n = 400 000 do 2 milijuna)
Celuloza je također prirodni polimer. Njegova makromolekula sastoji se od ostataka molekula glukoze. Zašto škrob i celuloza, tvari iste molekulske formule, imaju različita svojstva? Svojstva polimera ovise o broju elementarnih jedinica i njihovoj strukturi. Stupanj polimerizacije celuloze mnogo je veći od škroba. Makromolekule celuloze, za razliku od škroba, sastoje se od ostataka molekule β-glukoze i imaju samo linearnu strukturu. Makromolekule celuloze smještene su u jednom smjeru i tvore vlakna (lan, pamuk, konoplja).

STRUKTURA CELULOZE ODREĐUJE NJEZINA SVOJSTVA
9

Kemijska svojstva škroba
Škrob se lako hidrolizira: Postepena enzimska hidroliza škroba. Škrob → dekstrini → maltoza → glukoza
10
N2SO4
H2O
H2O
H2O
(C6H10O5)n
+ nH2O
→ nC6H12O6
Hidroliza škroba

Kemijska svojstva celuloze
Celuloza (vlakna), za razliku od škroba, teško se hidrolizira.U postrojenjima za hidrolizu drvni otpad (sječka, piljevina) se prerađuje u glukozu, a zatim u alkohol
N2SO4
(C6H10O5)n
+ nH2O
→ nC6H12O6
(C6H10O5)n
→ S6N12O6
→ C2H5OH
Hidroliza celuloze

STVARANJE ESTERA CELULOZE
12
Trinitroceluloza - eksplozivni piroksilin
celuloza

DOBIVANJE TRIACETIL CELULOZE
13
OH C6H7O2 OH OH n
NOOS-CH3 + n NOOS-CH3 NOOS-CH3
O - COCH3 C6H7O2 O - COCH3 O - COCH3 n
+ 3nH2O
Celuloza
Triacetil celuloza
Octena kiselina

ŠKROB JE GLAVNI UGLJIKOHIDRAT U LJUDSKOJ HRANI
15

ŠKROB SE KORISTI KAO LJEPILO

16
Koristi se za doradu tkanina i štirkanje platna.
U medicini se na bazi škroba pripremaju masti, praškovi i sl.

CELULOZA. BIVANJE U PRIRODI
Vlakna pamuka, lana, konoplje - gotovo čista celuloza
Drvo sadrži 50% celuloze
Posteljina
Konoplja
Slama sadrži 30% celuloze