Gliukozė

C gliukozė6H12O6 yra labiausiai paplitęs ir svarbiausias monosacharidas - heksozė. Tai yra daugumos dietinių di- ir polisacharidų struktūrinis vienetas..

Biologinis gliukozės vaidmuo

Gliukozė natūraliai susidaro fotosintezės procese, veikiant saulės spinduliams augalų lapuose:

Gliukozė yra vertinga maistinė medžiaga. Tai yra būtinas gyvūnų kraujo ir audinių komponentas ir tiesioginis ląstelių reakcijų energijos šaltinis. Kai jis oksiduojamas audiniuose, išsiskiria energija, reikalinga normaliam organizmų funkcionavimui:

Gliukozė yra būtinas angliavandenių apykaitos komponentas. Tai būtina norint susidaryti glikogenui kepenyse (angliavandenių kaupimas žmonėms ir gyvūnams).

Asmens gliukozės kiekis kraujyje yra pastovus. Visame suaugusio žmogaus kraujo tūryje yra 5-6 g gliukozės. Šios sumos pakanka padengti kūno energijos sąnaudas per 15 jo gyvenimo minučių..

Sumažėjus jo kiekiui kraujyje arba padidėjus jo koncentracijai ir neįmanoma jo naudoti, kaip tai atsitinka sergant cukriniu diabetu, prasideda mieguistumas, gali sutrikti sąmonė (hipoglikeminė koma)..

Gliukozės struktūra. Izomerija

Gliukozės molekulėje yra aldehido ir hidroksilo grupių.

Vaizdo įrašų patirtis „Gliukozės atpažinimas naudojant kokybines reakcijas“

Monosacharidams taip pat būdinga kitokia struktūra, atsirandanti dėl intramolekulinės reakcijos tarp karbonilo grupės su vienu iš alkoholio hidroksidų. Tokią reakciją vienos molekulės viduje lydi jos ciklizacija.

Yra žinoma, kad stabiliausi yra 5 ir 6 narių žiedai. Todėl paprastai vyksta karbonilo grupės sąveika su hidroksilu prie 4 arba 5 anglies atomo.

Dėl karbonilo grupės sąveikos su viena iš hidroksilo grupių gliukozė gali būti dviejų formų: atviros grandinės ir ciklinės.

Ciklinės gliukozės formos susidarymas aldehido grupės ir alkoholio hidroksilo sąveikos metu Cpenki veda prie naujo hidroksilo atsiradimo C temperatūroje1 vadinamas pusiau acetaliniu (kraštutinėje dešinėje). Jis skiriasi nuo kitų didesniu reaktyvumu, o ciklinė forma šiuo atveju dar vadinama hemiacetaline.

Kristalinėje būsenoje gliukozė yra ciklinės formos, o ištirpęs iš dalies virsta atvira ir nustatoma judriosios pusiausvyros būsena.

Pavyzdžiui, vandeniniame gliukozės tirpale yra šios struktūros:

Judanti pusiausvyra tarp vienas kitą konvertuojančių struktūrinių izomerų (tautomerų) vadinama tautomerizmu. Šis atvejis susijęs su monosacharidų ciklo grandinės tautomerizmu.

Ciklinės gliukozės α- ir β-formos yra erdviniai izomerai, kurie skiriasi hemiacetalinio hidroksilo padėtimi, palyginti su žiedo plokštuma..

Α-gliukozėje šis hidroksilas yra trans-padėtyje į hidroksimetilo grupę -CH2OH, β-gliukozėje - cis padėtyje.

Atsižvelgiant į šešių narių ciklo erdvinę struktūrą

šių izomerų formulės yra šios:

Vaizdo filmas „Gliukozė ir jos izomerai“

Panašūs procesai vyksta ir ribozės tirpale:

Kietoje būsenoje gliukozė turi ciklinę struktūrą.

Paprastoji kristalinė gliukozė yra α forma. Tirpale β forma yra stabilesnė (esant pusiausvyros pusiausvyrai, ji sudaro daugiau nei 60% molekulių).

Aldehido formos dalis pusiausvyroje yra nereikšminga. Tai paaiškina sąveikos su fuksino sieros rūgštimi trūkumą (kokybinė aldehidų reakcija).

Medžiagų egzistavimo keliose konvertuojančiose izomerinėse formose reiškinį A. M. Butlerovas pavadino dinamine izomerija. Vėliau šis reiškinys buvo vadinamas tautomerizmu..

Be tautomerizmo reiškinio, gliukozei būdinga struktūrinė izomerija su ketonais (gliukozė ir fruktozė yra struktūriniai tarpklasio izomerai) ir optinė izomerija:

Fizikinės gliukozės savybės

Gliukozė yra bespalvė kristalinė medžiaga, lengvai tirpi vandenyje, saldaus skonio (lot. "Glucos" - saldus).

Jo yra augaluose ir gyvuose organizmuose, ypač vynuogių sultyse (todėl pavadinimas - vynuogių cukrus), prinokusiuose vaisiuose ir uogose. Medų daugiausia sudaro gliukozės ir fruktozės mišinys.

Žmogaus kraujyje jo yra apie 0,1 proc.

Vaizdo eksperimentas „Gliukozės nustatymas vynuogių sultyse“

Gliukozės gavimas

Pagrindinis praktinės svarbos monosacharidų gavimo būdas yra di- ir polisacharidų hidrolizė..

1. Polisacharidų hidrolizė

Gliukozė dažniausiai gaunama hidrolizuojant krakmolą (pramoninis gamybos būdas):

2. Disacharidų hidrolizė 3. Formaldehido aldolio kondensacija (AM Butlerovo reakcija)

Pirmąją angliavandenių sintezę iš formaldehido šarminėje terpėje atliko A.M. Butlerovas 1861 m.

4. Fotosintezė

Gamtoje gliukozė augaluose susidaro dėl fotosintezės:

Gliukozės taikymas

Gliukozė medicinoje naudojama kaip stiprinantis vaistas nuo širdies silpnumo, šoko simptomų, vaistiniams preparatams ruošti, kraujui išsaugoti, į veną lašinti, sergant įvairiausiomis ligomis (ypač išsekus organizmui)..

Gliukozė plačiai naudojama konditerijos gaminiuose (gaminant marmeladą, karamelę, meduolius ir kt.)

Gliukozė plačiai naudojama tekstilės pramonėje dažymui ir marginimui..

Gliukozė naudojama kaip pradinis produktas gaminant askorbo ir gliukono rūgštis, sintezuojant daugelį cukraus darinių ir kt..

Jis naudojamas veidrodžių ir eglutės dekoracijų gamybai (sidabravimas).

Mikrobiologinėje pramonėje kaip maistinė terpė pašarinėms mielėms gaminti.

Didelę reikšmę turi gliukozės fermentacijos procesai. Taigi, pavyzdžiui, rauginant kopūstus, agurkus, pieną, vyksta pieno rūgšties gliukozės fermentacija, taip pat silosuojant pašarus. Jei silosuojama masė nėra pakankamai sutankinta, tada, prasiskverbusiam orui, vyksta sviesto rūgšties fermentacija ir pašaras tampa netinkamas naudoti..

Praktiškai alkoholinė gliukozės fermentacija taip pat naudojama, pavyzdžiui, gaminant alų.

Fruktozė

Fruktozė (vaisių cukrus) C.6H12APIE6 - gliukozės izomeras. Laisvos fruktozės yra vaisiuose ir meduje. Tai sacharozės ir insulino polisacharidų dalis. Jis yra saldesnis už gliukozę ir sacharozę. Vertingas maistingas produktas.

Skirtingai nuo gliukozės, jis gali prasiskverbti iš kraujo į audinių ląsteles be insulino dalyvavimo. Dėl šios priežasties fruktozė yra rekomenduojama kaip saugiausias angliavandenių šaltinis diabetikams..

Kaip ir gliukozė, ji gali egzistuoti linijine ir cikline forma. Linijine forma fruktozė yra ketoninis alkoholis, turintis penkias hidroksilo grupes.

Jo molekulės struktūrą galima išreikšti formule:

Turėdama hidroksilo grupes, fruktozė, kaip ir gliukozė, gali sudaryti sacharatus ir esterius. Tačiau dėl to, kad nėra aldehido grupės, jis yra mažiau jautrus oksidacijai nei gliukozė. Fruktozė, kaip ir gliukozė, hidrolizuojama.

Fruktozė patenka į visas daugiasluoksnių alkoholių reakcijas, tačiau, skirtingai nei gliukozė, nereaguoja su sidabro oksido amoniakiniu tirpalu.

Angliavandeniai

Angliavandeniai (cukrūs) yra panašios struktūros organiniai junginiai, kurių daugumos sudėtis atspindi C formulęx(H2O)y, kur x, y ≥ 3.

Išimtis yra dezoksiribozės, kurių formulė CpenkiHdešimtO4 (vienu deguonies atomu mažiau nei ribozėje).

Angliavandenių klasifikacija

Pagal struktūrinių sąsajų skaičių

  • Monosacharidai - turi vieną struktūrinę jungtį.
  • Oligosacharidai - turi nuo 2 iki 10 struktūrinių vienetų (disacharidai, trisacharidai ir kt.).
  • Polisacharidai - turi n struktūrinių vienetų.

Kai kurie būtini angliavandeniai:

MonosacharidaiDisacharidaiPolisacharidai
C gliukozė6H12APIE6

Dezoksiribozė CpenkiHdešimtAPIE4

C sacharozė12H22APIEvienuolika

Cellobiose C12H22APIEvienuolika

Celiuliozė (C.6HdešimtAPIEpenki)n

Krakmolas (C.6HdešimtAPIEpenki)n

Pagal anglies atomų skaičių molekulėje

  • Pentozė - turi 5 anglies atomus.
  • Heksozės - turi 6 anglies atomus.
  • Ir kt.

Žiedo dydis ciklinėje molekulės formoje

  • Piranozė - suformuokite šešių narių žiedą.
  • Furanozė - turi penkių narių žiedą.

Cheminės savybės, būdingos visiems angliavandeniams

1. Degimas

Visi angliavandeniai dega iki anglies dioksido ir vandens.

Pavyzdžiui, degant gliukozei, susidaro vanduo ir anglies dioksidas.

2. Sąveika su koncentruota sieros rūgštimi

Koncentruota sieros rūgštis pašalina vandenį iš angliavandenių, taip susidaro anglis C („anglis“) ir vanduo.

Pavyzdžiui, kai koncentruota sieros rūgštis veikia gliukozę, susidaro anglis ir vanduo

Monosacharidai

Monosacharidai yra heterofunkciniai junginiai, jų molekulėse yra viena karbonilo grupė (aldehido arba ketono grupė) ir keletas hidroksilo grupių..

Monosacharidai yra oligosacharidų ir polisacharidų struktūriniai vienetai.

Svarbiausi monosacharidai

Pavadinimas ir formulėGliukozė

C6H12O6

Fruktozė

C6H12O6

Ribozė

C6H12O6

Struktūrinė formulė
klasifikacija
  • heksozė
  • aldozė
  • cikline forma - piranozė
  • heksozė
  • ketozė
  • cikline forma - furanozė
  • pentozė
  • aldozė
  • cikline forma - furanozė

Gliukozė

Gliukozė yra aldehido alkoholis (aldozė).

Jame yra šeši anglies atomai, vienas aldehido ir penkios hidroksilo grupės.

Gliukozė yra ne tik linijinės formos tirpaluose, bet ir ciklinėse formose (alfa ir beta), kurios yra piranozė (yra šeši vienetai):

α-gliukozėβ-gliukozė

Cheminės gliukozės savybės

Vandeninis gliukozės tirpalas

Vandeniniame gliukozės tirpale yra dinaminė pusiausvyra tarp dviejų ciklinių formų - α ir β ir linijinės formos:

Kokybinė reakcija į daugialypius alkoholius: reakcija su ką tik nusodintu vario (II) hidroksidu

Kai ką tik nusodintas vario (II) hidroksidas sąveikauja su gliukoze (ir kitais monosacharidais, hidroksidas ištirpsta ir susidaro mėlynas kompleksas.

Reakcijos į karbonilo grupę - CH = O

Gliukozė pasižymi aldehidams būdingomis savybėmis.

  • Sidabrinė veidrodinė reakcija
  • Kaitinant reaguojama su vario (II) hidroksidu. Kai gliukozė sąveikauja su vario (II) hidroksidu, susidaro raudonų plytų vario (I) oksido nuosėdos:
  • Oksidavimas bromo vandeniu. Kai gliukozė oksiduojama bromo vandeniu, susidaro gliukono rūgštis:
  • Taip pat gliukozę galima oksiduoti chloru, berthollet druska, azoto rūgštimi.
Koncentruota azoto rūgštis oksiduoja ne tik aldehido grupę, bet ir hidroksilo grupę kitame anglies grandinės gale.
  • Katalizinis hidrinimas. Kai gliukozė sąveikauja su vandeniliu, karbonilo grupė redukuojama į alkoholinį hidroksilą, susidaro šešių alkoholių alkoholis - sorbitolis:
  • Fermentacija gliukozės. Fermentacija yra biocheminis procesas, pagrįstas organinių junginių transformavimuisi anaerobinėmis sąlygomis.

Alkoholinė fermentacija. Alkoholio fermentuojant gliukozę susidaro alkoholis ir anglies dioksidas:

Pieno rūgšties fermentacija. Alkoholio fermentuojant gliukozę susidaro alkoholis ir anglies dioksidas:

Sviesto rūgšties fermentacija. Alkoholio fermentuojant gliukozę susidaro alkoholis ir anglies dioksidas:

  • Gliukozės esterių susidarymas (būdingas ciklinei gliukozės formai).

Gliukozė gali sudaryti eterius ir esterius.

Lengviausiai pakeičiamas hemiacetalinis (glikozidinis) hidroksilas.

Pavyzdžiui, α-D-gliukozė sąveikauja su metanoliu.

Taip susidaro gliukozės monometileteris (α-O-metil-D-gliukozidas):

Gliukozės eteriai vadinami glikozidais.

Sunkesnėmis sąlygomis (pavyzdžiui, sergant CH3-I) alkilinti galima ir kitas likusias hidroksilo grupes.

Monosacharidai gali sudaryti esterius su mineralinėmis ir karboksirūgštimis.

Pvz., Β-D-gliukozė reaguoja su acto rūgšties anhidridu santykiu 1: 5 ir sudaro gliukozės pentaacetatą (β-pentaacetil-D-gliukozę):

Gliukozės gavimas

Krakmolo hidrolizė

Esant rūgštims, krakmolas hidrolizuojamas:

Sintezė iš formaldehido

Reakciją pirmiausia ištyrė A.M. Butlerovas. Sintezė vyksta esant kalcio hidroksidui:

Fotosintezė

Augaluose angliavandeniai gaminami fotosintezės būdu iš CO2 ir H2APIE:

Fruktozė

Fruktozė yra struktūrinis gliukozės izomeras. Tai yra ketoninis alkoholis (ketozė): jis taip pat gali egzistuoti ciklinėmis formomis (furanozė).

Jame yra šeši anglies atomai, viena ketonų grupė ir penkios hidroksogrupės..

Fruktozėα-D-fruktozėβ-D-fruktozė

Fruktozė yra kristalinė medžiaga, lengvai tirpi vandenyje, saldesnė už gliukozę.

Laisva forma randama meduje ir vaisiuose.

Cheminės fruktozės savybės yra susijusios su ketono ir penkių hidroksilo grupių buvimu.

Hidrinant fruktozę, susidaro ir sorbitolis.

Disacharidai

Disacharidai yra angliavandeniai, kurių molekulės susideda iš dviejų monosacharidų liekanų, sujungtų viena su kita hidroksilo grupių sąveika (dvi hemiacetalinės arba viena hemiacetalinės ir viena alkoholinė)..

Sacharozė (runkelių arba cukranendrių cukrus) C12H22APIEvienuolika

Sacharozės molekulę sudaro α-gliukozės ir β-fruktozės liekanos, sujungtos viena su kita:

Sacharozės molekulėje gliukozės anglies gliukozės atomas yra susietas dėl deguonies tilto su fruktoze susidarymo, todėl sacharozė nesudaro atviros (aldehido) formos.

Todėl sacharozė nepatenka į aldehido grupės reakciją - kaitinant sidabro oksido amoniako tirpalą su vario hidroksidu.

Tokie disacharidai vadinami nesumažinančiais, t.y. nesugeba oksiduotis.

Sacharozę hidrolizuoja parūgštintas vanduo. Tai gamina gliukozę ir fruktozę:

C maltozė12H22APIEvienuolika

Tai yra disacharidas, susidedantis iš dviejų α-gliukozės liekanų, jis yra krakmolo hidrolizės tarpinis produktas..

Maltozė yra mažinantis disacharidą (vienas iš ciklinių vienetų gali atsidaryti aldehido grupėje) ir patenka į aldehidams būdingas reakcijas.

Hidrolizuojant maltozę susidaro gliukozė.

Polisacharidai

Tai yra disacharidas, susidedantis iš dviejų α-gliukozės liekanų, jis yra krakmolo hidrolizės tarpinis produktas..

Polisacharidai yra natūralūs didelės molekulinės masės angliavandeniai, kurių makromolekules sudaro monosacharidų liekanos.

Pagrindiniai atstovai - krakmolas ir celiuliozė - yra pastatyti iš vieno monosacharido - gliukozės - liekanų.

Krakmolo ir celiuliozės molekulinė formulė yra ta pati: (C6HdešimtOpenki)n, bet visiškai kitokios savybės.

Taip yra dėl jų erdvinės struktūros ypatumų..

Krakmolas susideda iš α-gliukozės liekanų, o celiuliozė - iš β-gliukozės, kurie yra erdviniai izomerai ir skiriasi tik vienos hidroksilo grupės padėtimi:

Krakmolas

Krakmolas yra polisacharidas, pagamintas iš ciklinių α-gliukozės liekanų.

Tai įeina:

  • amilozė (krakmolo grūdų vidinė dalis) - 10-20%
  • amilopektinas (krakmolo grūdelių apvalkalas) - 80–90%

Amilozės grandinė apima 200–1000 α-gliukozės liekanų (vidutinė molekulinė masė 160 000) ir yra nešakota struktūra.

Amilopektinas turi šakotą struktūrą ir daug didesnę molekulinę masę nei amilozė.

Krakmolo savybės

  • Krakmolo hidrolizė: virinant rūgščioje terpėje, krakmolas nuosekliai hidrolizuojamas:

Užrašoma visa krakmolo hidrolizė be tarpinių etapų:

  • Krakmolas nesukelia „sidabrinio veidrodžio“ reakcijos ir nesumažina vario (II) hidroksido.
  • Kokybinė reakcija į krakmolą: mėlynas dažymas jodo tirpalu.

Celiuliozė

Celiuliozė (ląsteliena) yra gausiausias augalinis polisacharidas. Celiuliozės grandinės yra pastatytos iš β-gliukozės liekanų ir turi linijinę struktūrą.

Celiuliozės savybės

  • Esterių susidarymas su azoto ir acto rūgštimis.

Celiuliozės nitrinimas.

Kadangi celiuliozės vienete yra 3 hidroksilo grupės, nitratinus celiuliozę su azoto rūgšties pertekliumi, gali susidaryti celiuliozės trinitratas, piroksilino sprogmuo:

Celiuliozės acilinimas.

Veikiant acto rūgšties anhidridui (supaprastinta acto rūgštis) celiuliozei, įvyksta esterinimo reakcija, ir reakcijoje gali dalyvauti 1, 2 ir 3 OH grupės.

Pasirodo, celiuliozės acetatas - acetato pluoštas.

  • Celiuliozės hidrolizė.

Celiuliozę, kaip ir krakmolą, galima hidrolizuoti rūgščioje terpėje, taip pat gaunant gliukozę. Tačiau procesas yra daug sunkesnis.

Gliukozė

Straipsnio turinys:

Gliukozė laikoma pagrindiniu angliavandenių tiekėju žmogaus organizmui ir suteikia jam energijos. Dėl nedidelio kalorijų kiekio, palyginti su riebalais, ir lengvo absorbcijos, medžiaga greitai patenkina alkį. Didžiausias elementų kiekis apima vaisius ir uogas, ypač vynuoges. Štai kodėl gliukozė dažnai vadinama vynuogių cukrumi..

Kas yra gliukozė

Gliukozė yra paprastas monosacharidas, turintis 1 cukraus molekulę. Likusiuose monosachariduose yra ribozės, fruktozės, galaktozės.

Gliukozė iš graikų kalbos verčiama kaip „saldi“. Jis dažnai vadinamas dekstroze arba vynuogių cukrumi. Maiste šios medžiagos yra uogų ir vaisių sultyse.

Dekstrozėje esanti molekulė yra sudėtinių cukrų dalis. Tai apima polisacharidus ir disacharidus. Gliukozė yra galutinis sudėtinių cukrų skilimo produktas. Tai reiškia, kad į skrandį patekę disacharidai virsta gliukoze ir fruktoze..

Taigi, medžiaga susidaro dėl angliavandenių suskaidymo į vieną cukrų. Juos absorbuoja plonoji žarna. Maistas, kuriame yra daug angliavandenių, laikomas pagrindiniu gliukozės šaltiniu..

Žmogaus organizmui svarbu, kad cukraus kiekis liktų pastovus, kai jis aprūpina ląsteles energija. Šio elemento ypač reikia skeleto raumenims, smegenims ir širdžiai. Būtent šie organai reikalauja daugiausiai energijos..

Jei cukraus kiekis neviršija įprasto diapazono, yra neigiamų pasekmių rizika, įskaitant:

  1. Energijos trūkumas ląstelių struktūrose. Todėl jų funkcijos labai pablogėja..
  2. Nervų ląstelių ir smegenų patologija. Šios problemos kyla dėl lėtinės hipoglikemijos - gliukozės kiekio sumažėjimo.
  3. Audinių baltymų komponentų pažeidimas. Šie nukrypimai atsiranda dėl audiniuose nusėdusios medžiagos pertekliaus. Vystantis hiperglikemijai, kenčia širdies, inkstų ir kraujagyslių audiniai. Taip pat gali atsirasti akių ir nervų sistemos pažeidimų..

Gliukozės sudėtis

Medžiaga yra monosacharidas arba paprastas angliavandenis. Gliukozėje yra 1 molekulė arba 1 struktūrinis vienetas. Šis elementas yra sudėtingesnių angliavandenių - disacharidų ir polisacharidų sudėtyje.

Medžiagoje yra 1 karbonilo ir 5 hidroksilo funkcinės grupės. Molekula gali egzistuoti 2 žiedų pavidalu, kurie skiriasi vienos hidroksilo grupės erdviniu išdėstymu. Taip pat yra tiesinė forma - D-gliukozė. Ciklinė įvairovė imama vandeninių tirpalų pavidalu.

Gliukozės funkcijos organizme

Gliukozės funkcijos organizme yra labai svarbios. Maždaug pusė energijos, reikalingos normaliam kūno funkcionavimui, susidaro dėl šios medžiagos oksidacijos reakcijos. Gliukozė yra monosacharidas, kurio darinių yra beveik visuose organuose ir audiniuose.

Angliavandenių maistas laikomas pagrindiniu gliukozės šaltiniu. Tačiau sunkiomis sąlygomis gliukozė gali būti gaminama iš glikogeno atsargų kepenyse. Taip pat galima sintezė iš amino rūgščių ir pieno rūgšties.

Gliukozės kiekis kraujyje priklauso nuo hormonų sintezės. Kasa gamina insuliną, kuris yra pagrindinis hipoglikeminis veiksnys, ir gliukagoną, kuris padidina gliukozės kiekį kraujyje.

Be to, yra daugybė organų, kurie gamina hormonus, turinčius hiperglikeminį poveikį. Tai apima antinksčius, hipofizę ir skydliaukę. Arteriniame kraujyje yra daugiau gliukozės nei veniniame. Taip yra dėl elementų panaudojimo audiniuose.

Gliukozės kiekio kraujyje pažeidimas gali būti susijęs su endokrininės sistemos patologijomis ar fiziologiniais veiksniais. Visų pirma, tai lemia mitybos ir narkotikų vartojimo pažeidimai. Gliukozės kiekiui kraujyje nustatyti atliekamas biocheminis tyrimas.

Gliukozės nauda organizmui

Gliukozė dalyvauja pagrindiniuose medžiagų apykaitos procesuose, vykstančiuose organizme. Smegenims labai reikalingas cukrus. Esant šios medžiagos trūkumui, atsiranda alkio jausmas. Tai savotiškas signalas.

Kūnas pusę visos energijos gauna iš naudingo cukraus virsmo. Pirma, jam atliekama hidrolizė. Šį procesą lydi dviejų piruvinės rūgšties ir vienos gliukozės molekulių susidarymas.

Gliukozės nauda organizmui yra tokia:

  • aprūpina kūną energija;
  • susidoroja su streso veiksniais;
  • dalyvauja medžiagų apykaitoje;
  • palaiko normalią širdies veiklą;
  • normalizuoja sveikatą;
  • gerina kepenų funkciją.

Gliukozės žala

Nurijus perteklinį gliukozės kiekį, gali išsivystyti pavojingos patologijos. Gliukozė gali pakenkti sveikatai ir netgi sukelti nutukimą.

Žmonėms, kenčiantiems nuo hiperglikemijos, gali pasireikšti šie sutrikimai:

  • simptomai, panašūs į 2 tipo cukrinio diabeto klinikinį vaizdą;
  • per didelis prakaitavimas;
  • stiprus nuovargis;
  • nevalingas svorio kritimas;
  • širdies ritmo pagreitis;
  • polinkis į grybelines infekcijas;
  • viduriavimas;
  • dusulys, krūtinės skausmas;
  • imuninės sistemos susilpnėjimas;
  • inkstų nepakankamumas;
  • žaizdų gijimo proceso pažeidimas;
  • nervų sistemos pažeidimas;
  • sveikatos pablogėjimas;
  • pirštų jautrumo praradimas;
  • neryškus matymas.

Padidėjęs gliukozės kiekis kraujyje gali alpti. Žmogus net sugeba patekti į komą.

Tuo pačiu metu hiperglikemija nėra vienintelė patologija, susijusi su gliukoze. Žmonės, sergantys diabetu, turėtų būti labai atsargūs..

Sveikiems žmonėms insulinas tiekia gliukozę visoms ląstelėms. Tačiau diabetikai nesudaro reikiamo medžiagos kiekio. Todėl monosacharidas lieka kraujyje ir yra labai žalingas sveikatai..

Gliukozės perteklius gali sukelti širdies ir kraujagyslių patologijų vystymąsi, inkstų funkcijos sutrikimą, regėjimo aštrumo sumažėjimą, aterosklerozę, urogenitalinės sistemos patologijas..

Be to, per didelis sveikų žmonių gliukozės vartojimas sukelia šias pasekmes:

  • nutukimas;
  • piktybinių navikų išsivystymas;
  • mirtis nuo širdies ir kraujagyslių patologijų;
  • arterinė hipertenzija;
  • endotelio disfunkcija;
  • tinklainės pažeidimas;
  • koronarinės kraujotakos pažeidimas;
  • uždegiminių patologijų vystymasis.

Gliukozės kiekis kraujyje

Gliukozės kiekis organizme apskaičiuojamas milimoliais litre. Gliukozės kiekis kraujyje priklauso nuo žmogaus mitybos, jo judrumo, psichinės įtampos ir kasos gebėjimo sintetinti insuliną. Taip pat svarbus hormonų, neutralizuojančių insuliną, sintezės intensyvumas..

Yra daug būdų, kaip išmatuoti cukraus kiekį kraujyje. Kiekvienas iš jų turi specifines nuorodas. Šios medžiagos koncentracijos įvertinimas padeda nustatyti pavojingas patologijas.

Cukraus kiekio kraujyje nevalgius nustatymas atliekamas nevalgius 8–14 valandų. Tam atliekamas veninio kraujo tyrimas..

Tuo pačiu metu standartiniai rodikliai priklauso nuo asmens amžiaus:

  • gliukozės norma suaugusiesiems yra 4,1-5,9 mmol / l;
  • gliukozės norma vaikams iki 1 mėnesio - 2,8-4,4 mmol / l;
  • vaikams nuo 1 mėnesio iki 14 metų - 3,3-5,6 mmol / l;
  • nėščių moterų ir pagyvenusių žmonių gliukozės kiekio kraujyje norma gali siekti 4,6–6,7 mmol / l.

Jei gliukozės parametrai yra didesni nei 7,0 mmol / l, tai yra tinkama priežastis atlikti papildomus tyrimus. Būtinai atlikite tyrimus, kad nustatytumėte fermentų ir hormonų kiekį.

Jei standartinio cukraus kiekio tyrimo rezultatai kelia abejonių tarp gydytojų, nurodomas gliukozės tolerancijos testas. Jis atliekamas diagnozuojant diabetą ir įvairius angliavandenių apykaitos sutrikimus..

Atliekant diagnostiką, kraujas imamas iš tuščio skrandžio. Tada jis išgeria 75 g gliukozės, sumaišytos su arbata. Vaikams tūris parenkamas atsižvelgiant į svorį. Tai yra 1,75 g / 1 kg.

Pakartotinis tyrimas atliekamas praėjus 1-2 valandoms po kompozicijos suvartojimo. Tokiu atveju cukraus kiekis kraujyje turėtų viršyti 7,8 mmol / l. Jei gliukozės tūris plazmoje praėjus porai valandų po medžiagos suvartojimo pasiekia 11,1 mmol / l ir daugiau, tai patvirtina cukrinį diabetą. Jei parametras yra 7,8–11,1 lygio, kalbame apie pablogėjusią gliukozės toleranciją.

Kokiuose maisto produktuose yra gliukozės

Šiuose maisto produktuose yra didelis gliukozės kiekis:

  • medus;
  • marmeladas;
  • džiovinti vaisiai;
  • obuoliai;
  • šokoladas;
  • vynuogės;
  • runkeliai;
  • morkos;
  • vyšnia;
  • abrikosai;
  • persikai;
  • apelsinai.

Iš augalinio maisto, kuris yra pagrindiniai gliukozės šaltiniai, verta pabrėžti avietes, slyvas, vynuoges. Be to, daugiausia gliukozės yra arbūzuose, braškėse, vyšniose. Iš daržovių daugiausia medžiagos yra moliūguose, morkose ir baltuose kopūstuose..

Skirtumas tarp gliukozės ir fruktozės

Gliukozė yra monosacharidas, kurio gausu vaisiuose, uogose ir sultyse. Ypač daug medžiagos yra vynuogėse. Jo yra disacharidoje - sacharozėje. Šios medžiagos yra vaisiuose ir uogose. Nemažai komponento yra nendriuose ir runkeliuose.

Gliukozė organizme susidaro dėl sacharozės skilimo. Natūraliomis sąlygomis medžiaga gaminama fotosintezės būdu. Tuo pačiu metu nuostolinga atskirti komponentą pramoniniu mastu. Todėl atliekant žaliavas gliukozės gamybai naudojami ne vaisiai ar uogos, o krakmolas ir celiuliozė.

Gryna forma gliukozė yra bekvapė ir saldaus skonio medžiaga. Elementas puikiai tirpsta vandenyje.

Gliukozė yra labai svarbi normaliam žmogaus kūno funkcionavimui. Elementas yra vertingas energijos šaltinis, reikalingas medžiagų apykaitos procesams. Jis naudojamas kaip veiksmingas vaistas nuo virškinimo funkcijų sutrikimų..

Kaip jau minėta, dėl sacharozės skilimo susidaro monosacharidas - gliukozė. Bet tai nėra vienintelis skilimo produktas. Yra dar vienas monosacharidas, kuris susidaro dėl cheminio proceso - fruktozė.

Šios medžiagos vaisiuose ir uogose yra gryna forma arba sacharozės struktūroje. Meduje yra daug fruktozės. Bitininkystės produktą sudaro 40% šio komponento. Žmogaus kūne ši medžiaga sintetinama skaidant sacharozę.

Kalbant apie molekulinę struktūrą, fruktozė yra gliukozės izomeras. Tai reiškia, kad pagal atominę sudėtį ir molekulinę masę medžiagos yra identiškos. Be to, jie skiriasi dėl atomų lokalizacijos.

Pramonėje fruktozė gaunama hidrolizuojant sacharozę. Tai įvyksta izomerizuojant krakmolo hidrolizės produktus.

Skirtingai nuo gliukozės, fruktozė yra skaidrus kristalas. Jis gerai sumaišomas su vandeniu. Šios medžiagos lydymosi temperatūra yra žemesnė nei gliukozės. Be to, fruktozės skonis yra saldesnis..

Nepaisant to, kad gliukozė ir fruktozė yra labai panašios medžiagos, jos turi daugybę skirtumų. Skirtumas slypi skonyje, išvaizdoje, pramoninės gamybos metoduose.

Gliukozė yra būtina medžiaga, kurios organizmas turi tinkamai veikti. Ji dalyvauja daugelyje procesų ir yra energijos šaltinis. Be to, šio elemento perteklius gali sukelti pavojingas patologijas. Ypač svarbu būti atsargiems žmonėms, sergantiems diabetu. Dėl bet kokių gliukozės pusiausvyros kraujyje pažeidimų turėtumėte kreiptis į gydytoją ir vartoti specialisto paskirtus vaistus.

Gliukozės, kaip daugiasluoksnio aldehido alkoholio, struktūra

Gliukozės struktūra

Pavadinimas „angliavandeniai“ išliko nuo tų laikų, kai dar nebuvo žinoma šių junginių struktūra, tačiau buvo nustatyta jų sudėtis, atitinkanti formulę Cn (H2O)m. Todėl angliavandeniai buvo klasifikuojami kaip anglies hidratai, t. į anglies ir vandens junginius - „angliavandenius“. Dauguma angliavandenių šiais laikais išreiškiami C formulenH2nOn.
1. Angliavandeniai buvo naudojami nuo senų senovės - pats pirmasis angliavandeniai (tiksliau, angliavandenių mišinys), kurį sutiko žmogus, buvo medus.
2. Cukranendrių tėvynė yra šiaurės vakarų Indija-Bengalija. Europiečiai su cukranendrių cukrumi susipažino Aleksandro Makedoniečio kampanijų dėka 327 m.
3. Gryną runkelių cukrų tik 1747 m. Atrado vokiečių chemikas A. Marggrafas.
4. Krakmolas buvo žinomas senovės graikams.
5. Celiuliozė, kaip neatsiejama medienos dalis, buvo naudojama nuo senų senovės.
6. 1838 m. Prancūzų chemikas J. Gyula pasiūlė žodžio „saldus“ terminą ir pabaigą - saldžiosioms medžiagoms - oz. Istoriškai saldumas buvo pagrindinis ženklas, pagal kurį ta ar kita medžiaga buvo priskirta angliavandeniams..
7. 1811 m. Rusų chemikas Kirchhoffas pirmą kartą gaudavo gliukozę hidrolizuodamas krakmolą, o pirmą kartą teisingą empirinę gliukozės formulę 1837 m. Pasiūlė švedų chemikas J. Bercemus.6H12APIE6
8. Angliavandenių sintezė iš formaldehido, esant Ca (OH)2 buvo gaminamas A.M. Butlerovas 1861 m.
Gliukozė yra dvifunkcinis junginys, nes yra funkcinės grupės - vienas aldehidas ir 5 hidroksilas. Taigi gliukozė yra daugiasluoksnis aldehido alkoholis.

Struktūrinė gliukozės formulė yra:

Sutrumpinta formulė yra:

Gliukozės molekulė gali egzistuoti trimis izomerinėmis formomis, dvi iš jų yra ciklinės, viena - tiesinė.

Visos trys izomerinės formos yra dinamiškai pusiausvyroje:
ciklinis [(alfa) (37%)] linijinis (0,0026%) ciklinis [(beta) (63%)]
Ciklinės gliukozės alfa ir beta formos yra erdviniai izomerai, besiskiriantys hemiacetalinio hidroksilo padėtimi, palyginti su žiedo plokštuma. Alfa-gliukozėje šis hidroksilas yra trans-padėtyje į hidroksimetilo grupę -CH2OH, beta gliukozėje - cis padėtyje.

Cheminės gliukozės savybės:

Savybės dėl aldehido grupės buvimo:

2. Reakcijos atkūrimas:
su vandeniliu H2:

Šioje reakcijoje gali dalyvauti tik linijinė gliukozės forma..

Savybės dėl kelių hidroksilo grupių (OH) buvimo:

1. Reaguodamas su karboksirūgštimis susidaro esteriai (penkios gliukozės hidroksilo grupės reaguoja su rūgštimis):

2. Kaip daugialypis alkoholis reaguoja su vario (II) hidroksidu ir susidaro vario (II) alkoholis:

Specifinės savybės

Didelę reikšmę turi gliukozės fermentacijos procesai, vykstantys veikiant organiniams katalizatoriams-fermentams (juos gamina mikroorganizmai).
a) alkoholio fermentacija (veikiant mielėms):

b) pieno rūgšties fermentacija (veikiant pieno rūgšties bakterijoms):

c) acto rūgšties fermentacija:

d) citrinos rūgšties fermentacija:

e) acetono-butanolio fermentacija:

Gliukozės gavimas

1. Gliukozės sintezė iš formaldehido, esant kalcio hidroksidui (Butlerovo reakcija):

2. Krakmolo hidrolizė (Kirgoffo reakcija):

Biologinė gliukozės reikšmė, jos taikymas

Gliukozė yra būtinas maisto komponentas, vienas pagrindinių organizmo medžiagų apykaitos dalyvių, yra labai maistingas ir lengvai absorbuojamas. Jo oksidacijos metu išsiskiria daugiau nei trečdalis organizme sunaudojamos energijos - riebalai, tačiau riebalų ir gliukozės vaidmuo skirtingų organų energijoje yra skirtingas. Širdis riebalų rūgštis naudoja kaip kurą. Skeleto raumenims „pradėti“ reikia gliukozės, tačiau nervinės ląstelės, įskaitant smegenų ląsteles, veikia tik gliukozę. Jų poreikis yra 20–30% sukurtos energijos. Nervinėms ląstelėms energijos reikia kas sekundę, o valgant organizmas gauna gliukozės. Gliukozę organizmas lengvai pasisavina, todėl medicinoje naudojama kaip stiprinanti priemonė. Specifiniai oligosacharidai lemia kraujo grupę. Konditerijos gaminiuose, skirtuose gaminti marmeladą, karamelę, meduolius ir kt. Didelę reikšmę turi gliukozės fermentacijos procesai. Pavyzdžiui, rauginant kopūstus, agurkus, pieną, vyksta pieno rūgšties gliukozės fermentacija, taip pat silosuojant pašarus. Praktiškai alkoholinė gliukozės fermentacija taip pat naudojama, pavyzdžiui, gaminant alų.
Angliavandeniai iš tiesų yra labiausiai paplitusios organinės medžiagos Žemėje, be kurių gyvų organizmų egzistuoti neįmanoma. Gyvame organizme gliukozė oksiduojasi metabolizmo metu, išleidžiant didelį energijos kiekį: