Что такое сахароза и лактоза
Дисахариды
Дисахаридами (дисахарами, олигосахаридами) называется группа углеводов, молекулы которых состоят из двух простых сахаров, объединенных в одну молекулу гликозидной связью разной конфигурации. Обобщенную формулу дисахаридов можно представить в виде С12Н22О11.
В зависимости от строения молекул и их химических свойств различают восстанавливающие и невосстанавливающие дисахара. К восстанавливающим дисахаридам относятся лактоза, мальтоза и целлобиоза, к невосстанавливающим — сахароза и трегалоза.
Химические свойства
Дисахара являются твердыми кристаллическими веществами. Кристаллы разных веществ окрашены в цвета от белого до коричневого. Они хорошо растворяются в воде и спиртах, имеют сладкий вкус.
При реакции гидролиза разрываются гликозидные связи, в результате чего дисахариды распадаются до двух простых сахаров. В обратном гидролизу процессе конденсации происходит слияние нескольких молекул дисахаридов в сложные углеводы — полисахариды.
Лактоза — молочный сахар
Термин «лактоза» с латыни переводится как «молочный сахар». Назван этот углевод так потому, что в большом количестве он содержится в молочных продуктах. Лактоза представляет собой полимер, состоящий из молекул двух моносахаридов — глюкозы и галактозы. В отличие от других дисахаров, лактоза не обладает гигроскопичностью. Получают этот углевод из молочной сыворотки.
Спектр применения
Лактоза широко применяется в фармацевтической промышленности. Благодаря отсутствию гигроскопичности, она используется для изготовления легко гидролизующихся лекарств на сахарной основе. Другие углеводы, которые обладают гигроскопичностью, быстро отсыревают и действующее лекарственное вещество в них быстро распадается.
Молочный сахар в биологических фармацевтических лабораториях используют при изготовлении питательных сред для выращивания различных культур бактерий и грибков, например, при производстве пенициллина.
При изомеризации лактозы в фармацевтике получают лактулозу. Лактулоза — это биологический пробиотик, нормализующий перистальтику кишечника при запорах, дисбактериозах и других проблемах пищеварения.
Полезные свойства
Молочный сахар — важнейшее питательное и пластическое вещество, жизненно необходимое для гармоничного развития растущего организма млекопитающих, в том числе младенца. Лактоза является питательной средой для развития молочнокислых бактерий в кишечнике, которые препятствуют развитию гнилостных процессов в нем.
Из полезных свойств лактозы можно выделить то, что при высокой энергоемкости она не используется для образования жира и не повышает уровень холестерина в крови.
Возможный вред
Вреда человеческому организму лактоза не наносит. Единственным противопоказанием к употреблению продуктов, содержащих молочный сахар, является лактозная непереносимость, которая возникает у людей с дефицитом фермента лактазы, который расщепляет молочный сахар до простых углеводов. Лактозная непереносимость является причиной нарушения усвоения молочных продуктов людьми, чаще взрослыми. Проявляется эта патология в виде таких симптомов как:
Лактозная непереносимость чаще всего бывает физиологической, и связана она с возрастным дефицитом лактазы.
Мальтоза — солодовый сахар
Мальтоза, которая состоит из двух остатков глюкозы, является дисахаридом, вырабатываемым зерновыми для построения тканей своих зародышей. В меньшем количестве мальтоза содержится в пыльце и нектаре цветковых растений, в томатах. Солодовый сахар вырабатывается также некоторыми бактериальными клетками.
У животных и человека мальтоза образуется при расщеплении полисахаридов — крахмала и гликогена — с помощью фермента мальтазы.
Основная биологическая роль мальтозы заключается в обеспечении организма энергетическим материалом.
Возможный вред
Вредные свойства проявляет мальтоза только у тех людей, которые имеют генетический дефицит мальтазы. В результате этого в кишечнике человека при употреблении продуктов, содержащих мальтозу, крахмал или гликоген, накапливаются недоокисленные продукты, провоцирующие сильную диарею. Исключение этих продуктов из рациона питания или прием ферментных препаратов с мальтазой помогает нивелировать проявления мальтозной непереносимости.
Сахароза — тростниковый сахар
Сахар, который присутствует в нашем ежедневном рационе питания как в чистом виде, так и в составе различных блюд, это и есть сахароза. Она состоит из остатков молекулы глюкозы и фруктозы.
В природе сахароза встречается в разнообразных плодах: фруктах, ягодах, овощах, а также в сахарном тростнике, откуда его и начали добывать впервые. Процесс расщепления сахарозы начинается в ротовой полости и заканчивается в кишечнике. Под воздействием альфа-глюкозидазы тростниковый сахар расщепляется до глюкозы и фруктозы, которые быстро всасываются в кровь.
Полезные свойства
Польза от сахарозы очевидна. Как очень распространенный в природе дисахарид сахароза служит источником энергии для организма. Насыщая кровь глюкозой и фруктозой, тростниковый сахар:
Полезные функции сахарозы проявляются только при ее употреблении в ограниченном количестве. Оптимальным считается употребление 30-50 г тростникового сахара в блюдах, напитках или чистом виде.
Вред при злоупотреблении
Превышение суточной нормы потребления чревато проявлением вредных свойств сахарозы:
Поскольку в процессе всасывания продуктов расщепления сахарозы (глюкозы, фруктозы) принимают активное участие витамины группы В, чрезмерное употребление сладких продуктов чревато дефицитом этих витаминов. Длительная нехватка витаминов группы В опасна стойкими нарушениями работы сердца и сосудов, патологиями нервно-психической деятельности.
У детей увлечение сладостями приводит к повышению их активности вплоть до развития синдрома гиперактивности, неврозов, раздражительности.
Дисахарид целлобиоза
Целлобиоза — дисахарид, состоящий из двух молекул глюкозы. Продуцируется он растениями и некоторыми бактериальными клетками. Биологической ценности для человека целлобиоза не представляет: в человеческом организме это вещество не расщепляется, а является балластным соединением. В растениях целлобиоза выполняет структурную функцию, так как входит в состав молекулы целлюлозы.
Трегалоза — грибной сахар
Трегалоза состоит из остатков двух молекул глюкозы. Содержится в высших грибах (отсюда и второе его название — микоза), водорослях, лишайниках, некоторых червях и насекомых. Считается, что накопление трегалозы является одним из условий повышенной устойчивости клеток к высыханию. В человеческом организме не усваивается, однако большое ее поступление в кровь может вызвать интоксикацию.
Дисахариды широко распространены в природе — в тканях и клетках растений, грибов, животных, бактерий. Они входят в структуру сложных молекулярных комплексов, встречаются и в свободном состоянии. Некоторые из них (лактоза, сахароза) являются энергетическим субстратом для живых организмов, другие (целлобиоза) — выполняют структурную функцию.
Больше свежей и актуальной информации о здоровье на нашем канале в Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru
Что такое сахароза и лактоза
Чтоб сохранить фигуру стройной, а также улучшить своё здоровье, важно следить за питанием и разбираться во всех нюансах. С появлением сахарозаменителей среди людей, не имеющих отношения к диабету, все чаще обсуждения сводятся к тому, чем же отличается глюкоза, сахароза и фруктоза. Чем можно заменять обычный сахар? Мало кто знает, что обычный столовый сахар является смесью этих самых ингредиентов. А вот сахарозаменители малокалорийны, поэтому их часто начали использовать в диетах для похудения.
К каким заболеваниям приводит переизбыток сахара в крови?
1. Диабет.
2. Кариес.
3. Ожирение.
4. Атеросклероз.
— Сахар (Сахароза). Кристаллическое вещество, добывается из тростника и свеклы. Быстро впитывается в кровь и достаточно просто переваривается. Организм воспринимает сахар как прямой источник энергии, поэтому переизбыток проводит к ожирению. Если после приёма пищи вы съедите десерт, то уровень сахара в крови поднимется, и углеводы направятся в запасы жира. Промышленный сахар, который используется для приготовлении шоколада, десертов, выпечки и т.п. Попадая в кишечник, быстро делится на глюкозу и сахарозу.
— Фруктоза (фруктовый сахар). Используется при диабете как заменитель сахара, также среди тех, кто сидит на жёсткой диете. Содержится практически во всех фруктах. Самое большое количество в бананах, персиках, манго, винограде. Из фруктозы состоит мед, также её достаточно много в сухофруктах. Фруктоза является самой сладкой, её насыщенность выше обычного сахара в 1,7 раз. Принято полагать, что фруктоза является безопасной для вашей фигуры, но на самом деле это не так.
Более того, учёные США утверждают о том, что ожирение связано как раз таки с бездумным употреблением фруктозы. Она может превращаться в жир, а для этого процесса не нужен даже инсулин.
Как фруктозу употреблять нельзя? Мы выяснили, что уровень сахара в крови не поднимается, но любителям выпить свежевыжатый сок, стоит задуматься. Удаляя клетчатку, мы оставляем одну мякоть. В ней как раз и содержится большое количество фруктозы. Таким образом она быстро усваивается, превращаясь в жировые клетки. Диетологи рекомендуют употреблять фрукты в свежем виде. Так вы съедите их значительно меньше (порой в один стакан свежевыжатого сока вмещается 4-5 фруктов), также съедите клетчатку, которая отлично чистит кишечник и замедляет процесс усвоения фруктозы.
— Глюкоза. Считается самым простым сахаром. Моносахарид, который часто встречается в различных соках, основной продукт фотосинтеза. В умеренных дозах глюкоза обладает лекарственными восстанавливающими свойствами, прекрасно питает органы и клетки, быстро впитывается в кровь
— Лактоза. Содержится в молочных продуктах, поэтому желающим похудеть, придётся отказаться также от молока, йогуртов и творога. Всасывается в стенки кишечника не так быстро, ей необходим фермент лактаза. Сегодня у многих диагностируют аллергическую реакцию на молочные продукты из-за того, что их организм не вырабатывает данный фермент.
Что выбрать для ежедневного употребления?
Тут каждый выбирает для себя, в зависимости от целей и вкусовых предпочтений. Кому-то достаточно молочных продуктов, а кто-то не может жить без 3-х ложек сахара в чашке чая или кофе и шоколадного десерта с кремом. Каждому человеку желательно знать уровень сахара в крови, чтоб наладить свой рацион и исключить возможность возникновения заболевания. Если вы склонны к полноте, то снизьте употребление сладостей к минимуму. Это касается также и фруктозы, ведь в ней тоже достаточно калорий.
Сахароза или фруктоза?
Один из самых распространённых вопросов среди тех, кто на пути к правильному питанию. На самом деле практически все диетологи и спортсмены склоняются к фруктозе из-за ряда её преимуществ.
1. Не поднимает уровень сахара в крови.
2. Медленно всасывается в кровь, не провоцирует мгновенную выработку инсулина.
3. Не провоцирует развитие кариеса.
4. Менее калорийная.
5. Продукты, в составе которых присутствует фруктоза, дольше хранятся.
6. Лучше усваивается, тонизирует. После употребления фруктозы не хочется спать. Вы можете продуктивно продолжить свою деятельность.
Как снизить употребление сахара?
— Не покупайте полуфабрикаты. Вы никогда не можете быть уверенными в составе готовых продуктов, чаще всего производители используют рафинад для улучшения вкусовых качеств.
— Внимательно читайте состав. Кажется, что йогурт является диетическим продуктом, и многие пьют его даже на диете. Однако, если изучите состав, вы будете удивлены.
— Не покупайте соки и сладкие напитки. Они являются невероятно калорийными и мгновенно повышают уровень сахара в крови. Пейте больше чистой воды без газа и употребляйте свежие фрукты без обработки.
— Выбирайте органические продукты. Сегодня на рынке появились продукты питания без сахара, которые не уступают по вкусу, но менее вредные для вашего организма.
Дисахариды, строение, состав, свойства
Дисахариды – органические соединения, одна из основных групп углеводов; являются частным случаем олигосахаридов. К дисахаридам относятся: изомальтоза, лактоза, лактулоза, мальтоза, мелибиоза, нигероза, сахароза, рутиноза, треголоза, целлобиоза и пр.
Дисахариды, формула, строение, состав, вещество:
Дисахариды (от др. греч. δύο – «два» и σάκχαρον – «сахар») – органические соединения, одна из основных групп углеводов; являются частным случаем олигосахаридов.
Молекулы дисахаридов состоят из двух остатков моносахаридов, соединённых друг с другом за счёт взаимодействия гидроксильных групп (двух полуацетальных или одной полуацетальной и одной спиртовой) – гликозидной связи. Общая формула дисахаридов, как правило, C12H22O11.
Все дисахариды представляют собой бесцветные кристаллы, сладкие на вкус, хорошо растворимы в воде.
К дисахаридам относятся: изомальтоза, лактоза, лактулоза, мальтоза, мелибиоза, нигероза, сахароза (обычный сахар, тростниковый или свекловичный), рутиноза, треголоза, целлобиоза и пр.
Важнейшие наиболее распространенные дисахариды – сахароза (пищевой сахар), мальтоза (солодовый сахар) и лактоза (молочный сахар).
Сахароза состоит из остатков глюкозы и фруктозы.
Ее структурная формула (строение молекулы):
Мальтоза состоит из двух остатков глюкозы.
Ее структурная формула (строение молекулы):
Лактоза состоит из остатков глюкозы и галактозы.
Ее структурная формула (строение молекулы):
Дисахариды широко распространены в животных и растительных организмах. Они встречаются в свободном состоянии (как продукты биосинтеза или частичного гидролиза полисахаридов), а также как структурные компоненты гликозидов и других соединений. Многие дисахариды получают из природных источников, так, например, для сахарозы основными источниками служат либо сахарная свёкла, либо сахарный тростник.
Восстанавливающие дисахариды. Невосстанавливающие дисахариды:
По химическим свойствам дисахариды можно разделить на две группы:
Если один полуацетальный гидроксил остается свободным, а дисахариды проявляют альдегидные свойства, то такие дисахариды называются восстанавливающими. Если же связь между двумя остатками моносахаридов осуществляется посредством обоих полуацетальных гидроксилов, то для таких дисахаридов альдегидные свойства не характерны и они называются невосстанавливающими. Восстанавливающие дисахариды часто называют гликозо-гликозидами, а невосстанавливающие – гликозидо-гликозидами.
К первой группе (восстанавливающие дисахариды) относятся: лактоза, мальтоза, целлобиоза. Ко второй (невосстанавливающие дисахариды): сахароза, трегалоза.
Химические свойства дисахаридов:
Основные химические реакции дисахаридов следующие:
1. реакция гидролиза дисахаридов:
При гидролизе дисахариды расщепляются на составляющие их моносахариды за счёт разрыва гликозидных связей между ними. Данная реакция является обратной процессу образования дисахаридов из моносахаридов.
Гидролиз протекает в кислой среде и (или) при нагревании.
В результате гидролиза α-мальтозы образуются две молекулы глюкозы.
В результате гидролиза лактозы образуются глюкоза и галактоза.
В результате гидролиза сахарозы образуются глюкоза и фруктоза.
2. восстанавливающие дисахариды – мальтоза, лактоза и целлобиоза – реагируют с аммиачным раствором оксида серебра:
В результате реакции образуется среди прочего чистое серебро.
3. восстанавливающие дисахариды – мальтоза, лактоза и целлобиоза – могут восстанавливать гидроксид меди (II) до оксида меди (I):
В результате реакции образуются среди прочего оксида меди (I) и вода.
4. невосстанавливающие дисахариды не реагируют с аммиачным раствором оксида серебра и не восстанавливают гидроксид меди (II) до оксида меди (I), т.к. не содержат полуацетальные гидроксилы.
Функции дисахаридов:
Диисахариды выполняют выполняют следующие функции:
Энергетическая функция. Так, сахароза и мальтоза служат источниками глюкозы для организма человека. Сахароза к тому же – важнейший источник углеводов (она составляет 99,4 % от всех получаемых организмом углеводов). Лактоза используются для диетического детского питания.
Структурная функция. Целлобиоза имеет важное значение для жизни растений, так как она входит в состав целлюлозы.
Углеводы: дисахариды. Важнейшие представители
Урок 32. Химия 10 класс (ФГОС)
В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам
Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.
Получите невероятные возможности
Конспект урока «Углеводы: дисахариды. Важнейшие представители»
Дисахариды – это углеводы, в состав которых входят остатки двух молекул моносахаридов.
К дисахаридам относится сахароза, мальтоза, лактоза.
Сахарозу в быту называют просто сахаром. Она содержится в сахарной свёкле, сахарном тростнике.
Мальтоза – это солодовый сахар, содержится в больших количествах в проросших зёрнах (солоде) ячменя, ржи и других зерновых; обнаружен также в томатах, в пыльце и нектаре ряда растений.
Лактоза содержится в молоке. Много людей обладают так называемой «непереносимостью» молока, это объясняется незначительным содержанием у них фермента лактазы. Больше всего лактазы у младенцев, затем с возрастом её количество уменьшается.
Молекула сахарозы имеет формулу С12Н22О11. В состав молекулы сахарозы, как и в молекуле глюкозы, входит несколько гидроксильных групп. Доказательством этого является образование ярко-синего раствора со свежеприготовленным гидроксидом меди (II).
Однако сахароза не даёт реакцию с аммиачным раствором оксида серебра (I) и с гидроксидом меди (II) при нагревании, поэтому в молекуле сахарозы отсутствует альдегидная группа. Поэтому сахарозу относят к невосстанавливающим сахарам.
По физическим свойствам сахароза представляет собой бесцветное кристаллическое вещество с температурой плавления от 160 0 C до 185 0 С. Сахароза хорошо растворима в воде, сладкая на вкус. Если расплавить сахарозу, то при застывании она превращается в смесь аморфных веществ – карамель.
Рассмотрим химические свойства сахарозы. Если нагреть раствор глюкозы с разбавленной серной кислотой, то образуется два моносахарида – глюкоза в циклической α-форме и фруктоза в циклической β-форме.
Смесь глюкозы и фруктозы, которую получают при кислотном гидролизе сахарозы, называется искусственным мёдом и применяют в пищевой промышленности.
При действии на сахарозу концентрированной серной кислоты происходит процесс дегидратации сахарозы и образуются продукты чёрного цвета, кроме них ещё содержится СО и СО2.
Мальтоза и лактоза – это восстанавливающие углеводы. Их молекулярная формула также С12Н22О11. Это кристаллические вещества, хорошо растворимые в воде, сладкие на вкус. Мальтоза состоит из остатков глюкозы. Мальтоза получается при ферментативном гидролизе крахмала. Её применяют в производстве пива и этилового спирта. Лактоза получается из молочной сыворотки.
Сахарозу в промышленных масштабах получают из сока сахарной свёклы или сахарного тростника.
Получение сахарозы состоит из нескольких этапов. Клубни свёклы измельчают в мелкие стружки, В сосуды со стружками пропускают горячую воду, в результате чего в раствор переходит почти вся сахароза с различными примесями: белками, красящими веществами, органическими кислотами. Полученный таким образом раствор, обрабатывают известковым молоком, он образует комплекс с сахарозой. На другом этапе через этот раствор пропускают оксид углерода (IV), при этом комплекс разрушается и выделяется чистая сахароза. Её отделяют и фильтруют через активированный уголь или ионнообменные смолы и получают сахарозу белого цвета.
Таким образом, представителями дисахаридов являются сахароза, мальтоза и лактоза. Сахароза относится к невосстанавливающим углеводам, а мальтоза и лактоза – к восстанавливающим. При кислотном гидролизе сахарозы образуется глюкоза и фруктоза.
Углеводы
Классификация
Моносахариды
В присутствии ионов металла, молекулы формальдегида соединяются, образуя различные углеводы, например, глюкозу.
Окисление глюкозы идет до глюконовой кислоты. Это можно осуществить с помощью реакций серебряного зеркала, с гидроксидом меди II.
Восстановление глюкозы возможно до шестиатомного спирта сорбита (глюцита), применяемого в пищевой промышленности в качестве сахарозаменителя. На вкус сорбит менее приятен, менее сладок, чем сахар.
В результате такой реакции образуется характерное голубое окрашивание раствора.
Возможны несколько вариантов брожения глюкозы: спиртовое, молочнокислое, маслянокислое. Эти виды брожения имеют большое практическое значение и характерны для многих живых организмов, в частности бактерий.
Применяется фруктоза как сахарозаменитель. Она в 3 раза слаще глюкозы и в 1,5 раза слаще сахарозы.
Дисахариды
При их гидролизе получаются различные моносахариды.
Полисахариды
Из множества реакций, более всего мне хотелось бы выделить гидролиз крахмала. В результате образуется глюкоза.
© Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021
Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.