Задача № 34. Синтез глюкозы – это процесс, требующий затраты энергии

Синтез глюкозы – это процесс, требующий затраты энергии. Рассчитайте энергетический выход окисления сахарозы до углекислого газа и воды. Сколько АТФ при этом образуется?

Для расчета вспомните:

1. Что такое сахароза?

2. Каким превращениям в организме подвергается сахароза?

Напишите схему превращений.

Ответ к задаче №34

Молекул АТФ.

Отв1)

Сахароза

известная в общежитии под именем тростникового или свекловичного сахара, есть тот сахар, которыйобычно употребляется в пищу. Весьма распространен в растениях. В больших количествах встречаетсятолько в ограниченном количестве растительных видов — в сахарном тростнике и в сахарной свекле, изкоторых С. и добывается техническим путем. Богаты им еще стебли некоторых злаков, особенно в период,предшествующий наливанию зерна, как напр. маиса, сахарного сорго и др. Количество сахара в этихобъектах настолько заметно, что были сделаны небезуспешные попытки получения его из них техническимпутем. Интерес представляет нахождение тростникового сахара в большом количестве в зародыше семянзлаков, так, напр., в пшеничном зародыше найдено свыше 20 % этого сахара. В небольших же количествах С.встречается, вероятно, во всех хлорофиллоносных растениях, по меньшей мере в известных периодахразвития — и распространение этого сахара не ограничивается одним каким-либо органом, а встречается онво всех органах, которые до сих пор были на него исследованы: в корнях, стеблях, листьях, цветах и плодах.Такое широкое распространение С. в растениях находится в полном соответствии с выясняющейся впоследнее время важной ролью этого сахара в жизни растений. Как известно, один из самыхраспространенных продуктов процесса усвоения хлорофиллоносными растениями угольной кислоты воздухаесть крахмал, важное значение которого для жизни растений неоспоримо; по-видимому, не менее важнуюроль следует приписать и С., так как ее образование и потребление в растениях находится внепосредственной связи с образованием, потреблением и отложением крахмала. Так, напр., появлениетростникового сахара можно констатировать во всех тех случаях, когда происходит растворение крахмала(прорастание семян); наоборот, там, где происходит отложение крахмала, замечается уменьшениеколичества сахара (наливание семян). Эта связь, указывающая на происходящие в растении взаимныепереходы крахмала в С. и наоборот, дает основание думать, что последняя есть если не исключительно, тоодна из форм, в которой крахмал (или, шире говоря, углевод) переносится в растении с одного места надругое — с места образования на место потребления или отложения, и наоборот. По-видимому,тростниковый сахар представляет собой такую форму углеводов, которая наиболее подходит для техслучаев, когда в силу биологической целесообразности необходим быстрый рост; на это указывает фактпреобладания этого сахара в зародыше пшеницы и в цветочной пыльце. Наконец, некоторые наблюденияуказывают на то, что С. играет важную роль в процессе усвоения хлорофиллоносными растениями углеродавоздуха, являясь одной из первичных форм перехода этого углерода в углеводы.

Отв2)

Сахароза является весьма распространённым в природе дисахаридом, она встречается во многих фруктах, плодах и ягодах. Особенно велико содержание сахарозы в сахарной свёкле и сахарном тростнике, которые и используются для промышленного производства пищевого сахара.

Сахароза имеет высокую растворимость. В химическом отношении фруктоза довольно инертна,т.е. при перемещении из одного места в другое почти не вовлекается в метаболизм. Иногда сахароза откладывается в качестве запасного питательного вещества.

Сахароза, попадая в кишечник, быстро гидролизуется альфа-глюкозидазой тонкой кишки на глюкозу и фруктозу, которые затем всасываются в кровь. Ингибиторы альфа-глюкозидазы, такие, как акарбоза, тормозят расщепление и всасывание сахарозы, а также и других углеводов, гидролизуемых альфа-глюкозидазой, в частности, крахмала. Это используется в лечении сахарного диабета 2-го типа.

Синонимы: альфа-D-глюкопиранозил-бета-D-фруктофуранозид, свекловичный сахар, тростниковый сахар

Внешний вид

Кристаллы сахарозы - Бесцветные моноклинные кристаллы. При застывании расплавленной сахарозы образуется аморфная прозрачная масса – карамель.

Химические и физические свойства

Молекулярная масса 342,3 а.е.м. Брутто-формула (система Хилла): C12H22O11. Вкус сладковатый. Растворимость (грамм на 100 грамм): в воде 179 (0°C) и 487 (100°C), в этаноле 0,9 (20°C). Малорастворима в метаноле. Не растворима в диэтиловом эфире. Плотность 1,5879 г/см3 (15°C). Удельное вращение для D-линии натрия: 66,53 (вода; 35 г/100г; 20°C). При охлаждении жидким воздухом, после освещения ярким светом кристаллы сахарозы фосфоресцируют. Не проявляет восстанавливающих свойств - не реагирует с реактивом Толленса и реактивом Фелинга. Наличие гидроксильных групп в молекуле сахарозы легко подтверждается реакцией с гидроксидами металлов. Если раствор сахарозы прилить к гидроксиду меди (II), образуется ярко-синий раствор сахарата меди. Альдегидной группы в сахарозе нет: при нагревании с аммиачным раствором оксида серебра (I) она не дает «серебряного зеркала», при нагревании с гидроксидом меди (II) не образует красного оксида меди (I). Из числа изомеров сахарозы, имеющих молекулярную формулу С12Н22О11, можно выделить мальтозу и лактозу.
Реакция сахарозы с водой

Если прокипятить раствор сахарозы с несколькими каплями соляной или серной кислоты и нейтрализовать кислоту щелочью, а после этого нагреть раствор, то появляются молекулы с альдегидными группами, которые и восстанавливают гидроксид меди (II) до оксида меди (I). Эта реакция показывает, что сахароза при каталитическом действии кислоты подвергается гидролизу, в результате чего образуются глюкоза и фруктоза: С12Н22О11 + Н2О → С6Н12O6 + С6Н12O6.

Отв3)

САХАРОЗА - дисахарид, образованный остатками глюкозы и фруктозы. Сахароза:
- важная транспортная форма углеводов в растениях;
- легко превращается в запасные крахмал и инулин;
- используется в пищевой и микробиологической промышленности.
Не путай с САХАРОМ! сахар - это очищенная сахароза от глюкозы и фруктозы и процих микроэлементов.
ГЛЮКОЗА - углевод из группы моносахаридов; один из ключевых продуктов обмена веществ, обеспечивающий живые клетки энергией в процессах дыхания, гликолиза, брожения. Глюкоза:
- хорошо растворима в воде;
- имеет сладкий вкус;
- в значительных количествах содержится в плодах винограда и в меде;
- входит в состав сахарозы, лактозы;
- образует крахмал, гликоген и целлюлозу.
В промышленности глюкозу получают гидролизом крахмала.
Глукоза применяется в кондитерской промышленности и в медицине.
ФРУКТОЗА - моносахарид, гексоза. Фруктоза содержится в плодах растений, нектаре цветков, в меде. Фруктоза входит в состав сахарозы и многих полисахаридов.

И все это как вредно так и полезно. Во всем знать меру придется. Полезней всего Фруктоза. В отличае от Глюкозы в ней больше сохранено микроэлементов полезных для организма человека. В состав сахарозы входит и то и другое. Но чистый углевод не всегда благоприятен для человеческого организма. Смешай крахмал и глюкозу в повышенной дозе во рту запивая теплым напитком и получишь потрясающий эффект брожения в пищеварительной системе. Тоесть алкоголь вырабатываемый в животе, усваеваемый организмом.
Я предпочитаю насвоей кухни только Фруктозу.