Глюкоза

Определение и формула

Глюкоза

Вещество органической природы, т.е. соединение, в состав которого как одни из главных составляющих входят атомы (либо атом) углерода.

Глюкоза содержится в живых организмах и служит для преобразования в энергию. Дополнительное название – виноградный сахар. Происходит от названия винограда – растения, плоды которого содержат, как и многие ягоды и фрукты, значительное количество глюкозы – 30% от общей массы.
Глюкоза принадлежит к группам гексоз – шестиатомных моносахаров, гидроксиальдегидов – веществ с гидроксильными и альдегидными группами.

Формула

С6H12O6

Глюкоза содержит 6 атомов углерода, 12 – водорода и 6 – кислорода. Основу образует углеродный скелет, к которому присоединены атомы водорода, гидроксильные группы OH, а к концевому атому углерода – альдегидная группа COH.

Декстроза (D-глюкоза, D-глюкогексоза) – оптический изомер глюкозы, молекула которого закручена в обратную, правую сторону. Декстроза принадлежит к альдогескозам (hexa – греч. «шесть») – моносахаридам с шестью атомами углерода, однако имеет собственные оптические свойства.

Свойства глюкозы

Физические свойства

column1	column2
Молярная масса	180,16 г/моль
Плотность	1,54 г/см3
Точка плавления	146℃
Точка самовозгорания	500℃
Коэффициент оптического преломления	1,51
Агрегатное состояние	Твердое, кристаллическое прозрачное вещество
Растворимость	Растворима в воде, концентрированной H3SO4, растворе ZnCl2, растворе Швейцера.
Запах, вкус	Различимого запаха нет, вкус сладкий.

Химические свойства

Глюкоза является восстановителем – отдает электроны с внешнего электронного уровня атомов и восстанавливает другое вещество. Объединяющиеся между собой молекулы глюкозы дают полисахаридные продукты: гликоген, целлюлозу, крахмал. Глюкоза как единица строения встречается в составе более сложных сахаров – сахарозы, лактозы, мальтозы. Обратное расщепление названных дисахаридов дает глюкозу и фруктозу.

1. Глюкоза реагирует с аммиачным раствором оксидом серебра с образованием серебряного зеркала:

СН2ОН-(СНОН)4-СНО+Ag2O → СН2ОН-(СНОН)4-СОOH + 2Ag

1. При реакции с гидроксидом меди дает красный осадок Cu2O

СН2ОН-(СНОН)4-СНО + 2Cu(OH)2 → СН2ОН-(СНОН)4-СОOH + Cu2O↓ + 2H2O

1. Восстанавливается водородом, при этом образуется шестиатомный спирт (сорбит)

СН2ОН-(СНОН)4-СНО + H2 → СН2ОН-(СНОН)4-СH2OH

1. Процессы брожения

• молочнокислое брожение

C6H12O6 → 2CH3 –CHOH–COOH;

• спиртовое брожение

С6H12O6 → 2СH3 –CH2OH + 2CO2↑.

Получение глюкозы

Искусственное получение

Наиболее изученный способ получения глюкозы химическим путем – процесс разложения ди- и полисахаридов. В качестве реагентов используется крахмал или целлюлоза и вода, которые разлагаются с образованием глюкозы и побочных продуктов.

• Гидролиз крахмала

(C6H10O5)n + nH2O t,H+→ nC6H12O6

• Из формальдегида

6HCOHCa(OH)2→ C6H12O6

• гидролиз дисахаридов

C12H22O11 + H2Ot,H+→ 2C6H12O6

Естественное получение

Глюкогенез – вынесенный в отдельный термин процесс образования глюкозы из молекул кетокислот, например, пировиноградной.
Глюконеогенез – образование глюкозы из лактата, пирувата и других соединений, не относящихся к углеводам.

Применение

Глюкоза – основное питательное вещество автотрофных и гетеротрофных организмов, которые поглощают его и преобразуют в необходимые для жизнедеятельности органические вещества.
Клеточное дыхание организмов начинается с процесса гликолиза – расщепление глюкозы до пировиноградной кислоты. Из продуктов гликолиза образуются соли – пируваты, и дальнейшие реакции приводят к образованию аденозинтрифосфата, или энергетических молекул АТФ.
Как запасающее соединение, в организмах запасается резервное энергообразующее вещество гликоген (у гетеротрофов) и крахмал (у автотрофов).

Глюкоза – низкомолекулярный подсластитель в пищевойпромышленности, дополнительное вещество в составе фармацевтических препаратов. Подсластитель сорбитол (E420) получают, гидрируя глюкозу до образования гидроксогруппы на месте альдегидной.

В медицине раствор глюкозы применяют для внутривенных инъекций для противодействие пищевым, алкогольным и прочим интоксикациям. В сфере эндокринологии используется для диагностики диабета в качестве тестового индикатора.

Статья по химии на заказ от проверенных исполнителей!

Тест по теме «Глюкоза»