- •Современные представления о строении атома. Состояние электрона в атоме. Квантовые числа. Строение электронных оболочек атомов. Строение атома
- •Периодический закон и периодическая система д.И.Менделеева.
- •4. Природа химической связи. Типы химических связей: ионная, ковалентная, донорно-акцепторная, водородная.
- •5.Основные типы химических реакций. Классификация химических реакций.
- •6. Растворы. Характеристика растворов. Процесс растворения. Состав растворов. Свойства растворов. Способы количественного выражения состава растворов.
- •7.Химическое равновесие.Необратимые и обратимые реакции.
- •Понятие химического равновесия. Смещение химического равновесия. Принцип Ле-Шателье.
- •Основные положения химической кинетики. Понятие скорости химических реакций. Константа скорости.
- •Факторы, влияющие на скорость химических реакций.
- •Классификация электролитов. Ионное произведение воды. Водородный показатель. Буферные растворы. Реакции гидролиза.
- •Окислительно-восстановительные реакции. Понятие окисления, восстановления, окислитель, восстановитель.
- •Типы окислительно-востановительных реакций. Типичные окислители и восстановители. Составление уравнений окислительно-восстановительных реакций (метод электронного баланса, метод полуреакций).
- •Предмет органической химии. Исторический обзор развития органической химии. Первые теоретические воззрения. Теория строения а.М.Бутлерова.
- •Химические свойства атомов и атомных групп неизменны и меняются только под влиянием присутствующих атомов и атомных групп, особенно непосредственно связанных друг с другом.
- •16. Основы номенклатуры в органической химии. Классификация органических соединений.
- •4. Радикало-функциональная номенклатура
- •Углеводороды алифатического ряда (алкены). Общая характеристика: строение, изомерия, номенклатура. Физические и химические свойства. Методы получения и идентификации. Отдельные представители.
- •20.Ароматические углеводороды (арены). Общая характеристика: строение, изомерия, номенклатура. Физические и химические свойства. Методы получения и идентификации. Отдельные представители.
- •А)Гидрирование
- •Б)Радикальное хлорирование
- •21.Спирты и фенолы. Общая характеристика: номенклатура и изомерия. Физические и химические свойства. Методы получения и идентификации. Отдельные представители
- •Изомерия
- •Электронное строение
- •Физические свойства
- •23.Простые эфиры и эфиры неорганических кислот. Общая характеристика: номенклатура и изомерия. Физические и химические свойства. Методы получения и идентификации. Отдельные представители.
- •24.Амины и аминоспирты. Общая характеристика: номенклатура и изомерия. Физические и химические свойства. Методы получения и идентификации.
- •25.Альдегиды и кетоны алифатического и ароматического ряда. Общая характеристика. Физические и химические свойства. Методы получения и идентификации. Отдельные представители.
- •1 Реакции присоединения
- •3 Реакция полимеризации
- •26.Аминокислоты. Общая характеристика: строение, классификация и номенклатура. Физические и химические свойства. Методы получения и идентификации. Биологически значимые аминокислоты.
- •27.Белки. Общая характеристика: строение и свойства белков. Классификация белков. Функции белков.
- •Классификация белков
- •28.Углеводы. Общая характеристика. Моносахариды. Строение, классификация, номенклатура. Оптическая изомерия. Физические и химические свойства.
- •29.Дисахариды. Строение, химические свойства отдельных представителей.
- •Мальтоза
- •30.Полисахариды. Строение, химические свойства отдельных представителей.
- •31.Карбоновые кислоты и их производные. Общая характеристика: номенклатура и изомерия. Физические и химические свойства. Методы получения и идентификации. Отдельные представители.
- •32.Липиды. Строение и свойства липидов. Классификация липидов. Физические и химические свойства жиров. Аналитическая характеристика жиров. Мыла и детергенты. Воски. Сложные липиды.
- •Жирные кислоты
30.Полисахариды. Строение, химические свойства отдельных представителей.
Полисахариды – высокомолекулярные углеводы, представляющие собой продукты конденсации моносахаридов, содержащие от нескольких десятков до сотен тысяч моносахаридов, соединенных гликозидными связями. Они могут быть как линейными, так и разветвленными. Если молекула полисахарида построена из остатков моносахаридов одного вида, то это – гомополисахариды (крахмал, гликоген, целлюлоза), если из разных моносахаридов – это гетерополисахариды (пектиновые вещества, камеди, слизи, мукополисахариды). В полисахаридах растительного происхождения между остатками моносахаридов в основном образуются (14)- и (16)-гликозидные связи, а в полисахаридах бактериального происхождения дополнительно имеются также (13) и (12)-гликозидные связи. На конце цепи полисахарида находится остаток восстанавливающего моносахарида. Поскольку доля концевого остатка относительно всей макромолекулы невелика, то полисахариды проявляют очень слабые восстановительные свойства.
Полисахариды имеют большую молекулярную массу. Им присущ характерный для высокомолекулярных веществ более высокий уровень структурной организации макромолекулы. Наряду с первичной структурой, т.е. определенной последовательностью мономерных остатков, важную роль играет вторичная структура, определяемая пространственным расположением макромолекулярной цепи.
В связи с биологической функцией полисахариды делятся на резервные и структурные. Большинство резервных полисахаридов (крахмал, гликоген, инулин) являются важнейшими компонентами пищевых продуктов, выполняя в организме человека функцию источника углерода и энергии. Структурные полисахариды (целлюлоза, гемицеллюлоза) в клеточных стенках растений образуют протяжные цепи, которые в свою очередь, укладываются в прочные волокна или пластины и служат своего рода каркасом в живом организме.
Крахмал – главный резервный полисахарид растений, запасается во многих семенах, клубнях, корневищах и используется только тогда, когда эти органы прорастают. В клубнях картофеля его содержится около 20%, кукурузе – 55-60%, ржи – около 70%.
Крахмал является одним из важнейших продуктов фотосинтеза, образующийся в зеленых листьях растений в виде так называемых первичных зерен. Затем он расщепляется на моносахариды или их фосфорнокислые эфиры и переносится в другие части растений, например, клубни картофеля или зерна злаков. Здесь вновь происходит отложение крахмала в виде зерен, форма и размер которых характерны для данного вида растений.
Характерным свойством крахмала является его способность окрашиваться йодом в темно-синий цвет.
Гликоген – животный крахмал. Он содержится практически во всех органах и тканях животных и человека, наибольшее количество его обнаружено в печени и мышцах. Гликоген встречается и в растениях. Так, в кукурузе помимо обычного крахмала находится фитогликоген. Встречается гликоген в грибах и дрожжах. Контроль дрожжей на присутствие гликогена является важным показателем в бродильной технологии, по которому судят о физиологической активности дрожжей. По строению гликоген близок к амилопектину, характеризуется более разветвленной структурой, чем амилопектин. Его молекула построена из ветвящихся полиглюкозидных цепей, в которых остатки глюкозы соединены -(14)-гликозидными связями, а в точках ветвления имеются -(16) гликозидные связи. Линейные отрезки в молекуле гликогена включают 11-18 остатков, а точки ветвления у него встречаются через каждые 8-10 остатков.
Под действием йода гликоген окрашивается в красно-коричневый цвет.
Ферментативный гидролиз крахмала и гликогена
Ферментативный гидролиз крахмала и гликогена осуществляется с помощью ферментов класса гидролаз, подкласса карбогидраз, называемых амилазами: -амилазы, -амилазы и глюкоамилазы. Различаются они по свойствам, распространению в природе и способу действия на крахмал. Наиболее активные амилазы содержатся в слюне и соке поджелудочной железы животных и человека, в плесневых грибах, проросшем зерне. Обычно препараты амилазы получают из высушенного проросшего зерна (солод).
Амилазы гидролизуют как неизмененные крахмальные зерна, так и крахмальный клейстер. Атакуемость крахмала амилазами увеличивается с уменьшением размеров крахмальных зерен, т.е. с увеличением их относительной поверхности. Она резко возрастает при механическом нарушении стуктуры крахмальных зерен. Действие амилаз усиливается на клейстеризованный крахмал. Поэтому в целом ряде отраслей пищевой промышленности, например, спиртовой, осахаривание крахмала солодом производится лишь после заваривания муки или измельченного картофеля.
-амилаза – фермент, гидролизующий -(14)-гликозидные связи внутри молекулы амилозы или амилопектина без определенного порядка. В результате образуются продукты неполного гидролиза крахмала – -декстрины – полисахариды разной молекулярной массы.
В соотвествии со свойствами различают следующие виды декстринов:
амилодекстрины – окрашиваются раствором йода в фиолетово-синий цвет;
эритродекстрины, окрашиваются йодом в красно-бурый цвет;
ахродекстрины – окрашиваются йодом в слабо-желтый цвет;
мальтодекстрины – не дают окрашивания с йодом.
-амилазу называют декстринирующим ферментом. Она не расщепляет -(16) гликозидные связи.
При действием -амилазы на амилозу можно получить при полном гидролизе около 85% мальтозы и 15% глюкозы, при действии на амилопектин – около 70% мальтозы, 10% изомальтозы (молекулы глюкозы связаны -(16) гликозидной связью) и 20% глюкозы.
Схематически действие -амилазы на крахмал можно представить:
а)амилоза:
Целлюлоза
Целлюлоза (клетчатка) – структурный полисахарид, является основным компонентом клеточных стенок растений.
Целлюлоза придает растительной ткани механическую прочность и эластичность, выполняя роль опорного материала растений. В природе целлюлоза не встречается в чистом виде. Волокна хлопка содержат 96-98% целлюлозы, в различных видах древесины содержание ее составляет 40-60%. Волокна льна и конопли состоят преимущественно из клетчатки. Важнейшими спутниками целлюлозы являются лигнин, гемицеллюлозы, пектиновые вещества, смолы и жиры.