Глюкоза вещество как получить

Вещество глюкоза как получить

Глюкоза C 6 H 12 O 6 самый крупный моносахарид обильный и важный, гексоза. Является структурной единицей большинства ди- и полисахаридов в рационе.

Биологическая роль глюкозы

Глюкоза образуется в природе в процессе фотосинтеза, который происходит под действием солнечных лучей в листьях растений:

Глюкоза является ценным питательным веществом. Это основной компонент крови и тканей животных и непосредственный источник энергии для клеточных реакций. Окисление в тканях высвобождает энергию, необходимую для нормального функционирования организмов:

Глюкоза является неотъемлемой частью углеводного обмена. Необходим для образования в печени гликогена (запасного углевода для человека и животных).

Уровень глюкозы в крови человека постоянен. Общий объем крови взрослого человека содержит 5-6 г глюкозы. Этого количества достаточно, чтобы покрыть энергетические затраты организма на 15 минут вашей жизни.

При падении его уровня в крови или высокой концентрации и невозможности его использования, как это бывает при сахарном диабете, может появиться сонливость, потеря сознания (гипогликемическая кома).

Структура глюкозы . Изомерия

В молекуле глюкоза состоит из альдегидной и гидроксильной групп.

Видеоопыт «Узнавание глюкозы по качеству реакции»

Моносахариды также имеют различную структуру из-за внутримолекулярной реакции между карбонильной группой и одной из гидроксиды спиртов. Такая реакция внутри молекулы сопровождается ее циклизацией.

Известно, что наиболее устойчивыми являются 5- и 6-членные кольца, и поэтому в целом верно, что взаимодействие карбонильной группы с гидроксилом у 4-го или 5-го атома углерода.

За счет взаимодействия карбонильной группы с одной из гидроксильных групп глюкоза может существовать в двух формах: открытой цепная и циклическая .

Образование циклической формы глюкозы при взаимодействии альдегидной группы и спиртового гидроксила при С 5 приводит к образованию нового гидроксила в положении C 1 , называемого гемацеталем (крайний справа) . Отличается от других более высокой реакционной способностью, и циклическая форма в этом случае называется также гемацеталем .

В кристаллическом состоянии глюкоза находится в циклической форме , и после растворения частично открывается и устанавливается подвижное равновесное состояние.

Например, в водном растворе глюкозы существуют следующие структуры:

Движущееся равновесие между структурными изомерами, переходящими друг в друга (таутомерами), называется таутомерией . Этот случай касается циклоцепной таутомерии моносахаридов

циклические α и β формы глюкозы являются пространственными изомерами, отличающимися относительным положением полуацеталя гидроксила к плоскости

В α-глюкозе этот гидроксил находится в положении транс относительно гидроксиметильной группы -СН 2 ОН, в β-глюкозе он находится в позиция цис .

С учетом пространственной структуры шестичленного кольца

формулы этих изомеров таковы:

Видеофильм «Глюкоза и ее изомеры»

Аналогичные процессы происходят в растворе рибозы:

В твердом состоянии глюкоза имеет циклическую структуру.

Обычная кристаллическая глюкоза представляет собой альфа-форму. В растворе более устойчива β-форма (в равновесии она составляет более 60% молекул).

Доля альдегидной формы в равновесии незначительна. Этим объясняется отсутствие взаимодействия фуксина с серной кислотой (качественная реакция альдегидов).

Явление существования веществ в различных взаимопревращающихся изомерных формах было названо А. М. Бутлеровым динамической изомерией . Позднее это явление было названо таутомерией .

Кроме явления таутомерии для глюкозы характерна структурная изомерия с кетонами (глюкоза и фруктоза — структурные межклассовые изомеры) и оптическая изомерия :

Физические свойства глюкозы

Глюкоза — бесцветное кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, со сладким вкусом (от лат. «glucos» — сладкий).

Встречается в растениях и живых организмах. , особенно в виноградном соке (отсюда и название — виноградный сахар), в спелых фруктах и ​​ягодах. Мед в основном состоит из смеси глюкозы и фруктозы.

В крови человека содержится около 0,1%

Видеоопыт «Определение глюкозы в виноградном соке»

Производство глюкозы

Главная метод получения моносахаридов, имеющий практическое значение, — гидролиз ди- и полисахаридов.

1. Гидролиз полисахаридов

Глюкозу чаще всего получают путем гидролиз крахмала (метод промышленного производства):

2. Гидролиз дисахаридов 3. Альдольная конденсация формальдегида (реакция А.М.Батлера)

Первый синтез углеводов из формальдегида в щелочной среде был осуществлен А.М. Бутлеровым в 1861 г.

Читайте также:  Как макс открыть с текстурами

4. Фотосинтез

В природе глюкоза образуется в растениях в результате фотосинтеза:

Применение глюкозы

Глюкозу применяют в медицине как укрепляющее средство при симптомах сердечной недостаточности, шока, для приготовления лекарственных средств, консервации крови, внутривенных вливаний, при широком спектре заболеваний (особенно при истощении организма).

Глюкоза широко используется в кондитерских изделиях (варенье, карамель, пряники и др.)

Глюкоза широко используется в текстильной промышленности для крашения и полиграфии.

Глюкоза используется как исходный продукт в производстве аскорбиновой и глюконовой кислоты, для синтеза ряда производных сахаров и т.д.

Применяется в производстве зеркал и елочных игрушек (серебро).

В микробиологической промышленности как питательная среда для производства кормовых дрожжей.

Процессы ферментации глюкозы имеют большое значение. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока сквашивают глюкозу с молочной кислотой, а также при силосовании кормов. Если силосной массы недостаточно уплотняется, происходит маслянистое брожение из-за инфильтрованного воздуха и корм приходит в негодность.

На практике применяют и спиртовое брожение глюкозы, например, при производстве пива.<7

Фруктоза

Фруктоза (фруктовый сахар) C 6 H 12 O 6 представляет собой изомер глюкозы. Свободная фруктоза содержится во фруктах и ​​сладостях. Входит в состав полисахарида сахарозы и инсулина. Он слаще глюкозы и сахарозы. Ценный пищевой продукт.

В отличие от глюкозы, может проникать из крови в клетки тканей без участия инсулина. По этой причине фруктоза рекомендуется как самый безопасный источник углеводов для диабетиков.

Подобно глюкозе, он может существовать как в линейной, так и в циклической формах. В своей линейной форме фруктоза представляет собой кетоспирт с пятью гидроксильными группами.

Строение ее молекулы можно выразить формулой:

С гидроксильными группами Фруктоза, как и глюкоза, способна образовывать сахара и сложные эфиры. Однако из-за отсутствия альдегидной группы он менее склонен к окислению, чем глюкоза. Фруктоза, как и глюкоза, не подвергается гидролизу.

Фруктоза вступает во все реакции многоатомных спиртов, но в отличие от глюкозы не реагирует с аммиачным раствором оксида серебра.

Источник

Глюкоза

Глюкоза (декстроза) представляет собой моносахарид, который является универсальным источником энергии для человека. Это конечный продукт гидролиза ди- и полисахаридов. Соединение было обнаружено английским врачом Уильям Праут в 1802 году.

Глюкоза, или виноградный сахар, является важным питательным веществом для центральной нервной системы человека. Обеспечивает нормальное функционирование организма при сильных физических, эмоциональных, интеллектуальных нагрузках и быструю реакцию головного мозга в форс-мажорных ситуациях. Другими словами, глюкоза — это топливо для реактивных двигателей, поддерживающее все жизненные процессы на клеточном уровне.

Структурная формула соединения C6H12O6.

Глюкоза — кристаллическое вещество со сладким вкусом, без запаха, хорошо растворимое в воде, концентрированных растворах серной кислоты, хлорида цинка, реактиве Швейцера. В природе он возникает в результате фотосинтеза в растениях, в промышленности — путем гидролиза целлюлозы, крахмала.

Молярная масса соединения составляет 180,16 г на моль.

> Удвоение сладости глюкозы ниже, чем у сахарозы.

Моносахарид используется в медицинской и кулинарной промышленности. Препараты на его основе применяют для снятия интоксикации и определения наличия и вида сахарного диабета.

Рассмотрим термины «гипергликемия», «гипогликемия»: что это такое, польза и вред глюкозы, где содержится вещество, применение в медицине.

Суточная норма

Для питания клеток головного мозга, эритроцитов, поперечнополосатых мышц и снабжения организма энергией человеку необходимо употреблять «его индивидуальную норму». Чтобы его рассчитать, умножьте свой фактический вес на коэффициент 2,6. Полученное значение является суточной потребностью вашего организма в моносахаридах.

В то же время работники умственного труда (информационные работники) офиса), выполняющие вычислительно-планирующие операции, спортсмены и лица с большими физическими нагрузками должны увеличить суточную дозу, т. к. эти операции требуют большей энергозатратности.

Потребность в глюкозе снижается с возрастом. малоподвижный образ жизни, склонность к сахарному диабету и избыточному весу. В этом случае для производства энергии организм будет использовать трудноусвояемые углеводы, а жировые запасы.

Помните, что глюкоза в умеренных дозах является лекарством и «топливом» для внутренних органов и систем. Чрезмерное употребление сладостей превратит их в яд, а полезные свойства во вредные.

Гипергликемия и гипогликемия

У здорового человека уровень глюкозы в крови натощак составляет 3,5–5,5 ммоль/л, повышаясь до 7,8 после еды.

Читайте также:  Как можно было получить римское гражданство

Если этот показатель ниже нормы, возникает гипогликемия, если выше — гипергликемия. Любое отклонение от допустимого значения вызывает нарушения в организме, иногда даже необратимые.

Высокий уровень глюкозы в крови увеличивает выработку инсулина, что приводит к усиленной работе поджелудочной железы «от износа». В результате организм начинает себя истощать, появляется риск развития сахарного диабета, страдает иммунитет. Когда концентрация глюкозы в крови достигает 10 миллимолей на литр, печень перестает управлять своими функциями, работой кровеносной системы. Избыток сахара участвует в образовании триглицеридов (жировых клеток), которые вызывают возникновение ишемической болезни сердца, атеросклероза, гипертонии, инфаркта, кровоизлияния в мозг.

Основной причиной гипергликемии является дисфункция поджелудочной железы. брюшной. .

Продукты, снижающие уровень сахара в крови:

  • овсянка;
  • лангусты, омары, крабы;
  • клюквенный сок;
  • помидоры, черная смородина;
  • тофу;
  • салат, тыква;
  • зеленый чай;
  • авокадо;
  • мясо, рыба, курица;
  • лимон, грейпфрут;
  • миндаль, кешью, арахис;
  • импульсов;
  • арбуз;
  • чеснок и лук.

Падение уровня глюкозы в крови приводит к церебральной недостаточности, ослаблению организма, вызывающему обмороки. Человек теряет силы, появляется мышечная слабость, апатия, затруднена двигательная активность, ухудшается координация, появляется чувство беспокойства, помрачение сознания. Клетки находятся в состоянии голодания, их деление и регенерация замедляются, возрастает риск гибели тканей.

Причины гипогликемии: алкогольная интоксикация, отсутствие в рационе сладкой пищи, онкологические заболевания, дисфункция щитовидной железы.

Для поддержания уровня глюкозы в крови в пределах нормы обратите внимание на работу инсулярного аппарата, обогатите ежедневное меню полезными натуральными сладостями, содержащими моносахариды. Помните, что низкий уровень инсулина препятствует полному всасыванию соединения, что приводит к гипогликемии.

Польза и вред

Основные функции глюкозы – питательная и энергетическая. Благодаря им он поддерживает сердцебиение, дыхание, сокращение мышц, мозговую деятельность, нервную систему и регулирует работу организма. температура.

Значение глюкозы в организме человека:

  1. Участвует в обменных процессах, выступает наиболее усвояемым источником энергии.
  2. Поддерживает здоровье организма.
  3. Питает клетки головного мозга, улучшает память, обучаемость.
  4. Стимулирует сердце.
  5. Быстро прогоняет голод.
  6. Снимает стресс, улучшает психологическое состояние.
  7. Ускоряет восстановление мышечной ткани.
  8. Помогает печени нейтрализовать токсические вещества.

Глюкоза уже много лет используется для облегчения интоксикации организма при гипогликемии. Моносахарид входит в состав кровезаменителей, противошоковых препаратов, используемых для лечения заболеваний печени и центральной нервной системы. Вместе с глюкозой в вену вводят многие препараты, в том числе новокаин, хлористый калий, которые часто применяются в медицинской практике.

Помимо положительного эффекта, глюкоза может повреждать организм пожилых людей, больных с нарушением обмена веществ и иметь следующие последствия:

  • ожирение;
  • развитие тромбофлебита;
  • гиперемия поджелудочной железы;
  • возникновение аллергических реакций;
  • повышенный уровень холестерина;
  • возникновение воспалительных, сердечных заболеваний, нарушений коронарного кровообращения;
  • высокое кровяное давление;
  • поражение сетчатки;
  • сахарный диабет;
  • эндотелиальная дисфункция.

Помните, что количество поступивших в организм моносахаридов должно полностью компенсироваться калорийностью рациона. на энергетические нужды.

Источники

Моносахарид содержится в мышечном гликогене животных, крахмале, ягодах и фруктах. 50% энергии, необходимой организму, человек получает за счет гликогена (запасается в печени, мышечной ткани) и употребления продуктов, содержащих глюкозу.

Основным природным источником соединения является мед (80%), он также содержит еще один полезный сахарид: фруктозу.

Диетологи рекомендуют стимулировать организм к выработке углеводов из пищи, избегая рафинированного сахара.

Таблица №1 «Что содержит глюкозу»

<48

Наименование продукта Содержание моносахаридов в 100 граммах, грамм
Сахар-рафинад 99,7
Мед 80,1
Джем 79,2
Пряники 77,6
Макаронные изделия 70,5
Сладкая соломка 69,1
Данные 69,0
Зерна жемчуга 66,8
Абрикосы 66,1
Изюм 65,6
Мармеладное яблоко 65,0
Шоколад 63,2
Рис 62,2
Овес 61,7
Кукуруза 61,3
Гречиха 60,3
Белый хлеб 52,8
Ржаной хлеб 44,2
Сливочное мороженое 21,2
Картофель 8,0
Яблоки 7,8
Виноград 7,7
Свекла 6,6
Морковь 5,6
Вишня 5,4
Вишня 5,4
Молоко 4,4
Смородина 4,3
Тыква 4.1
Фасоль 4.1
Капуста 4,0
Малина 3,8
Помидоры 3,3
Творог 3,2
Сметана 3,0
Сливы 3,0
Печень 2,7
Клубника 2,6
Клюква 2,4
Арбуз 2,3
Апельсины 2,3
Абрикосы 2,1
Мандарины 2, 0
Сыр 2,0
Персик 2,0
Груша 1,7
Черная смородина 1,4
Огурцы 1,2
Масло 0,4 ​​
Яйца 0,3

Глюкоза в Лекарство: форма выпуска

Препараты глюкозы относятся к дезинтоксикационным и метаболическим веществам. Спектр его действия направлен на улучшение обменных и окислительно-восстановительных процессов в организме. Активным веществом этих препаратов является моногидрат декстрозы (сублимированная глюкоза в сочетании с вспомогательными веществами).

Читайте также:  Диск извлечен неправильно mac как потом открыть флешку

Формы выпуска и фармакологические свойства моносахаридов:

  1. Таблетки, содержащие 0,5 г сухой декстрозы. При пероральном введении глюкоза оказывает (умеренно выраженное) сосудорасширяющее и седативное действие. Кроме того, препарат восполняет запасы энергии, повышает интеллектуальную и физическую продуктивность.
  2. Раствор для инфузий. В литре 5% глюкозы 50 граммов безводной декстрозы, в 10% составе — 100 грамм вещества, в 20% смеси — 200 грамм углеводов, в 40% концентрате — 400 грамм углеводов. Поскольку 5% раствор углеводов изотоничен плазме крови, введение препарата в кровоток способствует нормализации кислотно-щелочного баланса и водно-электролитного баланса в организме.
  3. Раствор для внутривенных инъекций. Один миллилитр 5% концентрата содержит 50 мг сухой декстрозы, 10% — 100 мг, 25% — 250 мг, 40% — 400 мг. При внутривенном введении глюкоза повышает осмотическое давление крови, расширяет сосуды, учащает мочеиспускание, улучшает отток жидкости из тканей, активизирует метаболические процессы в печени, нормализует кровоток. сократительной функции миокарда.

Кроме того, углевод используют для искусственного лечебного питания, в том числе энтерального и парентерального.

В каких случаях и в каких дозах назначают «лечебную» глюкозу?» ?

Показания к применению:

  • гипогликемия (пониженный уровень сахара в кровь);
  • недостаток углеводного питания (при умственных и физических перегрузках);
  • реабилитационный период после длительной болезни, в том числе инфекционных (например, дополнительное питание);
  • сердечная декомпенсация, инфекционная патология кишечника, заболевания печени, геморрагический диатез (в комплексной терапии);
  • коллапс (резкое падение артериального давления);
  • шок;
  • обезвоживание, вызванное рвота, диарея или хирургическое вмешательство;
  • интоксикация или отравление (включая наркотики, мышьяк, кислоты, окись углерода, фосген);
  • для увеличения размеров плода во время беременности (при подозрении на низкую массу тела при рождении).

Кроме того, «жидкая» глюкоза используется для разведения парентерально вводимых препаратов.

Изотонический раствор глюкозы (5%) вводят в следующих формах:

  • подкожно (разовая доза — 300 — 500 миллилитров);
  • внутривенно капельно (максимальная скорость введения — 400 миллилитров в час, суточная доза для взрослых — 500 — 3000 миллилитров, суточная доза для детей — 100 — 170 миллилитров раствора на килограмм веса ребенка, для новорожденных это число уменьшено до 60); 40>
  • в виде клизмы (разовая доза вещества колеблется от 300 до 2000 миллилитров в зависимости от возраста и состояния больного).

Гипертонические концентраты глюкозы (10%, 25% и 40%) применяют только для внутривенных инъекций. Одновременно вводят не более 20-50 миллилитров раствора. Однако при большой кровопотере, гипогликемии применяют гипертоническую жидкость для в/в инфузий (100-300 мл в сутки).

Помните, что фармакологические свойства глюкозы усиливают аскорбиновая кислота (1%), инсулин, метиленовый синий (1%).

Глюкозу в таблетках принимают внутрь по 1-2 штуки в день (при необходимости увеличивают суточную дозу до 10 таблеток).

Противопоказания к применению глюкозы:

  • сахарный диабет;
  • патология, сопровождающаяся повышением концентрации Кровавый сахар;
  • Индивидуальная непереносимость глюкозы.
  • гипергидратация (за счет введения объемных долей изотонического раствора);
  • снижение аппетита;
  • подкожный некроз (при попадании гипертонического раствора под кожу);
  • острая сердечная недостаточность;
  • воспаление вен, тромбоз (в результате быстрого введения раствора);
  • Нарушение функции островкового аппарата.

Помните, что слишком быстрое введение глюкозы чревато гипергликемией, осмотическим диурезом, гиперволемией, гиперглюкозурией.

Выход

Глюкоза является важным питательным веществом для человеческого организма.

Потребление моносахаридов должно быть умеренным. Чрезмерное или недостаточное поступление нарушает иммунитет, нарушает обмен веществ, вызывает проблемы со здоровьем (приводит к дисбалансу в работе сердца, эндокринной, нервной системы, снижает мозговую активность).

Для того, чтобы организм имел высокий уровень работоспособности и достаточно энергии, следует избегать изнурительных физических нагрузок, стрессов, следить за деятельностью печени и поджелудочной железы, употреблять полезные углеводы (каши, фрукты, овощи, сухофрукты , медовый). При этом откажитесь от приема «пустых» калорий, которые представлены тортами, пирожными, конфетами, печеньем, вафлями.

Для получения последней и самой актуальной информации о здоровье посетите наш канал Telegram. Подписывайтесь: https://t.me/foodandhealthru

Специализация: терапевт, невролог.

Общий стаж: 5 лет.

Место работы: БУЗ ОО «Корсаковская ЦРБ».

Образование: Орловский государственный университет имени И.С. Тургенев.

Источник

Поделиться с друзьями
Решатор