Моно, ди және полисахаридтерге тән түсті реакциялар

                                                     Дәйектеме

     Дипломдық жұмыс кіріспе, екі тарау және эксперименттік бөлімнен тұрады. Бірінші тарауда көмірсулар туралы түсінік, олардың алыну жолдары және биологиялық маңызы туралы мағлұматтар келтірілген. Екінші тарауда олардың классификациясы көрсетіліп, сонымен қатар олардың жеке өкілдеріне сипаттама берілген. Эксперименттік бөлімде көмірсулардың физико-химиялық қасиеттері жайлы мәліметтер берілген.

     Дипломдық жұмыстың көлемі 95 бет, 26 арнайы әдебиеттерді  пайдаланған.  Жұмыс   11   сызба нұсқамен көркемделген.

                                                     Аннотация

Дипломная работа состоит из введения, двух глав и  экспериментальной части. В первой главе понятия углеводе, способы получение и дана информация о биологических особенностях.  Во второй главе описывается их классификация, и также данный описания их отдельным видам. В экспериментальной части говорится о физико-химических свойства углевода.

Дипломная работа содержит 95 страниц, 26 литературных источников. Работа оформлена   11   схемами.

Summary

Degree work consists of introduction, two chapters and experimental part. In the first chapter of the notion carbohydrate, the ways reception and is given information on biological particularity.  In the second chapter is described their categorization, and also given descriptions their separate type. In experimental part is spoken about physico-chemical characteristic of the carbohydrate.

Degree work contains 95 pages, 26 literary sources. Work is executed 11 schemes.

 

 

 

 

 

 

                                                  МАЗМҰНЫ

 

Кіріспе ………………………………………………………………………….... Әдебиеттік шолу	3-5
І–тарау: Көмірсуларға жалпы сипаттама .…………………………….	6
1.1. Көмірсулардың тіршілік үшін маңызы……………………............	6-8
1.2. Көмірсулардың жіктелуі, табиғатта таралуы ……………………..	9-15
1.3. Көмірсулардың маңызды қосылыстарының алыну жолдары …...	16-17
1.4. Көмірсулардың биологиялық маңызы..............................................	17-23
ІІ-тарау: Моносахаридтер (монозалар).……………………………....	24
2.1. Моносахаридтердің номенклатурасы және классификациясы …	24-28
2.2. Моносахаридтердің құрылысы, изомериясы, таутомериясы ……	29-37
2.3. Моносахаридтердің жіктелуі және жеке өкілдері ………………..	38-52
ІІІ-тарау:  Эксперименттік бөлім…………………………………….	53
3.1. Көмірсулардың физико – химиялық қасиеттерін анықтау.............	53-83
3.2. Моносахаридтерді идентификациялау әдісі....................................	84-85
3.3. Моно, ди және полисахаридтерге тән түсті реакциялар …….......	85-91
Қорытынды……………………………………………………………	92-93
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі…………………………………….	93-95

 

 

 

 

 

 

 

 

                                              

                                          

 

                                                 КІРІСПЕ

      Қазіргі кезде адамзат үшін ең маңызды мәселе – тіршілікті және оны қоршаған ортаны, оның табиғи тепе-теңдігін сақтау болып табылады. Қай ел болмасын ғылыми-техникалық даму үрдісінің жолында әртүрлі саясаттарын жүзеге асырып отыр. Экологиялық жағдайын жақсартуда жаңа заттарды көптеп өндіруде. Солардың бірі көмірсулар. Көмірсулар техникалық, медициналық, ауылшаруашылық т.б. мақсаттарда жиі қолданыстар табуда. Көмірсулар деген атау бойынша, суда еритін, тәтті дәмді, табиғатта қанттар деген атпен кең таралған заттарды айтады. Ағзаның қалыпты дамуы күнделікті қабылдаған тағамымыздың мөлшеріне ғана емес, сонымен қатар негізгі қоректік заттардың ара қатынасына да байланысты. Біздің ағзамыз үшін тамақтың құрамының 58%-ы көмірсу, 30%–ы майлар және 12%–ы ақуыз болуы қажет. Біз күн сайын жеген тамағымыз арқылы 500 грамм көмірсу қабылдаймыз. Көмірсулар өсімдік тектес қоректе – ұн тағамдарының, картоптың, көкөністің және кондитер тағамдарының құрамында көмірсудың мөлшері, ағзаға қажетті мөлшерден үнемі арта берсе, онда бұл заттар біздің денемізде майға айналады. Соның салдарынан теріасты клеткасында май қабаттары жиналады да, адам семіре бастайды. Денедегі артық май, адамның дене пішінін бұзып қана қоймай, ол денсаулыққа да зиянды болады. Сондықтан да көмірсу сияқты адам ағзасына әсері зор компонентердің қасиеттерін зерттеу қажетті болып табылады.

      Көмірсуларға өсімдіктер, жануарлар және адам тіршілігінде аса маңызды глюкоза, фруктоза, сахароза, крахмал, целлюлоза немесе клетчатка жатады. Көмірсуларлар табиғатта кең тараған.Олар барлық өсімдіктердің клеткала-рында болады. Өсімдіктер құрғақ затының 80% –ы, жануарлар клеткасының 2% –ы көмірсудың үлесіне тиеді. Қант, бал, крахмал сияқты маңызды тағам-дық заттар тек таза көмірсулардан тұрады. Көмірсулар көкөністердің, жеміс-жидектердің, әр түрлі дәндердің негізгі құрамды бөлігі.

     Көмірсулар өндірісте әртүрлі мақсатта шикізат ретінде қолданылады. Әсіресе целлюлозаның тоқыма, қағаз өндірістеріндегі алатын орны ерекше. Глюкозаны кондитер өнеркәсібінде, медицинада, айна, елка ойыншықтарын жасауда тотықсыздандырғыш ретінде, мақта-маталарға жылтырлық қасиет беру үшін тоқыма өнеркәсібінде қолданылады.                            

      Адам организміне сіңімділігі тұрғысынан көмірсуларды шартты түрде екі топқа - адамның ас қорыту жолында сіңірілетін және сіңірілмейтін көмірсулар деп бөледі. Сіңірілетін көмірсуларға глюкоза, фруктоза, сахароза, мальтоза, галактоза, лактоза мен рафиноза, инулин, крахмал және крахмалдың аралық гидролизінің өнімдері ретінде декстриндер жатқызылады. Сіңірілмейтін көмірсуларға гемицеллюлоза, целлюлоза, пектин заттары, камеди, декстрандар жатады. Сіңірілмейтін көмірсуларға әдетте фитин қышқылын және көмірсулық емес, хош иісті табиғи полимер лигнинді де жатқызады. Целлюлозалар, гемицеллюлозалар, пектин мен лигнин өсімдіктерінің клеткалық қабырғаларының негізін құрайды.

     Тақырыптың өзектілігі: Көмірсулар медициналық, ауылшаруашылық, тамақ өнеркәсібі және т.б. мақсаттарда жиі қолданыстарға ие. Көмірсулар өсімдік тектес қоректе – ұн тағамдарының, картоптың, көкөністің және кондитер тағамдарының құрамында көмірсудың мөлшері, ағзаға қажетті мөлшерден үнемі арта берсе, онда бұл заттар біздің денемізде майға айналады. Соның салдарынан теріасты клеткасында май қабаттары жиналады да, адам семіре бастайды. Денедегі артық май, адамның дене пішінін бұзып қана қоймай, ол денсаулыққа да зиянды болады. Сондықтан да көмірсу сияқты адам ағзасына әсері зор компонентердің қасиеттерін зерттеу қажетті болып табылады.

     Зерттеу мақсаттары мен міндеттері: Жұмыстың мақсаты адам ағзасына қажетті  болып табылатын көмірсулардың түрлерінің физико-химиялық қасиеттерін зерттеу.

     Қойылған  мақсатқа байланысты келесі міндеттерді  шешу қажет болады:

- Физикалық зерттеу әдістерін пайдалана отырып көмірсулардың құрамын анықтау;

- Көмірсулардың химиялық қасиеттерін зерттеу (көмірсуларға қышқылдар мен сілтілердің әсері; олардың тотығуы, тотықсыздануы; оларға тән реакциялар);

     Зерттеу болжамы: әртүрлі физикалық зерттеу әдістерін пайдалана отырып  көмірсулардың құрамын анықтау және олардың химиялық қасиеттерін зерттеп, эксперимент бойынша оны дәлелдейтін ғылыми анықтамаларды жинау және мүмкіндігінше тәжірибелік жұмыстар арқылы көз жеткізу.

     Зерттеу әдістері: әдебиеттерді талдау, бақылау, зертханалық тәжірибе жұмыстар.

     Зерттеу кезеңдері: әдебиеттермен жұмыс істеу,әдебиеттерді талдау, журналдар, ғылыми ақпараттар жинау, іс-тәжірибені анықтау.

     Диплом жұмысы: кіріспе, үш тарау, қорытынды, әдебиеттер тізімінен тұрады.

     Кіріспеде  таңдап алған тақырыптың көкейкестілігі  сөз етіледі, мақсаты анықталып,  жұмыс обьектісі, жұмыс болжамы, зерттеу кезеңдері мен зерттеу әдістері сөз етіледі.

     Бірінші  тарауда – көмірсулардың тіршілік үшін маңызы, көмірсулардың жіктелуі, табиғатта таралуы,көмірсулардың маңызды қосылыстарының алыну жолдары, көмірсулардың биологиялық маңызы жайлы мағлұматтар көрсетілген.

     Екінші  тарауда – моносахаридтердің  номенклатурасы және классифика-циясы,  моносахаридтердің құрылысы, изомериясы, таутомериясы, моносахаридтердің жіктелуі және жеке өкілдері туралы толық мәліметтер келтірілген.

     Үшінші тарауда – зерттеу нысандары және тәжірибенің әдістемесі жазылған, сонымен қатар зерттеу әдістерінің, есептеулердің, өлшемдердің, олардың қателігін бағалау туралы сипаттамалары келтірілген.

 

 

                         

                                І тарау. Көмірсуларға  жалпы сипаттама

1.1.Көмірсулардың тіршілік үшін маңызы.

     Көмірсулар  табиғатта кең таралған органикалық  қосылыстар. Оларға құрамында көміртек, оттек және сутек бар органикалық қосылыстар жатады. Көмірсулар немесе қанттар өсімдіктер организмінде синтезделеді. Олар барлық тірі ағзада негізгі энергия беретін зат және көміртегінің көзі. Ал, көміртегі дегеніміз- бүкіл тіршіліктің негізгі элементі.

     Өзінің  аты айтып тұрғандай, көмірсулар деген термин көміртегі мен су деген екі сөзден құралған. Өйткені, олардың эмпирикалық формуласы-CnH₂O. Қазіргі кезде құрамына кіретін сутегі мен оттегінің ара салмағы формуладағыдан өзгеше заттар кездеседі, бірақ олар да сөз жоқ көмірсулар класына жатады.

     Орыстың  атақты ғалымы К.А.Тимирязев өсімдіктердің жасыл жапырағында ауадан алынатын көмірқышқыл газы мен тамыры арқылы қабылдана-тын судан күрделі органикалық заттардың құралатынын, осындай физиоло-гиялық процесс кезінде ауаға өсімдіктерден оттегінің бөлініп шығатынын дә-лелдеді. Бұл процесс фотосинтез деп аталады. Мұның химиялық теңдеуін бы-лай жазуға болады:

                                           жарық энергиясы

                    6СО2 + 6Н2О --------------------------› С6Н12О6 + 6О2

                                                хлорофилл           глюкоза

     Фотосинтез  процесінің нәтижесінде ең қарапайым  қант-глюкоза түзіледі де, молекулалық  оттегі бөлініп шығады. Фотосинтез табиғи зертхана, жер бетіндегі теңдесі жоқ физиологиялық процесс. Күн сәулесі жыл сайын жер бетіне 5*10 ккал энергия береді. Күн сәулесі табиғаттың тыңайтқыш күші болып есептеледі. Ал өсімдік болса «зауыттар» мен оның «цехтарында» органикалық заттардың (көмірсулардың) мол қорын жинақтауға жағдай жасайды. Ары қарай глюкоза молекуласынан су бөлінеді де, ол сахароза, крахмал, целлюлоза және тағы басқа күрделі қанттарға айналады.

     Көмірсулар  өсімдіктердің құрғақ затының көп бөлігін, яғни оның-80-90 ٪,

ал жануарлардың-1-2 ٪ құрайды.

     Көмірсуларды кейінгі кезде глицидтер деп атайды. Көмірсулар қасиеті жағынан әр түрлі және құрылымдық формада болады. Олардың ішінде үлкен, кіші молекулалы, кристалды және борпылдақ, суда жақсы еритін, ерімейтін, гидролизденетін, оңай тотығу процесі жүретін қосылыстар көптеп кездеседі.

     Көмірсулардың ағзада атқаратын қызметі көп түрлі. Олар өсімдік клеткаларының негізін құрайды және қоректік заттардың қоры(крахмал) түрінде жиналады. Жануарлар мен адам ағзасында көмірсулар химиялық энергияның ең басты көзі болып табылады. Адам және жануар ағзасының ұлпаларында гликоген түрінде қор заты болып жиналады. Өсімдіктер тіршілігіне қажетті липидтер, белоктар басқа да заттар синтезделу үшін глюкоза негізгі материал болып есептеледі.

     Сонымен фотосинтез дегеніміз-бүкіл жер бетінде органикалық қосылыстар түзілетін жалғыз ғана процесс және біздің планетамыздағы молекулалық оттегінің бірден-бір қайнар көзі.[1].

      Фотосинтез реакциясының мәні мынадай: хлорофилге сіңген жарық энергиясы оның молекуласынан электронды қуып шығарады және мұндай шығынның орнын толтыру үшін су молекуласы оттегіне, электрондарға және протондарға ыдырайды.

                            2Н2О → О2 + 4Н⁺ + 4еֿ    

     Мұндай реакция нәтижесінде бөлініп шыққан молекулалық оттегі атмосфера ауасына қосылады. Сөйтіп, жасыл өсімдік ауаға оттегін береді, ал электрондар хлорофилл молекуласын қалпына келтіруге жұмсалады, протондар болса, жасыл өсімдіктің ауадан өзіне сіңірген СО2 молекулаларымен қосылысып, глюкоза түзеді.

     Есептеулерге қарағанда бүкіл жер шарында өсетін өсімдіктер бір жыл ішінде атмосферадан 550 млрд тонна шамасындай СО2 сіңіріп, 400 млрд тонна шамасында оттегін қайтарып береді. Өсімдіктердүниесі мұнымен қатар минералдық элементтерден органикалық заттарды жасап шығарушы, сөйтіп, жануарлар дүниесін дайын органикалық заттармен қамтамасыз етуші болып табылады.

      Көмірсулардың қызметі алуан түрлі және оларды басқа заттармен ауыстыруға болмайды.

     1.Ең алдымен  көмірсулар-өсімдіктер мен жануарлар  клеткасы үшін энергия аккумуляторы, қуат көзі (глюкоза, крахмал, гликоген).

     2.Бірқатар  көмірсулар өсімдіктер мен бактерия клеткаларының қаңқасы қызметін атқарады. Мысалы, өсімдіктер клеткаларының қабығы целлюлоза-ның мықты талшықтарынан тұрады. Оны гемицеллюлоза, пектин және лигнин сияқты полисахаридтер бекемдейді. Бактерия клеткаларының қабырғасы құрамында азотты полисахаридтер бар, қатты да саңлаулы қабықтан құралады.

     3.Жануарлар  белоктары мен майларының өздеріне  тән ерекшелігі де көмірсуларға  байланысты. Моносахаридтер және бірқатар дисахаридтер белоктармен ковалентті байланысып гликопротеидтер, ал олар өз кезегінде липидтермен өзара әрекеттесіп, гликолипидтер құрайды. Гликопротеидтер мен гликолипидтер клетка мембранасының құрамына кіреді және оның ауыс-тырылмайтын бөлігі болып табылады. Кейбір гликопротеидтер буын аралықтарын майлау қызметін атқарады және клеткааралық сұйықтар құрамында болады.

     4.Көмірсулардың  адам қанының қандай топқа  жататынын анықтаудағы және клеткаларды  ажыратып білудегі клетка сыртының  рецепторлы қызметі өте маңызды.

     Көмірсулар  табиғатта кең тараған. Олар барлық өсімдіктердің клеткала-рында болады. Өсімдіктер құрғақ затының 80٪-ы, жануарлар клеткаларының 2٪-ы көмірсулардың үлесіне тиеді. Қант, бал, крахмал сияқты маңызды тағам-дық заттар тек таза көмірсулардан тұрады. Көмірсулар көкөністердің, жеміс-жидектердің, әр түрлі дәндердің негізгі құрамды бөлігі. Химиялық құрамы және күрделілігіне қарай көмірсулар 3 класқа бөлінеді. Олар: моносахаридтер, дисахаридтер мен олигосахаридтер және полисахаридтер.