#Hemija

Lekcija: Monosaharidi - glukoza i fruktoza

Prema piramidi zdrave ishrane sva biološki važna jedinjenja potrebno je uzimati preko namirnica. Ipak, najviše od svega treba jesti proizvode od žitarica. Semena žitarica bogata su ugljenim hidratima.

food-pyramid

Monosaharidi su ugljeni hidrati koji se reakcijom hidrolize ne mogu razložiti na jednostavnije ugljene hidrate.

Svojstva monosaharida određena su njihovim funkcionalnim grupama. Njihovi molekuli sadrže dve ili više hidroksilnih grupa i jednu aldehidnu ili keto grupu.

Monosaharidi su polihidroksilni aldehidi ili polihidroksilni ketoni.

Oni koji sadrže aldehidnu grupu nazivaju se aldoze (aldehid + oza), a oni koji sadrže keto grupu nazivaju se ketoze (keton + oza).

Prema broju ugljenikovih atoma mogu se podeliti na: trioze (3 ugljenikova atoma), tetroze (4), pentoze (5) i heksoze (6).

Najjednostavnija aldoza je gliceraldehid.

gliceraldehid

Gliceraldehid ima tri ugljenikova atoma (trioza), dve hidroksilne grupe i jednu aldehidnu.

Najjednostavnija ketoza je dihidroksiaceton.

dihidroksiaceton

Dihidroksiaceton ima tri ugljenikova atoma (trioza), dve hidroksilne grupe i jednu keto grupu.

Gliceraldehid i dihidroksiaceton su izomeri, što znači da su im molekulske formule iste - imaju isti broj ugljenikovih, kiseonikovih i vodonikovih atoma.

Ipak, najpoznatiji monosaharidi su heksoze.

Aldoheksoza je glukoza. Naziva se još i dekstroza, a u narodu je poznata kao grožđani šećer.

glukoza

Ketoheksoza je fruktoza. Naziva se još i levuloza, a u narodu je poznata kao voćni šećer.

fruktoza

U vodenom rastvoru molekuli monosaharida, osim u acikličnom, postoje i u cikličnom (prstenastom) obliku.

Šestočlani ciklični oblik molekula monosaharida naziva se piranoza, pa se glukoza u vodi zove glukopiranoza.

Glucose-formula

Petočlani ciklični oblik molekula monosaharida naziva se furanoza, pa se fruktoza u vodi zove fruktofuranoza.

Fructose

Glukoza i fruktoza se nalaze u biljkama, odnosno voću i medu.

gde ima fruktoze

Fruktoze ima u većim količinama u grožđu.

Glukoza se razlaže u ćelijama pri čemu se oslobađa velika količina energije.

Mitochondrion

To se zove ćelijsko disanje i dešava se uz učešće organele mitohondrije (na slici).

S obzirom da je glukoza osnovna hrana za ljudske ćelije, ukoliko iz nekog razloga ne može da uđe u ćeliju (a najčešće je to zato što nema dovoljno hormona insulina koji reguliše proces ulaska glukoze), nastaje bolest dijabetes.

Fizička svojstva monosaharida

Monosaharidi su pri normalnim uslovima čvrste bele kristalne supstance.

Imaju sladak ukus (fruktoza je dva puta slađa od saharoze koju koristimo kao zaslađivač).

Zbog polarnosti svojih molekula dobro se rastvaraju u vodi.

Hemijska svojstva monosaharida

Monosaharidi imaju više funkcionalnih grupa - hidroksilne i karbonilnu, pa mogu učestvovati u hemijskim reakcijama karakterističnim za alkohole i karbonilna jedinjenja.

Uz pomoć glukoze može da se napravi predivan hemijski eksperiment koji se naziva „hemijski semafor“:

Glukoza i fruktoza mogu da se dokažu Tolensovom reakcijom. Tolensova reakcija se još naziva i reakcija srebrnog ogledala. U prisustvu amonijačnog rastvora srebro-hidroksida jon srebra, Ag⁺, prevodi se u metalno srebro, Ag, koje se taloži na zidovima epruvete.