Definicje: Cukry, tłuszcze i białka

Denaturacja

Denaturacja to trwałe zniszczenie struktury białka (utrata jego funkcji). Powodują ją: wysoka temperatura, mocne kwasy i zasady, sole metali ciężkich, alkohol. Przykład: ścinanie się białka jajka podczas smażenia.

Wykrywanie białek

• reakcja ksantoproteinowa — z kwasem azotowym(V) daje żółte zabarwienie,
• reakcja biuretowa — z $\text{Cu(OH)}_2$ daje fioletowe zabarwienie.

Przykłady

• glukoza $\text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ — cukier prosty, „paliwo" komórek,
• sacharoza $\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11}$ — cukier spożywczy (dwucukier),
• skrobia i celuloza — wielocukry $(\text{C}_6\text{H}_{10}\text{O}_5)_n$.

Wykrywanie skrobi

Skrobia daje charakterystyczne granatowe zabarwienie z jodem — to prosty test (np. na skrobię w ziemniaku lub pieczywie).

Podział

• nasycone — zwykle stałe, pochodzenia zwierzęcego (masło, smalec),
• nienasycone — zwykle ciekłe, pochodzenia roślinnego (oleje); odbarwiają wodę bromową.

Amfoteryczność

Dzięki obecności grupy kwasowej i zasadowej aminokwasy są amfoteryczne — reagują zarówno z kwasami, jak i z zasadami. Wewnątrz cząsteczki grupa –COOH może oddać $\text{H}^+$ grupie –NH₂, tworząc jon obojnaczy (wewnętrzny).

Przedstawiciel

Najprostszy aminokwas to glicyna $\text{H}_2\text{N}\!-\!\text{CH}_2\!-\!\text{COOH}$. W przyrodzie białka buduje ok. 20 różnych aminokwasów.

Przedstawiciele

• sacharoza (cukier spożywczy) — z glukozy i fruktozy,
• maltoza (cukier słodowy) — z dwóch cząsteczek glukozy,
• laktoza (cukier mleczny) — z glukozy i galaktozy.

Hydroliza

Pod wpływem wody (w środowisku kwasowym lub z udziałem enzymów) disacharyd rozkłada się na monosacharydy:

$\text{C}_{12}\text{H}_{22}\text{O}_{11} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow 2\ \text{C}_6\text{H}_{12}\text{O}_6$ (dla sacharozy — glukoza + fruktoza)

Budowa

Cząsteczki mają wiele grup hydroksylowych –OH oraz grupę karbonylową:

• glukoza — aldoza (grupa aldehydowa –CHO),
• fruktoza — ketoza (grupa ketonowa).

Właściwości

• dobrze rozpuszczalne w wodzie, słodkie, krystaliczne,
• glukoza ma właściwości redukujące — daje dodatnią próbę Tollensa (lustro srebrne) i Trommera (ceglasty osad),
• glukoza to główne „paliwo" komórek; powstaje w fotosyntezie.

Powstawanie

Wiązanie peptydowe tworzy się między grupą karboksylową jednego aminokwasu a grupą aminową drugiego (z wydzieleniem wody). Dwa aminokwasy → dipeptyd, wiele → polipeptyd, bardzo długi łańcuch → białko.

Denaturacja

Denaturacja to trwała utrata naturalnej struktury przestrzennej (a więc i funkcji) białka. Powodują ją m.in.: wysoka temperatura, mocne kwasy i zasady, sole metali ciężkich, alkohol. Przykład: ścinanie białka jaja podczas smażenia.

Reakcje charakterystyczne (wykrywanie)

• reakcja biuretowa — z $\text{Cu(OH)}_2$ daje fioletowe zabarwienie (wykrywa wiązania peptydowe),
• reakcja ksantoproteinowa — z kwasem azotowym(V) daje żółte zabarwienie.

Najważniejsze polisacharydy

• skrobia — materiał zapasowy roślin (ziemniaki, zboża),
• glikogen — materiał zapasowy zwierząt (wątroba, mięśnie),
• celuloza — budulec ścian komórkowych roślin (drewno, bawełna).

Właściwości

• nie są słodkie i (poza wyjątkami) słabo rozpuszczalne w wodzie,
• ulegają hydrolizie do glukozy,
• skrobia daje charakterystyczne granatowe zabarwienie z jodem (sposób jej wykrywania).

Podział

• nasycone — pochodzą od nasyconych kwasów tłuszczowych; zwykle stałe, głównie zwierzęce (smalec, masło),
• nienasycone — pochodzą od kwasów z wiązaniami podwójnymi; zwykle ciekłe (oleje roślinne), odbarwiają wodę bromową.

Zmydlanie (hydroliza zasadowa)

Ogrzewanie tłuszczu z mocną zasadą (NaOH) prowadzi do zmydlania — powstają mydło (sole kwasów tłuszczowych) i glicerol:

tłuszcz + NaOH → mydło + glicerol