Лактоза структурная формула: Формула Лактозы структурная химическая

Содержание

Формула Лактозы структурная химическая

Структурная формула

Истинная, эмпирическая, или брутто-формула: C12H22O11

Химический состав Лактозы

Символ Элемент Атомный вес Число атомов Процент массы
C Углерод 12,011 12 42,1%
H Водород 1.008 22 6,5%
O Кислород 15.999 11 51,4%

Молекулярная масса: 342,297

Лактоза (от лат. lac — молоко) C12H22O11 — углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах. Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы. Лактозу иногда называют молочным сахаром.

Химические свойства

При кипячении с разбавленной кислотой происходит гидролиз лактозы. При взаимодействии с раствором щёлочи лактоза окисляется до сахариновых кислот.

Получение

Получают лактозу из молочной сыворотки.

Применение

Применяют для приготовления питательных сред, например при производстве пенициллина. Используют в качестве вспомогательного вещества (наполнителя) в фармацевтической промышленности. Из лактозы путём изомеризации получают лактулозу — ценный препарат для лечения кишечных расстройств — запоров, дисбактериозов и других нарушений работы ЖКТ. Свойства лактулозы определяются отсутствием в желудке человека ферментов, расщепляющих лактулозу, вследствие чего она в неизменном виде достигает толстой кишки. Большое количество лактозы (около 85 %) содержится в детских молочных смесях.

Непереносимость лактозы

Несмотря на употребление лактозы в лечебных целях, у некоторых людей лактоза не усваивается и вызывает нарушения в работе пищеварительной системы, в том числе понос, боли и вздутие живота, тошноту и рвоту после употребления молочных продуктов. У этих людей отсутствует или производится в недостаточном количестве фермент лактаза. Назначение лактазы — расщепление лактозы на её части, глюкозу и галактозу, которые должны затем адсорбироваться тонкой кишкой. При недостаточной функции лактазы лактоза остается в кишечнике в исходном виде и связывает воду, что вызывает диарею. Кроме того, кишечные бактерии вызывают брожение молочного сахара, в результате чего происходит вздутие живота. Непереносимость молочного сахара довольно распространена. Так, в Швеции и Дании непереносимость лактозы встречается примерно у 3 % взрослых лиц, в Финляндии и Швейцарии — у 16 %, в Англии — у 20—30 %, во Франции — у 42 %, а в странах Юго-Восточной Азии и у афроамериканцев в США — почти у 100 %. Непереносимость лактозы часто встречается среди коренного населения Африки, Америки и ряда стран Азии. Она связана с отсутствием в этих регионах традиционного молочного животноводства. Например, в племенах масаев, фулани и тасси в Африке выращивают молочный скот, и у взрослых представителей этих племен непереносимость лактозы встречается относительно редко. Частота этого явления в России составляет в среднем около 16—18 %.

Лактозный оперон

Лактозный оперон — последовательность генов у многих бактерий, которая кодирует ферменты, необходимые для расщепления лактозы до глюкозы и галактозы, то есть для утилизации сахара. Исследования этого оперона сыграли важную роль в развитии молекулярной генетики.

Лактоза

Лактоза (молочный сахар) по современной номенклатуре углеводов относится к классу олигосахаридов, а именно дисахаридов (биоз).

Первые сведения о молочном сахаре как составной части молока встречаются в работе итальянского ученного Фабрицио Бертоллети (1633 год). Выпаривая молочную сыворотку он получил из нее «важнейшую соль молока», которое писал под названием «манна» - кашице – образная масса. Молочным сахаром полученное вещество назвал Шель (1780 год) установил, что молочный сахар относится к углеводам, и внес его в этот ряд под названием лактоза. Химическая формула лактозы С12Н22О11, структурная - на картинке.

Лактоза содержит 12 связанных атомов углеродов 22 атома водорода, 9 гидроксильных атомов, 1 эфирный и 1 карбоксильный. Лактоза может синтезироваться химическим и биологическим путем. 

Механизм биологического образования лактозы в организме лактирующего животного до конца еще не выяснил. Если предложить, что лактоза синтезируется в организме, то единственным источником синтеза ее является глюкоза крови, приносимая к вымени. Глюкоза пространственной перестройкой (галактозогенезом) превращается в галактозу. В молоке, кроме лактозы, содержится другие углеводы и их производные. Из моносахаридов (моноз) молока важное значения имеет глюкоза и галактоза, являющиеся структурными элементами молекулы лактоза и ее гидролиза.

Свойства лактозы

Лактоза относится классу активных (восстанавливающих, редуцирующих углеводов). Обладая слабыми кислотными свойствами, она связывает приблизительно 2 моля едкого натра на 1 моль сахара. Различные функциональные группы в структуре лактозы обуславливают ее большую химическую активность. Циклическая форма лактозы может переходить в альдегидную.

Гликозидная связь между монозами в лактозе может быть гидролизована химические или ферментотивно. Химический гидролиз лактозы может быть вызван действием сильных кислот (например соляной). 1 г. лактозы, нагретый до 100? С, полностью гидролизуется на глюкозу и галактозу в течении 1 ч в 100 мл 10 % - ной серной кислоты. Гидролиз соляной кислотой может протекать при низкой температуре (ниже 10? С) и при нагревании. Гидролиз лактозы осуществляется труднее гидролиза сахарозы, на практике считают, что лактоза устойчива в кислых растворах.

В щелочных растворах лактоза окисляется до сахариновых кислот, а затем осмоляется – буреет. Щелочной распад лактозы носят энольный характер а скорость его зависит от температуры. В результате нагревания лактоза и его водные растворы значительно изменяются, что определяет химизм технологических режимов. Кристаллы ? – гидрата при нагревании до 87? С начинают плавится, при 100? С постепенно теряет кристаллизационную воду, а при 110? С становится безводными.

Повышение температуры, щелочная реакция среды, увеличение концентрации, наличие ионов меди и железа ускоряют образования меланоидинов из сахара, в том числе и из лактозы.

При производстве молочного сахара мелоноидиновая реакция должна быть по возможности исключена.

Лактоза сравнительно легко подвергается воздействию ферментов продуцируемых микроорганизмами. Распад лактозы осуществляется под действием лактазы, продуцируемой стенками кишечника и микроорганизмами, при чем фермент действует на ? – и ? формы лактозы.

Теоретически по количеству молочной кислоты в молоке можно судить о степени разложении лактозы. Направленный гидролиз лактозы до моноз осуществляется так же ферментом ? – галактозидазой. Лактоза не расщепляется ферментом пивных и хлебных дрожжей. На реакции брожения лактозы основа на производство кисломолочных продуктов, сыров. При получении молочного сахара брожения необходимо исключить.

Лактоза, свойства, получение и применение

Лактоза, свойства, получение и применение.

 

 

Лактоза – дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух моносахаридов – остатков β-глюкозы и β-галактозы, имеющий формулу C12H22O11.

 

Лактоза, формула, молекула, строение, вещество

Физические свойства лактозы

Химические свойства лактозы. Химические реакции (уравнения) лактозы

Получение и производство лактозы

Применение лактозы

 

Лактоза, формула, молекула, строение, вещество:

Лактоза (от лат. lac «молоко») – дисахарид из группы олигосахаридов, состоящий из двух остатков молекул β-глюкозы и β-галактозы, имеющий формулу C

12H22O11.

Лактоза – восстанавливающий дисахарид.

В быту лактоза именуется молочным сахаром.

Лактоза является весьма распространённым в природе дисахаридом и углеводом. Она содержится в молоке и молочных продуктах. Как правило, лактоза составляет около 2-8% молока (по массе). Если быть точным, то содержание лактозы в пищевых продуктах (г/100 г) составляет: молоко сухое цельное – 37,5; молоко сгущенное с сахаром – 12,5; мороженое сливочное –5,8; коровье молоко – 4,8; козье молоко – 4,5; сметана 20% – 3,7; кефир жирный – 3,6; йогурт – 3,5; творог нежирный – 1,8; гречневая крупа – 0,03; детские молочные смеси – около 85. Также лактоза формируется в процессе производства сыра как побочный продукт.

Полисахариды – высокомолекулярные углеводы, полимеры моносахаридов (гликаны). Молекулы полисахаридов представляют собой длинные линейные или разветвлённые цепочки моносахаридных остатков, соединённых гликозидной связью. Олигосахариды – это углеводы, содержащие от 2 до 10 моносахаридных остатков. Дисахариды – углеводы, которые при нагревании с водой в присутствии минеральных кислот или под влиянием ферментов подвергаются гидролизу, расщепляясь на две молекулы моносахаридов.

Химическая формула лактозы C12H22O11.

Аналогичную общую химическую формулу имеют и другие дисахариды: мальтоза, состоящая из двух остатков D-глюкозы, и сахароза, состоящая из остатков α-глюкозы и β-фруктозы.

Строение молекулы лактозы, структурная формула лактозы:

Рис. 1. Лактоза

Молекула лактозы образована из двух остатков моносахаридов – β-глюкозы и β-галактозы, соединённых между собой атомом кислорода и связанных друг с другом β(1→4)-гликозидной связью.

Молекула лактозы может существовать в циклической (α-лактозы и β-лактозы) и линейной – открытой цепной (ациклической) формах.

Систематическое химическое наименование лактозы:

  • 4-​О-​β-​D-​галактопиранозил-​D-​глюкоза, β-​D-​галактопиранозил-​​(1,4)​-​α-​D-​глюкопираноза ​(α-​лактоза)​,
  • β-​D-​галактопиранозил-​​(1,4)​-​β-​D-​глюкопираноза ​(β-​лактоза)​.

Встречаются и другие наименования лактозы: лактобиоза, таблеттоза.

По внешнему виду лактоза представляет собой белое кристаллическое вещество, со слегка сладковатым вкусом, без запаха. Сладость лактозы составляет от 20-40 % от сладости сахарозы.

Лактоза очень хорошо растворяется в воде. Растворимость в воде составляет 18,9049 г/100 г воды (при 25 °C).

Гликемический индекс лактозы составляет от 46 до 65. Для сравнения, гликемический индекс глюкозы составляет от 100 до 138, сахарозы – от 68 до 92, мальтозы – от 105, фруктозы – от 19 до 27.

Лактоза, попадая в пищеварительный тракт, под действием фермента лактазы, содержащемся в пищеварительном соке, быстро гидролизуется на глюкозу и галактозу, после чего всасывается и попадает в кровь.

Температура плавления лактозы 202,8 °C.

Лактоза отличается от других дисахаридов отсутствием гигроскопичности — она не отсыревает. Это её свойство имеет большое практическое значение в фармации: если нужно приготовить с сахаром какой-либо порошок, содержащий легко гидролизующееся лекарство, то берут молочный сахар; если же взять другой сахар, то он быстро отсыреет и легко гидролизующееся лекарственное вещество быстро разложится.

Лактоза является источником энергии и важным питательным веществом, особенно для растущих организмов человека и млекопитающих.

Несмотря на употребление лактозы в лечебных целях, у некоторых людей лактоза не усваивается и вызывает нарушения в работе пищеварительной системы, в том числе диарею, боли и вздутие живота, тошноту и рвоту после употребления молочных продуктов. У этих людей отсутствует или производится в недостаточном количестве фермент лактаза. Назначение лактазы — расщепление лактозы на её части: глюкозу и галактозу, которые должны затем абсорбироваться тонкой кишкой. При недостаточной функции лактазы, лактоза остаётся в кишечнике в исходном виде и связывает воду, что вызывает диарею. Кроме того, кишечные бактерии вызывают брожение молочного сахара, в результате чего происходит вздутие живота.

Непереносимость молочного сахара довольно распространена. Так, в Швеции и Дании непереносимость лактозы встречается примерно у 3 % взрослых лиц, в Финляндии и Швейцарии – у 16 %, в Англии – у 20-30 %, во Франции – у 42 %, в странах Юго-Восточной Азии и у афроамериканцев в США – почти у 100 %, в России – в среднем около 16-18 %.

 

Физические свойства лактозы:

Наименование параметра: Значение:
Цвет белый, бесцветный
Запах без запаха
Вкус сладкий
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.) твердое кристаллическое вещество
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), г/см3 1,525
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1525
Температура разложения, °C
Температура плавления, °C 202,8
Температура кипения, °C
Молярная масса лактозы, г/моль 342,296

 

Химические свойства лактозы. Химические реакции (уравнения) лактозы:

Основные химические реакции лактозы следующие:

1. реакция лактозы с водой (гидролиз лактозы):

С12Н22О11 + Н2О → С6Н12O6 + С6Н12O6 (tо, kat = H2SO4, HCl).

При гидролизе (при нагревании в присутствии ионов водорода) лактоза расщепляется на составляющие ее моносахариды – остатки глюкозы и галактозы за счёт разрыва гликозидных связей между ними.

Аналогичная реакция происходит в кишечнике у живых организмов при попадании в него лактозы. В кишечнике лактоза под действием ферментов быстро гидролизуется на молекулы глюкозы и галактозы.

2. качественная реакция на лактозу (реакция лактозы с гидроксидом меди): 

С12Н22О11 + 4Cu(OH)2 → 2CH2OH(CHOH)4-COOH + 2Cu2O + 3H2O.

В молекуле лактозы имеется несколько гидроксильных групп. Для подтверждения их наличия используют реакцию с гидроксидами металлов, например, с гидроксидом меди, имеющим голубой цвет. Для этого к раствору лактозы добавляют гидроксид меди. В результате образуются среди прочего оксид меди (I) и вода, а раствор окрашивается из голубого цвета в красный цвет, т.к. оксид меди (I) обладает красным цветом.

3. качественная реакция на лактозу – реакция «серебряного зеркала» (реакция лактозы с аммиачным раствором оксида серебра): 

C12H22O11 + Ag2O (в аммиачном растворе (NH3)) → C12H22O12 + 2Ag.

В молекуле лактозы имеется несколько гидроксильных групп. Для подтверждения их наличия используют реакцию «серебряного зеркала». Для этого к аммиачному раствору оксида серебра добавляют лактозу. В результате реакции образуется среди прочего чистое серебро. Если реакция проводится в сосуде с чистыми и гладкими стенками, то серебро осаждается на них в виде тонкой плёнки, образуя зеркальную поверхность. При наличии малейших загрязнений серебро выделяется в виде серого рыхлого осадка.

 

Получение и производство лактозы:

Лактозу получают из молочной сыворотки.

 

Применение лактозы:

– в фармацевтике для приготовления питательных сред, например при производстве пенициллина, в качестве вспомогательного вещества (наполнителя), как сырье в производстве лактулозы, использующейся в качестве осмотического слабительного.

– для приготовления детского питания (молочных смесей и пр.).

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com.

 

карта сайта

 

Коэффициент востребованности 2 055

50. Характеристика молочного сахара (лактозы)

Лактоза (молочный сахар) является основным углеводом молока, моносахариды (глюкоза, галактоза и др.) присутствуют в нем в меньшем количестве, более сложные олигосахариды - в виде следов. Дисахарид лактоза - основной источник энергии для биохимических процессов в организме (на нее приходится около 30 % энергетической ценности молока), способствует усвоению кальция, фосфора, магния, бария. В молоке лактоза находится в свободном состоянии. Очень небольшая часть лактозы связана с другими углеводами и белками. Молочный сахар медленно проникает сквозь стенку кишечника в кровь, поэтому его используют для питания молочнокислые бактерии, оздоравливаюшие среду желудка. При нагревании молока выше 95 °С цвет молока изменяется от желтоватого до бурого из-за образования меланоидинов, имеющих темную окраску, в результате реакции углеводов молока с белками и некоторыми свободными аминокислотами. При гидролизе лактоза расщепляется на глюкозу и галактозу, а при брожении под воздействием ферментов - на кислоты (молочная, масляная, пропионовая, уксусная), спирты, эфиры, газы. Оглавление Состав лактозы Лактоза – формула Химические свойства Применение Биологическая польза Продукты, содержащие лактозу Продукты без лактозы Смеси без лактозы Непереносимость лактозы у новорожденных, детей и взрослых – общая характеристика Непереносимость лактозы: симптомы, препараты, диеты - видео Недостаточность лактозы Непереносимость лактозы – причины ... – симптомы Анализ на лактозу – диагностика непереносимости Биопсия тонкой кишки Лактозная кривая Дыхательный водородный тест Анализ кала на углеводы Копрограмма Аллергия на лактозу Молоко без лактозы Протеин без лактозы Лактаза беби Лактоза в таблетках Лактоза является органическим химическим соединением, которое относится к группе углеводных сахаридов. Название данного сахарида происходит от латинского слова lactis, которое в переводе означает "молоко". Сахарид получил такое название вследствие того, что содержится в молоке и молочных продуктах, поэтому синонимом лактозы является термин "молочный сахар". Состав лактозы Лактоза является дисахаридом, то есть состоит из двух элементарных сахаров, которые представляют собой минимальные структурные единицы. Любой сложный углевод (например, крахмал, лактоза или целлюлоза) распадается именно на моносахариды, которые всасываются в кровь и используются организмом для различных нужд. Поскольку лактоза состоит из двух моносахаридов (глюкоза и галактоза), то при попадании в организм человека под действием пищеварительных ферментов именно на них и распадается все соединение. В результате расщепления лактозы на глюкозу и галактозу, последние всасываются в кровь и утилизируются клетками организма человека. Фермент, который расщепляет лактозу на галактозу и глюкозу в пищеварительном тракте, называется лактаза. Лактоза – формула Общая химическая формула лактозы следующая – С12Н22О11. Данный дисахарид состоит из двух моносахаридов – глюкозы и галактозы. Биологическая польза лактозы Лактоза является необходимым компонентом для синтеза различных веществ, которые придают слюне вязкость. Также она усиливает процесс наработки витамина С и витаминов группы В. Попадая в кишечник, лактоза способствует всасыванию и максимально полному усвоению кальция. Основное же свойство лактозы заключается в том, что этот углевод является субстратом для размножения и развития лактобацилл и бифидобактерий. А лактобациллы и бифидобактерии в норме составляют основу нормальной микрофлоры кишечника. То есть, лактоза необходима для профилактики и лечения различных дисбактериозов. Кроме того, лактоза оказывает положительное влияние на процессы развития центральной нервной системы у детей. У взрослых она является мощным стимулятором нервной системы. Также лактоза является хорошим профилактическим средством, предупреждающим развитие сердечно-сосудистых заболеваний.

Лактоза • Справочник структурных формул • Кировская Молекулярная Биология

  1. Справочник
  2. Справочник структурных формул
  3. л
  4. Лактоза

Лактоза

$L(0.8)_(x-1.2,y-1.2)O_(x-2)<|H><_(y-1)Ch3OH>_(x-1.2,y1.2)<`|HO><|H>_(x1.2,y1.2,w+)<`|OH><|H>_(x2,w2)<`|H><|OH>_(x1.2,y-1.2,w-)<|H>`|""_(x.8,y.8)O_(x.8,y.8)""`|<`|H>_(x1.2,y1.2,w+)<`|OH><|H>_(x2,w2)<`|H><|OH>_(x1.2,y-1.2,w-)<`|OH><|H>_(x-1.2,y-1.2)O_(x-2)<_(y-1)Ch3OH><|H>_(x-1.2,y1.2)

/<`|w/OH>\O|<\~OH>`/<|dOH>`\<`/wHO>`|<`|wH>`\O`/d|O`/<|d`/HO>`\<`/dHO>`|<`\dHO>/<`|wHO>\

@:br(a,g:OH)<_(A&a,L.8,w1)&g>@; _(x%a:.8,y%h:1,W+)@br(-90)_(x%b:1.2)@br(90)_(x%a,y-%h,W-)@br(-90)_(x-%a,y-%h)O_(x-%b)@br(-90,Ch3OH)_(x-%a,y%h)|O|_(x-%a,y%h,W+)@br(90)_(x-%b)@br(-90)_(x-%a,y-%h,W-)@br(-90,HO)_(x%a,y-%h)@br(-90,Ch3OH)_(x%b)O_(x%a,y%h)

@:br(a,g:OH,l:.8)<_(A&a,L&l,w1)&g>@; $slope(20)_(x%a:.5,y%h:1,W+)@br(175,HO)_(x%b:1.4,y-%k:.4)@br(70,,1)_(x%c:1,y%k,W-)@br(-15)_(x-%a,y-%h)O_(x-%b,y%k)@br(-120,/OH,1)_(x-%c,y-%k)`/O`/_(x-%c,y-%k,W+)@br(70)_(x-%b,y%k)@br(175,HO)_(x-%a,y-%h,W-)@br(-90,HO)_(x%c,y%k)@br(-120,/OH,1)_(x%b,y-%k)O_(x%a,y%h)

Брутто-формула: C12H22O11

Молекулярная масса: 342.297

Химический состав
СимволЭлементАтомный весЧисло атомовПроцент массы
CУглерод (Carbon)12.0111242.1%
HВодород (Hydrogen)1.008226.5%
OКислород (Oxygen)15.9991151.4%
Синонимы
  • 4-О-β-D-галактопиранозил-D-глюкоза
  • Лактоза
  • молочный сахар
  • (2R,3R,4S,5R,6S)-2-(hydroxymethyl)-6-[(2R,3S,4R,5R,6R)-4,5,6-trihydroxy-2-(hydroxymethyl)oxan-3-yl]oxyoxane-3,4,5-triol(IUPAC)
  • 4-O-β-D-galactopyranosyl-D-glucose
  • Aletobiose
  • D-Lactose
  • Galactinum
  • Lactin
  • Lactose
  • Lactose, anhydrous
  • Milk sugar
  • Saccharum lactin
  • Tablettose
  • beta-D-Lactose
  • beta-Lactose
Входит в группы
Сахар

Лактоза (молочный сахар)


Лактоза (молочный сахар)

I. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О МОЛОЧНОМ САХАРЕ. 1.1. ПРИРОДА И СИНТЕЗ ЛАКТОЗЫ. Лактоза (молочный сахар) по современной номенклатуре углеводовотносится к классу олигосахаридов, а именно дисахаридов (биоз). Первые сведения о молочном сахаре как составной части молокавстречаются в работе итальянского ученного Фабрицио Бертоллети (1633 год).Выпаривая молочную сыворотку он получил из нее «важнейшую соль молока»,которое писал под названием «манна» - кашице – образная масса. Молочнымсахаром полученное вещество назвал Шель (1780 год) установил, что молочныйсахар относится к углеводам, и внес его в этот ряд под названием лактоза.Химическая формула лактозы С12Н22О11, структурная Н Н НО – С С Н – С – ОН Н – С – ОН О О О НО – С – Н НО – С – Н Н – С НО – С – Н Н – С Н – С СН2ОН СН2ОН Лактоза содержит 12 связанных атомов углеродов 22 атома водорода, 9гидроксильных атомов, 1 эфирный и 1 карбоксильный. Лактоза можетсинтезироваться химическим и биологическим путем. Теоретический химическийсинтез лактозы может быть осуществлен по равенствуС6Н12О6 + С6Н12О6 ( С12Н22О11 + Н2О глюкоза галактоза лактоза вода Механизм биологического образования лактозы в организме лактирующегоживотного до конца еще не выяснил. Если предложить, что лактозасинтезируется в организме, то единственным источником синтеза ее являетсяглюкоза крови, приносимая к вымени. Глюкоза пространственной перестройкой(галактозогенезом) превращается в галактозу. В молоке, кроме лактозы,содержится другие углеводы и их производные. Из моносахаридов (моноз)молока важное значения имеет глюкоза и галактоза, являющиеся структурнымиэлементами молекулы лактоза и ее гидролиза. 2. ХИМИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЛАКТОЗЫ. Лактоза относится классу активных (восстанавливающих, редуцирующихуглеводов). Обладая слабыми кислотными свойствами, она связываетприблизительно 2 моля едкого натра на 1 моль сахара. Различныефункциональные группы в структуре лактозы обуславливают ее большуюхимическую активность. Циклическая форма лактозы может переходить вальдегидную. Гликозидная связь между монозами в лактозе может быть гидролизованахимические или ферментотивно. Химический гидролиз лактозы может быть вызвандействием сильных кислот (например соляной). 1 г. лактозы, нагретый до 100(С, полностью гидролизуется на глюкозу и галактозу в течении 1 ч в 100 мл10 % - ной серной кислоты. Гидролиз соляной кислотой может протекать принизкой температуре (ниже 10( С) и при нагревании. Гидролиз лактозыосуществляется труднее гидролиза сахарозы, на практике считают, что лактозаустойчива в кислых растворах. В щелочных растворах лактоза окисляется до сахариновых кислот, а затемосмоляется – буреет. Щелочной распад лактозы носят энольный характер аскорость его зависит от температуры. В результате нагревания лактоза и еговодные растворы значительно изменяются, что определяет химизмтехнологических режимов. Кристаллы ? – гидрата при нагревании до 87( Сначинают плавится, при 100( С постепенно теряет кристаллизационную воду, апри 110( С становится безводными. Повышение температуры, щелочная реакция среды, увеличение концентрации,наличие ионов меди и железа ускоряют образования меланоидинов из сахара, втом числе и из лактозы. При производстве молочного сахара мелоноидиновая реакция должна быть повозможности исключена. Лактоза сравнительно легко подвергается воздействию ферментовпродуцируемых микроорганизмами. Распад лактозы осуществляется под действиемлактазы, продуцируемой стенками кишечника и микроорганизмами, при чемфермент действует на ? – и ? формы лактозы. Теоретически по количеству молочной кислоты в молоке можно судить остепени разложении лактозы. Направленный гидролиз лактозы до монозосуществляется так же ферментом ? – галактозидазой. Лактоза нерасщепляется ферментом пивных и хлебных дрожжей. На реакции брожениялактозы основа на производство кисломолочных продуктов, сыров. Приполучении молочного сахара брожения необходимо исключить. 1.3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МОЛОЧНОГО САХАРА. Вырабатываемый промышленностью молочный сахар используют приприготовлении медицинских препаратов и в пищевой промышленности. Взависимости от потребителей молочная промышленность производить молочныйсахар трех видов: для медицинских препаратов рафинированный ; для антибиотиков, на технические цели и для рафинации – сахар – сырец; для пищевой промышленности – очищенный, или пищевой. Использование при производстве медицинских препаратов. При изготовлении медицинских препаратов молочного сахара используют вкачестве инертного наполнителя, разбавителя или активного компонента. Вэтом случае совершенно чистый ингредиент – рафинированный, не влияющий налечебные свойства препарата. Требования качеству оговариваются вспециальной статье Государственной фармакопеи. Содержание лактозы можно определить расчетным путем (сухие веществаминус примеси, без учета содержания глюкозы): для выработки медицинскихпрепаратов желательно, что бы лактоза поступала в полиэтиленовых мешках вразмолотом виде и без посторонних примесей, бактериально чистой: общееколичество клеток в 1 г., не более 1000 сапрофитных бактерий; титр кишечнойпалочки не ниже 3 г., отсутствие бактерий группы салмонелла и анаэробов. Составление сред для ферментации. При производстве антибиотиков одним из главных компонентов сред дляферментации является молочный сахар – сырец или кристаллизат молочногосахара (45 % лактозы). Такое применение молочного сахара обусловлено тем,что он, медленно сбраживаясь, поддерживает реакцию среды, желательную дляразвития антибиотиков. Сахар должен быть стойким при хранении и иметьстандартный состав без посторонних включений и примесей (особенно белков исолей тяжелых металлов). Использование в пищевой промышленности. Молочный сахар в пищевой промышленности применяют при производственекоторых видов карамели, помадки, шоколада и других кондитерских изделий.Лактоза стабилизирует и улучшает их окраску, вкус и запах. В молочноконсервной промышленности лактозу применяют в качествезатравки для кристаллизации при производстве сгущенного молока. Используют«рафинированный молочный сахар, тщательно измельченный в тонкий порошок,который просеивают через сито не меньше чем 200 меш, т.е. с 80 ячейками на1 пог. сита». Доказано, что существует обратная зависимость между количествомзатравки и размером кристаллов лактозы в сгущенном молоке. Рафинированная лактоза для производства сгущенных молочных консервовдолжна отвечать следующим требований:|Показатели |Характеристика || | ||Вид |Рафинированная пудра ||Цвет |Белый ||Запах |Без запаха ||Содержание, % не более | ||Воды |0,5 ||Золы |0,2 ||Хлоридов |0,1 ||Сульфатов |0,1 ||Кальция |0,1 ||Молочной кислоты |0,1 ||Солей меди, олова, свинца |Не допускается ||Размер кристаллов, мкм, не более | || |3 – 4 | Размер кристаллов для затравки до 3 – 4 мкм обусловлен тем, чтомаксимальные кристаллы лактозы в молочных консервах равны 10 – 25 мкм. II. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ МОЛОЧНОГО САХАРА. Технологические схемы получения каждого вида молочного сахара включаютсовокупность приемов и методов по удалению из сыворотки несахаров(балластных веществ). Для выделения молочного сахара необходимопересыщенные растворы лактозы, что достигается путем сгущения сыворотки.Кристаллизация лактозы с обезвоживанием полученных кристалловцентрифугированием и сушкой обеспечивает получения готового продукта. Принеобходимости проводят повторную кристаллизацию лактозы либо улучшаюточистку на стадиях технологического процесса. 2.1 ПРОИЗВОДСТВО МОЛОЧНОГО САХАРА – СЫРЦА ИЗ ОЧИЩЕННОЙ СЫВОРОТКИ. Первоначальная технологическая схема получения молочного сахара – сырцавключала огневую выпарку сыворотки с последующим выделением и отделениемкристаллов путем прессования. Для осуществления процесса использовали котели рычажный пресс. Затем Г. Кутырин (78( внедрил схему с выпариваниемсыворотки в открытых котлах с кристаллизацией лактозы в ушатах, отделениемкристаллов отслоением и сушкой их в сушилках с огневым подогревом. Процессусовершенствовали Чебатарев (1934) и сотрудники Ленинградского химико-технологического института молочной промышленности, внедрив выпаривание вконцентраторах А. Фиалкова. А. Розанов (34( разработал промышленную схему производства сахара –сырца с включением специального оборудования: подогревателей, вакуум-аппаратов, центрифуг, фильтр – прессов и вакуум-сушилок. По результатамразработки поточно-механизированной линии производства молочного сахара-сырца (А. Фиалков и И. Нейштадт, 1959) были созданы ванны для отвариванияальбумина, сушилки, кристаллизаторы. Внесение реагентов осуществляют для коагуляции белков. Их вносят внагретую сыворотку для подкисления подсырочной сыворотки до 30 - 35( Т ираскисления ее до творожной сыворотки до 10 – 15( Т. Сыворотку подкисляют молочной кислотой, которая образуется в процессеброжения лактозы. Кислотность специально приготовленной кислой сывороткидостигает 150 – 200( Т, или 1500 г молочной кислоты на 100 л. Дляподкисления можно так же использовать соляную и трихлоруксусную кислоту.Серная кислота образуется с солями кальция нерастворимые соединения, чтоснижает эффективность выпаривания. Подкисление кислой сыворотки и соляной кислотой по эффективностиудаления белка равноценны. Однако кислую сыворотку следует предварительноприготовить и на образование молочной кислоты расходуется лактоза, чтоухудшает выход готового продукта. Для подкисления 1 т перерабатываемойсыворотки требуется 150 – 200 л кислой. Подкисление 1 т сыворотки кислой,исходя из потерь лактозы, обходится в 1 р. 70 к. (Л. Соколова, 1955). Крометого, емкость ванн или танков для приготовления кислой сыворотки составляетобычно 5 – 10 т, т.е. они занимают значительную площадь. При подкислении соляной кислотой на 1 т сыворотки требуется более двухлитров (33%-ной концентрации). Ее стоимость (Угличский производственно –экспериментальный завод) составляет 8 коп. При использовании солянойкислоты не расходуется молочный сахар. Широкое распространение солянойкислоты в промышленности, несмотря на ее явное преимущество перед кислойсывороткой, сдерживается затруднениями при ее внесении в сыворотку, чтосвязанно с токсичностью кислоты. Под сырную сыворотку можно подкислять мелассой, полученной отпредыдущих выработок (Кобринский завод Брестской области, И. Гнатюк). Приэтом не требуется специальных реагентов и используется часть лактозы,содержащейся в мелассе. Желаемая кислотность сыворотки после подкисленниямелассой равна 20 – 25( Т. Сыворотку раскисляют растворами щелочей NaOH, Ca(OH)2, Na2CO3. При раскислении углекислым натрием сыворотка в процессе переработкисильно вспенивается, что ограничивает его применения в промышленности.Гидроокись кальция также не нашла широкого распространения впромышленности, что объясняется трудоемкостью приготовления известковогомолока. Кроме того, в этом случае кристаллизат имеет тенденцию кзагустению, а на греющей поверхности вакуум – аппарата появляетсязначительный осадок в виде молочного камня. Испытание кислотно-щелочного способа (HCl+NaOH) очистки сыворотки,проведенные на Угличском производственно -экспериментальном заводе, ранееиспользовавшем кислотной (HCl) и соляно-известковый способы, показатели,что в качестве молочного сахара не снижается, а по сравнению с применениемкислотного способа даже несколько улучшается. Кристаллизат сохраняеттекучую консистенцию, уменьшаются отложения нагара на греющих поверхностяхвыпарных аппаратов. Появление нагара зависит главным образом от наличия кальция, поэтомуинтересно проследить за его изменениями в процессе коагуляции белковойсыворотки. При раскислении сыворотки известковым молоком количество кальция вочищенной сыворотке увеличивается. Следовательно, часть кальция, введенногов сыворотку, остается в растворе способствуя в дальнейшем выпариванияосадков на греющую поверхность вакуум-аппарата и загустеванию кристаллизатапри хранении. Часть кальция остается в сыворотке после хлоркальциевогоспособа коагуляции. Проведенные исследования подтверждают целесообразность кислотно-щелочного способа коагуляции с использованием для раскисления раствораедкого натра. Для внесения щелочи рекомендуется использовать установку. Количество реагентов, необходимых для изменения кислотной сыворотки,можно рассчитать по формуле: Кп * Кн Кр= Кф где Кр – количество реагентов для изменения кислотности сыворотки; Кп – количество реагентов, на которую необходимо изменить кислотностьсыворотки; Кн – величина градусов, на которую необходимо изменить кислотностьсыворотки; Кф – величина градусов, на которую изменилась кислотность сыворотки апредварительной пробе. Очистка сыворотки осуществляется после после обработки реагентами. Ееоставляют для отстоя хлопьев белка на 1 – 1,5 ч. Часть хлопьев белкавсплывает (особенно при обработке свежей сыворотки), а часть оседает вконусную часть ванны. Об окончании отстоя судят по прозрачности сыворотки сучетом предыдущих выработок. Для контроля можно рекомендоватьпредварительно спускать сыворотку, наблюдая за цветом жидкости. Сливаютсыворотку, постепенно опуская подвижную трубу или через патрубок,установленный на уровне отстоя альбуминного молока. После отстоя сыворотку фильтруют через ткань или центрифугируют наочистителях (167(. Цикл работы очистителя зависит от степенипредварительного отстоя (его определяют практически). Обычно через одиночиститель производительность 5000 л/ч можно пропускать до 8 т отстоявшейсясыворотки (две ванны). Следует тщательно следить за смазкой очистителя, таккак он работает при повышенных температурах (85 – 90( С). Чистка сыворотки собирается в промежуточную емкость (танк) изнержавеющей стали или эмалированную, откуда направляется на сгущение. Сгущение сыворотки осуществляют на вакуум-аппаратах. Аппарат длясгущения сыворотки под вакуумом должен быть герметичным с подводом тепла иудалением из него воздуха (разряжение) до требуемой температуры кипения.Степень разрежения выражают величиной абсолютного давления, или вакуума.Вторичный или соковый, пар, образующейся при кипении сыворотки,конденсируется при соприкосновении с холодной водой или стенкой,охлаждаемой водой. Воздух, поступающий в аппарат с сывороткой и через неплотности, удаляют паром паровыми и и механическими вакуум-насосами.Применяют выпарные аппараты только из нержавеющей стали. Кристаллизация лактозы осуществляется с учетом качества сиропа подлительному (до 35 ч) или ускоренному (до 15 ч) режимам. Для контроля зауходом процесса можно воспользоваться температурами. О правильностипроведения процесса можно судить по форме (пирамида) и размеру (в среднем0,5 мм) кристаллов, содержанием лактозы в мелассе и консистенциикристаллизата. Конструкция кристаллизатора обеспечивает выполнение всехтехнологических операций процесса выделения лактозы из сиропа. Кристализзат, освобожденный от хлопьевидного белкового осадка ипромытый водой, на центрифугирование на центрифуги фильтрующего типа,фактор разделения превышает 500. В производстве молочного сахара используютцентрифугу ОЦС фильтрующего типа, периодического действия с ручной верхнейвыгрузкой осадка.

Open Library - открытая библиотека учебной информации

Химия Лактоза

просмотров - 1298

Сахароза

Сахароза или свекловичный сахар содержится в сахарном тростнике, сахарной свекле (до 28% от сухого вещества), кленовом соке. Именно из этих растений вырабатывается кристаллический продукт, известный как сахар.

Молекула сахарозы состоит из остатков молекул α-D-глюкозы и β-D-фруктозы, соединённых между собой α(1→2) гликозидной связью:

Рис. 6.9. Структурная формула сахарозы

У животных сахароза не образуется, они могут усваивать сахарозу только после её гидролиза ферментом сахаразой, который катализирует её расщепление на глюкозу и фруктозу.

Глюкоза и фруктоза легко проникают в кровоток и принимают участие в базовых процессах метаболизма клетки.

Лактоза или молочный сахар содержится только в молоке (до 5%). Молекула лактозы состоит из остатков молекул β-D-галактозы и α-D-глюкозы, соединённых между собою β(1→4) гликозидной связью:

Рис. 6.10. Структурная формула лактозы

В процессе переваривания пищи лактоза гидролизуется в результате воздействия фермента лактазы, активность которого очень велика у грудных детей.

Ее роль весьма значительна в раннем детском возрасте, когда молоко служит основным продуктом питания.


Читайте также


  • - Лактоза

    Сахароза Гликоген (животный крахмал) Растительный крахмал Переваривание углеводов Что из углеводов подвергается в тонкой кишке гидролизу? 1. полисахариды2. дисахариды Боль­шая часть (около 60 %) углеводов в пище пред­ставлена... [читать подробенее]


  • - Галактоза. Является эпимером глюкозы в четвертом углеродном звене.

    Глюкоза (виноградный сахар). Энантиомером D-ряда углеводов соответствует энантиомер L-ряда с противоположной конфигурацией всех центров хиральности. Если изомеры углеводов различаются конфигурацией только одного центра хиральности, то они называются... [читать подробенее]


  • - Галактоза. Является эпимером глюкозы в четвертом углеродном звене.

    Глюкоза (виноградный сахар). Энантиомером D-ряда углеводов соответствует энантиомер L-ряда с противоположной конфигурацией всех центров хиральности. Если изомеры углеводов различаются конфигурацией только одного центра хиральности, то они называются... [читать подробенее]


  • - Лактоза

    Сахароза Гликоген (животный крахмал) Растительный крахмал Переваривание углеводов Что из углеводов подвергается в тонкой кишке гидролизу? 1. полисахариды2. дисахариды Боль­шая часть (около 60 %) углеводов в пище пред­ставлена растительным... [читать подробенее]


  • - D-маноза D-глюкоза D-галактоза D-фруктоза

    D-глюкоза L-глюкоза Більшість природних моносахаридів належать до D-ряду. Найважливіші представники природних моносахаридів: D-рибоза D-ксилоза L-арабіноза Просторові ізомери моносахаридів, які відрізняються конфігурацією одного або кількох атомів Карбону і не... [читать подробенее]


  • - Среди моносахаридов широко известны глюкоза, фруктоза, галактоза, арабиноза, ксилоза и D-рибоза.

    Моносахариды обычно содержат от 3 до 9 атомов углерода, причем наиболее распространены пентозы и гексозы. По функциональной группе они делятся на альдозы и кетозы. Моносахариды ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА УГЛЕВОДОВ УГЛЕВОДЫ Среди продуктов термического распада... [читать подробенее]


  • - D-галактоза

    Олігосахариди. Полімерні вуглеводи, молекули яких утворюються з 2 – 10 залишків моносахаридів, які зв’язані зв’язками та характеризуються відносно невисокою молекулярною масою. Більшість олігосахаридів оптично активні, добре розчинні у воді, легко кристалізуються і,... [читать подробенее]


  • - Лактоза

    Сахароза Сахароза или свекловичный сахар содержится в сахарном тростнике, сахарной свекле (до 28% от сухого вещества), кленовом соке. Именно из этих растений вырабатывается кристаллический продукт, известный как сахар. Молекула сахарозы состоит из остатков молекул... [читать подробенее]


  • - Галактоза

    галактокиназа 1) Галактоза + АТФ Глактозо – 1 – фосфат + АДФ В дальнейшем метаболизм галактозо – 1 – фосфата идёт двумя путями + УДФ - глюкоза 1) Галактозо – 1 – фосфат глюкоза – 1 – фосфат ------- гексозо – 1 – фосфат -УДФ - галактоза уридин трансфераза УДФ - галактоза УДФ... [читать подробенее]


  • Молекула лактозы - химические и физические свойства

    Лактоза представляет собой дисахарид, состоящий из молекул ß-D-галактозы и ß-D-глюкозы, связанных через гликозидную связь ß1-4. Лактоза составляет около 2-8% твердых веществ в молоке. Название происходит от латинского слова «молоко» и окончания -ose, которое используется для обозначения сахаров. Его эмпирическая формула и его молекулярная масса C12h32O11 составляет 342,3 г / моль.

    Переваривание лактозы

    Младенцев млекопитающих кормят молоком их матери.Для его переваривания ворсинками кишечника секретируется фермент под названием лактаза (β1-4-дисахаридаза), и этот фермент расщепляет молекулу на две субъединицы для абсорбции. Поскольку лактоза в основном содержится в молоке, у большинства видов животных выработка лактазы постепенно прекращается по мере созревания, и они не могут усваивать лактозу. Эта потеря лактазы при созревании также является стандартной моделью для большинства взрослых людей. Однако у многих людей с предками в Европе, на Ближнем Востоке, в Индии и масаи в Восточной Африке есть версия гена лактазы, которая не отключается после младенчества, и во многих из этих культур другие млекопитающие, такие как крупный рогатый скот, козы , и овец доят в пищу.Этот факт может поставить под сомнение некоторые аргументы сторонников палеолитической диеты, которые утверждают, что метаболические потребности человека не изменились со времени последнего ледникового периода. Процесс сохранения детских черт во взрослом возрасте - один из простейших путей адаптации, известный как неотения.

    Что такое непереносимость лактозы?

    Непереносимость лактозы - это неспособность переваривать значительное количество лактозы, основного сахара, содержащегося в молоке.Непереносимость лактозы вызвана нехваткой фермента лактазы, который вырабатывается клетками, выстилающими тонкий кишечник. Лактаза расщепляет молочный сахар на две более простые формы сахара, называемые глюкозой и галактозой, которые затем всасываются в кровоток. Не все люди с дефицитом лактазы имеют симптомы, обычно связанные с непереносимостью лактозы, но те, у кого они есть, имеют непереносимость лактозы.

    Люди иногда путают непереносимость лактозы с непереносимостью коровьего молока, потому что симптомы часто одинаковы.Однако непереносимость лактозы и непереносимость коровьего молока не связаны. Непереносимость коровьего молока - это аллергическая реакция, вызванная иммунной системой. Непереносимость лактозы - это проблема пищеварительной системы.

    Подробнее о непереносимости лактозы: см. Непереносимость лактозы

    Определение и примеры лактозы - Биологический онлайн-словарь

    Определение

    существительное
    множественное число: лактозы
    lac · tose, ˈlæk.toʊs
    Дисахарид (химическая формула: C 12 H 22 O 11 ), состоящий из одной галактозы и одной глюкозы, соединенных вместе через β- (1 → 4) гликозидную связь

    Подробности

    Открытие лактозы

    Лактоза была известна и использовалась давно, но она была признана сахаром только в 1780 году химиком Карл Шееле 1742-1786. Fabriccio Bartoletti 1576-1630 был признан первым, кто смог грубо выделить лактозу в молоко.Лактоза составляет примерно 2-8% веса молока. Позднее были идентифицированы моносахаридные компоненты лактозы. Первым идентифицированным моносахаридным компонентом была глюкоза Генрих Фогель 1778–1867 в 1812 году. Другой моносахаридный компонент, галактоза, был идентифицирован Луи Пастером 1822–1895 в 1856 году.
    Название «лактоза» происходит от слова lac или lactis (что означает «молоко») и суффикс -ose , чтобы указать, что это сахар .Его название дал французский химик Жан Батист Андре Дюма в 1843 году. Однако, когда Пастеру удалось выделить галактозу, он назвал ее «лактозой». 1 Соединение было позже переименовано французским химиком в галактозу (или «лактозу глюкозы»). Pierre Eugène Marcellin Berthelot 1827–1907 2 , а затем он назвал молочный сахар как лактоза точно так же, как то, что мы знаем сегодня.

    Обзор

    Лактоза - один из наиболее распространенных дисахаридных углеводов; другие примеры - сахароза и мальтоза.Углеводы - это основной класс биомолекул, которые можно классифицировать на основе сахаридных составляющих. Дисахарид - это углевод, состоящий из двух моносахаридов, связанных вместе гликозидной связью (гликозидной связью).

    Свойства лактозы

    Лактоза представляет собой белое кристаллическое негигроскопичное твердое вещество. Его молярная масса составляет 342,30 г · моль −1 . Его температура плавления составляет 202,8 ° C. Растворим в воде. Подобно сахарозе и мальтозе, лактоза имеет общую формулу C 12 H 22 O 11 .Лактоза, однако, представляет собой дисахарид, состоящий из одной галактозы и одной глюкозы. Они связаны вместе гликозидной связью β-1 → 4, что означает, что ковалентная связь образуется между β -аномерной формой углерода-1 (C-1) на галактозе и гидроксильным атомом кислорода на C-4 на глюкозе.

    Лактоза против сахарозы против мальтозы

    Лактоза ( молочный сахар ), мальтоза ( солодовый сахар ) и сахароза ( обычный столовый сахар ) являются тремя распространенными диетическими дисахаридами.Как уже указывалось ранее, три дисахарида имеют одинаковую химическую формулу: C 12 H 22 O 11 . Все три содержат глюкозный компонент. В мальтозе соединение состоит из двух единиц глюкозы. Однако в лактозе и сахарозе есть только одна единица глюкозы, которая сочетается с другим моносахаридом - галактозой и фруктозой соответственно. В мальтозе α- (1,4) гликозидная связь соединяет два сахара, то есть между C1 и C4. В лактозе β- (1,4) гликозидная связь возникает между C1 галактозы и C4 глюкозы.В сахарозе связь α- ​​(1,2) -β образуется между C1 глюкозы и C2 фруктозы.
    И лактоза, и мальтоза являются редуцирующими сахарами, тогда как сахароза - невосстанавливающим сахаром. Мальтоза и лактоза являются восстанавливающими сахарами, потому что один из моносахаридных компонентов может содержать свободную альдегидную группу. Что касается сахарозы, гликозидная связь образуется между восстанавливающими концами двух моносахаридных компонентов. Таким образом, сахароза не могла больше соединяться с другими сахаридными единицами.
    Диетическая лактоза обычно поступает из молока и молочных продуктов, тогда как сахароза обычно поступает из пищи, подслащенной сахаром, извлеченным из сахарного тростника и сахарной свеклы, и мальтозой, часто в результате переваривания крахмалистой пищи.Перевариванию этих сахаров помогают определенные пищеварительные ферменты, в частности, лактаза , сахароза и мальтаза . У людей эти ферменты расположены на внешней поверхности эпителиальных клеток, выстилающих тонкий кишечник. Лактаза, например, помогает переваривать лактозу. β -галактозидаза является аналогом лактазы бактерий. Мальтаза помогает переваривать мальтозу, тогда как сахароза помогает переваривать сахарозу. Эти ферменты расщепляют связь между двумя моносахаридными компонентами.Из этих трех сахароза самая сладкая, за ней следует мальтоза.

    Общие биологические реакции с участием лактозы

    Общие биологические реакции с участием лактозы

    Биосинтез лактозы включает одну галактозильную единицу и одну глюкозильную единицу, соединенные через β-1 → 4 гликозидную связь. Соединение этих двух моносахаридов приводит к выделению воды. Галактоза находится в форме бета, -пиранозы, тогда как глюкоза может быть альфа, - или бета, -пираноза.

    Общие биологические реакции с участием лактозы

    Процесс расщепления сложных углеводов на более простые формы - это осахаривание . Это противоположность синтеза дегидратации . При дегидратационном синтезе реакция конденсации вызывает образование гликозидной связи между соединяющимися сахарами с образованием сложных углеводов, а затем в процессе выделяется вода. При осахаривании гидролиз использует молекулу воды и вызывает разрыв гликозидной связи, высвобождая тем самым составляющие сахара.
    Лактоза в молоке и молочных продуктах (например, сыре, йогурте, сливках) переваривается в тонком кишечнике с помощью фермента лактазы . У бактерий ферментом, используемым при гидролизе лактозы, является β-галактозидаза . Лактаза секретируется ворсинками кишечника. Он расщепляет лактозу на галактозу и глюкозу, которые затем могут абсорбироваться энтероцитами (клетками кишечника), высвобождаться в кровоток и, наконец, поглощаться клетками различных тканей, например печень, почки, мышцы, и т. д. .

    Общие биологические реакции с участием лактозы

    У людей и других млекопитающих матери кормят своих младенцев грудным молоком, выделяемым молочными железами. Грудное молоко - это жидкость организма, вырабатываемая молочными железами груди человека. Лактоза является основным углеводом грудного молока. Лактозный состав грудного молока составляет около 7 г / 100 мл. 3
    Под влиянием гормонов (например, пролактина и окситоцина) молоко вырабатывается, особенно после родов. Пролактин - это гормон, секретируемый лактотропными клетками передней доли гипофиза.Стимулирует рост молочных желез и лактацию после родов. Он стимулирует молочные железы производить молоко. Окситоцин, в свою очередь, вырабатывается главным образом крупноклеточными нейросекреторными клетками паравентрикулярного ядра супраоптического ядра гипоталамуса. Затем он сохраняется в задней доле гипофиза. При необходимости окситоцин попадает в кровоток, чтобы достичь клеток-мишеней, где он проявляет свои эффекты, такие как стимуляция сосков (для выделения молока).Он стимулирует мышцы вокруг альвеол выдавливать молоко через молочные протоки.
    Во время производства молока некоторые молекулы глюкозы превращаются в галактозу, так что больше галактозы может объединиться с глюкозой для производства лактозы. N.B. : галактоза также может быть получена из пищевых источников. de novo синтез глюкозы и галактозы в молочной железе называется гексонеогенез .

    Нарушения обмена веществ

    У некоторых людей выработка лактазы снижается с возрастом.Другие поддерживают производство этого фермента и, таким образом, остаются способными переваривать лактозу. И наоборот, при отсутствии или недостаточности лактазы лактоза не может расщепляться до более простых моносахаридов и, как таковая, приводит к непереносимости лактозы.
    Люди с непереносимостью лактозы не могут переваривать и расщеплять лактозу. Непереваренная в тонком кишечнике лактоза перемещается в толстую кишку, где кишечные бактерии ферментируют ее до молочной кислоты. В результате образуются метан и водород, вызывающие дискомфорт, вздутие кишечника и метеоризм.Диарея возникает, когда вода втягивается в кишечник осмотически активной молочной кислотой. Микроорганизмы, такие как Escherichia coli, могут метаболизировать лактозу, продуцируя β-галактозидазу из своей системы лакового оперона.

    Биологическое значение / функции

    Лактоза вырабатывается естественным путем и присутствует в молоке млекопитающих, включая человека. Его получают от крупного рогатого скота, чтобы использовать его для приготовления детских смесей. В частности, коровье молоко содержит около 4,7% лактозы. На данный момент не существует детской смеси, которая могла бы соответствовать грудному молоку.Грудное молоко остается лучшим источником витаминов, минералов, гормонов и пищеварительных ферментов. Он также содержит подходящее количество углеводов, белков и жиров.
    Помимо молока, диетическая лактоза также присутствует в молочных продуктах. Лактоза является жизненно важным диетическим углеводом, поскольку имеет низкий гликемический индекс, а это означает, что она не вызывает скачков уровня сахара в крови. Как и другие диетические дисахариды, лактоза является важным источником энергии. Гидролиз лактозы дает простые сахара (галактозу и глюкозу), которые организм легко усваивает и метаболизирует.Глюкоза, например, важна, так как она используется в энергетическом обмене. Это форма моносахарида, которую клетка обычно использует для синтеза АТФ посредством фосфорилирования на уровне субстрата (гликолиза) и / или окислительного фосфорилирования (включая окислительно-восстановительные реакции и хемиосмос).
    Лактоза может быть преобразована в молочную кислоту. Микроорганизмы, такие как Lactobacilli , могут преобразовывать лактозу в молочную кислоту, которая используется в пищевой промышленности, например при производстве молочных продуктов, таких как йогурт и сыр.

    Дополнительный

    Этимология

    • Latin lac («молоко») + - ose (суффикс, используемый в химическом наименовании сахаров)

    IUPAC

  • β-D-галактопиранозил- (1 → 4) -D-глюкоза
  • Химическая формула

    Синоним (ы)

  • Молочный сахар
  • 4-O-β-D-галактопиранозил-D-глюкоза
  • Производные термины

    • Белок-носитель лактозы
    • Факторы лактозы
    • Лактоза непереносимость
    • Лактозопермеаза
    • Лактозный репрессор
    • Лактозосинтаза
    • Лактозно-лакмусовый агар

    Дополнительная информация

    Сравнить

    См. также

  • углевод
  • 901
  • дисахарид
  • лактоза
  • лактоза
  • дисахарид
  • Упоминания

    • Тест на анализ дыхания
    • Du lcite

    Ссылка

    1. Pasteur, L.(1856 г.). «Note sur le sucre de lait». Нота на молочный сахар. Comptes rendus (на французском). 42: 347–351. Со страницы 348: Я предлагаю лактозу de le nommer. (Предлагаю назвать его лактозой.)
    2. Бертло, Марселлин. (1860 г.). Chimie Organique fondée sur la synthèse. Малле-Башелье (издатель). стр.248. Получено 24 января 2019 г. по ссылке
    3. Бюллетень по пищевым продуктам и питанию - том 17, номер 4, декабрь 1996 г. (2019). Получено по ссылке

    © Biology Online. Контент предоставлен и модерируется онлайн-редакторами биологии


    Лактоза | Подкаст | Chemistry World

    Мира Сентилингам

    На этой неделе соединение, которое могут вынести только некоторые, в том числе Ларс Эрстрём…

    Ларс Эрстрём

    Реакции гидролиза различных видов - одни из самых важных процессов в организме.Одна из функций - высвобождение энергии за счет атаки молекулы воды на аденозинтрифосфат-ион, более известный как АТФ. По мере того, как этот процесс высвобождает энергию, он идет вниз с точки зрения термодинамики или, как мы также говорим, самопроизвольно. В принципе. Однако эту реакцию часто сложно провести, и для нее обычно требуется катализатор. Это факт, за который мы должны быть благодарны, поскольку нежелание многих соединений добавлять воду, а затем разделяться на две части, предотвращает спонтанный распад наших белков на свободные аминокислоты в присутствии воды.

    С другой стороны, отсутствие реактивности является проблемой для довольно большой части населения, не переносящей лактозу. Лактоза, или молочный сахар, с формулой C 12 H 22 O 11 и полным названием ß-D-галактопиранозил- (1-4) -D-глюкоза, представляет собой небольшую молекулу, известную как дисахарид как он содержит две отдельные сахарные единицы, соединенные атомом кислорода. Он имеет сладкий вкус и является самым распространенным углеводом в молоке млекопитающих.У некоторых млекопитающих его больше, особенно у людей - почти 7 процентов, а у некоторых меньше: молоко морского льва содержит ноль процентов лактозы.

    Нормальная судьба этой молекулы в организме - гидролиз. Вода атакует, и лактоза расщепляется на одну молекулу глюкозы, C 6 H 12 O 6 , и одну молекулу галактозы, другой сахар с той же формулой, но немного другим расположением атомов. Если этого не произойдет, у вас появятся пищеварительные симптомы различной степени, такие как метеоризм, урчание в животе или судороги.

    Если это так, у вас непереносимость лактозы. Это не аллергия, поскольку она не затрагивает нашу иммунную систему. Очень важно, чтобы эту непереносимость не следует путать с аллергией на молоко, реакцией на определенные белки в молоке, которая может привести к потенциально опасным для жизни состояниям.

    В некотором смысле, непереносимость лактозы - это простая химическая проблема почти во всех случаях, недостаток фермента лактазы. Несмотря на похожее название, лактаза - это не углевод, а более чем в 400 раз большая молекула белка, которая катализирует гидролиз лактозы в желудке.Часто производство лактазы снижается в зрелом возрасте, но в регионах мира с постоянным высоким потреблением молочных продуктов, особенно в Европе, многие взрослые сохраняют производство этого фермента и все еще могут переваривать молоко.

    Лактоза представляет собой небольшую и полярную молекулу, поэтому она растворима в воде, но менее растворима в жирах. Это означает, что молочные продукты, такие как масло и сыр, в которых концентрируется жир, содержат меньше лактозы, чем молоко. То же самое касается ферментированных продуктов, в которых бактерии съедают часть лактозы и производят молочную кислоту, C 3 H 6 O 3 .

    Это также означает, что сыворотка, жидкий остаток от производства сыра, является хорошим источником лактозы, и именно так это химическое вещество производится в промышленных масштабах, обычно в странах с высоко централизованным производством сыра. Затем чистую лактозу можно использовать в других пищевых продуктах, таких как сливки для кофе, кондитерские изделия, выпечка, мясные продукты и даже в консервированных фруктах и ​​овощах. Поэтому, если у вас есть проблема с этой молекулой, вы можете внимательно прочитать этикетку ингредиентов, когда идете за покупками.Это также относится к некоторым фармацевтическим продуктам, поскольку лактоза используется для изготовления таблеток и наполнения капсул. Лактоза также является сырьем для аналогичной молекулы лактулозы, эффективного слабительного.

    Итак, как вы справляетесь с непереносимостью лактозы, живя среди любителей молока? Есть два решения, если вы хотите продолжать есть и пить эти продукты. Либо вы покупаете фермент, лактазу, в небольших капсулах и позволяете им воздействовать на пищу до или во время еды, либо вы покупаете все более распространенные молочные продукты с низким содержанием лактозы или без лактозы.Первые производятся на молочных заводах путем добавления ферментов лактазы в молоко и позволяя ему гидролизовать лактозу перед упаковкой. Гидролиз, как вы теперь знаете, производит две молекулы сахара из одной, что является возможной проблемой вкуса. Что еще хуже, так это то, что лактоза имеет сладость по сравнению с обычным сахаром, сахарозой, равной 20 (по шкале, где сахароза равна ста), в то время как глюкоза и галактоза имеют относительную сладость 70 и 30 соответственно, давая молоку с низким содержанием лактозы более сладкий вкус, что не всем нравится.

    Средством решения этой проблемы является пропускание молока через колонку из пористого материала с высоким сродством к молекулам лактозы, чтобы получить достаточно низкий уровень лактозы, чтобы не вызывать проблем со вкусом после последующего гидролиза лактазой.

    Итак, в следующий раз, когда вы увидите молоко без лактозы в своем продуктовом магазине, помните, что, хотя один дисахарид дает два моносахарида, разделение сладости 20 на два может фактически дать сотню.

    Мира Сентилингам

    Ларс Эрстрём из Chalmers tekniska högskola, Швеция, с раздражающим химическим составом лактозы.На следующей неделе пора созревать…

    Хейли Берч

    Сегодня мы знаем, что этилен или этен - это растительный гормон, отвечающий за процесс созревания фруктов в целом. Но этен участвует не только в созревании плодов.

    Мира Сентилингам

    Узнайте о его других применениях, присоединившись к Хейли Берч на следующей неделе в программе Chemistry в своем элементе . А пока спасибо за внимание, я Мира Сентилингам.

    14.6. Дисахариды - Chemistry LibreTexts

    Лактоза

    Лактоза известна как молочный сахар , потому что она содержится в молоке людей, коров и других млекопитающих. Фактически, естественный синтез лактозы происходит только в тканях молочных желез, тогда как большинство других углеводов являются растительными продуктами. Грудное молоко содержит около 7,5% лактозы, а коровье молоко - около 4,5%. Этот сахар является одним из самых низких по сладости, он составляет примерно одну шестую сладости сахарозы. Лактозу в промышленных масштабах производят из сыворотки, побочного продукта при производстве сыра.Он важен в качестве детского питания и при производстве пенициллина.

    Лактоза - это редуцирующий сахар, состоящий из одной молекулы D-галактозы и одной молекулы D-глюкозы, соединенных β-1,4-гликозидной связью (связь от аномерного углерода первой моносахаридной единицы направлена ​​вверх). Два моносахарида получают из лактозы кислотным гидролизом или каталитическим действием фермента лактаза :

    Многие взрослые и некоторые дети страдают дефицитом лактазы.Считается, что эти люди не переносят лактозу, потому что они не могут переваривать лактозу, содержащуюся в молоке. Более серьезная проблема - это генетическое заболевание галактоземия, которое возникает из-за отсутствия фермента, необходимого для превращения галактозы в глюкозу. Некоторые бактерии могут метаболизировать лактозу, образуя молочную кислоту в качестве одного из продуктов. Эта реакция отвечает за «скисание» молока.

    Пример \ (\ PageIndex {1} \)

    Для этого трисахарида укажите, является ли каждая гликозидная связь α или β.

    Решение

    Гликозидная связь между сахарами 1 и 2 - β, потому что связь направлена ​​вверх от аномерного углерода. Гликозидная связь между сахарами 2 и 3 является α, потому что связь направлена ​​вниз от аномерного углерода.

    Упражнение \ (\ PageIndex {1} \)

    Для этого трисахарида укажите, является ли каждая гликозидная связь α или β.

    Для вашего здоровья: непереносимость лактозы и галактоземия

    Лактоза составляет около 40% рациона младенца в течение первого года жизни.Младенцы и маленькие дети имеют одну форму фермента лактазы в тонком кишечнике и могут легко переваривать сахар; однако у взрослых обычно имеется менее активная форма фермента, и около 70% взрослого населения мира испытывают дефицит в его производстве. В результате у многих взрослых наблюдается снижение способности гидролизовать лактозу до галактозы и глюкозы в тонком кишечнике. У некоторых людей неспособность синтезировать достаточное количество ферментов увеличивается с возрастом. До 20% населения США в той или иной степени страдает непереносимостью лактозы.

    У людей с непереносимостью лактозы часть негидролизованной лактозы попадает в толстую кишку, где она имеет тенденцию втягивать воду из межклеточной жидкости в просвет кишечника путем осмоса. В то же время кишечные бактерии могут воздействовать на лактозу с образованием органических кислот и газов. Накопление воды и продуктов бактериального распада приводит к вздутию живота, судорогам и диарее, которые являются симптомами этого состояния.

    Симптомы исчезают, если молоко или другие источники лактозы исключены из рациона или потребляются в умеренных количествах.В качестве альтернативы, во многих продовольственных магазинах сейчас продаются специальные марки молока, предварительно обработанные лактазой для гидролиза лактозы. Приготовление или ферментация молока вызывает по крайней мере частичный гидролиз лактозы, поэтому некоторые люди с непереносимостью лактозы все еще могут есть сыр, йогурт или приготовленные продукты, содержащие молоко. Однако наиболее распространенным лечением непереносимости лактозы является использование препаратов лактазы (например, Lactaid), которые доступны в жидкой и таблетированной форме в аптеках и продуктовых магазинах.Их принимают перорально с молочными продуктами или можно добавлять к ним напрямую, чтобы улучшить их пищеварение.

    Галактоземия - это состояние, при котором отсутствует один из ферментов, необходимых для превращения галактозы в глюкозу. Следовательно, уровень галактозы в крови заметно повышен, и галактоза обнаруживается в моче. Младенец с галактоземией испытывает отсутствие аппетита, потерю веса, диарею и желтуху. Заболевание может привести к нарушению функции печени, катаракте, умственной отсталости и даже смерти.Если галактоземия распознается в раннем младенчестве, ее последствия можно предотвратить, исключив из рациона молоко и все другие источники галактозы. По мере взросления ребенка с галактоземией у него обычно появляется альтернативный путь метаболизма галактозы, поэтому потребность в ограничении потребления молока не является постоянной. Заболеваемость галактоземией в США составляет 1 на 65 000 новорожденных.

    Сахароза

    Сахароза, вероятно, самое продаваемое чистое органическое соединение в мире, известна как сахар свекловичный , сахар тростниковый , столовый сахар или просто сахар .Большую часть продаваемой сахарозы получают из сахарного тростника и сахарной свеклы (соки которых содержат 14–20% сахарозы) путем выпаривания воды и перекристаллизации. Темно-коричневая жидкость, которая остается после перекристаллизации сахара, продается как патока.

    Молекула сахарозы уникальна среди обычных дисахаридов тем, что имеет α-1, β-2-гликозидную (прямую) связь. Поскольку эта гликозидная связь образована группой ОН аномерного углерода α-D-глюкозы и группой ОН аномерного углерода β-D-фруктозы, она связывает аномерные атомы углерода как глюкозы, так и фруктозы.

    Эта связь придает сахарозе определенные свойства, которые сильно отличаются от свойств мальтозы и лактозы. Пока молекула сахарозы остается неповрежденной, ни один из моносахаридов не «нециклизуется» с образованием структуры с открытой цепью. Таким образом, сахароза неспособна к мутаротации и существует только в одной форме как в твердом состоянии, так и в растворе. Кроме того, сахароза не вступает в реакции, типичные для альдегидов и кетонов. Следовательно, сахароза - невосстанавливающий сахар.

    Гидролиз сахарозы в разбавленной кислоте или под действием фермента , сахарозы (также известной как инвертаза) дает эквимолярную смесь глюкозы и фруктозы.Эта смесь 1: 1 называется инвертным сахаром , потому что она вращает плоско-поляризованный свет в направлении, противоположном направлению сахарозы. Реакция гидролиза имеет несколько практических применений. Сахароза легко перекристаллизовывается из раствора, но инвертный сахар гораздо чаще остается в растворе. При производстве желе и конфет, а также при консервировании фруктов перекристаллизация сахара нежелательна. Следовательно, в этих процессах используются условия, приводящие к гидролизу сахарозы.Более того, поскольку фруктоза слаще сахарозы, гидролиз усиливает подслащивающий эффект. Пчелы осуществляют эту реакцию, когда производят мед.

    Средний американец потребляет более 100 фунтов сахарозы в год. Около двух третей этого количества попадает в безалкогольные напитки, подслащенные злаки и другие продукты с высокой степенью обработки. Широкое использование сахарозы является фактором, способствующим ожирению и кариесу. Углеводы, такие как сахароза, превращаются в жир, когда потребление калорий превышает потребности организма, а сахароза вызывает кариес, способствуя образованию налета, который прилипает к зубам.

    Сводка

    Мальтоза состоит из двух молекул глюкозы, соединенных α-1,4-гликозидной связью. Это редуцирующий сахар, который содержится в прорастающих зернах. Лактоза состоит из молекулы галактозы, соединенной с молекулой глюкозы β-1,4-гликозидной связью. Это редуцирующий сахар, который содержится в молоке. Сахароза состоит из молекулы глюкозы, соединенной с молекулой фруктозы α-1, β-2-гликозидной связью. Это невосстанавливающий сахар, который содержится в сахарном тростнике и сахарной свекле.

    Структурно-химическая формула β-D-лактозы и ее гидролиз ...

    Семена купуасу [Theobroma grandiflorum (Wild ex Spreng.) K. Schum] долгое время использовались в регионе Амазонки в пищевых целях. Подобно какао, переработанная мякоть и семена купуасу могут использоваться для производства соков, мороженого, кондитерских изделий и купулята ®, который является продуктом, аналогичным шоколаду. Однако его проникновение на рынок требует владения всеми этапами обработки, чтобы улучшить качество и безопасность пищевых продуктов и сделать возможной эффективную передачу технологий местным мелким фермерам и общинам.Исходя из вышеизложенного, текущая исследовательская работа направлена ​​на мониторинг и оптимизацию последовательных процессов ферментации и сушки семян купуасу в течение 7 дней каждый, а также на хранение в течение 90 дней. Конструкция теплицы, включающая ферментер и солнечную сушильную террасу, была спроектирована так, чтобы быть недорогой, универсальной, легко масштабируемой и простой в обслуживании и эксплуатации местными мелкими фермерами после короткого периода обучения. Это исследовательское усилие также было направлено на создание видения будущего создания интегрированной и устойчивой системы купуасу, охватывающей экономический, социальный, культурный и экологический векторы.В план эксперимента входило 5 партий семян по 100 кг каждая. Были выполнены несколько микробиологических и физико-химических параметров, которые коррелировали с переменными обработки. Микробиологические параметры включали количество жизнеспособных мезофильных микроорганизмов, колиформ, дрожжей и плесени, тогда как физико-химические измерения включали температуру брожения и сушки, pH, кислотность, сухое вещество, золу, активность воды, цвет, общее количество белков, липидов и углеводов и энергию. Средняя температура брожения семян варьировалась от прибл.От 28 до 44 ° C, достигая максимума на 3-й день и окончательного значения прибл. 31 ° С. Что касается солнечной сушки, средняя температура семян колебалась от прибл. От 24 ° C (в конце) до 39 ° C на 3-й день, и начальное значение прибл. 29 ° С. Среднее конечное значение pH высыхания семян составляло 5,34 и сохранялось во время хранения. Во время хранения результаты продемонстрировали наличие значительной корреляции между несколькими исследуемыми экспериментальными параметрами. Наконец, подсчет жизнеспособных бобов, полученный во время хранения, показал приемлемые значения общего количества мезофильных бактерий значительно ниже максимального предела.Количество жизнеспособных дрожжей и плесневых грибов, как правило, составляло от 3 до 4 log (КОЕ / г образца), также были обнаружены общие колиформные бактерии, Микроорганизмы 2020, 8, 1314 2 из 34, хотя оба были на приемлемых уровнях и значительно ниже установленных максимальных пределов для безопасности пищевых продуктов.

    Структура, функции, примеры и список

    Введение

    Дисахариды - это углеводы, состоящие из двух моносахаридных субъединиц. Они действуют как источник моносахаридов. Иногда их также используют в качестве альтернативы моносахаридам, поскольку они обладают различными общими свойствами.

    В этом разделе примечаний мы обсудим структуру, классификацию и свойства дисахаридов. Мы также подробно изучим некоторые важные дисахариды.

    Формирование

    Как упоминалось ранее, дисахариды образуются при объединении двух моносахаридных субъединиц. Две одинаковые или разные молекулы моносахарида связаны гликозидной связью с образованием дисахарида. Поскольку в процессе конденсации выделяется молекула воды, он также известен как реакция дегидратации.

    Структура

    Структура дисахарида очень похожа на структуру моносахарида. Они также состоят из нескольких гидроксильных групп и функциональной группы, которая может быть альдегидом или кетоном. Единственное отличие - наличие гликозидного мостика, соединяющего две молекулы.

    Гликозидный мостик

    В гликозидном мостике или связи два атома углерода двух разных молекул соединяются с помощью атома кислорода. Атом кислорода действует как мостик, соединяющий два разных атома углерода двух разных молекул моносахаридов гликозидной связью.

    Классификация

    В зависимости от восстанавливающей способности дисахариды подразделяются на две категории.

    Восстанавливающие дисахариды

    Они могут действовать как восстановители и могут отдавать электроны реципиентам в окислительно-восстановительной реакции. В этих дисахаридах один из моносахаридов сохраняет свою свободную функциональную группу, которая может участвовать в окислительно-восстановительной реакции. Функциональная группа только одного моносахарида расходуется на образование гликозидной связи.Примером восстановления дисахарида является мальтоза.

    Невосстанавливающие дисахариды

    Эти дисахариды не действуют как восстанавливающие агенты, поскольку не имеют свободных альдегидных или кетоновых функциональных групп. Функциональные группы обоих моносахаридов расходуются в процессе образования гликозидной связи. Сахароза является примером невосстанавливающего дисахарида.

    Свойства

    Ниже приведены общие свойства дисахаридов;

    Благодаря наличию большого количества гидроксильных групп дисахариды легко растворяются в воде.Эти гидроксильные группы образуют водородные связи с молекулами воды при растворении в водных растворах.

    Дисахариды - полярные соединения. Полярность дисахаридов обусловлена ​​большим количеством гидроксильных групп и атомов водорода, присоединенных к атому углерода. Каждая гидроксильная группа в дисахариде несет частичный отрицательный заряд, в то время как каждый атом водорода несет частичный положительный заряд.

    Как и моносахариды, они сладкие на вкус. Они чаще используются в домашнем хозяйстве и на производстве, чем моносахариды.Сахароза, также называемая столовым сахаром, является примером.

    Дисахариды - это большие молекулы, размер которых превышает размер пор или отверстий в клеточных мембранах. Таким образом, они не могут проникать через клеточные мембраны. Они должны быть расщеплены на моносахариды, чтобы переноситься из одной клетки в другую.

    Изучив общую структуру и свойства дисахаридов, давайте теперь перейдем к обсуждению некоторых общих и важных дисахаридов, встречающихся в природе.

    Сахароза

    Сахароза - важнейший углевод, принадлежащий к классу дисахаридов. Он также известен как столовый сахар или тростниковый сахар. Его молекулярная формула: C 12 H 22 O 11 .

    Структура

    Он состоит из молекулы глюкозы и фруктозы, соединенных гликозидной связью. Эта гликозидная связь образуется между углеродом 1 глюкозы и углеродом 2 фруктозы. Он образуется между функциональными группами двух молекул.

    Молекула фруктозы в сахарозе имеет бета-ориентацию, а молекула глюкозы - альфа-ориентацию. В альфа-ориентации группа ОН аномерного углерода ориентирована на стороне кольца, противоположной стороне кольца 6 углерода. С другой стороны, в бета-ориентации группа ОН аномерного углерода находится на той же стороне кольца, что и углерод 6 th . (Аномерный углерод представляет собой атом углерода альдегидной или кетоновой функциональной группы).

    Таким образом, гликозидная связь в сахарозе называется гликозидной связью альфа-1, бета-2.

    Свойства

    Сахароза обладает следующими свойствами.

    • Он слаще глюкозы.
    • Растворим в воде.
    • По внешнему виду представляет собой белое кристаллическое твердое вещество.
    • Это невосстанавливающий сахар, потому что нет свободных функциональных групп, которые могли бы действовать как восстанавливающий агент.
    • Он правовращающий, что означает, что он может отклонять свет в нужном направлении, когда проходит через него.
    • При гидролизе образует глюкозу и фруктозу.

    Источники

    Сахарозу получают в основном из фруктов и нектаров. Количество сахарозы высокое в созревающих фруктах, но оно уменьшается по мере созревания плодов. Сахароза содержится в большом количестве в сахарном тростнике. По этой причине его еще называют тростниковым сахаром.

    Пищеварение

    В организме человека сахароза переваривается в тонком кишечнике с помощью фермента, называемого инвертаза или сахароза. Этот фермент расщепляет сахарозу на молекулы глюкозы и фруктозы, которые всасываются в кровь и переносятся в печень для метаболизма.

    Использует

    Ниже приводится коммерческое, а также бытовое использование сахарозы.

    • Используется как столовый сахар
    • Используется как подсластитель в кондитерских изделиях и десертах.
    • Из него делают сироп из инвертированного сахара.

    Инвертированный сахарный сироп получают, когда сахарозу нагревают в присутствии воды. Он состоит из глюкозы и фруктозы в равных количествах, которые химически не связаны между собой. Он чаще используется в промышленности в качестве подсластителя, потому что он слаще сахарозы, глюкозы или фруктозы.

    Лактоза

    Лактоза - еще один важный дисахарид, обычно потребляемый людьми. Он также известен как молочный сахар. Его молекулярная формула такая же, как у сахарозы, то есть C 12 H 22 O 11 .

    Структура

    Лактоза состоит из молекул глюкозы и галактозы, связанных гликозидной связью. Это гликозидная связь C1-C4, поскольку она связывает первый углерод глюкозы с четвертым углеродом галактозы.

    В лактозе молекулы глюкозы и галактозы имеют альфа-ориентацию.Поэтому гликозидная связь между ними также называется альфа-1-4-гликозидной связью.

    Свойства

    Лактоза представляет собой белое кристаллическое твердое вещество, обладающее следующими свойствами;

    • Растворим в воде, но его растворимость меньше, чем у сахарозы.
    • Он менее сладкий, чем сахароза.
    • Он также является правовращающим, вращая световые лучи вправо.

    Источники

    В отличие от сахарозы, лактоза имеет исключительно животное происхождение.Его вырабатывают только лактирующие молочные железы млекопитающих. Фермент, необходимый для его синтеза, активен только в период лактации. Лактоза - самый распространенный сахар, содержащийся в молоке и молочных продуктах, таких как коровье молоко, козье молоко, грудное молоко и т. Д.

    Перевариваемый

    Он переваривается в организме человека с помощью фермента лактазы, присутствующего в тонком кишечнике. Затем молекулы глюкозы и галактозы отправляются в печень для дальнейшего метаболизма.

    Использует

    • Используется в молочных смесях в качестве сахара
    • Используется в фармацевтической промышленности в качестве ингредиента
    • Используется в производстве напитков для подслащивания толстого медведя

    Непереносимость лактозы

    Непереносимость лактозы - это непереносимость лактозы. заболевание, которое развивается у некоторых людей после употребления молока или молочных продуктов.Некоторые люди по своей природе содержат фермент лактазу в своей пищеварительной системе и, таким образом, не могут переваривать лактозу. Когда такие люди потребляют молоко или молочные продукты, непереваренная лактоза остается в пищеварительном тракте. Осмотический эффект лактозы вызывает нарушение всасывания воды, и у пациента развивается диарея. Другие признаки и симптомы, связанные с непереносимостью лактозы, включают вздутие живота, судороги, метеоризм, рвоту и т. Д.

    Лактулоза

    Лактулоза является важным с медицинской точки зрения искусственным дисахаридом.Он не существует в природе и производится искусственно в фармацевтической промышленности.

    Структура

    Он состоит из молекул галактозы и фруктозы, связанных бета-1-4-гликозидной связью. Молекулы галактозы и фруктозы в лактулозе имеют бета-ориентацию.

    Использует

    фермент озера человеческого тела для переваривания лактулозы. Он используется в медицине в двух случаях; запор и печеночная энцефалопатия.

    Лактулоза помогает облегчить запор благодаря своему осмотическому эффекту, который предотвращает всасывание молекул воды в желудочно-кишечном тракте.

    Он также полезен при печеночной энцефалопатии, так как улавливает аммиак в форме ионов аммония. Кишечная флора превращает лактулозу в молочную кислоту в процессе ферментации. Созданная таким образом кислая среда превращает молекулы аммиака в ионы аммония. Эти ионы аммония не могут всасываться в кровь и выводятся вместе с калом.

    Мальтоза

    Мальтоза - это дисахарид, который редко встречается в природе. Его молекулярная формула такая же, как у лактозы и сахарозы, т.е.е. С 12 Н 22 О 11 .

    Структура

    Мальтоза - это дисахарид, состоящий из двух субъединиц глюкозы. Обе молекулы глюкозы соединены 1-4 гликозидной связью. Эта связь связывает углерод 1 одной молекулы глюкозы с углеродом 4 второй молекулы глюкозы.

    Первая молекула глюкозы имеет альфа-ориентацию. Вторая молекула глюкозы сохраняет свою альдегидную функциональную группу и может иметь альфа- или бета-ориентацию.

    Свойства

    мальтоза обладает следующими свойствами;

    • Это редуцирующий сахар из-за свободной альдегидной группы глюкозы.
    • Растворим в воде.
    • Имеет сладкий вкус.
    • При гидролизе образует две молекулы глюкозы.

    Источники

    Редко встречается в природе в некоторых фруктах. Основным источником мальтозы является «солод», который получают, когда зерна выдерживают в воде в течение длительного времени. В организме человека мальтоза образуется при переваривании крахмала.Это основной продукт распада крахмала.

    Пищеварение

    Мальтоза может перевариваться в кишечнике человека с помощью фермента, известного как мальтаза. При переваривании мальтоза дает две молекулы глюкозы, которые далее обрабатываются в печени.

    Трегалоза

    Трегалоза - это дисахарид, обычно обнаруживаемый у насекомых, бактерий, грибов и других организмов. Он также известен как микоза из-за связи с грибами.

    Структура

    Он состоит из двух молекул глюкозы, которые соединены гликозидной связью 1-1.Альдегидные группы обеих молекул глюкозы принимают участие в образовании этой гликозидной связи.

    Обе молекулы глюкозы в трегалозе имеют альфа-ориентацию.

    Свойства

    Свойства трегалозы такие же, как и у других дисахаридов, за исключением восстанавливающей способности. Трегалоза представляет собой невосстанавливающий сахар, такой как сахароза, потому что у нее нет свободных функциональных групп.

    Переваривание

    Трегалоза легко переваривается в кишечнике человека благодаря наличию фермента треалазы.Он расщепляет трегалозу на две молекулы глюкозы.

    Резюме

    Дисахариды - это класс углеводов, состоящий из двух моносахаридных субъединиц.

    Подобно моносахаридам, они также имеют несколько гидроксильных групп. В них может присутствовать или не присутствовать альдегидная или кетоновая функциональная группа.

    Они образуются в результате реакции конденсации двух моносахаридов.

    Дисахариды также имеют в своей структуре гликозидную связь, которая удерживает вместе две моносахаридные субъединицы.

    В зависимости от редуцирующей способности они классифицируются как;

    • Восстанавливающие дисахариды
    • Невосстанавливающие дисахариды

    Все дисахариды обладают следующими свойствами;

    • Это полярные соединения
    • Они легко растворяются в воде за счет водородных связей
    • У них сладкий вкус
    • Они не могут диффундировать через клеточные мембраны

    Важные дисахариды включают сахарозу, лактозу, лактулозу, мальтозу и трегалозу.

    Сахароза - это обычный сахар, состоящий из глюкозы и фруктозы.

    • Это невосстанавливающий сахар.
    • Присутствует во фруктах, ягодах, нектаре и т. Д.
    • Используется как подсластитель в домашних условиях, а также в промышленности.
    • Из него делают сироп из инвертированного сахара.

    Лактоза - это молочный сахар, который присутствует только в молоке млекопитающих.

    • Он состоит из глюкозы и галактозы.
    • Лактоза - это редуцирующий сахар.
    • Непереносимость лактозы - важное медицинское явление, связанное с ней.

    Лактулоза - синтетический дисахарид, используемый в медицине при запорах и печеночной энцефалопатии.

    Мальтоза - менее распространенный дисахарид, присутствующий в природе.

    • Это продукт распада крахмала.
    • Это редуцирующий сахар, состоящий из двух молекул глюкозы.
    • Может усваиваться в организме человека ферментом мальтазой.

    Трегалоза - это дисахарид, который содержится в насекомых, грибах, бактериях и некоторых растениях.

    • Он состоит из двух молекул глюкозы, связанных гликозидной связью 1-1.
    • Трегалоза - это сахар, уменьшающий количество полудня, как и сахароза.
    • Он также может перевариваться в организме человека с помощью фермента треалазы, присутствующего в клетках тонкого кишечника.
    Ссылки
    1. Matthews, C.E .; К. Э. Ван Холде; К. Г. Ахерн (1999) Биохимия. 3-е издание. Бенджамин Каммингс. ISBN 0-8053-3066-6
    2. Н.А. Кэмпбелл (1996) Биология (4-е издание). Бенджамин Каммингс, штат Нью-Йорк. стр.23 ISBN 0-8053-1957-3
    3. Кван, Лам Пэн (2000).«Дисахариды и олигосахариды». Проверено 29 января 2008.

    Дисахарид: определение, примеры, функции | Биологический словарь

    Определение дисахарида

    Дисахарид, также называемый двойным сахаром, представляет собой молекулу, образованную двумя моносахаридами или простыми сахарами. Три распространенных дисахарида - это сахароза, мальтоза и лактоза. У них 12 атомов углерода, а их химическая формула - C 12 H 22 O 11 . Другие, менее распространенные дисахариды включают лактулозу, трегалозу и целлобиозу.Дисахариды образуются в результате реакций дегидратации, в которых всего одна молекула воды удаляется из двух моносахаридов.

    Функции дисахаридов

    Дисахариды - это углеводы, которые содержатся во многих продуктах питания и часто добавляются в качестве подсластителей. Например, сахароза - это столовый сахар, и это самый распространенный дисахарид, который едят люди. Он также содержится в других продуктах, таких как свекла. Когда дисахариды, такие как сахароза, перевариваются, они расщепляются на простые сахара и используются для получения энергии.Лактоза содержится в грудном молоке и обеспечивает питание младенцев. Мальтоза - это подсластитель, который часто содержится в шоколадных конфетах и ​​других конфетах.

    Растения накапливают энергию в виде дисахаридов, таких как сахароза, а также она используется для транспортировки питательных веществ во флоэме. Поскольку это источник энергии, многие растения, такие как сахарный тростник, богаты сахарозой. Трегалоза используется в качестве транспорта в некоторых водорослях и грибах. Растения также хранят энергию в полисахаридах, которые представляют собой множество моносахаридов, вместе взятых.Крахмал - это наиболее распространенный полисахарид, используемый для хранения в растениях, и он расщепляется на мальтозу. Растения также используют дисахариды для транспортировки моносахаридов, таких как глюкоза, фруктоза и галактоза, между клетками. Упаковка моносахаридов в дисахариды снижает вероятность разрушения молекул во время транспортировки.

    Образование и распад дисахаридов

    Когда дисахариды образуются из моносахаридов, группа -ОН (гидроксильная) удаляется из одной молекулы, а H (водород) - из другой.Гликозидные связи образуются для соединения молекул; это ковалентные связи между молекулой углевода и другой группой (которая не обязательно должна быть другим углеводом). H и -OH, которые были удалены из двух моносахаридов, соединяются вместе с образованием молекулы воды H 2 O. По этой причине процесс образования дисахарида из двух моносахаридов называется реакцией дегидратации или реакцией конденсации.

    Когда дисахариды расщепляются на их моносахаридные компоненты с помощью ферментов, добавляется молекула воды.Этот процесс называется гидролизом. Его не следует путать с процессом растворения, который происходит, например, при растворении сахара в воде. Сами молекулы сахара не изменяют структуру при растворении. Твердый сахар просто превращается в жидкость и становится растворенным веществом или растворенным компонентом раствора.

    Примеры дисахаридов

    Сахароза

    Сахароза, широко известная как столовый сахар в рафинированном виде, представляет собой дисахарид, содержащийся во многих растениях.Он состоит из моносахаридов глюкозы и фруктозы. В виде сахара сахароза является очень важным компонентом рациона человека в качестве подсластителя. Сахар был впервые извлечен и очищен из сахарного тростника в Индии еще в 8 -м веке до нашей эры. Фактически, слово «конфеты» частично получило свое название от слова khanda , которое на санскрите было названием кристаллов сахара. Сегодня ежегодно производится около 175 тонн сахара.

    Люди с врожденной недостаточностью сахаразы-изомальтазы (CSID) не переносят сахарозу и не могут ее хорошо переваривать, потому что у них отсутствует фермент сахароза-изомальтаза.У некоторых людей с CSID также есть проблемы с перевариванием крахмала. Человек с непереносимостью сахарозы должен максимально ограничить сахарозу, и ему, возможно, придется принимать добавки или лекарства.

    Мальтоза

    Мальтоза, также известная как солодовый сахар, образуется из двух молекул глюкозы. Солод образуется, когда зерна размягчаются и растут в воде, и он входит в состав пива, крахмалистых продуктов, таких как хлопья, макаронные изделия и картофель, а также многих подслащенных обработанных пищевых продуктов. В растениях мальтоза образуется при расщеплении крахмала для употребления в пищу.Он используется при прорастании семян для роста.

    Лактоза

    Лактоза или молочный сахар состоит из галактозы и глюкозы. Молоко млекопитающих содержит много лактозы и обеспечивает младенцев питательными веществами. Большинство млекопитающих могут переваривать лактозу только в младенчестве и теряют эту способность по мере взросления. Фактически, люди, которые способны переваривать молочные продукты во взрослом возрасте, на самом деле имеют мутацию, которая позволяет им это делать. Вот почему так много людей не переносят лактозу; у людей, как и у других млекопитающих, не было способности переваривать лактозу в детстве, пока эта мутация не стала распространенной в определенных популяциях около 10 000 лет назад.Сегодня количество людей с непереносимостью лактозы широко варьируется в зависимости от населения: от <10% в Северной Европе до 95% в некоторых частях Африки и Азии. Традиционные диеты разных культур отражают это в количестве потребляемых молочных продуктов.

    На этой карте показаны показатели непереносимости лактозы во всем мире.

    трегалоза

    Трегалоза также состоит из двух молекул глюкозы, таких как мальтоза, но молекулы связаны по-разному. Он содержится в некоторых растениях, грибах и животных, таких как креветки и насекомые.Уровень сахара в крови многих насекомых, таких как пчелы, кузнечики и бабочки, состоит из трегалозы. Они используют его как эффективную молекулу-хранилище, которая при разложении обеспечивает быструю энергию для полета.

    Лактулоза

    Лактулоза образуется из фруктозы и галактозы. Его можно использовать для лечения запоров и заболеваний печени, а также для проверки роста бактерий в тонком кишечнике. В некоторых странах его используют в пищевых продуктах, но в Соединенных Штатах это запрещено, поскольку он рассматривается как лекарство, которое потенциально может нанести вред диабетикам.

    Целлобиоза

    Подобно мальтозе и трегалозе, целлобиоза также состоит из двух молекул глюкозы, но они связаны еще одним другим способом. Установлено, что целлюлоза, основной компонент стенок растительных клеток, подвергается гидролизу. Целлобиоза используется в бактериологии, при изучении бактерий, для проведения химических анализов.

    Хитобиоза

    Хитобиоза состоит из двух связанных молекул глюкозамина. Структурно он очень похож на целлобиозу, за исключением того, что он имеет N-ацетиламиногруппу, где целлобиоза имеет гидроксильную группу.Он содержится в некоторых бактериях и используется в биохимических исследованиях для изучения активности ферментов. Кроме того, он содержится в хитине, который составляет стенки клеток грибов, экзоскелеты насекомых, членистоногих и ракообразных, а также содержится в рыбах и головоногих моллюсках, таких как осьминоги и кальмары.

    • Углевод - Органическая молекула, состоящая из углерода, водорода и кислорода с соотношением водорода к кислороду 2: 1.
    • Глюкоза - моносахарид, используемый для получения энергии; он содержится в крови животных и создается во время фотосинтеза растений.
    • Моносахарид - Углеводы простые; два из них соединяются, образуя дисахарид.
    • Крахмал - Длинные цепи глюкозы, производимые установками для хранения энергии; это обычное явление в рационе человека.

    Тест

    1. Какой дисахарид состоит из двух молекул глюкозы и содержится во многих пищевых продуктах в качестве подсластителя?
    A. Сахароза
    B. Мальтоза
    C. Лактоза
    D. Трегалоза

    Ответ на вопрос № 1

    B правильный.Мальтоза состоит из двух молекул глюкозы. Его добавляют во многие продукты, такие как шоколад и конфеты, чтобы придать им сладкий вкус. Он также содержится в пиве (солодовый ликер - это пиво с высоким содержанием алкоголя из-за большего количества сброженных сахаров).

    2. Какая фраза описывает дисахарид лактозу?
    A. Обычно известный как столовый сахар
    B. Образуется, когда зерна размягчаются и прорастают в воде
    C. Используется для проведения химического анализа бактерий
    D. Содержится в молоке, обеспечивает питательными веществами младенцев млекопитающих.

    Ответ на вопрос № 2

    D является правильным. Лактоза содержится в большом количестве в молоке и обеспечивает младенцев питательными веществами, необходимыми им для развития и роста. Вариант A описывает сахарозу, вариант B описывает мальтозу, а вариант C описывает целлобиозу.

    3. Какие два моносахарида соединяются с образованием сахарозы?
    A. Глюкоза и фруктоза
    B. Глюкоза и галактоза
    C. Глюкоза и глюкоза
    D. Фруктоза и галактоза

    Ответ на вопрос № 3

    A правильный. Сахароза состоит из глюкозы и фруктозы. Вариант B описывает лактозу, а вариант C описывает мальтозу (чаще всего, хотя он также может описывать трегалозу и целлобиозу).

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *