§ 42. Глюкоза. Строение, свойства, распространение в природе, применение глюкозы (окончание)

Образующаяся молочная кислота — вещество с двойственными химическими свойствами, поскольку оно сочетает в себе спиртовую и карбоксильную группы. Молочнокислое брожение происходит при скисании молока, квашении огурцов, капусты, приготовлении силоса для животных. Накапливаясь в заквашенных продуктах, молочная кислота создает кислотную среду, которая предупреждает развитие процессов гниения белков и других веществ.

Превращения глюкозы в организме человека

Глюкоза занимает одно из центральных мест в обмене веществ человека. Ее растворимость в воде обеспечивает удобство транспортировки по клеткам и тканям организма. Сложные углеводы (сахар, крахмал), попадающие в организм человека с пищей, под влиянием ферментов расщепляются до глюкозы, которая всасывается через ворсинки кишечника. Попав в кровь, она разносится к тканям организма как вещество, несущее необходимую энергию, и как строительный материал для синтеза аминокислот, жиров, гликогена.

Выполняя функцию источника энергии для многочисленных процессов, протекающих в клетках организма, глюкоза является компонентом крови, концентрация которого должна сохраняться на строго определенном уровне (80-120 мг в 100 мл крови). Превышение такого уровня ведет к нарушению углеводного обмена и развитию сахарного диабета — распространенной сегодня даже среди молодежи болезни. Итак, в клетках и тканях организма человека глюкоза многофункциональна: оперативно окисляется кислородом в процессе клеточного дыхания, при избытке ее в крови откладывается в печени в виде гликогена и т. д.

Глюкоза в своем составе содержит по одному атому кислорода на каждый атом углерода. Она способна окисляться в условиях избытка и недостатка кислорода в среде.

В качестве источника энергии в организме человека используется до 70% имеющейся глюкозы. Она окисляется в клетках организма кислородом, который постоянно поступает в процессе дыхания и разносится кровью:

С₆Н₁₂О_б + 6O₂ = 6СO₂ + 6Н₂O + Q

Очень важно то, что процесс окисления протекает постепенно, через последовательный ряд стадий. Энергия запасается в образующихся молекулах АТФ.

Получение и применение глюкозы

В промышленности глюкозу получают гидролизом полисахаридов — крахмала и целлюлозы.

Во второй половине XX в. были найдены ферменты, способные превращать целлюлозу в глюкозу при невысокой температуре — порядка 50 °С. Они были получены из натуральных ферментов, которые в природе необходимы для иных гидролитических процессов. Целлюлозу для такого гидролиза можно получать из макулатуры, соломы, лесоматериалов, бытового мусора. При этом в глюкозу превращается около половины содержащейся в перечисленных материалах целлюлозы.

Глюкоза находит широкое применение в текстильной промышленности при крашении и печатании рисунков; в изготовлении зеркал и елочных украшений; в пищевой промышленности; в микробиологической промышленности как питательная среда для получения кормовых дрожжей; в медицине при самых разнообразных заболеваниях, особенно при истощении организма.

Основные понятия

Альдегидная и циклические формы молекулы глюкозы. Таутомерия. Асимметрический атом углерода. α-форма и β-форма глюкозы. Окисление, восстановление, процессы брожения глюкозы

Вопросы и задания

1. Содержание глюкозы в крови человека постоянно. Каковы источники ее поступления в организм?

2. Как вы думаете, почему фруктоза является лучшим видом сахара для больных атеросклерозом при нарушениях жирового и холестеринового обмена?

3. Какие особенности состава глюкозы определяют ее роль в клеточном дыхании?

4. Охарактеризуйте роль глюкозы в организме человека.

<<< К началу