شنبه ۱ اردیبهشت ۱۳۹۷ / Saturday, 21 April, 2018

کربوهیدرات ها


کربوهیدرات ها
● کربوهیدراتها ، منبع مهم غذایی
کربوهیدراتها ، منبع مهم غذایی‌اند. کربوهیدراتها همچنین به عنوان واحدهای سازنده چربیها و نوکلییک اسیدها عمل می‌کنند. سلولز ، نشاسته و قند معمولی ، کربوهیدرات می‌باشند. از آنجا که این ترکیبات چندین گروه عاملی دارند به چند عاملی موسومند. مانند گلوکز و بسیاری از اجزا سازنده ساده ، کربوهیدراتهای پیچیده دارای فرمول عمومی هستند.
● نام و ساختار کربوهیدراتها
ساده‌ترین کربوهیدراتها ، قندها یا ساکاریدها هستند. با افزایش طول زنجیر ، تعداد کربنهای با مراکز فضایی افزایش می‌یابند و بدین ترتیب تعداد زیادی دیاسترومر امکانپذیر می‌شوند. خوشبختانه برای شیمیدانها عمدتا یکی از چند انانیتومر امکانپذیر ، اهمیت دارد. قندها ترکیبات پلی هیدروکسی کربونیل‌اند، از این رو می‌توانند همی استالهای حلقوی پایداری ایجاد کنند ، بدین ترتیب ساختارهای اضافی و تنوع شیمیایی برای این ترکیبات پدید می‌آید.
● طبقه بندی قندها
کربوهیدراتها نام عمومی قندهای منومری (منوساکاریدها) ، دی‌مری (دی‌ساکاریدها) ، تریمری (تری‌ساکاریدها) ، الیگومری (الیگوساکاریدها) و پلیمری (پلی‌ساکاریدها) بدست آمده از قند (ساکاروم ، لاتین قند) می‌باشند. یک منوساکارید یا قند ساده ، یک آلدیید یا کتونی با حداقل دو گروه هیدروکسیل است. بدین ترتیب دو عضو ساده این طبقه از ترکیبات ، ۲ و ۳ - دی هیدروکسی پروپانال (گلیسرآلدیید) ، ۱ و ۳ - دی هیدروکسی پروپانون (۱ و ۳ - دی هیدروکسی استون) می‌باشند.
قندهای پیچیده از اتصال قندهای ساده همراه با حذف آب بدست می‌آیند. قندهای آلدییدی بصورت آلدوزها طبقه بندی می‌شوند. آنهایی که عامل کتونی دارند، کتوز خوانده می‌شوند. بر اساس طول زنجیر ، قندها ، تریوز (۳ کربنی) ، تتروز (۴ کربنی) ، پنتوز (۵ کربنی) ، هگزوز (۶ کربنی) و غیره نامیده می‌شوند. از اینرو ، ۲ و ۳ - دی هیدروکسی پروپانول (گلیسرآلدیید) یک آلدوتریوز است. در حالی که ۱ و ۳ - دی هیدروکسی پروپانون یک کتوتریوز می‌باشد.
● گلوکز
گلوکز ، قند خون یا قند انگور (گلایکیس ، در فرهنگ یونانی به معنی شیرین) که به دکستروز موسوم است، یک پنتاهیدروکسی هگزانال بوده ، از اینرو در خانواده آلدوزهگزوزها جای دارد. گلوکز بصورت طبیعی در بسیاری از میوه‌ها و گیاهان با غلظتی در گستره %۰.۰۸ تا ۰.۱% در خون انسان وجود دارد.
● فروکتوز
ایزومر کتوهگزوزی گلوکز ، فروکتوز است. فروکتوز شیرین‌ترین قند طبیعی است (برخی از قندهای سنتزی شیرین‌ترند). فروکتوز نیز در بسیاری از میوه‌ها (فروکتوز در فرهنگ لاتین به معنی میوه) و در عسل وجود دارد.
● ریبوز
قند طبیعی مهم دیگر آلدوپنتزو ریبوز است. این قند واحد ساختاری ریبونوکلییک اسیدها می‌باشد. فرمول ساده یا تجربی برای همه قندها می‌باشد. این فرمول ، هم ارز فرمول هیدرات کربن است. این یکی از دلایلی است که به این دسته از ترکیبات کربوهیدرات گفته می‌شود.
● دی‌ساکاریدها و پلی‌ساکاریدها
دی‌ساکارید از تشکیل دو مونوساکارید از طریق تشکیل یک پل اتری (معمول استال) بدست می‌آید. هیدرولیز دی‌ساکاریدها ، منوساکاریدها را دوباره بدست می‌دهد. تشکیل اتر بین یک منو و یک دی‌ساکارید یک تری‌ساکارید ایجاد می‌کند و تکرار این فرآیند نهایتا به تولید یک پلیمر طبیعی (پلی‌ساکارید) منجر می‌شود. چنین کربوهیدراتهای پلیمری ، تشکیل‌دهنده اسکلت اصلی سلولز و نشاسته هستند.
● فعالیت نوری قندها
به استثناء ۱ و ۳ - دی‌هیدروکسی- پروپانون ، همه قندهایی که تاکنون ذکر شده‌اند، حداقل حاوی یک مرکز فضایی‌اند. ساده‌ترین قند کایرال ، ۳ و ۲ - دی‌هیدروکسی پروپانون (گلیسرآلدیید) با یک کربن نامتقارن است. فرم راست‌بر آن R است، به صورتی که در طرحهای فیشر مولکول نشان داده می‌شود، انانتیومر چپ‌بر آن ، S می‌باشد.
گر چه نامگذاری S و R برای نامیدن قندها کاملا رضایت بخش است، اما سیستم نامگذاری قدیمی هنوز بکار گرفته می‌شود. این سیستم نامگذاری ، قبل از تدوین پیکربندی مطلق قندها متداول بوده ، همه قندها را به ۲ و ۳ - دی‌هیدروکسی پروپانال (گلیسرآلدیید) مرتبط می‌سازد. در این روش بجای استفاده از S و R از پیشوند D برای انانتیومر (+) وL برای انانتیومر (-) گلیسرآلدیید استفاده می‌شود.
● قندها ، تشکیل‌دهنده همی‌استالهای درون مولکولی
قندها ترکیبات هیدروکسی کربونیل‌اند و بایستی قادر به تشکیل درون مولکولی همی استال باشند. در واقع گلوکز و سایر هگزوزها و پنتوزها به صورت مخلوط در حال تعادل با ایزومرهای حلقوی همی‌استال خود هستند. در این مخلوط در حال تعادل ، ایزومر حلقوی همی‌استال برتر است. در اصل هر یک از پنج گروه هیدروکسی می‌توانند به گروه کربونیل آلدیید افزوده شوند. اما گرچه حلقه‌های پنج ضلعی نیز شناخته شده هستند، حلقه‌های شش ضلعی معمولا محصول برتر می‌باشند.
● گسستگی اکسایشی قندها
واکنشگری که باعث شکستن پیوند C-C می‌شود، پریدیک اسید (HIO۴) است. این ترکیب دی‌الهای مجاور را اکسایش کرده ، ترکیبات کربونیل ایجاد می‌شوند. از آنجا که اغلب قندها چندین دی‌ال مجاور دارند، اکسایش با HIO۴مخلوط پیچیده‌ای ایجاد می‌کند. مقدار کافی از اکسنده ، زنجیر قند را بطور کامل به ترکیبات یک کربنی تبدیل می‌کند.
از این روش برای شناسایی ساختار قندها استفاده می‌شود. مثلا از مجاورت گلوکز با ۵ اکی والان HIO۴، پنج اکی والان فرمی اسید و ۱ اکی والان فرمالدیید بدست می‌آیند. در اکسایش فروکتوز ایزومری نیز همان مقدار عامل اکسنده مصرف شده، اما محصولات ، ۳ اکی والان اسید ، ۲ اکی والان آلدیید و یک اکی والان دی‌اکسید هستند.


منبع : دانشجویان

مطالب مرتبط

جفت الکترون پیوندی

جفت الکترون پیوندی
جفت الکترونی که در تشکیل پیوند کووالانسی بین دو اتم شرکت دارد و از به اشتراک گذاشتن الکترونهای دو اتم حاصل می‌شود، جفت الکترون پیوندی نامیده می‌شود.
نقطه‌ها ، جفت الکترونهای پیوندی را نشان می‌دهند.
● انواع جفت الکترون
▪ جفت الکترون ناپیوندی
جفت الکترون ناپیوندی ، جفت الکترونی است که در تشکیل پیوند کووالانسی شرکت ندارد و به شکل جفت الکترون تنها بر روی اتم قرار می‌گیرد و چون جفت الکترونهای ناپیوندی بیشتر تحت تاثیر یک هسته قرار می‌گیرند، تحرک بیشتری دارند و فضای بزرگتری اشغال می‌کنند. این جفت الکترونها در تشکیل پیوند هیدروژنی ، پیوند داتیو و تعیین شکل هندسی مولکول نقش اساسی دارند.
▪ جفت الکترون پیوندی
آنچه اتم‌های یک مولکول را به هم متصل نگه می‌دارد، پیوند کووالانسی است. در تشکیل پیوند کووالانسی ، الکترون‌ها به جای آنکه از اتمی به اتم دیگر منتقل شوند، میان دو اتم به اشتراک گذاشته می‌شوند. بعبارتی ، تمایل دو اتم برای از دست دادن یا گرفتن الکترون کم و بیش مشابه است. به همین دلیل ، بین آنها پیوند اشتراکی صورت می‌گیرد. در نتیجه ، جفت الکترونی که از اشتراک دو اتم در تشکیل پیوند کووالانسی حاصل می‌شود، به جفت الکترون پیوندی معروف است.
استحکام پیوند کووالانسی ناشی از کشش متقابل دو هسته مثبت و ابر منفی جفت الکترون‌های پیوندی است یا به عبارت دیگر مربوط به آن است که هر دو هسته الکترون‌های مشترک را جذب می‌کنند.
● نحوه تشکیل پیوند کووالانسی (جفت الکترونهای پیوندی)
برای ایجاد یک پیوند کووالانسی ، دو اتم بایستی به نحوی قرار گیرند که اوربیتال یکی از آنها قادر به همپوشانی با اوربیتال اتم دیگر باشد و هر اوربیتال باید دارای یک الکترون منفرد باشد. وقتی چنین شرایطی ایجاد شد، دو اوربیتال اتمی ، یک اوربیتال پیوندی منفرد را تشکیل می‌دهند که با هر دوا لکترون اشغال می‌شود.
دو الکترون مشترکی که یک اوربیتال پیوندی را اشغال می‌نمایند، بایستی دارای اسپین مخالف بوده ، یعنی بایستی زوج شده باشند. هر الکترون ، کل اوربیتال پیوندی را در اختیار دارد و بنابراین می‌توان فرض کرد که به هر دو هسته اتمی متعلق است. آن آرایش الکترونها و هسته‌ها ، حاوی انرژی کمتر یعنی پایدارتر از آرایش اتم‌های مجزا است. در نتیجه ، تشکیل پیوند با آزاد شدن انرژی همراه است.
● پیش بینی تعداد جفت الکترون‌های پیوندی برای یک اتم
اغلب می‌توان تعداد پیوندهای جفت الکترونی را که یک اتم در یک مولکول بوجود می‌آورد، از تعداد الکترون‌های مورد نیاز برای پر شدن پوسته والانس آن اتم (قاعده هشت تایی یا اُکتت) ، پیش بینی کرد.
چون برای عناصر اصلی جدول تناوبی ، شماره گروه با تعداد الکترونهای والانس برابر است، می‌توان پیش بینی کرد که عناصر گروه هفت اصلی یعنی هالوژنها مثل کلر با هفت الکترون والانس برای رسیدن به هشت تایی پایدار یک پیوند کووالانسی ، عناصر گروه شش اصلی مثل S و O (با شش الکترون والانس) دو پیوند کووالانسی ، عناصر گروه پنج اصلی مثل P و N (با پنج الکترون والانس) سه پیوند کووالانسی و عناصر گروه چهار اصلی مثل C با چهار الکترون والانس چهار پیوند کووالانسی بوجود خواهند آورد.
هر اتم به تعداد الکترونهای جفت نشده خود پیوند کووالانسی تشکیل می‌دهد و اگر آرایش الکترونی عناصر گروه (۸-۳) اصلی جدول تناوبی را که می‌توانند در پیوند کووالانسی شرکت کنند در نظر بگیرید، متوجه خواهید شد که اوربیتال نیمه‌پُر به اندازه کافی ندارند و یا انتظار دارید که Be و B نتوانند پیوند کوالانسی تشکیل دهند. در حالیکه مولکولهای گازی BeCl۲ با ساختار خطی و زاویه پیوندی ۱۸۰ درجه و BCl۳ با ساختار مثلثی و زاویه پیوندی ۱۲۰ درجه وجود دارند که بیانگر این مطلب است که Be دارای دو اوربیتال تک الکترونی و B دارای سه اوربیتال تک الکترونی بوده و در پیوند کووالانسی با اتم کلر شرکت نموده‌اند.
● برانگیخته شدن برای تولید الکترونهای منفرد
اگر در حالت اصلی ، اتمی اوربیتال نیمه‌پر کافی نداشته باشد، با استفاده از حالت برانگیخته (ارتقای الکترون) تعداد کافی اوربیتال نیمه پر پیدا می‌کند. حالت برانگیخته برای بسیاری از اتم‌ها برای تشکیل پیوند کووالانسی صورت می‌گیرد و این ارتقای الکترون ، باید از یک لایه فرعی دیگر (در همان لایه اصلی) باشد. مثلا از ۲s به ۲p یا از ۳s به ۳p یا به ۳d.برای مثال ، اتم کربن در حالت اصلی (حالت پایه) ۲ الکترون منفرد دارد، در صورتی که در ترکیب‌های مختلف ، کربن چهار ظرفیتی است، یعنی ۴ الکترون با اتم دیگر به اشتراک می‌گذارد و ۴ زوج الکترون مشترک تشکیل می‌دهد. بنابراین به صورت زیر برانگیخته می‌شود:
۱s۲ ۲s۲ ۲p۲(energy) →۱s۲ ۲s۱ ۲p۳
ارتقای الکترون در اتم کربن به صورت ۲s۱ ۲p۲ به ۴۰۶ کیلوژول انرژی نیاز دارد. در نتیجه ، اوربیتال هیبریدی sp۳ (یک s وسه p) تشکیل می‌دهد.
● مولکول IF۳
در مولکول IF۳ نیز اتم یُد باید ۳ الکترون منفرد داشته باشد، بنابراین باید برانگیخته شود و یک الکترون از لایه ۵p به لایه ۵d انتقال یابد. لایه ظرفیت یا والانس اتم یُد بصورت ۵s۲ ۵p۵ می‌باشد که درحالت برانگیخته بصورت ۵s۲ ۵p۴ ۵d۱ در می‌آید و در نتیجه سه الکترون منفرد حاصل می‌شود که با سه اتم فلوئور پیوند کووالانسی تشکیل می‌دهند.
● مولکول BeCl۲
اتم بریلیم دارای ۲ الکترون جفت شده در اوربیتال ۲s می‌باشد که یکی از الکترون‌ها در اثر برانگیخته شدن به اوبیتال ۲p انتقال می‌یابد و دو اوربیتال هیبریدی sp حاصل می‌شود که با اتم‌های کلر پیوند کووالانسی بوجود می‌آورد.
● مولکول BCl۳
اتم بور (B) در حالت پایه دارای ۲ الکترون در اوربیتال ۲s و یک الکتون در اوبیتال ۲p می‌باشد. برای تشکیل مولکول ، باید اتم B از حالت پایه ۱s۲ ۲s۲ به حالت برانگیخته ۱s۲ ۲s۱ ۲p۲ تبدیل شود و در اثر هیبرید شدن اوربیتالها ، سه اوربیتال هیبریدی sp۲ حاصل می‌شود که با اتم‌های کلر ، پیوند کووالانسی تشکیل می‌دهند.
● خطوط ، جفت الکترونهای پیوندی را نشان می‌دهند.
▪ دو اتم می‌توانند بیش از یک جفت الکترون به اشتراک بگذارند
از آن جا که کربن در بیرونی‌ترین لایه الکترونی خود چهار الکترون ظرفیت دارد، با رعایت قاعده هشت تایی ، حداکثر می‌تواند با چهار اتم ، پیوند تشکیل دهد. در مولکول اتان ، C۲H۶ ، هر اتم کربن به یک کربن و سه اتم هیدروژن متصل است. بین هر اتم هیدروژن و کربن و همچنین بین دو اتم کربن ، یک جفت الکترون مشترک وجود دارد. اما در مولکول اتن ، C۲H۴ ، بین دو اتم کربن دو جفت الکترون مشترک وجود دارد.
افزون بر کربن ، عنصرهای دیگر از جمله نیتروژن ، اکسیژن و گاهی گوگرد نیز می‌توانند با اتم‌های دیگر ، با رعایت قاعده هشت‌تایی ، بیش از یک جفت الکترون به اشتراک بگذارند. اگر بین دو اتم به جای یک جفت الکترون ، دو جفت الکترون به اشتراک گذاشته شود، یک پیوند کووالانسی دو گانه یا پیوند دوگانه تشکیل می‌شود و همچنین اگر بین دو اتم به جای یک جفت الکترون ، سه جفت الکترون به اشتراک گذاشته شود، پیوند سه گانه تشکیل می‌شود. مانند مولکول نیتروژن ( N۳ ) که در آن بین دو اتم نیتروژن ، سه جفت الکترون پیوندی وجود دارد.

وبگردی
سیلی زدن به «امید» مردم در پارک!
سیلی زدن به «امید» مردم در پارک! - کتک خوردن دختری که جز التماس دوستانش هیچ فریادرسی ندارد از یک پلیس زن عضو گشت ارشاد که ماموران مرد هم آنها را همراهی می کردند، آنقدر دردناک است که کمتر وجدان بیداری به آن واکنش نشان نداده است.
زبان روسی به عنوان زبان دوم در مدارس !
زبان روسی به عنوان زبان دوم در مدارس ! - آخه قربونت برم اصلاً درکى از دلیل وجودى زبان دوم و فلسفه آموزشیش دارى که این پیشنهاد رو دادى؟ زبان دوم زبانیه که بر اساس میزان کاربرد و گسترش جهانى انخاب میشه، براى ایجاد ارتباط کلامى بیشتر. یعنى ربطى به رابطه سیاسى شما با آمریکا و انگلیس نداره.
عصر ما - پرونده حضور زنان در ورزشگاه ها
عصر ما - پرونده حضور زنان در ورزشگاه ها - بررسی حضور زنان در ورزشگاه ها با حضور نرگس آبیار، لاله افتخاری، حمید رسایی، حجت الاسلام محسن غرویان و فائزه هاشمی.
حمله فیزیکی به بازیگر زن ایرانی در خیابان! / عکس
حمله فیزیکی به بازیگر زن ایرانی در خیابان! / عکس - بازیگر سریال "تعطیلات رویایی" از حمله افراد ناشناس به خود خبر داد. مریم معصومی، بازیگر سینما و تلویزیون مورد حمله افراد ناشناس قرار گرفت.
گفتگوی تلفنی با همسر مرتضوی / صوت
گفتگوی تلفنی با همسر مرتضوی / صوت - سعید مرتضوی که در روزهای گذشته خبری از او نبود و حتی سخنگوی دستگاه قضایی گفته بود حکم جلبش صادر شده اما گیرش نیاورده‌اند، به گفته همسرش در تهران است.
ارسطوی پایتخت با مونا فائض پور ازدواج کرد
ارسطوی پایتخت با مونا فائض پور ازدواج کرد - «احمد مهران فر» بازيگر نقش «ارسطو عامل» در سريال پايتخت ۵ در اینستاگرام خود از ازدواجش با «مونا فائض پور» خبر داد.
صحبت های جنجالی رییسی علیه روحانی
صحبت های جنجالی رییسی علیه روحانی - صحبت های جنجالی رییسی پیرامون استفاده روحانی از نام امام رضا در انتخابات
500 نفر محتوای نامه‌های پستی مردم را میخواندند و چک می‌کردند!
500 نفر محتوای نامه‌های پستی مردم را میخواندند و چک می‌کردند! - محمد غرضی می‌گوید: زمانی که به عنوان وزیر در وزارت حضور یافتم بیش از ۵۰۰ نفر را دیدم نامه‌هایی که از داخل به خارج و از خارج به داخل کشور ارسال می‌شدند را چک می‌کردند و به صورت سه شیفت فعالیت می‌کردند و نامه‌ها را می‌خواندند.
جنجال ویدیو دختر بازیگر روی کول بازیکن پرسپولیس!
جنجال ویدیو دختر بازیگر روی کول بازیکن پرسپولیس! - عکس و ویدیویی منتسب به ستاره پرسپولیس فرشاد احمدزاده و ترلان پروانه بازیگر سینما و تلویزیون در فضای مجازی منتشر شده است. عجب پاپراتزی‌هایی داریم!
دختر داعشی سریال پایتخت کیست ؟
دختر داعشی سریال پایتخت کیست ؟ - در قسمت های اخیر سریال پایتخت بازیگر جدیدی به جمع خانواده معمولی پیوسته است؛ نیلوفر رجایی فر نقش الیزابت را در سریال پایتخت ۵ ایفا می کند ؛ این بازیگر با جلب اعتماد سیروس مقدم این فرصت ط بازی در سریال پر طرفدار پایتخت را به دست آورد .
خانم ایرانی، عامل تیراندازی در مقر یوتیوب / فیلم
خانم ایرانی، عامل تیراندازی در مقر یوتیوب / فیلم - ویدیوهایی از نسیم نجفی اقدم در شبکه های اجتماعی به زبان های انگلیسی و فارسی موجود است که در آن ها وی از حذف ویدیوهای خود توسط یوتیوب شکایت دارد.
رقص کاوه مدنی یا کالای ایرانی؟
رقص کاوه مدنی یا کالای ایرانی؟ - بگذارید اینطور بپرسم: مگر کیروش، مربی تیم ملی فوتبال جمهوری اسلامی ایران عرق نمی‌خورد؟ نمی‌رقصد؟ مگر برانکو و شفر نمازشب می‌خوانند و روزه می‌گیرند و اصولگرا و ارزشی و انقلابی هستند؟!