Галактоза, свойства, получение и применение


Галактоза, свойства, получение и применение.

 

 

Галактоза – один из природных моносахаридов и источников энергии в живых организмах на планете, имеющий формулу C6H12O6.

 

Галактоза, формула, молекула, строение, изомерия, вещество

Биологическая роль галактозы

Физические свойства галактозы

Химические свойства галактозы. Химические реакции (уравнения) галактозы

Применение галактозы

 




Галактоза, формула, молекула, строение, изомерия, вещество: 

Галактоза – органическое соединение, естественный моносахарид, имеющий формулу C6H12O6.

Галактоза (от греч. корня γάλακτ-–  «молоко» и суффикса «оза») – один из простых сахаров, моносахарид из группы гексоз, изомер глюкозы. Отличается от глюкозы пространственным расположением водородной и гидроксильной групп у 4-го углеродного атома.

Галактоза – один из главных источников энергии для организма, необходима для его полноценного функционирования. Она представляет собой простой молочный сахар и является важным компонентом пищи грудного ребенка.

Галактоза содержится в животных и растительных организмах, в том числе в некоторых микроорганизмах. Она содержится в молочных продуктах (молоко, кефир, простокваша, ряженка, творог, сметана, сыр, масло сливочное, сливки и т.д.), овощах, фруктах и зелени (авокадо, сахарная свекла, сельдерей), камеди и пр.

Галактоза – это моносахарид, т.е. простейший углевод, состоящий из одной молекулы или одной структурной единицы.

Она (галактоза) является структурной единицей большинства пищевых дисахаридов (лактозы и лактулозы), олигосахаридов (мелибиозы, рафинозы, стахиозы), полисахаридов и гликозидов.

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 галактозы C6H12O6. 

Галактоза принадлежит к классу альдогексоз, то есть является полигидроксиальдегидом.

Галактоза представляет собой моносахарид, содержащий шесть атомов углерода, одну альдегидную (-CHO) и пять гидроксильных (-OH) групп.

Молекула галактозы может существовать в циклической и линейной – открытой цепной (ациклической) формах, а также в двух различных стереоизомерных формах: L-изомером и D-изомером.

D-изомер галактозы широко распространен в природе и входит в состав олигосахаридов, гликозидов, полисахаридов. L-форма галактозы – менее распространена – будучи компонентом некоторых полисахаридов, присутствует в красных водорослях.

Циклическая форма представлена четырьмя изомерами: два из них с пиранозным (шестичленным) кольцом, два с фуранозным (пятичленным) кольцом. В свою очередь каждая циклическая форма имеет два аномера: α-форму и β-форму. Циклические α- и β-формы галактозы представляют собой пространственные изомеры, отличающиеся положением полуацетального гидроксила относительно плоскости кольца. В α-форме этот гидроксил находится в транс-положении к гидроксиметильной группе –СН2ОН, в β-форме – в цис-положении.

К циклической форме относятся:

– α-D-галактопираноза,

– β-D-галактопираноза,

– α-D-галактофураноза,

– β-D-галактофураноза,

– α- L -галактопираноза,

– β-L-галактопираноза,

– α- L -галактофураноза,

– β- L –галактофураноза.

Линейная – открытая цепная (ациклическая) форма представлена двумя изомерами: D-галактозой и L-галактозой.

Строение молекулы галактозы, структурная формула галактозы:

Рис. 1. α-D-галактопираноза

Рис. 2. β-D-галактопираноза

Рис. 3. α-D-галактофураноза

Рис. 4. β-D-галактофураноза

Рис. 5. D-галактоза (галактогексоза)

Рис. 6. D-галактоза (слева) и L-галактоза (справа)линейной формы

Систематическое химическое наименование галактозы: (2R,3S,4S,5R)​-​2,3,4,5,6-​пентагидроксигексаналь ​(для ациклической формы – D-​галактозы), (2S,3R,4R,5S)​-​2,3,4,5,6-​пентагидроксигексаналь ​(для ациклической формы – L-​галактозы). Используются также и другие химические названия галактозы: галактогексоза.

По внешнему виду галактоза представляет собой белое кристаллическое вещество, со сладким вкусом, без запаха. Однако сладость галактозы ниже, чем сахарозы.

Галактоза очень хорошо растворяется в воде. Растворимость в воде составляет 9,091 г на 100 г воды (при 0 °C), 40,48  г/100 г (при 25 °C). Малорастворима в этаноле.

Температура плавления галактозы составляет 167 °C.

Галактоза обладает низким гликемическим индексом.

 


Биологическая роль галактозы:

В организме человека и животных галактоза является одним из главных источников энергии для организма. Попадая в организм человека, большая часть галактозы, полученной из пищи, превращается в глюкозу, после чего усваивается.

Галактоза является важным компонентом пищи грудного ребенка. Она входит в состав дисахарида лактозы, который представляет собой главный углевод молока.

У некоторых людей галактоза не усваивается по причине отсутствия фермента в желудочно-кишечном тракте. Нарушение усвоения галактозы называется галактоземией и является тяжелым заболеванием, которое передается по наследству.

 


Физические свойства галактозы:

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 1,723
Плотность (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3 1723
Температура разложения, °C
Температура плавления галактозы, °C 167
Температура кипения, °C
Молярная масса галактозы, г/моль 180,156

 


Химические свойства галактозы. Химические реакции (уравнения) галактозы:

Основные химические реакции галактозы аналогичны химическим реакциям глюкозы.

 

Применение галактозы:

Галактоза используется в различных отраслях промышленности и быту:

– в медицине;

– в микробиологии;

– в качестве спортивного питания;

– для создания пищевой добавки камеди.

 

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

 





Найти что-нибудь еще?










Похожие записи:



карта сайта