Вопрос отличия сахара от глюкозы для знающего человека звучит странно. Дело в том, что сахаров в природе очень много, а глюкоза не что иное, как одна из форм сахара . Так что выходит, что сахар это широкое понятие, а глюкоза это частный случай. Существует множество видов сахара различающегося по способу добычи. Так же многие сахара как группа химических веществ базируются на простой молекуле глюкозы. Но давайте рассмотрим сахар привычный, тот который мы покупаем в магазине и кладем в кофе и чай.
Научное название такого сахара сахароза , она содержится во многих растениях, но особо богаты свекла и тростник, из них и получается весь сахар попадающий нам на стол. При употреблении в пищу сахароза распадается в пищеварительном тракте на фруктозу и ту самую глюкозу. Глюкоза же является уже той формой сахара, которую может использовать организм для очень быстрого извлечения энергии, это простейший сахар.
Столовый сахар
Сахар, продающийся в магазине, бывает двух видов: тростниковый и свекольный . Продается в виде прозрачных кристаллов или пудры. Тростниковый сахар может поступать в продажу в нерафинированном виде. Из-за этого имеет коричневый цвет, ошибочно считается более полезным, однако по своим свойствам ничем не отличается от свекольного сахара. Полезные качества это возможное содержание в тростниковом сахаре витаминов группы (B), но его содержание нигде не прописано и часто просто ничтожно мало. В погоне за полезным люди готовы сильно переплачивать за тростниковый сахар.
Еще одна причина, подталкивающая людей покупать именно тростниковый сахар это необычный вкус , однако многие диетологи замечали что при отсутствии очистки помимо витаминов тростниковый сахар может содержать и вредные вещества. Единственная причина, по которой свекольный продукт не поступает на прилавки в нерафинированном виде в том, что до очистки имеет непрезентабельный вид, и странный вкус. Так же в продаже можно найти фруктозу, но для конечного покупателя никакой ощутимой разницы во вкусовых качествах нет.
Глюкоза относится к моно сахарам и является конечным продуктом распада более сложных сахаров, например столового сахара — сахарозы. Является продуктом фотосинтеза и содержится во всех фотосинтезирующих растениях в разных количествах. В организме человека глюкоза является одним из основных источников энергии, активно участвуя в метаболизме.
Глюкоза, переработанная организмом, активно защищает печень от различных поражающих факторов. Так же откладывается в печени про запас в виде соединения гликогена, которое в дальнейшем может быть переработано обратно в глюкозу и быть использовано организмом. Глюкоза, как и столовый сахар с легкостью растворяется в воде.
Польза и вред сахара
Мы часто слышим от докторов заявления о том, что сахар вредный для человека продукт. Как же так ведь съеденный столовый сахар превращается в столь полезную и даже необходимую человеческому организму глюкозу. Тут все дело в количестве сахара, нужно понимать, что различные сахара в большом объеме содержатся в огромном перечне продуктов питания. Во всей растительной пище содержатся сахара и крахмал, но мы склонны добавлять в свой рацион еще больше сахара.
Мы поедаем выпечку, которая является ни чем иным как углеводы в чистом виде. Углеводы же в свою очередь на приличную долю состоят из сахаров более сложной структуры. Помимо всего этого мы добавляем сахар во всю ту пищу, куда не добавили соль. Иногда в продукте изрядное количество и соли и сахара. Вот в таких объемах сахар становится по-настоящему вредным. Организм с легкостью превращает молекулы сахара в молекулы жира и откладывает его про запас.
Почему мы любим сахар?
Почему же мы едим так много сахара? Дело в прогрессе, наши организмы не успевают эволюционировать в темп научному развитию и меняющемуся быту. Наши предки поедали сахар в форме ягод, фруктов и мёда. Вкусовые качества сахара сигнализировали им, что есть его выгодно, это энергия в чистом виде, поэтому он такой вкусный. Сахар было сложно получать, и поэтому он был ценен. Но в наше время сахар никакая ни роскошь, его добывают в огромных количествах, получить его стало слишком просто. Но строение человеческого организма не изменилось, вкусовые рецепторы устроены все так же. В этом одна из причин ожирения в современном обществе.
Медицинское применение глюкозы
Применяется в медицине для введения внутривенно в виде капельницы . Таким образом, может осуществляться внутривенное питание человека в бессознательном состоянии, истощённого или просто тяжелобольного. Так же введение глюкозы помогает организму перенести интоксикацию, вызванную инфекционным заболеванием или отравлением. Для определения диабета используют тест, при котором вводят большое количество глюкозы и оценивают реакции организма.
Очевидные отличия
В целом если кристаллизовать глюкозу и поставить две емкости с кристаллами обычного сахара и глюкозы можно будет провести эксперимент, дав попробовать кому-нибудь и задать пару вопросов. Обычный человек, попробовав глюкозу, скажет, что это просто очень сладкий сахар. В сравнении со столовым сахаром глюкоза будет все таким же прозрачным, сыпучим порошком, но слегка приторной, слишком сладкой. Глюкоза настолько простой сахар, что начинает всасываться в кровь еще в ротовой полости.
Эндокринолог назначает пациенту анализ крови на сахар. При болезни от его уровня зависит самочувствие пациента.
Исследование позволяет определить в крови количество глюкозы, а одно ли это с сахаром вещество, можно понять при изучении биохимического состава.
Различные биохимические реакции, протекающие в организме, также сказываются на уровне сахара. При определении норм ориентируются на возраст, прием пищи (был сделан анализ натощак или после еды).
Нормальные показатели (в ммоль/л):
- дети до месячного возраста — 2,8 – 4,4;
- возраст от месяца до 14 лет — 3,33 – 5,55;
- взрослые люди от 14 до 50 лет — 3,89 – 5,83;
- старше 50 лет — 4,4 – 6,2;
- — 4,6 – 6,4;
- взрослые старше 90 лет – 4,2 – 6,7.
У беременных женщин показатель может превышать нормальные значения (до 6,6 ммоль/л). в таком положении не является патологией, после родов уровень сахара в плазме нормализуется. Колебание показаний у некоторых пациенток отмечаются на протяжении всей беременности.
Что повышает уровень гликемии?
Гипергликемия, повышение уровня сахара в крови, является клиническим симптомом, обозначающим увеличение количества глюкозы по сравнению с нормальными показателями.
Гипергликемия имеет несколько степеней тяжести в зависимости от количества сахара, содержащегося в крови:
- легкая форма – 6,7 – 8,2 ммоль/л;
- средней тяжести – 8,3 – 11,0 ммоль/л;
- тяжелая форма — уровень сахара в крови выше 11,1 ммоль/л.
Если количество содержащейся в крови глюкозы достигает в 16, 5 ммоль/л, развивается . Если показатель превышает 55,5 ммоль/л, это способствует развитию . Крайне велик риск пациента.
Почему понижается содержание сахара в плазме
Наряду с высоким уровнем сахара, состояние крайне . При ухудшении самочувствия развивается коматозное состояние, и человек может умереть.
Уменьшается количество сахара в плазме по следующим причинам:
- , либо длительное воздержание от пищи;
- обезвоживание организма;
- прием медицинских препаратов, в противопоказаниях у которых указано снижение уровня сахара (некоторые );
- заболевания ЖКТ, кишечника, поджелудочной железы;
Видео по теме
Глюкоза – важнейший элемент питания. Она ответственна за поступление половины энергии, необходимой человеку для жизнедеятельности и нормального функционирования всех тканей и органов.
Превышение показателей глюкозы, как и уменьшение количества в крови, сигнализирует о наличии серьезных недугов, таких, как сахарный диабет, болезни печени, опухолевые образования.
Гипогликемия наблюдается при длительном голодании, встречается у недоношенных , чьи матери в анамнезе имели диагноз сахарный диабет. Для диагностики заболеваний врач назначает анализ крови на сахар, что по сути своей является определением уровня содержащейся в ней глюкозы.
Сахар в крови: анализ и расшифровка, причины повышенного и пониженного
Все мы любим сладенькое, что такое глюкоза знаем, как знаем и то, какую роль она играет в развитии ныне распространенного заболевания — сахарного диабета. Люди, страдающие этой болезнью, сами контролируют сахар в крови с помощью различных портативных приспособлений и даже сами себе делают уколы. Однако исключить сахар мы тоже не можем, организм очень чувствует его снижение и без поступления энергетического продукта отказывается нормально работать, то есть, снижение сахара в крови до критических значений так же опасно, как и его повышение, поэтому нелишним будет более досконально изучить его роль в жизнедеятельности человеческого организма.
Для нетерпеливых: Нормой сахара в крови (цельной) у взрослых (любого пола и даже преклонного возраста) и детей старше 15 лет считаются значения в диапазоне от 3,3 до 5,5 ммоль/л (у новорожденных — начиная от 2,5 ммоль/л). Но в зависимости от типа исследования и исходного материала «коридор нормы» может расширяться до 3,1 — 6,1 ммоль/л. Об этом будет сказано далее.
Сахара: простые и сложные
По большому счету, так организму более полезны сложные сахара – полисахариды, содержащиеся в натуральных продуктах и поступающие с пищей в виде белка, клетчатки, целлюлозы, пектина, инулина, крахмала. Они, помимо углеводов, несут с собой и другие полезные вещества (минералы и витамины), долго расщепляются и не требует немедленной доставки такого количества инсулина. Однако при их употреблении организм не ощущает быстрого прилива сил и настроения, как это бывает при употреблении моносахаридов.
Основным моносахаридом, а заодно и энергетическим субстратом, дающим силу мышцам и трудоспособность мозгу, является глюкоза (гексоза). Это простой сахар, содержащийся во многих сладких и всеми любимых продуктах, например, кондитерских изделиях. Глюкоза, попав в организм, начинает расщепляться еще в ротовой полости, она быстро нагружает поджелудочную железу, которая должна немедленно произвести инсулин для того, чтобы глюкоза попала в клетки. Понятно, почему так просто утолить голод конфетой, который, впрочем, быстро вернется — процессы расщепления и усвоения проходят в течение короткого времени, а организм захочет пищи более существенной.
Люди часто задаются вопросом, почему белый сладкий песок в сахарнице считается нашим врагом, а мед, ягоды и фрукты – друзьями. Ответ простой – многие овощи, фрукты и мед содержат простой сахар – фруктозу. Она тоже является моносахаридом, но, в отличие от глюкозы, для того, чтобы попасть в клетки и обеспечить их энергией, фруктозе не нужен проводник в виде инсулина. Она беспрепятственно попадает в клетки печени, поэтому может быть использована диабетиком. Следует заметить, что с фруктозой тоже все не так просто, но тогда нам придется писать длинные формулы биохимических превращений, в то время как цель нашей статьи несколько иная — мы разбираем анализ крови на сахар.
С организмом что-то происходит
В анализе крови на сахар можно обнаружить изменение показателей как в одну (повышение), так и в другую (снижение) сторону.
Симптомы повышенного сахара в крови трудно не заметить, если они есть, но существуют асимптомные формы и пациент, регулярно не интересующийся состоянием биохимического состава своей крови, не знает о болезни. Однако на некоторые признаки, людям, склонным к обменным заболеваниям (лишний вес, наследственная предрасположенность, возраст), все же следует обратить внимание:
- Появление неутолимой жажды;
- Увеличение количества выделяемой мочи (вставать приходится даже ночью);
- Слабость, утомляемость, низкая трудоспособность;
- Онемение кончиков пальцев, зуд кожных покровов;
- Возможно снижение веса без диет;
- Увеличение уровня глюкозы в крови, если пациент обратился в лабораторию.
Обнаружив у себя признаки , не стоит пытаться быстро снизить сахар в крови самостоятельно. В течение нескольких минут такую задачу может выполнить введенный инсулин, который рассчитывает и назначает врач, больному же нужно в первую очередь заняться своим питанием и обеспечить адекватную физическую нагрузку (продолжительная физическая нагрузка тоже может понизить сахар, в то время как кратковременная его только повышает).
Диета при повышенном сахаре подразумевает исключение легкоусвояемых углеводов (глюкозы) и замена их на те, которые не требуют инсулина (фруктоза) и/или долго расщепляются и не способствуют повышению сахара в крови (полисахариды). Впрочем, как таковых, продуктов, понижающих сахар, не существует, есть продукты питания его не повышающие, например:
- Соевый сыр (тофу);
- Морепродукты;
- Грибы;
- Овощи (салат, тыква, кабачки, капуста), зелень, фрукты.
Таким образом, понизить уровень глюкозы в крови можно и за счет употребления продуктов, которые называют снижающими сахар. Это иной раз позволяет довольно долго продержаться без применения медикаментозных средств, в частности, инсулина, который существенно меняет качество жизни в сторону ухудшения (диабетики знают, что значит зависимость от этого препарата).
Повышен сахар – значит, диабет?
Появление гипергликемии люди чаще всего связывают с развитием сахарного диабета. Между тем, существуют и другие причины, которые способствуют повышению данного биохимического показателя:
- ЧМТ (черепно-мозговые травмы – ушибы и ), опухолевые процессы в головном мозгу.
- Тяжелая патология печени.
- Усиленная функция щитовидной железы и надпочечников, синтезирующих гормоны, которые блокируют способности инсулина.
- Воспалительные и неопластические (рак) заболевания поджелудочной железы.
- Ожоги.
- Чрезмерная любовь к сладостям.
- Стрессы.
- Прием некоторых психотропных, наркотических и снотворных препаратов.
- Состояния после гемодиализа.
Что касается физической нагрузки, то только непродолжительная деятельность («с непривычки») развивает кратковременную гипергликемию. Постоянная посильная работа, гимнастические упражнения только помогают понизить сахар людям, не желающим «подсаживаться» на достижения современной фармакологии.
Иногда он может понижаться — гипогликемия
Сдав анализ крови на сахар, человек больше озабочен его повышением, однако существуют и другие варианты не нормы – гипогликемия.
Причиной низкого сахара в крови может стать как патологическое состояние, так и человеческий фактор:
- Неправильный расчет инсулина и его передозировка.
- Голод. Состояние гипогликемии всем хорошо знакомо, ведь ощущение голода не что иное, как снижение сахара в крови (углеводы не поступают – желудок сигнализирует).
- Прием лекарственных препаратов, предназначенных для лечения сахарного диабета, но не подошедших данному пациенту.
- Чрезмерная выработка инсулина, которому негде приложить свою деятельность (нет углеводного субстрата).
- Опухоль, называемая инсулиномой, поражающая островковый аппарат поджелудочной железы и активно продуцирующая инсулин.
- Врожденные метаболические нарушения, например, непереносимость фруктозы или других углеводов.
- Повреждение печеночных клеток токсическими веществами.
- Отдельные заболевания почек, тонкой кишки, резекция желудка.
- Гипогликемия у беременных, обусловленная влиянием гормонов плаценты и поджелудочной железы подрастающего плода, которая начала самостоятельно функционировать.
Таким образом, без углеводов человек тоже долго не протянет, это необходимый элемент нашего питания и с ним приходится считаться, правда, понизить сахар способен только инсулин, а вот повышают его многие гормоны, поэтому так важно, чтобы в организме сохранялось равновесие.
Уровень сахара регулируют многие гормоны
Для того, чтобы разобраться с поступающей глюкозой, организму нужны гормоны, главным из которых является продуцируемый поджелудочной железой . Кроме инсулина, уровень сахара в крови регулируется контринсулярными гормонами, блокирующими действие инсулина и таким образом снижающими его продукцию. К гормонам, принимающим участие в поддержании равновесия, относятся:
- Глюкагон, синтезируемый α-клетками островков Лангерганса, способствующий повышению концентрации глюкозы в крови и доставке ее к мышцам.
- Стрессовый гормон кортизол, усиливающий выработку глюкозы клетками печени, которые накапливают ее в виде глюкогена, и тормозящий ее распад в мышечных тканях.
- Адреналин (гормон страха) – катехоламин, ускоряющий обменные процессы в тканях, повышающий сахар в крови.
- Гомон роста соматотропин, значительно увеличивающий концентрацию глюкозы в сыворотке крови.
- Тироксин и его конвертируемая форма трийодтиронин – гормоны щитовидной железы.
Очевидно, что инсулин является единственным гормоном, отвечающим за утилизацию глюкозы в организме, контринсулярные, наоборот – повышают ее концентрацию.
Моментальное реагирование — нормы сахара в крови
При поступлении углеводной пищи в организм уровень сахара в крови повышается уже через 10-15 минут, а спустя час после приема пищи его концентрация может увеличиться до 10 ммоль/л. Это явление называется «алиментарной гипергликемией», которая никакого вреда организму не несет. При здоровом функционировании поджелудочной железы через пару-тройку часов после еды можно опять ожидать норму сахара в крови – около 4,2 — 5, 5 ммоль/л или даже кратковременное понижение концентрации до нижней границы нормы (3,3 ммоль/л). Вообще, что касается нормального уровня сахара в крови здоровых людей, то он может разниться и зависит от метода, которым производят анализ:
- 3,3 ммоль/л — 5,5 ммоль/л — в цельной крови, в сыворотке (плазме) от 3,5 ммоль/л до 6,1 ммоль/л – ортотолуидиновый анализ;
- 3,1 – 5,2 ммоль/л – ферментативное глюкозооксидазное исследование.
Изменяются показатели нормальных значений и с возрастом, правда, только до 15 лет, а потом они становятся идентичными «взрослым» параметрам:
- У ребенка, только что известившего мир о своем появлении первым криком, уровень глюкозы в крови полностью совпадает с материнским;
- В первые часы после рождения сахар в плазме малыша снижается и на вторые сутки составляет приблизительно 2,5 ммоль/л;
- К концу первой недели жизни концентрация сахара повышается, но на уровне взрослого человека устанавливается только к 15 годам.
И тут вмешалась беременность…
Не различаются нормы сахара в крови и по половому признаку, хотя некоторые авторы считают, что у женщин шанс заболеть сахарным диабетом выше, чем у мужчин. Возможно, по большей части это связано с рождением детей, имеющих большую массу тела, или с гестационным диабетом, который в течение еще нескольких лет способен вылиться в настоящий.
Физиологической причиной низкого сахара у беременных является воздействие гормонов поджелудочной железы плода, которая начала синтезировать собственный инсулин и таким образом подавлять выработку его железой матери. Кроме этого, при расшифровке анализов у беременных следует иметь в виду тот факт, что это физиологическое состояние нередко выявляет скрытую форму сахарного диабета, о наличии которой женщина даже не догадывалась. Для уточнения диагноза в подобных случаях назначается тест толерантности к глюкозе (ТТГ) или тест с нагрузкой, где динамика изменения глюкозы в крови отражается в сахарной (гликемической) кривой, расшифровку которой осуществляют с помощью вычисления различных коэффициентов.
Завтра на анализ
Для того, чтобы не пришлось несколько раз посещать лабораторию, переживать и волноваться понапрасну, получив недостоверные данные, нужно в первый раз хорошо подготовиться к исследованию, выполнив совсем простые требования:
Волнующий пациентов вопрос: лучше сдавать кровь из пальца или из вены? Некоторые люди панически боятся колоть палец, хотя внутривенные уколы переносят замечательно. Конечно, вряд ли строгий лаборант будет учитывать подобные «капризы», мотивируя тем, что это разные анализы, но иной раз все же удается добиться желаемого. В таком случае следует иметь в виду отличие этих тестов, которое состоит в том, что из вены кровь подвергается центрифугированию и производится анализ сыворотки, в ней нормы сахара несколько выше (3,5 – 6,1 ммоль/л). Для капиллярной крови они составляют (3,3 – 5,5 ммоль/л), а вообще, для каждого метода существует свой диапазон нормальных значений, которые обычно указываются в бланке ответа, чтобы пациент не запутался.
Что означает сахарная кривая?
Анализ крови на сахар с нагрузкой проводят с целью выявления скрытых нарушений обменных процессов в организме. Суть пробы состоит в определении уровня сахара в крови после приема 75 граммов глюкозы, растворенной в стакане теплой воды. Таким образом, утром натощак пациент сдает кровь из вены, где уровень глюкозы принимается за исходный, затем выпивает крайне сладкий «напиток» и начинает сдавать кровь.
Считается, что спустя два часа после нагрузки уровень сахара в крови не должен превышать 6,7 ммоль/л. В некоторых случаях кровь берут через каждый час или даже полчаса, чтобы не пропустить пик подъема кривой. Если концентрация через 2-2,5 часа превышает 7,0 ммоль/л, говорят о нарушении толерантности к глюкозе, повышение уровня выше 11,0 ммоль/л дает основание заподозрить сахарный диабет. Расшифровку гликемической кривой осуществляют с помощью вычисления различных коэффициентов. У здоровых пациентов постгликемический коэффициент Рафальского находится в пределах значений от 0,9 до 1,04.
При проведении глюкозонагрузочного теста резкий подъем сахарной кривой, а затем ее медленный спуск к исходной концентрации наблюдается при различных состояниях:
- Скрытом сахарном диабете, протекающем без симптомов, который, кроме беременности, хорошо проявляется под влиянием сильного психоэмоционального напряжения, физических травм, интоксикации разного рода;
- Гиперфункции гипофиза (передней доли);
- Интенсивной работе щитовидной железы;
- Повреждениях нервной ткани головного мозга;
- Расстройствах деятельности вегетативной нервной системы;
- Инфекционно-воспалительных процессах в организме любой локализации;
- Токсикозах беременных;
- Воспалении (острого и хронического характера) поджелудочной железы (панкреатит).
Глюкозотолерантный тест имеет еще больше всяких предостережений, чем просто анализ крови на сахар. Вот вкратце чего нельзя делать перед исследованием:
- За 12-14 часов не пить кофе, алкогольные напитки, сигареты отодвинуть на потом.
- Накануне вести себя спокойно, избегать конфликтных и стрессовых ситуаций, физических нагрузок и лечебно-оздоровительных процедур.
- Исключить прием некоторых лекарственных препаратов, способных повлиять на результат – гормонов, мочегонных, психотропных средств.
- Не сдавать кровь во время месячных.
Вообще, об ограничениях лучше дополнительно уточнить у врача, поскольку их может быть намного больше.
Другие биологические материалы для исследования
Кроме цельной крови, которую видит пациент, плазмы и сыворотки, полученной в лаборатории путем центрифугирования, материалом для исследования может быть цереброспинальная жидкость (ликвор) или моча. Подготовка к анализу такая же, как и для обычного анализа крови на сахар, впрочем, об отдельных нюансах больного информируют перед исследованием.
Спинномозговую жидкость самостоятельно больной сдавать не может, ее извлекают путем проведения люмбальной пункции и процедура эта непростая. Мочу пациент в состоянии собрать сам, для этого нужно сутки помнить о предстоящем тесте, поскольку моча собирается за 24 часа (важно ее общее количество). Нормальным значением глюкозы в суточной моче считается показатель менее 0,2 г/сутки (менее 150мг/л).
Повышенную концентрацию сахара в моче можно ожидать в случае:
- Сахарного диабета, конечно;
- Почечной глюкозурии;
- Повреждения почек токсическими веществами;
- Глюкозурии у беременных женщин.
Анализ ликвора или мочи для определения углеводов не относятся к таким распространенным как, скажем, кровь из пальца, поэтому к подобным исследованиям чаще прибегают по необходимости.
В заключение хочется напомнить пациентам, что углеводный обмен напрямую связан с отложением жировых запасов и очень сильно влияет на повышение массы тела, которая, в свою очередь, может способствовать развитию сахарного диабета, если оказывается излишней. В организме все сложно и взаимосвязано, при этом, каждый показатель имеет свою определенную важность и значимость, в том числе, и сахар в крови, поэтому не стоит игнорировать подобный анализ. Он может о многом рассказать.
Видео: сахар в крови — программа «Жить здорово!»
материалы
Большинство моносахаридов - бесцветные кристаллические вещества, прекрасно растворимые в воде. Каждая молекула моносахарида содержит несколько гидроксильных групп (группа -OH) и одну карбонильную группу (- C-O-H). Многие моносахариды очень трудно выделить из раствора в виде кристаллов, так как они образуют вязкие растворы (сиропы), состоящие из различных изомерных форм.
Самый известный моносахарид - виноградный сахар, или глюкоза (от греч. «гликис» - «сладкий»), С б Н 12 О б.
Рис.1 Глюкоза образует комплексное соединение с солью меди Рис.2 При нагревании с глюкозой образуется гидроксид меди (1 -валентный) Рис.3 Восстановление меди до её оксида
принадлежит к классу альдегидоспиртов - соединений, содержащих гидроксильные и альдегидные группы. В молекуле глюкозы пять гидроксильных групп и одна альдегидная. Наличие этих группы в глюкозе можно доказать с помощью реакции "серебряного зеркала".Формулу глюкозы обычно приводят в сокращённом виде:
*Названия многих сахаров оканчиваются на "-иза"
.
Такая запись подразумевает не только глюкозу
, но и семь изомерных сахаров
- аллозу, альтрозу, маннозу, гулозу, идозу, галактозу, талозу
, отличающихся пространственным расположением "-ОН" -групп и атомов водорода при различных атомах углерода.
С учётом расположения групп в пространстве формулу глюкозы правильнее изображать именно так.
(а также любой другой из семи изомерных ей сахаров) может существовать в виде двух изомеров, молекулы которых являются зеркальным отображением друг-друга.
Наличие глюкозы в каком-либо растворе можно проверить с помощью растворимой соли меди:
В щелочной среде соли меди (II-валентной) образуют с глюкозой ярко окрашенные комплексы (рисунок 1). При нагревании эти комплексы разрушаются: глюкоза восстанавливает медь до жёлтого гидроксида меди (I-валентной) CuОН, который превращается в красный оксид Сu 2 О (рисунки 2 и 3).
(фруктовый сахар) изомерна глюкозе, но в отличие от неё относится к кетоспиртам - соединениям, содержащим кетоновые и карбонильные группы
В щелочной среде её молекулы способны изомеризоваться в глюкозу, поэтому водные растворы фруктозы восстанавливают гидроксид меди (II-валентной) и оксид серебра Ag 2 O (реакция «серебряного зеркала»).
Фруктоза - самый сладкий из сахаров. Она содержится в мёде (около 40%), нектаре цветов, клеточном соке некоторых растений.
Дисахариды
Крахмал ЦеллюлюзаСахароза (свекольный или тростниковый сахар) С 12 Н 22 О 11 принадлежит к дисахаридам и образован из связанных остатков А-глюкозы и B-фруктозы. Однако сахароза в отличие от моносахаридов (А-глюкозы и B-фруктозы) не восстанавливает оксид серебра и гидроксид меди (2-валентный). В кислой среде сахароза гидролизуется - разлагается водой на глюкозу и фруктозу . Вот самый простой пример: сладкий чай кажется ещё более сладким, если положить в него ломтик лимона, хотя, конечно, и кислым одновременно. Это происходит благодаря присутствию лимонной кислоты, которая ускоряет распад сахарозы на глюкозу и фруктозу .
Если раствор сахарозы смешать с раствором медного купороса и добавить щелочь, то получим ярко-синий сахарат меди
- вещество, в котором атомы металла связаны с гидроксильными группами углевода.
Молекулы одного из изомеров сахарозы - мальтозы (солодового сахара) состоят из двух остатков глюкозы. Этот дисахарид образуется в результате ферментативного гидролиза крахмала.
Молочный сахар
В молоке многих млекопитающих содержится другой дисахарид, изомерный сахарозе, - лактоза (молочный сахар ). По интенсивности сладкого вкуса лактоза значительно (в три раза) уступает сахарозе.
Давайте получим молочный сахар. Этот сахар содержится и в молоке коровы (около 4,5 %) и в женском молоке (около 6,5%). Поэтому, если ребёнок кормится искусственно (не женским молоком, а коровьим), то такое молоко необходимо обогащать молочным сахаром.
Для получения молочного сахара нам потребуется молочная сыворотка – мутная жидкость, которая получается при отделении от молока белка и жира под действием специального фермента (сычужный фермент ). Молочная сыворотка содержит незначительное количество белка, а также практически весь молочный сахар и минеральные соли.
Итак, в чашке, например из фарфора, будем кипятить на очень слабом огне 400 мл молочной сыворотки. В это время (в процессе кипячения) будет осаждаться оставшийся в сыворотке белок. После фильтрации белка продолжим кипячение, до момента кристаллизации молочного сахара. Когда завершите выпаривание жидкости, дайте кристаллам остыть. Затем нужно будет отделить молочный сахар.
Если требуется получить более чистый молочный сахар, тогда повторно необходимо растворить уже полученный сахар в горячей воде и повторить выпаривание.
После приготовления творога, обычно остаётся молочная сыворотка. Но она не пригодная к использованию, так как вместо молочного сахара содержит молочную кислоту.
Молочный бактерии, содержащиеся в молоке, приводят к его прокисанию. При этом молочный сахар превращается в молочную кислоту. При попытке её выпаривания, получается всё та же молочная кислота, только в концентрированном (безводном) состоянии.
Если сахар попытаться нагреть, например, в чашке выше, чем его температура (190 °С), то можно заметить, что сахар начнёт постепенно терять воду и распадаться на составляющие компоненты. Таким компонентом является карамель . Все вы не раз пробовали и видели карамель - знаете как она выглядит - это очень вязкая жёлтоватая масса, которая очень быстро застывает при охлаждении. В процессе образования карамели часть молекул сахарозы расщепляется на уже известные нам компоненты - глюкозу и фруктозу . А они в свою очередь, теряя воду, также расщепляются:
Другая часть молекул, которая не распалась на глюкозу и фруктозу, вступает в реакции конденсации, в процессе которых образуются цветные продукты (карамель С 36 Н 50 О 25 имеет ярко-коричневый цвет). Иногда для получения цветового эффекты эти вещества добавляют в сахар.