Avval o‘rganing: Karbon kislotalar va esterlar
Uglevodlar — tabiatda eng ko‘p tarqalgan organik moddalar: o‘simliklar quruq massasining 80 % ga yaqini uglevodlardan iborat. Ular yashil o‘simliklarda fotosintez jarayonida karbonat angidrid va suvdan quyosh energiyasi hisobiga hosil bo‘ladi va tirik organizmlar uchun asosiy energiya manbai hisoblanadi: 1 g uglevod oksidlanganda taxminan 17 kJ energiya ajraladi. Uglevodlar oziq-ovqat (non, guruch, shakar, meva), to‘qimachilik (paxta, zig‘ir), qog‘oz va yog‘och sanoatining asosi. Paxta tolasi deyarli toza sellyuloza, shuning uchun bu mavzu O‘zbekiston uchun alohida ahamiyatli. Imtihonda glyukozaning ikki yoqlama xossalari, di- va polisaxaridlar gidrolizi, bijg‘ish va fotosintezga oid hisoblar so‘raladi.
Umumiy formula ko‘pincha Cₙ(H₂O)ₘ ("uglevod" nomi shundan; lekin bu suv birikmasi emas)
Monosaxaridlar funksional guruhiga ko‘ra aldozalar (aldegid guruhi bor — glyukoza, galaktoza, riboza) va ketozalarga (keto guruh bor — fruktoza) bo‘linadi. Ular ko‘p atomli spirtlar va karbonil birikmalarning xossalarini birlashtiradi.
Glyukoza (uzum qandi) — aldegidospirt: ochiq zanjirli shaklida beshta –OH guruh va bitta –CHO guruh bor. Eritmada asosan olti a’zoli halqasimon shaklda (α va β shakllar) bo‘ladi, ular ochiq shakl orqali bir-biriga o‘tib turadi. Rangsiz, shirin ta’mli, suvda yaxshi eriydigan kristall modda; odam qonida doimiy konsentratsiyada bo‘ladi va miya uchun asosiy energiya manbai.
Ko‘p atomli spirt sifatida: Cu(OH)₂ bilan sovuqda to‘q ko‘k eritma beradi
Aldegid sifatida: kumush ko‘zgu C₆H₁₂O₆ + Ag₂O → C₆H₁₂O₇ + 2Ag↓ (glyukon kislota); Cu(OH)₂ bilan qizdirilganda qizil Cu₂O cho‘kmasi
Qaytarilganda olti atomli spirt — sorbit hosil bo‘ladi
Bijg‘ish — mikroorganizmlar fermentlari ta’sirida parchalanish:
Spirtli: C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + 2CO₂; sut kislotali: C₆H₁₂O₆ → 2CH₃–CH(OH)–COOH
Sut kislotali bijg‘ish qatiq, kefir, tuzlangan karam tayyorlashda boradi; moy kislotali bijg‘ish ham ma’lum. Organizmda glyukoza oksidlanib energiya beradi: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O.
36 g glyukoza spirtli bijg‘iganda necha litr CO₂ (n.sh.) ajraladi?
Fruktoza (meva qandi) — ketoza, glyukozaga izomer, eng shirin tabiiy qand; asal va mevalarda ko‘p. Halqasimon shakli besh a’zoli (to‘rtta uglerod va bitta kislorod). Aldegid guruhi bo‘lmagani uchun glyukozani fruktozadan bromli suv yordamida farqlash mumkin: glyukoza uni rangsizlantiradi, fruktoza esa yo‘q. Ko‘p atomli spirt sifatida fruktoza ham Cu(OH)₂ bilan to‘q ko‘k eritma beradi. Ishqoriy muhitda fruktoza qisman glyukozaga izomerlanadi, shuning uchun ammiakli kumush oksid bilan ham sekin reaksiyaga kirishishi mumkin.
Riboza va dezoksiriboza — pentozalar, nuklein kislotalar tarkibiga kiradi; galaktoza — sut qandi tarkibida.
Fruktozaga tegishli ma’lumotlarni tanlang: 1) geksoza; 2) halqasimon shakli besh atomli; 3) bitta aldegid va beshta OH guruh; 4) gidrolizlanadi; 5) ketoza; 6) aldoza.
C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ (glyukoza) + C₆H₁₂O₆ (fruktoza) (H⁺ yoki ferment)
Shakar qand lavlagi yoki shakarqamishdan issiq suv bilan ekstraksiya qilib, so‘ng shirani ohak va CO₂ yordamida tozalab, bug‘latib va kristallab olinadi. Saxaroza gidrolizidan hosil bo‘lgan glyukoza va fruktoza aralashmasi invert shakar deyiladi.
Nitrat kislota bilan: trinitrotsellyuloza (piroksilin, tutunsiz porox); sirka angidrid bilan: atsetat tola
Kraxmal va sellyuloza izomer emas: ularning polimerlanish darajasi va tuzilishi (α va β bog‘lar) har xil.
1 kg kraxmaldan (unum 100 %) necha gramm glyukoza olinadi?
16,2 g sellyuloza to‘liq nitrolanganda necha gramm trinitrotsellyuloza hosil bo‘ladi?
Fotosintez: 6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ (yorug‘lik, xlorofill)
Fotosintez endotermik jarayon: quyosh energiyasi kimyoviy bog‘lar energiyasiga aylanadi. Shu jarayon tufayli atmosferaga kislorod chiqadi va Yerdagi deyarli barcha organik moddalar hosil bo‘ladi. Nafas olishda esa teskari jarayon boradi va energiya ajraladi. Paxta, qog‘oz, yog‘och — sellyuloza; kraxmal va shakar — asosiy oziq-ovqat mahsulotlari; glyukoza — tibbiyotda quvvat beruvchi eritma; bijg‘ish asosida non, sut mahsulotlari va etanol ishlab chiqariladi.
Organizmda uglevodlar almashinuvi quyidagicha boradi: ovqatdagi kraxmal so‘lak va ichakdagi fermentlar (amilaza) ta’sirida glyukozagacha gidrolizlanadi, glyukoza qonga so‘riladi va hujayralarga yetkaziladi. Ortiqcha glyukoza jigar va muskullarda glikogen holida zaxiralanadi, kerak bo‘lganda esa yana glyukozaga parchalanadi. Qondagi glyukoza miqdorini insulin gormoni boshqaradi; uning yetishmasligi qandli diabet kasalligiga olib keladi. Sellyulozani inson hazm qila olmaydi, lekin u ichak faoliyati uchun foydali kletchatka vazifasini bajaradi; kavsh qaytaruvchi hayvonlarning oshqozonidagi mikroorganizmlar esa uni parchalay oladi.