III.2 8.18 a

POLYSACHARIDY
OBSAH
Složení sacharidů.………………………………….………….. 3
Význam sacharidů pro organismy………………………….. 4
Význam sacharidů v průmyslu…………………………..….. 5
Polysacharidy………………………………………………...
6
Škrob…………………………………………………….……. 8
Celulóza………………………………………………………. 16
Glykogen……………………………..……………………….. 28
Odkazy na dokumenty……………………………………..… 31
Zdroj obrázků a informací…………………………………… 32
Konec prezentace……………………………….…………… 33
Složení sacharidů
• UHLÍK C
• VODÍK H
• KYSLÍK O
základní stavební kameny
všech biogenních sloučenin
• Struktura
základní stavební jednotka:
MONOSACHARID („cukerná jednotka“)
Molekuly sacharidů tvoří jedna či více monosacharidických
jednotek.
Jsou spojeny tzv. glykosidickou vazbou, mohou se řetězit v
neomezeném počtu.
Význam sacharidů
pro organismy
Součást rostlinných i živočišných těl
- rostliny a autofototrofní organismy vyrábí
sacharidy z vody a oxidu uhličitého (za přítomnosti
slunečního záření a enzymů) - fotosyntéza
- ostatní organismy je přijímají v potravě
Funkce sacharidů v organismech:
- zdroj energie – glukóza, fruktóza
- zásoba (krátkodobá ) energie - glukóza, fruktóza
- zásobní látky - škrob, glykogen, inulin
- stavební materiál - celulóza, chitin
- složka některých složitějších látek - nukleových kyselin,
hormonů, koenzymů
Význam sacharidů
v průmyslu
Významná přírodní surovina:
- výroba papíru
- výroba textilních vláken
- výroba ethanolu
- výroba výbušnin
- potravinářství
- farmacie…
SACHARIDY
podle počtu monosacharidických jednotek
monosacharidy
1 jednotka
oligosacharidy
2 – 10 jednotek
polysacharidy
více než 10
jednotek
POLYSACHARIDY
- makromolekulární látky
- tvořeny více než 10 cukernými jednotkami (až stovky)
Vlastnosti:
- většinou bez chuti
- nižší - vodě omezeně rozpustné (škrob, agar)
- vyšší - zcela nerozpustné (celulóza, chitin, neškrobové
polysacharidy z vlákniny)
Význam:
- zásobní látky – škrob, glykogen, inulin
- stavební materiál – celulóza, chitin
ŠKROB
Látka syntetizovaná rostlinami – konečný produkt fotosyntézy
6 CO2 + 12 H2O → C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
ΔH = 2870 kJ/mol.
Složení:
• 2 polysacharidy - amylóza a amylopektin
(tvořené několika tisíci až desetitisíci molekulami glukózy)
• malé množství lipidů, proteinů
• 25–35 % vody
Amylóza
Amylopektin
ŠKROB
Vlastnosti:
- bílý prášek bez chutě a vůně
- nerozpustný ve studené vodě
- není alkoholicky zkvasitelný
- v trávicí soustavě živočichů včetně
člověka dochází k přeměně na zkvasitelné sacharidy
- zahříváním škrobu se tvoří škrobový maz, jeho hydrolýzou
vzniká škrobový sirup, škrobový cukr a glukóza
- pražením škrobu se tvoří dextrin
důkaz škrobu v neznámé látce se
provádí roztokem jódu
(modrofialové zbarvení dokáže
přítomnost škrobu)
ŠKROB
Význam a výskyt:
- látka zásobní - ukládá se v zásobních orgánech
rostlin ve formě škrobových zrn
(semena či hlízy brambor, kukuřice, pšenice, rýže)
Zvláště bohaté na škrob jsou brambory, rýže, banány, obilniny a tapioka.
Škrobová zrna
ŠKROB
Získávání:
- mechanické
- rozdrcení suroviny
- vypírání
Podle surovin rozeznáváme
škrob bramborový, kukuřičný,
pšeničný, rýžový ...
Suroviny:
http://cs.wikipedia.org/wiki/%C5%A0krob
Základní
rostliny
Škrobnatost
(obsah škrobu v %)
Hrách
40
Ječmen
75
Brambory
82
Kukuřice
71
Maniok
77
Rýže
89
Žito
72
Čirok
74
Batáty
72
Pšenice
74
ŠKROB
Zvláště bohaté na škrob jsou brambory, rýže, banány, obilniny a
tapioka.
Lilek brambor
počátkem 19. století ochránila tato
plodina Evropu od cyklických
hladomorů a „epidemií“ kurdějí
BRAMBOBY
- obsah látekhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Lilek_brambor
Průměrný
obsah
(mg/100 g)
Průměrný
obsah
(mg/100g)
Složka
Jednotka
Průměrný
obsah
Prvek
voda
g/100 g
79,0
Na
7
vitamin C
11 - 21
bílkoviny
g/100 g
2,1
K
360
vitamin D
-
tuky
g/100 g
0,2
Ca
6
vitamin E
stopy
cukry
g/100 g
0,6
Mg
14
vitamin B6
0,31
škrob
g/100 g
16,6
P
37
vitamin B12 stopy
vláknina
g/100 g
1,3
Fe
0,4
karoten
stopy
mastné
kyseliny
g/100 g
0,1
Cu
0,08
thiamin
0,21
cholesterol
g/100 g
0
Zn
0,4
riboflavin
0,02
energie
kJ/100 g
318
Mn
0,1
niacin
0,6
Složka
ŠKROB
Zvláště bohaté na škrob jsou brambory, rýže, banány, obilniny
a tapioka.
Obsah látek v obilce:
8–12 % bílkovin
2,4 % tuků
68–72 % sacharidů
10 % vlákniny
4–5 % minerálních látek
vitamíny B1, B2 a B3
ŠKROB
Použití:
- potravinářství
- kvasný průmysl
- farmacie
- výroba lepidel, nátěrů
- výroba škrobových derivátů
- úprava textilu
CELULÓZA
polysacharid
Složení:
- glukosové jednotky
- spojeny do dlouhých nerozvětvených řetězců
Vlastnosti:
- zcela nerozpustná ve vodě
- vláknitá struktura
- pro většinu živočichů nestravitelná
CELULÓZA
Význam:
- rostliny
- hlavní stavební látka rostlinných buněčných stěn
- nejrozšířenější biopolymer na zemském povrchu
- živočichové
- vyskytuje se i u některých živočichů (pláštěnci)
- pro většinu živočichů nestravitelná (vláknina)
- schopnost metabolicky zpracovat celulózu mají
bakterie, hlemýžď zahradní, býložravci, termiti,
přežvýkavci
- významná surovina
CELULÓZA
Pláštěnci:
tělo obklopuje tuhý rosolovitý
plášť, tvořený polysacharidem.
Hlemýžď zahradní
Živí se rostlinami, denně
zkonzumuje tolik potravy, kolik
sám váží. Na rozdíl od mnoha
jiných plžů dokáže trávit
celulózu.
Potravou býložravců jsou
pouze rostliny. Mají delší a
složitější trávicí soustavu,
v níž jsou přítomny
bakterie umožňující trávení
celulózy.
Panda velká
- žije uvnitř bambusových houštin
- šelma, všežravec, trávící ústrojí má stavbu obvyklou spíše pro masožravce
- její potrava je však převážně rostlinná – bambus (méně vejce, hmyz – doplnění bílkovin)
- dokáže trávit celulózu - unikátní bakteriální mikroflóra ve střevech
Zdroj: http://cs.wikipedia.org/wiki/Panda_velk%C3%A1
TERMITI
Potrava
Hnízda termitů mají ohromnou spotřebu potravy, kterou je potřeba neustále zajišťovat.
Většina druhů je schopna pěstovat některé druhy hub. Jedna plodnice může vážit až
2,5 kg. Tyto houby obsahují enzymy potřebné k trávení celulózy a ligninu a termit je
požírá společně s potravou, kterou je díky tomu schopen strávit. Druhově závislý je
• Termit - voják
význam tohoto pěstitelství. Další potravou je prakticky cokoli rostlinného původu od trávy
Termiti – nadzemní hnízdo
přes dřevo až po trus býložravců. Všichni termiti jsou schopni trávit celulózu, což jim
umožňují bičíkovci - brvitky - nebo symbiotické bakterie. Symbionti žijí ve střevech, v
části zvané mikrobiální fermentační tank. Část symbiontů odchází z těla ve výkalech a
jejich požíráním získávají mladí termiti své symbionty. Strava termitů je z výživného
hlediska poměrně chudá a jednotvárná. Řada druhů má proto další druh mutualistických
bakterií schopný fixovat vzdušný dusík pro syntézu chybějících živin.
Vývojově byli termiti nejprve dřevožraví a teprve později se přeorientovali na další
rostlinnou potravu.
Termiti – královna
Význam
Termiti jsou škůdci dřeva a pro svou schopnost strávit prakticky cokoli mohou působit
dělník významu v ekosystému pomáhají zpracovat těžko
lidem značnéTermiti
škody. Z-hlediska
zpracovatelné látky a jsou potravou některých vyšších živočichů. Celkově však lze
konstatovat, že i z hlediska ekosystému jsou spíše škůdci a v krátké době dokáží narušit
rovnováhu ve svém nejbližším okolí.
ZDROJ: http://cs.wikipedia.org/wiki/Termiti
Termit - voják
Termiti – nadzemní hnízdo
Termiti - dělník
královna
CELULÓZA
Použití:
papírenský průmysl
- celulóza je hlavní složkou buničiny, izoluje se ze dřeva
textilní průmysl
- celulóza je hlavní složkou rostlinných vláken:
- bavlna
- len
- konopí
- derivátem celulózy jsou umělá vlákna:
- acetát celulózy
- viskóza
- umělého hedvábí
výroba celofánu
výroba střelné bavlny (nitrocelulóza)
CELULÓZA
Použití:
papírenský průmysl
- celulóza je hlavní složkou buničiny
- izoluje se ze dřeva, dřevo obsahuje 40 – 50 % celulózy
- Jak se to dělá – výroba papíru (4:20 min.)
CELULÓZA
Použití:
textilní průmysl - celulóza je hlavní složkou rostlinných vláken:
bavlna, len, konopí
Bavlník
Složení: celulóza 87-91%
voda, bílkoviny, tuky, vosky
Použití: bavlna - oděvy, lůžkoviny
semena bavlníku – krmivo
(bohatá na proteiny)
CELULÓZA
Použití:
textilní průmysl - celulóza je hlavní složkou rostlinných vláken:
bavlna, len, konopí
Lněná koudel
Len setý
Použití tkanin:
letní ošacení a letní obuv
dekorace, malířské plátno, vazba knih
prostěradla, ubrusy, utěrky
obuvnické šicí nitě
CELULÓZA
Použití:
textilní průmysl - celulóza je hlavní složkou rostlinných vláken:
bavlna, len, konopí
Kvetoucí samčí rostlina
konopí setého
Konopí seté
Použití vláken (25% vlákniny v rostlině):
textilní výroba, výroba papíru
- provazce, lana, plachty, rohože i pytle, koudel pro
utěsňování šroubovaných spojů potrubí
Konopná koudel
Použití dřevité hmoty – pazdeří:
- brikety pro spalování
- tepelně izolační materiál
Použití semen:
- olej bohatý na vitamin A,D,E a minerály, nenasycené
mastné kyseliny Omega6 a Omega3
- potravinářství, kosmetika, výroba mýdel, mazadel a barev
Kvetoucí samičí rostlina
konopí setého
GLYKOGEN
tzv. živočišný škrob
Význam:
- zásobní polysacharid v těle živočichů
Struktura:
- vysoce větvený polymer
tvořený glukózami (polyglukan)
- molekuly glukózy navzájem
pospojované
- jedna molekula glykogenu
se skládá až z 120 000
molekul glukózy
GLYKOGEN
Výskyt:
- v buňkách vyšších organismů ve formě granulí v cytoplazmě
- buňky jater (lidské jaterní buňky: 18–20 % glykogenu v sušině)
- svalové buňky (obsah asi 0,5-1 % glykogenu v sušině)
- v buňkách hub
- v buňkách kvasinek
Živočišná buňka
GLYKOGEN
Význam:
- jaterní glykogen - udržuje hladinu krevního cukru (zvláště při hladovění)
- svalový glykogen - bezprostřední zdroj energie při svalové práci
Zásoba glykogenu:
– průměrný člověk: cca 250-400 g (1/3 v játrech, 2/3 ve svalech)
– sportovci: až 800 g
– množství zásob záleží na stravě (sacharidy)
– zásoba je vyčerpána po 30–90 min.
cvičení (dle intenzity)
Při nedostatku glykogenu jsou jako zdroj
energie použity bílkoviny a lipidy (tuky).
Odkazy na dokumenty:
Nizozemsko: ekologická nafta Prizma 23.6. 2012
Svět se honí za alternativními pohony – kvůli omezeným zdrojům i ekologii. Nizozemští vědci se ale zaměřili na ty už existující. Zjistili, že se dá výrazně snížit množství
škodlivin produkovaných dieslovými motory. A to díky odpadu, který vzniká při výrobě papíru.
Plasty z ananasových nebo banánových vláken Prizma 21. 5. 2011
Brazílie - Dobře si prohlédněte vnitřek svého auta. Co vidíte? Plasty. Co kdyby vám zanedlouho nabídli automobil, který by měl interiér například z ananasových nebo
banánových vláken? Nevěříte? Podle brazilských vědců jsou tyto rostliny pro výrobu plastů přímo ideální.
Recyklace plastů Prizma 3. 4. 2010
ČR - V loňském roce šokovala svět zpráva, že v Atlantském oceánu plave ostrov plastového odpadu o velikosti amerického Texasu. Není to až takové překvapení.
vyvíjet i takové plasty, které se v zami samy rozloží.
Geneticky modifikované potraviny Prizma 6. 12. 2008
Geneticky modifikované potraviny - mnozí vědci přísahají, že mohou zachránit naši přelidněnou planetu před hladomorem. Zákazníci na celém světě k nim ale přistupují
s nedůvěrou. Mají proč? Na tuhle otázku teď hledají odpověď i v Číně.
Savanové tropické pralesy ve východní Africe Prizma 18. 4. 2009
V původních savanových tropických pralesech, které se táhnou celou východní Afrikou, roste na 160 různých druhů stromů. Jsou taky proslulé bohatstvím rostlinné i
živočišné říše. Lesy ale rychle ustupují - jak kvůli místní výrobě palivového dříví, tak kvůli komerční těžbě dřeva. Ta je neregulovaná a často i nelegální.
Kácení pralesů Prizma 1. 11. 2008
V tomto dílu magazínu Prizma se podíváme například do Amazonských pralesů. Hrozivě zní číslo, že jenom za loňský rok se tam kácení zvýšilo o 69 procent. Ještě
hrozivější je ale to, že oproti loňskému srpnu tohle číslo představuje 228 procent. K přesnějším údajům vědcům dopomáhá nový satelitní a počítačový systém.
Banánovníky Prizma 3.1. 2009
Australští vědci vypěstovali geneticky upravený banánovník. Rostlina je odolná proti nebezpečné houbové chorobě, která už zlikvidovala velkou řadu banánových
plantáží. Zbraň proti takzvané Panamské nemoci by měla pomoct pěstitelům banánů. Ochránci přírody ale moc nadšení nejsou.
Menší úroda rýže v celém světě Prizma 20. 3. 2011
Filipíny - Miliony lidí po celém světě jsou životně závislé na úrodě rýže. Tvoří totiž významnou a nenahraditelnou část jejich jídelníčku. Jak v Asii, tak v Jižní Americe a na
Blízkém východě. Jenže klimatické změny způsobují, že farmáři mají každým rokem menší úrodu.
Odolná kukuřice Prizma 15. 10. 2011
Potravinovou krizi řeší celý svět. Nejvíc dopadá na nejchudší státy - synonymem nedostatku tak je třeba Afrika. Jenže mnoha rostlinám se v extrémních podmínkách
černého kontinentu nedaří. Proto se v Keni rozhodli, že si vyšlechtí kukuřici, která odolá i náročným obdobím sucha.
Brambory bez sacharidů Prizma 24. 4. 2010
Bramborové lupínky jsou oblíbená pochoutka, Vašemu zdraví ale příliš neposlouží ? hodně škrobu, hodně tuku a hodně soli. Pokud se jich přesto nedokážete vzdát,
možná pro Vás už brzy budou mít řešení vědci z Ústavu experimentální botaniky. Vyvíjejí brambory s nižším obsahem cukru.
Jak se co dělá, autor: Jana Bridget Hadrbolcová, René Melichar - 4. 4. 2007 - Víte jak se vyrábí papír? Zveme vás na malou exkurzi do papírny.
Starý papír jako kompost Prizma 30. 9. 2006
Starý papír nepatří do popelnice, ale do separovaného odpadu. To je informace, která se opakuje poměrně často, a lidé si na tento standard ekologického chování
začínají postupně zvykat. V Británii navrhují ještě důkladnější zužitkování starého papíru než je pouhá recyklace. Při ní je totiž část materiálu vyřazena, protože příliš
krátká papírová vlákna se na další zpracování nehodí. Na univerzitě v britském Warwicku přišli na to, že i tento odpad se dá využít, a to jako kompost.
Loď ze lnu Prizma 25. 3. 2006
Co mají společného lněná pole a kajak? Na první pohled se to může zdát jako bláznivá kombinace. Vědci ve Francii však přišli s objevem, který vás možná překvapí. Ze
lnu totiž dokáží vyrobit materiál, ze kterého pak snadno vymodelují novou loď. Ukážeme vám, jak takový proces vypadá.
Ochrana proti kácení lesů Prizma 11. 3. 2006
Bambusové vlaky Prizma 1. 11. 2008
A na konec se v Kambodži projedeme originálními "bambusovými" vlaky. Situace s rušením vlakových spojů a nespolehlivostí železniční dopravy tam došla tak daleko,
že se místní lidé rozhodli vzít problém do svých rukou. A jak sami uvidíte, jsou to opravdoví mistři v improvizaci
Zdroj obrázků a informací:
WIKIPEDIE Otevřená encyklopedie [online].[cit.2012-03-13]. Dostupný na
WWW:
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Acer_saccharum.PNG
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Amylose2.svg
http://cs.wikipedia.org/wiki/%C5%A0krob
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Amylopektin_Sessel.svg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Simple_photosynthesis_overview_cs.png
http://cs.wikipedia.org/wiki/Fotosynt%C3%A9za
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:AdhesivesForHouseUse006.jpg?uselang
=cs
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f7/Plant_cell_structure_cs.svg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Plant_cell_structure_cs.svg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Frambozenpudding.JPG
http://cs.wikipedia.org/wiki/Pudink
http://cs.wikipedia.org/wiki/Lepidlo
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Celuloza.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Celul%C3%B3za
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Damhert1.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/P%C5%99e%C5%BEv%C3%BDkavci
http://cs.wikipedia.org/wiki/Glykogen
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Glycogen_structure.svg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Panda_velk%C3%A1
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Feld_mit_reifer_Baumwolle.jpeg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Bavln%C3%ADk
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:The_lumberjack_was_here.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/D%C5%99evo
http://cs.wikipedia.org/wiki/Bavln%C3%ADk
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Feld_mit_reifer_Baumwolle.jpeg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Grand-Reng_JPG02.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Len
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Lingarner.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Hemstitch.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Cannabis_sativa_002.JPG
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Cannabis_flowering.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Animal_cell_structure_cs.svg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7b/Podgrzybek.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Houby
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Bluebell_tunicates_Nick_Hobgood.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Pl%C3%A1%C5%A1t%C4%9Bnci
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Snail.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Hlem%C3%BD%C5%BE%C4%8F_zahradn%C3%AD
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Sortbroget_dansk_malkerace.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/B%C3%BDlo%C5%BEravci
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:RayNorris_termite_cathedral_mounds.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Termiti
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Workertermite1.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:K8085-21.jpg
Http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:K8085-4.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Konop%C3%AD
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Hennepvezel_Cannabis_sativa_fibre.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Vlasvezels_(1).JPG
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Potato_plant.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Aardappel_bloeiend_Fresco.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:LongjiTerraces.jpg
http://cs.wikipedia.org/wiki/R%C3%BD%C5%BEe
Klipart
LITERATURA
Beneš, Pavel, Základy chemie 2, FORTUNA 1999, ISBN 80-7168-312-4
Pumpr, Václav, Základy přírodovědného vzdělávání pro SOŠ a SOU CHEMIE,
FORTUNA 2008, ISBN 978-80-7373-030-7
Děkuji za pozornost