Состав глюкозы

Конспект урока «Глюкоза. Строение. Свойства. Применение.»

1. Организационный момент. Подготовить учащихся к работе на занятии, сконцентрировать внимание, определить форму работы на уроке, определить тему урока, обеспечить мотивацию к усвоению нового знания.

2. Тема сегодняшнего урока «Глюкоза. Строение. Свойства. Применение.».

Ш. Постановка цели урока.

Эпиграфом к уроку я взяла слова русского учёного М.В.Ломоносова

“Химик не такой должен быть,
который дальше дыму и пеплу ничего не видит,
а такой, который на основании опытных данных
может делать теоретические выводы”

(М.Ломоносов)

– Как вы думаете, почему я взяла эти слова эпиграфом к нашему уроку?
– Чем мы будем заниматься, исходя из этого эпиграфа?
– Сегодня у нас будет проведение не опытов, а проведение эксперимента.

– Чем на ваш взгляд различаются опыт и эксперимент? (опытом называется воспроизведение какого-нибудь явления экспериментальным путем, создание чего-нибудь нового в определенных условиях с целью исследования, испытания. Эксперимент предполагает выдвижение гипотезы, затем ее проверку с помощью опыта и, наконец, вывод, подтверждающий или опровергающий данную гипотезу. (Гипотеза – предположение, требующее подтверждения)).

Цель урока: сделать вывод о природе неизвестного вещества на основании проведенного эксперимента и изучить его свойства.

IV. Повторение ранее изученного материала.

Чтобы грамотно провести эксперимент, необходимо вспомнить ряд теоретических вопросов.

1. Какие классы кислородосодержащих органических веществ мы изучили?

(Спирты, альдегиды, карбоновые кислоты, эфиры, углеводы)

Слайд даны формулы органических веществ

C₂H₆O₂ CH₂O₂ C₂H₄O₂ C₃H₈O₃

C₂H₄O CH₂O C₄H₁₀O C₂H₆O

2. Назовите формулы, содержащие функциональную группу альдегидов?

3. Назовите формулы, содержащие функциональную группу карбоновых кислот?

4. Назовите формулу, содержащую функциональную группу :

а) одноатомных спиртов; б) многоатомных спиртов?

5. С помощью каких реактивов можно распознать альдегид?

(Качественный реактив на альдегид — взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра. Признак реакции – образование осадка – “серебряного зеркала” на стенках пробирки).

6. С помощью каких реактивов можно распознать многоатомный спирт?

(Качественный реактив на многоатомный спирт – взаимодействие со свежеприготовленным гидроксидом меди (II). Признак реакции – изменение цвета с голубого на ярко- синий).

CuO KMnO₄ Br₂ Ag₂O Cu(OH)₂ FeCl₃

7. Какие вещества относят к углеводам и почему им было дано такое название?

(Углеводы – органические соединения, состоящие из углерода, водорода и кислорода, причем водород и кислород входят в соотношении (2:1) как в воде, отсюда и название. На основе этой аналогии русский химик К. Шмидт

в 1844 г. предложил термин углевода (углерод и вода), а общая формула углеводов С_n(Н₂ О)_m ).

Углеводы:

• Называют сахаристыми веществами или сахарами;

• Могут быть безвкусными, сладкими и горькими;

• Если сладость раствора сахарозы принять за 100 %,

• то сладость фруктозы – 173 % (содержится в помидорах, яблоках, пчелином мёде),

• глюкозы – 81 % (содержится в фруктовых соках, винограде),

• мальтозы и галактозы – 32 %,

• лактозы – 16 %.

• Но фруктоза не самое сладкое вещество, например, ксилит слаще сахара вдвое, а сахарин – в 500 раз. Ксилит и сахарин относятся к веществам с «обманчивой сладостью». Они придают продуктам сладкий вкус, но не усваиваются организмом, поэтому такие вещества очень полезны больным сахарным диабетом. Для них обычный сахар вреден, а ксилит и сахарин полностью выделяются из организма. Правда, в настоящее время сахарин для этого не используется, так как не доказана его безвредность.

8. Как классифицируются углеводы и почему?

9.Какие углеводы называются моносахаридами, дисахаридами, полисахаридами?

(МОНОСАХАРИДЫ — углеводы, которые не гидролизуются. В зависимости от числа атомов углерода подразделяются на триозы, тетрозы, пентозы, гексозы.

ДИСАХАРИДЫ – углеводы, которые гидролизуются с образованием двух молекул моносахаридов.

ПОЛИСАХАРИДЫ — высокомолекулярные соединения — углеводы, которые гидролизуются с образованием множества молекул моносахаридов).

10. (слайд) Перед вами схема «Классификация углеводов». Заполните схему.

11. (слайд) Выберите названия моносахаридов, назовите формулы. Из букв, соответствующих правильным ответам, вы составите название материала, используемого в медицине. (Слайд ВАТА)

Знаете ли вы что…

Углеводы используются с глубокой древности – самым первым углеводом (точнее смесью углеводов), с которым познакомился человек, был мед.

• Родиной сахарного тростника является северо-западная Индия-Бенгалия.

• Европейцы познакомились с тростниковым сахаром благодаря походам Александра Македонского в 327г. До н.э.

• Свекловичный сахар в чистом виде был открыт лишь в 1747 г. Немецким химиком А. Марггафом.

• Крахмал был известен еще древним грекам.

• Целлюлоза, как составная часть древесины, используется с глубокой древности.

12. В чём заключается практическое значение углеводов?

Углеводы… А это те самые сладости, которые мы так любим, (фрукты, торты, конфеты, варенье, шоколад и т.д., особенно много углеводов содержит виноград). Углеводы жизненно важные вещества, которые необходимы каждому организму. Эти вещества расходуются, и человек должен постоянно пополнять их запасы. Понятно, что вещества, входящие в состав тканей организма, не похожие на те, которые он употребляет в пищу.

Вопрос: Итак, важнейшим представителем углеводов, а именно моносахаридов является глюкоза. При изучении, каких тем мы встречались с вами с этим веществом в курсе органической химии? А в курсе биологии?

(химия – альдегиды, спирты; биология – фотосинтез, строение клетки).

1. Организация эксперимента (слайд )

Сейчас я вам предлагаю выполнить экспериментальную задачу. Помните, что проведение эксперимента требует точности, аккуратности, внимательности. Поэтому для начала вспомним правила техники безопасности.

-Какие правила следует соблюдать при работе со спиртовкой?

-Что нужно помнить при закреплении пробирок и их нагревании? Итак, перед вами три пробирки с растворами веществ, все они кислородсодержащие. С двумя из них вы уже встречались. Это альдегид и многоатомный спирт, а третье – неизвестное вещество. Задача данного этапа – обнаружить, в какой пробирке находится неизвестное вещество, зная качественные реакции на альдегид и многоатомный спирт. Помните, что мы проводим эксперимент, а это значит – сначала выдвигаем гипотезу. Результаты наблюдений заносим в таблицу (инструкционной карты), которая находится у вас на столе. Выполняют работу два лаборанта под руководством учителя.

На столе у учителя: 3 пробирки с пробами:

№1 – формалин; №2 – глицерин; №3 – глюкоза. В каждую пробу добавляем аммиачный раствор оксида серебра и нагреваем. Признак реакции: реакция «серебряного зеркала» в №1 и во №3 пробирках.

Ещё три пробы этих веществ: добавляем свежеприготовленный раствор Cu(OH)₂. Признак реакции: ярко-синее окрашивание в №2 и в №3 пробирках.

VI. Оформление результатов и заполнение таблицы (слайд ) Запишите наблюдения в таблицу.

– Какие выводы можно сделать по данным экспериментальных наблюдений?
– Какие свойства проявляет неизвестное вещество, находящееся в третьей пробирке?
– Знаем ли мы формулу такого вещества?

1. Решение задачи. Чтобы узнать формулу вещества, решим задачу, зная его качественный состав (Слайд )

Задача. Вещество в пробирке №3 имеет следующий качественный состав:

W (C) = 40%
W (H) = 6,7%
W (O) = 53,3% Молярная масса неизвестного вещества равна 180 г/моль. Найти формулу неизвестного вещества.

VIII. Составление структурной формулы Знаем формулу С₆Н₁₂О₆ и химические свойства вещества на основании экспериментальных данных. Так попробуйте составить его структурную формулу. Помните: 1 – атом углерода 4-х валентен, 2 – вещество содержит одну альдегидную группу, 3 – несколько гидроксильных групп. Это вещество называется глюкоза.

Строение молекулы глюкозы (слайд) Глюкоза – многоатомный альдегидоспирт. Уникальность структуры глюкозы обусловлена наличием в их молекулах гибких цепочек углеродных атомов, соединённых с карбонильной и гидроксильными группами, способных к обратимым внутримолекулярным взаимодействиям, образованию циклов и множества изомеров (у глюкозы – их 70). Если во время вращения альдегидная группа приблизится к спиртовой группе 5-го атома углерода, происходит образование новой химической связи, которая приводит к возникновению замкнутого цикла. Большинство молекул глюкозы имеет циклическое строение, ациклическая форма характерна для очень незначительной части молекул. В результате замыкания цикла новая гидроксильная группа у 1-го атома углерода может занимать в пространстве два положения – над и под плоскостью кольца. Она делает этот атом ассиметричным. Именно поэтому возможно существование двух циклических форм — и -. Обычная кристаллическая глюкоза – это -форма, в растворе более устойчива -форма.

IX. (слайд) Физические свойства глюкозы Запись в конспекте, на основании увиденного опыта. Глюкоза — бесцветное кристаллическое вещество со сладким вкусом, хорошо растворимое в воде. Из водного раствора она выделяется в виде кристаллогидрата C ₆ H ₁₂ O ₆ · H ₂ O. По сравнению со свекловичным сахаром она менее сладкая.

(слайд) Знаете ли вы что… глюкоза —

Один из ключевых продуктов обмена веществ, обеспечивающих живые клетки энергией (в процессах дыхания, брожения, гликолиза);

• Служит исходным продуктом биосинтеза многих веществ;

• У человека и животных постоянный уровень глюкозы в крови поддерживается путем синтеза и распада гликогена;

• В организме человека глюкоза содержится в мышцах, в крови и в небольших количествах во всех клетках.

• Повышение концентрации глюкозы в крови приводит к усилению выработки гормона поджелудочной железы — инсулина, уменьшающего содержание этого углевода в крови.

X. (слайд) Химические свойства глюкозы:

а) как альдегида

Для альдегидов характерна реакция окисления с Cu(OH)₂ при нагревании. Реакция «медного зеркала».

Лабораторная работа – реакция окисления с Cu(OH)₂ при нагревании. Реакция «медного зеркала»

На столе у учащихся: CuSO₄, NaOH, раствор глюкозы, спиртовка, спички, держатель, штатив с пробирками.

Выполнение: Налейте в пробирку 2-3 мл раствора глюкозы и столько раствора NaOH (в избытке). Затем добавьте несколько капель раствора CuSO₄. Нагрейте. Что наблюдаете?

Признак реакции: сначала жёлтый осадок, который при дальнейшем нагревании превращается в красный Cu₂O.

б) как многоатомного спирта

в) брожение

Особые свойства глюкозы – брожение (процесс разложение глюкозы под действием микроорганизмов или ферментов, который сопровождается расщеплением углеродных связей).

Спиртовое брожение применяется при производстве многих сортов вин.

Молочнокислое брожение происходит при квашении капусты, скисании молока, засолке огурцов, при силосовании кормов.

Если подвергаемая силосованию масса недостаточно уплотнена, то подл влиянием проникшего воздуха происходит маслянокислое брожение.

-Посмотрите на ваши записи и сделайте обобщение: какими же свойствами обладает глюкоза?

-Какие особые свойства характерны для этого вещества?

XI. (слайд) Получение.

В природе глюкоза наряду с другими углеводами образуется в результате реакции фотосинтеза. В процессе этой реакции аккумулируется энергия Солнца.

На прозводстве глюкозу чаще всего получают гидролизом крахмала в присутствии серной кислоты.

XII. (слайд) Области применения глюкозы (сообщения )

Применение глюкозы (комментарий к слайдам)

1. Крайне желательно исключить из питания сахарозу (в том числе и в составе кондитерских изделий), заменив ее на глюкозу, фруктозу, мед и кондитерские изделия, изготовленные на их основе (особенно детям). Сахароза — один из эффективных иммунодепрессантов. В природе ее нет, и она содержится только в двух искусственно выведенных людьми растениях — в сахарном тростнике и в сахарной свекле.

Во всех странах отмечается полная корреляция между производством сахарозы и распространением кариеса среди населения.

В связи с массовым распространением употребления сахарозы (чего в России до того никогда не было), и уже ставшей очевидной ее вредности, в конце 1950-х годов в СССР была принята программа полного исключения сахарозы из питания населения путем ее переработки на глюкозу и фруктозу, и применения только глюкозы и фруктозы и в пищевой промышленности, и в продаже населению. Как всегда, эта программа была доблестно завалена, а результаты мы полномасштабно пожинаем сейчас — иммунитет каждого последующего поколения в России значительно хуже, чем у предыдущего. (В конце концов, отравить можно любого.) В войну немецкие врачи, обследовавшие угоняемых на работу в Германию, отмечали удивительно хорошее состояние зубов у населения, — сейчас русских во всем мире узнают по плохим зубам.

Зная о вреде сахара, в СССР с 1950-х годов для приготовления пищи для высокопоставленных советских "товарищей" и их семей применялись только глюкоза и фруктоза.

2. В военном хлебопечении. Так как глюкоза улучшает условия брожения. Способствует образованию равномерной пористости и хорошего вкуса. Хлеб, испеченный на военно-полевой кухне, обычно долго сохраняет свои вкусовые качества и не черствеет.

3. Так как глюкоза легко усваивается организмом. Её используют в медицинских целях: в качестве лечебного средства, при нарушениях работы сердца, шоке. Она входит в состав кровезаменяющих и противошоковых жидкостей.

4. Глюкоза входит в состав специальных средств для повышения физической выносливости «прилива бодрости» для спецподразделений ГРУ, спецназа МО РФ, так как она вызывает выброс инсулина в кровь, а он обладает анаболическим действием. Способствует восстановлению водно-солевого баланса во время тренировок, повышает выносливость, улучшает общее состояние организма

5. (слайд) Так же глюкоза используется в качестве средства для детоксикации (например, известен исторический факт, что Распутина, не удалось отравить цианистым калием, так как пирожные, в которые был добавлен цианид калия, обильно были посыпаны глюкозой, которая в свою очередь является антидотом цианида калия).

-Теперь, ребята, с опорой на полученные знания попробуем ответить на следующие вопросы:

XII. (слайд) Решение упражнений. Закрепление материала проходит в форме фронтально опроса и выполнения тестовых упражнений.

XIII. (слайд) Соотнесите область применения глюкозы с соответствующим химическим свойством.

Лактоза С₁₂Н₂₂О₁₁ — углевод группы дисахаридов, содержится в молоке и молочных продуктах. Молекула лактозы состоит из остатков молекул глюкозы и галактозы.

Лактозу иногда называют молочным сахаром. Лактоза является основным углеводом женского молока, хотя в нем присутствуют в небольших количествах также и галактоза, фруктоза и другие олигосахариды. Этот сахар присущ только молоку, и женское молоко содержит наивысшие его концентрации (в среднем 4% в молозиве, возрастая до 7% в зрелом молоке). Лактоза является специфическим продуктом питания в младенчестве. Лактоза присуща европейцам и некоторым другим народам, но у большинства людей лактоза не усваивается, начиная с середины детского возраста; поэтому пища, содержащая лактозу может вызвать нарушения пищеварения.

XIV. (слайд) Некоторые интересные факты

Некоторые лягушки нашли применение глюкозе в своём организме — любопытное, хотя и гораздо менее важное. В зимние время иногда можно найти лягушек, вмёрзших в ледяные глыбы, но после оттаивания земноводные оживают. Как же они ухитряются не замёрзнуть насмерть? Оказывается, с наступлением холодов в крови лягушки в 60 раз увеличивается количество глюкозы. Это мешает образованию внутри организма кристалликов льда.

(слайд) Герои романа Жюля Верна “Дети капитана Гранта” только собирались поужинать мясом подстреленной ими дикой ламы (гуанако) , как вдруг выяснилось, что оно совершенно не съедобно.“Быть может, оно слишком долго лежало?” — озадаченно спросил один из них.
“Нет, оно, к сожалению, слишком долго бежало! — ответил учёный-географ Паганель — Мясо гуанако вкусно только тогда, когда животное убито во время отдыха, но если за ним долго охотиться и животное долго бежало, тогда его мясо несъедобно”. Вряд ли Паганель сумел бы объяснить причину описанного им явления. Можете ли вы объяснить это явление?

Пользуясь данными современной науки, сделать это совсем нетрудно. Начать придётся, правда, несколько издалека. Когда клетка дышит кислородом, глюкоза “сгорает” в ней, превращаясь в воду и углекислый газ, и выделяет энергию. Но, предположим, животное долго бежит, или человек быстро выполняет какую-то тяжёлую физическую работу, например, колет дрова. Кислород не успевает попасть в клетки мышц. Тем не менее клетки “задыхаются” не сразу. Начинается любопытный процесс — гликолиз (что в переводе означает “расщепление сахара”) . При распаде глюкозы образуется не вода и углекислота, а более сложное вещество — молочная кислота. Каждый, кто пробовал кислое молоко или кефир, знаком с её вкусом. Энергии при гликолизе выделяется в 13 раз меньше, чем при дыхании. Чем больше молочной кислоты накопилось в мышцах, тем сильнее человек или животное чувствует их усталость. Наконец, все запасы глюкозы в мышцах истощаются. Необходим отдых. Поэтому, перестав колоть дрова или взбежав по длинной лестнице, человек обычно “переводит дух”, восполняя недостаток кислорода в крови. Именно молочная кислота сделала невкусным мясо животного, подстреленного героями Жюля Верна.

XV.(слайд) Рефлексия (синквейн (от фр. cinquains, англ. cinquain) — пятистрочная стихотворная форма, возникшая в США в начале XX века под влиянием японской поэзии. В дальнейшем стала использоваться (в последнее время, с 1997 года, и в России) в дидактических целях, как эффективный метод развития образной речи, который позволяет быстро получить результат)

1 строка – имя существительное (тема синквейна)

2 строка – два прилагательных (раскрывающие тему синквейна)

3 строка – три глагола (описывают действия)

4 строка – фраза или предложение (высказывают своё отношение к теме)

5 строка – синоним (слово-резюме)

(слайд) Например,

1. Этилен

2. Ненасыщенный, активный

3. Горит, обесцвечивает, присоединяет

4. Этилен – представитель непредельных углеводородов

5. Алкен

XVI. (слайд) Домашнее задание

videouroki.net

Суточная норма

Для питания клеток головного мозга, эритроцитов крови, поперечно – полосатых мышц и обеспечения организма энергией человеку нужно съедать «свою» индивидуальную норму. Для ее вычисления умножьте фактический вес тела на коэффициент 2,6. Полученное значение – суточная потребность вашего организма в моносахариде.

При этом, работникам умственного труда (офисным сотрудникам), выполняющим вычислительно–планирующие операции, спортсменам и людям, испытывающим тяжелые физические нагрузки дневную норму следует увеличить. Поскольку данные операции требуют большего количества затрачиваемой энергии.

Потребность в глюкозе снижается при малоподвижном образе жизни, склонности к сахарному диабету, избыточном весе. В данном случае для выработки энергии организм будет использовать не легко усваиваемый сахарид, а запасы жира.

Помните, глюкоза в умеренных дозах – это лекарство и «топливо» для внутренних органов, систем. При этом, чрезмерное употребление сладости превращает ее в яд, оборачивая полезные свойства во вред.

Гипергликемия и гипогликемия

У здорового человека уровень глюкозы в крови натощак составляет 3,3 – 5,5 миллимоль на литр, после приема пищи он повышается до отметки 7,8.

Если данный показатель ниже нормы – развивается гипогликемия, выше – гипергликемия. Любые отклонения от допустимого значения вызывают нарушения в организме, часто – необратимые расстройства.

Повышенное содержание глюкозы в крови увеличивает выработку инсулина, что ведет к интенсивной работе поджелудочной железы «на износ». В результате орган начинает истощаться, возникает риск развития сахарного диабета, страдает иммунитет. При достижении концентрации глюкозы в крови до 10 миллимоль на литр, печень перестает справляться со своими функциями, нарушается работа кровеносной системы. Переизбыток сахара преобразовывается в триглицериды (жировые клетки), которые провоцируют появление ишемической болезни, атеросклероза, гипертонии, инфаркт сердца, кровоизлияния в мозг.

Главная причина развития гипергликемии – нарушение функционирования поджелудочной железы.

Продукты, снижающие сахар в крови:

• овсяная каша;
• омары, лангусты, крабы;
• сок черники;
• помидоры, топинамбур, черная смородина;
• соевый сыр;
• листья салата, тыква;
• зеленый чай;
• авокадо;
• мясо, рыба, курица;
• лимон, грейпфрут;
• миндаль, кешью, арахис;
• бобовые;
• арбуз;
• чеснок и лук.

Падение глюкозы в крови приводит к недостаточному питанию мозга, ослаблению организма, что рано или поздно приводит к обмороку. Человек теряет силы, появляется мышечная слабость, апатия, физические нагрузки даются с трудом, ухудшается координация, возникает ощущение беспокойства, помрачение сознания. Клетки находятся в состоянии голодания, замедляется их деление и регенерация, возрастает риск отмирания тканей.

Причины гипогликемии: алкогольное отравление, отсутствие сладких продуктов в рационе питания, онкологические заболевания, дисфункция щитовидной железы.

Для поддержания глюкозы в крови в пределах нормы обратите внимание на работу инсулярного аппарата, обогатите ежедневное меню полезными природными сладостями, содержащими моносахарид. Помните, низкий уровень инсулина препятствует полноценному всасыванию соединения, как следствие развивается гипогликемия. При этом, адреналин, наоборот, поможет ее увеличить.

Польза и вред

Главные функции глюкозы – питательная и энергетическая. Благодаря им она поддерживает биение сердца, дыхание, мышечное сокращение, работу мозга, нервной системы и регулирует температуру тела.

Значение глюкозы в организме человека:

1. Участвует в обменных процессах, выступает наиболее усвояемым энергоресурсом.
2. Поддерживает работоспособность организма.
3. Питает клетки головного мозга, улучшает память, обучаемость.
4. Стимулирует работу сердца.
5. Быстро утоляет чувство голода.
6. Снимает стресс, корректирует психическое состояние.
7. Ускоряет восстановление мышечной ткани.
8. Помогает печени в нейтрализации токсических веществ.

Сколько лет глюкозу используют для интоксикации организма, при гипогликемии. Моносахарид входит в состав кровезаменителей, противошоковых препаратов, используемых для лечения болезней печени и центральной нервной системы.

Помимо положительного влияния, глюкоза способна нанести вред организму людей в преклонном возрасте, больным с нарушенным обменом веществ и привести к следующим последствиям:

• ожирению;
• развитию тромбофлебита;
• перегрузке поджелудочной железы;
• возникновению аллергических реакций;
• возрастанию холестерина;
• появлению воспалительных, сердечных заболеваний, расстройству коронарного кровообращения;
• артериальной гипертензии;
• повреждению сетчатки глаза;
• эндотелиальной дисфункции.

Помните, доставка моносахарида в организм должна в полной мере компенсироваться расходом калорий на энергетические нужды.

Источники

Моносахарид содержится в мышечном гликогене животных, крахмале, ягодах и фруктах. 50 % энергии, необходимой для организма, человек получает за счет гликогена (отложенного в печени, мышечной ткани) и употребления глюкозосодержащих продуктов.

Главный природный источник соединения – мед (80 %), он содержит в своем и другой полезный углевод – фруктозу.

Диетологи рекомендуют стимулировать организм добывать сахариды из продуктов питания, избегая приема рафинированного сахара.

Глюкоза в медицине: форма выпуска

Препараты глюкозы относят к дезинтоксикационным и метаболическим средствам. Их спектр действия направлен на улучшение обменных и окислительно–восстановительных процессов в организме. Действующим веществом данных медикаментов является декстрозы моногидрат (сублимированная глюкоза в комбинации со вспомогательными веществами).

Формы выпуска и фармакологические свойствамоносахарида:

1. Таблетки, содержащие 0,5 грамм сухой декстрозы. При пероральном приёме глюкоза оказывает сосудорасширяющее и седативное действие (умеренно выраженное). Кроме того, препарат восполняет запасы энергии, повышая интеллектуальную и физическую продуктивность.
2. Раствор для инфузий. В литре 5 % глюкозы присутствует 50 грамм безводной декстрозы, в 10 % составе – 100 грамм вещества, в 20 % смеси – 200 грамм углевода, в 40 % концентрате – 400 грамм сахарида. Учитывая, что 5 % раствор сахарида изотоничен относительно плазмы крови, введение препарата в кровоток помогает нормализовать кислотно–щелочное и водно–электролитное равновесия в организме.
3. Раствор для внутривенных инъекций. В миллилитре 5 % концентрата содержится 50 миллиграмм высушенной декстрозы, в 10 % – 100 миллиграмм, в 25 % – 250 миллиграмм, в 40 % – 400 миллиграмм. При внутривенном введении глюкоза повышает осмотическое кровяное давление, расширяет сосуды, увеличивает мочеобразование, усиливает отток жидкости из тканей, активизирует обменные процессы в печени, нормализует сократительную функцию миокарда.

Помимо этого, сахарид используют для искусственного лечебного питания, в том числе энтерального и парентерального.

В каких случаях и в какой дозировке назначают «медицинскую» глюкозу?

Показания к применению :

• гипоглекемия (пониженная концентрация сахара в крови);
• нехватка углеводного питания (при умственных и физических перегрузках);
• реабилитационный период после затяжных заболеваний, в том числе инфекционных (как дополнительное питание);
• декомпенсация сердечной деятельности, кишечные инфекционные патологии, болезни печени, геморрагические диатезы (в комплексной терапии);
• коллапс (внезапное падение кровяного давления);
• шок;
• обезвоживание, вызванное рвотой, диареей или хирургическим вмешательством;
• интоксикация или отравление (в том числе наркотиками, мышьяком, кислотами, окисью углерода, фосгеном);
• для увеличения размеров плода при беременности (в случае подозрения на малый вес).

Кроме того, «жидкую» глюкозу используют для разведения лекарственных средств, вводимых парентерально.

Изотонический глюкозный раствор (5 %) вводят следующими способами:

• подкожно (однократная порция – 300 – 500 миллилитров);
• внутривенно капельно (максимальная скорость введения – 400 миллилитров в час, суточная норма для взрослых – 500 – 3000 миллилитров, дневная доза для детей – 100 – 170 миллилитров раствора на килограмм веса ребёнка, для новорожденных данный показатель снижается до 60);
• в виде клизм (разовая порция вещества варьируется от 300 до 2000 миллилитров, в зависимости от возраста и состояния больного).

Гипертонические концентраты глюкозы (10 %, 25 % и 40 %) используются только для внутривенных инъекций. Причём за один приём вводят не более 20 – 50 миллилитров раствора. Однако, при больших кровопотерях, гипогликемии гипертоническую жидкость применяют для инфузионных вливаний (100 – 300 миллилитров в сутки).

Помните, фармакологические свойства глюкозы усиливают аскорбиновая кислота (1 %), инсулин, метиленовый синим (1%).

Таблетки глюкозы принимают перорально по 1 – 2 штуки в сутки (при необходимости дневную порцию увеличивают до 10 драже).

Противопоказания к приёму глюкозы:

• сахарный диабет;
• патологии, сопровождающиеся повышением концентрации сахара в крови;
• индивидуальная непереносимость глюкозы.

Побочные эффекты:

• гипергидратация (вследствие введения объёмных порций изотонического раствора);
• снижение аппетита;
• некроз подкожной клетчатки (при попадании гипертонического раствора под кожу);
• острая сердечная недостаточность;
• воспаления вен, тромбозы (из –за быстрого введения раствора);
• нарушение функции инсулярного аппарата.

Помните, слишком быстрое введение глюкозы чревато гипергликемией, осмотическим диурезом, гиперволемией, гиперглюкозурией.

Вывод

Глюкоза – важный питательный элемент для организма человека.

Потребление моносахарида должно быть разумным. Чрезмерный или недостаточный прием подрывает иммунитет, нарушает обмен веществ, вызывает проблемы со здоровьем (приводит в дисбаланс работу сердечной, эндокринной, нервной систем, снижает мозговую активность).

Чтобы организм находился на высоком уровне работоспособности и получал достаточно энергии, избегайте изнуряющих физических нагрузок, стрессов, следите за работой печени, поджелудочной железы, употребляйте полезные углеводы (крупы, фрукты, овощи, сухофрукты, мед). При этом, откажитесь от приема «пустых» калорий, представленных тортами, пирожными, конфетами, печеньем, вафлями.

foodandhealth.ru

Строение глюкозы

Название «углеводы» сохранилось с тех времен, когда строение этих соединений еще не было известно, но был установлен их состав, которому соответствует формула Cn(H₂O)_m. Поэтому углеводы относили к гидратам углерода, т.е. к соединениям углерода и воды – «углеводам». В наше время большинство углеводов выражают формулой C_nH_2nO_n.
1. Углеводы используются с глубокой древности — самым первым углеводом (точнее смесью углеводов), с которой познакомился человек, был мёд.
2. Родиной сахарного тростника является северо-западная Индия-Бенгалия. Европейцы познакомились с тростниковым сахаром благодаря походам Александра Македонского в 327 г. до н.э.
3. Свекловичный сахар в чистом виде был открыт лишь в 1747 г. немецким химиком А. Маргграфом.
4. Крахмал был известен ещё древним грекам.
5. Целлюлоза, как составная часть древесины, используется с глубокой древности.
6. Термин слова “сладкий” и окончание — оза- для сахаристых веществ было предложено французским химиком Ж. Дюла в 1838 г. Исторически сладость была главным признаком, по которому то или иное вещество относили к углеводам.
7. В 1811 г. русский химик Кирхгоф впервые получил глюкозу гидролизом крахмала, а впервые правильную эмпирическую формулу глюкозы предложил шведский химик Я. Берцемус в 1837 г. С₆Н₁₂О₆
8. Синтез углеводов из формальдегида в присутствии Са(ОН)₂ был произведён А.М. Бутлеровым в 1861 г.
Глюкоза является бифункциональным соединением, т.к. содержит функциональные группы – одну альдегидную и 5 гидроксильных. Таким образом, глюкоза — многоатомный альдегидоспирт.

Структурная формула глюкозы имеет вид:

Сокращённая формула имеет вид:

Молекула глюкозы может существовать в трех изомерных формах, причем две из них являются циклическими, одна – линейной.

Все три изомерных формы находятся в динамическом равновесии между собой:
циклическая [(альфа-форма) (37%)] <—> линейная (0,0026%) <—> циклическая [(бета-форма) (63%)]
Циклические альфа- и бета- формы глюкозы представляют собой пространственные изомеры, отличающиеся положением полуацетального гидроксила относительно плоскости кольца. В альфа-глюкозе этот гидроксил находится в транс-положении к гидроксиметильной группе -СН₂ОН, в бета-глюкозе – в цис-положении.

  Химические свойства глюкозы: 

 Свойства, обусловленные наличием альдегидной группы: 

1. Реакции окисления:
а) с Cu(OH)₂:
C₆H₁₂O₆ + Cu(OH)₂↓ ——> ярко-синий раствор

2.Реакция восстановления:
c водородом H₂:

В этой реакции может принимать участие лишь линейная форма глюкозы.

Свойства обусловленные наличием нескольких гидроксильных групп (ОН):

1. Реагирует с карбоновыми кислотами с образованием сложных эфиров (пять гидроксильных групп глюкозы вступают в реакцию с кислотами):

2. Как многоатомный спирт реагирует с гидроксидом меди (II) c образованием алкоголя-та меди (II):

Специфические свойства

Большое значение имеют процессы брожения глюкозы, происходящие под действием органических катализаторов-ферментов (они вырабатываются микроорганизмами).
а) спиртовое брожение (под действием дрожжей):

б) молочнокислое брожение (под действием молочнокислых бактерий):

в) уксуснокислое брожение:

г) лимоннокислое брожение:

д) ацетон-бутанольное брожение:

Получение глюкозы

1.Синтез глюкозы из формальдегида в присутствии гидроксида кальция (ре-акция Бутлерова):

2. Гидролиз крахмала (реакция Киргофа):

Биологическое значение глюкозы, её применение

Глюкоза — необходимый компонент пищи, один из главных участников обмена веществ в организме, очень питательна и легко усваивается. При её окислении выделяется больше трети используемой в организме энергий ресурс — жиры, но роль жиров и глюкозы в энергетике разных органов различна. Сердце в качестве топлива используется жирные кислоты. Скелетным мышцам глюкоза нужна для “запуска”, а вот нервные клетки, в том числе и клетки головного мозга работают только на глюкозе. Их потребность составляет 20-30% вырабатываемой энергии. Нервным клеткам энергия нужна каждую секунду, а глюкозу организм получает при приёме пищи. Глюкоза легко усваивается организмом, поэтому ее используют в медицине в качестве укрепляющего лечебного средства. Специфические олигосахариды определяют группу крови. В кондитерском деле для изготовления мармелада, карамели, пряников и т.д. Большое значение имеют процессы брожения глюкозы. Так, например, при квашении капусты, огурцов, молока происходит молочнокислое брожение глюкозы, также как и при силосовании кормов. На практике используется и спиртовое брожение глюкозы, например, при производстве пива.
Углеводы действительно самые распространенные органические вещества на Земле, без которых невозможно существование живых организмов. В живом организме в процессе метаболизма глюкоза окисляется с выделением большого количества энергии:

• < Назад
• Вперёд >

buzani.ru

Состав и особенности раствора

Препарат содержит на каждые свои 100 мл:

1. глюкозы 5 г или 10 г (активное вещество);
2. натрия хлорид, вода для инъекций 100 мл, хлороводородная кислота 0,1 М (вспомогательные вещества).

Раствор глюкозы – это жидкость без цвета или же слегка желтоватая.

Глюкоза – это важный моносахарид, который покрывает часть расходов энергии. Она является основным источником легкоусвояемых углеводов. Калорийность вещества – 4 ккал на каждый грамм.

Состав препарата способен оказывать разноплановое действие: усиливать окислительные и восстановительные процессы, улучшать антитоксическую работу печени. После внутривенного введения вещество значительно снижает недостаточность азота и протеинов, а еще ускоряет скопление гликогена.

Изотонический препарат 5% частично способен восполнить водный дефицит. Он оказывает дезинтоксикационное и метаболическое действие, являясь поставщиком ценного и быстроусвояемого питательного вещества.

При введении 10 % гипертонического раствора глюкозы:

• возрастает осмотическое давление крови;
• усиливается ток жидкости в кровоток;
• стимулируются обменные процессы;
• качественно улучшается очистительная функция;
• возрастает диурез.

Кому показан препарат?

5 % раствор, введенный внутривенно, способствует:

• быстрому пополнению утраченной жидкости (при общем, внеклеточном и клеточном обезвоживании);
• устранению шоковых состояний и коллапса (в качестве одного из компонентов противошоковых и кровезаменяющих жидкостей).

10 % раствор имеет такие показания к применению и введения внутривенно:

1. при дегидратации (рвоте, расстройстве пищеварения, в послеоперационный период);
2. при отравлении всевозможными ядами или лекарственными препаратами (мышьяк, наркотические средства, оксид углерода, фосген, цианиды, анилин);
3. при гипогликемии, гепатите, дистрофии, атрофии печени, отеках мозга и легких, геморрагических диатезах, септических проблемах с сердцем, инфекционных недугах, токсикоинфекциях;
4. во время приготовления растворов лекарственных средств для введения внутривенно (концентрация 5 % и 10 %).

Как следует применять препарат?

Изотонический раствор 5 % капать следует с максимально возможной скоростью 7 мл в минуту (150 капель в минуту или 400 мл в час).

Для взрослых препарат может быть применен внутривенно в объеме 2 литра в сутки. Возможно принимать препарат подкожно и в клизмах.

Гипертонический раствор (10 %) показан к применению только путем введения внутривенно в объеме по 20/40/50 мл на инфузию. Если есть показания, то капают его не быстрее 60 капель в минуту. Максимальная доза для взрослых – 1000 мл.

Точная доза вводимого внутривенно препарата будет зависеть от индивидуальных потребностей каждого конкретного организма. Взрослым без лишнего веса в сутки можно принимать не более 4-6 г/кг в сутки (примерно 250-450 г сутки). При этом количество вводимой жидкости должно составлять 30 мл/кг в сутки.

При сниженной интенсивности обменных процессов есть показания уменьшить суточную дозу до 200-300 г.

Если требуется продолжительная терапия, то это стоит делать под тщательным контролем уровня сахара в сыворотке крови.

Для скорого и полного усвоения глюкозы в некоторых случаях требуется одновременное введение инсулина.

Вероятность побочных реакций на вещество

Инструкция по применению гласит, что состав или основное вещество в некоторых случаях может вызывать негативные реакции организма на введения глюкозы 10 %, например:

• лихорадку;
• гиперволемию;
• гипергликемию;
• острую недостаточность в левом желудочке.

Длительное применение (или от слишком быстрого введения больших объемов) препарата может становиться причиной отечности, водной интоксикации, нарушения функционального состояния печени или же истощения инсулярного аппарата поджелудочной железы.

В тех местах, где была подключена система для внутривенного введения, возможно развитие инфекций, тромбофлебита и некроза тканей при условии кровоизлияния. Подобные реакции на препарат глюкозы в ампулах могут быть вызваны продуктами разложения или при неверной тактике введения.

При внутривенном введении может быть отмечено нарушение электролитного обмена:

• гипокалиемия;
• гипофосфатемия;
• гипомагниемия.

Во избежание побочных реакций на состав препарата у больных, необходимо тщательно соблюдать рекомендованную дозировку и технику правильного введения.

Кому противопоказана глюкоза?

Инструкция по применению дает информацию об основных противопоказаниях:

• сахарный диабет;
• отек мозга и легких;
• гипергликемия;
• гиперосмолярная кома;
• гиперлактацидемия;
• циркуляторные сбои, угрожающие развитием отеков легких и мозга.

Взаимодействие с иными препаратами

Раствор глюкозы 5% и 10 % и ее состав способствует облегченному поглощению натрия из пищеварительного тракта. Препарат может быть рекомендован в комбинации с аскорбиновой кислотой.

Одновременное введение внутривенно должно быть из расчета 1 единица на 4-5 г, что способствует максимальному усвоению действующего вещества.

Ввиду этого глюкоза 10 % – достаточно сильный препарат окислитель, который нельзя вводить одновременно с гексаметилентетрамином.

Глюкозу лучше не принимать с:

• растворами алкалоидов;
• общими анестетиками;
• снотворными препаратами.

Раствор способен ослаблять воздействие анальгетиков, адреномиметических препаратов и снижать эффективность воздействия нистатина.

Некоторые нюансы введения

При использовании препарата внутривенно следует всегда держать под контролем уровень сахара крови. Введение больших объемов глюкозы может быть чревато для тех диабетиков, у кого потеря электролитов значительная. Раствор 10 % нельзя применять после перенесенных приступов ишемии в острой форме ввиду отрицательного воздействия гипергликемии на процесс лечения.

Если есть показания, то препарат может быть применен в педиатрии, при беременности и в период лактации.

Описание вещества говорит о том, что глюкоза не способна влиять на возможность управлять механизмами и транспортом.

diabethelp.org

Глюкоза С₆Н₁₂О₆ представляет собой белые кристаллы, сладкие на вкус, хорошо растворимые в воде. В линейной форме молекулы глюкозы содержат одну альдегидную группу, и пять гидроксильных групп. В кристаллах молекулы глюкозы находятся в од­ной из двух циклических форм (α- или β-глюкоза), которые образу­ются из линейной формы за счет взаимодействия гидроксильной группы при 5-м атоме углерода с карбонильной группой:

Данное равновесие существует в водном растворе. Буква α в назва­нии циклических форм моносахаридов означает, что группа –ОН при первом углеродном атоме и группа –СН₂ОН при шестом углеродном атоме находятся по разные стороны от плоскости кольца; в β-моносахаридах эти группы находятся по одну сторону от плоскости кольца.

Процесс образования циклических форм (кольчато-цепная таутомерия) глюкозы из линейной можно представить следующим образом. Атом водорода группы ОН при 5-м атоме углерода перемещается к атому кислорода альдегид­ной группы СH=O, а между атомами С-1 и С-5 устанавливается связь через атом кислорода с образованием шестичленного цикла (циклического полуацеталя):

Шестичленный цикл называется пиранозным. Если во взаимо­действие с альдегидной группой вступит группа ОН при 4-м атоме углерода, то образуется пятичленный цикл, называемый фуранозиым.

Группу ОН при первом углеродном атоме в циклических формах называют гликозидным гидроксилом. Эта группа резко отличается по свойствам от остальных групп ОН. В частности, при реакциях со спиртами в присутствии кислот гликозидный гидроксил легко заме­щается на группу OR с образованием простого эфира.

Химические свойства глюкозы обусловлены наличием в ее моле­куле альдегидной (в линейной форме) и гидроксильных групп.

1. Реакции альдегидной группы. Глюкоза вступает в реакцию с аммиачным раствором оксида серебра:

или упрощенно:

В результате этой реакции образуется аммонийная соль глюконовой кислоты.

Глюкоза при нагревании окисляется гидроксидом меди (II) в глюконовую кислоту:

При восстановлении альдегидной группы глюкозы образуется шестиатомный спирт сорбит:

Поскольку циклическая форма глюкозы не содержит альдегид­ной группы, глюкоза не вступает в некоторые реакции, характерные для альдегидов, например в реакцию с NаНSО₃.

2. Реакции гидроксильных групп. С гидроксидом меди (II) без на­гревания глюкоза реагирует как многоатомный спирт и дает харак­терное синее окрашивание.

При действии метилового спирта в присутствии каталитических количеств соляной кислоты гликозидный гидроксил замещается на группу ОСН₃, и образуется монометиловый эфир глюкозы.

3. Брожение гексоз (пентозам брожение не свойствен­но) представляет собой многостадийный биохимический процесс, протекающий под действием ферментов, выде­ляемых дрожжевыми грибами, бактериями или плесне­выми грибами. На этих процессах основана биотехнология многих ценных химических продуктов, таких, как этанол (спир­товое брожение), молочная и лимонная кислота (соответ­ственно, молочнокислое и лимоннокислое брожение) и др. Основные виды брожения:

а) спиртовое брожение:

б) молочнокислое брожение:

4. Эпимеризация моносахаридов в слабощелочных растворах. Эпимерными моносахаридами являются глюкоза, манноза, фруктоза, которые имеют одинаковую конфигу­рацию у третьего, четвертого и пятого атомов углерода. В присутствии щелочи происходят превращения эпимеров через промежуточное образование ендиола:

Глюкоза с известковой водой через 5 суток дает смесь глюкозы (63%), фруктозы (31%) и маннозы (6%). Эпимеризация встречается в биохимических процес­сах и происходит при действии ферментов эпимераз.

Биологическая роль глюкозы. Глюкоза образуется в природе в процессе фотосинтеза, протекающего под действием солнечного света в листьях растений. Суммарное уравнение фотосинтеза:

В живых организмах происходит окисление глюкозы под действием кислорода воздуха по обратной реакции:

При этом выделяется энергия, которая используется организмом. Та­ким образом, глюкоза играет роль аккумулятора солнечной энергии.

Фруктоза С₆Н₁₂О₆ – изомер глюкозы. Как и глюкоза, она мо­жет существовать в линейной и циклических формах. В линейной форме фруктоза представляет собой кетоноспирт с пятью гидроксильными группами, а в циклической – преимущественно кетофуранозу, т.е. пятичленный цикл с атомом кислорода:

Фруктоза вступает во все реакции многоатомных спиртов, но, в отли­чие от глюкозы, не реагирует с аммиачным раствором оксида серебра.

studopedia.ru

Прочтите обязательно другие статьи:

Народные средства от диабета Гликированный гемоглобин это Сиофор побочные эффекты Содержание сахара в крови норма у женщин Гемоглобин гликозилированный Сахарный диабет 2 типа патогенез Алфавит витамины состав Какой нормальный сахар в крови у взрослого