1. Mikroelementy.

F, I, Zn, Fe, B, Se, Cu, Mn, Mo, Si, Cr, Co, V.

1. Makroelementy.

1. stanowiące materiał budulcowy organizmów (C, H, O, N, P, S),

2. inne (Mg, Ca, Cl, Na, K).

1. Tłuszcze.

glicerol + kwasy karboksylowe → tłuszcze (ester) + woda

1. Funkcje:

• energetyczna.

1. Podział tłuszczów.

• ze względu na pochodzenie:

• roślinne (olej rzepakowy, olej słonecznikowy, oliwa z oliwek, pestki dyni, słonecznik, olej lniany, winogrona, orzechy, sezam, margaryna),

• zwierzęce (tran, smalec, masło, łój, boczek, sadło, słonina).

• ze względu na stopnień nasycenia:

• nasycone (tłuszcze zwierzęce – oprócz tranu),

• nienasycone (tran, oleje roślinne).

• ze względu na stan skupienia:

• stałe (tłuszcze zwierzęce – bez tranu – margaryna),

• ciekłe (oleje roślinne, tran).

1. Tłuszcze nie rozpuszczają się w wodzie. Rozpuszczają się w benzynie i innych rozpuszczalnikach niepolarnych. Po wstrząśnięciu mieszaniny oleju z wodą powstaje emulsja. Tłuszcze są obojętne (nie dysocjują).

Emulgator – substancja zapobiegająca rozwarstwianiu emulsji.

1. Tłuszcze nienasycone odbarwiają wodę bromową i zakwaszony roztwór manganianu (VII) potasu.

2. Hydroliza zasadowa tłuszczów prowadzi do otrzymania mydła i glicerolu.

3. Hydroliza kwasowa tłuszczów prowadzi do otrzymania kwasów tłuszczowych i glicerolu.

2C₁₅H₃₁COONa + CaCl₂ → (C₁₅H₃₁COO)₂Ca↓ +2NaCl

1. Utwardzenie tłuszczów polega na uwodornieniu fragmentów pochodzących od kwasów nienasyconych. W ten sposób z olejów roślinnych otrzymuje się margarynę.

2. Reakcja zmydlania tłuszczów:

tłuszcz + wodorotlenek sodu mydło + glicerol

1. Zastosowanie tłuszczów:

• przemysł spożywczy,

• przemysł chemiczny (produkcja farb olejnych),

• przemysł kosmetyczny (wchodzą w skład kosmetyków, pełnią funkcję ochronną i nawilżającą).

1. Białka.

1. Funkcje:

• budulcowa,

• regulująca (enzymy).

1. Białka występują we wszystkich organizmach, roślinnych i zwierzęcych, i są najważniejszymi ich składnikami. Stanowią podstawowy materiał budulcowy tkanek. Wchodzą w skład krwi, mięśni, chrząstek, mleka, skóry, paznokci, sierści i piór. Najmniejsze części budujące białko to aminokwasy. Aminokwasy są zbudowane z:

• węgiel,

• tlen,

• azot,

• wodór,

• siarka,

• fosfor.

1. Białka (proteiny):

• proste (są zbudowane z reszt aminokwasowych),

• złożone (oprócz części pochodzącej od aminokwasów zawierają pierwiastki chemiczne lub przyłączone cząsteczki innych związków chemicznych).

1. Budowa białek:

• struktura pierwszorzędowa (sekwencja aminokwasów) – aminokwasy połączone są w jedną nić.

• struktura drugiego rzędu:

• alfaheliksa,

• beta kartka (beta zdjęcie),

Struktura ta jest stabilizowana za pomocą wiązań wodorowych.

• struktura trzeciorzędowa – występują mostki disiarczkowe.

• struktura czwartego rzędu – kłębki białkowe.

1. Jajko białka to roztwór koloidalny.

2. Jad kiełbasiany – jedna z najsilniejszych trucizn, białko. Toksyna ta powstaje między innymi w niewłaściwie sporządzonych i przechowywanych konserwach.

3. Reakcja ksantoproteinowa – po dodaniu stężonego HNO₃ do białka pojawia się żółte zabarwienie.

4. Reakcja biuretowa – do białka dodaje się wodorotlenek miedzi (II) i pod jego wpływem pojawia się fioletowe zabarwienie. W tej reakcji wykrywa się wiązania peptydowe.

5. Denaturacja – reakcja nieodwracalna, niszczenie wszystkich wyższych struktur. Czynniki powodujące denaturację:

• wysoka temperatura,

• roztwory kwasów, zasad, alkoholi, soli, metali ciężkich.

1. Wysolenie – proces odwracalny, łagodny.

2. Wykrywanie białek w różnych substancjach.

Na szkiełkach zegarowych umieść kłębek wełny i ptasie pióro. Na próbki nalej po kilka kropel stężonego roztworu kwasu azotowego (V). Pojawi się żółte zabarwienie.

1. zol żel → proces ścinania się białka (lub wytrącania się osadu z koloidu). W procesie koagulacji zolu powstaje żel.

żel zol → żel rozpuszcza się w wodzie, przechodząc ponownie w zol – zachodzi wówczas proces peptyzacji.

1. Efekt Tyndalla.

Białko jaja kurzego miesza się z wodą, tworząc koloid. Przepuszczone przez koloid światło staje się widoczne, podobnie jak promień Słońca jest widoczny w zakurzonym powietrzu. Promień światła biegnący przez koloid rozprasza się na większych cząsteczkach (białka) w tym roztworze.

1. Sacharydy (cukry).

1. Funkcje:

• energetyczna.

1. Cukry są zbudowane z:

• węgiel,

• wodór,

• tlen.

1. Wzór ogólny sacharydów:

C_n(H₂O)_m

1. Aby wykryć węgiel w cukrach, można przeprowadzić próbę ze stężonym H₂SO₄. Pod jego wpływem, cukier zwęgla się.

2. Podział cukrów:

• monosacharydy (glukoza, fruktoza),

• oligosacharydy (sacharoza, maltoza, laktoza),

• polisacharydy (skrobia, celuloza).

1. Monosacharydy:

C₆H₁₂O₆

Glukoza.

• glukoza powstaje w procesie fotosyntezy:

6CO₂ + 6H₂O → C₆H₁₂O₆ + 6O₂↑

• właściwości glukozy:

• substancja stała,

• krystaliczna,

• bezbarwna,

• dobrze rozpuszcza się w wodzie,

• bezwonna,

• słodki smak.

• zastosowania:

• produkcja witaminy C i środka wzmacniającego serce,

• barwienie skór i bielenie bawełny,

• produkcja lodów i sztucznego miodu,

• wytwarzanie jogurtów, kefirów i śmietany.

• glukoza to cukier gronowy (występuje w winogronach i innych owocach).

• Próba Trommera:

Do probówki z wodorotlenkiem miedzi (II) dodaj roztwór glukozy i ogrzewaj w zlewce z gorącą wodą. Niebieski wodorotlenek miedzi (II) zmienia barwę na ceglastoczerwoną. Zmiana zabarwienia świadczy o powstaniu tlenku miedzi (I).

2Cu(OH)₂ + C₆H₁₂O₆ → Cu₂O↓ + C₆H₁₂O₇ + 2H₂O

• Próba Tollensa:

Do próbówki nalej roztwór azotanu (V) srebra (I). Dodaj kilka kropli stężonego roztworu wodorotlenku sody, a następnie dodawaj po kropli roztwór amoniaku, aż do rozpuszczenia się powstałego wcześniej osadu. Następnie wlej do probówki roztwór glukozy i ogrzewaj ją w zlewce z gorącą wodą. Podczas ogrzewania na ściankach probówki pojawia się błyszcząca warstwa, zwana lustrem srebrnym.

Ag₂O + C₆H₁₂O₆ → 2Ag↓ + C₆H₁₂O₇

Pozytywny wynik prób Trommera i Tollensa dowodzi, że glukoza ma właściwości redukujące.

Fruktoza.

• fruktoza to cukier owocowy – występuje w owocach i miodzie.

• glukoza i fruktoza mają ten sam wzór sumaryczny, ale różnią się strukturą – są w stosunku do siebie izomerami.

1. Disacharydy:

C₁₂H₂₂O₁₁

SACHAROZA	LEKTOZA	MALTOZA	CELOBIOZA
„Cukier buraczany”	„Cukier mlekowy”	„Cukier słodowy”	–
Buraki cukrowe, trzcina cukrowa	Mleko	Ziarna zbóż	Drewno, źdźbła traw i zbóż
Glukoza + fruktoza	Glukoza + galaktoza	Glukoza + glukoza	Glukoza + glukoza
Wiązania 1, 2 o-glikozytowe	Wiązania 1, 4 – o-glikozytowe	Wiązania 1, 4 α – o-glikozytowe	1, 4 β – o-glikozytowe
Nie ma właściwości redukujących	Mają właściwości redukujące
Ulegają hydrolizie w środowisku kwasowym

Właściwości sacharozy:

• substancja stała,

• bezbarwna,

• dobrze rozpuszcza się w wodzie,

• bezwonna,

• słodki smak.

Zastosowania sacharozy:

• słodzenie i konserwowanie potraw,

• składnik syropów w chorobach górnych dróg oddechowych,

• kosmetyki dla dzieci, do kąpieli oraz pielęgnacji włosów.

Hydroliza sacharozy:

C₁₂H₂₂O₁₁ + H₂O → C₆H₁₂O₆ + C₆H₁₂O₆

1. Polisacharydy:

(C₆H₁₀O₅)_n

Glikogen.

Skrobia.

Skrobia występuje w bulwach ziemniaka, kukurydzy, nasionach roślin strączkowych, ryżu, makaronu i mące.

Aby wykryć skrobię do podanej substancji dodać roztworu jodu. Pojawia się granatowe zabarwienie.

Skrobia we wrzącej wodzie pęcznieje, tworząc kleik skrobiowy, powszechnie znany jako krochmal, jest używany m.in. do krochmalenia tkanin.

Ostateczna hydroliza skrobi prowadzi do otrzymania glukozy.

Skrobia nie ma właściwości regulujących.

Dekstryny – pośrednie produkty rozkładu skrobi.

Właściwości skrobi:

• substancja stała,

• barwa biała,

• śliska w dotyku,

• trudno rozpuszcza się w zimnej wodzie,

• bezwonna,

• bez smaku,

• ulega hydrolizie w organizmie człowieka.

Zastosowania skrobi:

• wykończanie tkanin,

• poprawienie gładkości papieru, wytwarzanie klejów do papieru i tektury oraz klejów dodawanych do farb malarskich w celu ich zagęszczenia,

• składnik zasypek i pudrów dla dzieci,

• dodatek zagęszczający do mrożonych dań na patelnię i ciast w proszku,

• produkcja budyniu i kisielu oraz wyrobów cukierniczych.

Celuloza.

Występuje w drewnie i papierze.

Właściwości celulozy:

• włóknista substancja stała,

• barwa biała,

• nie rozpuszcza się w wodzie,

• higroskopijna,

• bezwonna,

• bez smaku,

• palna.

Zastosowania celulozy:

• surowiec do produkcji nici,

• składnik preparatów poprawiających trawienie,

• składnik maseczek, pudrów i past do zębów,

• produkcja serów (np. mozarella),

• wytwarzanie lakierów do drewna oraz sztucznego jedwabiu,

• produkcja papieru.