Главное меню
Главная О нас Сайты/файлы Добавить Карта книг Карта сайта
Реклама
Книги Фантастики
fantbooks.com -> Книги на сайте -> Эзотерика -> Азимов А. -> "Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций" -> 199

Путеводитель по науке. От египетских пирамид до космических станций - Азимов А.

Предыдущая << 1 .. 193 194 195 196 197 198 < 199 > 200 201 202 203 204 205 .. 356 >> Следующая

При виде молекул, похожих на молекулы хинина или гема, мы представляем, с какими сложностями столкнется даже современный химик при работе с этими веществами. Синтез подобных соединений состоит из многих стадий, требует выполнения многих условий; трудно представить, как можно получить нуж- ими продукт в больших количествах без помощи живых организмов (я не имею в виду людей). На самом деле в природе встречаются лишь несколько молекул, более сложных по строению, чем молекулы гема или хинина.
Разумеется, есть природные вещества, молекулы которых состоят из сотен тысяч или даже миллионов атомов, которые представляют собой набор одинаковых "кирпичей". Эти "кирпичи" связаны между собой подобно бисеру в ожерелье. Живые организмы синтезируют небольшие и простые молекулы, а затем соединяют их друг с другом в цепь. И мы увидим, как химики умеют это делать.
В живой ткани такое соединение молекул называется конденсация. Конденсация молекул обычно сопровождается высвобождением двух атомов водорода и одного атома кислорода в каждой точке соединения (водород и кислород образуют молекулу воды). Как в живом организме, так и в химической пробирке конденсация всегда обратима: при добавлении воды связь между структурными единицами ослабеет и цепь распадется. Этот противоположный конденсации процесс называется гидролиз (от греческих слов, означающих "разъединение с помощью воды"). В лабораторной пробирке гидролиз можно осуществить несколькими путями, чаще прибегают к помощи кислоты, которую добавляют к раствору вещества.
В 1812 году русский химик Г. Кирхгоф первым исследовал такие большие молекулы. Кирхгоф обнаружил, что если кипятить смесь крахмала с кислотой, то получается сахар, идентичный по свойствам глюкозе- сахару, получаемому из винограда. В 1819 году французский химик А. Браконо также получил глюкозу при кипячении таких растительных продуктов, как опилки, льняное волокно, кора деревьев, - все они содержали вещество, которое называется целлюлоза. Нетрудно было предположить, что крахмал и целлюлоза построены из молекул глюкозы, поэтому надо было установить структуру молекулы глюкозы. В те дни структурных формул еще не существовало и была известна только эмпирическая формула глюкозы С6Н1206. Соотношение элементов позволяло предположить, что к каждому из шести атомов углерода была присоединена одна молекула воды - Н20. Поэтому глюкозу и соединения с похожей структурой назвали углевод.
Структурная формула глюкозы была установлена в 1886 году немецким химиком Г. Килиани. Он показал, что молекула этого сахара состоит из соединенных в цепь шести атомов углерода, к которым присоединены атомы водорода и группы, состоящие из атома водорода и атома кислорода (ОН). Воды, как таковой, в этом соединении не было.
В течение следующего десятилетия немецкий химик Э. Фишер, занимаясь детальным изучением строения глюкозы, выяснил, каким образом присоединяются группы, состоящие из кислорода и водорода, к атомам углерода, четыре из которых оказались асимметричными. Существует 16 вариантов присоединения таких групп к шестиуглеродной цепочке, и, следовательно, существует 16 изомеров, свойства которых будут различаться. Химики синтезировали все 16 разновидностей молекулы; оказалось, что в природе существуют только некоторые из них. Предложение разделить оптически активные вещества на L-серию и D-серию было сделано Фишером по результатам определения структуры молекул сахаров. За создание структурного базиса в химии углеводов Э. Фишер в 1902 году был удостоен Нобелевской премии в области химии.
Ниже приведены формулы глюкозы и еще двух распространенных в природе сахаров - фруктозы и галактозы:


Когда химикам стала известна структура простых сахаров, выяснить, как они соединяются в более сложное вещество, было не сложно. Например, молекулы глюкозы и фруктозы конденсируются с образованием "двойного" сахара, который называется сахароза- этот тот сахар, который мы кладем в чай. При соединении молекул глюкозы и галактозы получается лактоза; в природе лактоза присутствует только в молоке.
В результате конденсации молекул сахаров могут получаться длинные цепи. Крахмал и целлюлоза как раз и являются примерами таких цепей. В обоих веществах цепи составлены из молекул глюкозы, но соединяются эти молекулы в крахмале и целлюлозе по-разному.
Особенности соединения молекул очень важны: ведь крахмал и целлюлоза совершенно не похожи друг на друга, хотя состоят из одних и тех же "единиц". Крахмал в составе того или иною продукта питания является важным компонентом рациона человека, тогда как целлюлоза несъедобна. Различие в конденсации молекул глюкозы в крахмале и целлюлозе, как установили химики, следующее. Представьте одну молекулу глюкозы повернутой правой стороной вверх (обозначим ее буквой А/), а другую - перевернутой вверх ногами (обозначим ее буквой Н). Тогда молекула крахмала может быть представлена как вереница молекул ииокозы, повернутых набок, в виде "...МММММММ...", а молекула целлюлозы будет выглядеть как чередующаяся последовательность молекул, повернутых набок и перевернутых вверх ногами: "...МНМНМНМН..." Пищеварительные соки желудочно- кишечного тракта способны расщеплять последовательность "ММ", встречающуюся в крахмале, при этом освобождается глюкоза, которая поглощается клетками организма и служит им источником энергии. Но пищеварительные соки не могут расщепить связь "А/Я", присутствующую в целлюлозе, поэтому, сколько бы целлюлозы мы ни съели, она пройдет через пищеварительный тракт неизменной, не усвоенной организмом.
Предыдущая << 1 .. 193 194 195 196 197 198 < 199 > 200 201 202 203 204 205 .. 356 >> Следующая
Rambler's Top100
Авторские права © 2010 FantBooks.
Все права защищены.
Книги
Древневосточная литература Игры Фантастика Философия Фэнтези Эзотерика
Новые книги
"" ()

Вороневич В. "Чакры" (Эзотерика)

Голицын В. "Окно на тот свет. Посланники потустороннего мира" (Эзотерика)

Стюарт М. "Принц и пилигрим: Фантастические романы" (Фантастика)

Стюарт М. "Принц и пилигрим: Фантастические романы" (Фантастика)