Номер 6, страница 168, часть 2 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

6. Чем сходны и чем отличаются друг от друга целлюлоза и крахмал? Составьте диаграмму Венна.

Целлюлоза и крахмал являются важнейшими природными полисахаридами. Несмотря на то, что они оба состоят из остатков глюкозы, их структура, свойства и биологические функции значительно различаются.

Сходства

Крахмал и целлюлоза имеют следующие общие черты:

1. Оба являются природными высокомолекулярными соединениями (полимерами), относятся к классу полисахаридов.

2. Имеют одинаковую общую химическую формулу: $(C_6H_{10}O_5)_n$.

3. Мономером для обоих полимеров является глюкоза $C_6H_{12}O_6$.

4. Оба синтезируются в клетках растений в процессе фотосинтеза.

5. При полном гидролизе (в присутствии кислот или ферментов) оба распадаются до своего мономера — глюкозы.

6. В чистом виде представляют собой белые твердые вещества, не имеющие вкуса и запаха.

Различия

Ключевые различия между крахмалом и целлюлозой заключаются в их строении и, как следствие, в свойствах и функциях:

1. Тип мономера: Крахмал построен из остатков α-глюкозы, а целлюлоза — из остатков β-глюкозы. Это разные пространственные изомеры глюкозы.

2. Структура макромолекулы:

- Крахмал состоит из двух фракций: амилозы (линейные, спирально закрученные цепи с α-1,4-гликозидными связями) и амилопектина (разветвленные цепи с α-1,4 и α-1,6-гликозидными связями).

- Целлюлоза имеет исключительно линейное, нитевидное строение. Молекулы соединены β-1,4-гликозидными связями, образуя длинные параллельные цепи, которые удерживаются вместе многочисленными водородными связями, формируя прочные волокна.

3. Биологическая роль:

- Крахмал выполняет запасающую функцию в растениях (содержится в клубнях, семенах, плодах) и является основным источником энергии для многих живых организмов.

- Целлюлоза (клетчатка) выполняет структурную, опорную функцию, являясь основным компонентом клеточных стенок растений.

4. Физические и химические свойства:

- Крахмал нерастворим в холодной воде, но в горячей образует коллоидный раствор (клейстер). Дает характерную качественную реакцию с йодом — сине-фиолетовое окрашивание.

- Целлюлоза нерастворима ни в воде, ни в большинстве органических растворителей. С йодом не реагирует.

5. Усвояемость:

- Крахмал легко расщепляется пищеварительными ферментами (амилазами) человека и животных до глюкозы и усваивается организмом.

- Целлюлоза не усваивается организмом человека, так как в нем отсутствуют ферменты (целлюлазы), способные расщепить β-1,4-гликозидные связи. Однако она играет важную роль в пищеварении как пищевое волокно.

Диаграмма Венна

Ниже представлено текстовое описание диаграммы Венна для крахмала и целлюлозы.

Только Крахмал:

- Мономер — α-глюкоза.

- Макромолекулы имеют как линейное (спиральное), так и разветвленное строение.

- Тип связей: α-1,4 и α-1,6-гликозидные.

- Биологическая функция — запасающая.

- Образует клейстер в горячей воде.

- Дает синее окрашивание с раствором йода.

- Усваивается организмом человека.

Только Целлюлоза:

- Мономер — β-глюкоза.

- Макромолекулы имеют только линейное (нитевидное) строение.

- Тип связей: β-1,4-гликозидные.

- Биологическая функция — структурная (опорная).

- Нерастворима в воде.

- Не реагирует с йодом.

- Не усваивается организмом человека (является клетчаткой).

Общие черты (пересечение):

- Природные полимеры (полисахариды).

- Общая формула $(C_6H_{10}O_5)_n$.

- Мономером является глюкоза.

- Образуются в растениях.

- Продуктом полного гидролиза является глюкоза.

- Белые твердые вещества без вкуса и запаха.

Ответ: Крахмал и целлюлоза сходны тем, что оба являются природными полисахаридами с общей формулой $(C_6H_{10}O_5)_n$, мономером которых является глюкоза. Они оба синтезируются в растениях и при гидролизе образуют глюкозу. Отличаются они типом изомера глюкозы в своей основе (α-глюкоза у крахмала, β-глюкоза у целлюлозы), строением полимерной цепи (разветвленное у крахмала и линейное у целлюлозы), биологической функцией (запасающая у крахмала, структурная у целлюлозы) и свойствами (крахмал усваивается человеком и реагирует с йодом, а целлюлоза — нет).