III.2. Glucidele (Carbohidrați sau hidrați de carbon)
- III.2.1. Generalități despre glucide.
- III.2.2. Activitate experimentală: Studiul proprietăților glucozei.
- III.2.3. Activitate experimentală: Studiul proprietăților zaharozei (zahărului).
- III.2.4. Activitate experimentală: Studiul proprietăților amidonului.
III.2.1. Generalități despre glucide.
Glucidele sunt catalogate ca macronutrienți, alături de lipide și proteine. Carbohidrații sunt substanțe organice formate doar din carbon, hidrogen și oxigen.
🔦 Observație
Glucidele ne asigură un aport energetic cuprins între 50 și 55%, astfel constituind baza sursei de energie pentru corpul nostru. Acestea se descompun ușor, fiind acceptate de metabolismul nostru fără probleme.
Acestea au dublu rol: susțin organismul energetic și îl structurează.
Glucidele sunt utilizate pentru menținerea temperaturii corporale, întreţinerea funcţiilor vitale şi asigură energia pentru eforturile musculare. Sistemul nostru nervos, creierul şi alte organe cum ar fi inima, plămânii, rinichii, intestinul şi celulele sanguine au în mod special nevoie de glucide şi nu pot funcţiona normal fără acestea.
Glucidele se divid în 3 clase:
- Monozaharide (cea mai importantă fiind glucoza care este principala sursă de energie a celulelor. Ea este considerată cea mai importantă deoarece se găsește în sânge în cantitate de aproximativ 1 gram pe litru);
- Dizaharidele (zaharoza/zahărul, lactoza din lapte, maltoză);
- Polizaharide (amidon, celuloză etc.)
🔦 Observație
Glucidele simple (glucide rele) cuprind monozaharidele și dizaharidele, iar restul de oligozaharide și polizaharidele fac parte din glucidele complexe (glucide bune). Carbohidrații simpli sunt absorbiți de către organism, ulterior fiind transformați în sursă de energie. Față de aceștia, carbohidrații complecși sunt transformați în glucide simple prima dată și doar ulterior sunt absorbiți. Carbohidrații complecși se absorb într-un timp mai îndelungat, astfel ei aduc o serie de beneficii organismului: sațietate îndelungată, evitarea creșterii glicemiei, iar pe o perioadă mai lungă, influențează pozitiv colesterolul HDL, scăzând numărul bolilor cardiovasculare.
CARBOHIDRAȚI BUNI
- Cereale integrale
- Fructe
- Legume
- Orzul
- Lintea
- Orezul brun
- Năutul
- Fasolea
- Biscuiții de ovăz
- Pâine integrală
CARBOHIDRAȚI RĂI!
- Cereale rafinate
- Gogoși
- Biscuiți
- Chipsuri
- Băuturi acidulate
- Prăjituri
- Siropuri extrase din dulceață
- Pâine albă
RECOMANDĂRI NUTRIȚIONALE:
La copii, necesarul de carbohidrați trebuie să fie asigurat în mare parte de legume, fructe și cereale. Prin urmare, se recomandă evitarea dulciurilor concentrate, precum ciocolata, bomboanele.
🔦 Observație
Aportul glucidic scăzut duce la hipocalcemie (scăderea calciului în sânge), care se manifestă prin durere de cap (cefalee), somnolență, scăderea memoriei. De asemenea, apare dezechilibrul acido-bazic, iar organismul nu mai are capacitatea de a-și asigura arderea grăsimilor și de a acoperi necesarul caloric zilnic.
Atenție!
Aportul exagerat de glucide poate duce la obezitate deoarece glucidele consumate nu sunt folosite drept sursă de energie, astfel transformându-se în țesut adipos subcutanat. De asemenea, nivelul crescut de carbohidrați determină hiperlipemie (creşterea cantităţii de lipide în sânge), hiperglicemie (prea multă glucoză în sânge), insulinism (creșterea cantității de zahăr în sânge și în urină). În unele cazuri, zahărul în cantități mari poate provoca diaree. Aportul glucidic crescut poate afecta ficatul, rinichii, tubul digestiv și alte organe.
INDEX GLICEMIC ALIMENTE
Mare (> 70) Glucoză, miere, fulgi de porumb, pâine albă, cartofi prăjiţi sau piure, biscuiţi, banane coapte, orez, morcovi.
Mediu (55 – 70) Cartofi copţi sau fierţi, sucuri de fructe, compoturi, ananas, paste făinoase.
Mic (< 55) Piersici, mere, portocale, lapte, iaurt, fasole păstăi, arahide, soia, legume verzi, mazăre verde sau uscată, ciuperci, struguri, portocale, grapefruit, sucuri de legume.
III.2.2. Activitate experimentală: Studiul proprietăților glucozei.
👀 Experiment: Proprietățile fizice ale glucozei
Materiale necesare:
Glucoză alimentară, apă.
Descrierea experimentului:
- Observă proprietățile fizice ale glucozei alimentare: stare de agregare, culoare, gustul (numai la cea alimentară), solubilitatea în apă.
- Ce constați?
Glucoza este o substanță solidă, cristalizată, albă, cu gust duce, solubilă în apă.
Concluzia experimentului:
Glucoza este cea mai importantă sursă de energie a organismului
👀 Experiment: Reacția glucozei cu azotatul de argint amoniacal și obținerea oglinzilor
🔥 Atenție! Azotatul de argint, denumit și piatra iadului, este toxic și caustic și poate provoca arsuri în contact cu pielea!
🔥 Atenție! Soluțiile concentrate de amoniac sunt toxice și produc iritații puternice ale mucoaselor, dacă sunt inhalați vaporii.
Materiale necesare:
Azotat de argint, soluție de amoniac, soluție de glucoză, pahar cu apă caldă, eprubetă foarte curată.
Descrierea experimentului:
- Pune într-o eprubetă foarte curată câteva cristale de azotat de argint și adaugă soluție de amoniac până când apare un precipitat.
- Adaugă soluție de amoniac până când precipitatul format se dizolvă complet.
- Adaugă 2-3 mL de soluție de glucoză și introdu eprubeta într-un pahar cu apă caldă.
- Ce constați?
Glucoza cu azotatul de argint amoniacal depune pe pereții eprubetei o oglindă de argint.
Concluzia experimentului:
Glucoza are caracter reducător, reducând ionii Ag+ la Ag metalic. Această proprietate a glucozei stă la baza folosirii ei pentru obținerea oglinzilor.
👀 Experiment: Reacția de recunoaștere a glucozei cu acid sulfuric
🔥 Atenție! Experiment demonstrativ efectuat numai de către profesor!
🔥 Atenție! Acidul sulfuric este caustic!
Materiale necesare:
Soluție de glucoză, 2 mL acid sulfuric concentrat, eprubetă.
Descrierea experimentului:
- Pune într-o eprubetă 2 mL soluție de glucoză și adaugă tot 2mL de acid sulfuric concentrat, înclinând eprubeta astfel încât acidul să se prelingă pe pereții eprubetei.
- Ce constați?
La limita de separare a celor două straturi formate se observă apariția unui inel de culoare brună-închis.
Concluzia experimentului:
Glucoza, sub acțiunea acidului sulfuric concentrat, se scindează treptat formând un amestec de compuși de degradare, cu compoziție nedefinită, insolubili în apă, de culoare brun-închis sau neagră.
👀 Experiment: Identificarea glucozei cu albastru de metilen
🔥 Atenție! când lucrezi cu apa fierbinte!
🔥 Atenție! hidroxidul de sodiu, denumit și sodă caustică, poate produce arsuri grave în contact cu pielea!
Materiale necesare:
Soluție de glucoză 1%, 1 mL albastru de metilen (C16H18ClN3S), hidroxid de sodiu (NaOH) 2%, eprubetă, apă fierbinte.
Descrierea experimentului:
- Pune într-o eprubetă 2mL soluție de glucoză, adaugă 1ml hidroxid de sodiu 2% și 1mL albastru de metilen.
- Încălzește eprubeta câteva minute pe o baie de apă.
- Ce constați?
Se observă dispariția culorii albastre, care reapare la răcire până când întreaga cantitate de glucoză este complet oxidată.
Concluzia experimentului:
Glucoza are caracter reducător, reducând ionii Ag+ la Ag metalic. Această proprietate a glucozei stă la baza folosirii ei pentru obținerea oglinzilor.
III.2.3. Activitate experimentală: Studiul proprietăților zaharozei (zahărului).
👀 Experiment: Proprietățile fizice ale zaharozei
Materiale necesare:
Zahăr, apă, alcool etilic.
Descrierea experimentului:
- Observă proprietățile fizice ale zahărului : stare de agregare, gust, solubilitatea în apă și în alcool etilic.
- Ce constați?
Zahărul este o substanță solidă, cristalizată, albă, cu gust duce, solubilă în apă și insolubilă în alcool.
👀 Experiment: Caramelizarea zahărului și carbonizarea zahărului
🔥 Atenție! Experiment demonstrativ efectuat numai de către profesor!
🔥 Atenție! Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi!
🔥 Atenție! Acizii sunt caustici și îți pot produce arsuri în contact cu pielea!
Materiale necesare:
Zahăr tos, zahăr cubic, sursă de încălzire, eprubetă, sticlă de ceas, clește de lemn, apă, 1mL acid sulfuric concentrat, scrum (cenușă), capsulă, trepied cu sită de azbest, spirtieră.
Descrierea experimentului:
- Pune într-o capsulă 2g de zahăr tos și încălzește-o până la topire, apoi lasă-o să se răcească.
- Ce constați?
Prin încălzire, zahărul se topește (160-186°C) și se obține după răcire o masă solidă, amorfă, cu aspect sticlos, de culoare galben-brun, numit caramel.
- Pune pe o sticlă de ceas zahăr tos si cu un clește de lemn ține sticla de ceas deasupra flăcării spirtierei.
- Ce constați?
Prin încălzire puternică, zahărul se carbonizează răspândind un miros de zahăr ars.
- Pune pe o sticlă de ceas zahăr tos amestecat cu puțină cenușă si cu un clește de lemn ține sticla de ceas deasupra flăcării spirtierei.
- Ce constați?
Prin încălzire puternică, zahărul cu cenușă arde liniștit, cu o flacără luminoasă, fără fum sau miros.
C12H22O11 + O2 → C + H2O - Pe o bucată de zahăr cubic picură câteva picături de acid sulfuric concentrat.
- Ce constați?
Zahărul se înnegrește în locul unde a fost picurat acidul deoarece acidul sulfuric are o mare afinitate pentru apa, carbonizându-l la carbon.
👀 Experiment: Deshidratarea zaharozei cu acid sulfuric concentrat
🔥 Atenție! Acidul sulfuric este caustic și îți poate produce arsuri în contact cu pielea!
Materiale necesare:
Zahăr pudră, acid sulfuric concentrat, cilindru de sticlă.
Descrierea experimentului:
- Pune într-un cilindru de sticlă 10 g de zahăr pudră și apoi picură peste zahărul pudră acid sulfuric concentrat (10 mL).
- Ce constați?
Zahărul pudră s-a înnegrit (carbonizat).
Concluzia experimentului:
Acidului sulfuric este avid după apă și ca atare scoate apa din zaharoză. Ecuația reacției chimice este următoarea:
C12H22O11 + H2SO4 → 12C + 11H2O + amestec de apă și acid
👀 Experiment: Obținerea mierii artificiale (zahărului invertit) prin hidroliza zahărului
🔥 Atenție! Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi!
Materiale necesare:
10 g zahăr tos, pahar Berzelius, 5 mL apă, 1-2 g sare de lămâie, spirtieră, stativ cu sită de azbest.
Descrierea experimentului:
- În paharul Berzelius pune zahărul și apa.
- Încălzește amestecul până începe fierberea, adunând spuma formată.
- După 10 minute de fierbere se observă că siropul devine transparent și ușor gălbui. Se adaugă sarea de lamâie și se amestecă ușor.
- Se oprește încălzirea și se lasă la răcit.
- Ce observi ?
După răcire se observă că are consistența mierii de albine și dacă este gustat se constată că este foarte dulce.
Concluzia experimentului:
Zaharoza se scindează prin hidroliză în mediu acid în glucoză și fructoză (ele au aceeași formulă moleculară, fiind substanțe izomere).
Amestecul celor două monozaharide se numește zahăr invertit (miere artificială).
C12H22O11 + H2O → C6H12O6 + C6H12O6
Zaharoză + apă → glucoză + fructoză
III.2.4. Activitate experimentală: Studiul proprietăților amidonului.
👀 Experiment: Proprietățile fizice ale amidonului alimentar
Materiale necesare:
Amidon alimentar, apă rece, apă caldă, alcool etilic.
Descrierea experimentului:
- Observă proprietățile fizice ale amidonului alimentar : stare de agregare, culoare, gust, solubilitatea în apă și în alcool etilic.
- Ce constați?
Amidonul este o substanță solidă, albă, fără gust, fără miros, insolubil în apă rece, solubil în apă caldă și insolubil în alcool.
👀 Experiment: Reacția de recunoaștere a amidonului cu soluție de tinctură de iod
🔥 Atenție! Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi!
Materiale necesare:
Amidon, eprubete, clește de lemn, apă, soluție de tinctură de iod (iod-iodură de potasiu), acid clorhidric diluat, spirtieră.
Descrierea experimentului:
- Pune într-o eprubetă 1-2 mL de soluție de amidon și adaugă 1-2 picături de soluție iod-iodură de potasiu (sau tinctură de iod).
- Ce constați?
Se obține o soluție de culoare albastru închis (reacția de recunoaștere a amidonului).
- Încălzește eprubeta.
- Ce observi?
Prin încălzirea eprubetei culoarea dispare, iar prin răcire culoarea albastră apare din nou.
👀 Experiment: Obținerea dextrinei din amidon
🔥 Atenție! Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi!
🔥 Atenție! Alcoolul este inflamabil!
Materiale necesare:
Amidon, eprubete, clește de lemn, apă, alcool, soluție iod-iodură de potasiu (tinctură de iod), alcool, spirtieră.
Descrierea experimentului:
- Într-o eprubetă pune 1-2 g pulbere de amidon și încălzește-o direct în flacără, cu un clește de lemn până la 180-200°C, răcește eprubeta și adaugă 3-4 mL apă, agitând continuu.
- Filtrează soluția obținută și adaugă peste filtrat același volum de alcool.
- Ce constați?
În alcool dextrina este insolubilă și precipită (precipitat alb-gălbui).
- Dizolvă precipitatul de dextrină în apă și pune câteva picături de tinctură de iod.
- Ce observi?
Dextrina dă o colorație roșie cu iodul și nu albastră cum dă amidonul.
Concluzia experimentului:
Dextrinele sunt glucide solubile și amorfe, cu molecula mică și pot fi obținute în urma reacției de hidroliză a amidonului sau glicogenului. Sunt amestecuri de polimeri ai D-glucozei.
Utilizările dextrinei:
Dextrina se găsește în coaja pâinii, dându-i gustul plăcut.
Dextrina se utilizează la fabricarea cleiurilor (de exemplu, pentru timbre, piele, articole fotografice), pentru a îngroșa cerneala tipografică, pentru a scrobi etc.
👀 Experiment: Obținerea glucozei prin hidroliza amidonului
🔥 Atenție! Când lucrezi cu surse de foc ai grijă să ai părul strâns și să nu porți haine cu mâneci largi!
🔥 Atenție! Acidul sulfuric este caustic!
Materiale necesare:
Amidon, eprubete, clește de lemn, apă, alcool, soluție iod-iodură de potasiu (tinctură de iod), alcool, spirtieră.
Descrierea experimentului:
- Într-o eprubetă pune 10 mL soluție de amidon și adaugă 2 mL acid sulfuric diluat și încălzește până la fierbere, cca 10 min.
- Răcește soluția într-un pahar cu apă și adaugă câteva picături de tinctură de iod ca să vezi transformarea amidonului în glucoză.
- Ce observi?
Prin hidroliză cu acid sulfuric diluat, amidonul se transformă în glucoză. Nu se mai observă colorația albastră a amidonului cu iodul.
Concluzia experimentului:
Reacția de hidroliză a amidonului cu obținerea glucozei:
(C6H10O5)n + n H2O → n C6H12O6
📝 Temă
1. Scrie un jurnal reflexiv în care să specifici pentru fiecare zi dintr-o săptămână ce alimente cu glucide ai mâncat și ce cantitate de glucide ai avut în fiecare zi.