Które doświadczenie da się zrobić w domu?

Oba z tej lekcji. Pierwsze nie wymaga niczego: kromka chleba żuta minutę bez połykania wyraźnie słodnieje — to amylaza tnie skrobię. Drugie potrzebuje jodyny z apteki (to praktycznie płyn Lugola): kropla na przekrojonym surowym ziemniaku daje granatowo-fioletową plamę, a ta sama kropla na wacie zostaje brązowa. Uwaga: jodyna plami blaty i ubrania, więc talerzyk pod spód, a próbek się nie zjada.

Dziecko pyta, czemu nie można najeść się papierem, skoro to też cukier?

Pytanie jest lepsze, niż się wydaje — dokładnie o to chodzi w tej lekcji. Odpowiedź: liczy się nie sam materiał, tylko sposób sklejenia cegiełek. Nasz enzym rozcina złącza w skrobi i nie rozcina złączy w celulozie, bo są odwrócone. Obrazowo: te same klocki można złożyć w drabinę albo w mur — z drabiny da się zdjąć element, z muru nie. Krowa nie ma innego enzymu, tylko bakterie, które go dla niej produkują.

To ostatni temat działu. Co warto powtórzyć razem przed sprawdzianem?

Najprościej po jednym zdaniu na grupę związków: alkohole, kwasy, estry, tłuszcze, białka i cukry — co to jest, jak się wykrywa i gdzie występuje w kuchni. Tabelka wykrywania spina cały dział: jod na skrobię, woda bromowa na wiązania wielokrotne, próba biuretowa na białka. I jedno zdanie na koniec, o które egzamin lubi pytać wprost: substancje o tym samym składzie mogą mieć zupełnie inne właściwości, jeśli różnią się budową — skrobia i celuloza są tego najlepszym przykładem.

Skrobia i celuloza — cukry złożone

około 12 minut

W tej lekcji1/11

Weź kęs chleba i żuj go powoli przez minutę, nie połykając — zrobi się słodki, choć nikt go nie posłodził. Twoja ślina właśnie rozcięła cząsteczkę zbudowaną z tysięcy sklejonych ziarenek cukru. Ta sama cząsteczka, złożona odrobinę inaczej, jest deską w regale i tej nie strawisz nigdy.

Cukry złożone to długie łańcuchy

Jedna cegiełka, tysiące ogniw. Skrobia i celuloza to polisacharydy — łańcuchy zbudowane z powtórzonej wielokrotnie glukozy. Przy każdym połączeniu odchodzi cząsteczka wody, więc ogniwo jest o nią uboższe od wolnej glukozy.

cukier	liczba cegiełek	wzór
glukoza	1	$\mathrm{C_6H_{12}O_6}$
sacharoza	2	$\mathrm{C_{12}H_{22}O_{11}}$
skrobia, celuloza	tysiące	$\mathrm{(C_6H_{10}O_5)}_n$

Litera $n$ znaczy: „tyle ogniw, ile akurat ma ten łańcuch”.

Skrobia — spiżarnia rośliny

Skrobia jest zapasem energii. Ziemniak, ziarno pszenicy i ryż chowają w niej to, co liście wyprodukowały w fotosyntezie — na zimę i na kiełkowanie. Stąd jest jej pełno w mące, kluskach i kisielu.

Człowiek ten zapas potrafi otworzyć. Enzym amylaza, obecny już w ślinie, tnie długi łańcuch na krótkie, słodkie kawałki — i dopiero one smakują cukrem.

Trawienie skrobi: od łańcucha do glukozy

Próba jodowa — jak wykryć skrobię

1
Bierzemy płyn Lugola — brązowy wodny roztwór jodu w jodku potasu. Kropla wystarczy; ten sam odczynnik działa jako zwykła apteczna jodyna.
$\mathrm{I_2} + \mathrm{KI} \to \text{płyn Lugola (barwa brązowa)}$
2
Obserwacja: biaława zawiesina natychmiast barwi się na granatowy fiolet
Próba jodowa: skrobia
Kropla na świeży przekrój surowego ziemniaka. W ułamku sekundy w tym miejscu pojawia się granatowo-fioletowa plama — jod wchodzi w skręcone spirale skrobi.
$\text{skrobia} + \mathrm{I_2} \to \text{barwa granatowo-fioletowa}$
3
Obserwacja: brąz płynu Lugola zostaje brązem — celuloza nie barwi się z jodem
Próba jodowa: celuloza
Ta sama kropla na kawałku waty, czyli na czystej celulozie. Brąz zostaje brązem: łańcuch celulozy jest prosty, nie ma w nim spirali, w którą jod mógłby wejść.
$\text{celuloza} + \mathrm{I_2} \to \text{bez zmiany barwy}$
4
Wniosek działa też poza pracownią: kropla na plasterku kiełbasy „bez mąki” granatuje wtedy, gdy mąka jednak tam jest.
$\text{granat} \Rightarrow \text{skrobia obecna}$
Wskazówka
Jedna kropla zamiast całej analizy składu. Dlatego próba jodowa siedzi w każdym podręczniku.

Wszystkie kroki za Tobą!

Celuloza — rusztowanie rośliny

Celuloza jest budulcem, nie zapasem. Buduje ściany komórek roślinnych, więc drzewo stoi dzięki niej — to z niej w ogromnej części składa się drewno.

Twoja kolej

Kolega żuł kromkę chleba przez minutę i mówi, że pod koniec zrobiła się słodka, choć chleb nie był słodzony. Co się stało?

Ta sama cegiełka, przeciwna rola

	skrobia	celuloza
cegiełka	glukoza	glukoza
połączenie ogniw	wszystkie tak samo	co drugie odwrócone
kształt łańcucha	skręcona spirala	prosta, sztywna nić
rola w roślinie	zapas energii	budulec
człowiek	trawi	nie trawi

Skład identyczny, wynik przeciwny: o właściwościach decyduje budowa, nie sam zestaw pierwiastków.

Pułapka! „Obie z glukozy, więc obie jadalne”

Źle: skoro skrobia i celuloza są zbudowane z tej samej glukozy, obie powinny nas odżywić.

Niestrawna, a jednak potrzebna

Celuloza z pożywienia to błonnik. Przechodzi przez przewód pokarmowy nietknięta, więc nie daje ani jednej kalorii — i właśnie dlatego jest cenna: pęcznieje, zwiększa objętość treści pokarmowej i pobudza jelita do pracy.

Stąd zalecenie „jedz pełnoziarniste, warzywa i owoce ze skórką”: chodzi o to, czego akurat nie strawisz.

Twoja kolej

Na etykiecie kiełbasy widnieje napis „bez dodatku mąki”. Kropla płynu Lugola na plasterku daje wyraźną granatowo-fioletową plamę. Co z tego wynika?

Ściąga do zapamiętania

Skrobia i celuloza — co je łączy, a co dzieli?

BUDOWA: obie to polisacharydy o wzorze $\mathrm{(C_6H_{10}O_5)}_n$ — długie łańcuchy z tysięcy cząsteczek glukozy; różni je sposób połączenia ogniw, przez co skrobia zwija się w spiralę, a celuloza tworzy prostą, sztywną nić. ROLA: skrobia to zapas energii rośliny (ziemniaki, mąka, ryż), celuloza to budulec ścian komórkowych (drewno, bawełna, papier, wiskoza). TRAWIENIE: skrobię rozkłada amylaza, obecna już w ślinie — dlatego długo żuty chleb słodnieje; celulozy człowiek nie trawi, bo nie ma odpowiedniego enzymu, i przechodzi ona przez jelita jako błonnik (krowy i termity radzą sobie dzięki bakteriom). WYKRYWANIE: próba jodowa — płyn Lugola barwi skrobię na granatowo-fioletowo, celulozy nie rusza. MORAŁ: ta sama cegiełka, inne połączenie, przeciwne właściwości.

Dla rodzica

Jak pomóc dziecku w tym temacie?

Które doświadczenie da się zrobić w domu?: Oba z tej lekcji. Pierwsze nie wymaga niczego: kromka chleba żuta minutę bez połykania wyraźnie słodnieje — to amylaza tnie skrobię. Drugie potrzebuje jodyny z apteki (to praktycznie płyn Lugola): kropla na przekrojonym surowym ziemniaku daje granatowo-fioletową plamę, a ta sama kropla na wacie zostaje brązowa. Uwaga: jodyna plami blaty i ubrania, więc talerzyk pod spód, a próbek się nie zjada.
Dziecko pyta, czemu nie można najeść się papierem, skoro to też cukier?: Pytanie jest lepsze, niż się wydaje — dokładnie o to chodzi w tej lekcji. Odpowiedź: liczy się nie sam materiał, tylko sposób sklejenia cegiełek. Nasz enzym rozcina złącza w skrobi i nie rozcina złączy w celulozie, bo są odwrócone. Obrazowo: te same klocki można złożyć w drabinę albo w mur — z drabiny da się zdjąć element, z muru nie. Krowa nie ma innego enzymu, tylko bakterie, które go dla niej produkują.
To ostatni temat działu. Co warto powtórzyć razem przed sprawdzianem?: Najprościej po jednym zdaniu na grupę związków: alkohole, kwasy, estry, tłuszcze, białka i cukry — co to jest, jak się wykrywa i gdzie występuje w kuchni. Tabelka wykrywania spina cały dział: jod na skrobię, woda bromowa na wiązania wielokrotne, próba biuretowa na białka. I jedno zdanie na koniec, o które egzamin lubi pytać wprost: substancje o tym samym składzie mogą mieć zupełnie inne właściwości, jeśli różnią się budową — skrobia i celuloza są tego najlepszym przykładem.

Sprawdź się!

Który wzór przedstawia cukier złożony, czyli polisacharyd?

Które zdanie o skrobi i celulozie jest prawdziwe?

Do trzech naczyń — z mąką, z watą i z solą kuchenną — dodano po kropli płynu Lugola. W którym pojawi się granatowo-fioletowa barwa?

Krowa żywi się sianem, czyli głównie celulozą. Dlaczego jej to wystarcza, a człowiekowi nie?

Który zestaw wyrobów powstaje z celulozy?