पॉलीसेकेराइड के रसायन विज्ञान पर प्रस्तुति डाउनलोड करें। "पॉलीसेकेराइड्स" विषय पर रसायन विज्ञान प्रस्तुति

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पृथ्वी पर अपनी उपस्थिति के बाद से, मनुष्य ने अपनी आवश्यकताओं के लिए स्टार्च युक्त पौधों के खाद्य पदार्थों का सेवन किया है, लकड़ी और अन्य पौधों की वस्तुओं का उपयोग किया है, जिसमें मुख्य रूप से एक अन्य प्राकृतिक पॉलीसेकेराइड - सेलूलोज़ शामिल है।
स्टार्च अणुओं की संरचना: ए - एमाइलोज़; बी - एमाइलोपेक्टिन

कार्बोहाइड्रेट प्राकृतिक पॉलिमर हैं जिनमें बड़ी संख्या में मोनोसेकेराइड इकाइयाँ होती हैं जो एक मैक्रोमोलेक्यूल का हिस्सा होती हैं। इसलिए, ऐसे पदार्थों को पॉलीसेकेराइड कहा जाता है। इनमें सबसे महत्वपूर्ण हैं स्टार्च और सेलूलोज़।
पॉलीसेकेराइड का सामान्य सूत्र
भौतिक गुण:
स्टार्च सफेद दानों के रूप में होता है। स्टार्च के दाने ठंडे पानी में अघुलनशील होते हैं; यदि आप रगड़कर बाहरी झिल्ली को नष्ट कर देते हैं, तो ठंडे पानी में स्टार्च फूल जाता है और एक जेल बन जाता है। गर्म पानी में दानों की झिल्ली फट जाती है और स्टार्च भी कोलाइडल घोल (जेल) बना लेता है।
खाद्य उत्पादों में, स्टार्च की सबसे बड़ी मात्रा ब्रेड, पास्ता और अन्य आटा उत्पादों, अनाज और आलू में पाई जाती है।

जैविक भूमिका
मानव शरीर के लिए, स्टार्च कार्बोहाइड्रेट के मुख्य आपूर्तिकर्ता के रूप में कार्य करता है - भोजन के सबसे महत्वपूर्ण घटकों में से एक। एंजाइमों की कार्रवाई के तहत, स्टार्च ग्लूकोज में हाइड्रोलाइज्ड हो जाता है, जो कोशिकाओं में कार्बन डाइऑक्साइड और पानी में ऑक्सीकृत हो जाता है, जिससे जीवित जीव के कामकाज के लिए आवश्यक ऊर्जा निकलती है।
विभिन्न पौधों के लिए, यह एक आरक्षित पोषक तत्व है और मुख्य रूप से फलों, बीजों और कंदों में पाया जाता है। अनाज के पौधों के अनाज स्टार्च में सबसे समृद्ध हैं: चावल (86% तक), गेहूं (75% तक), मक्का (72% तक), आलू कंद (24% तक)।
कंदों में, स्टार्च के दाने कोशिका रस में तैरते हैं, इसलिए स्टार्च उत्पादन के लिए आलू मुख्य कच्चा माल है। अनाज में, स्टार्च के कण ग्लूटेन नामक प्रोटीन पदार्थ द्वारा कसकर एक साथ चिपके रहते हैं।
सेलूलोज़।
शुद्ध सेल्युलोज़ एक ठोस सफ़ेद पदार्थ है। यह पानी और कार्बनिक विलायकों में अघुलनशील है।
प्रकृति में दूसरा सबसे प्रचुर मात्रा में पाया जाने वाला पॉलीसेकेराइड सेल्यूलोज या फाइबर है। इस प्राकृतिक बहुलक की प्राथमिक इकाई भी ग्लूकोज अवशेष है।
सेलूलोज़ मैक्रोमोलेक्यूल्स का सापेक्ष आणविक भार 250,000 से 1,000,000 या अधिक तक होता है। इन लंबी श्रृंखलाओं को फैलाकर बंडलों में व्यवस्थित किया जाता है। ये बंडल रस्सियों की तरह बुने जाते हैं और रेशे बनाते हैं जो आंखों से दिखाई देते हैं।
प्राकृतिक रेशों (ऊन) में सेलूलोज़ मैक्रोमोलेक्यूल्स की व्यवस्था
लकड़ी में 40 से 50% सेलूलोज़, पुआल - 30% होता है। पादप सेलूलोज़ शाकाहारी जीवों के लिए एक पोषक तत्व के रूप में कार्य करता है, जिनके शरीर में एंजाइम होते हैं जो फाइबर को तोड़ते हैं।
रासायनिक गुण
1. स्टार्च और सेलूलोज़ सल्फ्यूरिक एसिड जैसे खनिज एसिड की उपस्थिति में ग्लूकोज बनाने के लिए हाइड्रोलिसिस से गुजरते हैं:
सेलूलोज़ के एसिड हाइड्रोलिसिस को सैकेरिफिकेशन कहा जाता है। यह प्रक्रिया बड़े पैमाने पर हाइड्रोलिसिस संयंत्रों में की जाती है, जो लकड़ी के कचरे (चिप्स, चूरा) को ग्लूकोज युक्त घोल में और फिर अल्कोहल में संसाधित करते हैं।
2. नाइट्रिक एसिड के साथ परस्पर क्रिया
+ 3nHNO3 → +3 H2O

ट्रिनिट्रोसेल्युलोज
3) दहन.
सेलूलोज़ आसानी से जलकर कार्बन डाइऑक्साइड और पानी बनाता है। (С6Н6О5)n + 6nО2 → nСО2 + nН2О + Q
स्टार्च के प्रति गुणात्मक प्रतिक्रिया
आयोडीन के साथ क्रिया करने पर स्टार्च नीला रंग देता है।
स्टार्च प्राप्त करना
औद्योगिक रूप से स्टार्च मुख्यतः आलू, चावल या मक्के से प्राप्त होता है। स्टार्च की महत्वपूर्ण मात्रा को गुड़ और ग्लूकोज में संसाधित किया जाता है, जिसका उपयोग खाद्य उद्योग में किया जाता है।
स्टार्च का अनुप्रयोग
हाइड्रोलिसिस उत्पादों से खाद्य अल्कोहल, लैक्टिक एसिड और अन्य मूल्यवान उत्पाद प्राप्त होते हैं। स्टार्च का उपयोग चिपकने वाले पदार्थ के रूप में और कपड़ों की फिनिशिंग के लिए किया जाता है। चिकित्सा में, स्टार्च के आधार पर कुछ मलहम और पाउडर तैयार किए जाते हैं।
सेलूलोज़ का अनुप्रयोग
निम्नलिखित सेल्युलोज से बनाए जाते हैं: कृत्रिम फाइबर, पॉलिमर फिल्में, प्लास्टिक, धुआं रहित पाउडर, वार्निश, कागज। ग्लूकोज सेल्युलोज के पवित्रीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है; एथिल अल्कोहल के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है। इस प्रकार प्राप्त इथेनॉल को हाइड्रोलिसिस कहा जाता है।
स्टार्च और सेल्युलोज की तुलना
स्टार्च
सेल्यूलोज
संरचना
भौतिक गुण
रासायनिक गुण
प्रकृति में होना
जैविक भूमिका
आवेदन

विषय पर: पद्धतिगत विकास, प्रस्तुतियाँ और नोट्स

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पॉलीसैकेराइड की परिभाषा पॉलीसैकेराइड जटिल उच्च-आणविक कार्बोहाइड्रेट के एक वर्ग का सामान्य नाम है, जिसके अणुओं में दसियों, सैकड़ों या हजारों मोनोमर्स - मोनोसैकेराइड होते हैं। पॉलीसेकेराइड जानवरों और पौधों के जीवों के जीवन के लिए आवश्यक हैं। वे शरीर के चयापचय के परिणामस्वरूप उत्पन्न ऊर्जा के मुख्य स्रोतों में से एक हैं। वे प्रतिरक्षा प्रक्रियाओं में भाग लेते हैं, ऊतकों में कोशिका आसंजन प्रदान करते हैं, और जीवमंडल में कार्बनिक पदार्थों का बड़ा हिस्सा बनाते हैं।

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पॉलीसैकेराइड के प्रकार डेक्सट्रिन - एक पॉलीसैकेराइड, स्टार्च हाइड्रोलिसिस का एक उत्पाद; स्टार्च पौधों के जीवों में ऊर्जा भंडार के रूप में जमा होने वाला मुख्य पॉलीसेकेराइड है; ग्लाइकोजन एक पॉलीसेकेराइड है जो पशु जीवों की कोशिकाओं में ऊर्जा भंडार के रूप में जमा होता है, लेकिन पौधों के ऊतकों में कम मात्रा में पाया जाता है; सेलूलोज़ पौधों की कोशिका दीवारों का मुख्य संरचनात्मक पॉलीसेकेराइड है; गैलेक्टोमैनन्स - फलियां परिवार के कुछ पौधों के भंडारण पॉलीसेकेराइड, जैसे ग्वार और टिड्डी बीन गम; ग्लूकोमैनन कोनजैक कंदों से प्राप्त एक पॉलीसेकेराइड है, जिसमें ग्लूकोज और मैनोज की वैकल्पिक इकाइयां शामिल हैं, एक घुलनशील आहार फाइबर जो भूख को कम करता है; अमाइलॉइड - चर्मपत्र कागज के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। पॉलीसेकेराइड में विशेष रूप से शामिल हैं:

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सेल्युलोज और स्टार्च ए. सेल्युलोज सेल्युलोज, β(1→4) स्थिति पर जुड़े ग्लूकोज अवशेषों से निर्मित एक रैखिक होमोग्लाइकन, सबसे प्रचुर मात्रा में कार्बनिक यौगिक है। पौधों की कोशिका भित्ति में, सेलूलोज़ 40-50% होता है, और कपास फाइबर जैसे महत्वपूर्ण कच्चे माल में - 98% होता है। प्राकृतिक सेलूलोज़ में उच्च यांत्रिक शक्ति होती है और यह रासायनिक और एंजाइमैटिक हाइड्रोलिसिस के लिए प्रतिरोधी है। ये गुण अणुओं की संरचना और सुपरमॉलेक्यूलर संगठन की विशेषताओं से जुड़े हैं। बी स्टार्च स्टार्च, पौधों में व्यापक रूप से आरक्षित पॉलीसेकेराइड, आहार का सबसे महत्वपूर्ण कार्बोहाइड्रेट घटक है। स्टार्च विशेष अंगों, एमाइलोप्लास्ट में सूक्ष्म कणिकाओं के रूप में जमा होता है। स्टार्च के दाने ठंडे पानी में व्यावहारिक रूप से अघुलनशील होते हैं, लेकिन गर्म होने पर वे पानी में बहुत अधिक फूल जाते हैं।

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कार्बोहाइड्रेट प्रकृति में व्यापक हैं और जीवित जीवों और मनुष्यों की जैविक प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, अंगूर चीनी, या ग्लूकोज, चुकंदर (गन्ना) चीनी, या सुक्रोज, स्टार्च और फाइबर। "कार्बोहाइड्रेट" नाम इस तथ्य के कारण उत्पन्न हुआ कि इस वर्ग के अधिकांश यौगिकों की रासायनिक संरचना सामान्य सूत्र Cn(H4O)m द्वारा व्यक्त की जाती है। कार्बोहाइड्रेट पर आगे के शोध से पता चला कि यह नाम फिलामेंटस है। सबसे पहले, कार्बोहाइड्रेट पाए गए हैं जिनकी संरचना इस सूत्र के अनुरूप नहीं है। दूसरे, ज्ञात यौगिक (फॉर्मेल्डिहाइड CH2O, एसिटिक एसिड C2H4O2) हैं, जिनकी संरचना, हालांकि यह सामान्य सूत्र Cn(H2O)m से मेल खाती है, गुणों में कार्बोहाइड्रेट से भिन्न होती है।

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कार्बोहाइड्रेट को उनकी संरचना के आधार पर विभाजित किया जा सकता है। कार्बोहाइड्रेट का वर्गीकरण चित्र में दर्शाया गया है। कार्बोहाइड्रेट मोनोसैकेराइड्स डिसैकेराइड्स पॉलीसैकेराइड्स ग्लूकोज राइबोज फ्रुक्टोज सुक्रोज सेल्युलोज स्टार्च

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पॉलीसेकेराइड क्या हैं? पॉलीसेकेराइड उच्च आणविक भार यौगिक हैं जिनमें सैकड़ों मोनोसैकेराइड अवशेष होते हैं। पॉलीसेकेराइड की संरचना में जो सामान्य बात है वह यह है कि मोनोसैकेराइड अवशेष एक अणु के हेमिसिएटल हाइड्रॉक्सिल और दूसरे के अल्कोहल हाइड्रॉक्सिल आदि से जुड़े होते हैं। प्रत्येक मोनोसैकराइड अवशेष ग्लाइकोसिडिक बांड द्वारा आसन्न अवशेषों से जुड़ा होता है। पॉलीग्लाइकोसाइड्स में शाखित और अशाखित श्रृंखलाएं हो सकती हैं। अणु बनाने वाले मोनोसैकेराइड अवशेष समान या भिन्न हो सकते हैं। उच्च पॉलीसेकेराइड में सबसे महत्वपूर्ण स्टार्च, ग्लाइकोजन (पशु स्टार्च), फाइबर (या सेलूलोज़) हैं। ये तीनों पॉलीसेकेराइड अलग-अलग तरीकों से एक साथ जुड़े ग्लूकोज अणुओं से बने होते हैं। तीनों यौगिकों की संरचना को सामान्य (C6H10O5)n के रूप में व्यक्त किया जा सकता है

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स्टार्च स्टार्च एक पॉलीसेकेराइड है। इस पदार्थ का आणविक द्रव्यमान सटीक रूप से स्थापित नहीं किया गया है, लेकिन यह ज्ञात है कि यह बहुत बड़ा (लगभग 100,000) है और विभिन्न नमूनों के लिए भिन्न हो सकता है। इसलिए, अन्य पॉलीसेकेराइड की तरह स्टार्च का सूत्र (C6H10O5)p के रूप में दर्शाया गया है। प्रत्येक पॉलीसेकेराइड के लिए n के अलग-अलग अर्थ हैं।

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भौतिक गुण स्टार्च एक बेस्वाद पाउडर है, जो ठंडे पानी में अघुलनशील है। यह गर्म पानी में फूलकर पेस्ट बन जाता है। स्टार्च प्रकृति में व्यापक रूप से वितरित है। यह विभिन्न पौधों के लिए एक आरक्षित पोषक तत्व है और उनमें स्टार्च अनाज के रूप में निहित होता है। स्टार्च में सबसे समृद्ध अनाज अनाज हैं: चावल (86% तक), गेहूं (75% तक), मक्का (72% तक), और आलू कंद (24% तक)। आलू के कंदों में, स्टार्च के दाने कोशिका रस में तैरते हैं, और अनाज में वे ग्लूटेन नामक प्रोटीन पदार्थ के साथ कसकर चिपके रहते हैं। स्टार्च उन पौधों में से एक है जो कोशिकाओं को तोड़कर और पानी से धोकर स्टार्च निकालता है। बड़े पैमाने पर, यह मुख्य रूप से आलू के कंदों (आलू के आटे के रूप में) से, बल्कि मकई से भी प्राप्त किया जाता है।

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रासायनिक गुण 1) एंजाइमों की क्रिया के तहत या एसिड के साथ गर्म करने पर (हाइड्रोजन आयन उत्प्रेरक के रूप में काम करते हैं), स्टार्च, सभी जटिल कार्बोहाइड्रेट की तरह, हाइड्रोलिसिस से गुजरता है। इस मामले में, घुलनशील स्टार्च बनता है, फिर कम जटिल पदार्थ - डेक्सट्रिन। हाइड्रोलिसिस का अंतिम उत्पाद ग्लूकोज है। समग्र प्रतिक्रिया समीकरण को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है:

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मैक्रोमोलेक्यूल्स का क्रमिक विघटन होता है। स्टार्च का जल अपघटन इसका महत्वपूर्ण रासायनिक गुण है। स्टार्च डेक्सट्रिन माल्टोज़ ग्लूकोज

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2) स्टार्च "सिल्वर मिरर" प्रतिक्रिया नहीं देता है, लेकिन इसके हाइड्रोलिसिस के उत्पाद देते हैं। स्टार्च मैक्रोमोलेक्यूल्स में चक्रीय पी-ग्लूकोज के कई अणु होते हैं। स्टार्च निर्माण की प्रक्रिया को इस प्रकार व्यक्त किया जा सकता है (पॉलीकंडेंसेशन प्रतिक्रिया):

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3) एक विशिष्ट प्रतिक्रिया आयोडीन घोल के साथ स्टार्च की परस्पर क्रिया है। यदि ठंडे स्टार्च पेस्ट में आयोडीन घोल मिलाया जाए तो नीला रंग दिखाई देता है। जब पेस्ट को गर्म किया जाता है तो यह गायब हो जाता है और ठंडा होने पर यह फिर से दिखाई देने लगता है। इस गुण का उपयोग खाद्य उत्पादों में स्टार्च का निर्धारण करने में किया जाता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि कटे हुए आलू या सफेद ब्रेड के टुकड़े पर आयोडीन की एक बूंद लगाई जाए, तो नीला रंग दिखाई देता है

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अनुप्रयोग स्टार्च मानव भोजन में मुख्य कार्बोहाइड्रेट है; यह रोटी, अनाज, आलू और सब्जियों में बड़ी मात्रा में पाया जाता है। स्टार्च की महत्वपूर्ण मात्रा को डेक्सट्रिन, गुड़ और ग्लूकोज में संसाधित किया जाता है, जिसका उपयोग कन्फेक्शनरी उद्योग में किया जाता है। स्टार्च का उपयोग चिपकने वाले पदार्थ के रूप में किया जाता है, जिसका उपयोग कपड़ों की फिनिशिंग और लिनन को स्टार्च करने के लिए किया जाता है। चिकित्सा में स्टार्च के आधार पर मलहम, चूर्ण आदि तैयार किये जाते हैं।

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सेल्युलोज सेल्युलोज स्टार्च से भी अधिक सामान्य कार्बोहाइड्रेट है। इसमें मुख्य रूप से पौधों की कोशिकाओं की दीवारें होती हैं। लकड़ी में 60% तक, रूई और फिल्टर पेपर में 90% तक सेलूलोज़ होता है।

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भौतिक गुण शुद्ध सेलूलोज़ एक सफेद ठोस है, पानी में और सामान्य कार्बनिक सॉल्वैंट्स में अघुलनशील, कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड (श्वित्ज़र अभिकर्मक) के केंद्रित अमोनिया समाधान में अत्यधिक घुलनशील है। इस अम्लीय विलयन से सेल्युलोज रेशों (हाइड्रेटेड सेल्युलोज) के रूप में अवक्षेपित होता है। फाइबर में काफी उच्च यांत्रिक शक्ति होती है।

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संरचना और संरचना सेल्युलोज, साथ ही स्टार्च की संरचना, सूत्र (C6H10O5)p द्वारा व्यक्त की जाती है। कुछ प्रकार के सेलूलोज़ में n मान 10-12 हजार तक पहुँच जाता है, और आणविक भार कई मिलियन तक पहुँच जाता है। इसके अणुओं में एक रैखिक (अशाखित) संरचना होती है, जिसके परिणामस्वरूप सेलूलोज़ आसानी से फाइबर बनाता है। स्टार्च अणुओं में रैखिक और शाखित दोनों संरचनाएँ होती हैं। यह स्टार्च और सेलूलोज़ के बीच मुख्य अंतर है। इन पदार्थों की संरचना में भी अंतर हैं: स्टार्च मैक्रोमोलेक्यूल्स में पी-ग्लूकोज अणुओं के अवशेष होते हैं, और सेलूलोज़ मैक्रोमोलेक्यूल्स में पी-ग्लूकोज के अवशेष होते हैं। सेल्युलोज मैक्रोमोलेक्यूल के एक टुकड़े के निर्माण की प्रक्रिया को चित्र द्वारा दर्शाया जा सकता है:

ट्रायोसेस टेट्रोसेस पेन्टोसेस राइबोज सी 5 एच 10 ओ 5 डीऑक्सीराइबोज सी 5 एच 10 ओ 4 हेक्सोज सी 6 एच 12 ओ 6 ग्लूकोज फ्रुक्टोज सी 12 एच 22 ओ 11 सुक्रोज - टेबल शुगर माल्टोज - माल्ट शुगर लैक्टोज - दूध चीनी ग्लाइकोजन सेल्युलोज स्टार्च (सी 6) एच 10 ओ 5) एन कार्बोहाइड्रेट मोनोसैकेराइड्स पॉलीसैकेराइड्स डिसैकेराइड्स

स्टार्च की संरचना (सी 6 एच 10 ओ 5) एन (एन =) स्टार्च मैक्रोमोलेक्यूल्स में चक्रीय ά-ग्लूकोज अणुओं के अवशेष होते हैं 4

एमाइलोज मैक्रोमोलेक्यूल एक हेलिक्स है, जिसके प्रत्येक मोड़ में 6 ए-ग्लूकोज इकाइयाँ होती हैं। जब एमाइलोज़ एक जलीय घोल में आयोडीन के साथ परस्पर क्रिया करता है, तो आयोडीन अणु हेलिक्स के आंतरिक चैनल में प्रवेश करते हैं, जिससे एक तथाकथित समावेशन यौगिक बनता है। इस यौगिक का विशिष्ट नीला रंग है।

सेल्युलोज़ का आणविक सूत्र (C 6 H 10 O 5) n (n = 2 मिलियन तक) सेल्युलोज़ भी एक प्राकृतिक बहुलक है। इसके मैक्रोमोलेक्यूल में ग्लूकोज अणुओं के अवशेष होते हैं। स्टार्च और सेलूलोज़, समान आणविक सूत्र वाले पदार्थों के गुण अलग-अलग क्यों होते हैं? पॉलिमर के गुण प्राथमिक इकाइयों की संख्या और उनकी संरचना पर निर्भर करते हैं। सेलूलोज़ के पोलीमराइजेशन की डिग्री स्टार्च की तुलना में बहुत अधिक है। स्टार्च के विपरीत, सेल्युलोज मैक्रोमोलेक्यूल्स में β-ग्लूकोज अणु के अवशेष होते हैं और केवल एक रैखिक संरचना होती है। सेल्युलोज मैक्रोमोलेक्यूल्स एक दिशा में स्थित होते हैं और फाइबर (सन, कपास, भांग) बनाते हैं।

सेल्युलोज के रासायनिक गुण स्टार्च के विपरीत, सेल्युलोज (फाइबर) को कठिनाई से हाइड्रोलाइज किया जाता है। हाइड्रोलिसिस संयंत्रों में, लकड़ी के अपशिष्ट (चिप्स, चूरा) को ग्लूकोज में संसाधित किया जाता है और फिर अल्कोहल H 2 SO 4 (C 6 H 10 O 5)n+ nH में संसाधित किया जाता है। 2 O nC 6 H 12 O 6 (C 6 H 10 O 5)n C 6 H 12 O 6 C 2 H 5 OH सेलूलोज़ हाइड्रोलिसिस

ज्ञान का समेकन तालिका को भरने की सामूहिक जाँच विकल्पों के अनुसार परीक्षण पूरा करें परीक्षण की जाँच करें प्रश्न उत्तर vgbvbvv प्रश्न उत्तर vbvgvva 2 विकल्प 1 विकल्प

होमवर्क § 24, उदा. 2,4,5. गृह अध्ययन। स्टार्च का एंजाइमैटिक हाइड्रोलिसिस। मानव लार में पाचक एंजाइम एमाइलेज होता है। एमाइलेज (पटियालिन) की क्रिया के तहत स्टार्च हाइड्रोलिसिस होता है। काली रोटी का एक छोटा टुकड़ा अच्छी तरह चबाएं (कम से कम 10 मिनट)। क्या स्वाद संवेदनाएं बदल जाती हैं? इसे कैसे समझाया जा सकता है? इसे चीनी मिट्टी के कप में रखें। इसमें आयोडीन घोल की एक बूंद डालें। आप क्या देख रहे हैं? क्या निष्कर्ष निकाला जा सकता है? हमें अपने प्रयोगों के परिणामों के बारे में बताएं।