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葡萄糖

中文名称:葡萄糖

英文名:Glucose

别称:(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己醛、
玉米葡糖、玉蜀黍糖

化学式:C6H12O6、H12(CO)6

分子量:180.16g/mol

CAS登录号:50-99-7

EINECS登录号:200-075-1

熔点:146ºC

水溶性:易溶

密度:1.54

外观:白色无臭结晶性颗粒或晶粒状粉末

应用:可以用于补充体力.

安全性描述:防止皮肤和眼睛接触

化学名:2,3,4,5,6-五羟基己醛

缩写:Glc

溶解度(水):83g/100ml(20℃)

葡萄糖(Glucose)(化学式C6H12O6)又称为玉米葡糖、玉蜀黍糖,简称为葡糖。化学名称:2,3,4,5,6-五羟基己醛,英文另名:Dextrose,Cornsugar,Grapesugar,Bloodsugar。它是一种多羟基醛。

纯净的葡萄糖为无色晶体,有甜味但甜味不如蔗糖(一般人无法尝到甜味),易溶于水,微溶于乙醇,不溶于乙醚。

葡萄糖是自然界分布最广、且最为重要的一种单糖。 因为拥有6个碳原子,被归为己糖或六碳糖。葡萄糖是一种多羟基分子式为C6H12O6。其水溶液旋光向右,故亦称“右旋糖”。葡萄糖在生物学领域具有重要地位,是活细胞的能量来源和新陈代谢中间产物[1]植物可通过行光合作用产生葡萄糖。

葡萄糖耐量

机体对血糖浓度的调节能力[2]

历史

1747年,德国化学家马格拉夫自葡萄干中分离出少量的葡萄糖[3]。1838年,由法国化学家尚-巴蒂斯特·杜马正式命名为葡萄糖。由于葡萄糖在生物体中的重要地位,了解其化学组成和结构成为19世纪有机化学的重要课题,1892年德国化学家费歇尔确定了葡萄糖的链状结构及其立体异构体,并因此获得1902年诺贝尔化学奖

物质结构

物理性质

葡萄糖(Glucose)无色结晶或白色结晶性或颗粒性粉末;无臭,味甜,有吸湿性,易溶于水,熔点146℃,

⒈旋光性

α-D-葡萄糖在20摄氏度光时的比旋光度数值为+52.2。

⒉溶解度

在20摄氏度时单一的葡萄糖溶液最高浓度为50%。

⒊甜度

α-D-葡萄糖的比甜度为0.7。

⒋黏度

葡萄糖的黏度随着温度的升高而增大[2] 。

密度:1.544g/cm

熔点:153 - 158ºC

沸点:410.797ºC at 760 mmHg

闪点:202.243ºC

折射率:n20/D 1.362

储存条件:2-8ºC[4]

化学性质

它是自然界分布最广泛的单糖[4]。葡萄糖含五个羟基,一个醛基,具有多元醇和醛的性质。

在碱性条件下加热易分解。应密闭保存。口服后迅速吸收,进入人体后被组织利用。1mol葡萄糖经人体完全氧化反应后放出2870KJ能量,这些能量有部分能量转化为30或32molATP,其余能量以热能形式散出从而维持人体体温,也可通过肝脏或肌肉转化成糖原或脂肪贮存。

⑴分子中的醛基,有还原性,能与银氨溶液反应:CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH(水浴加热)→ CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O ,被氧化成葡萄糖酸铵。

⑵醛基还能被还原为己六醇。

⑶分子中有多个羟基,能与酸发生酯化反应。

⑷葡萄糖在生物体内发生氧化反应,放出热量(C6H12O6+6O2(氧 气)+6H2O==6CO2+12H2O+能量)。

⑸葡萄糖能用淀粉在酶或硫酸的催化作用下水解反应制得。

⑹植物光合作用:6CO2+6H2O(叶绿素、阳光催化)--C6H12O6+6O2。

⑺葡萄糖与新制氢氧化铜反应方程式:

CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2-加热->CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O。

(8)葡萄糖在一定条件下分解成为水和二氧化碳。[3]

(9)麦芽糖的水解:C12H22O11+H2O(催化剂)→2CH2OH(CHOH)4CHO

(10)淀粉和纤维素水解:(C6H10O5)n+nH2O(催化剂)→nCH2OH(CHOH)4CHO== 功能作用 ==

生活应用

葡萄糖很容易吸收进入血液,因此医院、运动爱好者常常以其作强而有力的快速能量来源。除此之外,葡萄糖对脑部正常功能极为重要,高循环血糖浓度可产生葡萄糖强记效应(Glucose Memory Facilitation Effect),并促进记忆力和认表现。 若血液中之葡萄糖浓度过高,将可能导致肥胖糖尿病。若浓度过低可能为低血糖症胰岛素休克之征兆。

动物细胞会将葡萄糖以肝糖的形式储存于平滑内质网中,过多的血液葡萄糖会在肝脏和脂肪组织中,转换成脂肪酸甘油三酸脂

当血液中的葡萄糖过多,会促进胰脏分泌胰岛素。胰岛素再活化乙酰辅酶A羧化酶,将乙酰辅酶A催化成丙二酰辅酶A。丙二酰辅酶A是脂肪酸的前驱物,此物质一方面会转化成脂肪酸,另一方面会抑制粒线体外膜上肉硷棕榈酰转移酶I的活性。当肉硷棕榈酰转移酶被丙二酰辅酶A抑制后,细胞质的脂肪酸无法进入粒线体,造成脂肪酸无法分解而累积,使人肥胖[5]

运输

主要有两种葡萄糖输送者,一种在血浆中很丰富,包含血液到大脑、血液到眼睛胎盘的障碍。它也参与胰脏和肾脏的输送并且在肝脏中调节葡萄糖。另一种是钠依赖输送者,它的功能在肠道和肾脏中携带葡萄糖对抗浓度的坡度。葡萄糖很容易被其他的糖质营养素的糖类代谢,但是它的输送者仅和半乳糖共享,和木糖就无法共享,例如葡萄糖输送者较喜欢D型葡萄糖胜过于L型。

视频

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参考文献

  1. 生物学中的「葡萄糖」是什么?,知乎
  2. 高中生物 > 题目详情,精英家教网
  3. 葡萄糖最早是谁发现的,电泳技术学习分享网
  4. 葡萄糖是单糖吗? ,搜狐,2018-09-10 00:23
  5. 葡萄糖的应用领域原来这么广泛 ,搜狐,2018-10-05 13:19