葡萄糖

自然 | 化学物质 | 化合物 | 可用于补充体力的单糖

葡萄糖(英语:Glucose,Glc),又称为血糖、玉米葡糖、玉蜀黍糖,甚至简称为葡糖,分子式C6H12O6,是自然界分布最广且最为重要的一种 单糖 ,它是一种多 羟 基醛。

简介

葡萄糖又称为玉米葡糖、玉蜀黍糖,甚至简称为葡糖,是自然界分布最广且最为重要的一种单糖,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 ,宜溶于水,微溶于 乙醇 ,不溶于 乙醚 。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。植物可通过光合作用产生葡萄糖。在糖果制造业和医药领域有着广泛应用。

分子式

根据葡萄糖组成~ CH2OH —CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO 具有醛和醇的性质(有一个 醛基 ,有多个羟基)与 果糖 (CH2OH(CHOH)3COCH2OH)互为 同分异构体 。葡萄糖是多羟基的醛所以具有羟基和醛基的性质,具有还原性和氧化性。可以和 银氨溶液 反应(检验醛基)及新制 氢氧化铜 溶液反应( 检验还原糖 )。

物理性质

旋光性

D-葡萄糖在20摄氏度光时的比旋光度数值为+52.2.

溶解度

在20摄氏度时单一的葡萄糖溶液最高浓度为50%。

甜度

a-D-葡萄糖的比甜度为0.7.

黏度

葡萄糖的黏度随着温度的升高而增大。

化学性质

摩尔质量 180.16 g mol−1

密度 1.54

熔点 α-D-glucose: 146°C  β-D-glucose: 150°C

(1)分子中的醛基,有还原性,能与银氨溶液反应:CH2OH-(CHOH)4-CHO+2Ag( NH3 )2OH==CH2OH-(CHOH)4 -COOH +2Ag↓+H2O+4NH3,被氧化成葡萄糖酸   三维模型

(2)醛基还能被还原为 己六醇

(3)分子中有多个羟基,能与酸发生 酯化反应

(4)葡萄糖在生物体内发生氧化反应,放出热量。

(5)葡萄糖能用淀粉在酶或 硫酸 的催化作用下 水解反应 制得

验证醛基

葡萄糖验证:

1.葡萄糖溶液与新制氢氧化铜 悬浊液 反应生成砖红色沉淀(浓度高时生成黄色沉淀)  CH2OH(CHOH)4CHO+2 Cu(OH)2 ---加热→CH2OH(CHOH)4COOH+ Cu2O ↓+2H2O

注意事项:

(1)新制2Cu(OH)2悬浊液要随用随配、不可久置

(2)配制新制Cu(OH)2悬浊液时,所用 NaOH 溶液必须过量

(3)反应液必须直接加热至沸腾

(4)葡萄糖分子中虽然含有醛基,但是d-葡萄糖中不含有醛基。

2.葡萄糖溶液与银氨溶液反应有 银镜反应  CH2OH(CHOH)4CHO+2[Ag(NH3)2OH](水浴加热)→CH2OH(CHOH)4COOH+2Ag↓+4NH3+H2O  CAS No.:50-99-7

注意事项:

(1)试管内壁必须洁净

(2)银氨溶液随用随配不可久置

(3)水浴加热,不可用 酒精灯 直接加热

(4) 乙醛 用量不宜太多,一般加3滴

(5) 银镜 可用稀 HNO3 浸泡洗涤除去  加热还原生成的银附着在试管壁上,形成银镜,所以,这个反应也叫银镜反应。

耐量试验

临床上做 糖尿病 的诊断试验时,通常是测定静脉空腹血糖。当静脉空腹血糖7.0mmol/L并且有临床症状时,则可以诊断为糖尿病;而当静脉空腹血糖在5.5~7.0mmol/L之间并且怀疑糖尿病时,就应该进一步做葡萄糖耐量试验——OGTT。OGTT试验是一种口服葡萄糖负荷试验,用以了解人体对进食葡萄糖后的血糖调节能力。通过OGTT试验,可以早期发现糖代谢异常,早期诊断糖尿病。

测试方法

1.做OGTT试验前3天,不应该控制饮食,每天饮食中碳水化合物含量不应低于150克,并且维持正常活动。

2、影响本试验的药物(引起血糖升高或降低的药物)应停用。

3.试验前病人应10~14个小时不进食。

4.试验当日早晨空腹静脉取血后在5分钟之内饮入300毫升含75克葡萄糖的糖水,喝糖水后30分钟、1小时、2小时分别静脉取血一次,并留取尿液做尿糖定性试验。整个试验中不可吸烟、喝咖啡、喝茶或进食,应安静地坐在椅子上。

试验结果判定

1.当静脉空腹血糖

注意事项

静脉滴注10%葡萄糖时,血糖明显升高,刺激 胰岛素 分泌,使血糖消耗增加。当停用葡萄糖后,血糖来源减少,而血中胰岛素的浓度未即刻下降,血糖继续消耗,遂发生低血糖症状。因此,临床上静滴10%葡萄糖时,一般滴速较慢,以避免低血糖发生。如果在静滴10%葡萄糖后出现过低血糖,则应避免再使用,改用 盐水 或5%葡萄糖为宜。一旦发生本症,可及时给予糖水或50%葡萄糖静脉推注。直接喝葡萄糖液确实可以补充一点能量。然而,医院里的大瓶葡萄糖液,一般葡萄糖含量为5%或10%,对补充能量作用不大。

事实上,正常情况下不必喝大瓶葡萄糖液来补充能量。因为主食、蔬菜、水果中都含有糖,可以满足身体对葡萄糖的需要。如果罹患疾病,或剧烈运动后,可选择口服50%葡萄糖注射液以快速恢复体力。

另外,不要把注射液当做营养品来用。它虽含糖,但不含矿物质等其他营养元素,对人体益处并不大。

而且,葡萄糖在人体胃肠中不须经消化就可以直接被吸收,经常大量使用,反而会使胃肠消化功能下降。有些人在大量快速喝葡萄糖液时,可有胃肠道反应。

应用领域

(一)发酵工业

微生物的生长需要合适的 碳氮比 ,葡萄糖作为微生物的碳源,是发酵培养基的主料,如 抗生素 、味精、维生素、 氨基酸 、有机酸、酶制剂等都需大量使用葡萄糖,同时也可用作微生物 多聚糖有机溶剂 的原料。

(二)食品工业

目前结晶葡萄糖主要用于食品行业,随着生活水平的提高和食品行业科技的不断发展,葡萄糖在食品行业的应用越来越广泛,今后很长一段时间内食品行业仍是最大的市场。

(三)化学工业

葡萄糖在工业上的应用也很广,在印染 制革工业 中作还原剂,在制镜工业、 热水瓶 胆镀银及 玻璃纤维 镀银等化学镀银工业也常用葡萄糖作还原剂。

葡萄糖在制革工业铬 鞣 剂制造中的应用:铬鞣剂是制造轻革( 鞋面革 、服装革)的最好的 鞣剂 。用铬盐制革已有 100年的历史。所制皮革具有收缩温度高、弹性好、耐挠曲、耐水洗、坚实耐用等特点。铬鞣剂主要是 碱式硫酸铬 (也可用碱式氯化铬,但其鞣剂效果较 硫酸铬 差)。其制造方法是以葡萄糖或 二氧化硫 为还原剂,在硫酸溶液中将 重铬酸盐 还原成碱式硫酸铬,即制成铬鞣液,鞣液经浓缩、干燥后,可得到粉状铬鞣剂。

(四)合成和转化

葡萄糖可氢化、氧化、异构、碱性降解、 酯 化、 乙缩醛 化反应等,合成或转化为其他产品。如氢化制山梨醇;氧化制 葡萄糖醛酸 、二酸等,并可进一步制成酸钙、酸钠、酸锌以及葡萄糖酸δ内酯;异构化为F42、F55、F90 果葡糖浆 和结晶果糖;也可异构化为 甘露糖 (生产 甘露糖醇 原料),其中山梨醇可进一步生成维生素C,被广泛应用于临床治疗,而且 甘露醇 15%在临床作为一种安全有效的降低颅内压药物,来治疗脑水肿和 青光眼

报道消息

2022年4月28日消息,中国科学家通过电催化结合生物合成的方式,将 二氧化碳 高效还原合成高浓度 乙酸 ,进一步利用微生物可以合成葡萄糖和油脂。

引用来源

中文名
葡萄糖
外文名
glucose
别名
(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
相对分子质量
180.16
熔点
146ºC
密度
1.581 g/cm³
水溶性
易溶
沸点
527.1 ℃
闪点
286.7 ℃
EINECS号
200-075-1
分子量
180.16
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.
CAS号
50-99-7