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阅读 21047 次 历史版本 0个 创建者:boygot (2010/12/21 10:13:21)  最新编辑:boygot (2010/12/21 10:13:21)
葡萄糖
拼音:pú táo táng
英文:glucose
同义词条:玉米葡糖,玉蜀黍糖,右旋糖
  葡萄糖又稱爲玉米葡糖、玉蜀黍糖,甚至簡稱爲葡糖,是自然界分布最廣且最爲重要的一種單糖,它是一種多羥基醛。純淨的葡萄糖爲無色晶體,有甜味但甜味不如蔗糖,宜溶於水,微溶於乙醇,不溶於乙醚。水溶液鏇光向右,故亦稱“右鏇糖”。葡萄糖在生物學領域具有重要地位,是活細胞的能量來源和新陳代謝中間產物。植物可通過光合作用產生葡萄糖。在糖果制造業和醫藥領域有着廣泛應用。 

簡介


  葡萄糖(glucose)
 
葡萄糖化學分子式
葡萄糖化學分子式

  生化簡寫G,是己醛糖,

  化學式C6H12O6,

  最簡式:CH2O,

  分子量爲180,

  化學名:2,3,4,5,6-五羥基己醛,

  物理特性:白色晶體,易溶於水,味甜,熔點146℃,它的結構式如圖:

  結構簡式:CH2OH—CHOH—CHOH—CHOH—CHOH—CHO,與果糖(CH2OH(CHOH)3COCH2OH)互爲同分異構體

  它是自然界分布最廣泛的單糖。葡萄糖含五個羥基,一個醛基,具有多元醇和醛的性質。  

化學性質


  (1)分子中的醛基,有還原性,能與銀氨溶液反應:CH2OH-(CHOH)4-CHO+2[Ag(NH3)2]++2OH-==CH2OH-(CHOH)4-COONH4+2Ag↓+H2O+3NH3,被氧化成葡萄糖酸

  (2)醛基還能被還原爲己六醇

  (3)分子中有多個羥基,能與酸發生酯化反應

  (4)葡萄糖在生物體内發生氧化反應,放出熱量
 

驗證醛基


  葡萄糖驗證:

  1.葡萄糖溶液與新制氫氧化銅濁液反應生成磚紅色沉澱
葡萄糖化學分析
葡萄糖化學分析

  CH2OH(CHOH)4CHO+2Cu(OH)2---加熱→CH2OH(CHOH)4COOH+Cu2O↓+2H2O

  2.葡萄糖溶液與銀氨溶液反應有銀鏡反應

  CH2OH(CHOH)4CHO+2Ag(NH3)2OH(水浴加熱)→CH2OH(CHOH)4COONH4+2Ag↓+3NH3+H2O

  CAS No.: 50-99-7

  葡萄糖分子中雖然含有醛基,但是d-葡萄糖中不含有醛基。

同分異構體

  葡萄糖是最常見的六碳單糖,又稱右鏇糖。以游離或結合的形式,廣泛存在於生物界。葡萄、無花果等甜果及蜂蜜中,游離的葡萄糖含量較多。正常人血漿中葡萄糖含量爲3.89~6.11mmol/L,尿中一般不含游離葡萄糖,糖尿病患者尿中的含量變化較大。血液或尿中游離葡萄糖含量的測定,是臨床常規檢驗的一個項目。結合的葡萄糖主要存在於糖原、澱粉纖維素、半纖維素等多糖中;一些寡糖如:麥芽糖、蔗糖、乳糖以及各種形式的糖苷中也含有葡萄糖。

  天然的葡萄糖,無論是游離的或是結合的,均屬D構型,在水溶液中主要以吡喃式構形含氧環存在,爲α和β兩種構型的衡態混合物。

  在常溫條件下,可以 β-D-葡萄糖的水合物(含1個水分子)形式從過飽和的水溶液中析出晶體,熔點爲80℃;而在50~115℃之間析出的晶體則爲無水 α-D-葡萄糖,熔點146℃;115℃以上析出的穩定形式則爲β-D-葡萄糖,熔點爲148~150℃。呋喃環形式的葡萄糖僅以結合狀態存在於少數天然化合物中。[α-D-葡萄糖 (吡喃]-D-葡萄糖 (吡喃" class=image>[型) []=+113,溶液中達平衡爲+52.2 D-葡萄糖]]=+113,溶液中達平衡爲+52.2 D-葡萄糖" class=image>[(直鏈式) β-D-葡萄糖(吡喃型)[β]=+19,溶液中]=+19,溶液中" class=image>[達平衡爲+52.2]" class=image>,D-葡萄糖具有一般醛糖的化學性質:在氧化劑作用下,生成葡萄糖酸,葡萄糖二酸或葡萄糖醛酸;在還原劑作用下,生成山梨醇;在弱鹼作用下,葡萄糖可與另兩種結構相近的六碳糖──果糖和甘露糖──三者之間通過烯醇式相互轉化。葡萄糖還可與苯肼結合,生成葡萄糖脎,後者在結晶形狀和熔點方面都與其他糖脎不同,可作爲鑒定葡萄糖的手段。

  大多數生物具有酶系統可分解D-葡萄糖以取得能量的能力。在活細胞中,例如哺乳動物的肌肉細胞或單細胞的酵母細胞中,葡萄糖先後經過不需氧的糖酵解途徑、需氧的三羧酸循環以及生物氧化過程生成二氧化碳和水,釋放出較多的能量,以ATP(三磷酸腺苷)形式貯存起來,供生長、運動等生命活動之需。在無氧的情況下,葡萄糖僅僅被分解生成乳酸或乙醇,釋放出的能量少得多;釀酒是無氧分解的過程。工業上,用酸或酶水解澱粉制得的葡萄糖可用做食品、制酒、制藥等工業生產的原料。 

化學分析


 
葡萄糖粉
葡萄糖粉
  天然的葡萄糖,無論是游離的或是結合的,均屬D構型,在水溶液中主要以吡喃式構形含氧環存在,爲α和β兩種構型的衡態混合物。

  在常溫條件下,可以α-D-葡萄糖的水合物(含1個水分子)形式從過飽和的水溶液中析出晶體,熔點爲80℃;而在50~115℃之間析出的晶體則爲無水α-D-葡萄糖,熔點146℃。115℃以上析出的穩定形式則爲β-D-葡萄糖,熔點爲148~150℃。呋喃環形式的葡萄糖僅以結合狀態存在於少數天然化合物中。

  D-葡萄糖具有一般醛糖的化學性質:在氧化劑作用下,生成葡萄糖酸,葡萄糖二酸或葡萄糖醛酸;在還原劑作用下,生成山梨醇;在弱鹼作用下,葡萄糖可與另兩種結構相近的六碳糖──果糖和甘露糖──三者之間通過烯醇式相互轉化。葡萄糖還可與苯肼結合,生成葡萄糖脎,後者在結晶形狀和熔點方面都與其他糖脎不同,可作爲鑒定葡萄糖的手段。

  大多數生物具有酶系統可分解D-葡萄糖以取得能量的能力。在活細胞中,例如哺乳動物的肌肉細胞或單細胞的酵母細胞中,葡萄糖先後經過不需氧的糖酵解途徑、需氧的三羧酸循環以及生物氧化過程生成二氧化碳和水,釋放出較多的能量,以ATP(三磷酸腺苷)形式貯存起來,供生長、運動等生命活動之需。在無氧的情況下,葡萄糖僅僅被分解生成乳酸或乙醇,釋放出的能量少得多;釀酒是無氧分解的過程。工業上,用酸或酶水解澱粉制得的葡萄糖可用做食品、制酒、制藥等工業生產的原料。  

耐量試驗


  臨床上做糖尿病的診斷試驗時,通常是測定靜脈空腹血糖。當靜脈空腹血糖<5.0mmol/L,可排除糖尿病;當靜脈空腹血糖>7.0mmol/L並且有臨床症狀時,則可以診斷爲糖尿病;而當靜脈空腹血糖在5.5~7.0mmol/L之間並且懷疑糖尿病時,就應該進一步做葡萄糖耐量試驗——OGTT。OGTT試驗是一種口服葡萄糖負荷試驗,用以了解人體對進食葡萄糖後的血糖調節能力。通過OGTT試驗,可以早期發現糖代謝異常,早期診斷糖尿病。 

測試方法

    1、做OGTT試驗前3天,不應該控制飲食,每天飲食中碳水化合物含量不應低於150克,並且維持正常活動。

  2、影響本試驗的藥物(引起血糖升高或降低的藥物)應停用。

  3、試驗前病人應10~14個小時不進食。

  4、試驗當日早晨空腹靜脈取血後在5分鍾之内飲入300毫升含75克葡萄糖的糖水,喝糖水後30分鍾、1小時、2小時分别靜脈取血一次,並留取尿液做尿糖定性試驗。整個試驗中不可吸煙、喝咖啡、喝茶或進食,應安靜地坐在椅子上。 
葡萄糖
葡萄糖

試驗結果判定

  1、當靜脈空腹血糖<6.1mmol/L,OGTT兩小時血糖<7.8mmol/L,說明人體對進食葡萄糖後的血糖調節能力正常,爲糖耐量正常。

  2、當靜脈空腹血糖≥7.0mmol/L或OGTT兩小時血糖≥11.1mmol/L,尿糖+~++++,說明人體處理進食後葡萄糖的能力明顯降低,已達到糖尿病的診斷標准。

  3、當靜脈空腹血糖<7.0mmol/L並且OGTT兩小時血糖介於7.8~11.1mmol/L之間,說明人體對葡萄糖的調節能力輕度下降,已達到糖耐量低減的診斷標准。

  4、當靜脈空腹血糖介於6.1~7.0mmol/L之間,且OGTT兩小時血糖≤7.8mmol/L,說明人體對進食葡萄糖後的血糖調節能力尚好,但對空腹血糖調節能力輕度減退,已達到空腹血糖受損的診斷標准。 

功能作用


  中樞神經系統幾乎全部依賴血糖的供應作爲能源,一旦血糖下降到80毫克%時可能出現糖尿現象。工業上葡萄糖由澱粉水解制得,60年代應用微生物酶法生產葡萄糖。這是一項重大革新,比酸水解法有明顯的優點。在生產中原料不必精制,不需耐酸、耐壓的設備,而且糖液無苦味,產糖率高。葡萄糖在醫學上主要用作注射用營養劑(葡萄糖注射液);食品工業上葡萄糖經異構酶處理後可制造果糖,尤其是含果糖42%的果葡糖漿,其甜度同蔗糖,已成爲當前制糖工業的重要產品。

  葡萄糖是生物體内新陳代謝不可缺少的營養物質。它的氧化反應放出的熱量是人類生命活動所需能量的重要來源。在食品、醫藥工業上可直接使用,在印染制革工業中作還原劑,在制鏡工業和熱水瓶膽鍍銀工藝中常用葡萄糖作還原劑。工業上還大量用葡萄糖爲原料合成維生素C(抗壞血酸)。  

口服


  口服葡萄糖(ORAL GLUCOSE)一般呈粉狀,所以又稱葡萄糖粉。天綠原生產的口服葡萄糖是以玉米澱粉爲原料,采用雙酶法生產的一種功能性速效營養補充品。作爲人體的基本元素和最基本的醫藥原料,該品的作用和用途十分廣泛,即可直接應用於人體,又可用於食品加工和醫藥化工。 它能迅速增加人體能量、耐力、可用作血糖過低、感冒發燒、頭暈虛脱、四肢無力及心肌炎等症的補充液,對癌症也有一定治療作用。隨着廣大人民生活水平的提高,葡萄糖作爲蔗糖的替代品應用於食品工業,爲葡萄糖的應用開拓了更爲廣闊的領域。
葡萄糖口服液
葡萄糖口服液

  葡萄糖在人體新陳代謝中起着重要作用,因此美國藥典載有葡萄糖酸鈣針劑、片劑、葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸鐵等並在美國大量生產。在食品加工業非常發達的日本,食品添加劑證書上明確記載葡萄糖酸、葡萄糖酸-δ-内酯、葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸亞鐵、葡萄糖酸銅可作爲食品添加劑,以葡萄糖爲原料深加工,除可制造結晶的葡萄糖酸、葡萄糖酸-δ-内酯外,還可制造各種鹽,如鉀、鈉、鈣、鎂、鋅、鐵、銅等。

  人體必須的微量元素,人體缺少它,就會發生疾病,如缺鐵就會引起貧血,因鐵是血紅蛋白和肌紅蛋白的組織部分,參與氧化和輸送二氧化碳,過去硫酸亞鐵治療貧血,人體雖能吸收,但刺激胃腸,會引起一系列不良反應,故改用葡萄糖酸亞鐵後,胃腸無明顯反應,補鐵效果良好,鑒於這種情況,國家規定,用葡萄糖酸的鉀、鈉、鈣、鋅、銅、鐵、錳等作爲人體營養強化劑及藥用補充劑,均有很好的治療效果。

  長期的、科學合理的服用,對一個民族身體素質的提高是不言而喻的,據日本一資料統計,二戰後日本青少年的平均身高增長了14.8cm,這與他們在食品、藥品制造中科學合理的使用葡萄糖酸微量元素是密不可分的。在我國,大家熟知的葡萄糖酸鈣的針劑、片劑和葡萄糖酸鋅口服液都具有重要的生理功能、治療功能,“巨能鈣”、“補鐵口服液”熱銷全國就是一個充分的驗證。 

兒童服用


  小兒正常生長發育的營養素,以糖、蛋白質及脂肪三大要素爲最重要。糖類(碳水化合物)是供應體内熱量的主要來源。葡萄糖是一種單糖,進入體内可被直接利用。1~6個月的嬰兒,食物中的糖類主要是乳糖和少許澱粉。4個月後含澱粉食物逐漸增加,到1歲時胃腸道消化澱粉的各種酶系統逐漸完善,能迅速將其水解爲葡萄糖,並在小腸吸收進入血液。吸收後可直接供給能量,或以糖原形式貯存,過量的可變成脂肪。

  人體平時不進食葡萄糖,體内也不會缺乏葡萄糖,因此,平時不需補充。但當小兒在患病、拒食時,體質極度衰弱,爲保證小兒基礎代謝熱量的需要,短時喂以葡萄糖,是可取的,有時靜脈輸給葡萄糖,就是這個道理。但認爲葡萄糖營養價值高,過多過久的給予喂哺,而忽略其他食品供給,可影響小兒食欲,並且由於蛋白質及其它營養素得不到補充,會導致生長遲緩,嚴重反複感染、營養不良等。還會因血糖升高,引起一過性糖尿,而發生口渴、多飲多尿症狀。

  小兒消化道產生其他消化酶的腺體被廢棄不用,長久會導致萎縮,消化功能更加下降,使之更不能進食其他類食物。正常小兒應盡量讓其多吃澱粉類食物,練習咀嚼,以促進唾液腺的分泌,增強食欲及消化功能,並有利於頜面骨及牙齒的發育。

注意事項


  (1)靜注高滲葡萄糖注射液時應注意藥液有無漏出血管外,以免引起靜脈炎,在同一部位連續注射5%-10%濃度的藥液時也可發生同一並發症。

  (2)治療腦水腫使用高滲溶液時如突然停藥,容易發生反跳現象並致使腦水腫再度發生,故不可突然停藥,而應緩緩減量直至停用。

  (3)不宜做皮下注射,以免引起皮下壞死。

  (4)顱内或脊髓膜内出血以及脱水病人譫妄時,均禁止使用高滲葡萄糖注射液,以免發生意外。 

應用領域


  隨着廣大人民生活水平的提高,葡萄糖作爲蔗糖的替代品應用於食品工業,爲葡萄糖的應用開拓了更爲廣闊的領域。

  葡萄糖酸系列產品是食品、醫藥等產業用途極爲廣泛的一種產品,在人體新陳代謝中起着重要作用,因此美國藥典載有葡萄糖酸鈣針劑、片劑、葡萄糖酸鉀、葡萄糖酸鐵等並在美國大量生產。在食品加工業非常發達的日本,食品添加劑證書上明確記載葡萄糖酸、葡萄糖酸-δ-内酯、葡萄糖酸鋅、葡萄糖酸鈣、葡萄糖酸亞鐵、葡萄糖酸銅可作爲食品添加劑,以葡萄糖爲原料深加工,除可制造結晶的葡萄糖酸、葡萄糖酸-δ-内酯外,還可制造各種鹽,如鉀、鈉、鈣、鎂、鋅、鐵、銅等。這些都是人體必須的微量元素,人體缺少它們,就會發生疾病,如缺鐵就會引起貧血,因鐵是血紅蛋白和肌紅蛋白的組織部分,參與氧化和輸送二氧化碳,過去硫酸亞鐵治療貧血,人體雖能吸收,但刺激胃腸,會引起一系列不良反應,故改用葡萄糖酸亞鐵後,胃腸無明顯反應,補鐵效果良好,鑒於這種情況,國家規定,用葡萄糖酸的鉀、鈉、鈣、鋅、銅、鐵、錳等作爲人體營養強化劑及藥用補充劑,均有很好的治療效果。長期的、科學合理的服用,對一個民族身體素質的提高是不言而喻的,據日本一資料統計,二戰後日本青少年的平均身高增長了14.8cm,這與他們在食品、藥品制造中科學合理的使用葡萄糖酸微量元素是密不可分的。在中國,大家熟知的葡萄糖酸鈣的針劑、片劑和葡萄糖酸鋅口服液都具有重要的生理功能、治療功能,“巨能鈣”、“補鐵口服液”熱銷全國就是一個充分的驗證。

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