怎样区分单糖，多糖和二糖

糖原（glycogen）（C24H42O21）是一种动物淀粉，又称肝糖或糖元，由葡萄糖结合而成的支链多糖，其糖苷链为α型。是动物的贮备多糖。

哺乳动物体内，糖原主要存在于骨骼肌（约占整个身体的糖原的2/3）和肝脏（约占1/3）中，其他大部分组织中，如心肌、肾脏、脑等，也含有少量糖原。低等动物和某些微生物（如真菌）中，也含有糖原或糖原类似物。糖原结构与支链淀粉相似。[1]

中文名

糖原

外文名

glycogen

别名

肝糖

组成

葡萄糖

主要存储位置

肝细胞和肌细胞

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物化性质基本原理合成分解代谢调节生成作用应用相关疾病

物质简介

糖原贮藏于肝细胞及肌细胞浆中，其形状为大小不等的颗粒，遇碘则变褐色，易溶于水，机体坏死后，糖原即受到破坏，因此须采取新鲜标本，并及时固定。糖原不等于糖类，只是糖类的一种。糖类从组织化学技术的角度分类与生物化学的分类并非一致。从组织化学的角度，糖类可略分为多糖、中性糖液物质和酸性粘液物质及粘蛋白和粘脂质。多糖主指糖原，是由许多葡萄糖分子以糖苷键组成的聚合体。当机体死亡，即很快分解为葡萄糖。

肌糖原和肝糖原的功能

动物和细菌细胞内贮存的多糖，完全由葡萄糖组成。在动物体内以肝脏和骨骼肌中储量最丰富，与淀粉在植物中的作用相当。糖原在体内酶促作用下的合成和分解可维持血糖正常水平，细菌中糖原用于供能和供碳。干燥状态下为白色无定形粉末，无臭，有甜味。与碘显棕红色，在430-490nm下呈现最大光吸收。部分溶于水而成胶体溶液，不溶于乙醇。结构与支链淀粉相似，主要是α-D-葡萄糖，按α（1→4）糖苷键缩合失水而成，另有一部分支链通过α（1→6）糖苷键连接。用细算后淀粉酶水解时生成麦芽糖和葡萄糖。可用30%氢氧化钠处理动物肝脏，再加乙醇沉淀制备。

由于各种生物碱的结构不同，性质各异，提取分离方法也不尽相同，主要是根据生物碱的溶解度而定。生物碱大都能溶于氯仿、甲醇、乙醇等有机溶剂，除季铵碱和一些分子量较低或含极性基团较多的生物碱外，一般均不溶或难溶于水，而生物碱与酸结合成盐时则易溶于水和醇。基于这种特性，可用不同的溶剂将生物碱从中药中提出，常用的提取溶剂有下列3种：

（1） 非极性溶剂：样品先用10%氢氧化铵溶液湿润，使中草药中与酸结合成盐的生物碱呈游离状态，然后用氯仿或乙醚等提取，一些与酸结合比较稳定的生物碱盐类和鞣酸盐或碱性较强的生物碱盐等，氢氧化铵不能将其完全分解，可用碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钙或氧化镁，甚至氢氧化钠碱化，这个方法的缺点是不能提出水溶性生物碱。

（2） 极性溶剂：极性较大的生物碱可用中性甲醇、乙醇、酸性甲醇、乙醇、酸水（常用0.1%～1%盐酸、硫酸、乙酸、酒石酸等）以及缓冲液等进行提取，该方法较简便，但提出的杂质较多，需进一步净化。

（3） 混合溶剂：用不同极性的溶剂按不同比例混合，可以较好地进行提取，如麦角用氯仿：甲醇：氢氧化铵（90:9:1），百部、粉防已用乙醚：氯仿：乙醇：10%氢氧化铵溶液（25:8:25:1）等。

水溶性生物碱还可采用与生物碱沉淀试剂如雷氏盐（硫氰化铬铵）、磷钨酸等生成不溶的复盐而从水溶液中析出。生物碱与雷氏盐生成的沉淀可溶于丙酮，再通过阳离子交换树脂，用氢氧化铵洗脱即得游离的生物碱，生物碱与磷钨酸生成的沉淀可与固体碳酸钾研磨使干燥，再用无水乙醇热提。

实际上，每种分析法的建立都要对上述三类溶剂作比较，以优选出最佳提取溶剂。

生物碱的提取方法，常用的有冷浸、渗漉、超声波、索氏提取、热回流提取，由于中药分析所涉及到的大部分内容是有机化合物微量分析，故需要的样品量很少，因此，实际上是少量样品与大量提取溶剂，加上样品又经粉碎过筛，常常冷浸提取液中被测组分浓度与提取液中粉碎的样品内所含被测组分相当，即能提取完全。为了使提取更完全，也常常对上述方法进行组合如冷浸-渗漉，冷浸-超声波，冷浸-索氏提取，冷浸-热回流提取，因冷浸、冷浸-超声波提取操作简便，故使用较多，必要时，要对上述方法作比较，以优选出最佳提取方法。

黄原胶为浅黄色至白色可流动粉末，稍带臭味。易溶于冷、热水中，溶液中性，耐冻结和解冻，不溶于乙醇。遇水分散、乳化变成稳定的亲水性粘稠胶体。黄原胶具有独特的流变性，良好的水溶性、对热及酸碱的稳定性、与多种盐类有很好的相容性，作为增稠剂、悬浮剂、乳化剂、稳定剂，可广泛应用于食品、石油、医药等二十多个行业，是目前世界上生产规模最大且用途极为广泛的微生物多糖。

黄原胶是目前国际上集增稠、悬浮、乳化、稳定于于一体，性能最优越的生物胶。黄原胶的分子侧链末端含有丙酮酸基团的多少，对其性能有很大影响。黄原胶具有长链高分子的一般性能，但它比一般高分子含有较多的官能团，在特定条件下会显示独特性能。它在水溶液中的构象是多样的，不同条件下表现不同的特性。

1、悬浮性和乳化性

黄原胶对不溶性固体和油滴具有良好的悬浮作用。黄原胶溶胶分子能形成超结合带状的螺旋共聚体，构成脆弱的类似胶的网状结构，所以能够支持固体颗粒、液滴和气泡的形态，显示出很强的乳化稳定作用和高悬浮能力。

2、良好的水溶性

黄原胶在水中能快速溶解，有很好的水溶性。特别在冷水中也能溶解，可省去繁杂的加工过程，使用方便。但由于它有极强的亲水性，如果直接加入水而搅拌不充分，外层吸水膨胀成胶团，会阻止水分进入里层，从而影响作用的发挥，因此必须注意正确使用。黄原胶干粉或与盐、糖等干粉辅料拌匀后缓促加入正在搅拌的水喂，制成溶液使用。

3、增稠性

黄原胶溶液具有低浓度高粘度的特性(1%水溶液的粘度相当于明胶的100倍)，是一种高效的增稠剂。

4、假塑性

黄原胶水溶液在静态或低的剪切作用下具有高粘度，在高剪切作用下表现为粘度急剧下降，但分子结构不变。而当剪切力消除时，则立即恢复原有的粘度。剪切力和粘度的关系是完全可塑的。黄原胶假塑性非常突出，这种假塑性对稳定悬浮液、乳浊液极为有效。

5、对热的稳定性

黄原胶溶液的粘度不会随温度的变化而发生很大的变化，一般的多糖因加热会发生粘度变化，但黄原胶的水溶液在10-80℃之间粘度几乎没有变化，即使低浓度的水溶液在广阔的温度范围内仍然显示出稳定的高粘度。1%黄原胶溶液(含1%氯化钾)从25℃加热到120℃．其粘度仅降低3%。

6、对酸碱的稳定性

黄原胶溶液对酸碱十分稳定，在PH为5-10之间叫其粘度不受影响，在PH小于4和大于11时粘度有轻微的变化。在PH3-11范围内，粘度最大使和最小值相差不到10%。黄原胶能溶于多种酸溶液，如5%的硫酸、5%的硝酸、5%的乙酸、10%的盐酸和25%的磷酸，且这些黄原胶酸溶液在常温下相当稳定，数月之久件质仍不会发生改变。黄原胶也能溶于氢氧化钠溶液，并具有增稠特性．所形成的溶液在室温下十分稳定。黄原胶可被强氧化剂，如过氯酸、过硫酸降解，随温度升高，降解加速。

7、对盐的稳定性

黄原胶溶液能和许多盐溶液(钾盐、钠盐、钙盐、镁盐等)混溶，粘度不受影响。在较高盐浓度条件下，甚至在饱和盐溶液中仍保持其溶解性而不发生沉淀和絮凝，其粘度几乎不受影响。

多糖类化合物已失去糖的一般性质表现在：无甜味、不溶于乙醇、难溶于冷水。

多糖类化合物是灵芝所含化学成分之一，现已证明，灵芝多糖类具有抗肿瘤作用、免疫调节作用、降血糖作用、降血脂作用、抗氧化作用和抗衰老作用，故灵芝多糖类是灵芝的主要有效成分。临床试验也证实，灵芝多糖可作为肿瘤化学治疗和放射治疗的有效辅助治疗药。

多糖类化合物广泛存在于动物细胞膜和植物、微生物的细胞壁中，是由醛基和酮基通过苷键连接的高分子聚合物，也是构成生命的四大基本物质之一。

灵芝多糖类的分离：

灵芝多糖类的分离、纯化及结构确证的方法及步骤可概括如下：多采用热水提取、分部沉淀的方式分离灵芝的多糖组分；进一步经各种层析如DEAE纤维素柱色谱、Sephadex G75柱色谱，凝胶过滤如Sepharose CL-4B凝胶过滤，高压电泳和聚丙酰胺凝胶电泳等处理可获纯化的多糖；

后者经酸水解、纸色谱、气相色谱分析可确定其单糖组分，经酶水解可检测殊碳糖(anomeric)结构；经甲基化技术及Smith降解、气相色谱、气质联用、紫外及红外光谱分析、核磁共振等可确定多糖的连接方式和基本化学结构。

[解答]

构成纤维素的基本单位是葡萄糖。据图推断,在成熟期,出现裂果的原因可能是纤维素和果胶是细胞壁的主要组成成分,二者含量下降,细胞壁的支持和保护作用减弱,枣果皮韧性降低,容易裂果。

枣果实迅速增长期,Ca元素与果胶结合形成钙盐,能够增强细胞壁的弹性,使果皮有较强的抗裂能力,从而有效降低裂果率。该实例说明无机盐是细胞某些复杂化合物的重要组成成分。 实验验证防素具有降低枣裂果率的作用。实验的自变量是否喷洒一定量适宜浓度的防素,因变量是裂果率,其他为无关变量应该相同且适宜。实验设计时注意遵循对照原则和单一变量原则。具体的实验思路为:取若干长势相同的枣树,平均分成A、B两组,在迅速生长期A组喷洒一定量适宜浓度的防素,B组喷洒等量的蒸镏水,在成熟期进行裂果率统计。由于防素具有降低枣裂果率的作用,因此预期结果为:A组裂果率低于B组裂果率。