神奇的糖化學——上海有機所魅力有機化學拓展課程（四)
10月22日，來自生命有機化學國家重點實驗室的徐鵬博士和余軍同學給上海市零陵中學的同學帶來了“魅力有機化學”科普拓展課程第四講——神奇的糖化學。
看到今天課程的主題——神奇的糖化學，同學們有些好奇，只是糖而已，天天吃的，有什么神奇的？但徐鵬博士接下來的講解讓他們了解到糖不僅僅是作為食品提供能量這么簡單：生物體骨架結構的主要成分是糖，自然界中植物細胞壁的組成成分中有糖類，人體內有糖蛋白，連大閘蟹堅硬的外殼也是一種多糖物質；糖還可以入藥，治療各種疾病：例如糖類物質攝入過多可以使人發(fā)胖，然而某些糖類物質卻是非常有效的減肥藥物；阿卡波糖是現(xiàn)在最為暢銷的治療糖尿病的口服藥。“這么多看似作用不同的物質，卻都稱為糖化合物？”，同學們都產生了疑問。接著，徐鵬博士給同學們介紹了糖的分類，根據糖鏈的長度可分為單糖、二糖、寡糖、多糖，并列舉了它們在日常生活中的實際應用例子。
那么，不同種類的糖是否有簡單的方法做初步鑒別呢？針對這個問題，徐鵬博士介紹了三種糖化合物的鑒別試驗，立刻引起了同學們的興趣。余軍首先在2毫升糖溶液中加入試劑，再小心的加入1mL濃硫酸，震蕩均勻后溶液很快分層并出現(xiàn)明顯的藍紫色，徐鵬博士告訴大家這就是鑒別溶液中是否含有糖類物質的莫利施氏試驗（Molisch’s Test）；
隨后，同學們一起參與了區(qū)分醛糖與酮糖的謝里瓦諾夫試驗（Seliwanoff’s Test），在兩支試管中分別加入1 mL果糖溶液和1 mL葡萄糖溶液，再各加入3 mL 謝里瓦諾夫試劑；將試管置于沸水中，大家很快觀察到果糖溶液顏色逐漸變成了淺紅，慢慢又轉為深紅，而葡萄糖溶液中顏色變化則要延后很多。
最后，同學們還在徐鵬和于軍的指導下嘗試了淀粉碘實驗，在兩支試管中分別加入1 mL淀粉溶液和1 mL葡萄糖溶液，各加一滴碘試劑，很快淀粉溶液就變藍了，而葡萄糖溶液無此變化。這一實驗可用于鑒別樣品中是否含有淀粉。
觀察到明顯的顏色變化實驗現(xiàn)象，同學們非常興奮，同時也有很多疑問。徐鵬博士隨后給大家簡單介紹了這些顯色反應的原理：莫利施氏試驗是由于糖在酸性條件下異構成呋喃醛，再與試劑中的1-萘酚反應生成呈現(xiàn)紫色的化合物；謝里瓦諾夫試驗則是酸性條件下由糖轉化的呋喃醛化合物與間苯二酚反應生成呈現(xiàn)紅色的化合物，由于六元環(huán)的葡萄糖要比五元的果糖多一個反應步驟才能轉化為呋喃醛，因此生成紅色化合物的反應時間比較長，這樣就能區(qū)別醛糖和酮糖；淀粉碘試驗則是在水溶液的狀態(tài)下，直鏈淀粉呈現(xiàn)與DNA雙螺旋類似的螺旋狀結構，而加入碘試劑后，單質碘進入螺旋體內部形成穩(wěn)定的絡合物，而這種絡合物呈現(xiàn)藍色。
原理大家有了初步了解，但是同學們還發(fā)現(xiàn)以上兩組實驗均為對照實驗，為何大家觀察到顯色的時間，顏色的深淺都不一樣？徐鵬博士也回答了大家的疑問，同時給在座的同學們布置了一道思考題，建議他們查閱書籍，獲取答案。
在一片熱烈的掌聲中，此次“探索奇妙而有趣的糖化學世界”的科普拓展課程圓滿結束。課后，不少同學們還興致勃勃地領取預留的測試試劑，準備給其他同學作實驗演示。此次科普課程，不僅讓同學們在輕松有趣的氛圍中認識糖化學、了解糖化學，而且深深激起了同學對科學實驗熱情和對科學知識的追求！
拓展課現(xiàn)場
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