上海有機(jī)所“魅力有機(jī)化學(xué)”科普拓展課程第四課在南洋中學(xué)順利開展
近日，中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所“魅力有機(jī)化學(xué)”科普拓展課程第四講在上海市南洋中學(xué)順利開展。這次課程的主題是《神奇的糖化學(xué)》，由來(lái)自生命有機(jī)化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科普志愿者徐鵬、郭政和尹雪健講授。
看到今天課程的主題——《神奇的糖化學(xué)》，同學(xué)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(lái)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(jiǎn)單：生物體骨架結(jié)構(gòu)的主要成分是糖，自然界中植物細(xì)胞壁的組成成分中有糖類，人體內(nèi)有糖蛋白，連大閘蟹堅(jiān)硬的外殼也是一種多糖物質(zhì)；糖還可以入藥，治療各種疾病：例如阿卡波糖是現(xiàn)在最為暢銷的治療糖尿病的口服藥。但是糖也給人類帶來(lái)了“甜蜜的煩惱”，糖類物質(zhì)攝入過多可以使人發(fā)胖。接著徐鵬博士講到了糖的分類，根據(jù)糖鏈的長(zhǎng)度可分為單糖、二糖、寡糖、多糖，并且列舉了其在日常生活中的應(yīng)用。然而讓同學(xué)們意想不到的是，為什么這么多看似作用不同的物質(zhì)，卻都稱為糖化合物？不同種類的糖是否有簡(jiǎn)單的方法做初步鑒別呢？
針對(duì)這個(gè)問題，徐鵬博士介紹了三種糖化合物的鑒別試驗(yàn)，立刻引起了同和學(xué)們的興趣。首先，由郭政同學(xué)在臺(tái)上做了演示糖類物質(zhì)的鑒別實(shí)驗(yàn)，在放有糖的試管中加入2毫升蒸餾水，輕輕震蕩使其溶解，再小心地加入1mL濃硫酸，試管的下層并出現(xiàn)明顯的藍(lán)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(zhì)的莫利施氏試驗(yàn)（Molisch’s Test）。隨后，他給大家簡(jiǎn)單介紹了這些顯色反應(yīng)的原理：莫利施氏試驗(yàn)是由于糖在酸性條件下生成糖醛，再與試劑中的1-萘酚反應(yīng)生成呈現(xiàn)紫色的化合物。
接著，同學(xué)們一起參與了謝里瓦諾夫試驗(yàn)（Seliwanoff’s Test），在2支試管中分別加入1mL果糖和葡萄糖溶液，再各加入3 mL 謝里瓦諾夫試劑；將試管置于熱水浴中，同學(xué)們很快觀察到果糖溶液顏色逐漸變成了淺紅，慢慢又轉(zhuǎn)為深紅。而葡萄糖在進(jìn)行謝里瓦諾夫試驗(yàn)時(shí)，顯色非常緩慢，這樣就可以區(qū)分酮葡萄糖和果糖了。徐鵬博士告訴同學(xué)們謝里瓦諾夫試驗(yàn)是因?yàn)樵谒嵝詶l件下由糖轉(zhuǎn)化的糖醛與間苯二酚反應(yīng)生成呈現(xiàn)紅色的呋喃醛。
之后，同學(xué)們還嘗試了淀粉碘實(shí)驗(yàn)，在試管中加入1mL淀粉溶液，之后滴加一滴碘試劑，很快淀粉溶液就變藍(lán)了；大家嘗試將試管放置在熱水中，發(fā)現(xiàn)淀粉溶液中的藍(lán)色會(huì)慢慢消失。接著，如果在藍(lán)色的淀粉溶液中加入日常生活中常見的維生素C，藍(lán)色會(huì)立刻消失。淀粉碘試驗(yàn)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(jié)構(gòu)，而加入碘試劑后，單質(zhì)碘進(jìn)入螺旋體內(nèi)部形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，而這種絡(luò)合物呈現(xiàn)藍(lán)色，如果破壞絡(luò)合物的結(jié)構(gòu)，藍(lán)色會(huì)立刻消失。這一實(shí)驗(yàn)可用于鑒別樣品中是否含有淀粉。
最后，郭政為大家演示了“黑面包實(shí)驗(yàn)”，他往燒杯中加入三顆方糖，并倒入10ml濃硫酸，靜置片刻，只見燒杯中的方糖逐漸變黑，并緩慢膨脹，直至燒杯邊緣。徐鵬博士向?qū)W生們介紹，糖屬于碳水化合物，在濃硫酸的作用下脫水,生成黑色的碳，同時(shí)產(chǎn)生了大量氣體，再加上放出大量熱，使得碳變得多孔且膨大，猶如一塊“黑色的面包”。
在一片熱烈的掌聲中，此次《神奇的糖化學(xué)》的科普課程圓滿結(jié)束。此次科普課程，不僅讓同學(xué)們?cè)谳p松有趣的氛圍中認(rèn)識(shí)糖化學(xué)、了解糖化學(xué)，還深深激起了同學(xué)對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)熱情和對(duì)科學(xué)知識(shí)的追求！
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