糖的旋光性
糖的变旋现象的概念
糖的变旋现象的概念糖的变旋现象，又称为光学活性，是指某些化合物能够使通过其溶液的偏振光发生转动的现象。
这种现象最早被发现于蔗糖溶液中，因此被称为糖的变旋现象。
变旋现象是光学活性的一个重要表现形式，是化学和物理学的重要研究对象。
糖的变旋现象是由于溶液中糖分子的构象特性导致的。
糖分子是手性分子，具有手性碳原子。
由于手性碳原子的存在，糖分子具有非对称的立体构型，因此具有旋光性。
当线偏振光通过糖溶液时，由于糖分子的旋光性，光的振动方向会发生转动，这就是糖的变旋现象。
糖的变旋现象是与光学活性密切相关的。
光学活性是指一些手性分子对偏振光产生旋转作用的性质。
手性分子是在镜像对称的情况下不能重叠的分子，因此具有非对称的立体结构。
当线偏振光通过手性分子的溶液时，由于溶液中手性分子的存在，光的振动方向会发生转动，产生旋光现象。
这种现象是光学活性的重要表现形式，与手性分子的特殊结构密切相关。
糖的变旋现象还可以用来研究化学反应动力学和分子结构。
根据所旋角度的大小和方向可以确定分子的对映体的性质和分子内的空间结构，为有机光化学的研究提供了有力的手段。
在化学合成和生物物理化学研究等领域都有重要的应用价值。
变旋现象具有特殊的应用价值。
在药物合成和生物化学研究中，通过分析化合物的变旋性和旋光度可以确定其分子结构和手性纯度，有助于合成药物和研究生物活性分子的结构特性。
此外，在食品、医药和化妆品等领域也有重要应用，可以用来检测产品的成分和纯度。
糖的变旋现象是光学活性的重要表现形式，是化学和物理学的重要研究对象。
通过分析溶液中糖分子的变旋现象，可以了解糖分子的空间结构和手性特性，为有机光化学的研究提供了有力的手段。
在药物合成、生物化学和食品、医药、化妆品等领域都有重要的应用价值。
因此，糖的变旋现象是一个具有重要理论和实际意义的研究课题。
生物化学实验 南京大学 2 12糖的旋光性和变旋现象 (2.5.1) 学习指南1 1
糖的旋光性和变旋现象——学习指南l 学习重点 1. 旋光仪的使用。
2. 利用糖的旋光性测定糖浓度。
3. 观察糖的变旋现象。
l 知识要点1. 手性分子：与其镜像不能重叠的物质分子。
手性分子可以使偏振光发生旋转。
2. 旋光度：使偏振光振动面旋转的角度，有左旋和右旋之分。
3. 旋光仪：测定手性物质旋光能力大小和方向的仪器。
旋光仪不仅可以测定手性分子的旋光度，也可以用以下公式进行比旋光度的计算。
t λ[]cla a = 式中 t ：测定时的温度；λ：测定时所用光源的波长（钠光）；α：实测的旋光度；c ：溶液的浓度（g/ml ）；l ：玻管的长度（dm ）。
测定手性分子的旋光度既可用于手性化合物的含量测定又可用于手性化合物的纯度鉴定。
对于含量测定，可先测定一系列标准溶液的旋光度，以旋光度为纵坐标，对应标准溶液的浓度为横坐标，绘制旋光度-浓度（α-c ）标准曲线，由测得未知溶液的旋光度即可在标准曲线上查出样品的浓度。
4. 变旋现象：有些手性分子因具有α-、β-异头物，其新鲜配制溶液的旋光度会不断发生改变，直至达到平衡的现象。
l 试剂1. 20%标准蔗糖溶液。
2. 未知浓度蔗糖溶液。
3. 10%（表观浓度）蔗糖溶液。
4. 10%葡萄糖溶液（新鲜配制）。
l 仪器自动旋光仪l 操作l 注意事项1. 测定溶液必须澄清，不应浑浊或含有混悬的小颗粒，否则，应预先过滤。
2. 测定溶液不能含有其它的光学活性杂质。
3. 温度会影响旋光度的测定，因此实验中应保证温度恒定。
化学试验报告——葡萄糖、果糖的旋光度测定
葡萄糖、果糖的旋光度测定■、实验目的和要求1、了解旋光仪测定旋光度的基本原理；2、掌握用旋光仪测定溶液或液体物质的旋光度的方法;3、了解葡萄糖和果糖的旋光性质；4、学习通过测定旋光度计算溶液含糖量的方法。
二、实验内容和原理只在一个平面上振动的光叫做平面偏振光，简称偏振光。
物质能使偏振光的振动平面旋转的性质，称为旋光性或光学活性。
具有旋光性的物质，叫做旋光性物质或光学活性物质。
旋光性物质使偏振光的振动平面旋转的角度叫做旋光度。
许多有机化合物，尤其是来自生物体内的大部分天然产物，如氨基酸、生物碱和碳水化合物等，都具有旋光性。
这是由于它们的分子结构具有手征性所造成的。
因此，旋光度的测定对于研究这些有机化合物的分子结构具有重要的作用，此外，旋光度的测定对于确定某些有机反应的反应机理也是很有意义的。
测定溶液或液体的旋光度的仪器称为旋光仪，其工作原理见下图。
常用的旋光仪主要由光源、起偏镜、样品管(也叫旋光管)和检偏镜几部分组成。
物质的旋光度与测定时所用溶液的浓度、样品管长度、温度、所用光源的波长及溶剂的性质等因素有关。
因此，常用比旋光度［a］来表示物质的旋光性。
溶液的比旋光度与旋光度的关系为：［a>=—(溶剂)D c x L式中［a ］"为比旋光度；t为测定时的温度(℃)；D表示钠光(波长为=589.3nm)；a为观测的旋光度；c 为溶液的浓度，以g-mL-i为单位；L为样品管的长度，以dm为单位。
如果被测定的旋光性物质为纯液体，可直接装入样品管中进行测定，这时，比旋光度可由下式求出:a式中d为纯液体的密度(g-mL-i)。
测定旋光度具有以下意义：1.测定已知物溶液的旋光度，再查其比旋光度，即可计算出已知物溶液的浓度。
2.将未知物配制成已知浓度的溶液，测其旋光度，计算出比旋光度，再与文献值对照，作为鉴定未知物的依据。
3.由比旋光度可按下式求出样品的光学纯度(OP)。
光学纯度的定义是：旋光性产物的比旋光度除以光学纯试样在相同条件下的比旋光度。
糖的旋光性和变旋现象
一个有旋光性的溶液放置后其比旋光度改变的现 象称为变旋。变旋的原因是糖从α-型变为β-型 象称为变旋。变旋的原因是糖从α 型变为β 或由β 型变为α 一切单糖都有变旋现象。 或由β-型变为α-型。一切单糖都有变旋现象。 型的糖类即无变旋性。 无α-，β-型的糖类即无变旋性。
三、实验仪器及用品
仪器：旋光仪、电子天平。 仪器：旋光仪、电子天平。 器皿：容量瓶、烧杯、玻棒。 器皿：容量瓶、烧杯、玻棒。 试剂：未知浓度的蔗糖溶液、10%葡萄糖溶液。 试剂：未知浓度的蔗糖溶液、10%葡萄糖溶液。 葡萄糖溶液
当平面偏振光通过某种介质时， 当平面偏振光通过某种介质时，有的介质对偏振 光没有作用， 光没有作用，即透过介质的偏振光的偏振面保持 不变。 不变。而有的介质却能使偏振光的偏振面发生旋 转。这种能旋转偏振光的偏振面的性质叫做旋光 性。具有旋光性的物质叫做旋光性物质或光活性 物质。具有不对称结构的手性化合物都有旋光性。 物质。具有不对称结构的手性化合物都有旋光性。
二、糖的变旋现象 用新配制的10% 10%葡萄糖溶液按上法测其旋光 用新配制的10%葡萄糖溶液按上法测其旋光 度并计算比旋光度，以后每隔2h 2h测定其旋 度并计算比旋光度，以后每隔2h测定其旋 光度， 光度，计算比旋光度直至比旋光度不再改 说明α 型互变已达平衡。 变，说明α-，β-型互变已达平衡。
能使偏振光的偏振面向右旋的物质，叫做右旋物质；反 能使偏振光的偏振面向右旋的物质，叫做右旋物质； 叫做左旋物质。通常用“ 拉丁文dextro的缩写 的缩写， 之，叫做左旋物质。通常用“d”（拉丁文dextro的缩写， 的意思） 表示右旋； 拉丁文laevo的 “右”的意思）或“+”表示右旋；用“l”（拉丁文laevo的 缩写， 的意思） 表示左旋。 缩写，“左”的意思）或“-”表示左旋。偏振光的偏振面 被旋光物质所旋转的角度，叫做旋光度， 表示。 被旋光物质所旋转的角度，叫做旋光度，用“α”表示。 旋光度的大小不仅取决于物质的本性，还与溶液的浓度、 旋光度的大小不仅取决于物质的本性，还与溶液的浓度、 液层的厚度、光的波长、 液层的厚度、光的波长、测定温度以及溶剂的性质等等有 关。 偏振光通过厚度为1dm，浓度含有1g/ml的待测物质的溶 偏振光通过厚度为1dm，浓度含有1g/ml的待测物质的溶 液所测得的旋光度称为比旋光度[α]， 液所测得的旋光度称为比旋光度[α]，它是物质的一个特 性常数，如下式所示： 性常数，如下式所示： [α]λt=α/cl 测定时的温度； 式中 t：测定时的温度； λ：测定时所用光源的波长； 测定时所用光源的波长； α：实测的旋光度； 实测的旋光度； c：溶液的浓度（g/ml）； 溶液的浓度（g/ml）； l：玻管的长度（dm）。 玻管的长度（dm）。
糖的左旋名词解释
糖的左旋名词解释糖，作为人们日常饮食中常见的食物，既是甜味的来源，又是能量的提供者。
在化学中，糖是一类碳水化合物，由碳、氢和氧三种元素构成。
糖的结构可以分为两种类型：左旋糖和右旋糖。
本文主要解释糖的左旋一词。
左旋，是一个物理化学中的常用词汇，用来描述物质分子的旋光性质。
在光学上，分子旋光性指的是物质对光的折射方向产生的旋转影响。
左旋指的是物质对光的折射方向呈逆时针方向旋转。
而右旋则是指物质对光的折射方向呈顺时针方向旋转。
糖的左旋一词在化学中主要用来描述一类旋光性质为左旋的糖分子。
而这类糖分子的共同特征是它们的构造与右旋糖相似，但立体结构有所不同，导致其旋光性质也不同。
旋光性质的形成与分子的立体构型密切相关。
对于糖分子来说，一般都是环状的结构。
在左旋糖中，最常见的是D-葡萄糖。
它的分子式为C6H12O6，具有6个碳原子，12个氢原子和6个氧原子。
在溶液中，D-葡萄糖的分子会变成环状结构，其中一个碳原子与一个氧原子相互连接，形成一个环。
有意思的是，D-葡萄糖的左旋性质与其立体构型的组成有关。
葡萄糖分子中的氢原子、羟基和羧基围绕着离子中心的碳原子排列成特定的空间结构。
在D-葡萄糖中，羟基（OH）和羧基（COOH）的排列方式决定了分子的立体构型，使其具有左旋性质。
左旋糖除了D-葡萄糖外，还包括其他类型的糖分子，如D-果糖和D-麦芽糖等。
它们也是常见的天然食物成分，广泛存在于水果、蜜糖、谷类产品等中。
通过食物摄入这些左旋糖，人体可以获得能量供给和其他的营养元素。
在生物体内，糖分子被分解成单糖后，进入细胞进行代谢。
左旋糖也被认为对人体有益，可以提供能量，调节血糖水平，维持正常的生理功能。
然而，不同的左旋糖分子在人体代谢中的效果可能有所不同，因此食用左旋糖时应根据个体需求和健康状况进行适量摄入。
总结来说，糖的左旋一词是用来描述旋光性质为逆时针方向的糖分子。
通过探究糖分子的立体构型和旋光性质的关系，可以更加深入地理解糖这一普遍存在于日常饮食中的化合物。
【考研必备】王镜岩详细生物化学笔记--第一章-糖类
第一章糖一、糖的概念糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物，以及它们的衍生物或聚合物。
据此可分为醛糖(aldose)和酮糖(ketose)。
还可根据碳层子数分为丙糖(triose)，丁糖(terose)，戊糖(pentose)、己糖(hexose)。
最简单的糖类就是丙糖(甘油醛和二羟丙酮)由于绝大多数的糖类化合物都可以用通式Cn (H2O)n表示，所以过去人们一直认为糖类是碳与水的化合物，称为碳水化合物。
现在已经这种称呼并恰当，只是沿用已久，仍有许多人称之为碳水化合物。
二、糖的种类根据糖的结构单元数目多少分为：（1）单糖：不能被水解称更小分子的糖。
（2）寡糖：2-6个单糖分子脱水缩合而成，以双糖最为普遍，意义也较大。
（3）多糖：均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质(壳多糖)不均一性多糖：糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)（4）结合糖(复合糖，糖缀合物，glycoconjugate)：糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等（5）糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷三、糖类的生物学功能(1) 提供能量。
植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。
(2) 物质代谢的碳骨架，为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。
(3) 细胞的骨架。
纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分，肽聚糖是细胞壁的主要成分。
(4) 细胞间识别和生物分子间的识别。
细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。
一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链，构成细胞的天线，参与细胞通信。
红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。
第一节 单糖一、 单糖的结构1、 单糖的链状结构确定链状结构的方法（葡萄糖）：a. 与Fehling 试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。
b. 与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。
c. 用钠、汞剂作用，生成山梨醇。
D-葡萄糖L-葡萄糖 半乳糖甘露糖 果糖最简单的单糖之一是甘油醛(glyceraldehydes)，它有两种立体异构形式(Stereoismeric form)，图7.3。
3 糖
糖类化学习题答案一、名词解释1、寡糖：是由2~10个相同或不相同的单糖分子缩合而成的低聚糖分子，水解时得到相应数目和种类的单糖分子。
2、多糖：是由很多个单糖分子脱水缩合而成的多聚物大分子，按其所含单糖残基种类分为均一多糖和不均一多糖。
3、糖的还原性：具有游离醛基的醛糖或酮糖能使氧化剂还原的性质4、糖的旋光性：平面偏振光通过具有手性碳原子的糖溶液时，光的偏振面会向右或向左旋转，糖具有的这种能力称为糖的旋光性。
5、变旋现象：一种构型的糖其旋光度在溶液中会发生改变，最终达到一恒定值的现象。
6、同多糖：同多糖是指仅含一种单糖或单糖衍生物的多糖7、杂多糖：杂多糖指含一种以上单糖或单糖衍生物的多糖8、复合糖：糖类与蛋白质或脂质共价结合形成的结合物，也称为糖复合物。
9、糖胺聚糖：动植物特别是高等动物结缔组织中的一类结构多糖，为不分支的长链聚合物，其重复二糖单位一般为己糖醛酸和己糖胺。
10、糖蛋白：广义地是指糖和蛋白质以共价键连接而成的复合糖，狭义地专指短链寡糖与蛋白质以共价键连接而成的复合糖，在大多数情况下糖的部分所占比例比较小，且含糖量差别很大。
二、填空1、单糖有（醛糖）和（酮糖）两种类型；2、所有醛糖都是由（甘油醛）衍生而来，所有酮糖都是由（二羟丙酮）衍生而来；3、单糖由直链结构变成环状结构后，（羰基碳原子）成为新的手性中心，产生两个非对映异构体，异头碳的羟基与末端羟甲基是反式的为（ ）异头物；4、还原性双糖有游离的半缩醛羟基，具有（还原性）和（变旋）现象等；5、重要的磷酸糖有（）和（）等；[填入磷酸二羟丙酮、三磷酸甘油醛、5-磷酸核糖、6-磷酸葡萄糖和1-磷酸葡萄糖钟的任意两个均可]6、多糖可根据单糖的组成分类，淀粉和糖原属于（同多糖），而半纤维素和琼脂属于（杂多糖）；7、单糖分子的D-型和L-型由离（羰基）最远的不对称碳原子上的（羟基）方向来确定的；8、单糖有（链状）结构和（环状）结构，它们实际上是同分异构体；9、纤维素是由（D-葡萄糖）组成，它们之间通过（β-1,4）糖苷键相连；10、人血液中含量最丰富的糖是（葡萄糖），肝脏中含量最丰富的糖是（糖原）。
掌握糖的概念及其分类
1掌握糖的概念及其分类糖类定义：糖主要由C、H、O三种元素所组成，是一类多羟基醛或多羟基酮，或者是它们的缩聚物或衍生物。
分类单糖不能水解为其他糖的糖，寡糖可以水解为几个至十几个单糖的糖，多糖可水解为多个单糖或其衍生物的糖，同多糖水解为同一单糖的高分子聚合物.异多糖水解产物不止一种单糖或单糖衍生物。
糖的衍生物：糖的氧化产物、还原产物、氨基取代物及糖苷化合物等。
如D-氨基葡萄糖N-乙酰氨基葡萄糖糖的硫酸酯等多糖复合物：糖与脂、蛋白等共价相连组成掌握糖类的元素组成、化学本质及生物学功用糖类：主要由C、H、O三种元素组成，有些还有N、S、P等单糖结构通式：（CH2O）n糖也称碳水化合物（carbohydrate）。
这个名称并不确切，但因沿用已久，所以至今在西文中还广泛使用™ 符合通式的不一定是糖，如CH3COOH（乙酸），CH2O（甲醛），C3H6O3（乳酸）™ 是糖的不一定都符合通式，如C5H10O4（脱氧核糖），C6H12O5（鼠李糖）糖类的生物学作用：能量物质、结构物质和活性物质作为生物体的结构成分™ 绿色植物的皮、杆等的多糖（纤维素、半纤维素和果胶物质等）；昆虫、蟹、虾等外骨骼糖（几丁质）；结缔组织中的糖（肝素、透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等）；细菌细胞壁糖称作结构多糖；作为生物体内的主要能源物质™ 粮食及块根、块茎中的多糖（淀粉）；动物体内的贮藏多糖（糖元）作为细胞识别的信息分子™ 糖蛋白（蛋白聚糖）中的糖；细胞膜及其他细胞结构中的糖如血型糖；活性糖分子是重要的信息分子；在生物体内转变为其它物质糖类是重要的中间代谢物，可以转化为氨基酸、核苷酸和脂类。
作为药物使用医疗用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的钠、钾、钙、锌盐等）；食用菌中的糖（香菇多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、昆布多糖等）可以作为药物使用；理解旋光异构糖的旋光性：葡萄糖及绝大多数糖都具有的使平面偏振光发生偏转的能力。
糖的旋光性以右旋（以D或+表示）或左旋（以L或-表示）。
六糖的旋光性及变旋现象
2.测定方法：
手性化合物的旋光度可用旋光仪来测定。实 验室常用目测或自动旋光仪。
自动旋光仪基本构造
三、仪器和试剂
仪器：旋光仪、电子天平、 容量瓶（20ml）、烧杯、玻
璃棒 试剂：10%蔗糖、未知浓度糖
自动旋光仪
四、仪器使用
1、先打开电源开关（power），至少等待 5分钟后，后将光源开关向（light）上拨至 直流位置,此时可使钠灯启动。关闭时则是 先关闭（light）再关闭（power ）。
实验 六 糖的旋光性及变旋现象
一、实验目的
1、了解糖的旋光性及变旋现象， 掌握用糖的旋光性测定糖的浓度；
2、学会使用旋光仪。Biblioteka 二、实验原理1.定义：
手性化合物使平面偏振光偏振面旋转的性质称为 旋光性。具有旋光性的物质称为旋光物质，或称为 光学活性物质。
若手性化合物能使偏振面右旋(顺时针)称为右旋体， 用(+)表示；而其对映体必使偏振面左旋(逆时针)相 等角度，称为左旋体，用(-)表示。
2、按测量键，显示数字，进入测量功能。
3旋光仪零点的校正：
（1）、将放样管洗好，左手拿住管子把它竖 立，装上蒸馏水，使液面凸出管口。
（2）、将玻璃盖沿管口边缘轻轻平推盖好， 不能带入气泡，旋上螺丝帽盖，不要过紧。
（3）、将蒸馏水管擦干，将玻管按照固定方 向放入样品槽固定位置，合盖，按清零键， 读数屏显示0.000即可。
2、每次测定之前应用待测液润洗，按低浓度 至高浓度的顺序测量。
偏振面被旋转的角度称为旋光度，用α表示。
手性化合物旋光度与溶液浓度、溶剂、测
定温度、光源波长、测定管长度有关。因此 旋光仪测定的旋光度α并非特征物理常数， 同一化合物测得的旋光度就有不同的值。因 此为了比较不同物质的旋光性能，通常用比 旋光度来表示物质的旋光性，比旋光度是物 质特有的物理常数 。用 [α ] tλ表示。
蔗糖的测定实验报告
一、实验目的1. 通过旋光法测定蔗糖溶液的旋光度，进而计算出蔗糖的浓度。
2. 掌握旋光仪的使用方法，了解旋光性质在化学分析中的应用。
3. 学习利用旋光度与浓度的关系，进行定量分析。
二、实验原理蔗糖是一种旋光性物质，其旋光度与溶液的浓度成正比。
在一定条件下，旋光度与浓度的关系可以表示为：\[ \alpha = [\alpha] \cdot c \cdot l \]其中，\(\alpha\) 为旋光度，[\(\alpha\)] 为比旋光度，\(c\) 为溶液的浓度，\(l\) 为溶液的光程。
通过测量蔗糖溶液在不同浓度下的旋光度，可以绘制出旋光度与浓度的关系曲线，从而计算出蔗糖的浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：旋光仪、旋光管、移液管、容量瓶、烧杯、玻璃棒、电子天平。
2. 试剂：蔗糖、蒸馏水、盐酸。
四、实验步骤1. 准备一系列已知浓度的蔗糖溶液。
具体方法如下：- 称取一定质量的蔗糖，用蒸馏水溶解，配制成不同浓度的蔗糖溶液。
- 将配好的蔗糖溶液转移至容量瓶中，定容至刻度线。
2. 使用移液管吸取一定体积的蔗糖溶液，转移至旋光管中。
3. 打开旋光仪，调整光路，使光束通过旋光管。
4. 记录旋光度读数，重复测量三次，取平均值。
5. 根据旋光度与浓度的关系，绘制旋光度与浓度的关系曲线。
6. 从曲线中找出与实验数据对应的蔗糖浓度。
五、实验结果与讨论1. 通过实验，绘制出旋光度与浓度的关系曲线，发现旋光度与浓度呈线性关系。
2. 根据曲线，计算出实验样品中蔗糖的浓度。
六、实验误差分析1. 旋光仪的读数误差：旋光仪的读数误差主要来自于刻度盘的精度和读数时的主观误差。
2. 旋光管的光程误差：旋光管的光程误差主要来自于旋光管的长度和测量时的误差。
3. 蔗糖溶液的配制误差：蔗糖溶液的配制误差主要来自于称量、溶解和定容等操作过程中的误差。
七、实验总结通过本实验，我们掌握了旋光法测定蔗糖浓度的方法，了解了旋光性质在化学分析中的应用。
实验3-5蔗糖水解过程旋光度的测定
实验3-5蔗糖水解过程旋光度的测定实验目的：了解糖的旋光性质，学习旋光仪操作方法，掌握蔗糖水解过程中旋光度的测定方法。
实验原理：1.糖的旋光性质糖是具有旋光性质的物质，一般情况下，右旋糖的旋光度为正值，左旋糖的旋光度为负值。
旋光度的大小与溶液中糖的浓度、波长、温度等因素有关。
2.旋光仪的原理和构成旋光仪是一种利用光学原理来测定物质旋光性质的仪器。
典型的旋光仪由光源、去极化片、旋光样品列、分光镜、检偏器、读数装置等组成。
光源产生单色光，经过去极化片处理产生两束光，分别通过旋光样品列，两束光经分光镜合成一束光，部分经检偏器后的传感器上形成光强差信号，经计算转换成旋光度的值，最终输出旋光度值。
实验步骤：1.操作前将旋光仪调到合适状态，使光源、光路、检偏器等都处于最佳位置。
选用单色光源和特定的滤光片，以便产生指定波长的单色光。
2.称取约1克蔗糖加入50ml容量瓶中，加入约30ml的水，摇匀，使其充分溶解。
3.将溶液转移到旋光仪样品列中，读取旋光度值并记录。
4.向瓶中再加入2~3ml酵素，快速摇匀。
5.记录0、5、10、15、20、25分钟时的旋光度值。
注意事项：1.旋光仪灵敏度高，应轻放。
操作时不应猛摇，以免某些部件出现误差。
2.样品应均匀填满样品列，使光通过样品时曲线均延伸到底部。
3.测定前应检查仪器是否处于正常状态，如有故障应积极排除。
4.酵素应加入适量且快速摇匀，确保不同时间点的酵素浓度相同。
5.测定前要清洗仪器的样品列，以免残留的液体对测定结果的影响。
实验数据：实验前将旋光仪调至合适位置，以30cm管长度为例，样品中蔗糖浓度为0.02mol/L，波长为660nm，则旋光度为174°。
加入酵素后旋光度的变化如下表所示：时间(min) 旋光度(°)0 1745 9710 2115 -5920 -8425 -100实验结论：蔗糖水解后，由于产生了D-葡萄糖和D-果糖这两种具有旋光性质的产物，导致旋光度的反向变化。
葡萄糖的旋光性及变旋现象
计算机模拟方法
利用计算机模拟方法模拟葡萄糖 的分子结构和动态行为，有助于 预测旋光性和变旋现象的变化趋 势。
研究中的挑战与问题
异构体的分离与鉴定
01
葡萄糖存在多种异构体，分离和鉴定这些异构体的旋光性和变
旋现象是当前研究的难点之一。
分子机制的深入理解
02
虽然已经对葡萄糖的旋光性和变旋现象有一定的了解，但对其
拓展旋光性及变旋现象在生物系统中的应用
探索葡萄糖的旋光性及变旋现象在生物体内的其他重要生理功能，以及在生物技术、生 物工程等领域的应用前景。
加强跨学科合作与交流
促进化学、生物学、医学等不同学科领域的研究人员之间的合作与交流，共同推动葡萄 糖的旋光性及变旋现象的研究进展。
THANKS FOR WATCHING
食品加工技术优化
通过研究旋光性在食品加工过程中的变化，可以优化加工工艺，提高食品品质和口感。
04
葡萄糖旋光性与变旋现 象的研究进展
最新研究方法与技术
高效液相色谱法
利用高效液相色谱技术分离和检 测葡萄糖及其异构体，具有高分 辨率和灵敏度，能够准确测定旋 光度和变旋现象。
核磁共振技术
通过核磁共振技术分析葡萄糖分 子结构，有助于深入了解旋光性 和变旋现象的分子机制。
感谢您的观看
分子机制的认识仍然不够深入，需要进一步的研究。
技术方法的局限性
03
虽然已经发展了一些研究方法和技术，但仍然存在一定的局限
性，如样品需求量大、实验条件苛刻等。
未来研究展望
发展更高效、灵敏的研究方法
未来研究需要发展更高效、灵敏的方法和技术，以解决当前研究中存在的问题和挑战。
深入探究分子机制
未来研究需要深入探究葡萄糖旋光性和变旋现象的分子机制，为相关应用提供理论支持。
葡萄糖旋光性（Rotationofpolarization）
葡萄糖旋光性(Rotation of polarization)一、實驗目的1．觀察葡萄糖溶液的旋光現象。
2．測量旋光性與葡萄糖溶液濃度的關係。
3．瞭解旋光儀的結構原理。
二、實驗原理1811年Biot發現，當線偏振光柱沿光軸方向在石英中傳播時，偏振光的偏振面能夠自行旋轉。
線偏振光通過某些物質的溶液(如蔗糖溶液)後，偏振光的振動面將旋轉一定的角度，這種振動面自行旋轉現象叫做旋光性(optical activity)。
原始的旋光儀是將兩個尼柯爾稜晶平行放置後(前為檢偏鏡、後為起偏鏡)，在最後方放置一光源，將待測物裝至兩稜鏡中的盛液管之後轉動檢偏鏡至視野亮度最大，此轉動的角度為「旋光度」，而此種物質則稱為「旋光性物質」或「光學活性物質」；能使偏振光的震動平面或偏振面向右偏轉的叫「右旋體」以「+」；表示向左偏的用「－」表示。
旋光度：線偏振光通過某些物質的溶液(如蔗糖溶液)後，偏振光的振動面將旋轉一定的角度，這種振動面自行旋轉現象叫做旋光性(optical activity)。
具有旋光性的物質叫做旋光物質，反之，不具有旋光性的物質叫做非旋光物質。
當面對光線射來的方向觀察時，使振動面沿順時針方向旋轉的旋光物質叫做右轉(dextrorotatory或right-handed)旋光物質；使振動面沿逆時針方向旋轉的旋轉物質叫做左轉(levorotatory或left-handed)旋光物質。
旋光的物質使振動面所轉過的角度叫做旋光度。
旋光度以「d」表示右旋；「l」表示左旋，但為以前之用法。
物質旋光度的大小隨測定時所用容易的濃度、盛液管的長度、溫度、光波波長，以及溶液的性質而有所改變，但把這些變因固定後，旋光活性物質就有旋光度這個特徵常數了。
通常以「比旋光度」表示。
例：葡萄糖為右旋；肌肉中提取的乳酸為右旋；人工合成的乳酸為沒有旋光性。
從左旋光轉換為右旋光的過程稱為「瓦爾登轉換」。
另外在等量的左旋體與右旋體混合時，他們的旋光能力相互抵銷不顯旋光性，所以為外消旋體。
食品生物化学习题
第一章糖类化学一、简答题1. 糖类物质在生物体内起什么作用？（1）糖类物质是异氧生物的主要能源之一，糖在生物体内经一系列的降解而释放大量的能量，供生命活动的需要。
（2）糖类物质及其降解的中间产物，可以作为合成蛋白质脂肪的碳架及机体其它碳素的来源。
（3）在细胞中糖类物质与蛋白质核酸脂肪等常以结合态存在，这些复合物分子具有许多特异而重要的生物功能。
（4）糖类物质还是生物体的重要组成成分。
2. 单糖为什么具有旋光性？（1）旋光性是一种物质使直线偏振光的震动平面发生旋转的特性。
（2）单糖分子结构中均含有手性碳原子，故都具有旋光性。
第二章脂类化学一、简答题1. 什么是必需脂肪酸？答：为人体生长所必需但有不能自身合成，必须从事物中摄取的脂肪酸。
在脂肪中有三种脂肪酸是人体所必需的，即亚油酸，亚麻酸，花生四烯酸。
2. 什么是脂类，如何分类？答脂类是指一类在化学组成和结构上有很大差异,但都有一个共同特性,即不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等非极性溶剂中的物质。
通常脂类可按不同组成分为五类，即单纯脂、复合脂、萜类和类固醇及其衍生物、衍生脂类及结合脂类。
二、论述题1. 试论述脂类的生理功能。
答：脂类物质具有重要的生物功能。
脂肪是生物体的能量提供者。
脂肪也是组成生物体的重要成分，如磷脂是构成生物膜的重要组分，油脂是机体代谢所需燃料的贮存和运输形式。
脂类物质也可为动物机体提供溶解于其中的必需脂肪酸和脂溶性维生素。
某些萜类及类固醇类物质如维生素A、D、E、K、胆酸及固醇类激素具有营养、代谢及调节功能。
有机体表面的脂类物质有防止机械损伤与防止热量散发等保护作用。
脂类作为细胞的表面物质，与细胞识别，种特异性和组织免疫等有密切关系。
第三章蛋白质化学一、单选1. 在生理pH条件下，下列哪种氨基酸带正电荷（）A．异亮氨酸B．酪氨酸C．赖氨酸D．蛋氨酸2. 下列氨基酸中哪一种是非必需氨基酸（）A．苏氨酸B．酪氨酸C．赖氨酸D．蛋氨酸3. 蛋白质的组成成分中，在280nm处有最大吸收值的最主要成分是（）A．酪氨酸的酚环B．半胱氨酸的硫原子C．肽键D．苯丙氨酸4. 下列4种氨基酸中哪个有碱性侧链（）A．脯氨酸B．苯丙氨酸C．异亮氨酸D．赖氨酸5. 下列哪种氨基酸属于亚氨基酸（）A．丝氨酸B．脯氨酸C．亮氨酸D．组氨酸6. 下列哪一项不是蛋白质α-螺旋结构的特点（）A．天然蛋白质多为右手螺旋B．肽链平面充分伸展C．每隔3.6个氨基酸螺旋上升一圈。
糖的旋光性和变旋现象
二、糖的变旋现象 用新配制的10% 10%葡萄糖溶液按上法测其旋光 用新配制的10%葡萄糖溶液按上法测其旋光 度并计算比旋光度，以后每隔2h 2h测定其旋 度并计算比旋光度，以后每隔2h测定其旋 光度， 光度，计算比旋光度直至比旋光度不再改 说明α 型互变已达平衡。 变，说明α-，β-型互变已达平衡。
旋光度的大小不仅取决于物质的本性还与溶液的浓度旋光度的大小不仅取决于物质的本性还与溶液的浓度液层的厚度光的波长测定温度以及溶剂的性质等等有液层的厚度光的波长测定温度以及溶剂的性质等等有偏振光通过厚度为偏振光通过厚度为1dm1dm浓度含有浓度含有1gml1gml的待测物质的溶液所测得的旋光度称为比旋光度液所测得的旋光度称为比旋光度它是物质的一个特它是物质的一个特性常数如下式所示
糖的旋光性和变旋现象
一、实验目的
1．了解糖的变旋现象，掌握用糖的旋光性 了解糖的变旋现象， 测定糖浓度的方法； 测定糖浓度的方法； 2．学会使用旋光仪。 学会使用旋光仪。
二、实验原理
光是一种电磁波，光波振动的方向与光的 光是一种电磁波， 前进方向垂直。 前进方向垂直。普通光的光波在各个不同 的方向上振动。 的方向上振动。但如果让它通过一个尼科 (Nicol)棱镜 用冰洲石制成的棱镜）， 棱镜（ 尔(Nicol)棱镜（用冰洲石制成的棱镜）， 则透过棱镜的光就只在一个方向（偏振面） 则透过棱镜的光就只在一个方向（偏振面） 上振动，这种光就叫做平面偏振光。 上振动，这种光就叫做平面偏振光。偏振 光能完全通过晶轴与其偏振面平行的尼科 尔棱镜， 尔棱镜，而不能通过晶轴与其偏振面垂直 的尼科尔棱镜。 的尼科尔棱镜。
四、实验内容及步骤
一、利用糖的旋光性测定糖的浓度 转开样品管螺母，洗净玻管， 1．转开样品管螺母，洗泡，玻片 蒸馏水，盖上玻片，注意管中不能有气泡， 上的水渍必须擦干。 上的水渍必须擦干。 把样品放入旋光仪内，打开电源， 2．把样品放入旋光仪内，打开电源，待钠光源稳 2min后 转动刻度盘， 定1-2min后，转动刻度盘，使目镜中两半圆的亮 度相等，记下刻度盘的读书，以此为零点。 度相等，记下刻度盘的读书，以此为零点。 用蔗糖代替蒸馏水测其旋光度， 3．用蔗糖代替蒸馏水测其旋光度，并按公式计算 出蔗糖的浓度。 出蔗糖的浓度。
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1、旋光性 先介绍下偏光！ 先介绍下偏光！
光束前进方向
B C D
A
D' C'
光源
A'
B'
（1 ）光的前进方向与振动方向 图 6-1 光的传播
（2）普通光的振动平面
光波是一种电磁波，有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。 光波是一种电磁波，有无数个与光的前进方向互相垂直的光波振动面。
2
若在光前进的方向上放一个棱晶或人造偏 振片，会出现什么情况呢？ 振片，会出现什么情况呢？
[α ] λ = ；
t
α
c× l
λ 为旋光仪使用的光源的波长（通常用钠光，以D表示）。 为旋光仪使用的光源的波长（通常用钠光， 表示）。 表示
手性化合物旋光度与溶液浓度、溶剂、测定温度、光源波长、测定管长度有关。 手性化合物旋光度与溶液浓度、溶剂、测定温度、光源波长、测定管长度有关。因此旋光仪测定的 旋光度α并非特征物理常数，同一化合物测得的旋光度就有不同的值。因此为了比较不同物质的旋光性能， 旋光度α并非特征物理常数，同一化合物测得的旋光度就有不同的值。因此为了比较不同物质的旋光性能，通常 用比旋光度来表示物质的旋光性，比旋光度是物质特有的物理常数。 用比旋光度来表示物质的旋光性，比旋光度是物质特有的物理常数。
4
物质的旋光性 是指物质（手性化合物）使偏光的偏振面 手性化合物） 向左或向右旋转一定角度的能力。 向左或向右旋转一定角度的能力。
旋光物质：具有旋光性的物质称为旋光物质，或称为光学活性物质。 旋光物质：具有旋光性的物质称为旋光物质，或称为光学活性物质。
5
其中， 顺时针） 其中，向右旋（顺时针）用“+”表示， ”表示， 逆时针） 向左旋（逆时针）用“-”表示。 ”表示。
7
糖类的比旋光度 糖类 葡萄糖 果 糖 转化糖 蔗 糖 【α】 】 ＋ 52.2 － 92.4 － 19.8 ＋ 66.5 糖类 乳 糖 麦芽糖 糊 精 淀 粉 【α】 】 ＋ 55.4 ＋ 130.4 ＋ 195 ＋ 196
糖的纯度。 根据糖的比旋光度可以鉴别糖的纯度。3⑴物质的旋光性
简单讲来，通过光栅后只有一个振动 简单讲来， 方向的光称为平面偏振光， 方向的光称为平面偏振光，简称偏振光或 偏光。 偏光。
晶轴 A B C D A' 普通光 Nicol棱晶 B' A' 平面偏振光 D' C' A
若在光前进的方向上放一个棱晶或人造偏振片，只允许与棱晶晶轴互相平行的平面上 若在光前进的方向上放一个棱晶或人造偏振片， 振动的光线透过棱晶，而在其它平面上振动的光线则被挡住。 振动的光线透过棱晶，而在其它平面上振动的光线则被挡住。
葡萄糖在动物代谢中有营养价值，但其对映体（ 葡萄糖则不能被动物代谢. （+）葡萄糖在动物代谢中有营养价值，但其对映体（-）葡萄糖则不能被动物代谢.
A B C D A' A B C D A' B' A' 旋光性物质 D' C' B' A' 不旋光物质 D' C'
A 乙醇
A 乳酸
α
旋光仪工作原理示意图
6
⑵
糖的旋光性及其应用
糖分子中都有不对称碳原子，因此其溶液都有旋光性。 糖分子中都有不对称碳原子，因此其溶液都有旋光性。
每种糖都有特征性的比旋光度 每种糖都有特征性的比旋光度
α 为旋光仪测得试样的旋光度； 为旋光仪测得试样的旋光度； c 为试样的质量浓度，单位 g . ml−1 为试样的质量浓度， l 为盛液管的长度，单位 dm 。 为盛液管的长度， t 测样时的温度。 测样时的温度。