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戊糖

鎖定
糖類可根據分子中所含碳原子的數目命名 [1]  ,含五個碳原子的單糖 [2]  稱為戊糖 [3]  ,又稱五碳糖 [2]  。戊糖在生物界分佈很廣,在生命活動中具有重要作用。主要有D-木糖、L-阿拉伯糖D-核糖及其衍生物D-2-脱氧核糖。作為糖代謝中間產物的戊酮糖有D-核酮糖和D-木酮糖。 [3] 
D-核糖主要存在於細胞核內,是核酸的重要成分。生物體內的核糖有兩種:D-核糖和D-脱氧核糖。D-木糖廣泛存在於植物界,麩皮、木材、棉子殼、玉米穗等水解可得到D-木糖。 L-阿拉伯糖廣泛存在於植物界,多以多聚戊糖形式存在,在松柏科植物的心材中有遊離存在。L-阿拉伯糖是植物分泌的膠黏質及半纖維多糖的組成成分,不能被酵母利用發酵。 [3] 
中文名
戊糖
外文名
pentose [19] 
所屬學科
化學
所屬學科
生物
別    名
五碳糖
性    質
單糖 [4] 
代表種類
阿拉伯糖、核糖、木糖 [3] 

戊糖釋義

糖類命名中,可依據分子中所含的碳原子數目來命名,含五個碳原子 [2]  的單糖被稱為戊糖(五碳糖)。 [6] 
自然界中最常見的戊糖,有如核糖、脱氧核糖(deoxyribose)、阿拉伯糖(arabinose)等。 [4] 

戊糖理化性質

無色結晶,極易溶於水,可溶於乙醇,不易溶解於乙醚、丙酮、苯等有機溶劑。具有有旋光性及變旋現象。 [7] 

戊糖代表種類

戊糖核糖

核糖與脱氧核糖 核糖與脱氧核糖
核糖是構成核苷酸的一個基本組分,屬於D型戊醛糖,具有左旋性,半縮醛環狀結構中含呋喃環。 [8] 
參與組成核酸的核糖有β-D-核糖(ribose)和β-D-2'-脱氧核糖(deoxyribose)之分。 [9]  核糖的分子式為C5H10O5,脱氧核糖的分子式為C5H10O4 [10]  核糖存在於RNA中,而脱氧核糖存在於DNA中。兩者相比,RNA所含核糖的C-2'有1個羥基,導致RNA分子的化學穩定性不如DNA,這使得DNA成為遺傳信息的載體,而RNA的結構形式與功能更為多樣化。 [9] 
核糖和脱氧核糖分別是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的重要組成成分。RNA參與蛋白質的生物合成過程,DNA儲存生物體的遺傳信息。它們是人類生命活動中重要的遺傳物質。 [10] 

戊糖阿拉伯糖

戊糖-阿拉伯糖 戊糖-阿拉伯糖
阿拉伯糖是一種戊糖,是組成糖鏈如半纖維素等的基本結構單元之一,天然存在的阿拉伯糖以L型的為主。 [11]  L-阿拉伯糖又稱為L(+)-樹膠醛糖、L(+)-阿戊糖,是一種以阿拉伯聚糖木聚糖等形式廣泛存在於植物中的五碳醛糖(CH2OH(CHOH)3CHO)。 [12] 
L-阿拉伯糖也是食品中常見的甜味劑。 [11]  L-阿拉伯糖是蔗糖消化酶的抑制劑。 [13]  日本厚生省將L-阿拉伯糖列入“調節血糖的專用特殊保健食品添加劑”;2008年我國衞生部正式批准L-阿拉伯糖為新資源食品 [14] 

戊糖含量測定

苔黑酚法
五碳糖,如木糖(植物纖維原料半纖維素戊糖的主要成分 [15]  )、核糖,與濃鹽酸共熱時形成糠醛,在三氯化鐵存在的條件下與苔黑酚煮沸時呈藍綠色,在670nm測定吸光值,在一定的範圍內顯色程度與糖濃度成正比,以標準曲線法定量。 [16] 
二、試劑
(1)1g/L三氯化鐵鹽酸溶液稱取0.1g三氯化鐵,加入到100mL濃鹽酸中。 [16] 
(2)苔黑酚乙醇溶液1g苔黑酚(3,5-二硝基甲苯)溶於100mL95%乙醇溶液中。 [16] 
(3)木糖標準溶液(100μg/mL)準確稱取0.1g(精確至0.0001g)木糖溶於少量水中並定容至100mL。準確吸取上述溶液1mL稀釋至10mL,此溶液每mL含100μg木糖。 [16] 
三、操作步驟
  1. 標準曲線的製作
吸取100μg/mL木糖標準溶液0、0.1.0.2、0.3、0.4、0.6、0.8、1.0mL,分別置於10mL比色管中,用水補足到每管3mL,各管的木糖含量分別為0、10、20、30、40、60、80、100μg。各管分別加入1g/L三氯化鐵鹽酸溶液3mL,再加入苔黑酚乙醇溶液0.3mL,混合後放入沸水浴加熱20min,立即放入流水中冷卻,用水稀釋定容至10mL。在670nm波長處測定吸光值。以木糖含量為橫座標,吸光值為縱座標,繪製標準曲線或求得迴歸方程。 [16] 
2.樣品測定
取3mL待測樣品(糖含量控制在10~100μg,其餘操作與標準曲線相同,根據測定的吸光值查標準曲線或從迴歸方程中計算出含糖量。 [16] 
四、計算
式中 [16] 
C—從標準曲線中求得試樣糖量,μg
3—吸取試樣體積,mL
1000—μg換算成mg
本法對木糖的測定範圍在10~100μg。測定時要嚴格控制反應條件,特別是反應時間,才能取得比較滿意的效果。 [16] 

戊糖代謝途徑

磷酸戊糖途徑,是糖有氧氧化的重要支路。它提供生物合成所需要的NADPH,為核酸代謝提供戊糖,並通過酵解的中間產物為生物提供能量。磷酸戊糖途徑可劃分為先後兩個階段,氧化為第一階段,從葡萄糖開始通過脱氫和脱羧作用生成磷酸戊糖;非氧化為第二階段,磷酸戊糖經過酶的轉換和縮合作用(分子重排)又形成六碳糖和三碳糖。 [17] 
戊糖磷酸途徑的代謝起始物是葡萄糖-6-磷酸,返回的代謝終產物是甘油醛-3-磷酸和果糖-6-磷酸,其重要的中間代謝產物是核糖-5-磷酸和NADPH。 [5] 
磷酸戊糖途徑主要在肝、脂肪組織、泌乳期乳腺、腎上腺皮質、睾丸、紅細胞及中性粒細胞的細胞質中進行,主要用途是提供磷酸核糖和NADPH、H+。在一些增殖旺盛或損傷後修補再生能力強的組織(如肝和心肌),由於細胞核酸合成旺盛,對核苷酸合成的原料5-磷酸核糖需求量相對較大,所以磷酸戊糖途徑比較活躍。葡萄糖既可經氧化階段生成磷酸核糖,也可通過糖酵解途徑的中間代謝物3-磷酸甘油醛和6-磷酸果糖通過非氧化階段的基團轉移反應而生成磷酸核糖。通過這條代謝途徑,還能將體內戊糖和己糖的代謝互相聯繫起來。 [18] 
參考資料
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