第十講有機(jī)天然產(chǎn)物 高分子化合物

1、第一部分第一部分生命的基本物質(zhì)生命的基本物質(zhì) 地球上的生物種類繁多、形態(tài)與結(jié)構(gòu)地球上的生物種類繁多、形態(tài)與結(jié)構(gòu)千差萬別，但各種生物的化學(xué)組成基本相千差萬別，但各種生物的化學(xué)組成基本相同，代謝過程相似。生命活動有共同的物同，代謝過程相似。生命活動有共同的物質(zhì)基礎(chǔ)，又各顯其特點(diǎn)。質(zhì)基礎(chǔ)，又各顯其特點(diǎn)。生物具有多樣性，但生物體的化學(xué)組成基本相似組成生物體的主要元素包括C、H、O、N、P、S、Ca等，以上7種元素約占生物體的99.35%，其中C、H、O、N 4種元素占96%。（一）水（一）水水水: 占生物體內(nèi)化合物第一位占生物體內(nèi)化合物第一位 生命來自于水，水是生物體含量最高的物質(zhì)，生命來自于水，水是

2、生物體含量最高的物質(zhì)，通常占細(xì)胞總量通常占細(xì)胞總量60%60%90%90%。細(xì)胞中的所有反應(yīng)都是。細(xì)胞中的所有反應(yīng)都是在水中進(jìn)行的，如果無水，酶的活動便無法進(jìn)行。在水中進(jìn)行的，如果無水，酶的活動便無法進(jìn)行。所以水是生命的活動介質(zhì)。所以水是生命的活動介質(zhì)。 水在人體結(jié)構(gòu)中的比例水在人體結(jié)構(gòu)中的比例 水約占人體組成的水約占人體組成的70%。男性體內(nèi)含水分。男性體內(nèi)含水分較女性多，年輕的人較年長者多，新生兒較女性多，年輕的人較年長者多，新生兒體內(nèi)含水量約為體內(nèi)含水量約為7075%。在人體不同組。在人體不同組織中水分含量不同?？椫兴趾坎煌?。骨骼和軟骨骨骼和軟骨10% 脂肪脂肪占脂肪總量的占脂肪總量

3、的2035% 肌肉肌肉占肌肉總量的占肌肉總量的70% 血液血液9192%（二）無機(jī)鹽（二）無機(jī)鹽l 無機(jī)鹽約占人體重量的無機(jī)鹽約占人體重量的5%；構(gòu)成骨骼、牙齒；構(gòu)成骨骼、牙齒等堅硬組織；在肌肉其他軟組織也有許多無機(jī)鹽等堅硬組織；在肌肉其他軟組織也有許多無機(jī)鹽與有機(jī)物相結(jié)合而存在。此外，作為可溶性鹽存與有機(jī)物相結(jié)合而存在。此外，作為可溶性鹽存在于體液、消化液和血液中。由于新陳代謝作用，在于體液、消化液和血液中。由于新陳代謝作用，每天有一定數(shù)量的無機(jī)鹽從各種途徑排出體外，每天有一定數(shù)量的無機(jī)鹽從各種途徑排出體外，因此每天必須從食物來補(bǔ)充。無機(jī)鹽在食物中分因此每天必須從食物來補(bǔ)充。無機(jī)鹽在食物中分

4、布很廣，一般指含量較多的鈣、鈉、鉀、鎂、磷、布很廣，一般指含量較多的鈣、鈉、鉀、鎂、磷、硫和氯等七種元素構(gòu)成的鹽。硫和氯等七種元素構(gòu)成的鹽。無機(jī)離子的功能有無機(jī)離子的功能有:體液中的主要無機(jī)鹽有：體液中的主要無機(jī)鹽有：NaNa+ +、K K+ + 、CaCa2+2+、MgMg2+2+、ClCl- - 、HCOHCO3 3- - 、 HPOHPO4 42-2-等，它們執(zhí)行非常重要的生理功能。等，它們執(zhí)行非常重要的生理功能。 a.維持細(xì)胞內(nèi)的pH和滲透壓，以保持細(xì)胞的正常生理活動;b.直接參與生物大分子的形成，如PO43- 是合成磷脂、核苷酸所必需的；Fe3+是細(xì)胞色素、血紅蛋白的成分；c.作為酶

5、反應(yīng)的輔助因子，參與細(xì)胞的生命活動；。（三）有機(jī)分子及有機(jī)大分子（三）有機(jī)分子及有機(jī)大分子 構(gòu)成生物體的分子主要是有機(jī)物，有機(jī)物主要是構(gòu)成生物體的分子主要是有機(jī)物，有機(jī)物主要是碳化合物碳化合物。碳原子可以形成四個價鍵，既能與其他。碳原子可以形成四個價鍵，既能與其他碳原子共價連接成為穩(wěn)定的鏈?zhǔn)交颦h(huán)式碳鏈結(jié)構(gòu)，碳原子共價連接成為穩(wěn)定的鏈?zhǔn)交颦h(huán)式碳鏈結(jié)構(gòu)，稱為稱為碳骨架。碳骨架。也能與氫、氧、氮、硫和磷原子形成也能與氫、氧、氮、硫和磷原子形成共價鍵。連接在碳鏈上的特定功能團(tuán)更使碳化合物共價鍵。連接在碳鏈上的特定功能團(tuán)更使碳化合物具有不同的特性。具有不同的特性。 生物多樣性的分子基礎(chǔ)就在于碳原子可以生

6、物多樣性的分子基礎(chǔ)就在于碳原子可以形成眾多的形狀與性質(zhì)各異的復(fù)雜的生物大分形成眾多的形狀與性質(zhì)各異的復(fù)雜的生物大分子。生物大分子主要有子。生物大分子主要有糖類、蛋白質(zhì)、核酸。糖類、蛋白質(zhì)、核酸。高分子化合物高分子化合物 1. 高高 分分 子子也叫也叫聚合物分子聚合物分子或或大分子大分子，具有，具有高的相對分子量高的相對分子量，其結(jié)，其結(jié)構(gòu)必須是由多個構(gòu)必須是由多個重復(fù)單元重復(fù)單元所組成，并且這些重復(fù)單元實(shí)所組成，并且這些重復(fù)單元實(shí)際上或概念上是由相應(yīng)的小分子衍生而來。際上或概念上是由相應(yīng)的小分子衍生而來。Polymer molecule, Macromolecule根據(jù)根據(jù)IUPAC1996I

7、UPAC1996年之建議：年之建議：Excerpt from Pure Appl. Chem. 1996, 68, 2287 - 2311CH2-CH CH2-CH CH2-CHClClCl一、高一、高 分分 子子 基基 本本 概概 念念CH2CHOH聚氯乙烯聚氯乙烯聚乙烯醇聚乙烯醇H2CCHClCH2CHOH實(shí)際上能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分能夠進(jìn)行聚合反應(yīng)，并構(gòu)成高分子基本結(jié)構(gòu)組成單元的小分子。子。高高 分分 子子小小 分分 子子聚聚 合合 反反 應(yīng)應(yīng)Polymerization單單 體體Monomer2. 單體單體3. 聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)聚合反應(yīng)：使單體變?yōu)榫酆衔锏?/p>

8、反應(yīng)。聚合反應(yīng)：使單體變?yōu)榫酆衔锏姆磻?yīng)。按反應(yīng)類型分類：加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng)按反應(yīng)類型分類：加聚反應(yīng)、縮聚反應(yīng) 天天 然然 高高 分分 子子的的 直直 接接 利利 用用天天 然然 高高 分分 子子的的 化化 學(xué)學(xué) 改改 性性天然橡膠的硫化天然橡膠的硫化, , 硝化纖維的合成等硝化纖維的合成等淀粉、蛋白質(zhì)、棉麻絲、竹、木等淀粉、蛋白質(zhì)、棉麻絲、竹、木等縮聚反應(yīng)，自由基、配位、離子聚合等縮聚反應(yīng)，自由基、配位、離子聚合等高高 分分 子子 合合 成成高高 分分 子子 時時 代代 高高 分分 子子 科科 學(xué)學(xué) 簡簡 史史 （不飽和烯烴類）單體經(jīng)加成聚（不飽和烯烴類）單體經(jīng)加成聚合而形成高分子的反應(yīng)，生成

9、物合而形成高分子的反應(yīng)，生成物元素組成元素組成與反應(yīng)物相同與反應(yīng)物相同HCCH2HCH2CnnH2CH2CnH2CHCnH2CHCnCH3ClH2CHCnH2CCnCH3COOCH3H2CHCnCNCH2H3CHH2CCH2H3CH2CHOH2 CH2OOHH2COHH2COH3+OHHCHOOHCH2OH+OHCH2OH+HCHOOHH2COH+ H2OCOOH(CH2)5H2NCOOH(CH2)5H2NCOOH(CH2)5HNHn+ n H2OH2N(CH2)6NH2(CH2)4CCHOOHOONH(CH2)6NH(CH2)4CCOHOOn-H2OSiOCH3CH3nOCOOHn聚碳酸酯聚

10、碳酸酯線形高分子線形高分子環(huán)狀高分子環(huán)狀高分子支化高分子支化高分子梳形高分子梳形高分子梯形高分子梯形高分子網(wǎng)狀高分子網(wǎng)狀高分子星形高分子星形高分子體型高分子體型高分子 二、高二、高 分分 子子 的的 鏈鏈 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu)硬化橡膠（ 20-30%硫）PVC聚苯乙烯(Polystyrene)尼龍66TeflonHermann Staudinger (18811965)聯(lián)邦德國Karl Ziegler(18981973)聯(lián)邦德國1963年諾貝爾化學(xué)獎1953年諾貝爾化學(xué)獎Giulio Natta(19031979) 意大利Paul John Flory (19101985)美國P. G. de Genn

11、es(19322007)法國1991年諾貝爾物理獎1974年諾貝爾化學(xué)獎Wallace Carothers(18961937)美國Hideki Shirakawa（1936）日本Alan MacDiarmid(1929)美國2000年諾貝爾化學(xué)獎Alan J Heeger(1936)美國制制 約約 因因 素素解解 決決 途途 徑徑（1）延長使用壽命：減少廢棄）延長使用壽命：減少廢棄（2）回收利用：低性能應(yīng)用；降解）回收利用：低性能應(yīng)用；降解（3）自然降解：自然分解回歸自然）自然降解：自然分解回歸自然：環(huán)境污染環(huán)境污染“在人類歷史上在人類歷史上, ,幾乎沒有什么科學(xué)技術(shù)象高分子科學(xué)這樣對幾乎沒有

12、什么科學(xué)技術(shù)象高分子科學(xué)這樣對人類社會做出如此巨大的貢獻(xiàn)人類社會做出如此巨大的貢獻(xiàn). .”l“We are now faced with the fact, my friends, that tomorrow is today. We are confronted with the fierce urgency of now. In this unfolding conundrum of life and history, there is such a thing as being too late.”lMartin Luther King, 1967糖類是由C、H、O三種元素構(gòu)成，習(xí)慣稱為

13、碳水化合物，是生命活動的能源物質(zhì)，是生物的結(jié)構(gòu)組成部分。一、概述l結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：多羥基醛、酮或多羥基醛、酮結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：多羥基醛、酮或多羥基醛、酮的縮合物的縮合物l結(jié)構(gòu)通式：結(jié)構(gòu)通式：C n ( H 2 O ) ml按能否水解和水解后生成物質(zhì)進(jìn)行分類：按能否水解和水解后生成物質(zhì)進(jìn)行分類：單糖；低聚糖；多糖單糖；低聚糖；多糖l糖類是多羥基醛或多羥基酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱 光合作用：在日光作用下，通過葉綠光合作用：在日光作用下，通過葉綠素的催化作用，將空氣中的二氧化素的催化作用，將空氣中的二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為碳水化合物。碳和水轉(zhuǎn)化為碳水化合物。6 CO2 + H2O C6H12O6 + 6 O26

14、CO2 + H2O C6H12O6 + 6 O22. 來源l分布（1）所有生物的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核含有核糖（2）動物血液中含有葡萄糖（3）肝臟中含有糖元（4）植物細(xì)胞壁由纖維素所組成（5）糧食中含淀粉（6）甘蔗，甜菜中含大量蔗糖l重要性（1）水+CO2 光合作用 碳水化合物（2）動物直接或間接從植物獲取能量（3）糖類是人類最主要的能量來源（4）糖類也是結(jié)構(gòu)成分（5）纖維素是植物的結(jié)構(gòu)糖4. 分類分類二、單糖二、單糖單糖是構(gòu)成多糖的單體，是由C、H、O三種元素所組成的多羥基的酮或醛的衍生物，通常C、H、O三種元素的比例為1：2：1，分子通式為（CHCH2 2O O）n n，其中n3。但符合此通式的并

15、不一定都是糖，如乳酸C3H6O3即是一例；相反也有個別的糖不符合此通式，如脫氧核糖C5H10O4，鼠李糖C6H12O5。l根據(jù)羰基結(jié)構(gòu)分根據(jù)羰基結(jié)構(gòu)分類：醛糖；酮糖類：醛糖；酮糖l根據(jù)碳原子數(shù)目根據(jù)碳原子數(shù)目及羰基結(jié)構(gòu)分類：及羰基結(jié)構(gòu)分類：某醛糖；某酮糖某醛糖；某酮糖CHOCHOHCHOHCH2OHCH2OHC=OCHOHCH2OH（一）單糖定義（一）單糖定義D-甘油醛甘油醛 OHHCHOCH2OH（二）單糖結(jié)構(gòu)構(gòu)象（二）單糖結(jié)構(gòu)構(gòu)象Fischer投影式投影式表示：豎線表示碳鏈，表示：豎線表示碳鏈，使羰基具有最小編號。使羰基具有最小編號。單糖構(gòu)型的確定仍沿用D/L法。這種方法只考慮與羰基相距最

16、遠(yuǎn)的一個手性 碳的構(gòu)型，此手性碳上的羥基在右邊的D型，在左邊的L型。自然界存在的單糖多屬D型糖。 糖的構(gòu)型：糖的構(gòu)型：D/L標(biāo)記法標(biāo)記法CHOOHHHHOOHHOHHCH2OHCHOOHHOOHOHCH2OHCHOCH2OH開鏈結(jié)構(gòu)無法解釋的現(xiàn)象開鏈結(jié)構(gòu)無法解釋的現(xiàn)象變旋現(xiàn)象變旋現(xiàn)象熔點(diǎn)146 熔點(diǎn)150 2、糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的提出、糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的提出呋喃型呋喃型吡喃型吡喃型CHOOHHHHOOHHOHHCH2OHCHOOHHHOHOHHOHHHOH2C1515CHOCH2OHOHOHOHHHOCHOOHOHOHOHCH2OHH15糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)Harworth透視式書寫過程注意事項透視

17、式書寫過程注意事項、-端基異構(gòu)體的形成端基異構(gòu)體的形成Harworth透視式說明透視式說明-吡喃糖吡喃糖Harworth透視式說明透視式說明-呋喃糖呋喃糖 D葡萄糖葡萄糖 D葡萄糖葡萄糖OHHOHHOHHOHHOHOHOHOHOOHOHOH吡喃酮的構(gòu)象吡喃酮的構(gòu)象OHOHOOHOHOHOHOHOOHOHOHCHOOHHHHOOHHOHHCH2OH(三三) 糖的性質(zhì)糖的性質(zhì)不能成脎，不能變旋，沒有還原性 糖在溶液中，比旋光度自行轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄖ档默F(xiàn)象稱為變旋現(xiàn)象。 葡萄糖變旋現(xiàn)象的解釋葡萄糖變旋現(xiàn)象的解釋COOHOHHHHOOHHOHHCOOHCOOHOHHHHOOHHOHHCH2OHCHOOHHHH

18、OOHHOHHCH2OHBr2H2OHNO3D-葡萄糖二酸葡萄糖二酸D-葡萄糖酸葡萄糖酸 單糖易被堿性弱氧化劑氧化說明它們具有還原性，所以把它們叫做還原糖。 Cu2ORHCROOHHCOHORHCHCCHOOH OHRCHORCHOHCOHORCOHO+RHCCCH2OHOH ORCHOHCHOCO2+HIO4HIO4HIO422 能夠發(fā)生上述氧化反應(yīng)的糖稱為還原糖，能夠發(fā)生上述氧化反應(yīng)的糖稱為還原糖，不反應(yīng)的稱為非還原糖。不反應(yīng)的稱為非還原糖。（1）與）與Tollens、Feling試劑的反應(yīng)試劑的反應(yīng)與溴水的反應(yīng)與溴水的反應(yīng)與稀硝酸的反應(yīng)與稀硝酸的反應(yīng)高碘酸氧化高碘酸氧化應(yīng)用：可以鑒別環(huán)的

19、大小應(yīng)用：可以鑒別環(huán)的大小甲基甲基 葡萄糖葡萄糖苷苷COHRORRROHCORRORR+OCH2OHOHOHOHOHOCH2OHOHOHOHOCH2OHOHOHOHOCH3OCH3CH3OHHCl+單糖環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)中的半縮醛羥基與另一分子醇或羥基作用時，脫去一分子水而生成縮醛。糖的這種縮醛稱為糖苷。 OHHOHHOHHOHHOHHOHOH2COHOH2COHHOHHOHHOHHOOHOHOHHOHHOHHOHCHCNCHOOHHHHOOHHOHHCH2OHHHOOHHOHHCH2OHCH2OHOHHOOHHOHHCH2OHN-NHC6H5N-NHC6H5C6H5NH-NH2C6H5NH-NH

20、233OC6H5NH-NH2N-NHC6H5HOHC6H5NH-NH2OC6H5NH2NH3-羥基醛或羥基醛或-羥基酮的特有反應(yīng)羥基酮的特有反應(yīng) OCH2OCH3OCH3OCH3OCH3OHOCH2OHOHOHOHOCH2OCH3OCH3OCH3OCH3OCH3(CH3)2SO4NaOHOCH3五乙酸五乙酸D-葡萄糖酯葡萄糖酯五乙酰基五乙?；鵇-葡萄糖葡萄糖 6磷酸磷酸D-葡萄糖酯葡萄糖酯 OCHOHHOHOOHOH(CH3CO)2OOCHOCOCH3H3COCOH3COCOOCOCH3OCOCH3OCHOHHOHOOHOPO3H2 單糖分子中含多個羥基，這些羥基能與酸作用生成酯。人體內(nèi)的葡萄

21、糖在酶作用下生成葡萄糖磷酸酯，如1-磷酸吡喃葡萄糖和6-磷酸吡喃葡萄糖等。單糖的磷酸酯在生命過程中具有重要意義，它們是人體內(nèi)許多代謝的中間產(chǎn)物。 核糖核糖核糖是五碳糖，其第核糖是五碳糖，其第2 2位碳的羥基脫去氧則成為位碳的羥基脫去氧則成為2 2脫氧核脫氧核糖，核糖與糖，核糖與2 2脫氧核糖是組成核苷酸的重要成分。脫氧核糖是組成核苷酸的重要成分。 核酸核酸 核酸貯存遺傳信息，控制蛋白質(zhì)的合成。核酸包括脫氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),都是由許多順序排列的核苷酸組成的大分子。貯存遺傳信息的特殊DNA片段稱為基因，它編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列，從而決定蛋白質(zhì)的功能。通過蛋白質(zhì)的作用，DNA實(shí)

22、際上控制著細(xì)胞和生物體的生命過程。 DNA控制蛋白質(zhì)的合成是通過RNA來實(shí)現(xiàn)的，即遺傳信息由DNA轉(zhuǎn)錄到RNA，后者決定蛋白質(zhì)的氨基酸序列。戊糖戊糖:分核糖和脫氧核糖兩種分核糖和脫氧核糖兩種堿基堿基: 分分嘌呤嘌呤和和嘧啶嘧啶兩類兩類 磷酸磷酸1、核酸的基本單位、核酸的基本單位核苷酸核苷酸核糖的一號碳原子上的核糖的一號碳原子上的羥基羥基與堿基上的與堿基上的氫氫縮水聚合縮水聚合核苷核苷核苷酸中核糖的核苷酸中核糖的3號或號或5號碳原子上的羥號碳原子上的羥基基與與磷酸磷酸上的氫縮水聚合上的氫縮水聚合2、核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)、核酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)NNCH3OOHHHNNNNNHHHHNNCH3

23、OOHHNNCH3OHOHC CH H2 2O OH HO OH HH HC CN NC CH HO OH HC CN NC CH H2 2O OH HH HH HO OH HO OH HH H2 2O OC CN NC CH H2 2O OH HH HH HO OH HH HO OH H2 2O OC CO OO OH H H H C CH H2 2O OH HH HH HO OH HO OH HC CH H2 2O OH HH HH HO OH HH HO OC CO OO OH H- -H H2 2O O內(nèi)內(nèi)酯酯化化（1 1）（2 2） H H - -H H2 2O O內(nèi)內(nèi)酯酯化化（2

24、2）（1 1）N Na a- -H Hg gN Na a- -H Hg gC CH HO OC CH H2 2O OH HH HH HO OH HO OH HC CH H2 2O OH HH HH HO OH HH HO OC CH HO O八、遞升與遞降反應(yīng)八、遞升與遞降反應(yīng) 將一個醛糖變成高一級醛糖的過程叫做遞升；變?yōu)榈蛯⒁粋€醛糖變成高一級醛糖的過程叫做遞升；變?yōu)榈鸵患壢┨堑倪^程則叫做遞降一級醛糖的過程則叫做遞降 醛糖發(fā)生遞降反應(yīng)的方法醛糖發(fā)生遞降反應(yīng)的方法 先將醛糖氧化生成糖酸鈣，然后在三價鐵的催化下用過先將醛糖氧化生成糖酸鈣，然后在三價鐵的催化下用過氧化氫氧化，生成不穩(wěn)定的氧化氫氧化，

25、生成不穩(wěn)定的 - -羰基酸，脫羧后得到低一級羰基酸，脫羧后得到低一級的醛糖。的醛糖。 HCHOOHHOHHOHHOHCH2OHHCOOHOHHOHHOHHOHCH2OHCHOHOHHOHHOHCH2OHBr2H2OCa(OH)2HCOOOHHOHHOHHOHCH2OH12CaH2O2Fe3COOHOHOHHOHHOHCH2OHCO2重要的單糖重要的單糖D-葡萄糖（葡萄糖（Glucose）天然為右旋體，無色或白色結(jié)晶粉末，它的甜度為蔗糖的天然為右旋體，無色或白色結(jié)晶粉末，它的甜度為蔗糖的70%；易溶于水，稍溶于乙醇，不溶于乙醚和烴類。；易溶于水，稍溶于乙醇，不溶于乙醚和烴類。 是人體新陳代謝不可

26、缺少的重要營養(yǎng)物質(zhì)是人體新陳代謝不可缺少的重要營養(yǎng)物質(zhì) 果糖果糖(Fructose) 最甜的單糖，甜度為蔗糖的最甜的單糖，甜度為蔗糖的1.5倍，葡萄糖的倍，葡萄糖的2倍倍 白色晶體或結(jié)晶粉末，易溶于水，可溶于乙醇和乙醚中，熔白色晶體或結(jié)晶粉末，易溶于水，可溶于乙醇和乙醚中，熔點(diǎn)點(diǎn)102（分解）（分解） 。 果糖與果糖與Ca(OH)2水溶液作用，生成難溶于水的絡(luò)合物，水溶液作用，生成難溶于水的絡(luò)合物，C6H12O6Ca(OH)2H2O；果糖還能與間苯二酚的稀鹽酸溶液；果糖還能與間苯二酚的稀鹽酸溶液作用發(fā)生作用發(fā)生顏色反應(yīng)顏色反應(yīng)，呈紅色，這兩個反應(yīng)都可用于果糖的，呈紅色，這兩個反應(yīng)都可用于果糖的

27、定定性鑒別和定量分析性鑒別和定量分析 。氨基糖氨基糖 糖分子中除苷羥基外，其它的羥基被氨基取代后的化合物糖分子中除苷羥基外，其它的羥基被氨基取代后的化合物稱為氨基糖。多數(shù)天然氨基糖是己醛糖分子中稱為氨基糖。多數(shù)天然氨基糖是己醛糖分子中C2上的羥基上的羥基被氨基取代后的產(chǎn)物。被氨基取代后的產(chǎn)物。OHHOHHOHOHOHHHOHOHHOHHOHHOHHOHOH麥芽糖由兩分子葡萄糖單體脫水縮合形成蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖縮合形成乳糖由一分子葡萄糖和一分子半乳糖縮合而成OHOHOOHOOHOHOOHOHOHOHOHOOHOHOOHOOHOHOH-1,4-1,4-變旋現(xiàn)象還原性 成脎 麥芽糖麥芽糖

28、有甜味，人體可以消化吸收有甜味，人體可以消化吸收 有變旋光現(xiàn)象、能成脎、有變旋光現(xiàn)象、能成脎、能還原能還原Tollens和和Fehling試劑，試劑，是還原糖是還原糖（分子中（分子中有苷羥基存在）。有苷羥基存在）。纖維二糖纖維二糖無甜味，人體不能消化吸收無甜味，人體不能消化吸收l蔗糖蔗糖l D葡萄糖葡萄糖和和 D果糖果糖失水失水l兩個單糖均成苷兩個單糖均成苷1.1.水解得一分子葡萄糖和一分子果糖；水解得一分子葡萄糖和一分子果糖；3. 無變旋光現(xiàn)象、不能成脎、不能還原無變旋光現(xiàn)象、不能成脎、不能還原Tollens和和Fehling試劑，試劑，是非還原糖是非還原糖（分子中無苷羥基存在）。（分子中無

29、苷羥基存在）。2. 可被可被-糖苷酶水解，是糖苷酶水解，是- 葡萄糖苷葡萄糖苷；又可被；又可被-糖苷酶水解，糖苷酶水解，又是又是- 果糖苷果糖苷。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：是是 -D-吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖和 -D-呋喃果糖的兩個半縮醛呋喃果糖的兩個半縮醛(酮酮)羥基羥基脫脫水水通過通過-1,2-或或-2,1-苷鍵連接而成。苷鍵連接而成。蔗糖蔗糖棉子糖棉子糖C CH H2 2O OH H- -1 1, ,6 6- -苷苷鍵鍵D D- -葡葡萄萄糖糖D D- -半半乳乳糖糖O OH HO OO OH H C CH H2 2O OH HO OO OH HO OH HO OO OH H C CH H2 2O OH

30、 H1 12 23 34 45 56 6O O- -2 2, ,1 1- -苷苷鍵鍵D D- -果果糖糖H HH H2 2O OH H2 2C CO OH HO OH HO OH HH H- -1 1, ,2 2- -苷苷鍵鍵（3）無變旋光現(xiàn)象、不能成脎、不能還原）無變旋光現(xiàn)象、不能成脎、不能還原Tollens和和Fehling試劑，試劑，是非還原三糖是非還原三糖。（1）水解得）水解得1分子半乳糖、分子半乳糖、1分子葡萄糖和分子葡萄糖和1分子果糖；分子果糖；（2）可被）可被 -半乳糖苷酶水解成半乳糖苷酶水解成1分子分子D-半乳糖和半乳糖和1分子蔗糖；分子蔗糖；由多個單糖分子由多個單糖分子縮聚縮

31、聚而成而成重要的多糖有淀粉、糖原、纖維素、氨基葡聚糖等性質(zhì)：性質(zhì)：直鏈淀粉直鏈淀粉-在冷水在冷水中不溶解，略溶于熱水中不溶解，略溶于熱水 支鏈淀粉支鏈淀粉-吸收水吸收水分，吸水后膨脹成糊狀分，吸水后膨脹成糊狀 直鏈淀粉：以直鏈淀粉：以（14）糖苷鍵型縮合而）糖苷鍵型縮合而成的成的 遇碘紫蘭色遇碘紫蘭色 螺旋的孔徑正好容下碘分子，配合和吸附作用使直鏈淀粉螺旋的孔徑正好容下碘分子，配合和吸附作用使直鏈淀粉遇碘顯藍(lán)色。遇碘顯藍(lán)色。l除-1,4-糖苷鍵外，還有-1,6-糖苷鍵連接的分支l高度分散性 易溶于水支鏈淀粉支鏈淀粉O OO OH HO OH HC CH H2 2O OH HO OO OH HO

32、 OH HC CH H2 2O OH HO OO OH HO OH HC CH H2 2O OH HO OO O1 1, ,4 4 苷苷鍵鍵O OO OO OH HO OH HC CH H2 2O OH HO OO OH HO OH HC CH H2 2O OO OH HO OH HC CH H2 2O OH HO OO OO OO OO On nn nn n1 1, ,6 6苷苷鍵鍵二級結(jié)構(gòu)二級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)一級結(jié)構(gòu)支鏈淀粉遇碘顯紫紅色。支鏈淀粉遇碘顯紫紅色。環(huán)湖精環(huán)湖精-CD的結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)CD的特點(diǎn)的特點(diǎn)l纖維素是D-葡萄糖以-1,4苷鍵構(gòu)成的多糖，分子不分支；l纖維素分子以氫鍵構(gòu)成平行的微晶

33、體，氫鍵的牢固性雖較弱，但氫鍵較多，故微晶束相當(dāng)牢固；l植物細(xì)胞壁的纖維素在一般加工條件下不會溶解，無還原性，人體不能利用纖維素。OHOHOOHOOHOHOOHOOHOHOOHOHOHOHOHOOOHOHOHOOOHOHOHOOHOH14OH纖維素纖維素l靈芝、巴西蘑菇l甲殼素、殼聚糖l肝素OCH2OHOHOHOHOCH2CHNHC(CH2)22CH3OCHOHCHCH(CH2)12CH3l鞘糖脂在許多特殊的生物學(xué)功能中是非常重要的。如紅細(xì)胞表面的中性鞘糖脂使血細(xì)胞具有血型的專一性；神經(jīng)節(jié)苷脂類在神經(jīng)末梢含量豐富，可能它在神經(jīng)突觸的傳導(dǎo)中起重要作用，也可能參與某些受體部位；細(xì)胞表面的神經(jīng)節(jié)苷脂

34、和其他鞘糖脂可能與組織或器官的專一性有關(guān)，還可能與免疫和細(xì)胞間識別、發(fā)育、分化有關(guān)。 l 脂類的組成和功能脂類是脂肪、磷脂、類固醇等類化合物的總稱。脂類分子也含C、H、O 3種元素，但H:O遠(yuǎn)大于2，有些脂含P和N，各種脂類分子的結(jié)構(gòu)可以差異很大。脂類不溶于水，可溶于非極性溶劑。脂類是生物膜的主要成分；脂肪氧化時產(chǎn)生的能量大約是糖氧化時的二倍。生物表面的保護(hù)層/保持體溫/生物活性物質(zhì)。脂類(lipids)化合物l在一個分子中兼?zhèn)淞擞H水性的部分和與之完全相反性質(zhì)的親油性（疏水性）部分的分子尾頭親水性部分親油性部分l油脂是指豬油、牛油、花生油、豆油、油脂是指豬油、牛油、花生油、豆油、桐油等動植物油

35、桐油等動植物油l主要成分為三分子高級脂肪酸與甘油形主要成分為三分子高級脂肪酸與甘油形成的酯成的酯脂肪脂肪：由甘油醇和脂肪酸結(jié)合成的酯脂肪酸：長直鏈單羧脂肪酸：長直鏈單羧酸酸C12C24（偶數(shù)碳原（偶數(shù)碳原子）子）飽和飽和不飽和（一至多個不飽和（一至多個雙鍵）雙鍵）1. 脂肪酸俗名俗名系統(tǒng)名系統(tǒng)名結(jié)構(gòu)式結(jié)構(gòu)式熔點(diǎn)熔點(diǎn)月桂酸月桂酸十二酸十二酸CH3(CH2)10COOH44硬脂酸硬脂酸十八酸十八酸CH3(CH2)16COOH71.2油酸油酸9十八碳烯酸十八碳烯酸CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH16.381C (mono-)-4-5 (tri-)63 C (mono-)H2CH2CO

36、CROCRHCOCROOORCONaOH2CH2COHOHHCOH+3NaOH3加成：加成：油脂中不飽和鍵與鹵素作用，生成鹵代脂肪酸，油脂中不飽和鍵與鹵素作用，生成鹵代脂肪酸，這一作用稱為鹵化作用。這一作用稱為鹵化作用。 氫化：氫化：2. 油脂的反應(yīng)油油水水又稱磷酸甘油脂，與脂肪不同之處在于甘油的一個羥基不是與脂肪酸結(jié)合成酯，而是與磷酸及其衍生物(如磷酸膽堿)結(jié)合，形成卵磷脂二、磷脂二、磷脂卵磷脂是生物膜脂質(zhì)雙層的主要成分，磷酸膽堿一端為極性的頭，兩個脂肪酸一端為非極性的尾，其中一個脂肪酸通常含不飽和雙鍵，因此總有點(diǎn)彎折 固醇類物質(zhì)包括膽固醇、性激素、腎上腺皮質(zhì)激素、維生素D原等。膽固醇和磷脂

37、一樣，也可以同蛋白質(zhì)結(jié)合成脂蛋白，作為細(xì)胞膜的一部分。維生素D原是形成維生素D的前身物，如皮膚里有一種7-去氫膽固醇，在紫外線照射下可轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素D。性激素、腎上腺皮質(zhì)激素在調(diào)節(jié)正常的新陳代謝和生殖上都有重要的功能。 n 類固醇 類固醇如膽固醇等脂類也是細(xì)胞膜的重要成分蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)l 蛋白質(zhì)是人類及所有動物賴以生存的營養(yǎng)要素。蛋白質(zhì)是生命最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是生命的表現(xiàn)。l 它存在于細(xì)胞、組織和分泌物中，成為液體（血液和奶）、半流動體（卵蛋白和肌肉）或各種不同硬度的半硬體（角質(zhì)、指甲和頭發(fā)）。人體內(nèi)除水分外，蛋白質(zhì)約占人體重量的一半。相當(dāng)于占體重的1718%。l1.元素組成C H ON S P

38、FeC：50%H：7%O：23%N：16%S：03%其他：微量P：牛奶中的酪蛋白含磷Fe:血中的血紅蛋白含鐵。I：甲狀腺中甲狀腺球蛋白含碘。l2蛋白質(zhì)的平均含N量16%凱氏定氮的基礎(chǔ)l根據(jù)組成簡單蛋白蛋白質(zhì)完全由AA組成。Eg核糖核酸酶、胰島素結(jié)合蛋白除了蛋白質(zhì)部分外，還有非蛋白質(zhì)成分（輔基、配基）eg.血紅蛋白、核蛋白根據(jù)分子的形狀球狀蛋白質(zhì)分子對稱性佳，外形接近球狀或橢球狀，溶解度較好，能結(jié)晶。Eg.血紅蛋白、血清球蛋白。纖維狀蛋白質(zhì)對稱性差，分子類似細(xì)棒或纖維 可溶性纖維狀蛋白質(zhì)肌球蛋白。不溶性纖維狀蛋白質(zhì)膠原、彈性蛋白。根據(jù)功能分類 結(jié)構(gòu)蛋白 伸縮蛋白 貯存蛋白 保護(hù)蛋白 運(yùn)輸?shù)鞍?激

39、素蛋白 信號蛋白 酶和輔酶蛋白質(zhì)的主要種類和功能蛋白質(zhì)的主要種類和功能l蛋白質(zhì)的水解：根據(jù)水解程度完全水解：徹底水解-得到的水解產(chǎn)物是各種AA的混合物。部分水解（不完全水解）-得到的產(chǎn)物是各種大小不等的肽段和AA。l三種水解方法：酸，堿，酶1. 氨基酸的結(jié)構(gòu)氨基酸的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中含結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：分子中含有氨基的羧酸有氨基的羧酸分類：分類：氨基酸，氨基酸，氨基酸等氨基酸等 H3CCHCOHONH2H2CH2CCOHONH2l 氨基酸結(jié)構(gòu)的共同特點(diǎn)在于，在與羧基相連的碳原子（-碳原子）上都有一個氨基，另一個R基n 蛋白質(zhì)是由20種氨基酸組成的生物大分子l 不同氨基酸其R基各不相同，R基的結(jié)構(gòu)決定

40、了20種氨基酸的特殊性質(zhì)NHl除甘氨酸外的手性氨基酸除甘氨酸外的手性氨基酸l除脯氨酸外，均為除脯氨酸外，均為 -氨基酸氨基酸 lL氨基酸氨基酸-氨基酸氨基酸按基團(tuán)分類：按基團(tuán)分類：中性氨基酸中性氨基酸堿性氨基酸堿性氨基酸酸性氨基酸酸性氨基酸H2NCHCCH3OHOH2NCHCCH2OHOCH2CH2CH2NH2H2NCHCCH2OHOCH2COHO必需氨基酸：必需氨基酸：20種氨基酸中，有種氨基酸中，有8種是人體不種是人體不能合成的，只能從食物中獲得，故稱為必需氨基能合成的，只能從食物中獲得，故稱為必需氨基酸。分別是：酸。分別是： 蘇氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、色氨酸、纈氨蘇氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸、色氨酸、纈氨酸、甲硫氨酸酸、甲硫氨酸(蛋氨酸蛋氨酸)、亮氨酸和異亮氨酸、亮氨酸和異亮氨酸。必。必需氨基酸對人體來說，是重要的生活物質(zhì)。因此需氨基酸對人體來說，是重要的生活物質(zhì)。因此在評價各種食物中蛋白質(zhì)成分的營養(yǎng)價值時，人在評價各種食物中蛋白質(zhì)成分的營養(yǎng)價值時，人們格外注重其中必需氨基酸的含量。們格外注重其中必需氨基酸的含量。 氨基酸不是以分子形式存在，而是以