各種糖的結(jié)構(gòu)

下一頁(yè)第一章糖類一．糖的分布及其重要性：

分布

（1）所有生物的細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核含有核糖

（2）動(dòng)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

重要性

（1）水+CO2碳水化合物

（2）動(dòng)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(lái)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

二．糖的化學(xué)概念

1．定義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

三．糖的分類上一頁(yè)下一頁(yè)第一節(jié)單糖一．葡萄糖的分子結(jié)構(gòu)

（一）葡萄糖的化學(xué)組成和鏈狀結(jié)構(gòu)

1．葡萄糖能與費(fèi)林氏（Fehling）試劑或其他酸試劑反應(yīng)。證明葡萄糖分子含有

2．葡萄糖能與乙酸酐結(jié)合，產(chǎn)生具有五個(gè)已?；难苌?。證明葡萄糖分子含有五個(gè)－OH

3．葡萄糖經(jīng)鈉汞齊作用，被還原成一種具有六個(gè)羥基的山梨醇，而山梨醇是由六個(gè)碳原子構(gòu)成的直鏈醇。

證明了葡萄糖的六個(gè)碳原子是連成一直線的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)：差向異構(gòu)體(epimers)相同點(diǎn)：

(1)全含六個(gè)碳原子

(2)五個(gè)－OH，一個(gè)CHO

(3)四個(gè)不對(duì)稱的碳原子

不同點(diǎn)：

1.基團(tuán)排列有所不同

2.除了一個(gè)不對(duì)稱C原子不同外，其余結(jié)構(gòu)部分相同

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下一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)(二)葡萄糖的構(gòu)型

構(gòu)型--指一個(gè)分子由于其中各原子特有的固定的空間排列，而使該分子所具有的特定的立體化學(xué)形式。

1．單糖的D及L型。

（1）不對(duì)稱碳原子--連接四個(gè)不同原子或基團(tuán)的碳原子。

表示法：球棒模型，投影式，透視式。

（2）D.L-型的決定。規(guī)定：OH在甘油醛的不對(duì)稱碳原子的右邊者[即與-CH2OH基鄰近的不對(duì)稱碳原子（有*號(hào)）的右邊。]稱為D-型，在左邊者稱L-型。水面鍵被視為垂直放置在紙平面之前，垂直鍵則在紙平面之后L-甘油醛D-甘油醛D-型及L-型甘油醛，是兩類彼此相似但并不等同的物質(zhì)，只要將它們重疊起來(lái)，即可證明它們并非等同而是互為鏡像，不能重疊，這兩類化合物稱為一對(duì)"對(duì)映體"。

2．旋光性。

L--旋光管的長(zhǎng)度。以分米表示。

C--濃度。即在100ml溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)。

α是在鈉光燈（D線，λ：589.6與589.0nm）為光源，溫度為t,管長(zhǎng)為L(zhǎng)，濃度為ｃ時(shí)所測(cè)得的旋光度。[α]-為上述條件下所計(jì)得的旋光率。D.L--指構(gòu)型

"+"，"-"--旋光方向

D與"+",與"-"并無(wú)必然聯(lián)系上一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)

(三).葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)

(1)葡萄糖的醛基不如一般醛基活潑,也不能象一般醛類那樣與Schiff試劑起反應(yīng),即不能使被亞硫酸漂白了的品紅呈現(xiàn)紅色.

(2)葡萄糖也不能與亞硫酸氫鈉起加成反應(yīng).

(3)一般醛類在水溶液中只有一個(gè)比旋度,但新配制的葡萄糖水溶液的比旋隨時(shí)間而變化

[a]=+112°稱a-D-(+)葡萄糖

[a]=+18.7°稱b-D-(+)葡萄糖

變旋現(xiàn)象將這兩種葡萄糖分別溶于水后,其旋光率都逐漸變?yōu)?52.7°,這一現(xiàn)象稱變旋現(xiàn)象.

原因不同結(jié)構(gòu)形式的葡萄糖可互變,各種形式最后達(dá)到一定的平衡所致.上一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)D.L--以C5上羥甲基在含氧環(huán)上的排布而決定的。

羥甲基在平面之上為D-型，在平面之下為L(zhǎng)-型

α.β--以半縮醛羥基在含氧環(huán)上的定的。

在D-型中，半縮醛羥基在平面之下為α型，在平面之上為β型異頭物-α-D(+)-與β-D(+)-葡萄糖分子在構(gòu)型上，僅頭部不同，它們間互為異頭物上一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)(四).葡萄糖的構(gòu)象.

構(gòu)象指一分子中,不改變共價(jià)鍵結(jié)構(gòu),僅單鍵周圍的原子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的原子的

空間排布.

構(gòu)型涉及共價(jià)鍵的斷裂.

構(gòu)象不涉及共價(jià)鍵的斷裂和重新形成.

上一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)二.單糖的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì).

(一).物理性質(zhì)

1.旋光性

2.甜度

3.溶解度

(二).化學(xué)性質(zhì)由醛基或酮基.醇基決定的

1.由醛基或酮基產(chǎn)生的性質(zhì)－－單糖氧化還原.成剎.異構(gòu)化.

(1)單糖的氧化(即單糖的還原性)

(2)單糖的還原

(3)單糖的成脎作用

(4)單糖的異構(gòu)化作用

2.由羥基(半縮醛羥基和醇性羥基)產(chǎn)生的性質(zhì)

(1)成脂作用

(2)成苷作用

(3)脫水作用

(4)氨基化

(5)脫氧糖酸

Fehling試劑-CuSO4溶液與KOH和酒石酸鉀鈉

Benedict試劑--CuSO4溶液+Na2CO3+檸檬酸鈉

酒石酸鉀鈉--防止反應(yīng)產(chǎn)生Cu(OH)2或CuCO3沉淀，使之變?yōu)榭扇苄缘亩帜茈x解的

復(fù)合物，從而保證繼續(xù)供給Cu離子以氫化糖

堿的作用--使糖起烯醇化變?yōu)閺?qiáng)還原劑，同時(shí)使CuSO4變?yōu)镃u(OH)2

上一頁(yè)下一頁(yè)成脎作用-單糖的第1、2碳與苯肼結(jié)合后，成晶體糖脎

（1）一分子葡萄糖與一分子苯肼縮合成苯腙（phenylhydrazone）。上一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)（2）葡萄糖苯腙(Glucosephenylhydrazone)再被一分子苯肼氧化成葡萄糖酮苯肼（3）葡萄糖酮苯腙再與另一分子苯肼縮合，生成葡萄糖脎(glucosazone)糖脎黃色結(jié)晶，難溶于水形成同一種糖脎，為什么？上一頁(yè)下一頁(yè)上一頁(yè)下一頁(yè)第二節(jié)寡糖一、雙糖

1、蔗糖

（1）來(lái)源：甘蔗、菠蘿

（2）結(jié)構(gòu)：蔗糖水解葡萄糖+果糖

（3）物理性質(zhì)：白色結(jié)晶

（4）化學(xué)性質(zhì)：

A、無(wú)還原作用，不能與苯肼作用產(chǎn)生糖脎

B、轉(zhuǎn)化作用2、麥芽糖（1）來(lái)源：麥芽

（2）結(jié)構(gòu)：兩分子葡萄糖縮合：失水而成

Aα（1→4）糖苷鍵

Bα（1→6）糖苷鍵

（3）物理性質(zhì)：白色晶體

（4）化學(xué)性質(zhì)：

A．有半縮醛OH，故有還原作用

B．與苯肼作用產(chǎn)生糖脎

3、乳糖（1）來(lái)源：乳汁

（2）結(jié)構(gòu)：α-D-葡萄糖β-D半乳糖以β（1→4）鍵型縮合

（3）物理性質(zhì)：不甜

（4）化學(xué)性質(zhì)：

A、還原性、成脎

B、與HNO3共同煮產(chǎn)生粘酸表3-1三種二糖的比較種類存在組成物理性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)蔗糖甘蔗甜菜一分子葡萄糖和一分子果糖白色結(jié)晶，果甜。易溶于水，有旋光作用，無(wú)變旋作用（無(wú)α，β型）無(wú)還原性，不能形成糖脎。不被酵母發(fā)酵，水解后形成一分子葡萄糖與一分子果糖。加熱至200℃以上變成棕黑色焦糖麥芽糖五谷麥芽二分子葡萄糖白色結(jié)晶，甜僅次于蔗糖。有旋光作用，易溶于水，有變旋作用（有α，β型）有還原性，可形成糖脎，可被酵母發(fā)酵，水解后生成二分子葡萄糖乳糖乳類一分子葡萄糖和一分子半乳糖白色結(jié)晶，微甜，不易溶于水。有旋光作用及變旋作用（有α，β型）有還原性，可形成糖脎，不被酵母發(fā)酵，水解后產(chǎn)生葡萄糖和半乳糖

上一頁(yè)下一頁(yè)均一多糖的性質(zhì)比較

直鏈淀粉支鏈淀粉糖原纖維素幾丁質(zhì)單體單位-D-葡萄糖-D-葡萄糖-2-N-乙酰葡萄糖胺糖苷鍵型α（1→4）α（1→4）和α（1→6）β（1→4）分支無(wú)≈4％9％無(wú)溶解度融于熱水熱水不溶溶于水水不溶絕大部分溶劑不溶與碘反應(yīng)紫蘭色紫紅色棕紅色——主要功能食物貯存參與結(jié)構(gòu)建成存在形式各種白色微粒白色粉末白色微晶形等不定形固體自然界分布整個(gè)植物界特別是玉米土豆和米動(dòng)物肝肌肉和細(xì)菌整個(gè)植物界低等動(dòng)植物外骨骼，植物上一頁(yè)糖總結(jié)1.糖的定義：(CH2O)n

分類：?jiǎn)翁枪烟嵌嗵墙Y(jié)合糖2.單糖：甘油醛一個(gè)C*、D-L-一醛糖（丙糖）

由D-甘油醛衍生的糖--D-糖

由L-甘油醛衍生的糖--L-糖

丙糖（酮糖）--二羥基丙酮3.己糖：葡萄糖--分布廣，是構(gòu)成淀粉、糖元、纖維素及其他許多糖類物質(zhì)的基本單位，是人類血液中的正常成分，給機(jī)體提供能量的重要物質(zhì)

呋喃型己糖：五元環(huán)

吡喃型己糖：六元環(huán)

每種糖又依據(jù)第一碳原子上的OH和H的相對(duì)空間位置又分為α，β兩類，它們互為異頭物。

單糖具有旋光性

物理性質(zhì)：旋光性、溶解度、甜度

化學(xué)性質(zhì)：①氧化②還原③成脎④異構(gòu)化

①成酯②脫水③氨基化④脫氧4.寡糖：雙糖

蔗糖：α，β（1－2）（葡萄糖、果糖）

乳糖:葡萄糖―β（1－4）―半乳糖

麥芽糖：葡萄糖―α（1－4）或α（1－6）―葡萄糖5.多糖：

淀粉

直鏈：碘紫蘭色α（1－4），α（1－6）