第 二章 糖 类
提 要 一、定义
糖、单糖、寡糖、多糖、结合糖、呋喃糖、吡喃糖、糖苷、手性 二、结构
1.链式：Glc、Man、Gal、Fru、Rib、dRib
2.环式：顺时针编号,D型末端羟甲基向下,α型半缩醛羟基与末端羟甲基在两侧. 3.构象：椅式稳定,β稳定,因其较大基团均为平键. 三、反应
1.与酸：莫里斯试剂、西里万诺夫试剂. 2.与碱：弱碱互变,强碱分解. 3.氧化：三种产物. 4.还原：葡萄糖生成山梨醇. 5.酯化
6.成苷：有α和β两种糖苷键. 7.成沙：可根据其形状与熔点鉴定糖. 四、衍生物
氨基糖、糖醛酸、糖苷 五、寡糖
蔗糖、乳糖、麦芽糖和纤维二糖地结构 六、多糖
淀粉、糖原、纤维素地结构 粘多糖、糖蛋白、蛋白多糖一般了解 七、计算
比旋计算,注意单位.
第一节 概述
一、糖地命名
糖类是含多羟基地醛或酮类化合物,由碳氢氧三种元素组成地,其分子式通常以Cn(H2O>n 表示.
实际上这一名称并不确切,如脱氧核糖、鼠李糖等糖类不符合通式,而甲醛、乙酸等虽符合这个通式但并不是糖.只是\碳水化合物\沿用已久,一些较老地书仍采用.我国将此类化合物统称为糖,而在英语中只将具有甜味地单糖和简单地寡糖称为糖(sugar>.b5E2RGbCAP 二、糖地分类
根据分子地聚合度分,糖可分为单糖、寡糖、多糖.也可分为：结合糖和衍生糖. 1.单糖单糖是不能水解为更小分子地糖.葡萄糖,果糖都是常见单糖.根据羰基在分子中地位置,单糖可分为醛糖和酮糖.根据碳原子数目,可分为丙糖,丁糖,戊糖,己糖和庚糖.p1EanqFDPw 2.寡糖 寡糖由2-20个单糖分子构成,其中以双糖最普遍.寡糖和单糖都可溶于水,多数有甜味.
3.多糖 多糖由多个单糖<水解是产生20个以上单糖分子）聚合而成,又可分为同聚多糖和杂聚多糖.同聚多糖由同一种单糖构成,杂聚多糖由两种以上单糖构成.DXDiTa9E3d 4.结合糖 糖链与蛋白质或脂类物质构成地复合分子称为结合糖.其中地糖链一般是杂聚寡糖或杂聚多糖.如糖蛋白,糖脂,蛋白聚糖等.RTCrpUDGiT 5.衍生糖 由单糖衍生而来,如糖胺、糖醛酸等. 三、糖地分布与功能
在人体中,糖主要地存在形式:(1>以糖原形式贮藏在肝和肌肉中.糖原代谢速度很快,
对维持血糖浓度衡定,满足机体对糖地需求有重要意义.(2>以葡萄糖形式存在于体液中.细胞外液中地葡萄糖是糖地运输形式,它作为细胞地内环境条件之一,浓度相当衡定.(3>存在于多种含糖生物分子中.糖作为组成成分直接参与多种生物分子地构成.如:DNA分子中含脱氧核糖,RNA和各种活性核苷酸(ATP、许多辅酶>含有核糖,糖蛋白和糖脂中有各种复杂地糖结构.5PCzVD7HxA 2.功能 糖在生物体内地主要功能是构成细胞地结构和作为储藏物质.植物细胞壁是由纤维素,半纤维素或胞壁质组成地,它们都是糖类物质.作为储藏物质地主要有植物中地淀粉和动物中地糖原.此外,糖脂和糖蛋白在生物膜中占有重要位置,担负着细胞和生物分子相互识别地作用.jLBHrnAILg 糖在人体中地主要作用:(1>作为能源物质.一般情况下,人体所需能量地70%来自糖地氧化.(2>作为结构成分.糖蛋白和糖脂是细胞膜地重要成分,蛋白聚糖是结缔组织如软骨,骨地结构成分.(3>参与构成生物活性物质.核酸中含有糖,有运输作用地血浆蛋白,有免疫作用地抗体,有识别,转运作用地膜蛋白等绝大多数都是糖蛋白,许多酶和激素也是糖蛋白.(4>作为合成其它生物分子地碳源.糖可用来合成脂类物质和氨基酸等物质.xHAQX74J0X 第二节 单糖
一、单糖地结构 (一>单糖地链式结构
单糖地种类虽多,但其结构和性质都有很多相似之处,因此我们以葡萄糖为例来阐述单糖地结构.
葡萄糖地分子式为C6H12O6,具有一个醛基和5个羟基,我们用费歇尔投影式表示它地链式结构: 以上结构可以简化: (二>葡萄糖地构型
葡萄糖分子中含有4个手性碳原子,根据规定,单糖地D、L构型由碳链最下端手性碳地构型决定.人体中地糖绝大多数是D-糖.LDAYtRyKfE (三>葡萄糖地环式结构
葡萄糖在水溶液中,只要极小部分(<1%>以链式结构存在,大部分以稳定地环式结构存在.环式结构地发现是因为葡萄糖地某些性质不能用链式结构来解释.如:葡萄糖不能发生醛地NaHSO3加成反应。葡萄糖不能和醛一样与两分子醇形成缩醛,只能与一分子醇反应。葡萄糖溶液有变旋现象,当新制地葡萄糖溶解于水时,最初地比旋是+112度,放置后变为+52.7度,并不再改变.溶液蒸干后,仍得到+112度地葡萄糖.把葡萄糖浓溶液在110度结晶,得到比旋为+19度地另一种葡萄糖.这两种葡萄糖溶液放置一定时间后,比旋都变为+52.7度.我们把+112度地叫做α-D(+>-葡萄糖,+19度地叫做β-D(+>-葡萄糖.Zzz6ZB2Ltk 这些现象都是由葡萄糖地环式结构引起地.葡萄糖分子中地醛基可以和C5上地羟基缩合形成六元环地半缩醛.这样原来羰基地C1就变成不对称碳原子,并形成一对非对映旋光异构体.一般规定半缩醛碳原子上地羟基(称为半缩醛羟基>与决定单糖构型地碳原子(C5>上地羟基在同一侧地称为α-葡萄糖,不在同一侧地称为β-葡萄糖.半缩醛羟基比其它羟基活泼,糖地还原性一般指半缩醛羟基.dvzfvkwMI1 葡萄糖地醛基除了可以与C5上地羟基缩合形成六元环外,还可与C4上地羟基缩合形成五元环.五元环化合物不甚稳定,天然糖多以六元环地形式存在.五元环化合物可以看成是呋喃地衍生物,叫呋喃糖；六元环化合物可以看成是吡喃地衍生物,叫吡喃糖.因此,葡萄糖地全名应为α-D(+>-或β-D(+>-吡喃葡萄糖.rqyn14ZNXI α-和β-糖互为端基异构体,也叫异头物.D-葡萄糖在水介质中达到平衡时,β-异构体占63.6％,α-异构体占36.4％,以链式结构存在者极少.EmxvxOtOco 为了更好地表示糖地环式结构,哈瓦斯 前,细线在后；将费歇尔式中左右取向地原子或集团改为上下取向,原来在左边地写在上方,右边地在下方；D-型糖地末端(4号碳原子即左边地碳原子>羟甲基在环上方,L－型糖在下方；半缩醛羟基与末端羟甲基(即一号和四号碳原子>同侧地为a-异构体,异侧地为β-异构体.SixE2yXPq5 <四）葡萄糖地构象 葡萄糖六元环上地碳原子不在一个平面上,因此有船式和椅式两种构象.椅式构象比船式稳定,椅式构象中β-羟基为平键,比α-构象稳定,所以吡喃葡萄糖主要以β-型椅式构象C1存在.6ewMyirQFL 二、单糖地分类 单糖根据碳原子数分为丙糖至庚糖,根据结构分为醛糖和酮糖.最简单地糖是丙糖,甘油醛是丙醛糖,二羟丙酮是丙酮糖.二羟丙酮是唯一一个没有手性碳原子地糖.醛糖和酮糖还可分为D-型和L-型两类.kavU42VRUs 三、单糖地理化性质 <一）物理性质 1.旋光性 除二羟丙酮外,所有地糖都有旋光性.旋光性是鉴定糖地重要指标.一般用比旋光度<或称旋光率）来衡量物质地旋光性.公式为y6v3ALoS89 [α]tD=αtD*100/(L*C> 式中[α]tD是比旋光度,αtD是在钠光灯
二糖类王镜岩《生物化学》版笔记（完美打印版）
