圣才电子书 www.100xuexi.com 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 第1章 糖类化学
1.1 复习笔记
一、糖的概念
1．糖的概念及其生物化学作用
糖类是多羟基醛、酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。主要生物学作用包括： （1）提供大量的能量；
（2）转变为生命所必需的其他物质； （3）作为生物体的结构物质；
（4）糖蛋白可作为细胞识别的信息分子。
2．糖的分类
糖类化合物分类依据其水解情况不同，可分为单糖、寡糖和多糖三大类，它们各自的组成特点如表1-1所示。
表1-1 单糖、寡糖和多糖的组成
糖类名称 单糖 寡糖 多糖 组成物质 多羟基醇的醛或酮的衍生物 2～10分子的单糖结合而成 多分子单糖或其衍生物所组成 水解产物 不可水解 单糖 原来的单糖或其衍生物 细分类别 丙糖、丁糖、戊糖和己糖 二糖、三糖、四糖、五糖和六糖等 同多糖和杂多糖 绝大多数糖类的分子式可用Cn（H2O）n式子来表示。但符合此式的化合物不一定都是糖，如乙酸；不符合经验式的也有属于糖类的，如鼠李糖C6H12O5。
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圣才电子书 www.100xuexi.com 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 二、单糖
单糖是不能水解的最简单糖类，是多羟基醛或酮及其衍生物，如葡萄糖、果糖等。单糖有多羟基醇、醛糖和酮糖三式结构。
1．单糖的结构 （1）链状结构
具有链状结构的单糖能够被钠汞齐和HI还原后生成正己烷，被浓HNO3氧化产生糖二酸。
①单糖的异构体
单糖有D-及L-两种异构体，判断其D-型还是L-型是将单糖分子中离羰基最远的不对称碳原子上-OH的空间排布与甘油醛比较，若与D-甘油醛相同，即-OH在不对称碳原子右边的为D-型，若与L-甘油醛相同，即-OH在不对称碳原子左边的为L-型。
②单糖的旋光性
单糖要表示旋光性，在D后加（＋）号，表示右旋，加（－）号表示左旋，例如D（－）-果糖即表示果糖的构型与D-甘油醛相同，而旋光性是左旋。
③单糖的对映体
对映体是指具有相同分子式的化合物中,由于原子在空间配置不同而引起的同分异构现象。两个互为镜象而不能重合的一对立体异构体互为对映体。
（2）环状结构
单糖的链状结构和环状结构是同分异构体，环状结构较重要。以葡萄糖为例，在晶体状态或在水溶液中，绝大部分是环状结构，在水溶液中链状结构和环状结构是可以互变的，糖
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圣才电子书 www.100xuexi.com 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 的水溶液总含有少量的自由醛基（指链状糖），故呈醛的性质。
①环状单糖的特点
a．葡萄糖的醛基不能与NaHSO4和Schiff试剂起加合作用。 b．1分子葡萄糖只能与1分子甲醇结合成甲基葡萄糖。 c．新配制的葡萄糖水溶液的比旋光度随时间而改变。 ②单糖的α-型和β-型
凡糖分子的半缩醛羟基（即C-1上的-OH）和分子末端-CH2OH基邻近不对称碳原子的-OH基在碳链同侧的称α-型，在异侧的称β-型。
③Haworth式
将Fischer式改写成Haworth式的方法为：
a．顺时针画平面，左上右下。即氧桥所连的碳原子按顺时针方向画在一个平面上，Fischer式中碳链左边的各基团写在Haworth式环的平面上，右边的各基团写在环平面下。
b．氧桥一端反向，指氧桥中远离半缩醛或半缩酮羟基的碳原子一端与“左上右下”的规则相反。
（3）椅式和船式构象
①构象是用来表示一个有机化合物结构中一切原子沿共价键转动而产生的不同空间结构。己糖的C-C键都保持正常四面体价键的方向，不是在一个平面上，而是折叠成椅式和船式两种构象。
②己糖及其衍生物主要以椅式存在，船式仅占极小比例。在水溶液中椅式、船式之间可以互变，在室温下船式结构很少，但随温度增高，船式比例相应升高，最终达到两种形式的平衡。
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圣才电子书 www.100xuexi.com 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 2．单糖的性质 （1）物理性质 ①旋光性
旋光性是指由于单糖都含有不对称碳原子，能使偏振光的平面向左或向右旋转，即都有旋光的能力。左旋糖能使偏振光平面向左旋转，右旋糖能使偏振光平面向右旋转。
②变旋性
变旋性是指一个旋光体溶液放置一段时间后，其比旋光度改变的现象。变旋的原因是糖构型的变化，变旋作用是可逆。
③甜度
甜度是指单糖甜味的程度，单糖的甜度大小不同，最甜为果糖，蔗糖，葡萄糖，麦芽糖次之，乳糖最弱。
（2）化学性质
单糖是多羟基醛或酮类物质，其化学性质总结如表1-2所示。
表1-2 单糖的化学性质
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圣才电子书 www.100xuexi.com 十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 反应机制 反应特殊现象 参与反应的基团 反应类型 在碱性溶液中，醛基、酮基即变成非常活泼的烯二醇，与Cu（OH）2碱性溶氧化反应 具还原性。还原金属离子同时糖本身被氧化成糖酸及液的反应会放出氧其他产物 气，溶液由蓝变黄 醛基、酮基 还原反应 被氢还原成醇 成脎作用 异构化 与许多物质如苯肼、HCN和羟氨等起加合作用单糖的第1、2位置上的碳与苯肼结合后，成晶体糖脎 碱或稀强碱引起单糖分子重排 无 糖脎为黄色晶体，不溶于水 无 产生CO2 无 无 呋喃醛衍生物与α-萘酚构成紫色物 无 无 发酵作用 经酵母作用产生乙醇和CO2 成酯作用 单糖的羟基皆可与酸结合成酯 成苷作用 羟基 环状单糖半缩醛基上的羟基的氢在有干燥HCl催化情况下可与醇化合，被甲基取代而成糖苷 脱水作用 与12%盐酸作用即脱水产生糠醛或糠醛衍生物 氨基化 分子中的-OH基可被-NH2基取代而产生氨基糖 脱氧作用 脱氧单糖的羟基之一失去氧
三、二糖
二糖又称双糖，为2分子单糖以糖苷键连接而成，常见的二糖及其性质如表1-3所示。
表1-3 常见二糖的性质
二糖 蔗糖 组成 1分子葡萄糖和 1分子果糖 2分子葡萄糖 一分子D-葡萄糖与一分子D-半乳糖 缩合而成 物理性质 化学性质 白色结晶，易溶于水，有甜味，无还原作用，不与苯肼弱碱作用，被稀酸有旋光作用但无变旋作用，无α、或转化酶水解，在水解过程中，逐渐释出β型 D-果糖，旋光性逐渐由右旋变为左旋 白色晶体，易溶于水，甜度仅次于蔗糖，有旋光作用与变旋作用 白色晶体，溶于水，微甜，为右旋糖，有变旋性 含有一个半缩醛基，具有还原作用。能与苯肼作用产生糖脎，可被酵母发酵 有还原性，与苯肼结合成脎，与HNO3同煮产生黏酸；被β-糖苷酶或稀盐酸水解后产生葡萄糖和半乳糖，不被酵母发酵 麦芽糖 乳糖
四、三糖
寡糖主要是指三糖。三糖分为： 1．还原性三糖
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陈钧辉《普通生物化学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解-第1~3章【圣才出品】
