十六章糖类化合物

1、 第十六章第十六章 糖类化合物糖类化合物主要内容主要内容 第一节第一节 单糖单糖第二节第二节 寡糖和多糖寡糖和多糖第三节第三节 扩展性知识扩展性知识糖的定义和分类糖的定义和分类 糖类是一类多羟基醛（或酮），或糖类是一类多羟基醛（或酮），或通过水解能产生这些醛酮的物质。通过水解能产生这些醛酮的物质。 糖分为三类：单糖、寡糖和多糖。糖分为三类：单糖、寡糖和多糖。第一节第一节 单糖单糖一、开链结构及构型一、开链结构及构型 H 左，左，OH 右，右，D 系列系列 H 右，右， OH 左，左，L 系列系列 HOCHOHHHHOHOH OH CH2OHCHOOHOH OH CH2OH HOCHO CH2O

2、H二、二、 环状结构及构象环状结构及构象环状半缩醛、半缩酮的启迪，糖环形结构环状半缩醛、半缩酮的启迪，糖环形结构的提出。的提出。HOCH2CH2CH2CHOHOCH2CH2CH2CH2CHO1、葡萄糖的哈武斯透视式、葡萄糖的哈武斯透视式 HOCHOHHHHOHOH OH CH2OH HOCHOHHHHOHOH OH HOCH2 HOOHHHHOHOH HOCH2HOH HOOHHHHOHOH HOCH2OHH+ -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 HOOHHHHOHOH HOCH2OHHOHHHHHOHOHOH HOAOHHHHHOHOHOHAOHHHHOHOHOHAor

3、-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖A=HOCH2-2、葡萄糖的构象、葡萄糖的构象OHHH CH2OHOH OH OH HHOH(1)(2) -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖OHHH CH2OHOH OH OH HHOH(4)(3) -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖三、化学反应三、化学反应1、成苷反应、成苷反应 环状糖的半缩醛羟基能与另一分子化合环状糖的半缩醛羟基能与另一分子化合物中的羟基、氨基或硫羟基等失水，生成的失物中的羟基、氨基或硫羟基等失水，生成的失水产物称为糖苷，也称为配糖体。由葡萄糖衍水产物称为糖苷，也称为配糖体。由葡萄糖衍生的糖苷叫葡萄糖苷，失水时形成的键叫苷键。生的糖苷叫葡萄糖苷，失水时形成的键叫苷

4、键。糖苷的名称由三部分组成：糖苷的名称由三部分组成： 配基配基+糖的残基糖的残基+（糖）苷（糖）苷CH=OOHHHOOHHOHHCH2OHHOHHH CH2OHOH OH OH HHOHOHHH CH2OHOH OH OH HHOCH3OHHH CH2OHOH OH OH HHOHOHHH CH2OHOH OH OH HHOCH3甲基甲基 - -D-吡喃葡萄糖苷吡喃葡萄糖苷甲基甲基 - -D-吡喃葡萄糖苷吡喃葡萄糖苷2、氧化反应、氧化反应（1） 用斐林试剂、土伦试剂、本尼迪特用斐林试剂、土伦试剂、本尼迪特试剂氧化试剂氧化 斐林试剂斐林试剂 or 土伦试剂土伦试剂D-葡萄糖酸葡萄糖酸D-葡萄糖葡

5、萄糖or 本尼迪特试剂本尼迪特试剂（2）与溴水的反应）与溴水的反应 溴的水溶液很快与醛糖反应，选择性地将溴的水溶液很快与醛糖反应，选择性地将醛基氧化成羧基醛基氧化成羧基,然后生成内酯。然后生成内酯。 酮糖不发生此反应，因此可作为区分两类酮糖不发生此反应，因此可作为区分两类糖的鉴别反应。糖的鉴别反应。Br-H2O葡萄糖酸葡萄糖酸D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖酸葡萄糖酸- -内酯内酯（）与稀硝酸的反应（）与稀硝酸的反应CH=OOHHHOOHHOHHCH2OHH稀稀HNO3、还原反应、还原反应H2 ，Pdor NaBH4、与含氮试剂的反应、与含氮试剂的反应CH=NNHC6H5NNHC6H5HHOOHHOHH

6、CH2OH、环状缩醛和缩酮的形成、环状缩醛和缩酮的形成处于糖环上的顺式邻二醇可与醛或酮生成环状的处于糖环上的顺式邻二醇可与醛或酮生成环状的缩醛或缩酮，常用于某些合成反应中保护糖上的缩醛或缩酮，常用于某些合成反应中保护糖上的羟基。羟基。一分子糖和三分子苯肼反应，在糖的一分子糖和三分子苯肼反应，在糖的1,2-位位形成二苯腙（称为脎）的反应称为成脎反应。形成二苯腙（称为脎）的反应称为成脎反应。可作为糖的定性反应、结构鉴定和制备衍生可作为糖的定性反应、结构鉴定和制备衍生物用。物用。、碱性条件下的反应、碱性条件下的反应HCHOOHHHOOHHOHHCH2OHD-葡萄糖葡萄糖烯二醇烯二醇D-甘露糖甘露糖D

7、-果糖果糖弱碱弱碱弱碱弱碱、酸性条件下的脱水、酸性条件下的脱水在弱酸条件下，具有在弱酸条件下，具有 羟基的羰基化羟基的羰基化合物易发生合物易发生 羟基与羟基与氢的脱水反应，氢的脱水反应，形成形成， 不饱和羰基化合物。不饱和羰基化合物。糖具备上述特征，因此，在酸性条件下易糖具备上述特征，因此，在酸性条件下易脱水形成二羰基化合物。在强酸条件下，戊醛脱水形成二羰基化合物。在强酸条件下，戊醛糖和己醛糖经多步羟基脱水，分别形成呋喃甲糖和己醛糖经多步羟基脱水，分别形成呋喃甲醛和羟甲基呋喃甲醛。醛和羟甲基呋喃甲醛。、高碘酸氧化、高碘酸氧化CH=OOHHHOOHHOHHCH2OHH5 HCOOH + CH2O

8、5HIO4可用于确定糖可用于确定糖环大小、多糖环大小、多糖中糖苷键连接中糖苷键连接的位置。的位置。第二节寡糖和多糖第二节寡糖和多糖一、双糖一、双糖、麦芽糖、麦芽糖麦芽糖是淀粉水解的产物。麦芽糖是淀粉水解的产物。麦芽糖有变旋现象，分子内存在游离麦芽糖有变旋现象，分子内存在游离的半缩醛羟基，故为还原糖。的半缩醛羟基，故为还原糖。O CH2OHOH OH HOO CH2OHOH OH OOH、乳糖和蔗糖、乳糖和蔗糖乳糖存在于哺乳动物的乳汁中，工业上可乳糖存在于哺乳动物的乳汁中，工业上可从乳清中获得。有变旋现象，是还原糖。从乳清中获得。有变旋现象，是还原糖。蔗糖在甘蔗和甜菜中含量最多，是自然界蔗糖在甘

9、蔗和甜菜中含量最多，是自然界分布最广的双糖。无变旋现象，是非还原糖。分布最广的双糖。无变旋现象，是非还原糖。 乳糖蔗糖乳糖蔗糖 CH2OHO CH2OHOH OH OOHOHOH, OHHO、纤维二糖、纤维二糖 二、多糖二、多糖纤维素是自然界分布最广、存在最多的有纤维素是自然界分布最广、存在最多的有机物。它是机物。它是D-葡萄糖以葡萄糖以 -，苷键相连的聚，苷键相连的聚合物。合物。淀粉是人类获取糖类的主要来源。可分为淀粉是人类获取糖类的主要来源。可分为直链淀粉和支链淀粉两类。淀粉溶液与碘可产直链淀粉和支链淀粉两类。淀粉溶液与碘可产生紫蓝色，使直链淀粉的定性鉴定反应。生紫蓝色，使直链淀粉的定性鉴

10、定反应。糖原是人和动物体内，经一系列酶催化反糖原是人和动物体内，经一系列酶催化反应，将多个葡萄糖组合而成的分支多糖。应，将多个葡萄糖组合而成的分支多糖。 第三节第三节 扩展性知识扩展性知识 一、环糊精一、环糊精环糊精是经浸解杆菌淀粉酶作用于环糊精是经浸解杆菌淀粉酶作用于淀粉后产生的环状低聚糖的总称。淀粉后产生的环状低聚糖的总称。具有一定水溶性，同时，许多非极具有一定水溶性，同时，许多非极性有机分子或有机分子的非极性一端又性有机分子或有机分子的非极性一端又可进入其内腔形成包结物。被广泛应用可进入其内腔形成包结物。被广泛应用于食品、医药、农药等方面。于食品、医药、农药等方面。二、糖脂二、糖脂 糖脂

11、是由糖和脂质部分组成的，糖给予分子糖脂是由糖和脂质部分组成的，糖给予分子以以“亲水极亲水极”。可分为甘油糖脂和鞘糖脂两类。可分为甘油糖脂和鞘糖脂两类。 三、糖蛋白三、糖蛋白 糖蛋白是指由比较短的、往往是有分支的寡糖蛋白是指由比较短的、往往是有分支的寡糖链与蛋白质以共价键相连的缀合物。他们广糖链与蛋白质以共价键相连的缀合物。他们广泛存在于动物、植物和某些微生物中。泛存在于动物、植物和某些微生物中。 四、糖与血型物质四、糖与血型物质 人的血型是由红细胞膜上所谓的人的血型是由红细胞膜上所谓的“抗原决抗原决定族定族”所决定的，它们是糖蛋白。所决定的，它们是糖蛋白。五、化学糖生物学和糖类药物五、化学糖生物学和糖类