生物化学第二章糖类课件

1、生物化学第二章糖类生物化学第二章糖类第一节 概 述第三节 单糖的性质第二节 单糖的化学结构第四节 重要的寡糖第五节 重要的多糖第一节 概 述第三节 单糖的性质第二节 单糖的化学结构第一节 概 述食用糖（蔗糖）；医疗用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的钠、钾、钙、锌盐等）；绿色植物的皮、杆等多糖（纤维素）；粮食及块根、块茎中的糖（淀粉）；动物体内的贮藏多糖（糖元）；昆虫、蟹、虾等外骨骼糖（几丁质）；一、糖的世界第一节 概 述食用糖（蔗糖）；一、糖的世界细菌、酵母的细胞壁糖结缔组织中的糖（肝素、透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等）核酸的糖、脂多糖（糖脂）、糖蛋白（蛋白聚糖）中的糖细胞膜及其他细胞结

2、构中的糖血型糖活性糖分子食用菌中的糖（香菇多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、昆布多糖等）细菌、酵母的细胞壁糖糖类是生物界最重要的有机化合物之 一，广泛分布于动物、植物、微生物中。糖类是地球上最丰富的生物分子，每年全球植物和藻类光合作用可转换1000亿吨CO2和H2O成为纤维素和其他植物产物。糖类是生物界最重要的有机化合物之 一，广泛分布于动物、二、糖的定义糖 多（2）羟基醛和多羟基酮及其缩合物，或水解后能产生多羟基醛、酮的一类有机化合物。因这类化合物都是由C、H、O三种元素组成，且一般都符合Cn(H2O)m的通式，所以称之为碳水化合物。例如： 葡萄糖：C6H12O6，可表示为C6(H2O)6， 蔗糖：

3、C12H22O11，可表示为C12(H2O)11等。二、糖的定义糖 多（2）羟基醛和多羟基酮及其缩合物，或但有的糖不符合碳水化合物的比例，例如：鼠李糖C5H12O5（甲基糖），脱氧核糖C5H10O4；有些化合物的组成符合碳水化合物的比例，但不是糖，例如甲酸（CH2O）、乙酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）等。因此，最好还是叫做糖类较为合理。但有的糖不符合碳水化合物的比例，例如：鼠李糖C5H12O5（三、糖的生物学功能（1）作为生物能源。（2）作为其他物质如蛋白质、核酸、脂类等生物合成的碳源。（3）作为生物体的结构物质。如纤维素是植物茎秆等支撑组织的结构成分，甲壳质是虾、蟹等动物硬壳组织的

4、结构成分。（4）糖蛋白、糖脂等具有细胞识别、免疫活性等多种生理活性功能。三、糖的生物学功能（1）作为生物能源。糖单糖寡糖多糖同聚多糖 杂多糖四、糖的分类糖单糖寡糖多糖同聚多糖 杂多糖四、糖的分类1.单糖单糖（monosaccharides）：不能水解为其他糖的糖。按碳原子数分为：丙糖（甘油醛）丁糖（赤藓糖）戊糖（木酮糖、核酮糖、核糖、脱氧核糖等）己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）1.单糖单糖（monosaccharides）：不能水解为其2.寡糖寡糖（oligosaccharides）：可以水解为210个单糖的糖。其中最重要的是二糖： 二糖（disaccharides） 蔗糖、麦芽糖、乳糖其它寡糖

5、比较少见，如三糖（trisaccharides） 棉籽糖2.寡糖寡糖（oligosaccharides）：可以水解为3.多糖多糖（polysaccharides）：可水解为多个其他单糖或其衍生物的糖。同聚多糖：水解为同一单糖的高分子聚合物，淀粉、糖元、纤维素、几丁质等。杂多糖：水解产物不止一种单糖或单糖衍生物，透明质酸、肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等。3.多糖多糖（polysaccharides）：可水解为多个第二节 单糖的化学结构 单糖的分子式是(CH2O)n，其中n3。碳原子构成单糖的主要骨架。含3个碳原子的名为丙糖，丙糖之后顺序称为丁糖（4碳）、戊糖（5碳）和己糖（6碳）等。单糖以2种形

6、式存在，即醛糖和酮糖，前者分子含有醛基 ,位于末端C上后者分子含有酮基 ，位于链内C上）。第二节 单糖的化学结构 单糖的分子式是(CH2O)n，甘油醛（醛糖）二羟丙酮（酮糖）甘油醛（醛糖）二羟丙酮（酮糖）核糖核酮糖戊糖葡萄糖果糖己糖己糖：又称六碳糖，是最习见的单糖。葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等都是六碳糖。一切六碳糖的分子式都是C6H12O6，但结构式各有不同，所以它们彼此都是异构体。核糖核酮糖戊糖葡萄糖果糖己糖己糖：又称六碳糖，是最习见的单糖一、单糖的开链结构与构型构型 是指一个分子由于其各原子特有的空间排列而使该分子具有特定的立体化学结构。当一个物质由一种构型转变为另一种构型时，要求有共价

7、键的断裂或重新形成。 一、单糖的开链结构与构型构型 是指一个分子由于其各原子特有的单糖的构型以甘油醛为参照标准，甘油醛C2为手性碳，与其相连的-OH在右边的为D型、在左边的为L型，D型和L型互为立体异构体，是一对对映体，具有对映体的结构又称手性结构。一、单糖的开链结构与构型单糖的构型以甘油醛为参照标准，甘油醛C2为手性碳，与其相连的单糖的构型由于手性碳往往不止一个，因而规定：离羰基最远的不对称C上的-OH方向判定糖的构型，在右边的为D型、在左边的为L型。一、单糖的开链结构与构型单糖的构型由于手性碳往往不止一个，因而规定：离羰基最远的不对醛糖构型谱系L(+)-核糖L(+)-阿拉伯糖L(+)-木糖

8、L(+)-来苏糖D(-)-来苏糖D(-)-木糖D(-)-阿拉伯糖D(-)-核糖戊糖L(+)-甘油醛D(-)-甘油醛丙糖L(+)-赤藓糖L(+)-苏阿糖D(-)-苏阿糖D(-)-赤藓糖丁糖L(+)-阿洛糖L(+)-阿卓糖L(+)-葡萄糖L(+)-古洛糖L(+)-艾杜糖L(+)-甘露糖L(+)-半乳糖L(+)-塔罗糖D(-)-塔罗糖D(-)-半乳糖D(-)-艾杜糖D(-)-古洛糖D(-)-甘露糖D(-)-葡萄糖D(-)-阿卓糖D(-)-阿洛糖己糖醛糖构型谱系L(+)-核糖L(+)-阿拉伯糖L(+)-木糖L酮糖构型谱系C=O二羟基丙酮丙糖C=OC=OL-赤藓酮糖D-赤藓酮糖丁糖C=OC=OL-核酮糖

9、L-木酮糖C=OC=OD-木酮糖D-核酮糖戊糖C=OC=OC=OC=OC=OC=OC=OC=OL-阿洛酮糖L-果糖L-山梨糖L-塔格糖D-塔格糖D-山梨糖D-果糖D-阿洛酮糖己糖酮糖构型谱系C=O二羟基丙酮丙糖C=OC=OL-赤藓酮糖D-二、葡萄糖的环状结构及异头物五碳糖、六碳糖等单糖分子在溶液中大多不呈链式，而是环式结构。单糖分子中的醛基或酮基与另一个碳原子上的羟基反应，生成半缩醛，从而形成环式结构：COH+HOCHOHCHOCH二、葡萄糖的环状结构及异头物五碳糖、六碳糖等单糖分子在溶液中葡萄糖的环式结构 H-1C=O H-2C-OHHO-3C-H H-4C-OH H-5C-OH H-6C-

10、OH H葡萄糖（链式） H-1C-OH H-2C-OHHO-3C-H H-4C-OH H-5C H-6C-OH HO葡萄糖（环式）醛基可与C5-OH 成氧桥结合，形成六元环，也可与C4-OH 结合形成五元环。因为所形成的五元环和六元环分布与呋喃环和吡喃环相似，因此葡萄糖有呋喃型和吡喃型之分。在分子热力学上，六元环比五元环稳定，所以天然葡萄糖分子主要以吡喃型结构存在。葡 H-1C=O葡萄糖（链式） H-1C-OHO葡萄形成环状结构以后，C1上出现一个新的羟基，称为半缩醛羟基。 C1原子也随之变成了不对称C原子，半缩醛羟基可能有两种不同的排列方式，称为-型和-型两种异头物。规定：半缩醛羟基与决定构

11、型（D或L）的醇羟基在同侧的为 -型，在相反侧的为-型。 H-1C-OH H-2C-OHHO-3C-H H-4C-OH H-5C H-6C-OH HO形成环状结构以后，C1上出现一个新的羟基，称为半缩醛羟基。 1C H-2C-OHHO-3C-H H-4C H-5C-OH H-6C-OH H-D-呋喃型葡萄糖HOHO 1C H-2C-OHHO-3C-H H-4C H-5C-OH H-6C-OH H-D-呋喃型葡萄糖HOHO 1C H-2C-OHHO-3C-H H-4C-OH H-5C H-6C-OH H-D-吡喃型葡萄糖HOHO-D-吡喃型葡萄糖 1C-D-呋喃型葡萄糖HOHO -型和-型只是半

12、缩醛羟基的方位不同，其余不对称C原子的构型都相同，因此它们之间并非镜象异构体，而是异头物。两者的比旋光度不同（-D葡萄糖为+1120 ，-D葡萄糖为+18.70 ）在溶液中两者可相互转化，最后达到动态平衡。-型和-型只是半缩醛羟基的方位不同，其余不对称C原子的构在水溶液中葡萄糖的构成在水溶液中葡萄糖的构成三、葡萄糖的Haworth式和分子构象 糖的半缩醛氧环式结构因氧桥过长，不尽合理，1926年Haworth用透视式表达葡萄糖的环状结构，称为Haworth式或透视式：-D-吡喃型葡萄糖-D-吡喃型葡萄糖三、葡萄糖的Haworth式和分子构象 糖的半缩醛氧环式结将链状结构书写成哈沃斯式的步骤如下

13、：将碳链向右放成水平，使原基团处于左上右下的位置 将碳链水平位置弯成六边形状。将链状结构书写成哈沃斯式的步骤如下：将碳链向右放成水平，使以C4-C5为轴旋转120使C5上的羟基与醛基接近，然后成环（因羟基在环平面的下面，它必须旋转到环平面上才易与C1成环。 -型 -型 课外推导：L-葡萄糖以C4-C5为轴旋转120使C5上的羟基与醛基接近，然后葡萄糖分子的构象 按照Haworth式，葡萄糖分子的成环元素都在一个平面上，实际并非如此，而是折叠为椅式（船式很少），这样最稳定。-D-葡萄糖（椅式）葡萄糖分子的构象 按照Haworth式，葡萄糖分子的成第三节 单糖的性质一、单糖的物理性质1.溶解度 单

14、糖分子有许多亲水基团，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。2.甜度 蔗糖的相对甜度规定为100，用感官品评的方法确定。第三节 单糖的性质一、单糖的物理性质1.溶解度2.甜度糖甜度糖甜度果糖173.3鼠李糖 32.5转化糖130麦芽糖 32.5蔗糖100半乳糖 32.1葡萄糖74.3棉子糖 22.6木糖40乳糖16.1糖的相对甜度糖甜度糖甜度果糖173.3鼠李糖 32.5转化糖130麦芽糖3.旋光性和比旋光度 糖都具有手性碳，因此糖都有使平面偏振光发生偏转的能力，即糖的旋光性。3.旋光性和比旋光度 糖都具有手性碳，因此糖都有使平面偏振光当光通过含有某物质的溶液时，使经过此物质的偏振

15、光平面发生旋转的现象。可通过存在镜像形式的物质显示出来，这是由于物质内存在不对称碳原子或整个分子不对称的结果。由于这种不对称性，物质对偏振光平面有不同的折射率，因此表现出向左或向右的旋光性。当光通过含有某物质的溶液时，使经过此物质的偏振光平面发生旋转生物化学第二章糖类糖的旋光性和旋光度由糖分子中的手性碳上的羟基方向所决定。糖的旋光性以右旋（以d或+表示）或左旋（以l或-表示）。旋光性与D-或L-构型没有必然联系。但同一化合物的D-型和L-型旋光方向相反。利用旋光性可以对物质(如某些糖类)进行定性或定量分析。 糖的旋光性和旋光度由糖分子中的手性碳上的羟基方向所决定。利用生物化学第二章糖类 在一定

16、条件下，测定一定浓度糖溶液的旋光度，可以计算比旋光度：各种糖的比旋光度是一定的。借此可作为糖的定性、定量测定。 在一定条件下，测定一定浓度糖溶液的旋光度，可以计算比二、单糖的化学性质 多羟基醛或多羟基酮； 具有一切羟基及多羟基的反应，如氧化、酯化、 缩醛反应； 醛基或羰基的反应； 基团间相互影响而产生的一些特殊的反应； 具有环状结构的单糖，不仅表现环状结构的化学性质，同时，也表现开链结构的化学性质。因为在水溶液中参加反应时，一般是以开链结构进行的，环状结构可转化为开链结构，直至反应平衡。二、单糖的化学性质 多羟基醛或多羟基酮；1.糖的氧化反应（1）在弱氧化剂作用下，醛基被氧化生成葡萄糖酸。溴水

17、能氧化醛糖，但不能氧化酮糖，可用此反应来区别醛糖和酮糖。1.糖的氧化反应（1）在弱氧化剂作用下，醛基被氧化生成葡萄糖（2）在较强氧化剂作用下，醛基和伯醇基同时被氧化，生成葡萄糖二酸。（2）在较强氧化剂作用下，醛基和伯醇基同时被氧化，生成葡萄糖 酮糖的氧化作用与醛糖有所不同，弱氧化剂溴水，不能使酮糖氧化，据此,可鉴别酮糖与醛糖。 在强氧化剂作用下，酮糖在羧基处断裂，生成两种酸，以果糖为例： CH2OH C=O(CHOH)3 CH2OHOCH2OHCOOHCOOHCHOHCHOHCH2OH+D-果糖 乙醇酸 三羟基丁酸 酮糖的氧化作用与醛糖有所不同，弱氧化剂溴水，不能使酮糖氧化（3）在生物体内，在

18、专一性酶的作用下，伯醇基被氧化，生成葡萄糖醛酸。酶O CHO(CHOH)4 CH2OH CHO(CHOH)4 COOH 葡萄糖醛酸（3）在生物体内，在专一性酶的作用下，伯醇基被氧化，生成葡萄斐林试剂定糖原理 在碱性条件下，还原糖的醛基或酮基即变成非常活泼的烯醇式结构，具有还原性，能使金属离子(如Cu2+、Ag+、Hg2+、Bi3+等离子)还原，本身则被氧化成糖酸及其他产物。 还原糖在碱性溶液中的氧化还原反应常被用作糖类定性、定量分析的依据。定糖最常用的碱性氧化剂是碱性硫酸铜溶液，所配成的定糖试剂最常用的是斐林(Fehlings)试剂 。斐林试剂定糖原理 在碱性条件下，还原糖的醛基或酮基即变 斐

19、林试剂由甲液(CuSO4溶液)和乙液(NaOH+酒石酸钾钠溶液)组成。 使用之前将甲、乙两种溶液等量混合，反应生成Cu(OH)2。 酒石酸钾钠的作用是防止Cu(OH)2沉淀，它与Cu2+络合成可溶性酒石酸钾钠铜复合物，从而保证Cu2+与还原糖发生氧化还原反应。 斐林试剂由甲液(CuSO4溶液)和乙液(NaOH+酒石酸钾（1）Cu2SO4+NaOH Cu(OH)2（2）Cu(OH)2 + COONaH-C-OHH-C-OH COOK COONaH-C-OH-C-O COOK COONaO -C- HO -C- H COOKCu酒石酸钾钠酒石酸钾钠铜复合物（1）Cu2SO4+NaOH C CHO

20、(CHOH)n CH2OH COOH (CHOH)n CH2OH +2Cu2+ +4OH-+2CuOH +H2O 醛糖蓝色糖酸不稳定+H2O Cu2O 黄色或红色 CHO COOH+2Cu2+ +4OH-+2C2Cu2+(OH)2 4NaOH+2CuSO4还原糖烯醇化（碱）H-C-OH C-OH (CHOH)n CH2OH 烯二醇 C-OOH CHOH (CHOH)n CH2OH 糖酸2Na2SO4H2O2Cu+OH（氢氧化亚铜）氢氧化铜Cu2O氧化亚铜（黄红色）H2O其它产物2Cu2+(OH)2 4NaOH+2Cu斐林试剂定糖的注意事项1.准确取一定量的斐林试剂与一定量的样品溶液(含糖量不得

21、过量，需保证反向后有剩余Cu2+)反应，然后，用标准糖液滴定剩余的Cu2+，与空白对照，可计算出样品液的还原糖浓度。2.糖的氧化产物极为复杂，曾有人分离出40余种产物，而且，反应条件不同，产物也不同。因此，用这种方法进行糖的定量分析时，一定要同时做标准品对照，否则，会带来较大的误差。斐林试剂定糖的注意事项1.准确取一定量的斐林试剂与一定量的样1.直接滴定法：试样经除去蛋白质后，在加热条件下，以亚甲蓝作指示剂，滴定标定过的碱性酒石酸铜溶液（用还原糖标准溶液标定），根据样品液消耗体积计算还原糖含量；2.高锰酸钾滴定法：试样经除去蛋白之后，其中还原糖把铜盐还原为氧化亚铜，加硫酸铁后，氧化亚铜被氧化为

22、铜盐，以高锰酸钾溶液滴定氧化作用后生成的亚铁盐，根据高锰酸钾消耗量，计算氧化亚铜含量，再查表得还原糖量。1.直接滴定法：试样经除去蛋白质后，在加热条件下，以亚甲蓝作2.糖的酯化反应单糖分子中的-OH，特别是异头碳上的半缩醛羟基能与磷酸、硫酸、乙酸酐等脱水生成酯。糖的磷酸酯是糖分子进入代谢反应的活化形式，最重要的是己糖磷酸酯。2.糖的酯化反应单糖分子中的-OH，特别是异头碳上的半缩醛羟重要的己糖磷酸酯重要的己糖磷酸酯 单糖环状结构中的半缩醛羟基与其他含羟基（如醇、酚、酸等）或其他基团的化合物失水而缩合成的缩醛（或缩酮）式衍生物，称为糖苷或苷；3.成苷反应因为葡萄糖的半缩醛羟基有-型与-型之分，生

23、成的糖苷也有-与-之分。糖基配糖体糖苷键 单糖环状结构中的半缩醛羟基与其他含羟基（如醇、酚、酸等-D-葡萄糖 甲醇 -甲基-D-葡萄糖苷-D-葡萄糖 甲醇 -甲基-D-葡萄糖苷-D-葡萄糖 甲醇 -甲4. 还原反应葡萄糖C1上的-CHO可被还原为-OH而成糖醇山梨醇。而果糖除了象葡萄糖一样可以还原为山梨醇外，还生成甘露醇。山梨醇是转化成维生素C的前体。在生物体内这一反应是由特异的脱氢酶催化，以NADH+H+或NADPH+H+作为供氢体来完成的。4. 还原反应葡萄糖C1上的-CHO可被还原为-OH而成糖醇5.强酸催化脱水作用 单糖在强酸作用下，受热脱水生成糠醛或糠醛衍生物。糠醛是多种化工合成所需

24、的原料。糠醛或羟甲基糠醛能与某些酚类作用生成有色的缩合物，利用这一性质，可进行糖的定性定量测定。35.强酸催化脱水作用 单糖在强酸作用下，受热脱水生成糠醛6.弱碱条件下的异构化作用单糖对稀酸相当稳定，但在碱性溶液中能发生多种反应，产生不同的产物。异构化是其中的一种。单糖异构化是在室温下弱碱催化的烯醇化作用的结果。例如D-葡萄糖在氢氧化钡溶液中放置数天，可形成63.5的D-葡萄糖、21的D-果糖、2.5的D-甘露糖、10不能发酵的酮糖和3的其它物质。6.弱碱条件下的异构化作用单糖对稀酸相当稳定，但在碱性溶液中生物化学第二章糖类7. 脎的形成 单糖与苯肼反应生成苯腙,过量的苯肼可进一步作用生成脎，

25、每个脎分子中含2分子苯肼，第三个苯肼被转化为苯胺和氨。脎的溶解度小，易成结晶，不同糖脎晶体形状不同、熔点不同，有时可作为糖的定性鉴定。7. 脎的形成 单糖与苯肼反应生成苯腙,过量的苯肼可进8.发酵作用 己糖中的D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖均易被酵母发酵生成酒精和CO2，D-半乳糖则较难发酵。D-型的其他己糖和L-型己糖以及戊糖则不能被酵母发酵。8.发酵作用 己糖中的D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖单糖的分析检测 用成脎反应和呈色试剂可以定性鉴定未知样品溶液中的糖类。测定单糖浓度，有物理和化学方法。 物理方法，如测样品溶液的折光率、旋光度和利用比重计等方法进行测定。 化学方法主要是根据单糖的

26、还原性质建立的。 常用的有3，5-二硝基水杨酸法、斐林试剂法和碘量法等。以上方法测定的是样品液中的总糖。为了弄清多糖水解产物中的单糖组分(种类和含量)，则需经过分离。单糖混合液的分离方法常用层析法，新近又有高压液相色谱分析用于糖的分离分析，既方便又准确。单糖的分析检测 用成脎反应和呈色试剂可以定性鉴定未知样品溶液第四节 重要的寡糖先从单糖单位的种类和糖苷键的类型考察一下面几个简单寡糖的结构式。乳糖第四节 重要的寡糖先从单糖单位的种类和糖苷键的类型考察一下蔗糖纤维二糖蔗糖纤维二糖石灰处理二氧化硫除杂质、去泡沫结晶石灰处理二氧化硫除杂质、去泡沫结晶麦芽糖麦芽糖名称组成单糖单元糖苷键麦芽糖-D-葡萄

27、糖1,4纤维二糖-D-葡萄糖1,4乳糖-D-半乳糖-D-葡萄糖 1,4蔗糖-D-葡萄糖-D-果糖1,2备注：葡萄糖为吡喃环，果糖为呋喃环名称组成单糖单元糖苷键麦芽糖-D-葡萄糖1,4纤维二糖-一.寡糖的结构与性质1.参与组成的单糖单位2. 参与成键（糖苷键）的碳原子位置3. 参与成键的每一异头碳羟基的构型（异头定向）4. 单糖单位的次序（如果不是同一种单糖残基）有些寡糖如麦芽糖是由同一种单糖（葡萄糖残基）组成的，另一些寡糖是由两种或多种不同的单糖组成的，如蔗糖中含葡萄糖和果糖两种残基。两个单糖残基之间的连接可以有多种方式，但最常见的有1 1（如海藻糖中）、l 2（如蔗糖中）、1 4（如纤维二糖

28、中）和1 6（如龙胆二糖中）；1 3和1 5较少见。注意所有的二糖至少有一个单糖的异头碳参与成键。构型可以是型如麦芽糖、海藻糖和蔗糖，型如纤维二糖、龙胆二糖和乳糖。异头碳的构型对寡糖分子形状影响很大，而分子形状涉及能否被酶所识别，例如催化麦芽糖（含糖苷键）和纤维二糖（含糖苷键）水解需要不同的酶，虽然两者都是D-葡萄糖通过1 4连接的。多糖中异头定向对多糖构象非常重要。糖苷键在多数情况下只涉及一个单糖的异头碳，另一个单糖的异头碳是游离的。这样，分子的两个末端可以根据化学反应性的不同而区分开来，例如乳糖中葡萄糖残基有一个游离的异头碳，并因此具有一个潜在的游离醛基，能被Fehling溶液氧化，但半乳

29、糖残基则不能。乳糖是一种还原糖，葡萄糖残基处于还原端，另一端称非还原端。在蔗糖中任一残基都不具有潜在的游离醛基，因此蔗糖是一种非还原糖。一.寡糖的结构与性质1.参与组成的单糖单位2. 参与成键（糖二、还原性二糖与非还原性二糖还原性二糖有半缩醛羟基，具有还原性、变旋现象等。麦芽糖、乳糖、纤维二糖等都属于还原性二糖。非还原性二糖没有半缩醛羟基，不具有还原性、变旋现象等，主要是蔗糖。二、还原性二糖与非还原性二糖还原性二糖有半缩醛羟基，具有还原名称组成单糖单元糖苷键还原性麦芽糖-D-葡萄糖1,4还原糖纤维二糖-D-葡萄糖1,4还原糖乳糖-D-半乳糖-D-葡萄糖 1,4还原糖蔗糖-D-葡萄糖-D-果糖1

30、,2非还原糖备注：葡萄糖为吡喃环，果糖为呋喃环名称组成单糖单元糖苷键还原性麦芽糖-D-葡萄糖1,4还原糖第五节 重要的多糖由许多单糖或单糖衍生物聚合而成，缩合时单糖分子以糖苷键相连，一般无甜味、无还原性、酸或酶的作用下可水解为双糖、寡糖或单糖，重要的有淀粉、糖元、纤维素、果胶质、几丁质、粘多糖等。可分为同多糖和杂多糖。第五节 重要的多糖由许多单糖或单糖衍生物聚合而成，缩合时单一.淀粉广泛存在于植物的种子和根茎中，热水处理25分钟能溶解的部分为直链淀粉，不溶解的部分为支链淀粉。一.淀粉广泛存在于植物的种子和根茎中，热水处理25分钟能溶解直链淀粉平均250-300个-D-Glc通过-1，4糖苷键相

31、连，旋转卷曲成螺旋状，每6个Glc残基盘旋一圈，与KI-I2呈（深）兰色。水解的唯一双糖为麦芽糖、唯一单糖为葡萄糖。直链淀粉平均250-300个-D-Glc通过-1，4糖苷支链淀粉由2000-22000个Glc残基组成，大约每24-30个Glc就有一个-1，6糖苷键的分支，与KI-I2呈紫（红）色。水解时只生成一种双糖-（+）麦芽糖。支链淀粉由2000-22000个Glc残基组成，大约每24-淀粉的主要性质：1. 糊化作用 将淀粉加水调成乳浊液，随着加热升温，淀粉粒吸水溶胀。当温度升高到一定限度，体积膨胀几十倍时，淀粉粒解体，分子均匀分散成粘性很大的糊状胶体溶液。这种作用过程称为淀粉的糊化。

32、糊化作用是淀粉粒的溶胀和水合过程。从热力学分析，糊化作用可理解为淀粉微晶熔融的过程。由于受热，淀粉分子内和分子间的氢键断裂，分子由原来沉积于淀粉粒中的晶形或非晶形有序状态变成无序状态，分散在热水中，形成胶体溶液。淀粉的主要性质：1. 糊化作用 将淀粉加水调成乳浊液，随几种主要农作物的淀粉含量作物名称淀粉含量（）大麦（种子）63.5小麦（种子）63.7670-.0玉米（种子）64.766.9米7080山芋16.0马铃薯13.223几种主要农作物的淀粉含量作物名称淀粉含量（）大麦（种子）6淀粉来源糊化温度() 淀粉来源糊化温度() 山芋5364小麦5869红薯7076大麦51.559.5马铃薯56

33、67大米6878木薯5970豌豆5770玉米6472小米6878高粱6878高直链淀粉玉米67（在沸水中亦不能完全糊化）淀粉来源糊化温度() 淀粉来源糊化温度() 山芋536影响糊化温度的因素： 实验证明，蔗糖、氢氧化钠、氯化钠、碳酸氢钠等化合物对糊化温度影响很大。 玉米淀粉在水中糊化温度为6272；在0.2的NaOH溶液中则降为55.569.5；在0.3的NaOH溶液中则降为4965。 蔗糖、NaCl、Na2CO3都能使玉米淀粉糊化温度升高。 升高的度数与这些化合物的浓度成正比。影响糊化温度的因素： 糊化淀粉溶液快速冷却可成冻状凝胶。若长时间放置，缓慢冷却，会变混浊，甚至产生凝结沉淀，这种现

34、象称为“凝沉”，又叫“回生”或“老化”。发生凝沉作用的机理相当于糊化作用的逆转，由无序的直链淀粉分子向有序排列转化，部分地恢复结晶性状。2. 淀粉的凝沉作用“凝沉”作用受温度、浓度等因素的影响： 常温下易凝沉，24是最易发生凝沉作用的温度。高于60或低于-20都不易发生凝沉。 水分含量在30一60易凝沉，65或10的干燥状态都不易发生凝沉。 高聚合度直链淀粉含量高者易凝沉，支链淀粉糊化后不易发生凝沉。 发生凝沉的淀粉不易再溶解，也不易被水解。欲使其再溶，需加热至140一150以上。 糊化淀粉溶液快速冷却可成冻状凝胶。若长时间放置，缓慢冷3.水解反应 淀粉分子中的葡萄糖苷键对碱比较稳定。 在酸或

35、酶的催化下加水分解，最终生成葡萄糖。因此，淀粉的水解又叫做糖化。 淀粉的不完全水解产物有糊精、寡糖、麦芽糖等。 糊精是淀粉从轻度水解直到变成寡糖之间各种不同相对分子质量中间产物的总称。 具有旋光性，能溶于水，不溶于酒精。不同分子量的糊精遇碘显不同颜色。3.水解反应 淀粉分子中的葡萄糖苷键对碱比较稳定。 淀粉的不 淀粉的碘显色反应非常灵敏，常用作淀粉的定性鉴定或指示淀粉水解反应终点。在分析化学上，也常用淀粉作指示剂，指示碘量法氧化还原滴定的终点。4. 碘显色反应 多糖链的螺旋构象是碘显色反应的必要条件。当碘分子落入螺旋圈内时。糖的游离羟基成为电子供体，碘分子成为电子受体，形成淀粉-碘络合物，呈现

36、颜色。如果将显色的溶液加热至70以上，因为糖链螺旋构象破坏，伸展成直链，颜色随之消失，冷却后，颜色重现。 淀粉的碘显色反应非常灵敏，常用作淀粉的定性鉴定或指示淀粉水 碘显色反应的颜色与葡萄糖链的长度有关。糖链聚合度大于60个残基者，显蓝色；小于20个残基者显红色；低于6个残基的寡糖不显色。直链淀粉显蓝色，纯支链淀粉显紫红色。一般天然淀粉大都是直链和支链淀粉的混合物。遇碘显蓝色。 淀粉 红色糊精无色糊精 麦芽糖 葡萄糖 （蓝色）（紫蓝色）（红色） （不显色）（不显色） 碘显色反应的颜色与葡萄糖链的长度有关。糖链聚合度大于65. 变性作用 淀粉经适当化学处理，分子中引入相应的化学基因，分子结构发生变化，产生了一些符合特殊需要的理化性能，这种发生了结构和性状变化的淀粉衍生物称为改性淀粉。 改性淀粉改变了淀粉原来的糊化性能、粘性、胶凝性，凝沉性和亲水性，可分别被作为