生物化学糖类化学

第一章糖类的化学9/24/20231编辑ppt9/24/20232编辑ppt淀粉颗粒9/24/20233编辑ppt糖原颗粒9/24/20234编辑ppt第一节概述第二节单糖的化学结构第三节单糖的理化性质第四节寡糖第五节多糖9/24/20235编辑ppt第一节概述一.糖的定义二.糖的分类三.糖类物质的生物学功能9/24/20236编辑ppt一.糖的定义糖类由碳、氢、氧三种元素组成，可由实验式:Cn(H2O)m表示,(C≥3，-OH≥2，

=CHOor=C=O)由于式中碳氢比例与水相同，故过去将糖类称为碳水化合物

第一节概述9/24/20237编辑ppt定义

第一节概述一.糖的定义

糖类是多羟醛或多羟酮以及它们的聚合物和衍生物但甲醛(HCHO)，醋酸(CH3COOH)等不属于糖类，也符合此实验式而脱氧核糖(C5H10O4)，鼠李糖(C6H12O5)等糖类碳氢比例又不是2：1故“碳水化合物”一词用于糖类并不确切9/24/20238编辑ppt赤藓糖苏阿糖核糖阿拉伯糖木糖来苏糖阿洛糖阿浊糖甘露糖古洛糖艾杜糖半乳糖太洛糖9/24/20239编辑ppt赤藓酮糖核酮糖木酮糖阿洛酮糖山梨糖塔格糖9/24/202310编辑ppt二.糖的分类糖类物质是一大类物质的总称，它分为单糖、寡糖、多糖和结合糖、衍生糖五类根据能否水解和水解后的产物将糖类分为：单糖糖类寡糖多糖

第一节概述9/24/202311编辑ppt

糖类化合物单糖寡糖多糖：不能水解的最简单糖类，是多羟基的醛或酮的衍生物（醛糖或酮糖）：有2~10个分子单糖缩合而成，水解后产生单糖：由多分子单糖或其衍生物所组成，水解后产生原来的单糖或其衍生物。同多糖杂多糖糖缀合物9/24/202312编辑ppt

①Monosaccharides(单糖,甘油醛和二羟丙酮的衍生物)Triose（糖代中间物和光合）Butyose（糖代中间物和光合）Pentose(阿拉伯糖、核糖和脱氧核糖)Hexose（Glc、Fru、Gal）庚糖（糖代中间物和光合作用）②

Oligosaccharides(寡糖)Sucrose(蔗糖)Maltose(麦芽糖)Lactose(乳糖)主要9/24/202313编辑ppt◆Homopolysaccharides(同聚多糖/均一多糖):Starch、Cellulose、Glycogen◆Heteropolysaccharides(杂多糖/不均一多糖):

Agar(琼脂)、Pectin(果胶)etc.③

Polysaccharides(多糖)Definitionofsaccharide(糖的定义):PolyhydroxyaldehydesorPolyhydroxyketones(单糖)andpolymer(多糖)多羟基醛或多羟基酮的衍生物及其聚合物。9/24/202314编辑ppt根据所含碳链的长短分为：单糖丙糖(triose)丁糖(butose)戊糖（pentose)己糖(hexose)二.糖的分类

第一节概述1.单糖(monosaccharides）

核糖(ribose)脱氧核糖葡萄糖(glucose)果糖(fructose)是最简单的糖，不能再被水解为更简单的糖类物质9/24/202315编辑ppt2.寡糖(oligosaccharides)

第一节概述二.糖的分类水解时产生单糖分子，常见的有：蔗糖(sucrose)麦芽糖(maltose)乳糖(lactose)二糖寡糖是少数单糖（2~6个）的缩合产物。其中最重要的是双糖，双糖中常见的是蔗糖（sucrose）、麦芽糖(maltose)、乳糖(lactose)。9/24/202316编辑ppt9/24/202317编辑ppt9/24/202318编辑ppt3.多糖(polysaccharides)多糖淀粉(starch)糖原纤维素(cellulose)

第一节概述二.糖的分类由许多（10个以上）单糖分子脱水缩合而成的化合物。同聚（均一）多糖：单糖分子相同；杂多糖：单糖分子不相同；

常见的多糖有：结合糖衍生糖9/24/202319编辑ppt

淀粉（糖原）是由

-D-葡萄糖缩合而成，分为直链和

支链淀粉，葡萄糖分子间多是

(1

4)糖苷健，而分支

点上是

(1

6)糖苷健。

9/24/202320编辑ppt纤维素是由许多

-D-葡萄糖分子通过

(1

4)糖苷

键缩合生成，其分子甚大，故不溶于水，稀酸、

稀碱及其他普通有机溶剂中。

9/24/202321编辑ppt结（复）合多糖：糖与非糖物质结合而成。（糖蛋白、糖脂………）衍生糖：糖的衍生物。（糖胺、糖酸、糖脂………）9/24/202322编辑ppt9/24/202323编辑ppt①作为结构物质（Structuralsubstance）②作为能源物质（Energysubstance）③在细胞内可转化为其他物质（Translateintoothersubstance）④作为细胞的信号分子（Informationmolecules）。

第一节概述三.糖类物质的生物学功能三.糖类物质的生物学功能（Biologicalfunctions）：9/24/202324编辑ppt作为生物体的结构成分细胞壁中结构糖植物干重90％DNA、RNA结构糖9/24/202325编辑ppt（微纤维）(微晶或胶束）9/24/202326编辑ppt昆虫外骨骼－糖屈肌伸肌表皮关节9/24/202327编辑ppt韧带－结构糖结缔组织－结构糖

肌糖原－能源动物干重2％9/24/202328编辑ppt（N－乙酰胞壁酸）（N－乙酰葡糖胺）9/24/202329编辑ppt细胞表面识别标记－糖糖蛋白、糖脂、信息分子糖作为生物体的信息分子9/24/202330编辑ppt作为生物体内的主要能源物质淀粉颗粒糖原颗粒9/24/202331编辑ppt光合作用糖一切含碳物质合成代谢分解代谢CO29/24/202332编辑ppt一.定义和分类二.单糖的旋光性和开链结构三.单糖的环状结构第二节单糖9/24/202333编辑ppt一.定义和分类第二节单糖（一）.单糖定义定义具有一个自由醛基或酮基，以及有两个以上羟基的糖类Aldose(醛糖)、ketose(酮糖)Functionalgroup：醛基和酮基Simplestmonosaccharide：甘油醛、二羟丙酮9/24/202334编辑ppt（二）.分类按功能基分：醛糖酮糖按碳原子数分：丙糖丁糖戊糖己糖…………9/24/202335编辑ppt二羟丙酮（酮糖）C＝OCH2OHCH2OH甘油醛（醛糖）

O

CH2OHH－C－OHC－H最简单的单糖（含三个碳原子）第二节单糖（二）.分类一.定义和分类9/24/202336编辑ppt（1）.不对称（手征性）碳原子（Chiral

）：指4个价键与4个不同的原子或基团连接的碳原子，用C＊表示。第二节单糖二.单糖的旋光性和开链结构二.单糖的旋光性和开链结构对于甘油醛的不对称碳原子而言，羟基可以在左或在右，但代表两种不同的构型（空间结构）：规定：其它物质以甘油醛上的不对称碳原子为参照，羟基在右的为D－型，羟基在左的为L－型D－甘油醛L－甘油醛CH2OHH－C＊－OHCHOCH2OHHO－C＊－HCHO9/24/202337编辑pptL型：结构式中,位号最大的手性碳原子的构型与L-(-)-甘油醛中C-2构型一致。D型：结构式中,位号最大的手性碳原子的构型与D-(+)-甘油醛中C-2构型一致。12123123459/24/202338编辑ppt甘油醛的这种性质称为对映性或手性，这两种甘油醛异构体叫对映（旋光）异构体。D－甘油醛L－甘油醛镜面CH2OHH－C＊－OHCHOCH2OHHO－C＊－HCHO这两种甘油醛是互为实物与镜影的关系，是能对映而不能重合的不同的物质，就象左手和右手一样，如图：9/24/202339编辑ppt第二节单糖（3）.旋光物质（旋光体）：能使偏振面发生旋转的物质。二.单糖的旋光性和开链结构（2）.旋光性指物质能使平面偏振光的偏振面发生旋转的性质。分子中含有不对称碳原子的单糖等物质，就是具有旋光性的物质。（偏振光：普通光通过尼科尔棱镜后，光波在一个平面上振动的光。）（偏振面：与光波振动面相垂直的平面。）（4）.旋光异构体的性质：化学性质和大部分物理性质相同，只对偏振光影响不同。9/24/202340编辑ppt外消旋体：等量的对映（差向、旋光）异构体混合时，则旋光性相互抵消，无旋光性的混合体。记为dl（±）第二节单糖甘油醛异构体的比旋光度数值相等，但方向相反，分别记为左旋l（-）、与右旋d（+）旋光度：使偏振面发生旋转的角度。左旋记为l，右旋记为d比旋光度（旋光率）：特定旋光物质在一定条件下能使偏振光旋转角度。是一个物理常数（page：4公式）（测定旋光率：可区别物质的类别与含量。）二.单糖的旋光性和开链结构9/24/202341编辑ppt第二节单糖二.单糖的旋光性和开链结构

注意！旋光物的构型D或L与实际旋光性d或l的关系：构型：D-，L-是人为规定的，与旋光性无关；旋光性：d+，l-是测得的，羟基在右的D-型物质的旋光性不一定是右旋d型；（一）.旋光性9/24/202342编辑ppt（二）.单糖的开链结构第二节单糖二.单糖的旋光性和开链结构将醛基或酮基写上方，碳原子依次往下，以距醛基（或酮基）最远的不对称碳原子为准：羟基在左为L-型，羟基在右为D-型要点（1）含多个不对称碳原子的单糖构型9/24/202343编辑ppt四碳糖：D－赤藓糖L－核糖CH2OHH－C＊

－OHHC＝OH－C＊

－OHHO－C＊

－HCH2OHH－C＊

－OHHC＝OH－C＊

－OH第二节单糖五碳糖：二.单糖的旋光性和开链结构例（二）.单糖的开链结构9/24/202344编辑pptD－葡萄糖

六碳糖：D－果糖HO－C＊

－HCH2OHH－C＊

－OHCH2OHC＝OH－C＊

－OHHO－C＊

－HCH2OHH－C＊

－OHHC＝OH－C＊

－OHH－C＊

－OH第二节单糖二.单糖的旋光性和开链结构例（二）.单糖的开链结构9/24/202345编辑ppt（2）含多个不对称碳原子的单糖异构体数目第二节单糖二.单糖的旋光性和开链结构CH2OHH－C＊

－OHCHOH－C＊

－OH以四碳糖为例：（二）.单糖的开链结构9/24/202346编辑pptD-赤藓糖（1）L-赤藓糖（2）D-苏阿糖（3）L-苏阿糖（4）1和2，3和4为对映异构体，1和3，4或2和3，4为非对映异构体，彼此物理和化学性质不同CH2OHH－C＊

－OHCHOH－C＊－OHCH2OHHO－C＊

－HCHOH－C＊－OHCH2OHH－C＊

－OHCHOHO－C＊－HCH2OHHO－C＊

－HCHOHO－C＊－H第二节单糖二.单糖的旋光性和开链结构9/24/202347编辑ppt单糖分子中含n个不对称碳原子时，则有2n个旋光异构体，有2n/2个外消旋体结论第二节单糖二.单糖的旋光性和开链结构故含两个不对称碳原子的四碳糖有4个异构体五碳糖含三个不对称碳原子，有8个异构体9/24/202348编辑ppt

Fischer投影式表示单糖结构：竖线表示碳链；羰基为最小编号,并写在投影式上端；一短横线代表手性碳上的羟基。单糖的差向异构体C-2差向异构体C-4差向异构体D-MannoseD-GlucoseD-Galactose

9/24/202349编辑ppt1.写出L-葡萄糖的结构2.六碳的酮糖具有几个旋光异构体？问题第二节单糖二.单糖的旋光性和开链结构（二）.单糖的开链结构9/24/202350编辑ppt（1）变旋性：葡萄糖的两种不同比旋光度（分别为+112.2（乙醇中）和+18.7（砒啶中）的结晶，在水溶液中比旋光度会改变至+52.5（2）葡萄糖的醛基只能与一分子醇类进行半缩醛反应第二节单糖三.单糖的环状结构（一）.与单糖直链结构不符的性质三.单糖的环状结构9/24/202351编辑pptCH3C＝OH﹢H2O﹢HOCH3半缩醛缩醛﹢HOCH3乙醛OHOCH3CH3CHOCH3OCH3CH3CH三.单糖的环状结构第二节单糖反应如下：而葡萄糖只能与一分子醇反应，即只有半缩醛反应因用葡萄糖的开链结构无法解释以上现象，故葡萄糖应有特殊的结构例醛类化合物通常能够与两分子含羟基的醇类形成缩醛（一）.与单糖直链结构不符的性质9/24/202352编辑ppt（二）.单糖自身形成半缩醛的环状结构成环方式有两种：（以葡萄糖为例）有吡喃式成环（六元环）和呋喃式（五元环）成环单糖由于自身就具有醛基和羟基，因此二者可以自发反应形成半缩醛化合物，使糖类具有环状结构。又称为Fischer式结构三.单糖的环状结构第二节单糖9/24/202353编辑pptHO－C3－HCH2OHH－C4－OHH－C＝OH－C2－OHH－C5－OH16HO－C3－HCH2OHH－C4－OHCH－C2－OHH－C516OHOH吡喃式成环：（六元环）D-吡喃葡萄糖（半缩醛式）D-葡萄糖三.单糖的环状结构第二节单糖吡喃HCHCCHCHOCH2（二）.单糖自身形成半缩醛的环状结构9/24/202354编辑pptHO－C3－HCH2OHH－C4－OHH－C＝OH－C2－OHH－C5－OH16HO－C3－HCH2OHH－C4CH－C2－OHH－C5－OH16OHOH呋喃式成环：（五元环）D-葡萄糖D-呋喃葡萄糖（半缩醛式）三.单糖的环状结构第二节单糖呋喃HCHCCHCHO（二）.单糖自身形成半缩醛的环状结构9/24/202355编辑ppt醛基成环后新出现的羟基叫半缩醛羟基，此羟基的引入使C1原子成为不对称碳原子，故此羟基的位置左右可引起不同的构型HO－C3－HCH2OHH－C4－OHCH－C2－OHH－C516OHOH＊半缩醛羟基三.单糖的环状结构第二节单糖的化学结构（三）.环式结构的构型9/24/202356编辑ppt凡半缩醛上的羟基与决定直链构型的羟基处于同侧为α型，处于不同侧为β型三.单糖的环状结构第二节单糖HO－C3－HCH2OHH－C4－OHCH－C2－OHH－C516OHOH要点HO－C3－HCH2OHH－C4－OHCH－C2－OHH－C516OHOH半缩醛羟基α－D－吡喃葡萄糖β－D－吡喃葡萄糖决定构型的羟基－OH（三）.环式结构的构型异头物9/24/202357编辑pptHO－C3－HCH2OHH－C4CH－C2－OHH－C5－OH16OHOH16H－C3－OHCH2OHHO－C4－HCHO－C2－HC5－HOHOH半缩醛羟基HO－决定构型的羟基α－D－呋喃葡萄糖β－L－吡喃葡萄糖三.单糖的环状结构第二节单糖（三）.环式结构的构型9/24/202358编辑ppt4.对前述问题的解释（2）由于糖类自身已形成半缩醛结构，故只能与一分子醇反应(1)由于环式结构中半缩醛羟基的位置不同产生不同的异构体，因此有不止一个旋光度，在成环过程中此羟基位置可发生改变最后达到平衡，所以有变旋光现象三.单糖的环状结构第二节单糖（三）.环式结构的构型糖的环式结构决定：

多个旋光度；变旋光现象；醛基不活动9/24/202359编辑ppt（3）对于一种构型的糖，由于有成环方式和半缩醛羟基的位置不同，故一种糖在溶液中有五种形式存在。如：葡萄糖（醛型）α－D－呋喃葡萄糖α－D－吡喃葡萄糖β－D－吡喃葡萄糖β－D－呋喃葡萄糖三.单糖的环状结构第二节单糖（三）.环式结构的构型9/24/202360编辑ppt葡萄糖的存在形式-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖-D-呋喃葡萄糖-D-呋喃葡萄糖63%37%<0.01%<1%9/24/202361编辑ppt

葡萄糖分子中醛基与羟基形成环状半缩醛结构。半缩醛羟基的两种空间取向形成两种异构体(异头物)物。端基差向异构体。-D-(+)-吡喃葡萄糖链形葡萄糖-D-(+)-呋喃葡萄糖+18.7o(

63%)+52o

(0.1%)+112o(37%

）D-Glc的和异头物在水溶液中互相转化的过程,叫变旋现象.D-Glc的和异头物的互相转化叫变旋.异头物碳原子9/24/202362编辑ppt-异构体：半缩醛羟基与CH2OH在链异侧；或半缩醛羟基

与C5上的羟基在链同侧。-异构体：半缩醛羟基与CH2OH在链同侧；或半缩醛羟基与C5上的羟基在链异侧。

达到平衡时：吡喃糖>99%(-异构体37%、-异构体63%)呋喃糖<1%；链形葡萄糖仅占0.1%-D-(+)-呋喃葡萄糖-D-(+)-吡喃葡萄糖559/24/202363编辑ppt（四）.环状结构的Haworth式三.单糖的环状结构第二节单糖在Fischer式（投影式）环状结构中过长的氧桥显得不合理且不美观，故多采用另一种书写法即Haworth式（透视式）结构六元环五元环环外的基团或原子写在环的上面或下面如图：OO9/24/202364编辑ppt（2）如果直链环向右，则环外的碳原子写在环之上，反之在环之下（酮糖C1例外）（记为右上左下）（1）直链结构右边的羟基写在环的下面，左边的羟基写在环的上面（记为左上右下）变换书写规定如下：要点三.单糖的环状结构第二节单糖（四）.环状结构的Haworth式9/24/202365编辑pptHO－C3－HCH2OHH－C4－OHCH－C2－OHH－C516OHOHOOHHHHHHOHOHOHCH2OH654321α－D－吡喃葡萄糖例三.单糖的环状结构第二节单糖Fischer式Haworth式环在右环外碳原子半缩醛羟基（四）.环状结构的Haworth式9/24/202366编辑pptHO－C3－HCH2OHH－C4CH－C2－OHH－C5－OH16OHOHα－D－呋喃葡萄糖654321OHOHHOHHCH2OHH－C－OHHOH例Fischer式Haworth式三.单糖的环状结构第二节单糖环外碳原子半缩醛羟基（四）.环状结构的Haworth式9/24/202367编辑pptHO－C－HCH2OHH－C－OHCH2OHC＝OH－C－OH654321HO－C－HCH2OHH－C－OHCH2OHCH－C654321OOH三.单糖的环状结构第二节单糖酮糖（果糖）的成环方式：果糖在游离状态时，其环状结构为吡喃型(C2－C6)，在结合状态时为呋喃型(C2－C5)D－果糖α－D－呋喃果糖半缩醛羟基（四）.环状结构的Haworth式9/24/202368编辑pptHO－C－HCH2OHH－C－OHCH2OHC＝OH－C－OH654321HO－C－HCH2H－C－OHCH2OHHO－CH－C－OHO654321D－果糖β－D－吡喃果糖三.单糖的环状结构第二节单糖半缩醛羟基（四）.环状结构的Haworth式9/24/202369编辑ppt654321HO－C－HCH2OHH－C－OHCH2OHCH－C654321OOHOHOHHHOHHOCH2CH2OHOHα－D－呋喃果糖Fischer式Haworth式三.单糖的环状结构第二节单糖环外碳原子环外碳原子半缩醛羟基半缩醛羟基（四）.环状结构的Haworth式9/24/202370编辑pptHO－C－HCH2OHH－C－OHCH2OHHO－CH－CO654321654321OHOHHHOHHOCH2OHCH2OHHaworth式β－D－呋喃果糖Fischer式环外碳原子环外碳原子半缩醛羟基三.单糖的环状结构第二节单糖（四）.环状结构的Haworth式9/24/202371编辑ppt如何由Haworth(哈沃斯)式判断糖的构型？

-D-吡喃葡萄糖-L-吡喃葡萄糖9/24/202372编辑ppt

D-型：

CH2OH在环上方；L-型：CH2OH在环下方。D-型糖中：

-异构体：半缩醛羟基在环的下方；

-异构体：半缩醛羟基在环的上方。在Haworth式结构式中：L-型糖中：

情况相反。

-D-吡喃葡萄糖-L-吡喃葡萄糖D-型L-型半缩醛羟基半缩醛羟基-异构体-异构体9/24/202373编辑ppt①试判断下面呋喃葡萄糖是D-型还是L-型？是-构型还是-构型？-D-呋喃葡萄糖注意：通常吡喃环中的氧原子写在环的右上角。②试问Glc的链状结构和环状结构各产生多少种异构体?2n9/24/202374编辑ppt构象：分子中的原子或基团因化学键的旋转，在空间形成的不同取向的各种形状。（构象的改变：经化学键的旋转；构型的改变：经化学键的断裂与重建；）单糖的构象：（page8自看）9/24/202375编辑ppt葡萄糖的构象船式椅式OCH2OHHOHOOHOHOCH2OHHOHOOHOHOCH2OHOHOHOHOH9/24/202376编辑ppt第三节一.单糖的物理性质二.单糖的重要化学性质9/24/202377编辑ppt

一.单糖的物理性质第三节单糖的理化性质名称α－型平衡β－型D+－葡萄糖+112.2+52.5+18.7D+－半乳糖+144+80.5+15.4D+－甘露糖+34+14.6-17D+－果糖-21-92.4-133.5表几种单糖的比旋光度一种单糖有不同构型、旋光度及变旋现象。如：（一）.旋光性和变旋性单糖都具有旋光性，（二羟丙酮例外），单糖的比旋光度为定值，可做为定性定量依据一.单糖的物理性质9/24/202378编辑ppt单糖都具有甜味，甜度是一种比较值，如以蔗糖甜度为100，其它糖类甜度比较如下表一.单糖的物理性质第三节单糖的理化性质（二）.甜度名称甜度名称甜度麦芽糖醇90蔗糖100乳糖16木糖醇125半乳糖30转化糖150麦芽糖35果糖175山梨醇40天冬苯丙二肽15000木糖45蛇菊苷30000甘露醇50糖精50000葡萄糖70应乐果甜蛋白200009/24/202379编辑ppt（三）.溶解度

单糖分子中有多个羟基，增加了它的水溶性（除甘油醛微溶于水），尤其在热水中溶解度极大。例如：β－D－葡萄糖在15℃100ml水中能溶解154克,但不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。9/24/202380编辑ppt二.单糖的重要化学性质第三节单糖的理化性质在碱性条件下，单糖的醛基或酮基（具还原性）能还原金属离子，自身变为糖酸。（此反应常用作糖类定性定量的依据。）（一）.单糖的氧化作用（还原性）二.单糖的重要化学性质9/24/202381编辑ppt1.氧化反应1)与Tollens、Fehling、Benedict试剂反应还原糖(Reducingsugar)具有还原性，能够还原铁离子或铜离子的糖。非还原糖(Nonreducinhsugar)9/24/202382编辑ppt2)与溴水、稀硝酸的反应葡萄糖酸葡萄糖二酸醛基COOH(糖酸)伯醇基COOH(糖醛酸)醛基和伯醇基都被氧化COOH(糖二酸)D-Fru9/24/202383编辑ppt2.还原反应区别糖的氧化作用、还原性、还原反应和还原糖的概念9/24/202384编辑ppt单糖的醇性羟基能与酸缩合成酯二.单糖的重要化学性质第三节单糖的理化性质（最常见的酸是磷酸,与葡萄糖活性较强的半缩醛羟基的产物：为1--磷酸葡萄糖）反应如下：（磷酸除了与半缩醛羟基成酯外，还可与其他碳原子上的羟基成酯，如6－磷酸葡萄糖）（二）.成酯作用9/24/202385编辑pptHO－C3－HCH2OHH－C4－OHCH－C2－OHH－C516OHOHOHOHO－P－OHHO－C3－HCH2OHH－C4－OHCH－C2－OHH－C516OHO+H2OOHOP－OH+葡萄糖磷酸H3PO41－磷酸葡萄糖（酯）二.单糖的重要化学性质第三节单糖的理化性质酯键（二）.成酯作用9/24/202386编辑ppt单糖的各羟基在不同条件下与不同物质（甲基与乙酰基供体）反应（-OH上的H为甲基或乙酰基取代）生成各特定物质，可作相关分析、检测、鉴定；（page：11-12）第三节单糖的理化性质（三）甲基与乙酰化反应

稀酸水解，C-1上苷键被水解9/24/202387编辑ppt过碘酸氧化法测定糖苷中环的大小（四）过碘酸反应：糖的各连续有相邻羟基的C与过碘酸作用，断裂C-C键，生成甲酸等物质，可作糖的相关分析、检测、鉴定；9/24/202388编辑ppt糖苷：单糖的半缩醛（酮）羟基与其他含（或非含）羟基化合物（醇、酚）缩合形的缩醛,。二.单糖的重要化学性质第三节单糖的理化性质糖基：糖苷中提供半缩醛羟基的糖（以此命名：若糖是葡萄糖就称葡萄糖苷、是果糖就称果糖苷）配基：糖苷中的其它部分。若配基也是糖，则所成糖苷即为二糖；糖苷命名：将配基放在前面，糖部分在后面；反应如下：（五）.成苷作用糖苷键：半缩醛羟基与其他含羟基化合物的羟基缩合形的化学键。（O-苷键、N-苷键……）9/24/202389编辑pptHO－C3－HCH2OHH－C4－OHCH－C2－OHH－C516OHOH+HOCH3HO－C3－HCH2OHH－C4－OHCH－C2－OHH－C516OHO+H2Oα-D-葡萄糖甲醇甲基α-D-葡萄糖苷糖苷键CH3二.单糖的重要化学性质第三节单糖的理化性质（五）.成苷作用9/24/202390编辑ppt

糖苷为缩醛结构，无变旋现象。H+或E催化下，苷键断裂生成原来的糖和非糖部分。Enzymehashighcatalyticability&stereospecificity。-D-glucosidase

甲基--D-吡喃葡萄糖苷-D-吡喃葡萄糖

硫酸二甲酯O-五甲基葡萄糖9/24/202391编辑ppt二.单糖的重要化学性质第三节单糖的理化性质（六）.衍生糖

衍生（取代）糖：糖经各种反应，形成的各种衍

生物（糖苷、糖醇、糖酸、氨基糖、脱氧糖…）

可游离、聚合；相当于糖的原子或基团被取代

的产物或看成糖的类似物；有各种重要的生理

功能（结构物、生理调节物、代谢底物及产物）

（page：12-16）

9/24/202392编辑ppt一.二糖第四节寡糖二.三糖9/24/202393编辑ppt（1）存在：植物体内，以甘蔗和甜菜中最高（2）结构：由一分子葡萄糖的C1羟基和一分子果糖C2

上的羟基形成糖苷键缩合而成；一.二糖第四节寡糖（一）.蔗糖一.二糖9/24/202394编辑ppt命名时配基名称在前，糖名称在后。第一个数字代表糖部分的成苷位置，第二个数字为配基的成苷位置,最后加一“苷”字OCH2OHOOHCH2CH2OHO126543345621一.二糖第四节寡糖（α-葡萄糖-

2，1-β-果糖苷）蔗糖（α-葡萄糖）（β-果糖）问题如何判断二糖中哪一个是配基？（一）.蔗糖9/24/202395编辑ppt（3）性质：蔗糖具右旋性，由于成苷后葡萄糖和果糖的醛基和酮基都丧失，故蔗糖无还原性，也无变旋性一.二糖第四节寡糖判断在二糖结构中哪一个糖的半缩醛羟基还保留即为配基部分在蔗糖中，葡萄糖和果糖的半缩醛羟基都参与成苷反应，故互为配基因此蔗糖也可命名为：β-果糖-1，2-α-葡萄糖苷（一）.蔗糖9/24/202396编辑ppt

(1)不能与土伦试剂和费林试剂反应（无游离的醛基）。(2)不能与苯肼反应。(3)无变旋光现象。(4)Sucrose水解后，旋光度发生改变。由于水解前后旋光度发生改变（由右旋变为左旋），所以蔗糖的水解产物叫做转化糖，转化糖具有还原糖的一切性质。PropertiesofSucrose:9/24/202397编辑ppt（2）结构：由一分子葡萄糖的半缩醛羟基和另一分子葡萄糖的C4位羟基缩合形成，其配基和糖部分都为葡萄糖；（1）存在：谷物发芽的种子中，是淀粉水解的产物；一.二糖第四节寡糖结构如下：（二）.麦芽糖9/24/202398编辑ppt3）.性质：麦芽糖中存在一个半缩醛羟基，故具有还原性和变旋性；一.二糖第四节寡糖OCH2OH345621OCH2OH345621OOH麦芽糖（α葡萄糖-1，4-α葡萄糖苷）

半缩醛羟基（二）.麦芽糖9/24/202399编辑ppt（2）结构：由一分子葡萄糖C4的羟基和一分子半乳糖C1半缩醛羟基缩合而成；（1）存在：主要存在于动物乳汁中；一.二糖第四节寡糖（三）.乳糖9/24/2023100编辑ppt（3）性质：具有还原性和变旋性，水解后产生葡萄糖和半乳糖；一.二糖第四节寡糖OCH2OH345621345621OCH2OHOHO乳糖（α-葡萄糖-1，4-β-半乳糖苷）（β-半乳糖）（α-葡萄糖）半缩醛羟基（三）.乳糖9/24/2023101编辑ppt二.三糖第四节寡糖二.三糖Page:199/24/2023102编辑ppt二.三糖第四节寡糖9/24/2023103编辑ppt

三.环糊精(Cyclodextrins,CD)

-CD结构示意图

6、7、8个D-(+)-吡喃葡萄糖；-1,4-苷键；

α、β、γ环糊精。(α-CD、β-CD、γ-CD)9/24/2023104编辑ppt9/24/2023105编辑ppt环糊精的结构特点、性能与应用

①圆筒状；外缘亲水、内腔疏水，即具有极性的外侧和非极性的内侧；

②有手性。形成主客体包合物，使环糊精具有一定的选择识别能力；③用作相转移催化剂；分离旋光异构体；增加反应的立体选择性与区域选择性被用于有机合成中；④酶模型、食品添加剂、分析增效剂、电化学分析传感器、色谱固定相、提高药物生物利用度、环境中有机污染物的富集和去除、乳化剂、抗氧化剂等等。9/24/2023106编辑ppt第五节

多糖同聚多糖（一）淀粉（二）糖原（三）

纤维素二.杂聚多糖（一）琼脂（二）果胶（三）糖胺聚糖苷键主要为：

-1,4，-1,4和-1,6苷键共性:无还原性、无变旋现象。不溶于水或与水形成胶体溶液。9/24/2023107编辑ppt1.存在：广泛存在于植物界，种子，根茎及果实，人类食物中的糖类大部分是淀粉；2.结构：淀粉是由许多α-D-葡萄糖分子以糖苷键结合而成的高分子化合物。天然淀粉由两种成分组成天然淀粉直链淀粉，溶于水（占10～20%）支链淀粉，不溶于水（占80～90%）结构如下：一.淀粉第五节多糖一.淀粉9/24/2023108编辑pptOOOCH2OHOOOCH2OH146146OCH2OH146一.淀粉第五节多糖（1）直链淀粉：由许多α-D-葡萄糖分子通过1,4糖苷键连接而成，约含200～980个葡萄糖残基分子为一条线形的不分支的链型结构，还原端非还原端9/24/2023109编辑ppt

HelixstructureofAmyloseComplexofAmylose

–I9/24/2023110编辑pptOCH2OHOOCH2OOO146OOCH2OH146OCH2OH146146OOCH2OH146O2）枝链淀粉：葡萄糖分子间以α-1,4糖苷键连接形成主链，结合到一定长度后产生分支，分支与主链以α-1,6糖苷键连接一.淀粉第五节多糖还原端非还原端9/24/2023111编辑ppt一.淀粉第五节多糖淀粉是由

-D-葡萄糖缩合而成，是植物

贮存的养料，分为直链和支链淀粉，葡

萄糖分子间多是

(1

4)糖苷健，而分支

点上是

(1

6)糖苷健。9/24/2023112编辑ppt淀粉分子有两种末端：≈直连淀粉的还原端和非还原端的数目？枝链淀粉的还原端和非还原端的数目？一.淀粉第五节多糖问题还原端：存在游离的C1半缩醛羟基的末端非还原端：存在自由的C4羟基的末端直连淀粉有一个还原端和一个非还原端支连淀粉有一个还原端和n+1个非还原端,n为分支数9/24/2023113编辑ppt3.性质（1）与碘反应：淀粉遇碘液呈紫蓝色反应。此反应可以鉴别淀粉；

直链淀粉溶于热水，分子量1.0×104~2.0×106，约250~300个葡萄糖残基，分子通常卷曲为螺旋形，每一转有6个葡萄糖残基。遇碘呈紫兰色，最大吸收波长620~680nm。支链淀粉不溶于热水，分子量5.0×104~4.0×108，约﹥600个葡萄糖残基，糖链分支点以（1→6）糖苷键连接，分支短链的平均长度为24~30个葡萄糖残基。遇碘显紫红色，最大吸收波长530~555nm之间。一.淀粉第五节多糖9/24/2023114编辑ppt3.性质一.淀粉第五节多糖（2）水解反应：能为酸或淀粉酶所水解，逐步降解时遇碘可显出不同颜色：

淀粉→红色糊精→无色糊精→麦芽糖→葡萄糖蓝紫→红色→不显色→不显色→不显色（3）淀粉无还原性，具有右旋光性9/24/2023115编辑ppt1.存在：主要存在于动物的肝脏和肌肉中，肝中最多，是人和动物能量的来源；第五节多糖血糖糖原肌糖原肝糖原肌肉收缩供能消耗供能饭后储存饥饿糖原的来源和去路如图：二.糖原二.糖原9/24/2023116编辑ppt第五节多糖二.糖原糖原是动物组织内糖的贮存形式，如肝和肌肉中贮存的养分，有动物淀粉之称。其分子量较淀粉的略大，分支较支链淀粉略多，单糖连接方式与支链淀粉相同，分支链平均长度约12~18个葡萄糖残基。遇碘显棕红色，最大吸收波长430~490nm。较易溶于水，遇碘液呈棕红色外，其他性质与淀粉相似。9/24/2023117编辑ppt3.性质：与碘作用呈红色，无还原性溶于水和三氯醋酸，不溶于乙醇有机溶剂，因此可用三氯醋酸提取2.结构：基本结构与枝链淀粉类似二.糖原第五节多糖9/24/2023118编辑ppt

糖原和淀粉在结构和性质方面的差异比较

糖原（动物淀粉）支链淀粉(胶淀粉)直链淀粉(糖淀粉)1.M.W105～106106104～1052.分枝程度大小3.支链长度10～14个Glc24～30个Glc4.主链上2个3～5个Glc11～12个Glc分枝点距离5.与碘的反应红色紫红色蓝色6.聚合度小大7.在水中的＋－－溶解性8.糖苷键1→4和1→61→4和1→61→49.末端

还原端＝1个，同糖原还原端＝1个非还原＝n+1非还原＝1个499/24/2023119编辑ppt1.存在：是植物细胞壁和支撑组织的成分；三.纤维素第五节多糖人和动物不能直接利用纤维素做食物，因为人体没有水解纤维素的酶一些反刍动物和吃木材的昆虫能消化，但体内有某些微生物能分解纤维素