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第二十章 生物大分子 上页下页返回回主目录 第一节第一节糖类化合物糖类化合物Carbohydratesoutline一、单糖一、单糖(monosaccharide)(重点重点)二、双糖二、双糖(disaccharide)三、多糖三、多糖(polysaccharide)上页下页返回回主目录 1熟悉糖的概念及分类。熟悉糖的概念及分类。5了解了解淀粉、纤维素、糖元的组成和性质。淀粉、纤维素、糖元的组成和性质。3掌握单糖的化学性质（异构化，糖脎生成，掌握单糖的化学性质（异构化，糖脎生成，显色，氧化，成酯，成苷）。显色，氧化，成酯，成苷）。4熟悉熟悉二糖的组成和性质。二糖的组成和性质。2掌握葡萄糖的开链结构、环状结构、变旋掌握葡萄糖的开链结构、环状结构、变旋光现象。光现象。Aims 上页下页返回回主目录 糖的生物功能l生命体（特别是动物）的主要能量来源l构成植物的支撑组织l为其他有机分子的生物合成提供原料 上页下页返回回主目录 糖的化学组成与定义糖类化合物又称碳水化合物（Carbohydrates）最初研究：C、H、O组成符合通式 Cn(H2O)m乙酸（C2(H2O)2）、乳酸（C3(H2O)3）脱氧核糖（C5H10O4）、鼠李糖（C6H12O5）定义：从化学结构上讲，糖类属于多羟基醛或酮，或能水解产生多羟基醛或酮的化合物。上页下页返回回主目录 分 类分类：根据糖能否水解及水解产物单糖单糖(monosaccharide)不能再水解为更小分子的糖。不能再水解为更小分子的糖。如：葡萄糖、果糖等如：葡萄糖、果糖等多糖多糖(polysaccharide)水解后产生十个以上单糖的水解后产生十个以上单糖的糖，也常称为多聚糖。糖，也常称为多聚糖。如：纤维素、淀粉等如：纤维素、淀粉等寡糖寡糖(oligosaccharide)又称低聚糖。可以水解为又称低聚糖。可以水解为210个个分子单糖的糖。水解后能生成几个单糖就叫做几糖，分子单糖的糖。水解后能生成几个单糖就叫做几糖，其中以水解生成两分子单糖的双糖最为重要；如：麦其中以水解生成两分子单糖的双糖最为重要；如：麦芽糖、蔗糖等芽糖、蔗糖等 上页下页返回回主目录 糖类物质多用俗名，前两类糖都具有结糖类物质多用俗名，前两类糖都具有结晶形状，习惯上称之为糖晶形状，习惯上称之为糖(sugar)，易溶于，易溶于水，具有甜味；多糖大多数不溶于水。本水，具有甜味；多糖大多数不溶于水。本章将重点学习章将重点学习单糖的结构和性质单糖的结构和性质。上页下页返回回主目录 一、单糖一、单糖(monosaccharide)（一）单糖的分类（一）单糖的分类（二）单糖的结构（二）单糖的结构（三）单糖的化学性质（三）单糖的化学性质（四）重要的单糖（四）重要的单糖 单 糖 上页下页返回回主目录 （一）单糖的分类（一）单糖的分类1、根据官能团分：、根据官能团分：醛糖（醛糖（aldose）:酮糖（酮糖（ketose）:2、根据碳原子数目分、根据碳原子数目分:丙丙(三碳三碳)糖、丁糖、丁(四碳四碳)糖、糖、戊戊(五碳五碳)糖、已糖、已(六碳六碳)糖糖3、根据旋光方向分、根据旋光方向分:左旋糖、右旋糖左旋糖、右旋糖单 糖 上页下页返回回主目录 4、有些糖的羟基可被氢原子或氨基取代，、有些糖的羟基可被氢原子或氨基取代，它们分别被称为去氧糖和氨基糖。它们分别被称为去氧糖和氨基糖。2-去氧核糖去氧核糖2-氨基葡萄糖氨基葡萄糖单 糖 上页下页返回回主目录 单 糖费歇尔 Emil Fischer 1852-1919主要有以下四个方面，一、对糖类的研究；二、对嘌呤类化合物的研究；三、对蛋白质，主要是氨基酸、多肽的研究；四、在化工生产和化学教育上的贡献。上页下页返回回主目录 单 糖哈沃斯(Sir Walter Haworth，1883-1950)发现糖的碳原子不是直线排列而成环状，此结构被称之为哈沃斯结构式；合成了维生素C，1937年获得了诺贝尔化学奖。上页下页返回回主目录 （二）单糖的结构（二）单糖的结构1、开链结构和相对构型、开链结构和相对构型葡萄糖（葡萄糖（glucose）：分子式：）：分子式：C6H12O62,3,4,5,6-五羟基已醛五羟基已醛*单 糖葡萄糖有四个手性葡萄糖有四个手性碳原子，因此，它有碳原子，因此，它有24=16个对映异构体。个对映异构体。葡萄糖的构型式可简写为下列几种形式：葡萄糖的构型式可简写为下列几种形式：葡萄糖构型的确定葡萄糖构型的确定2,3,4,5,6-五羟基己醛五羟基己醛天然葡萄糖天然葡萄糖 上页下页返回回主目录 用用Fischer投影式表示单糖的结构，投影式表示单糖的结构，竖线表示碳链，竖线表示碳链，羰基具有最小编号，将编号最大的手性碳原子的构羰基具有最小编号，将编号最大的手性碳原子的构型与型与D-甘油醛相比较，构型相同的为甘油醛相比较，构型相同的为D-构型糖，反构型糖，反之为之为L-构型糖。构型糖。单糖的构型都是以甘油醛作为标准单糖的构型都是以甘油醛作为标准而定的。而定的。D-D-(+)-甘油醛甘油醛L-L-(-)-甘油醛甘油醛D、L只表示构型，只表示构型，(+)、(-)表示旋光方向，两者之间没表示旋光方向，两者之间没有必然的联系。有必然的联系。单 糖 上页下页返回回主目录 单 糖D-(+)-葡萄糖葡萄糖D-甘油醛甘油醛L-(-)-葡萄糖葡萄糖以甘油醛为标准来确定以甘油醛为标准来确定D或或L 上页下页返回回主目录 单 糖像这种有多个手性碳的非对映体，彼此间仅有像这种有多个手性碳的非对映体，彼此间仅有一个手性碳原子的构型不同，而其余都相同者，一个手性碳原子的构型不同，而其余都相同者，被称为被称为差向异构体差向异构体(epimer)。它们之间的转化。它们之间的转化称为称为差向异构化差向异构化。果糖有三个手性碳原子，因此，它有果糖有三个手性碳原子，因此，它有23=8个对映异构个对映异构体。天然的果糖体。天然的果糖:D型左旋糖，其开链式为：型左旋糖，其开链式为：CH2OHOCH2OHHOOHOHHHHCH2OHOCH2OHHOOHOH果糖是果糖是1,3,4,5,6-五羟基己酮的基本结构，其构造式为五羟基己酮的基本结构，其构造式为:HOCH2CHCHCHCCH2OH*OHOHOHO果糖构型的确定果糖构型的确定D-(+)-葡萄糖葡萄糖D-(-)-果糖果糖 上页下页返回回主目录 葡萄糖的开链结构不能说明的性质：葡萄糖的开链结构不能说明的性质：(1)(1)只与一分子醇形成稳定化合物只与一分子醇形成稳定化合物单 糖(3)变旋光现象变旋光现象从冷乙醇中结晶从冷乙醇中结晶D-葡萄糖（葡萄糖（m.p.=146）溶于水，溶于水，从从+112.2+52.7从热吡啶中结晶从热吡啶中结晶D-葡萄糖（葡萄糖（m.p.=150）溶于水，溶于水，从从+18.7+52.7这种在水溶液中，比旋光度不断改变最后达到平衡这种在水溶液中，比旋光度不断改变最后达到平衡值的现象在糖化学上称为值的现象在糖化学上称为变旋光现象变旋光现象(mutarotation)。(2)(2)不和不和NaHSO3反应，也不能形成加成产物反应，也不能形成加成产物 上页下页返回回主目录 羰基化合物与醇的加成：羰基化合物与醇的加成：半缩醛（酮）半缩醛（酮）半缩醛羟基半缩醛羟基单 糖 为了解释以上事实，人们提出了葡萄糖为了解释以上事实，人们提出了葡萄糖分子环状半缩醛结构的假设，后来的分子环状半缩醛结构的假设，后来的X-射线射线衍射结果证实了葡萄糖的环状结构。衍射结果证实了葡萄糖的环状结构。上页下页返回回主目录 人们从下述反应中得到启发：人们从下述反应中得到启发：葡萄糖中醛基碳的葡萄糖中醛基碳的-或或-位上也有羟基，也可以位上也有羟基，也可以五元或六元环状半缩醛形式存在。五元或六元环状半缩醛形式存在。半缩醛羟基半缩醛羟基半缩醛羟基半缩醛羟基单 糖 上页下页返回回主目录 2、环状结构及变旋光现象：环状结构及变旋光现象：单 糖葡萄糖的环状结构：葡萄糖的环状结构：-D-D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-D-D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖m.p.146,D=+112m.p.150,D=+18.736.4%63.4%0.02%上页下页返回回主目录 单 糖果糖的环状结构：果糖的环状结构：果糖的环状结构：果糖的环状结构：-D-(-)-D-(-)-果糖果糖果糖果糖-D-(-)-D-(-)-果糖果糖果糖果糖 上页下页返回回主目录 环状结构的环状结构的Haworth式及构象式及构象：Haworth提出采用环状透视式即提出采用环状透视式即Haworth式，由式，由于和杂环化合物吡喃和呋喃很相似，因此六元环于和杂环化合物吡喃和呋喃很相似，因此六元环的糖被称为吡喃糖的糖被称为吡喃糖(pyranose)，五元环的糖被称为，五元环的糖被称为呋喃糖呋喃糖(furanose)。吡喃吡喃呋喃呋喃单 糖 上页下页返回回主目录 D-吡喃葡萄糖的两种吡喃葡萄糖的两种Haworth式分别为：式分别为：单 糖 上页下页返回回主目录 单 糖-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 上页下页返回回主目录 单 糖O在后面，在后面，C1在右边时（最常用的写法），所有在右边时（最常用的写法），所有D-型的型的CH2OH均向上。均向上。Haworth式的书写规律：式的书写规律：Fischer式中在垂直碳链右边的羟基式中在垂直碳链右边的羟基,在在Haworth式中则向下；式中则向下；Fischer式中在垂直碳链左边的羟式中在垂直碳链左边的羟基，在基，在Haworth式中则向上式中则向上,即：即：右下左上右下左上。对对-D-型糖，型糖，C1-OH向上。向上。对对-D-型糖，型糖，C1-OH向下；向下；上页下页返回回主目录 单 糖12345OHHHOHOHHCH2OHHOHH例：例：-D-()-吡喃葡萄糖的吡喃葡萄糖的Haworth式的书写。式的书写。6 上页下页返回回主目录 单 糖当不需要表示是当不需要表示是-型还是型还是-型，或者未确定是型，或者未确定是-型还是型还是-型时，型时，D-葡萄糖的葡萄糖的Haworth式也可表示式也可表示为：为：或 上页下页返回回主目录 单 糖果糖的果糖的Haworth式：式：-D-呋喃果糖2345OHCH2OHHOHOHHCH2OHH23456HOHOHHOHHHHOH-D-吡喃果糖CH2OH 上页下页返回回主目录 问问题题：在在葡葡萄萄糖糖的的水水溶溶液液中中，-D-吡吡喃喃糖糖的的含含量量比比-异异构构体体多多（64:36），说说明明-构构型型稳稳定，为什么？定，为什么？单 糖 上页下页返回回主目录 单 糖-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖葡萄糖的构象式：葡萄糖的构象式：上页下页返回回主目录 （三）（三）单糖的化学性质单糖的化学性质1、稀碱中的异构化、稀碱中的异构化单 糖 上页下页返回回主目录 2、脱水与显色反应：、脱水与显色反应：单 糖单糖在浓无机酸条件下脱水。例如单糖在浓无机酸条件下脱水。例如戊醛糖戊醛糖戊醛糖戊醛糖：对于己醛糖：对于己醛糖：对于己醛糖：对于己醛糖：5-5-羟甲基羟甲基羟甲基羟甲基-2-2-呋喃甲醛呋喃甲醛呋喃甲醛呋喃甲醛2-2-呋喃甲醛呋喃甲醛呋喃甲醛呋喃甲醛 上页下页返回回主目录 单 糖Molish反应：反应：糖类糖类+-萘酚萘酚-乙醇溶液乙醇溶液+浓浓H2SO4紫色环紫色环寡糖、多糖需先水解，速度较慢。寡糖、多糖需先水解，速度较慢。用途：用途：鉴别糖类与其它的有机化合物鉴别糖类与其它的有机化合物Seliwanoff反应反应:已酮糖已酮糖+间苯二酚间苯二酚盐酸溶液盐酸溶液深红深红深红深红己醛糖反应较慢。己醛糖反应较慢。用途：用途：鉴别己酮糖与己醛糖鉴别己酮糖与己醛糖 上页下页返回回主目录 3、氧化反应：、氧化反应：单糖与碱性弱氧化剂的反应：单糖与碱性弱氧化剂的反应：Tollens试剂：试剂：硝酸银氨溶液硝酸银氨溶液Fehling试剂：试剂：(1)硫酸铜溶液硫酸铜溶液(2)酒石酸钾钠酒石酸钾钠+氢氧化钠溶液氢氧化钠溶液Benedict试剂试剂:硫酸铜硫酸铜+柠檬酸钠柠檬酸钠+碳酸钠溶液碳酸钠溶液单 糖 上页下页返回回主目录 单 糖TollensFehlingBenedict试剂试剂+醛糖醛糖-CHO酮糖酮糖断链断链异构化异构化-CHOAg银镜银镜Cu2O棕红色棕红色Cu2O棕红色棕红色凡能和碱性弱氧化剂发生反应的糖为凡能和碱性弱氧化剂发生反应的糖为还原糖还原糖(reducingsugar)；不能和碱性弱氧化剂发生反应的糖为；不能和碱性弱氧化剂发生反应的糖为非还原非还原糖糖(nonreducingsugar)。单糖单糖都为都为还原糖还原糖还原糖还原糖。上页下页返回回主目录 单糖与酸性氧化剂的反应：单糖与酸性氧化剂的反应：单 糖与酸性弱氧化剂（与酸性弱氧化剂（Br2水）：水）：由于在酸性条件由于在酸性条件(溴水溴水pH=6.00)下，糖不发生异构化，下，糖不发生异构化，因此溴水不氧化酮糖，可依此鉴别醛糖和酮糖。因此溴水不氧化酮糖，可依此鉴别醛糖和酮糖。溴水可与醛糖发生反应，选择性的将醛基氧化成羧基。溴水可与醛糖发生反应，选择性的将醛基氧化成羧基。上页下页返回回主目录 与酸性较强氧化剂（稀与酸性较强氧化剂（稀HNO3）单 糖温热的稀硝酸能将温热的稀硝酸能将醛糖醛糖氧化为氧化为糖的二酸糖的二酸；酮；酮糖则被氧化为小分子的二元酸。糖则被氧化为小分子的二元酸。上页下页返回回主目录 人体中的氧化反应：人体中的氧化反应：或或-D-葡萄糖葡萄糖或或-D-葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸单 糖用途：用途：D-葡萄糖醛酸在肝脏可与一些醇、酚等有葡萄糖醛酸在肝脏可与一些醇、酚等有毒物质结合，使其排出体外，达到解毒目的。毒物质结合，使其排出体外，达到解毒目的。故故其药名叫其药名叫“肝泰乐肝泰乐”。上页下页返回回主目录 4、成脎反应：D-D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖D-D-葡萄糖苯腙葡萄糖苯腙葡萄糖苯腙葡萄糖苯腙D-D-葡萄糖脎葡萄糖脎葡萄糖脎葡萄糖脎 上页下页返回回主目录 单 糖所以，如果碳原子数相同的不同单糖，其差别仅所以，如果碳原子数相同的不同单糖，其差别仅在在C1和和C2的羰基或构型，那么与苯肼反应后得的羰基或构型，那么与苯肼反应后得到相同的脎。到相同的脎。上页下页返回回主目录 单 糖糖脎糖脎是不溶于水的是不溶于水的亮黄色晶体亮黄色晶体。不同的糖脎，其。不同的糖脎，其晶形、熔点不相同，不同的糖成晶形、熔点不相同，不同的糖成脎所需时间不同脎所需时间不同。所以成脎反应可以用来作糖的定性鉴定。所以成脎反应可以用来作糖的定性鉴定。各种糖脎的结构形态各种糖脎的结构形态 葡萄糖脎葡萄糖脎麦芽糖脎麦芽糖脎乳糖脎乳糖脎 上页下页返回回主目录 5、成苷反应：、成苷反应：单 糖 上页下页返回回主目录 单 糖单糖的半缩醛羟基与其它含羟基或活性氢单糖的半缩醛羟基与其它含羟基或活性氢(-NH2、-SH)化合物脱水，生成的产物称为糖苷。此反应称为化合物脱水，生成的产物称为糖苷。此反应称为成苷反应。成苷反应。糖苷又叫糖甙糖苷又叫糖甙（glycoside）：由糖和非）：由糖和非糖两部分组成，糖苷中的糖两部分组成，糖苷中的糖部分称为糖部分称为糖苷基糖苷基；非糖；非糖部分称为部分称为糖苷配基糖苷配基(配基配基)。上页下页返回回主目录 单 糖依与糖苷基相连的元素种类可将苷键分为：氧苷键、依与糖苷基相连的元素种类可将苷键分为：氧苷键、氮苷键、碳苷键和硫苷键等；它们又常称为：氧苷、氮苷键、碳苷键和硫苷键等；它们又常称为：氧苷、氮苷、碳苷和硫苷。氮苷、碳苷和硫苷。氮苷（尿嘧氮苷（尿嘧氮苷（尿嘧氮苷（尿嘧啶核苷）啶核苷）啶核苷）啶核苷）碳苷（伪尿碳苷（伪尿碳苷（伪尿碳苷（伪尿嘧啶核苷）嘧啶核苷）嘧啶核苷）嘧啶核苷）硫苷（黑芥硫苷（黑芥硫苷（黑芥硫苷（黑芥子苷）子苷）子苷）子苷）上页下页返回回主目录 糖苷糖苷没有还原性和变旋光现象没有还原性和变旋光现象单 糖无法相互转化无法相互转化 上页下页返回回主目录 糖苷糖苷在碱中稳定，在酸或酶催化下水解为原在碱中稳定，在酸或酶催化下水解为原来的糖和苷元。来的糖和苷元。单 糖丹酚苷丹酚苷丹酚苷丹酚苷 上页下页返回回主目录 6、成酯反应：、成酯反应：单 糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-1-1-磷酸酯（磷酸酯（磷酸酯（磷酸酯（1-1-磷酸葡萄糖）磷酸葡萄糖）磷酸葡萄糖）磷酸葡萄糖）葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸酯（磷酸酯（磷酸酯（磷酸酯（6-6-磷酸葡萄糖）磷酸葡萄糖）磷酸葡萄糖）磷酸葡萄糖）磷酸变位酶磷酸变位酶（四）重要的单糖及衍生物：（四）重要的单糖及衍生物：1、D-核糖和核糖和D-2-脱氧核糖脱氧核糖D-D-D-D-脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧核糖D-D-核糖核糖核糖核糖-D-D-呋喃核糖呋喃核糖呋喃核糖呋喃核糖-D-D-呋喃脱氧核糖呋喃脱氧核糖呋喃脱氧核糖呋喃脱氧核糖 上页下页返回回主目录 2、D-葡萄糖葡萄糖单 糖葡萄糖是最普通和最为人们所熟悉的单糖，又葡萄糖是最普通和最为人们所熟悉的单糖，又称右旋糖或血糖，是自然界中存在量最多的化称右旋糖或血糖，是自然界中存在量最多的化合物之一。可以游离的形式存在于植物的浆汁合物之一。可以游离的形式存在于植物的浆汁中，尤其以水果和蜂蜜中的含量为多。葡萄糖中，尤其以水果和蜂蜜中的含量为多。葡萄糖是生命活动中不可缺少的物质，它在人体内能是生命活动中不可缺少的物质，它在人体内能直接参与新陈代谢过程。在消化道中，葡萄糖直接参与新陈代谢过程。在消化道中，葡萄糖比任何其他单糖都容易被吸收，而且被吸收后比任何其他单糖都容易被吸收，而且被吸收后能直接为人体组织利用。人和动物所需要能量能直接为人体组织利用。人和动物所需要能量的的50来自葡萄糖来自葡萄糖。上页下页返回回主目录 单 糖3、D-果糖果糖D-果糖是最甜的一个糖，因为是左果糖是最甜的一个糖，因为是左旋的，所以常叫旋的，所以常叫“左旋糖（左旋糖（levulose)”。它为无色。它为无色结晶，易溶于水，可溶于乙醇及乙醚中。存在于结晶，易溶于水，可溶于乙醇及乙醚中。存在于各种水果和蜂蜜中。各种水果和蜂蜜中。4、D-半乳糖半乳糖是许多低聚糖（如乳糖、棉籽糖）是许多低聚糖（如乳糖、棉籽糖）的组成单元，也是组成脑髓的重要物质之一，并以的组成单元，也是组成脑髓的重要物质之一，并以多糖的形式存在于许多植物的种子和树胶中。半乳多糖的形式存在于许多植物的种子和树胶中。半乳糖是无色结晶，能溶于水及乙醇，用于有机合成及糖是无色结晶，能溶于水及乙醇，用于有机合成及医药，果胶及琼脂的主要组成就是半乳糖的衍生物。医药，果胶及琼脂的主要组成就是半乳糖的衍生物。上页下页返回回主目录 学学习习要要求求1、掌握二糖的结构（组成单位、苷键类型）、掌握二糖的结构（组成单位、苷键类型）及其与性质的关系（是否具有还原性、变及其与性质的关系（是否具有还原性、变旋光现象）。旋光现象）。2、多糖（淀粉、纤维素、糖原）的结构、多糖（淀粉、纤维素、糖原）的结构（组成单位、苷键类型）和空间形状。（组成单位、苷键类型）和空间形状。3、会用化学方法鉴别还原糖与非还原糖、会用化学方法鉴别还原糖与非还原糖（麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素等）（麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素等）上页下页返回回主目录 二、二、双糖双糖(disaccharide)（一）（一）还原性双糖还原性双糖（二）（二）非还原性双糖非还原性双糖双 糖 上页下页返回回主目录 双 糖单糖单糖+单糖单糖二糖二糖+水水双糖是低聚糖（双糖是低聚糖（oligosaccharde）中的一种）中的一种,又叫又叫二糖（二糖（disaccharide）。由两个单糖单元构成。）。由两个单糖单元构成。均双糖：均双糖：构成双糖的两分子单糖相同。杂双糖：杂双糖：构成双糖的两分子单糖不同。还原性双糖：还原性双糖：含有半缩醛（酮）羟基，可被弱氧化剂氧化的双糖。非还原性双糖：非还原性双糖：不含有半缩醛（酮）羟基，不能与弱氧化剂发生反应的双糖。上页下页返回回主目录 双 糖（一）（一）还原性双糖还原性双糖(reducingdisacchcoride)脱水方式：一分子单糖的半缩醛（酮）羟基与脱水方式：一分子单糖的半缩醛（酮）羟基与另一分子单糖的醇型羟基缩水而成的糖苷。另一分子单糖的醇型羟基缩水而成的糖苷。双糖分子中还含有半缩醛羟基因而有还原性和变双糖分子中还含有半缩醛羟基因而有还原性和变旋光现象，为还原性糖。旋光现象，为还原性糖。1、麦芽糖（、麦芽糖（maltose）淀粉部分水解可得麦芽糖，可认为是由两分子淀粉部分水解可得麦芽糖，可认为是由两分子-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖失去一分子水通过失去一分子水通过-1,4苷键苷键形成形成。4-O-(-D-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基)-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖苷羟基苷羟基-1,4苷键苷键 上页下页返回回主目录 双 糖2、纤维二糖（、纤维二糖（cellobiose）纤维二糖由纤维素部分水解得到，化学性质与麦纤维二糖由纤维素部分水解得到，化学性质与麦芽糖相似，具有还原性，是两分子芽糖相似，具有还原性，是两分子-D-吡喃葡萄吡喃葡萄糖以糖以-1,4-糖苷键组成的双糖。糖苷键组成的双糖。-1,4苷键苷键 上页下页返回回主目录 3、乳糖（、乳糖（lactose）双 糖乳糖存在于乳汁中，还原性糖，是由乳糖存在于乳汁中，还原性糖，是由D-半乳糖的半半乳糖的半缩醛羟基与缩醛羟基与D-葡萄糖的羟基键合而成的。医药上常葡萄糖的羟基键合而成的。医药上常利用其吸湿性小，作为药物的稀释剂，以配制散剂利用其吸湿性小，作为药物的稀释剂，以配制散剂和片剂。和片剂。-D-D-半乳糖半乳糖半乳糖半乳糖-D-D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖乳乳乳乳 糖糖糖糖-1,4苷键苷键苷苷羟羟基基 上页下页返回回主目录 二、非还原性双糖二、非还原性双糖（nonreducingdisacchcoride）双 糖 脱水方式：由两分子单糖的半缩醛（酮）羟脱水方式：由两分子单糖的半缩醛（酮）羟基脱水而成的糖苷。基脱水而成的糖苷。由于不含半缩醛羟基，故无还原性和变旋光现象，由于不含半缩醛羟基，故无还原性和变旋光现象，为非还原性糖。为非还原性糖。上页下页返回回主目录 双 糖 1、蔗糖蔗糖(sucrose)：蔗糖是自然界分布最广的双糖。蔗糖是自然界分布最广的双糖。它是非还原性糖，分子中无半缩醛羟基，其苷键是由它是非还原性糖，分子中无半缩醛羟基，其苷键是由葡萄糖的半缩醛羟基和果糖的半缩醛羟基脱水而成。葡萄糖的半缩醛羟基和果糖的半缩醛羟基脱水而成。上页下页返回回主目录 双 糖 2、海藻糖海藻糖(Trehalose)：许多动植物及微生物许多动植物及微生物体内都广泛存在体内都广泛存在，是由两个葡萄糖分子以，是由两个葡萄糖分子以,-1,1-糖苷键构成的非还原性糖糖苷键构成的非还原性糖。,-1,1苷键苷键一、判断正误一、判断正误1、果糖、甘露糖和葡萄糖为差向异构体。、果糖、甘露糖和葡萄糖为差向异构体。X2、果糖是酮糖，所以不能被、果糖是酮糖，所以不能被Tollens试剂氧化。试剂氧化。X3、蔗糖是葡萄糖和果糖通过半缩醛羟基缩合、蔗糖是葡萄糖和果糖通过半缩醛羟基缩合得到的双糖，因此是非还原性糖。得到的双糖，因此是非还原性糖。二、用化学方法鉴别葡萄糖、果糖、蔗糖。二、用化学方法鉴别葡萄糖、果糖、蔗糖。葡萄糖葡萄糖果糖果糖蔗糖蔗糖银氨溶液银氨溶液银镜银镜银镜银镜无无溴水溴水褪色褪色无无 上页下页返回回主目录 三、多三、多糖糖多糖多糖(polysaccharide)是由许许多多单糖通过苷是由许许多多单糖通过苷键连接而成的大分子化合物。键连接而成的大分子化合物。多糖的共性多糖的共性：无定形粉末，没有甜味；不溶于无定形粉末，没有甜味；不溶于水，也不溶于有机溶剂；没有固定水，也不溶于有机溶剂；没有固定的熔点。属于非还原糖，能发生水的熔点。属于非还原糖，能发生水解反应，过程过程复杂，但最终产解反应，过程过程复杂，但最终产物为单糖。物为单糖。上页下页返回回主目录 多糖的分类：多糖的分类：多 糖均多糖：均多糖：杂多糖：杂多糖：水解后生成两种或两种以上单糖或其衍生物的多糖，如：阿拉伯胶（最终产物是半乳糖和阿拉伯糖）。水解后只生成一种单糖的多糖，可用通式(C6H10O5)n表示。如：淀粉等。单糖结构单位之间苷键形式单糖结构单位之间苷键形式：-1,4苷键；苷键；-1,4苷键；苷键；-1,6-苷键。苷键。上页下页返回回主目录 （一）淀粉（一）淀粉(starch)：多 糖 淀粉是一种白色、无臭、无味的粉状物质。广淀粉是一种白色、无臭、无味的粉状物质。广泛存在于植物的根茎及种子中，大米中约含淀泛存在于植物的根茎及种子中，大米中约含淀粉粉6282%、小麦、小麦5772%、土豆、土豆1214%、玉米玉米6572%。淀粉的分类淀粉的分类:直链淀粉，可溶于热水，约占淀粉总量的直链淀粉，可溶于热水，约占淀粉总量的20%。支链淀粉，热水中也不溶，仅膨胀成糊状，约占支链淀粉，热水中也不溶，仅膨胀成糊状，约占淀粉总量的淀粉总量的80%。上页下页返回回主目录 多 糖1、直链淀粉、直链淀粉(amylose)：又称糖淀粉。不易溶于冷水，在热水中有一定的又称糖淀粉。不易溶于冷水，在热水中有一定的溶解度。遇碘显蓝色。溶解度。遇碘显蓝色。组成单位：组成单位：250300个个-D-葡萄糖葡萄糖单位。单位。连接苷键：连接苷键：-1,4苷键。苷键。-1,4-苷键苷键 上页下页返回回主目录 多 糖直链淀粉并不是直线的，而是靠分子内羟基间的直链淀粉并不是直线的，而是靠分子内羟基间的氢键形成具有规则螺旋状的空间排列，每周有氢键形成具有规则螺旋状的空间排列，每周有6个个葡萄糖单元。葡萄糖单元。淀粉与碘形成络合物示意图淀粉与碘形成络合物示意图 上页下页返回回主目录 多 糖2、支链淀粉、支链淀粉(amylopectin)又称胶淀粉。又称胶淀粉。在热水中也不溶解，可膨胀成糊在热水中也不溶解，可膨胀成糊状。遇碘显紫红色。状。遇碘显紫红色。组成单位：组成单位：600040000个个-D-葡萄糖葡萄糖单位。单位。连接苷键：连接苷键：主链主链-1,4苷键，每隔苷键，每隔20-25个个D-葡萄葡萄糖单位有一分支，分支处为糖单位有一分支，分支处为-1,6苷键。苷键。-1,6-1,6-苷键苷键苷键苷键 -1,4-1,4-苷键苷键苷键苷键 上页下页返回回主目录 多 糖两种淀粉的水解过程与碘溶液生成的颜色：两种淀粉的水解过程与碘溶液生成的颜色：淀淀粉粉紫紫糊糊精精红红糊糊精精无色无色糊精糊精麦麦芽芽糖糖葡葡萄萄糖糖用途：用途：淀粉是人类的主要食物，是维持生命不可淀粉是人类的主要食物，是维持生命不可缺少的物质；淀粉是酿酒、制醋、制造葡萄糖的缺少的物质；淀粉是酿酒、制醋、制造葡萄糖的原料；在制药上淀粉常用作赋性剂。原料；在制药上淀粉常用作赋性剂。上页下页返回回主目录 （二）纤维素（二）纤维素白色微晶型，不溶于水。是自然界分布最广存量白色微晶型，不溶于水。是自然界分布最广存量最多的植物成分。不易发生水解反应最多的植物成分。不易发生水解反应。组成单位：组成单位：800010000个个-D-葡萄糖葡萄糖单位。单位。连接苷键：连接苷键：-1,4苷键。苷键。-1,4-1,4-苷键苷键苷键苷键纤维二糖单位纤维二糖单位纤维二糖单位纤维二糖单位 上页下页返回回主目录 （三）糖元（三）糖元（glycogen）多 糖 又称动物淀粉，无定型粉末，不溶于冷水，加又称动物淀粉，无定型粉末，不溶于冷水，加热不糊化，热不糊化，遇碘呈紫红色，主要存在于动物的遇碘呈紫红色，主要存在于动物的肝脏和肌肉中，其功能与植物淀粉类似，其结肝脏和肌肉中，其功能与植物淀粉类似，其结构与支链淀粉相似，但分支更密。构与支链淀粉相似，但分支更密。组成单位：组成单位：5.6106个个-D-葡萄糖葡萄糖单位。单位。连接苷键：连接苷键：主链主链-1,4苷键，每隔苷键，每隔810个个D-葡萄葡萄糖单位有一分支，分支处为糖单位有一分支，分支处为-1,6苷键。苷键。上页下页返回回主目录 用途用途：糖元是动物体内葡萄糖储存形式，对维持糖元是动物体内葡萄糖储存形式，对维持血糖的浓度起着很重要的作用。血糖的浓度起着很重要的作用。多 糖