糖化学生物化学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

生生物物化化学学董晓燕等编写高等教育出版社 2月国家级国家级“十一五十一五”重点教重点教材材1第1页2第2页第一节第一节概述概述第二节第二节单糖单糖第三节第三节寡糖寡糖第四节第四节多糖多糖第五节第五节糖分析和分离糖分析和分离3第3页第一节第一节概述概述一、定义与组成一、定义与组成三、功效三、功效二、分类二、分类4第4页一、定义与组成一、定义与组成1分布分布2糖化学组成和定义糖化学组成和定义5第5页1分布分布韧带韧带肌糖原肌糖原结缔组织结缔组织绿色植物绿色植物动物肌肉韧带等动物肌肉韧带等6第6页1分布分布水果水果昆虫昆虫昆虫外骨骼昆虫外骨骼7第7页2糖化学组成和定义糖化学组成和定义 基本元素组成：基本元素组成：C H O C H O 最初通式：最初通式：Cn(HCn(H2 2O)mO)m 不符合上述通式：不符合上述通式：鼠李糖（鼠李糖（C C6 6H H1212O O5 5）脱氧核糖脱氧核糖(C(C5 5H H1010O O4 4)8第8页2糖化学组成和定义糖化学组成和定义定义：定义：多羟基醛或多羟基酮，以及能够水多羟基醛或多羟基酮，以及能够水解生成它们有机化合物及其衍生物。解生成它们有机化合物及其衍生物。9第9页二、分类二、分类1单糖单糖2寡糖寡糖3多糖多糖4结合糖结合糖5糖衍生物糖衍生物10第10页二、分类二、分类单糖：单糖：据所含碳原子数目：丙糖、丁糖、戊糖、己糖据所含碳原子数目：丙糖、丁糖、戊糖、己糖据羰基特点：醛糖或酮糖；据羰基特点：醛糖或酮糖；寡糖：寡糖：2-102-10个分子单糖缩合而成；个分子单糖缩合而成；多糖：多糖：据单糖基相同否：纯多糖与杂多糖；据单糖基相同否：纯多糖与杂多糖；据有没有支链：直链多糖据有没有支链：直链多糖与支链多糖；与支链多糖；据功效：结构多糖、贮存据功效：结构多糖、贮存多糖、抗原多糖；多糖、抗原多糖；据分布：胞外多糖、胞内多糖、胞壁多糖；据分布：胞外多糖、胞内多糖、胞壁多糖；结合糖（糖缀合物）结合糖（糖缀合物）：糖肽、糖脂、糖蛋白；：糖肽、糖脂、糖蛋白；糖衍生物糖衍生物 ：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷；糖醇、糖酸、糖胺、糖苷；11第11页1糖生理功效糖生理功效（1）提供能量；）提供能量；（2）作为物质代谢碳骨架；）作为物质代谢碳骨架；（3）组成细胞和组织骨架；）组成细胞和组织骨架；（4）细胞间识别和生物分子间识别）细胞间识别和生物分子间识别；12第12页1糖生理功效糖生理功效（1）提供能量）提供能量光光合合作作用用糖糖合成代谢合成代谢分解代谢分解代谢COCO2 213第13页1糖生理功效糖生理功效（1）提供能量）提供能量14第14页1糖生理功效糖生理功效（2）作为物质代谢碳骨架）作为物质代谢碳骨架脱氧核糖脱氧核糖DNA15第15页1糖生理功效糖生理功效（3）组成细胞和组织骨架）组成细胞和组织骨架能源糖能源糖(贮备贮备)结构糖结构糖(DNA,RNA )结构糖结构糖(细胞壁细胞壁)占植物干重占植物干重90%16第16页1糖生理功效糖生理功效（3）组成细胞和组织骨架）组成细胞和组织骨架能源糖能源糖(肌糖原肌糖原)占动物干重占动物干重2%结构糖结构糖(结缔组织结缔组织)结构糖结构糖(韧带韧带)17第17页1糖生理功效糖生理功效（3）组成细胞和组织骨架）组成细胞和组织骨架结构糖结构糖(昆昆虫外骨骼虫外骨骼)18第18页1糖生理功效糖生理功效（4）细胞间识别和生物分子间识别）细胞间识别和生物分子间识别糖糖蛋白、蛋白、糖糖脂、信息分子脂、信息分子糖糖细胞表面识别标识细胞表面识别标识糖糖19第19页2糖类在工业生产中应用糖类在工业生产中应用食品工业食品工业造纸、纺织、化工等工业造纸、纺织、化工等工业制药工业制药工业20第20页2糖类在工业生产中应用糖类在工业生产中应用食品工业食品工业生产啤酒生产啤酒21第21页2糖类在工业生产中应用糖类在工业生产中应用食品工业食品工业烘烤食品烘烤食品22第22页2糖类在工业生产中应用糖类在工业生产中应用造纸、纺织、化工等工业造纸、纺织、化工等工业23第23页2糖类在工业生产中应用糖类在工业生产中应用造纸、纺织、化工等工业造纸、纺织、化工等工业亚麻凉席亚麻凉席24第24页2糖类在工业生产中应用糖类在工业生产中应用制药工业制药工业抗生素发酵原料抗生素发酵原料25第25页第二节第二节单单糖糖一、单糖结构、构型与构象一、单糖结构、构型与构象二、自然界存在主要单糖及其二、自然界存在主要单糖及其衍生物衍生物三、单糖主要物理化学性质三、单糖主要物理化学性质26第26页一、单糖结构、构型与构象一、单糖结构、构型与构象1葡萄糖链式结构葡萄糖链式结构2单糖空间构型与旋光性单糖空间构型与旋光性3单糖环状结构与构象单糖环状结构与构象27第27页1葡萄糖链式结构葡萄糖链式结构被誉为被誉为“糖化学之父糖化学之父”H.E.Fischer推断出葡推断出葡萄糖、果糖等一系列单糖化学结构。萄糖、果糖等一系列单糖化学结构。葡萄糖分子式为葡萄糖分子式为C6H12O6，为，为2，3，4，5，6-五五羟基己醛基本结构。羟基己醛基本结构。果糖为果糖为1，3，4，5，6-五羟基己酮基本结构。五羟基己酮基本结构。28第28页（1）手性化合物）手性化合物（2）旋光性）旋光性（3）单糖空间构型）单糖空间构型2单糖空间构型与旋光性单糖空间构型与旋光性29第29页（1）手性化合物）手性化合物构型：构型：是指一个有机分子中各个原子是指一个有机分子中各个原子特有固定空间排列。特有固定空间排列。碳原子是不对称原子：碳原子是不对称原子：当碳原子连接当碳原子连接四个基团各不相同时，它们有两种空四个基团各不相同时，它们有两种空间连接方式。间连接方式。30第30页（1）手性化合物）手性化合物碳原子常称为碳原子常称为手性碳原子手性碳原子、不对称中心或、不对称中心或手性中心，惯用手性中心，惯用C*表示。表示。含有不对称性（或手性）碳原子化合物称含有不对称性（或手性）碳原子化合物称为为手性化合物。手性化合物。组成手性关系分子之间，互称组成手性关系分子之间，互称“对映异构对映异构体体”。除二羟丙酮外，全部单糖分子中都含有一除二羟丙酮外，全部单糖分子中都含有一个或多个不对称性（或手性）碳原子。个或多个不对称性（或手性）碳原子。31第31页平面偏振光（偏平面偏振光（偏振光）：振光）：普通光普通光经过一个偏振透经过一个偏振透镜或尼科尔棱镜镜或尼科尔棱镜时，只有振动方时，只有振动方向与棱镜晶轴平向与棱镜晶轴平行、能够经过光。行、能够经过光。偏振面偏振面:偏振光偏振光振动面。振动面。（2）旋光性）旋光性32第32页当平面偏振光经过手性化合物溶液后，当平面偏振光经过手性化合物溶液后，偏振面方向就被旋转了一个角度。这种性偏振面方向就被旋转了一个角度。这种性能称为能称为旋光性。旋光性。表示方法：表示方法：（2）旋光性）旋光性某物质比旋光度某物质比旋光度式中：式中：C溶液浓度（溶液浓度（g/mL）；）；L旋光管长度（旋光管长度（dm）;33第33页（3）单糖空间构型）单糖空间构型经过测定大量单糖结构，证实单糖均含有经过测定大量单糖结构，证实单糖均含有一样链式结构特征。一样链式结构特征。除二羟丙酮外，全部单糖分子中都含有一除二羟丙酮外，全部单糖分子中都含有一个或多个不对称性（或手性）碳原子。个或多个不对称性（或手性）碳原子。如己醛糖分子中有四个手性碳原子，有如己醛糖分子中有四个手性碳原子，有24=16个旋光异构体，葡萄糖是其中一个个旋光异构体，葡萄糖是其中一个;己己酮糖分子中有三个手性碳原子，有酮糖分子中有三个手性碳原子，有23=8个旋个旋光异构体，果糖是其中一个。光异构体，果糖是其中一个。34第34页（3）单糖空间构型）单糖空间构型糖类构型习惯用糖类构型习惯用D/L进行标识。进行标识。糖分子中多个手性糖分子中多个手性C原子，离原子，离C=O最最远远C原子，即编号最大手性碳原子，原子，即编号最大手性碳原子，为决定构型为决定构型C原子。原子。35第35页（3）单糖空间构型）单糖空间构型相对构型与绝对构型含义。相对构型与绝对构型含义。以甘油醛作为标准，和手性碳原子相连以甘油醛作为标准，和手性碳原子相连-OH在右边为在右边为D构型，在左边为构型，在左边为L构型。构型。D-D-甘油醛甘油醛L-L-甘油醛甘油醛透视式透视式36第36页以分子中倒数第二个碳以分子中倒数第二个碳原子上羟基在空间左右原子上羟基在空间左右来判别构型。来判别构型。（3）单糖空间构型）单糖空间构型37第37页D D型型（3）单糖空间构型）单糖空间构型L L型型38第38页 其它醛糖能够定义为其它醛糖能够定义为D D、L L型型甘油醛经过增碳反应甘油醛经过增碳反应,分子中增分子中增加加C(HC(H2 20)0)形成糖。形成糖。（3）单糖空间构型）单糖空间构型39第39页丙糖丁糖戊糖己糖庚糖+C(H20)+C(H20)+C(H20)+C(H20)（3）单糖空间构型）单糖空间构型40第40页D D系系（3）单糖空间构型）单糖空间构型41第41页L L系系（3）单糖空间构型）单糖空间构型42第42页（3）单糖空间构型）单糖空间构型常见醛糖常见醛糖化学结构化学结构 式式 43第43页（3）单糖空间构型）单糖空间构型常见酮糖常见酮糖化学结构化学结构 式式 44第44页3单糖环状结构与构象单糖环状结构与构象（1）单糖环式结构发觉）单糖环式结构发觉（3）单糖构象）单糖构象（2）单糖环状结构表示方法）单糖环状结构表示方法45第45页（1）单糖环式结构发觉）单糖环式结构发觉单糖链式结构无法解释现象：单糖链式结构无法解释现象：单糖不与品红醛试剂（单糖不与品红醛试剂（schiff试剂）反应试剂）反应;只能与一分子醇生成缩醛只能与一分子醇生成缩醛;变旋现象：酒精中析出变旋现象：酒精中析出D-葡萄糖结晶，葡萄糖结晶，比旋光度为比旋光度为+112；吡啶中析出；吡啶中析出D-葡萄糖结葡萄糖结晶，比旋光度为晶，比旋光度为+18.7；将任何一个结晶；将任何一个结晶溶于水后，比旋光度均为溶于水后，比旋光度均为+52.7。46第46页（1）单糖环式结构发觉）单糖环式结构发觉B.Tollens在1883年曾提出过单糖1，4-氧环式和1，6-氧环式结构。Fischer在1893年研究糖苷过程中提出了糖苷缩醛环结构式。19，英国化学家E.F.Armstrong则首次将Fischer发觉糖苷环式结构与变旋现象联络起来，逐步为化学家们所接收。在20世纪2030年代，W.N.Haworth等科学家测定了许多单糖环式结构，发觉己醛糖环式结构是以1，5-氧环式(六元环)为主。47第47页（1）单糖环式结构发觉）单糖环式结构发觉D-(+)-葡萄糖主要是葡萄糖主要是C5上羟基与醛基作上羟基与醛基作用，生成六元环半缩醛用，生成六元环半缩醛(称氧环式称氧环式)。48第48页CH3OH无水无水HClCH3OH无水无水HCl半缩醛半缩醛缩醛缩醛（1）单糖环式结构发觉）单糖环式结构发觉49第49页（1）单糖环式结构发觉）单糖环式结构发觉O半缩醛半缩醛羟基羟基50第50页（1）单糖环式结构发觉）单糖环式结构发觉氧环式比开链式多一个手性碳原子，氧环式比开链式多一个手性碳原子，所以得到所以得到构型和构型和构型两种异构体。构型两种异构体。C1上新形成羟基上新形成羟基(半缩醛羟基半缩醛羟基)与决定与决定单糖构型羟基处于异侧，称为单糖构型羟基处于异侧，称为-型；型；反之称为反之称为-型。这种结构也称为端基型。这种结构也称为端基异构体或异头物。异构体或异头物。51第51页（1）单糖环式结构发觉）单糖环式结构发觉变旋现象：变旋现象：实质是环状单糖比旋光度因实质是环状单糖比旋光度因为其两种端基差向异构体到达平衡而发为其两种端基差向异构体到达平衡而发生改变，最终到达一个稳定值。生改变，最终到达一个稳定值。葡萄糖葡萄糖、-构型和开链式平衡构型和开链式平衡 52第52页（1）单糖环式结构发觉）单糖环式结构发觉平衡时混合物中开链式含量极低，所以平衡时混合物中开链式含量极低，所以不能与饱和不能与饱和NaHSO3发生加成反应。发生加成反应。葡萄糖主要以环状半缩醛形式存在，所葡萄糖主要以环状半缩醛形式存在，所以只能与一分子甲醇反应生成缩醛以只能与一分子甲醇反应生成缩醛。53第53页（2）单糖环状结构表示方法）单糖环状结构表示方法Fischer投影式：投影式：即使能表示各即使能表示各个不对称碳原子个不对称碳原子位置和构型差异，位置和构型差异，但不能准确反应但不能准确反应出糖分子立体构出糖分子立体构型即各个基团相型即各个基团相对空间位置。对空间位置。-D-吡吡喃糖喃糖-D-吡吡喃糖喃糖54第54页（2）单糖环状结构表示方法）单糖环状结构表示方法Haworth透视式：透视式：迄今为止迄今为止表示单糖、表示单糖、双糖或多糖双糖或多糖所含单糖环所含单糖环形结构最惯形结构最惯用方法。用方法。-D-吡吡喃糖喃糖-D-吡吡喃糖喃糖55第55页（2）单糖环状结构表示方法）单糖环状结构表示方法-D-呋呋喃糖喃糖-D-呋呋喃糖喃糖Fischer式式Haworth式式56第56页（2）单糖环状结构表示方法）单糖环状结构表示方法透视式中氧原子会标注出来，碳原子普透视式中氧原子会标注出来，碳原子普通省略，以折点表示。连到碳原子上氢原子通省略，以折点表示。连到碳原子上氢原子能够写出，也能够省略。环中粗线代表向上能够写出，也能够省略。环中粗线代表向上/前伸出纸面。前伸出纸面。Fischer投影式中向右羟基在投影式中向右羟基在Haworth透透视式中处于平面之下，向左羟基则位于平面视式中处于平面之下，向左羟基则位于平面之上。之上。57第57页（2）单糖环状结构表示方法）单糖环状结构表示方法在葡萄糖在葡萄糖Haworth透视式中，依据半缩透视式中，依据半缩醛羟基与醛羟基与C5上羟甲基相对位置能够确定上羟甲基相对位置能够确定、-构型，假如半缩醛羟基与羟甲基在环异侧构型，假如半缩醛羟基与羟甲基在环异侧为为-构型；反之，半缩醛羟基与羟甲基在环构型；反之，半缩醛羟基与羟甲基在环同侧则为同侧则为-构型。构型。-型型-型型58第58页（3）单糖构象）单糖构象构象构象:是指在一个有机化合物中，是指在一个有机化合物中，一切原子沿着共价键转动而形成不一切原子沿着共价键转动而形成不一样空间结构。一样空间结构。构型：构型：是指一个有机分子中各个是指一个有机分子中各个原子特有固定空间排列。原子特有固定空间排列。59第59页（3）单糖构象）单糖构象船式船式椅式椅式相对稳定相对稳定60第60页二、自然界主要单糖及其衍生物二、自然界主要单糖及其衍生物1自然界存在主要单糖自然界存在主要单糖2单糖主要衍生物单糖主要衍生物61第61页1自然界存在主要单糖自然界存在主要单糖D-甘油甘油醛醛和二和二羟羟丙丙酮酮最简单单糖核糖核糖全部活细胞普遍成份之一阿拉伯糖阿拉伯糖半半纤维纤维素、素、树树胶及阿拉伯胶及阿拉伯树树胶胶木糖木糖在植物中分布很广在植物中分布很广葡萄糖葡萄糖生物界分布最广泛最丰富单糖，多以D-型存在果糖果糖最甜单糖半乳糖半乳糖仅仅以以结结合状合状态态存在。乳糖、蜜二糖、存在。乳糖、蜜二糖、棉籽糖棉籽糖山梨糖山梨糖酮糖，存在于细菌发酵过山梨汁中。又称清凉茶糖62第62页2单糖主要衍生物单糖主要衍生物（1 1）糖醇）糖醇63第63页D-D-葡萄糖葡萄糖山梨醇山梨醇甘露醇甘露醇 电解电解 电压电压5-6V5-6V电流电流1.0-1.2A/dm21.0-1.2A/dm2（1 1）糖醇）糖醇2单糖主要衍生物单糖主要衍生物64第64页（2 2）脱氧糖）脱氧糖2单糖主要衍生物单糖主要衍生物65第65页（3 3）糖醛酸）糖醛酸葡糖酸葡糖酸葡糖醛酸葡糖醛酸葡糖二酸葡糖二酸2单糖主要衍生物单糖主要衍生物66第66页（4 4）氨基糖）氨基糖N-N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺N-N-乙酰半乳糖胺乙酰半乳糖胺2单糖主要衍生物单糖主要衍生物67第67页N-N-乙酰神经氨酸（唾液酸）乙酰神经氨酸（唾液酸）2单糖主要衍生物单糖主要衍生物（4 4）氨基糖）氨基糖68第68页（4 4）氨基糖）氨基糖乙酰胞壁（糖）酸乙酰胞壁（糖）酸2单糖主要衍生物单糖主要衍生物69第69页（5 5）糖苷）糖苷糖半缩醛羟基与其它含羟基化合物失水糖半缩醛羟基与其它含羟基化合物失水而生成缩醛（或缩酮）化合物叫糖苷（也而生成缩醛（或缩酮）化合物叫糖苷（也称糖甙）。称糖甙）。主要存在于植物种子、叶子等部位。主要存在于植物种子、叶子等部位。大多极毒，但微量糖苷可作药品。大多极毒，但微量糖苷可作药品。主要糖苷如能引发溶血皂角苷，有强心主要糖苷如能引发溶血皂角苷，有强心剂作用毛地黄苷等剂作用毛地黄苷等。2单糖主要衍生物单糖主要衍生物70第70页（5 5）糖苷）糖苷2单糖主要衍生物单糖主要衍生物71第71页（6 6）糖酯）糖酯常见糖磷酸酯常见糖磷酸酯糖磷酸酯是糖在代谢中活化形式糖磷酸酯是糖在代谢中活化形式糖硫酸酯存在于糖胺聚糖中糖硫酸酯存在于糖胺聚糖中2单糖主要衍生物单糖主要衍生物72第72页三、单糖主要物理化学性质三、单糖主要物理化学性质1物理性质物理性质2化学性质化学性质73第73页1物理性质物理性质（1）旋光性）旋光性:除二羟丙酮外，全部糖都有旋除二羟丙酮外，全部糖都有旋光性。光性。（2）甜度）甜度:常以蔗糖甜度为标准进行比较。常以蔗糖甜度为标准进行比较。若蔗糖甜度计为若蔗糖甜度计为100，则各种糖甜度比约为：，则各种糖甜度比约为：90%果糖糖浆为果糖糖浆为160173；42%果糖糖浆为果糖糖浆为100；葡萄糖为；葡萄糖为64；蜂蜜为；蜂蜜为97；麦芽糖为；麦芽糖为46；蔗糖蜜为；蔗糖蜜为74；乳糖为；乳糖为30等。等。（3）溶解度）溶解度:单糖分子中羟基，增加了它水单糖分子中羟基，增加了它水溶性，在热水中溶解度极大，但不溶于乙醚、溶性，在热水中溶解度极大，但不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。丙酮等有机溶剂。74第74页醛、酮基醛、酮基羟基羟基（1 1）氧化（还原性）氧化（还原性）（2 2）单糖还原）单糖还原（3 3）单糖成脎作用）单糖成脎作用（4 4）单糖异构作用）单糖异构作用（5 5）发酵作用）发酵作用（1 1）成脂）成脂（2 2）成苷）成苷（3 3）脱水）脱水（4 4）脱氧）脱氧（5 5）氨基化）氨基化2化学性质化学性质75第75页2化学性质化学性质（1）醛、酮基产生性质）醛、酮基产生性质（2）由羟基产生性质）由羟基产生性质76第76页氧化（还原性）氧化（还原性）1 1原理：原理：在碱性溶液中，醛基、酮基变在碱性溶液中，醛基、酮基变为非常活泼烯二醇，含有还原性，能还为非常活泼烯二醇，含有还原性，能还原如原如CuCu2+2+、AgAg+、HgHg2+2+、BiBi3+3+等离子，同等离子，同时糖本身被氧化成糖酸及其它产物。时糖本身被氧化成糖酸及其它产物。应用：应用：糖类在碱性溶液中还原作用常糖类在碱性溶液中还原作用常被用来作为被用来作为还原糖定性及定量分析还原糖定性及定量分析依据，依据，惯用试剂为含惯用试剂为含CuCu2+2+碱性溶液。碱性溶液。（1 1）醛、酮基产生性质）醛、酮基产生性质77第77页FehlingFehling（裴林）试剂：（裴林）试剂：硫酸铜溶液硫酸铜溶液与与KOH(NaOH)KOH(NaOH)和酒石酸钾钠（或柠檬和酒石酸钾钠（或柠檬酸钠）配成。酸钠）配成。Benedic+(Benedic+(班乃德班乃德)试剂：试剂：用无水用无水NaNa2 2COCO3 3代替裴林试剂中代替裴林试剂中KOHKOH或或NaOHNaOH。（1 1）醛、酮基产生性质）醛、酮基产生性质氧化（还原性）氧化（还原性）2 278第78页3 3，5-5-二硝基水杨酸法：二硝基水杨酸法：测定还原糖，测定还原糖，即在碱性溶液中将还原糖变为烯二醇即在碱性溶液中将还原糖变为烯二醇（1 1，2-2-烯二醇），然后以烯二醇），然后以3 3，5-5-二硝基二硝基水杨酸氧化其变为糖酸，还原糖和碱性水杨酸氧化其变为糖酸，还原糖和碱性二硝基水杨酸试剂共热，产生一个二硝基水杨酸试剂共热，产生一个棕红棕红色氨基化合物色氨基化合物。（1 1）醛、酮基产生性质）醛、酮基产生性质氧化（还原性）氧化（还原性）3 379第79页酒石酸钾钠酒石酸钾钠可溶性氧化可溶性氧化铜络合物铜络合物（1 1）醛、酮基产生性质醛、酮基产生性质氧化（还原性）氧化（还原性）4 480第80页葡萄糖葡萄糖葡萄糖酸葡萄糖酸（1 1）醛、酮基产生性质醛、酮基产生性质氧化（还原性）氧化（还原性）5 581第81页葡萄糖酸葡萄糖酸葡萄糖葡萄糖葡萄糖二酸葡萄糖二酸溴水溴水浓硝酸浓硝酸（1 1）醛、酮基产生性质醛、酮基产生性质氧化（还原性）氧化（还原性）6 682第82页D-D-甘露糖甘露糖D-D-葡萄糖葡萄糖D-D-葡萄糖醇葡萄糖醇D-D-果糖果糖HD-D-甘露糖醇甘露糖醇HHD-D-葡萄糖醇葡萄糖醇D-D-甘露糖醇甘露糖醇还原还原（1 1）醛、酮基产生性质醛、酮基产生性质83第83页成脎作用成脎作用1 1原理：原理：醛基或酮基与苯肼等起加合作用醛基或酮基与苯肼等起加合作用 成脎作用：成脎作用：单糖第单糖第1 1，2 2碳与苯肼结合后，碳与苯肼结合后，成晶体糖脎；成晶体糖脎；举例：举例：葡萄糖与苯肼成葡萄糖与苯肼成脎脎作用；作用；糖脎特点：糖脎特点：黄色晶体，不溶于水；黄色晶体，不溶于水；应用：应用：可用来可用来判别单糖判别单糖，因不一样单糖，因不一样单糖产生不一样糖脎，故可依据糖脎晶形、溶产生不一样糖脎，故可依据糖脎晶形、溶点判别糖种类。点判别糖种类。（1 1）醛、酮基产生性质醛、酮基产生性质84第84页D-D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖苯腙葡萄糖苯腙酮苯腙酮苯腙葡萄糖脎葡萄糖脎成脎作用成脎作用2 2（1 1）醛、酮基产生性质醛、酮基产生性质85第85页 异构化作用异构化作用1 1原理：原理：弱碱或稀强碱引发单糖分子弱碱或稀强碱引发单糖分子重排。重排。举例：举例：D-D-葡萄糖与葡萄糖与D-D-果糖及果糖及D-D-甘露糖甘露糖可在可在Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液中相互转变。溶液中相互转变。（1 1）醛、酮基产生性质醛、酮基产生性质86第86页D-D-葡萄糖葡萄糖D-D-甘露糖甘露糖D-D-果糖果糖异构化作用异构化作用2 2（1 1）醛、酮基产生性质醛、酮基产生性质87第87页D-D-葡萄糖葡萄糖D-D-甘露糖甘露糖D-D-果糖果糖1-21-2烯醇体烯醇体Ba(OH)Ba(OH)2 2Ba(OH)Ba(OH)2 2Ba(OH)Ba(OH)2 2异构化作用异构化作用3 3（1 1）醛、酮基产生性质醛、酮基产生性质88第88页发酵作用发酵作用 单糖经酵母酿酶作用产生乙醇和单糖经酵母酿酶作用产生乙醇和COCO2 2，这一过程较复杂，在今后糖代谢章，这一过程较复杂，在今后糖代谢章中详细介绍。中详细介绍。（1 1）醛、酮基产生性质醛、酮基产生性质89第89页酶酶-葡葡萄糖萄糖-葡萄糖葡萄糖-6-6-磷酸磷酸磷酸磷酸成脂作用成脂作用（2）由羟基产生性质）由羟基产生性质90第90页-型糖型糖-型糖型糖-糖苷糖苷-糖苷糖苷醇醇HClHCl醇醇成苷作用成苷作用（2）由羟基产生性质）由羟基产生性质91第91页HCl,加热，加热，-3H2OD-D-葡萄糖葡萄糖5-5-羟甲羟甲基糠醛基糠醛脱水作用脱水作用（2）由羟基产生性质）由羟基产生性质92第92页脱氧脱氧核糖核糖脱氧核糖脱氧核糖脱氧作用脱氧作用（2）由羟基产生性质）由羟基产生性质93第93页氨基化氨基化1 1原理：原理：OHOH基（基（C-2,C-3C-2,C-3上为主）被上为主）被NHNH2 2基基取代而产生氨基糖，也叫糖胺。取代而产生氨基糖，也叫糖胺。举例：举例：N-N-乙酰乙酰-D-D-葡萄糖胺葡萄糖胺(NAG)(NAG)、N-N-乙酰胞壁酸（乙酰胞壁酸（NAMNAM）。）。（2）由羟基产生性质）由羟基产生性质94第94页N-N-乙酰乙酰D-D-葡萄糖胺（葡萄糖胺（NAGNAG）氨基化氨基化2 2（2）由羟基产生性质）由羟基产生性质95第95页N-N-乙酰胞壁乙酰胞壁酸（酸（NAMNAM）氨基化氨基化3 3（2）由羟基产生性质）由羟基产生性质96第96页N-N-乙酰神经氨酸（乙酰神经氨酸（NANNAN）氨基化氨基化4 4（2）由羟基产生性质）由羟基产生性质97第97页第三节第三节寡糖寡糖一、定义一、定义二、功效二、功效三、结构和性质三、结构和性质四、自然界存在主要寡糖四、自然界存在主要寡糖98第98页一、定义一、定义寡糖又称低聚糖，普通由两个或两个以上寡糖又称低聚糖，普通由两个或两个以上（通常指（通常指210）糖单元以糖苷键相连。）糖单元以糖苷键相连。最简单寡糖是双糖，如乳糖、蔗糖、麦芽最简单寡糖是双糖，如乳糖、蔗糖、麦芽糖等。糖等。寡糖经常与蛋白质或脂类共价结合，以糖寡糖经常与蛋白质或脂类共价结合，以糖蛋白或糖脂形式存在蛋白或糖脂形式存在。99第99页二、功效二、功效1寡糖是生物体内主要信息物质。寡糖是生物体内主要信息物质。2寡糖含有营养保健功效。寡糖含有营养保健功效。3一些寡糖含有很强抗病毒、抗炎症一些寡糖含有很强抗病毒、抗炎症活性。活性。100第100页三、结构和性质三、结构和性质醛糖醛糖C-1上半缩醛羟基（酮糖上半缩醛羟基（酮糖C-2上）和其它单上）和其它单糖羟基经脱水，经过缩醛形式结合成寡糖。糖羟基经脱水，经过缩醛形式结合成寡糖。寡糖性质与组成寡糖单糖单元、糖苷键连接类寡糖性质与组成寡糖单糖单元、糖苷键连接类型有亲密关系。型有亲密关系。一分子单糖半缩醛羟基和另一分子醇羟基失水，一分子单糖半缩醛羟基和另一分子醇羟基失水，后者依然保留它半缩醛（酮）羟基，所以能发后者依然保留它半缩醛（酮）羟基，所以能发生醛（或酮）反应，称为生醛（或酮）反应，称为还原糖。还原糖。两个单糖半缩醛羟基都参加了缩醛（或缩酮）两个单糖半缩醛羟基都参加了缩醛（或缩酮）反应，不能直接发生还原反应，称为反应，不能直接发生还原反应，称为非还原糖。非还原糖。101第101页四、自然界存在主要寡糖四、自然界存在主要寡糖1双糖双糖2三糖三糖3其它低聚糖其它低聚糖102第102页1双糖双糖(蔗糖蔗糖)-D-D葡萄糖葡萄糖-D-果糖果糖-D-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基-（12）-D-呋喃果糖呋喃果糖非还原糖非还原糖103第103页1双糖双糖(麦芽糖麦芽糖)-D-D葡萄糖葡萄糖 -D-D葡萄糖葡萄糖-D-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基-（14）-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖还原糖还原糖104第104页1双糖双糖(纤维二糖纤维二糖)-D-D葡萄糖葡萄糖-D-D葡萄糖葡萄糖-D-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基-（14）-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖还原糖还原糖105第105页-D-吡喃半乳糖基吡喃半乳糖基-（14）-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖1双糖双糖(乳糖乳糖)还原糖还原糖106第106页2三糖三糖-D-果糖果糖-半乳糖半乳糖-D-D葡萄糖葡萄糖蜜二糖蜜二糖蔗糖蔗糖非还原糖非还原糖107第107页3其它低聚糖其它低聚糖常见低聚糖还有常见低聚糖还有:低聚果糖低聚果糖-寡聚葡萄糖（寡聚葡萄糖（-异麦芽寡糖）异麦芽寡糖）低聚半乳糖（半乳寡糖）低聚半乳糖（半乳寡糖）甘露低聚糖（甘露寡糖）甘露低聚糖（甘露寡糖）低聚木糖（木寡糖）等低聚木糖（木寡糖）等。108第108页第四节第四节多糖多糖一、概述一、概述二、淀粉与糖原二、淀粉与糖原三、纤维素与半纤维素三、纤维素与半纤维素四、甲壳素与壳聚糖四、甲壳素与壳聚糖五、粘多糖五、粘多糖六、糖缀合物六、糖缀合物109第109页一、概述一、概述多糖是由很多个单糖分子缩合而成高聚物。多糖是由很多个单糖分子缩合而成高聚物。自然界中，植物、动物及微生物体内都含有各自然界中，植物、动物及微生物体内都含有各种多糖。种多糖。从多糖形状上看，可分为直链和支链两种。从多糖形状上看，可分为直链和支链两种。依据单糖组成来区分，由一个单糖组成多糖叫依据单糖组成来区分，由一个单糖组成多糖叫同多糖（纯多糖）同多糖（纯多糖），由两种以上单糖组成多糖，由两种以上单糖组成多糖叫叫杂多糖杂多糖。110第110页一、概述一、概述（一）直链多糖和支链多糖（一）直链多糖和支链多糖（二）同多糖和杂多糖（二）同多糖和杂多糖111第111页还原端：还原端：1 1 非还原端：非还原端：1 1（一）直链多糖和支链多糖（一）直链多糖和支链多糖直链淀粉直链淀粉:由由200300个个-D-葡萄糖以葡萄糖以（14）糖）糖苷键相连形成；其基本二苷键相连形成；其基本二糖单位是糖单位是“麦芽糖麦芽糖”。1 1直链多糖直链多糖112第112页（一）直链多糖和支链多糖（一）直链多糖和支链多糖113第113页（一）直链多糖和支链多糖（一）直链多糖和支链多糖纤维素纤维素:由上千个（平均含有由上千个（平均含有3000个）个）葡萄糖以葡萄糖以（14）-糖苷键相连结形成；糖苷键相连结形成；基本二糖单位是基本二糖单位是“纤维二糖纤维二糖”。114第114页（一）直链多糖和支链多糖（一）直链多糖和支链多糖2 2支链多糖支链多糖（1414）糖苷键糖苷键（1616）糖苷键糖苷键支链淀粉支链淀粉1还原端：还原端：1 1非还原端：非还原端：n+1n+1115第115页（二）同多糖和杂多糖（二）同多糖和杂多糖葡聚糖是最主要同多糖，只由葡萄糖一个葡聚糖是最主要同多糖，只由葡萄糖一个结构单位组成。结构单位组成。常见淀粉、纤维素、右旋糖酐等都是一些常见淀粉、纤维素、右旋糖酐等都是一些起源不一样或糖苷键不一样葡聚糖起源不一样或糖苷键不一样葡聚糖。1 1同多糖同多糖116第116页（二）同多糖和杂多糖（二）同多糖和杂多糖杂多糖能够分成动物粘多糖、植物杂多糖及杂多糖能够分成动物粘多糖、植物杂多糖及微生物杂多糖等。微生物杂多糖等。在动物体内粘多糖通常是以一定方式与蛋白在动物体内粘多糖通常是以一定方式与蛋白质相连，而蛋白质中肽链上氨基又可与另外质相连，而蛋白质中肽链上氨基又可与另外多糖结合，这就组成了在水介质中含有弹性多糖结合，这就组成了在水介质中含有弹性凝胶状网络。凝胶状网络。植物杂多糖有琼脂、半纤维素、果胶。植物杂多糖有琼脂、半纤维素、果胶。117第117页（二）同多糖和杂多糖（二）同多糖和杂多糖大肠杆菌胞壁肽结构单元（大肠杆菌胞壁肽结构单元（a a）及肽聚糖组成（及肽聚糖组成（b b）118第118页（二）同多糖和杂多糖（二）同多糖和杂多糖119第119页（二）同多糖和杂多糖（二）同多糖和杂多糖120第120页二、淀粉与糖原二、淀粉与糖原1淀粉淀粉2糖原糖原121第121页1淀粉淀粉分布分布 几乎存在于全部绿色植物多数组织中。几乎存在于全部绿色植物多数组织中。降解降解淀粉淀粉红色糊精红色糊精无色糊精无色糊精麦芽糖麦芽糖葡萄糖葡萄糖 遇碘成遇碘成 红色红色 不显色不显色 紫蓝色紫蓝色直链淀粉与支链淀粉直链淀粉与支链淀粉用热水溶解淀粉时，可溶一部分为用热水溶解淀粉时，可溶一部分为 直链淀直链淀粉粉，另一部分不能溶解为，另一部分不能溶解为 支链淀粉支链淀粉 122第122页1淀粉淀粉定义：定义：多个单糖基以糖苷键相连而形成高聚物多个单糖基以糖苷键相连而形成高聚物 分布：分布很广，各类生物中都有分布分布：分布很广，各类生物中都有分布均一多糖与不均一多糖均一多糖与不均一多糖特征：水溶液中形成形成胶体，无甜味，无还原性，有旋光性，但无变旋现象特征：水溶液中形成形成胶体，无甜味，无还原性，有旋光性，但无变旋现象分子量分子量直链淀粉分子量约在直链淀粉分子量约在1.0101.0104 4-2.010-2.0106 6连接键连接键 直链淀粉直链淀粉:以以-1-1，4 4糖苷键；糖苷键；支链淀粉支链淀粉:以以-1-1，4 4糖苷键糖苷键 及及-1-1，6 6糖苷键糖苷键作用作用食用食用 工业上：如发酵制酒、水解制糖等。工业上：如发酵制酒、水解制糖等。123第123页1淀粉淀粉还原端：还原端：1 1非还原端：非还原端：1 1124第124页1淀粉淀粉每六个葡萄糖单位组成一个螺旋圈每六个葡萄糖单位组成一个螺旋圈直链淀粉直链淀粉2(空间结构空间结构)125第125页1淀粉淀粉（1414）糖苷键糖苷键（1616）糖苷键糖苷键支链淀粉支链淀粉1还原端：还原端：1 1非还原端：非还原端：n+1n+1126第126页1淀粉淀粉支链淀粉支链淀粉2127第127页1淀粉淀粉支链淀粉支链淀粉3128第128页2糖原糖原分布分布高等动物肝脏与肌肉、软体动物、谷物和细菌高等动物肝脏与肌肉、软体动物、谷物和细菌中也发觉了糖原类似物。中也发觉了糖原类似物。连接键连接键-1-1，4 4糖苷键及糖苷键及-1-1，6 6糖苷键。糖苷键。特特点点 糖原较易分散在水中，与碘反应是红紫色。糖原较易分散在水中，与碘反应是红紫色。129第129页2糖原糖原支链淀粉：支链淀粉：分支少而长分支少而长11-12/24-32糖原：糖原：分支多而短分支多而短 3-5/10-14130第130页三、纤维素与半纤维素三、纤维素与半纤维素三、纤维素与半纤维素三、纤维素与半纤维素1纤维素纤维素2半纤维素半纤维素131第131页1纤维素纤维素纤维素分子式为（纤维素分子式为（C6H10O5）n。是由是由D-葡萄糖以葡萄糖以-1，4糖苷键组成直链糖苷键组成直链同多糖。同多糖。是世界上储量最丰富天然有机物。是世界上储量最丰富天然有机物。植物细胞壁主要成份。植物细胞壁主要成份。纤维素无色、无味，不溶于水和乙醇、纤维素无色、无味，不溶于水和乙醇、乙醚等有机溶剂，也不含有还原性。乙醚等有机溶剂，也不含有还原性。纤维素及其衍生物有许多主要应用。纤维素及其衍生物有许多主要应用。132第132页1纤维素纤维素纤维素分子结构纤维素分子结构 133第133页2半纤维素半纤维素半纤维素是一些与纤维素一同存在半纤维素是一些与纤维素一同存在于植物细胞壁中多糖总称，也就是它于植物细胞壁中多糖总称，也就是它是指除纤维素以外全部碳水化合物。是指除纤维素以外全部碳水化合物。组成半纤维素单糖有葡萄糖、果糖、组成半纤维素单糖有葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖等。甘露糖、半乳糖、木糖和阿拉伯糖等。134第134页四、甲壳素与壳聚糖四、甲壳素与壳聚糖甲壳素（也称甲壳质，几丁质）是含乙酰甲壳素（也称甲壳质，几丁质）是含乙酰氨基纯多糖，其名称是氨基纯多糖，其名称是2-乙酰氨基乙酰氨基-2-脱氧脱氧-（14）-D-葡聚糖。葡聚糖。是是N-乙酰氨基乙酰氨基2-脱氧葡萄糖经过脱氧葡萄糖经过（14）糖苷键连接形成直链多糖。）糖苷键连接形成直链多糖。甲壳素和壳聚糖结构与纤维素相同。甲壳素和壳聚糖结构与纤维素相同。甲壳素在节肢动物外壳中含量非常高，是甲壳素在节肢动物外壳中含量非常高，是虾、蟹、昆虫等外壳主要成份。虾、蟹、昆虫等外壳主要成份。135第135页四、甲壳素与壳聚糖四、甲壳素与壳聚糖甲壳素和壳聚糖结构式甲壳素和壳聚糖结构式136第136页五、粘多糖五、粘多糖粘多糖是含氮不均一多糖，化学组成为糖粘多糖是含氮不均一多糖，化学组成为糖醛酸和乙酰氨基己糖交替排列，有时含硫键，醛酸和乙酰氨基己糖交替排列，有时含硫键，也称为糖胺聚糖。也称为糖胺聚糖。粘多糖经过共价键与蛋白质相连接组成蛋粘多糖经过共价键与蛋白质相连接组成蛋白聚糖。白聚糖。粘多糖是组成细胞间结缔组织主要成份，粘多糖是组成细胞间结缔组织主要成份，广泛存在于哺乳动物各种细胞内。广泛存在于哺乳动物各种细胞内。主要粘多糖有：肝素、硫酸皮肤素，硫酸主要粘多糖有：肝素、硫酸皮肤素，硫酸乙酰肝素，硫酸角质素，硫酸软骨素和透明乙酰肝素，硫酸角质素，硫酸软骨素和透明质酸等。质酸等。137第137页六、糖缀合物六、糖缀合物1.糖蛋白与蛋白多糖糖蛋白与蛋白多糖2.糖脂与脂多糖糖脂与脂多糖138第138页1.糖蛋白与蛋白多糖糖蛋白与蛋白多糖（1 1）概述）概述糖蛋白分布广，种类繁多，结构多样，糖蛋白分布广，种类繁多，结构多样，功效各异。许多蛋白质和酶，过去曾认为功效各异。许多蛋白质和酶，过去曾认为是简单蛋白质，近年来也发觉含有糖基。是简单蛋白质，近年来也发觉含有糖基。不一样种类糖蛋白，其糖基百分数差异不一样种类糖蛋白，其