各种糖的结构

第一章糖类

一．糖的分布及其重要性：

分布

（1）所有生物的细胞质和细胞核含有核糖

（2）动物血液中含有葡萄糖

（3）肝脏中含有糖元

（4）植物细胞壁由纤维素所组成

（5）粮食中含淀粉

（6）甘蔗，甜菜中含大量蔗糖

重要性

（1）水+CO2 碳水化合物

（2）动物直接或间接从植物获取能量

（3）糖类是人类最主要的能量来源

（4）糖类也是结构成分

（5）纤维素是植物的结构糖

二．糖的化学概念

1．定义糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称光合作用

三．糖的分类

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第一节单糖

一．葡萄糖的分子结构

（一）葡萄糖的化学组成和链状结构

1．葡萄糖能与费林氏（Fehling）试剂或其他酸试剂反应。证明葡萄糖分子含有

2．葡萄糖能与乙酸酐结合，产生具有五个已酰基的衍生物。证明葡萄糖分子含有五个－OH 3．葡萄糖经钠汞齐作用，被还原成一种具有六个羟基的山梨醇，而山梨醇是由六个碳原子构成的直链醇。

证明了葡萄糖的六个碳原子是连成一直线的链式结构：

差向异构体(epimers)

相同点：

(1)全含六个碳原子

(2)五个－OH，一个CHO

(3)四个不对称的碳原子

不同点：

1.基团排列有所不同

2.除了一个不对称C原子不同外，其余结构部分相同

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(二) 葡萄糖的构型

构型--指一个分子由于其中各原子特有的固定的空间排列，而使该分

子所具有的特定的立体化学形式。

1．单糖的D及L型。

（1）不对称碳原子--连接四个不同原子或基团的碳原子。

表示法：球棒模型，投影式，透视式。

（2）D . L- 型的决定。规定：OH在甘油醛的不对称碳原子的右边者[即与- CH2OH基邻近的不对称碳原子（有*号）的右边。]称为D-型，在左边者称L-型。

水面键被视

为垂直放置

在纸平面之

前，垂直键则

在纸平面之

后

L-甘油醛

D-甘油醛D-型及L-型甘油醛，是两类彼此相似但并不等同的物质，只要将它们重叠起来，即可证明它们并非等同而是互为镜像，不能重叠，这两类化合物称为一对"对映体"。

2．旋光性。

L--旋光管的长度。以分米表示。

C--浓度。即在100ml溶液中所含溶质的克数。

α 是在钠光灯（D线，λ：与）为光源，温度为t,管长为L，浓度为ｃ时所测得的旋光度。[α]-为上述条件下所计得的旋光率。

指构型

"+"，"-"--旋光方向

D与"+",与"-" 并无必然联系

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(三).葡萄糖的环状结构

(1)葡萄糖的醛基不如一般醛基活泼,也不能象一般醛类那样与Schiff试剂起反应,即不能使被亚硫酸漂白了的品红呈现红色.

(2)葡萄糖也不能与亚硫酸氢钠起加成反应.

(3)一般醛类在水溶液中只有一个比旋度,但新配制的葡萄糖水溶液的比旋随时间而变化

[a] =+112°称a-D-(+)葡萄糖

[a] =+°称b-D-(+)葡萄糖

变旋现象----将这两种葡萄糖分别溶于水后,其旋光率都逐渐变为+°,这一现象称变旋现象.

原因----不同

结构形式的葡萄糖可互变,各种形式最后达到一定的平衡所致.

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--以C5上羟甲基在含氧环上的排布而决定的。

羟甲基在平面之上为D-型，在平面之下为L-型

α.β--以半缩醛羟基在含氧环上的定的。

在D-型中，半缩醛羟基在平面之下为α型，在平面之上为β型

异头物-α-D(+)-与β-D(+)-葡萄糖分子在构型上，仅头部不同，它们间互为异头物

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(四).葡萄糖的构象.

构象----指一分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子旋转所产生的原子的

空间排布.

构型----涉及共价键的断裂.

构象----不涉及共价键的断裂和重新形成.

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二.单糖的物理性质和化学性质.

(一).物理性质

1.旋光性

2.甜度

3.溶解度

(二).化学性质由醛基或酮基.醇基决定的

1. 由醛基或酮基产生的性质－－单糖氧化还原.成刹.异构化.

(1)单糖的氧化(即单糖的还原性)

(2)单糖的还原

(3)单糖的成脎作用

(4)单糖的异构化作用

2.由羟基(半缩醛羟基和醇性羟基)产生的性质

(1)成脂作用

(2)成苷作用

(3)脱水作用

(4)氨基化

(5)脱氧

糖酸

Fehling试剂-CuSO4溶液与KOH和酒石酸钾钠

Benedict试剂--CuSO4溶液+Na2CO3+柠檬酸钠

酒石酸钾钠--防止反应产生Cu(OH)2或CuCO3沉淀，使之变为可溶性的而又能离解的复合物，从而保证继续供给Cu离子以氢化糖

碱的作用--使糖起烯醇化变为强还原剂，同时使CuSO4变为Cu(OH)2

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成脎作用-单糖的第1、2碳与苯肼结合后，成晶体糖脎

（1）一分子葡萄糖与一分子苯肼缩合成苯腙（phenylhydrazone）。

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（2）葡萄糖苯腙(Glucose phenylhydrazone)再被一分子苯肼氧化成葡萄糖酮苯肼