1第Ⅰ篇 生物分子(糖类化学)1
生物化学第一章糖化学知识点归纳
CHO
H C OH
CH2OH
CHO
Ｄ-甘油醛
CHO
Ｄ-赤藓糖 H C OH
H C OH
HO C H Ｄ-苏阿糖
H C OH
CHO
CH2OH
CHO
CHO
CH2OH
CHO
H C OH
HO C H
H C OH
HO C H
Ｄ-核糖 H C OH D-阿拉 H C OH Ｄ-木糖 HO C H
H C OH 伯糖
（一）糖蛋白
糖蛋白是一类糖链与蛋白质一定部位以共价键结合的复合物，以蛋白质为 主体，糖基含量变化较大，在0.3%-70%。分子总体性质更接近蛋白。
1.糖链与蛋白的连接方式 ①O-糖苷键型：糖基的异头碳通过糖苷键与Ser、Thr和羟基赖氨酸、羟
脯氨酸的羟基相连。 ②N-糖苷键型：糖基的异头碳通过N-糖苷键与Asn的酰胺基相连。 ③酯糖苷键型：以天冬氨酸、谷氨酸的游离羧基为连接点。 ④S-糖苷键型：以半胱氨酸为连接点的糖肽键。
三糖(trisacck，ride)，水解时产生3分子单糖，如棉子糖。
四、糖的分类
（3）多糖(polysaccharide)：是由多个单糖分子缩合而成的。 同多糖（均质多糖）： 相同的单糖基组成，如淀粉、糖原、葡聚糖 ； 杂多糖（不均质多糖）： 不同的单糖基组成，如果胶、粘多糖、透明质酸 。
多糖中有些是糖类和蛋白质、脂类等非糖物质共价结合成的复合物 总称为结合糖或复合糖，如：糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等。
HCOH CH2O
HHCOH HCOH
CH2O H
葡萄糖酸
COOH HCOH HOCH HCOH HC萄糖胺
CH2OH
5
OH
OH
生物化学-糖类知识点
第一章糖类物质1. 糖的定义、功能及分类1)糖：由碳、氢、氧三种元素组成的碳水化合物；糖类是多羟基酮、多羟基醛及其聚合物和衍生物的总称。
2)生物学功能：①生物体的结构成分；②生物体内主要能源物质（氧化供能）；③可转化为其它物质；④细胞识别的信息分子（糖蛋白）。
3)糖蛋白：生物体内分布极广的复合糖；糖链起信息分子作用。
4)细胞识别：黏着、接触抑制、归巢行为，免疫保护、代谢调控、受精机制、形态发生、发育、癌变等衰老都与糖蛋白有关。
5)糖的分类：单糖、寡糖、多糖。
2. 单糖：不能再水解的糖，糖的基本单位。
易溶于水的无色晶体，具有旋光性，难溶于乙醇，不溶于乙醚。
※所有单糖都具有还原性。
1)根据含醛基或酮基：醛糖、酮糖；2)根据含碳数：三碳糖（丙）、四碳糖（丁）、五碳糖（戊）、六碳糖（己）等。
D型、L型单糖以甘油醛（最简单的醛糖）为基准：D型-甘油醛（羟基在碳骨架右侧）L型-甘油醛（羟基在碳骨架左侧）3)单糖分子内既有醛基又有酮基、羟基，条件允许即可发生可逆的亲核反应，形成半缩醛，最终形成一个环状化合物（五元环呋喃、六元环吡喃）。
4)信封式的构想最稳定。
5)环椅式、环船式的葡萄糖：β型比α型更稳定。
6)核糖、脱氧核糖都是戊醛糖，以五环呋喃糖形成存在。
7)果糖为己酮糖，以：①游离型的六环吡喃糖②结合型的五环呋喃糖。
8)半乳糖为己醛糖，成环方式与葡萄糖相同，但是C4位上的-OH不同。
9)Fischer投影式的碳链骨架：C1位置上的CHO与C5位置上的-OH形成缩醛反应成环状，使C1具有手性结构（不对称）。
C1上新生成的-OH为半缩醛羟基：左边的β-D-葡萄糖，右边的α-D-葡萄糖）。
10)Haworth透视式将糖环横写，缩略成环碳原子；朝向自己的键用粗线表示，碳键右边的基团写在环下方，碳键左边的基团写在环上方。
11)聚合反应：单糖→寡糖、多糖。
12)还原反应：单糖→糖醇；葡萄糖（醛基）→山梨醇（羧甲基生成）。
生物化学 第一章糖类化学 刘博整理
第一章糖类化学第一节导言一、糖类的存在与来源1.是生物体的重要组成物质2.主要来源于绿色植物的光合作用二、糖类物质的主要生物学作用（p41）1.作为生物体内的主要能源物质2.作为生物体的结构成分3.在生物体内转变为其他物质4.作为细胞识别的信息分子(糖链、糖蛋白三、糖的定义和元素组成（一）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。
（二）元素组成：通常含有C、H、O三种化学元素。
四、糖的分类与命名（一）分类单糖：不能水解的最简单糖类，是多羟基醛或酮的化合物（醛糖或酮糖）寡糖：由2~10个分子单糖缩合而成，水解后产生单糖多糖：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。
分为：同多糖（同一种单糖构成），杂多糖（不同种类单糖构成），复合糖（糖和非糖物质构成）。
（二）命名1根据碳原子数丙糖、丁糖、戊糖、己糖等。
2根据羰基的位置醛糖、酮糖3惯用名葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖等第二节单糖结构和性质一、单糖的开链结构（一）旋光性1.平面偏振光2.旋光物质（＋或－）：使平面偏振光的偏振面发生旋转的物质。
3.旋光异构体：P19 ※是一组至少存在一对不可叠合的镜像体的立体异构体.※含n个C＊的化合物，旋光异构体的数目＝2n4.比旋光度测定：比旋光度（旋光率）( p18 )公式：（二）不对称碳原子（手性碳原子）举例：单糖的构型：1）根据离羰基最远的不对称C原子的-OH位置：-OH 在左：L；-OH 在右：D 天然单糖大多数是D-型糖。
2）旋光性：右旋：+(d) 左：－(l) 举例：（三）开链结构：立体模型、投影式、透视式葡萄糖的链式结构：D型L型结构式：葡萄糖的结构开链形式：半缩醛：吡喃糖呋喃糖二、单糖的环状结构葡萄糖的某些物理、化学性质不能用糖的链状结构解释，即不表现出典型的醛类特性，如：1．Schiff化反应不灵敏，不能使被H2SO3漂白的品红转呈红色;2．不能与NaHSO3起加成反应3．葡萄糖水溶液有变旋现象醛糖的C1或酮糖的C2能产生α-和β-一对差向异构体，在水溶液中很快互相转变为混合物，即溶解过程会发生旋光度的改变，即为变旋现象，这是α和β异头物自发互变所导致的。
生物化学课件 第1章 糖类化合物11
糖的命名与分类
1. 单糖：根据碳原子的数目，可将单糖分为丙糖、丁糖、
戊糖、己糖和庚糖等。
(1)、丙糖：丙糖主要是甘油醛和二羟丙酮，它们的
3-磷酸酯是糖代谢中最重要的中间体。 (2)、丁糖：主要是D-赤藓糖及D-赤藓酮糖。
P22
(3)、戊糖：主要是D-木糖和D-核糖及L-阿拉伯糖
(4)、已糖：自然界重要的已醛糖有D-葡萄糖、D-半乳
糖、D-甘露糖。重要的已酮糖有D-果糖和L-山梨糖
(5)、庚糖和辛糖：D-景天庚酮糖
糖的分类（2）
2、寡糖 (oligose)：
oligo来自希腊文，意为少。可以被水解的，产生少数的 几个单糖的聚合物，一般含有2-10个单糖分子，单糖之间以 糖苷键连接。最常见的是双糖,
如: 麦芽糖(maltose),乳糖(lactose),蔗糖(sucrose)。大部 分单糖和寡糖都是结晶状化合物，溶于水，并有甜味。
3、多糖 (polysaccharide)：
多糖也是单糖的聚合物，有很长的链，其结构为线型或分 支型。按照它们的结构可分为两大类
糖的分类（3）
a、均一多糖（同多糖）：一种单糖聚合而成。 如 淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质
b、非均一多糖（杂多糖）：两种单糖或两种以上的单糖。 如透明质酸，半纤维素等。
Cyclization reactions for hexoses
D-葡萄糖在水溶 液中主要以吡喃糖 存在，呋喃糖次之。
D-果糖在水溶 液中主要以呋喃糖 存在，吡喃糖次之。
复习思考题：
• 1、葡萄糖有链状和环状结构是根据什么事实提出的？ • 2、在糖的化学中D、L、α、β、（＋）、（－）
各表示什么？
环状半缩醛的形成
【考研必备】王镜岩详细生物化学笔记--第一章-糖类
第一章糖一、糖的概念糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或酮类(Ketone)化合物，以及它们的衍生物或聚合物。
据此可分为醛糖(aldose)和酮糖(ketose)。
还可根据碳层子数分为丙糖(triose)，丁糖(terose)，戊糖(pentose)、己糖(hexose)。
最简单的糖类就是丙糖(甘油醛和二羟丙酮)由于绝大多数的糖类化合物都可以用通式Cn (H2O)n表示，所以过去人们一直认为糖类是碳与水的化合物，称为碳水化合物。
现在已经这种称呼并恰当，只是沿用已久，仍有许多人称之为碳水化合物。
二、糖的种类根据糖的结构单元数目多少分为：（1）单糖：不能被水解称更小分子的糖。
（2）寡糖：2-6个单糖分子脱水缩合而成，以双糖最为普遍，意义也较大。
（3）多糖：均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质(壳多糖)不均一性多糖：糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)（4）结合糖(复合糖，糖缀合物，glycoconjugate)：糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等（5）糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷三、糖类的生物学功能(1) 提供能量。
植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。
(2) 物质代谢的碳骨架，为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。
(3) 细胞的骨架。
纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分，肽聚糖是细胞壁的主要成分。
(4) 细胞间识别和生物分子间的识别。
细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。
一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链，构成细胞的天线，参与细胞通信。
红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。
第一节 单糖一、 单糖的结构1、 单糖的链状结构确定链状结构的方法（葡萄糖）：a. 与Fehling 试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。
b. 与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。
c. 用钠、汞剂作用，生成山梨醇。
D-葡萄糖L-葡萄糖 半乳糖甘露糖 果糖最简单的单糖之一是甘油醛(glyceraldehydes)，它有两种立体异构形式(Stereoismeric form)，图7.3。
第一章糖类化学1
上一页 下一页
有关旋光异构的几个概念
1、（同分）异构（isomerism）
原子组成、分子式、分子量相同
2、手性C原子（asymmetric carbon atom)
上一页 下一页
Haworth透视式中糖的构型的判定：
当环上有末端羟甲基时，若羟甲基在环上方 为D-构型，在下方则为L-构型；无论是D型 还是L型糖，半缩醛羟基与末端羟甲基是反 式为α 型，顺式为β 型。 若无末端羟甲基，则看编号最大的手性碳原 子上的羟基的取向而定，该羟基在环下方为 D-构型，在环上方为L-构型； D-构型中半 缩醛羟基在环下方为α 型，反之为β 型，或 者说半缩醛羟基与编号最大的手性碳原子上 的羟基在环的同侧为α 型，反之为β 型。
一般而言，平伏键比直立键更稳定。因此在溶 液中，β-D-葡萄糖比α-D-葡萄糖更占优势。
上一页
下一页
单糖结构小结
单糖的链状结构和环状结构师同分异构体， 环状结构最为重要。
链状结构在空间不成一直线，环状结构各原子不在同 一平面上。
水溶液中存在开链--环状平衡体系。
在水溶液中（或在生物体内）的化学行为， 大多是通过开链结构进行的。 开链结构是由环状结构通过平衡移动转化来的。 本章内很多反应，为了方便仍用链状结构表示。
如 葡萄糖(G)
上一页 下一页
1.氧化反应
（1）羰基被氧化，产生醛糖酸
弱氧化剂 典型的斐林(Fehling)和班乃德（Benedict）反应
现象：形成砖红色的氧化亚铜沉淀。这种颜色是反应的基础， 应用：对还原糖的定性和半定量测试；测定血糖和糖尿病患者 的尿糖。
生物化学糖类(第一章)
2、化学性质：
• （1）异构化：弱碱或稀强碱可引起单糖的分子重排，通过烯 醇化中间体转变。体内通过异构酶催化。
• （2）单糖的氧化（单糖的还原性） • 在碱性溶液中，醛基、酮基变成烯二醇，具还原性，能 还原金属离子，如Cu2+、Ag+、Hg2+、Bi3+等，糖本身被氧 化成醛糖酸及其他产物。 • Fehling试剂：酒石酸钾钠（柠檬酸钠），氢氧化钠（氢 氧化钾），硫酸铜 Benedict试剂：柠檬酸、碳酸钠、硫酸铜
二、单糖的性质
• 1、物理性质 • 旋光性：几乎所有的单糖（二羟丙酮例外）及其衍生物都有旋 光性。使偏振光振动面右旋的称为右旋物质用（+）表示，左 旋的称为左旋物质用（-）表示。 • 比旋光值：是指单位浓度的物质在1 dm长的旋光管内，20℃ 钠光下的旋光值（或称比旋光度）用[α]20D 表示： • α× 100 • [α]20D = —————— • L × C • α：测定的旋光值；L：旋光管的长度，以分米（dm）表示；C： 旋光物质水溶液的浓度，以g/100mL表示；20为20℃；D：表示 钠光。λ：5890-5896A°。
在左边的为L-型。自然界中D-型单糖占优势。
• 构型是人为规定的，与异构体的旋光性无对应关 系，包括旋光方向、旋光度。 • 书写时常用Fischer投影式表示。
由D-甘油醛衍生的 C4-C6单糖：
由D-酮糖衍 生的单糖：
• 单糖分子中存在n个不对称（手性）碳原子，则形 成2n个异构体。例如： 碳原子数 不对称碳原子数n（异构体数2n） 醛糖 酮糖 三碳糖 甘油醛1（2） 二羟丙酮0（0） 四碳糖 赤藓糖2（4） 赤藓酮糖1（2） 五碳糖 核糖3（8） 核酮糖2（4） 六碳糖 葡萄糖4（16） 果糖3（8） • 对映体（对称异构体）（antipode）：两种不能重叠 而互为镜像的异构体.对映体之间只有旋光方向的不 同，其他理化性质没有差异。 • 单糖分子的D-型和L-型互为对映体，含n个C*的化合 物，组成2n/2对对映体。
生物化学 第1章 糖类化学
糠醛可与酚化合物产生有色物质， 糠醛可与酚化合物产生有色物质，如：
呋喃醛衍生物与α 萘酚构成紫色物（Molisch） 呋喃醛衍生物与α－萘酚构成紫色物（Molisch） 构成紫色物 5－羟甲基呋喃醛与间苯二酚生成红色物(Seliwanoff试验) 羟甲基呋喃醛与间苯二酚生成红色物(Seliwanoff试验) 间苯二酚生成红色物(Seliwanoff试验 戊糖的呋喃醛与间苯三酚生成樱桃红色物（Tollen试验） 戊糖的呋喃醛与间苯三酚生成樱桃红色物（Tollen试验） 间苯三酚生成樱桃红色物 试验 与甲基间苯二酚生成绿色物（Bial试验） 甲基间苯二酚生成绿色物（Bial试验） 生成绿色物 试验
Fehling试剂
黄红色
糖类在碱性溶液中的还原作用常被用来作 为还原糖的定性和定量依据。常用试剂： 为还原糖的定性和定量依据。常用试剂： Fehling试剂：硫酸铜、KOH(NaOH)、 Fehling试剂：硫酸铜、KOH(NaOH)、酒石 试剂 酸钾钠或柠檬酸钠 Benedict试剂：硫酸铜、无水碳酸钠、酒 Benedict试剂：硫酸铜、无水碳酸钠、 试剂 石酸钾钠或柠檬酸钠 酮糖有还原性，普通酮类没有， 酮糖有还原性，普通酮类没有，因酮糖在 碱溶液中可变成烯二醇。 碱溶液中可变成烯二醇。
甘油醛的构型：镜像对映体
费 希 尔 投 影 式
透 视 式
旋光性
凡是带有不对称碳原子的化合物都具有旋光性，可 凡是带有不对称碳原子的化合物都具有旋光性， 使偏振光旋转。 使偏振光旋转。 右旋： + 表示 右旋： 左旋： 左旋： - 表示
D、L与+、-之间无必然联系 葡萄糖、 果糖，旋光方向分别为+ 如：D-葡萄糖、D-果糖，旋光方向分别为+、-； L-葡萄糖、L-果糖，旋光方向均为-。 葡萄糖、 果糖，旋光方向均为-
生物化学第一章糖类
HO O
CH3 OH
CH2OH
H
O
OH
O
O
H
NHAc
-1, 4
-1, 2
蛋白质
H OH
CH2OH
OH ~OH HO
NHCOCH3 N-乙酰氨基-D-葡萄糖
CH2OH
HO
O
OH ~OH
OH D-半乳糖
O CH3 OH~OH HO OH
L-岩藻糖
Ⅱ 寡糖(oligosaccharide)
一.双糖（还原糖与非还原糖）
HO
OH
HO
O
OH
CH2OH
CHO OH
HO OH OH
CH2OH
OH
OH
HO
O
OH
CH2OH
HO HO HOCH2
OH O
OH
-D-(+)-吡喃葡萄糖 +18.7o ( 63%)
HO
HO
OH O
OH
HO
OH O
OH
OH
HO
O
OH
OH CH2OH
OH CH2OH
HOCH2
-D-(+)-呋喃葡萄糖 -D-呋喃.. -D-吡喃葡..
2. 单糖的反应
1. 成苷反应
CH2OH O
OH HO
~OH + CH3OH
干HCl
CH2OH O
CH2OH O OCH3
OH HO
+ OH
OCH3 HO
HO
HO
HO
甲基--D-葡萄糖苷 甲基--D-葡萄糖苷
糖苷：单糖的半缩醛(酮)的羟基与另一分子中的 羟基、氨基或巯基等失水而形成的化合物。
生物化学第1章糖类
右旋糖苷 是酵母和细 菌的贮存多 糖。
6 琼 脂
agar
琼脂俗称洋菜，是从红藻类石花菜属及其他属的某些海 藻中提取出来的一种多糖混合物，从琼脂中分离出两个组分， 一个称为琼脂糖（agarose），另一个称为琼脂胶。 琼脂糖是琼脂的主要成分，它是由D-吡喃半乳糖和3,6脱水-L-吡喃半乳糖两个单位交替组成的线性链。 琼脂胶是琼脂糖的衍生物，单糖残基不同程度地被硫酸 基、甲氧基、丙酮酸等所取代。其实琼脂糖只是含这些取代 基最少的琼脂组分。琼脂是多种具有相同主链但不同程度被 荷负电基团取代的多糖混合物。
寡糖结合到蛋白质上形成糖蛋白。许多膜内在蛋
白和分泌蛋白是糖蛋白。 组成糖链的单糖种类、数量、单糖的构型、单糖 之间的连接方式等不同，可以组成天文数字的不同结 构的分子（或糖蛋白的组分），非常适合成为具有特
定意义的信息分子，发挥各种生物学功能。
糖蛋白中的组成糖链的单糖残基通常有Fuc、Gal、
Man、 GalNAc、and Sia（or NeuNAc）。
amylopectin
支链淀粉分支处的连接
淀粉与碘的显色反应
由于α－1,4连接，淀粉分子中的每个葡萄糖残基 与下一个残基都成一定角度。根据X射线衍射分析， 直链淀粉的二级结构是一个左手螺旋，每圈螺旋含 6 个残基，螺距 0.8nm ，直径 1.4nm 。碘分子正好能嵌 入螺旋中心，每圈可容纳一个碘分子（I 2），通过朝 向圈内的羟基氧（提供未共享电子对）和碘（提供空 轨道）之间的相互作用形成稳定的深蓝色淀粉－碘络 合物。产生特征性的蓝色需要约 36 个即 6 圈葡萄糖残 基。支链淀粉螺旋（约25～30个残基）中的短串碘分 子比直链淀粉螺旋中的长串碘分子吸收更短波长的光， 因此支链淀粉遇碘呈紫色到紫红色。
生物化学第一章糖类
D-阿卓糖
D-葡萄糖
D-甘露糖
D-半乳糖
D-古洛糖
D-艾杜糖
The
4 aldohexose has four chiral centers, thus has
2 =16 isomers.
第二十三页，共94页
D-塔洛糖
三、单糖的环状结构
许多单糖，新配制的溶液会发生旋光度的改变，
这种现象称变旋。从乙醇水溶液中结晶出的D（+）- glucose 称为α-型（[α]20D= +112.2°），
2+
3+
Hg 和Bi 等）如Fehhing试剂（酒石酸钾钠、NaOH和CuSO4）、Benedict
2+
试剂（柠檬酸、NaCO3和CuSO4 ）中的Cu 是一种弱氧化剂，能使醛糖的
醛基氧化成羧基，产物称醛糖酸，金属离子自身被还原。
能使氧化剂还原的糖称为还原性糖，所有的醛糖都是还原性糖。
Benedict试剂常被用作尿糖的定性与半定量测试。
2. 寡糖：是由2~20个单糖通过糖苷键连接而成的糖
类物质。包括二糖、三糖、四糖、五糖和六糖
等。
第七页，共94页
五、旋光异构
1. 同分异构或称异构（isomerism）是指存在两个或多个具有
相同数目和种类的原子并因而具有相同相对分子质量的化合
物的现象。同分异构有相同的组成，故具有相同的分子式。
同分异构主要有两种：结构异构和立体异构。
classic sugar test—Fehling’s test that was used to test of excess sugar in blood and
urine of diabetics.
(新)生物化学(糖类)知识点讲解梳理汇总详细笔记
第一章糖类第一节引言一、糖类的存在与来源碳水化合物是地球上最丰富的有机化合物，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。
植物体85-90%的干重是糖类。
总的说来，糖类在生物体内所起的作用包括：能量物质、结构物质和活性物质。
二、糖类的生物学作用绿色植物的皮、杆等的多糖（纤维素、半纤维素和果胶物质等）；昆虫、蟹、虾等外骨骼糖（几丁质）；结缔组织中的糖（肝素、透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等）；细菌细胞壁糖称作结构多糖。
粮食及块根、块茎中的多糖（淀粉）；动物体内的贮藏多糖（糖元）是重要的能源物质。
糖蛋白（蛋白聚糖）中的糖；细胞膜及其他细胞结构中的糖，如血型糖；活性糖分子是重要的信息分子。
医疗用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的钠、钾、钙、锌盐等）；食用菌中的糖（香菇多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、昆布多糖等）可以作为药物使用。
糖类是重要的中间代谢物，可以转化为氨基酸、核苷酸和脂类。
三、糖类的元素组成和化学本质糖类主要由C、H、O三种元素组成，有些还有N、S、P等。
单糖多符合结构通式：(CH2O)n，但仅从通式上并不能判断某分子是否就是糖，即：符合通式的不一定是糖，如CH3COOH（乙酸），CH2O（甲醛），C3H6O3（乳酸）；是糖的不一定都符合通式，如C5H10O4（脱氧核糖），C6H12O5（鼠李糖）。
糖类可以定义为：多羟基醛；多羟基酮；多羟基醛或多羟基酮的衍生物；可以水解为多羟基醛或多羟基酮或它们的衍生物的物质。
四、糖的命名与分类单糖（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）等。
寡糖（oligosaccharides）：可以水解为几个至十几个单糖的糖，一般包括：二糖（disaccharides）：蔗糖、麦芽糖、乳糖。
三糖（trisaccharides）：棉籽糖和其他寡糖。
生物化学--糖类化学PPT课件
1CHO
H C OH
2
HO C
3
H
D-glucose
2、生物学意义 ①糖类通过氧化反应为生物体的生命活动提供能量
②糖类是生物体重要结构成分
细菌细胞壁肽聚糖
含氮粘多糖：①透明质酸存在于结缔组织，眼球的 玻璃体，角膜，细胞间质，关节液等。
②硫酸软骨素：结缔组织，筋，腱，软骨， 角膜，心瓣膜等。
③糖类在生物体内提供合成脂肪，蛋白质，核酸的 碳骨架。
④细胞表面的糖蛋白是细胞膜的重要成份具有识别 功能。
(OH below the ring) (OH above the ring).
6 CH 2OH
6 CH2OH
5
H H
41
H 4 OH
O OH
H
1
OH
3
H
OH OH
2
3
OH
H
H
2
OH
-D-glucose
-D-glucose
Hemiacetal & hemiketal formation
Sugar derivatives
CH2OH H C OH H C OH H C OH
CH2OH
D-ribitol
D-核醣醇
COOH
CHO
H C OH
H C OH
HO C H
HO C H
H C OH
H C OH
生物化学(第三版)课后习题解答
生物化学(第三版)课后习题解答第一章糖类提要糖类是四大类生物分子之一，广泛存在于生物界，特别是植物界。
糖类在生物体内不仅作为结构成分和主要能源，复合糖中的糖链作为细胞识别的信息分子参与许多生命过程，并因此出现一门新的学科，糖生物学。
多数糖类具有(CHO)n的实验式，其化学本质是多2羟醛、多羟酮及其衍生物。
糖类按其聚合度分为单糖，1个单体；寡糖，含2-20个单体；多糖，含20个以上单体。
同多糖是指仅含一种单糖或单糖衍生物的多糖，杂多糖指含一种以上单糖或加单糖衍生物的多糖。
糖类与蛋白质或脂质共价结合形成的结合物称复合糖或糖复合物。
单糖，除二羟丙酮外，都含有不对称碳原子(C*)或称手性碳原子，含C*的单糖都是不对称分子，当然也是手性分子，因而都具有旋光性，一个C*有两种构型D-和L-型或R-和S-型。
因此含n个C*的单糖有2n个旋光异构体，组成2n-1对不同的对映体。
任一旋光异构体只有一个对映体，其他旋光异构体是它的非对映体，仅有一个C*的构型不同的两个旋光异构体称为差向异构体。
单糖的构型是指离羧基碳最远的那个C*的构型，如果与D-甘油醛构型相同，则属D系糖，反之属L系糖，大多数天然糖是D系糖Fischer E论证了己醛糖旋光异构体的立体化学，并提出了在纸面上表示单糖链状立体结构的Fischer投影式。
许多单糖在水溶液中有变旋现象，这是因为开涟的单糖分子内醇基与醛基或酮基发生可逆亲核加成形成环状半缩醛或半缩酮的缘故。
这种反应经常发生在C5羟基和C1醛基之间，而形成六元环砒喃糖(如砒喃葡糖)或C5经基和C2酮基之间形成五元环呋喃糖(如呋喃果糖)。
成环时由于羰基碳成为新的不对称中心，出现两个异头差向异构体，称α和β异头物，它们通过开链形式发生互变并处于平衡中。
在标准定位的Hsworth式中D-单糖异头碳的羟基在氧环面下方的为α异头物，上方的为β异头物，实际上不像Haworth式所示的那样氧环面上的所有原子都处在同一个平面，吡喃糖环一般采取椅式构象，呋喃糖环采取信封式构象。
王镜岩-生物化学-第1章_糖类
光度的改变这种现象称变旋（mutarotation）。
变旋是由于分子立体结构发生某种变化的结果。 如D-葡萄糖以两种不同的旋光率存在：一种 +1120 称α-D-葡萄糖,另一种 + 18.70 称β－D－ 葡萄糖，放置一段时间其比旋达到一恒定值＋
52.60。左旋为（－）右旋为（＋）。旋光的左右
1）氧化成醛糖酸：
醛糖＋氢氧化铜－－醛糖酸＋氧化铜将氢氧化铜
（蓝色）还原为氧化铜（砖红色）
2）氧化成醛糖二酸：
D-葡萄糖＋硝酸－－D-葡糖二酸
3）氧化成糖醛酸：
葡萄糖＋酶－－葡萄糖醛酸
酮式和烯醇式互变
3、单糖的还原：
单糖的羰基可被还原为糖醇 4、形成糖脎： 单糖与苯肼反应生成糖脎，糖脎相当稳定的结晶 ，不同的单糖形成的糖脎结晶不同，可用来鉴定 单糖。 5、形成糖酯与糖醚:
单糖的许多化学行为很想简单的醇类，它的羟基
可以转变为脂基或醚基。如单糖和磷酸形成各种
磷酸酯，G-1-P，1，6－2P-F等。
6、形成糖苷：
环状单糖的半缩醛羟基与另一化合物发生缩合形成缩醛 的衍生物称为糖苷，这种糖苷的配体可以是糖，也可以是 非糖物质。与糖形成糖苷如淀粉、纤维素等与非糖物质形 成核苷等。糖苷的性质比较稳定不易发生化学反应和被氧 化。
白内障
• （2）D-甘露醇 广泛分布于多种陆地和海洋植物
中：橄榄树等的树皮上常分泌出大量的甘露醇， 形成所谓甘露蜜（manna）的干性渗出物，柿饼 表面上的白色柿霜就是甘露醇；藻类和真菌中含 量也很丰富，如昆布属褐藻是提取甘露醇的良好
原料。D-甘露醇在临床上用来降低颅内压和治疗
急性肾功能衰竭。
（三）糖类的元素组成和化学本质
生物化学 第一章 糖类化学1
可溶性氧化铜络合物 COOH NaOH HOCH 2 HOCH COOK COONa + (CHOH)4 + Cu2O ↓ CH2OH 葡萄糖酸
红黄色
33
用于还原糖检测
温和氧化剂：Br2－H2O
COOH
Br2－H2O
强氧化剂：HNO3
COOH
HNO3
CHO (CHOH)n CH2OH
(CHOH)n CH2OH
(CHOH)n COOH
糖酸
醛糖
（生物体内）
糖二酸
CHO (CHOH)n COOH
糖醛酸
请注意：糖酸和糖醛酸的不同，前者是醛基被氧化成 羧基，后者是伯醇被氧化成羧基。 34
温和弱氧化剂溴水不能使酮糖氧化； 在强氧化剂下，酮糖羰基处断裂，生成两种酸。
C OOH
CH2OH C O
[O]
(CHOH)n CH2OH
3. 溶解度
单糖易溶于水（除甘油醛微溶），微溶于乙醇，不溶于乙
醚、丙酮等非极性有机溶剂。
32
化学性质
1.糖被氧化—单糖具有还原性
弱氧化剂：含重金属离子（Cu2+、Ag+、Hg2+的碱性溶 液。
Fehling试剂：CuSO4、NaOH、酒石酸钾钠 Benedict试剂：CuSO4、Na2CO3、柠檬酸钠
食品工业中可作饮料糕点糖果的稳定剂增稠剂增量食品工业中可作饮料糕点糖果的稳定剂增稠剂增量交联葡聚糖凝胶的化学结构分子筛生化分析和分子筛生化分析和分离制备的常用技术材分离制备的常用技术材葡聚糖凝胶离子交换葡聚糖凝胶离子交换交联葡聚糖交联葡聚糖sephadexsephadex以1氯23环氧丙烷为交联剂六六半纤维素半纤维素hemocellulosehemocellulose半纤维素是植物细胞壁中非纤维素非果胶的一类多糖物质易溶于碱它是几种物质的混合物
高一生物必修一糖类知识点
高一生物必修一糖类知识点糖类是生物体内重要的能量供应来源，也是细胞结构和功能的主要组成部分。
在高一生物的必修一课程中，我们将学习关于糖类的基本知识，包括糖类的分类、结构、功能和重要性。
以下是对这些知识点的详细介绍。
1. 糖类的分类糖类主要分为单糖、双糖和多糖三类。
单糖是由3至7个碳原子组成的简单糖分子，如葡萄糖、果糖等。
双糖是由两个单糖分子通过糖苷键连接而成，如蔗糖、乳糖等。
多糖是由很多单糖分子通过糖苷键连接而成，如淀粉、纤维素等。
2. 糖类的结构糖类的结构包括直链式和环状式两种形式。
直链式糖在溶液中呈非常不稳定的开链结构，容易转变成环状式糖。
环状式糖通过环氧化反应形成，有α型和β型两种构象。
在α型构象中，羟基下方的氢原子与糖环的氧原子在同一平面上；而在β型构象中，羟基下方的氢原子与糖环的氧原子在不同平面上。
这两种构象对于糖类的化学性质和生物活性具有重要影响。
3. 糖类的功能糖类在生物体内具有多种功能。
首先，糖类是生物体内的主要能量源，能够通过细胞呼吸产生丰富的能量。
其次，糖类是细胞生物膜的主要组成成分之一，能够维持细胞的完整性和信号传导。
另外，糖类还参与了免疫系统的调节、细胞粘附和信号传递等重要生理过程。
4. 糖类的重要性糖类在生物体内具有非常重要的地位和作用。
糖类的缺乏会导致能量供应不足、代谢紊乱甚至生命危机。
同时，糖类还是细胞间相互作用和细胞信号传递的重要组成部分。
某些糖类还具有免疫调节和抗肿瘤作用等，对人类健康起着重要的影响。
本文简要介绍了高一生物必修一糖类知识点，包括糖类的分类、结构、功能和重要性。
通过学习这些知识，我们能够更好地理解糖类在生物体内的作用和意义，为我们进一步学习和探索生物学奠定坚实的基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
大麦 小麦 玉米
米 马铃薯
63.5% 67% 67% 70~80% 13~23%
天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉两种成分组成 直链淀粉（amylose）
链长约250~300个葡萄糖分子。 直链淀粉遇碘呈蓝紫色。
直链淀粉的空间结构： 空心螺旋状
支链淀粉（amylopectin）
支链淀粉比直链淀粉大，约相当于6000个或更多的葡萄糖 分子组成。 支链淀粉遇碘呈紫红色。
D-果糖
2. 环状结构
1893年，E.Fischer提出单糖分子环状结构学说。
H O H C
H O H
O H H
HO O H
H
C H 2 O H
α-D-葡萄糖
H O H 2C
O H
C
H O
H
H
O HO
H
O H
H 2C
α-D-果糖
异头物
H OH C
HO
H
C
H O HHO H
C
C
H
OH
H
O
OH
H
OH
N-乙酰氨基葡萄糖通过β – 1，4方式连接的同聚多糖
NH2
NH2
壳聚糖（甲壳胺）
•药物（提高免疫力、防治动脉硬化、抗肿瘤、排毒等) •环保药剂（净水剂、重金属吸附、絮凝剂） •食品保存、面膜
C a 2 +
1.4.2 杂聚多糖（不均一多糖）
1.糖胺聚糖（粘多糖）
是一类含氮的杂聚多糖；以氨基己糖和糖醛酸 组成的二糖单位为基本结构单元。
透明质酸（hyaluronic acid） 肝素（heparin）
β – 1 3
D -
N -
2. 细菌多糖
革兰氏阳性菌（G＋）
肽聚糖 磷壁酸
革兰氏阴性菌（G-）
肽聚糖 脂多糖 磷脂、脂蛋白
① 肽聚糖（peptidoglycan）
N-乙酰葡萄糖胺（NAG）和N-乙酰胞壁酸（NAM） 以β – 1，4键连接成二糖
②脂多糖（lipopolysaccharide）
由外层专一性寡糖链、中心多糖链及脂质三 部分组成。
3. 复合糖
糖与脂类、蛋白质等非糖物质共价结合，形成脂多 糖、糖脂、糖蛋白和蛋白聚糖等，称为复合糖或结 合糖。
① 糖蛋白（glycoprotein）
总体性质接近蛋白质，糖含量变化大。 生理功能：
1.2.2 单糖的性质
常见单糖
醛糖
酮糖
丙糖 丁糖 戊糖 己糖 庚糖
甘油醛
二羟丙酮
赤藓糖
赤藓酮糖
核糖、脱氧核糖
木酮糖、核酮糖
半乳糖、甘露糖、葡萄糖 果糖
景天庚酮糖
1. 物理性质
旋光性
α 左旋糖；右旋糖
糖的旋光性用旋光率表示
α t
D t = D L × × 1 C 0 0
变旋性
α-葡萄糖 平衡 β-葡萄糖
淀粉在冷水中不溶解；加热可吸收水膨胀成糊状。
淀粉在酸和体内淀粉酶的作用下降解，最终水解 产物为葡萄糖。
遇碘
淀粉→ 红色糊精→ 无色糊精 →麦芽糖→葡萄糖
紫蓝 红色
不显色 不显色
7.5%HCl，室温放置7日,形成可溶性淀粉
2. 糖原（glycogen）
动物体内的贮存多糖 由α- D-葡萄糖构成的同聚多糖 遇碘产生红色
具有还原性，有raffinose）
蜜二糖
蔗糖
无还原性
1.4 多糖
多糖在水溶液中不能形成真溶液，只能形成胶体； 没有甜味；无还原性；有旋光性，但无变旋现象。
同
杂
聚
聚
多
多
糖
糖
1.4.1 同聚多糖（均一多糖）
1. 淀粉（starch）
淀粉是植物的贮存多糖。 各种植物淀粉含量不同：
例外：
④单糖的异构化作用
⑤成酯作用
单糖与酸作用成酯 生物化学上较重要的糖酯是磷酸酯。
⑥成苷作用
环状单糖的半缩醛羟基容易和醇或酚发生缩合反 应，生成糖苷。
H
OH
C
(C H O H )n O + R -O H
CH C H 2O H
H O R 配基（配糖体）
C
(C H O H )n O
Fehling试剂
末端醇基的氧化酸
葡萄糖酸
葡萄糖醛酸
葡萄糖二酸
酮糖对溴的氧化作用无影响；可由此将酮糖和醛 糖分开。
强氧化剂下，酮糖在羰基处断裂，形成两个酸。
②单糖的还原
③单糖的成脎作用
葡萄糖苯腙
葡萄糖酮苯腙
葡萄糖苯脎
糖脎为黄色结 晶，难溶于水
各种糖生成的糖脎结晶形状与熔点都不相同， 因此，常用糖脎的生成以鉴定各种不同的糖。
多糖（polysaccharide）：多个单糖分子缩合而 成的长链结构。
同聚多糖（均一多糖）和杂聚多糖（不均一多糖）
1.2 单糖
1.2.1 单糖的结构
1.链状结构
CHO
C H O C = O
（*CHOH）n
（ * C H O H ） n - 1
CH2OH
醛糖
C H 2 O H
酮糖
甘油醛
第Ⅰ篇 生物分子
第一章 糖类化学
1.1 概述
1. 糖的概念
糖类(carbohydrate 或 saccharide) ：是一类多羟基 醛或多羟基酮及其缩合物和衍生物的总称。
分子式通常以Cn(H2O)n 表示，习惯上称 “碳水化 合物”。
鼠李糖（C6H12O5 ） 脱氧核糖（C5H10O4 ）
A、麦芽糖 B、乳糖 C、棉子糖 D、葡萄糖
棉子糖是（ ）
A、还原性二糖 C、还原性三糖
B、非还原性二糖 D、非还原性三糖
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.1920 .10.19 Monday , October 19, 2020
人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。1 4:27:42 14:27:4 214:27 10/19/2 020 2:27:42 PM
3. 纤维素（cellulose）
自然界最丰富的有机物质。
纤维素→ 纤维素糊精 → 纤维二糖 → 葡萄糖
用途
纤 维 素
4. 琼胶（agar）
单糖组成为L-或D-半乳糖。
琼胶吸水膨胀，不溶于冷水，可溶于热水成 溶胶，冷却后成凝胶。
作用：细菌培养基； 电泳支持物； 食品工业
5. 几丁质（chitin）—壳多糖，甲壳质
香菇多糖、 1，6-2磷酸果糖、肝素等
3 . 糖的分类
根据含糖单位的数目，可分为：单糖、寡糖和多糖 单糖（monosaccharide）
根据所含碳原子数目，又可分为丙糖、丁 糖、戊糖、 己糖。
寡糖（oligosaccharide）：2~10个单糖分子缩合 而成的短链结构。
分为二糖（双糖）、三糖等
α-型： 与决定直链结构构型（D或L）的碳上 的-OH在同侧
β-型： 与决定直链结构构型（D或L）的碳上的-OH在异侧
Haworth 投影式
以C5上-CH2OH和半缩醛 羟基的含氧环上的排布决 定:
氧环上的碳原子按顺时针 方向排列时，-CH2OH ， 在平面之上，为D-型；平 面之下，为L-型。
戊糖以呋喃型结构存在。
依据C1-OH的空间位置，糖分为α-型和β-型两类， 他们互为异头物。
单糖具有旋光性；能与酸、碱作用；不同条件下 氧化产生不同类型的酸；能被还原成醇；有成酯、 成糖苷、成腙、成脎反应，常借助这些反应分析、 鉴定糖。
2. 寡糖
重要的是二糖，常见的是蔗糖、麦芽糖、 乳糖。
H
H
OH O
H
H O HH O H H O OH
H O HH
OH HO OH
H
OH
H
OH
C H2O H
C H 2O H
α- D-呋喃型 葡萄糖
β- D-呋喃型 葡萄糖
五元环 呋喃型
H
H
C H 2 O H CH2OH
α- D-吡喃型
β- D-吡喃型
葡萄糖
葡萄糖
六元环
吡喃型
根据单糖成环后，C1上-OH的位置，将糖的环式结构分 为α-型和β-型。
β-葡萄糖是相同的单糖 D-型单糖光学活性不一定都是右旋 己糖有8种异构体 麦芽糖是由葡萄糖和果糖构成的双糖
下列糖（ ）不是还原糖
A、 D-果糖 B、 D-半乳糖
C、乳糖
D、蔗糖
分子式为C5H10O5的开链醛糖有多少个可能的异构体（ )
A、2 B、4 C、8 D、16
下列糖中（ ）为非还原糖
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 10.1914 :27:421 4:27Oc t-2019- Oct-20
加强交通建设管理，确保工程建设质 量。14:27:4214 :27:421 4:27M onday , October 19, 2020
安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 1920.1 0.1914:27:4214 :27:42 October 19, 2020
踏实肯干，努力奋斗。2020年10月19 日下午2 时27分 20.10.1 920.10. 19
CH C H 2O H
二糖
自然界，特别是植物中含有许多糖苷。
如：洋地黄苷；皂苷
⑦脱水作用
糠醛和羟甲基糠醛与某些酚类作用，生成有色缩合物， 可用于鉴定糖。
Molisch试验：
α- 萘酚+糠醛/羟甲基糠醛 → 紫色
Seliwanoff反应：
间苯二酚 + HCl + 酮糖→红色 醛糖 →浅色
在D-型中，半缩醛羟基 在平面之下，为α-型；平 面之上，为β-型。