高中生物竞赛-生化-糖

B 水分子极性强 D 水有润滑作用
B
2.当种子开始萌发时，其细胞内的自由水与
结合水的比值将：
A．升高 B．降低
A
C．无变化 D．先升后降
二.无机盐 存在形式：离子
主要作用： 1.有些无机离子是合成有机物的原料。 2.有些无机离子是酶的活化因子和调节因子 3.能维持细胞的渗透压和细胞的正常形态 4.有些无机离子有缓冲PH的作用
1,2-烯醇式葡萄糖
2.单糖的氧化：碱性条件下，斐林试剂或班氏试 剂使醛糖的醛基氧化成羧基，二价铜被还原成 砖红色的一价铜（氧化亚铜），可用于糖的定 性定量检测。
斐林试剂
葡萄糖
醛糖酸
在有机化学和生物化学上，把能还原斐林试剂等弱氧 化剂的性质，称为还原性。具有还原性的糖称为还原 糖，不具有还原性的糖称为非还原糖。
糖原） 中间代谢物(碳源) 作为细胞识别的信息分子（糖蛋白）
糖类 化合 物
糖类的分类
单 不能水解的最简单糖类，是多羟基 糖 的醛或酮的衍生物（醛糖或酮糖）
寡 有2~10个分子单糖缩合而成，水 糖 解后产生单糖
多 由很多分子单糖缩合脱水而成.
糖
同多糖
杂多糖
一. 单 糖：不能在水解的糖
Hale Waihona Puke 单糖的n是从3到7 整数，分别称为丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚 糖
只有振动方向和棱镜晶轴平行的光才能通过，
所得到的光就只在一个平面上振动。这种只
在某一平面上振动的光叫做平面偏振光，简
称偏振光。
晶轴
（a）普通光
普通光 尼科尔棱镜 偏振光 （b）偏振光的产生
偏振光
旋光性物质 旋转后的偏振光
旋光性:物质能使偏振光的振动平面发生旋转的性质。
具有旋光性的物质叫做旋光性物质。 如乳酸、甘油醛、葡萄糖等。而水、乙 醇等称非旋光性物质。
区分的关键在于电子的共用或得失
非极性共价键 同种元素的原子间形成的共
价键，共用电子对在成键两
共价键
原子的中间，不向任何一方
偏转（电负性相同）。如H2、 O2、CH4等
极性共价键 不同种原子形成共价键，由于
不同原子吸引电子的能力不同，
使得分子中共用电子对的电荷
是非对称分布的。如H2O，O 原子电负性最强，吸引共用电
例如：
CH3CHCH2CH3 OH
CH3CHCHCH3 Cl Br
找出下列糖中的手性碳
甘油醛、
二羟丙酮
果糖
2.单糖的构型
手性碳原子
手性碳原子
甘油醛的对映体
构型的标记
D,L标记法
以醛基碳原子为C1，以下顺数，凡倒数第二个碳 原子上的羟基（-OH）与D-甘油醛相应羟基方
向
一致（在右边）的糖 相反（在左边）的
支链淀粉与碘变棕红色
直链淀粉中葡萄糖以α-1，4糖苷键缩合而成。每个 直链淀粉分子只有一个还原端基和一个非还原端基。
通常卷曲成螺旋
直链淀粉不溶于水，仅少量溶于热水
支链淀粉中葡萄糖主要以α-1，4糖苷键相连， 少数以α-1，6糖苷键相连，所以支链淀粉具有 很多分支。
支链淀粉易溶于水，并形成胶体
糖原 又称动物淀粉，与支链淀粉（分支更多）相似，在
为Ｄ型
CHO
H OH
CH2OH
为L型
CHO
HO H
CH2OH
D-(+)甘油 醛
L-(-)甘油醛
判断是D型还是L型
其他醛糖的D型、L型
D系
其他醛糖的D型、L型
L系
•构型D、L和旋光方向(+)(-)是两套不相干
的符号；
注
意 •D、L表示分子中原子在空间的排列方式； ！
！
•(+)(-) 表示使平面偏振光扭转的方向.
第一节水和无机盐
一.水 ：极性分子 （1）含量
在生物体中含量最多，一般在的70--90%
（2）存在形式
①自由水：指流动性大，可进出于血液、 组织细胞内外的部分，含量可因各种生理条 件的改变而改变。
②结合水：与蛋白质、多糖、脂类等亲水 分子及其离子物质以氢键、静电引力所吸附， 其活动性显著降低，溶解能力也降低
构像异构
旋转单键 来互变
结构异构：分子中原子连接的次序不同造成 的。如葡萄糖、果糖、半乳糖的结构式不同
立体异构：具有相同的结构式，但原子在空间 的排列方向不同而引起的异构体。
（六）单糖的化学性质
1.异构化
醛糖和酮糖之间的异构化
在碱性溶液中， D-葡萄糖、D-甘露糖和D果糖可以通过烯二醇中间物发生相互转化。
α型
1
2 β型
α1, β2糖苷键
甘蔗榨成汁， 加热浓缩成 红糖，结晶 是白砂糖， 再重结晶为 冰糖
乳糖
葡萄糖-（14）半乳糖苷
β型
半乳糖
α型
葡萄糖
存在哺乳动物的乳汁中
纤麦维芽二糖塘是：由是两两个葡个萄-糖葡分萄子糖缩分合、子失（水通形过成
的-。1,其4糖苷苷键键型）为缩α合（1失→水4）形。成麦。芽是糖纤分维子内素 的有一重个复游结离构的单半位缩醛。羟基，具有还原性。
糖的这种缩醛称为糖苷。半缩醛的羟基的糖部 分称为糖基，与之缩合的“非糖”部分称为糖苷 配基，其键称为糖苷键。 糖苷的配基如果是糖，就缩合成双糖、寡糖、 多糖。
二、寡糖
寡糖是少数单糖（2~10个） 缩合的聚合物。
自然界中最常见的寡糖是双糖。麦芽糖、蔗糖、乳糖、纤维二糖
蔗糖：由α-D-葡萄糖和β-D-果糖各一分子按 α、β（1→2）键型缩合、失水形成的 。它是 植物体内糖的运输形式 。
分子结构中含有还原性基团（如游离醛基、 半缩醛羟基或游离羰基）的糖，叫还原糖。 如：所有的单糖，不论醛糖、酮糖都是还 原糖。大部分双糖也是还原糖，蔗糖例外。 非还原性糖有蔗糖、淀粉、纤维素等，但 它们都可以通过水解生成相应的还原性单 糖。
3.缩醛反应：单糖环状半缩醛结构中的半缩醛 羟基与另一分子醇的羟基作用时，脱去一分子 水而生成缩醛。
（一）几种重要的单糖
1.丙糖： 甘油醛、
二羟丙酮
醛糖
酮糖
它们的磷酸酯是葡萄糖酵解的重要中间产物
2.丁糖： 3.戊糖： D－（脱氧）核糖、D－木糖、L－阿拉伯糖等
4.己糖： D－葡萄糖、 D－半乳糖、 D－果糖、甘露糖等
葡萄糖
半乳糖
果糖
（二）.单糖的构型 1、单糖的旋光性
偏振光：当普通光通过尼科尔（Nicol）棱镜时，
H
14
OH
通常存在于发生淀粉水解的组织，如麦芽中
反馈练习
1.下列属于还原糖的是( ABC ) ( 2010年安徽省
预赛 )
A．D－果糖
B．D－半乳糖
C．乳糖
D．蔗糖
2.麦芽糖由哪两个单糖分子连接构成? ( 2009年
全国竞赛 ) A．两个果糖
C
B．一个果糖和一个葡萄糖
C．两个葡萄糖 D．一个葡萄糖和一个核糖
3.α–D–葡萄糖和 -D-葡萄糖的主要区别是下列 哪一个? (1分) ( 2010年全国竞赛 ) A
A.第l位碳原子上的羟基 B.第2位碳原子上的羟基 C.第5位碳原子上的羟基 D.第4位碳原子上的羟基
三、多糖
多糖是由多个单糖基以糖苷键相连而形成的高聚物。 多糖没有还原性，无甜味，大多不溶于水。
3.常用的重要化学基团
●烷烃：碳碳单键（C—C）（每个C各有三键)
●烯烃：碳碳双键（>C=C<） ●醇：羟基(-OH)
●醛：醛基(-CHO)
●酮：羰基(>C=O)
●羧酸：羧基(-COOH)；酸性，与醇发生酯化反应
●酯: 酯 (-COO-) ●胺：氨基(-NH2). 弱碱性
●巯基：（-SH）弱酸性
●酰基：无机或有机含氧酸除去羟基后所余下的原子 团，如CH3COOH 乙酸除去羟基CH3CO- 乙酰基
如果分别在环的两侧，称为β-型。
α构型
β构型
D-葡萄糖，半缩醛羟基在环平面下面的为α型，在环 平面上面的为β型
L-葡萄糖，半缩醛羟基在环平面下面的为β型，在环平 面上面的为α型
α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖的主要区别是以下 哪一种？
A.第1位碳原子上的羟基
A
B.第2位碳原子上的羟基
C.第5位碳原子上的羟基
糖多符合分子通式：Cn(H2O)m
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）。
三.糖类的生物学作用
生物体的结构成分（植物、动物、细菌） 生物体内的主要能源物质（葡萄糖、淀粉、
子对的能力大，因此H2O分子 中O略带一点负电荷，H略带
一点正电荷。
2.氢键
与电负性大、半径小的原子X（氟、氧、氮 等）以共价键结合，若与电负性大的原子Y （与X相同的也可以）接近，在X与Y之间以 氢为媒介，生成X—H…Y形式的键，称为氢 键。（X与Y可以是同一种类原子，如水分 子之间的氢键）
氢键是一种比分子 间作用力稍强，比 共价键和离子键稍 弱的相互作用。其 稳定性弱于共价键 和离子键。
3.水分子的生物学功能主要有
（1）液态水有较强的内聚力和表面张力 （2）有较大的比热和蒸发热 （3）结合水对亲水分子的空间结构和生物学功能 有重要作用 （4）水是良好的溶剂 （5）水保证了生物膜等细胞结构的稳定 （6）水也是生物体中某些化学反应的必需原料
1.下列水的哪种特性有利于体内的化学反应
A 水的流动性大 C 水分子比热大
D.第4位碳原子上的羟基
（四）.单糖的构象
船式
OH OH
CH2OHO
OH