糖类的化学

▪ 分子中有n个C*就有2n个旋光异构体，2n-1对对映
异构体。（己醛糖？）
旋光异构
第二节 单糖的结构和性质
开链结构无法解释的现象 第二节 单糖的结构和性质
① 变旋现象 ：
▪ 许多单糖溶液会发生旋光度改变的现象。 ▪ 变旋现象: 旋光度自行改变的现象。 ▪ 如：新配制D-葡萄糖水溶液
② 不能与亚硫酸氢钠发生加成反应
单糖的旋光性
▪ 单糖→含 C* →旋光性
第二节 单糖的结构和性质
* * * *
醛糖：N-2个C*，酮糖：N-3个C*(开链)
开链结构
第二节 单糖的结构和性质
▪ Fischer 投影式 ▪ 立体模型和透视式在纸面上的投影。
▪ 碳链处于垂直方向，羰基写在链的上端，羟甲基
写在下端，氢原子和羟基位于链的两侧。
己醛糖
己酮糖
糖类的分类与命名 第一节 概述
糖类
简单糖类
单糖 聚糖
复合糖类
寡糖 多糖
同聚多糖 杂多糖
糖类的分类与命名 第一节 概述
（1）单糖：最简单的多羟基醛或酮 不能被水解成更小分子的糖类
醛糖 丙糖3 甘油醛 丁糖4 赤藓糖 戊糖5 核糖 木糖 己糖6 葡萄糖 半乳糖 庚糖7 景天庚糖
酮糖 二羟基丙酮 赤藓酮糖 核酮糖 果糖 景天庚酮糖
▪ 该羟基在Fischer投影式右侧的称为D-型，在左侧的
称为L-型。
单糖的D-/L-立体结构
第二节 单糖的结构和性质
▪ 不同的构型旋光性不同 ▪ 光的偏振面 右旋转 顺时针 正向 “+”或“d”
左旋转 逆时针 负向 “-”或“l”
▪ 旋光性（ d /l）旋光仪测定，构型（D/L）人为规定
旋光异构
开链结构
第二节 单糖的结构和性质
▪ 羟基的空间结构（构型）不同。 ▪ 构型：有机分子中各个原子特有的固定的空间排列。 ▪ 人为规定：羟基在右D-型，羟基在左L-型。
单糖的D-/L-立体结构
第二节 单糖的结构和性质
▪ 二羟基丙酮有没有D/L构型 ▪ 醛糖与酮糖的构型是由分子中离羰基最远的C*上的
羟基方向来决定的。
某些物质
▪ 旋光性：某些物质能使偏振光的偏振平面发生旋转。
单糖的旋光性
第二节 单糖的结构和性质
单糖的旋光性
第二节 单糖的结构和性质
▪ 比旋光度：在一定条件下，旋光物质使平面
偏振光的偏振面旋转的角度。
▪ 物理常数
▪ L：光程 旋光管的长度，dm
c：浓度 100mL溶液中溶质的质量，g αt的D：旋在光钠度光。灯（D线 589nm）为光源温度为t 的条件下实测
糖类的分类与命名 第一节 概述
（2）寡糖：2~10个单糖分子缩合而成 能被水解成少数单糖分子的糖类。
二糖：麦芽糖、蔗糖、乳糖 三糖：棉子糖、龙胆三糖 四糖、五糖、六糖等 采用惯用名（用来源进行命名）
糖类的分类与命名 第一节 概述
（3）多糖：由许多单糖分子缩合而成 水解产生许多单糖分子的糖类
同聚多糖：水解只产生一种单糖或单糖衍生物。淀粉
杂聚多糖：水解产生一种以上的单糖或/和单糖衍生物。 如透明质酸（乙酰葡萄糖胺 葡萄糖醛酸）。
（4）复合糖：与非糖物质共价结合形成的结物。 如糖蛋白、糖脂等。
复合糖
糖类的生物学功能 第一节 概述
1、作为生物体内的能源物质
生命活动→消耗能量 糖类→分解代谢释放 糖在生物体内的储存形式：
糖类的生物学功能
2、结构组分
第一节 概述
糖类的生物学功能
3、其他功能
▪ 血型：
血型决定物质是一种 糖脂（凝集原）
第一节 概述
糖类的生物学功能 第一节 概述
▪ 作为细胞识别的信息分子
本节需掌握的要点 第一节 概述
▪ 糖类的定义 ▪ 糖的分类 ▪ 糖类的生物学功能
单糖的旋光性
第二节 单糖的结构和性质
光波 →尼科尔棱镜→平面偏振光→偏振面
▪ 对旋光物质进行定性定量分析。
单糖的旋光性
第二节 单糖的结构和性质
▪ 凡是具有旋光性的物质，它都具有手性分子
单糖的旋光性ຫໍສະໝຸດ Baidu
第二节 单糖的结构和性质
手性碳原子
▪ 手性分子最基本的特征 ▪ 手性碳原子：指与四个不
同的原子或原子基团以共 价键连接，也称为不对称 碳原子。
▪ C*→手性分子→旋光性
第二节 单糖的结构和性质
第二节 单糖的结构和性质
▪ 果糖 Fructose ring structures
C6 to C2 bond C5 to C2 bond
单糖的环状结构
第二节 单糖的结构和性质
第二节 单糖的结构和性质
▪ 旋光异构：由于不对称分子中原子或原子团在空间
的不同排布对平面偏振光的偏振面发生不同影响所 引起的异构现象。
▪ 旋光异构体 ▪ 对映异构体：两个旋光异构体互为镜像，对映但不
重合
▪ 旋光异构体不一定是对映异构体；对映异构体一定
是旋光异构体。
旋光异构
第二节 单糖的结构和性质
▪ C*数目与旋光异构体个数的关系：
单糖分子中醛基（酮基）和其它碳原子上 的羟基发生成环反应。
▪ 理论上C1位上的醛基应该能和单糖分子
上任何一个羟基发生半缩醛反应。
单糖的环状结构
第二节 单糖的结构和性质
▪ 只有两种可能：
① C1醛基+C5羟基→吡喃糖（5C环） ② C1醛基+C4羟基→呋喃糖（4C环） 天然单糖以吡喃型为主
单糖的环状结构
▪醛基（酮基）与亚硫酸氢钠加成
α-羟基磺酸钠
开链结构无法解释的现象 第二节 单糖的结构和性质
③ 不能生成缩醛（缩酮）
单糖的环状结构
第二节 单糖的结构和性质
▪单糖的开链结构无法解释的现象
① 变旋现象 ② 不能发生加成反应 ③ 不能生成缩醛（缩酮）
环状结构（Fischer E.）
▪ 半缩醛（酮）反应
生物化学
第二章 糖类的化学
Carbohydrate
生物大分子
第一节 概述
1. 糖类（carbohydrate) 2. 脂类（lipid） 3. 蛋白质（protein) 4. 核酸（nucleic acid)
植物 85%~90% 细菌 10%~30% 动物 <2%
糖类的元素组成
第一节 概述
▪ 碳的水合物 → 碳水化合物
Carbon + hydrate = carbohydrate
▪ CHO ▪ 通式为 Cn(H2O)m，其中H:O为2 :1
葡萄糖 鼠李糖 脱氧核糖
C6H12O6 C6H12O5 C5H10O4
甲醛 醋酸 乳酸
CH2O C2H4O2 C3H6O3
糖类的定义
第一节 概述
糖类是多羟基醛或多羟基酮或其衍生物，或 水解时能产生这些化合物的物质总称。