生物化学 糖类

果糖
13
通常所谓的单糖构型是指分子中离羰基碳最远的那 个手性碳原子的构型，如果在投影式中此碳原子上 的羟基具有与D（+）-甘油醛C2-OH相同的取向， 则为D型糖，反之为L型糖。
ppt课件
14
D（+）-葡萄糖的对映体只有L（-）-葡萄糖，其余 的旋光异构体都是它的非对映体，物理化学性质会 发生改变。
ppt课件
20
对环己烷来说，有椅式和船式两种构象，船式构象 的拥挤，因此，椅式构象是最稳定的构象。
Байду номын сангаасppt课件
21
吡喃糖环正好类似于环己烷。对于D-吡喃葡萄糖来 说，有椅式和船式两种构象，其中椅式构象是优势 构象。
ppt课件
22
二、单糖的性质
P13
1．物理性质
（1 ）旋光性 几乎所有的单糖及其衍生物都有旋光性(二羟丙酮 除外)，许多单糖在水溶液中发生变旋现象。
ppt课件
P6
葡萄糖
10
一、单糖的分子结构
果糖分子式：C6H12O6 链状结构包含6个碳原子、5
个羟基和1个酮基，因此称 为己酮糖。
ppt课件
果糖
11
2. 单糖分子的构型
葡萄糖的投影式和透视式：
ppt课件
12
葡萄糖含4个手性碳原子，果糖含3个手性碳原子。
﹡ ﹡ ﹡ ﹡
葡萄糖
ppt课件
﹡ ﹡ ﹡
仅一个手性碳原子的构型不同的非对映异构体称为
差向异构体。
ppt课件
15
3．葡萄糖的环状结构
P8
（1）葡萄糖环状结构的确立
葡萄糖不仅以链状结构存在，还以环状结构存在， 因为葡萄糖的某些物理性质和化学性质不能用糖的 链状结构来解释。
1893年，Fischer. E提出了葡萄糖分子环状结构学说 。葡萄糖分子中的羟基能与醛基可逆缩合成环状的 半缩醛。
微溶于乙醇，但不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。
ppt课件
26
2. 化学性质
单糖是多羟基醛或酮，因此具有醇羟基和羰基的性 质，如具有醇羟基的成酯、成醚、成缩醛等反应和 羰基的一些加成反应，又具有由于它们互相影响而 产生的一些特殊反应。
第八章 糖类代谢
第一部分 糖类
第一节 概述 第二节 单糖 第三节 寡糖 第四节 多糖
ppt课件
2
第一节 概述
ppt课件
3
一、糖类的概念与分类
P1
1. 糖的概念
糖类物质是含多羟基的醛类或多羟基酮类化合物。
大多数糖类物质主要由C、H和O三种元素组成，其 分子式通常以Cn（H2O）m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。 现在这种称呼并不恰当，只是沿用已久，仍有许多 人称之为碳水化合物。
ppt课件
4
2．糖的分类
（1）根据分子中含醛基还是酮基可分为醛糖和酮糖
（2）根据分子中所含的碳原子数目（3-7）可分为丙 糖，丁糖，戊糖、己糖和庚糖，其中，丙糖(甘 油醛和二羟丙酮) 是最简单的糖类；
（3）根据糖的结构单元数目多少分为单糖、寡糖和 多糖
ppt课件
5
单糖：不能被水解成更小分子的糖类；
寡糖：水解时产生2-6个单糖分子的糖类，如双糖、 三糖，其中双糖最为普遍，意义也较大；
多糖：水解时产生20个以上单糖分子的糖类，包括 同多糖和杂多糖。 同多糖：水解后只产生一种单糖或单糖衍生物 杂多糖：水解后产生一种以上单糖或/和单糖衍生物
ppt课件
6
二、糖类的分布及其生物学功能
1．糖类的分布
糖类物质是生物界中分布极广，含量较多的一类有 机物质，几乎存在于所有的生命机体中，它们以糖 或与蛋白质、脂类结合成结合糖的形式存在。
存在于植物界的最多，约占其干重的85-90％ 人和动物的脏器、组织中含糖不超过其干重的2％ 微生物含糖量约占菌体干重的10—30％。
ppt课件
7
二、糖类的分布及其生物学功能
24
（2） 甜度
各种糖的甜度不一，常以蔗糖甜度为标准进行比较 。设蔗糖甜度为100，则果糖、葡萄糖、麦芽糖、 半乳糖和乳糖甜度分别为175，70，35，30和16。
ppt课件
25
（3） 溶解度
单糖分子中有多个羟基，增加了它的水溶性，除甘 油醛微溶于水，其它单糖均易溶于水，尤其在热水 中溶解度极大。
ppt课件
16
环化后，羰基碳上形成的差向异构体称为异头物。半 缩醛碳原子也称为异头碳原子或者异头中心。
异头碳的羟基与最末的手性碳原子的羟基具有相同取 向的称为α异头物，具有相反取向的称为β异头物。
β异头物
开链葡萄糖
ppt课件
α异头物
17
（2） Haworth透视式表示葡萄糖的环状结构
1926 年 ， Haworth 认 为 过 长的氧桥是不合理的，他 采用透视式表达葡萄糖的 环状结构。
ppt课件
23
变旋现象：一种新配制的溶液旋光度改变的现象。 其本质是由于分子立体结构发生了变化。
单糖溶液产生变旋现象的原因：单糖溶于水后，即 产生环式与链式异构体间的互变，所以新配成的单 糖溶液在放置的过程中其旋光度会逐渐改变，但经 过一定时间，几种异构体达成平衡后，旋光度就不 再变化。
ppt课件
ppt课件
19
P11
（3 ）葡萄糖的构象
构象：由于分子中原子(基团)绕C-C单键自由旋转 而形成的不同的空间结构形式，不同的构象之间转 变不需要共价键的断裂与重新生成。在各种构象形 式中，势能最低、最稳定的构象是优势构象。
吡喃糖只用一个简单的平面式表示还是不够合理的 。一个分子处在自由稳定状态时要求尽可能保持正 常键角，尽可能减少基团间空间排斥，以降低内能
Haworth 透 视 式 比 Fischer 投 影 式 更能合理的表达 单糖的存在形式。
ppt课件
18
氧环上的碳原子顺序按顺时针排列时，羟甲基在环 平面上方的为D型糖，在环平面下方的为L型糖；
无论是D型糖还是L型糖，异头碳羟基与末端羟甲基 是反式的为α异头物，顺式的为β异头物。
开链的单糖形成环状半缩醛时，最容易出现五元环 和六元环的结构。D-葡萄糖主要以吡喃糖存在，呋 喃糖次之。D-果糖也以两种形式存在。
2．糖类的生物学功能
（1）作为生物体的结构成分； （2）作为生物体内的主要能源物质； （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。
ppt课件
8
第二节 单糖
ppt课件
9
一、单糖的分子结构
1. 葡萄糖的链状结构
葡萄糖分子式：C6H12O6 链状结构包含6个碳原子、5
个羟基和1个醛基，因此称 为己醛糖。