第十五章糖类

第十五章糖类
二羟丙酮第十和五甘章糖油类醛的Fischer投影结构式
果糖的对应异构体
第十五章糖类
更多的立体化学
在各种旋光异构体之中，互为镜像的一对异构体称 为对映异构体；
一个或一个以上的手性C原子构型相反，但并不呈镜 像关系的一对异构体称为非对映异构体；
只有一个手性C原子的构型不同的一对异构体称为差 向异构体，如D-葡萄糖与D-甘露糖，D-葡萄糖与D半乳糖就互为差向异构体。
第十五章糖类
第十五葡章糖萄类糖的差向异构体
需要熟悉的结构
葡萄糖： 是一种标准的六碳糖 半乳糖： 是葡萄糖的差向异构体 甘露糖： 是葡萄糖的差向异构体 核糖： 是一种标准的五碳糖 阿拉伯糖：是核糖的差向异构体 木糖： 是核糖的差向异构体 果糖： 是葡萄糖的酮糖形式
第十五章糖类
单糖的环状结构与异头体
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单糖
单糖已不能再水解成更简单的糖单位。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。
根据各单糖的化学结构，丙糖以外的单糖 可看成是由丙糖衍生而来的，其中醛糖衍 生于甘油醛，酮糖衍生于二羟丙酮
第十五章糖类
常见的单糖或衍生物的名称和缩写
第十五章糖类
单糖的立体化学
第十五章糖类
葡萄糖第的十五椅章式糖类构象和船式构象
单糖的衍生物
在特定的酶催化下，单糖在体内可进行各种修饰反应 而形成一系列衍生物。常见的衍生物包括：氨基糖； 氧化糖；脱氧糖；糖醇；糖苷。
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单糖的反应性质
第十五章糖类
D-葡萄糖和D-半乳糖的变旋
第十五章糖类
酮糖和醛糖的互变 第十五章葡糖类萄糖的还原
最简单的单糖是丙糖，包括甘油醛和二羟丙酮。其中 甘油醛含有1个手性C原子，因此具有对映异构体。在 甘油醛的Fischer投影结构式中，醛基画在最上方，羟 基位于左侧的甘油醛定为L-型，羟基位于右侧的甘油 醛定为D-型。
在各单糖的Fischer投影结构式之中，将编号最高的手 性C原子（距离羰基最远的手性C原子）与甘油醛上的 手性C原子进行比较，与D-型甘油醛一致的单糖就是 D-型单糖，反之就是L-单糖。D型和L型并不能告诉我 们一种单糖本身的旋光方向。
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缩醛和缩酮反应第十五章糖类来自吡喃葡萄糖和呋喃果糖第十五章糖类
Harw第o十r五th章式糖类环状单糖结构的写法
D-葡萄糖的异头体结构
第十五章糖类
第十五章糖类
单糖的构象
以葡萄糖为例，其半缩醛环上的C-O-C键角为 111º，与环己烷的键角（109º）相近，故葡萄糖 的吡喃环和环己烷环相似，也有椅式构象和船式 构象，其中椅式构象使各单键的扭张强度降低到 最小因而较稳定。在两种椅式结构之中，I型上的 -OH和-CH2OH这两种较大的基团均为平伏键，所 以在热力学上I型比II型稳定。
醇羟基很容易与醛或酮形成半缩醛或半缩酮。 直链的单糖分子在分子内也能够发生类似的反应，形成
环状结构，其中醛糖环化形成环式半缩醛，酮糖环化形 成环式半缩酮。 在单糖由直链变成环状结构以后，原来的羰基C便成为 一个新手性中心，从而产生α和β两种异构体。这种在半 缩醛C上形成的差向异构体称为异头体，新出现的手性C 称为异头体C。半缩醛羟基与编号最高的手性C原子上的 羟基具有相同取向的异头体称为α异头体，反之就称为β 异头体。由于β异头体比α异头体稳定，因此在葡萄糖溶 液之中，β-D-葡萄糖要比α-D-葡萄糖多。
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寡糖
也称为低聚糖，由2～10个单糖分子缩合并以糖苷 键相连。在寡糖分子之中，含有自由的异头体C的 一端称为还原端，异头体C参与形成糖苷键的一端 称为非还原端。
在书写寡糖的序列时，非还原端写在左边，还原端 写在右边，需要标明各单糖单位的名称、构型、相 互间的连接方式和异头体的构型。
第十五章糖类
第十五章 糖类
第十五章糖类
提纲
一、单糖
1. 单糖的命名和缩写 2. 单糖的旋光异构 3. 单糖的环状结构和异头物 4. 单糖的构象 5. 单糖的衍生物 6. 单糖的性质 7. 几种生化上重要的单糖
二、寡糖 三、多糖
1. 贮能多糖 2. 结构多糖 3. 糖缀合物
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糖类的命名
糖类也称为碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基 酮以及它们的缩合物和某些衍生物。含有醛基的 糖称为醛糖，含有酮基的糖称为酮糖。根据聚合 度的不同，糖类可以分为单糖、寡糖和多糖。
与蛋白质不同，组成多糖的单糖单位的数目不是固定的，因 此，多糖无确定的相对分子质量。与单糖相比，多糖无变旋 现象和还原性，无甜味。
按照功能的不同，多糖可分为贮能多糖和结构多糖
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贮能多糖
常见的贮能多糖有淀粉、糖原和右旋糖酐。这三 类多糖的基本组成单位都是D-葡萄糖，因此都属 于同多糖。
Seliwanoff反应。糖类化合物与浓酸作用后再与间 苯二酚反应，若是酮糖就显鲜红色，若是醛糖就 显淡红色，这种反应称为Seliwanoff反应。根据此 反应可鉴别酮糖和醛糖。
间苯三酚反应。戊糖与间苯三酚/浓盐酸反应生成 朱红色物质，其他单糖与间苯三酚/浓盐酸生成黄 色物质；此外，戊糖还可以和甲基间苯二酚即地 衣酚/浓盐酸反应，生成蓝绿色物质。利用这两个 反应可以将戊糖和其他单糖区分开来。
常见二糖的名称、结构、来源和生理功能
第十五章糖类
第十常五见章糖二类糖的名称和结构
多糖
由多个单糖分子缩合而成，其中由相同的单糖分子组成的多 糖称为同多糖，含有不同种单糖单位的多糖称为杂多糖。多 糖中最常见的单糖是D-葡萄糖，某些单糖的衍生物也出现在 某些多糖分子之中。
单糖单位之间的连接方式即糖苷键的类型直接与多糖的机械 强度和溶解性质有关。往往以α-1,4糖苷键相连的多糖比较软 ，在水里有一定的溶解度，而以β-1,4糖苷键相连的多糖比较 硬，不溶于水。
第十碱五性章糖条类件的弱氧化
第十强五章酸糖对类 糖类的氧化
葡萄糖在酶催化下的氧化
第十五章糖类
第十成五脎章糖与类 成苷反应
糖类的呈色反应
Molish反应。糖类化合物与α-萘酚/乙醇在试管中 混合，摇匀后沿管壁滴加浓硫酸，在两液面交界 处出现紫红色环，此反应称为Molish反应。使用 此反应，可以将糖类与非糖类化合物区分开。