糖及糖代谢

氨基糖：糖中的羟基为氨基所取代。D-氨基葡萄糖
糖苷：单糖的半缩醛上羟基与非糖物质（醇、酚等）的羟基形成的缩醛。
洋地黄苷、皂角苷
CH2OH
H H
OH
OHOH H
O CH2R
CH2OH O OH
OH OH
H OH
NH2
三、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
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四、多糖
多糖是由多个单糖基以糖苷键相连而形成的高聚物。
多糖没有还原性和变旋现象，无甜味，大多不溶于 水。
多糖的结构包括单糖的组成、糖苷键的类型、单糖的 排列顺序3个基本结构因素。
多糖代表物
同多糖
（一）淀粉与糖原
天然淀粉由直链淀粉（以α-(1,4)糖苷键连接）与支链淀粉 （分支点为α-(1,6)糖苷键）组成。
链状
环状
葡萄糖
羰基碳上形成的差向异构体称异头物。羰基碳上的羟基与最末 的手性碳原子的羟基具有相同取向的异构体称α异头物。
呋喃果糖
葡萄糖的结构
多羟基 醛的开 环形式
CHO
HCOH HOCH
HCOH HCOH
CH2OH
半缩醛
（溶液时的 主要形式）
吡喃糖
（较稳定-G）
呋喃糖
CCHH22OOHH
55 OO OH
单糖有D-及L-两种异构体。凡在理论上可由D-甘油醛衍生出 来的单糖皆为D-型糖。（通常指离羰基碳最远的性碳原子的构型）
D-葡萄糖
L-艾杜糖
含个n手性碳原子的化合物，旋光异构体的数目是2n
任一旋光化合物都只有一个对映体，其它旋光异构体称非对映 异构体。 只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。
同多糖
多糖 ：由杂多多分糖子单糖或其衍生物所组成，水 解后糖产复生合原物来的单糖或其衍生物。
二、单糖（结构、性质、重要单糖及其衍生物）
异构（同分异构）：有相同的组成，相同的分子式。分结构异构 （结构式及构造不同）和立体异构（结构式相同，但原子的空间 分布不同）。 立体异构又分几何异构（顺反异构）和光学异构（旋光异构）， 旋光异构是由于分子存在手性造成ຫໍສະໝຸດ Baidu。 组成：相同数目和种类的原子。 构造：原子连接在一起的次序。 构型：具有相同结构式的立体异构中取代基团在空间的相对取向。 不同构型的互变需要共价键的破裂。(如D- L) 构象：具有相同结构式和相同构型的分子在空间里可能的多种形 态。构象形态间的改变不涉及共价键的破裂。(如G的船式 椅式） 旋光性：当平面偏振光通过旋光物质的溶液时，光的偏振面会向 右（顺时针或正）或左（逆时针或负）旋转。旋光物质使平面偏 振光发生旋转的能力为旋光性、光学活性或旋光度。 不对称碳原子：与四个不同原子或原子团共价结合，也称手性碳 原子或手性中心。
OOHH
11
OOHH
OH
OOHH
CCHH22OOHH
HHOO--CCHH OO OH 44OOHH 11 OH OOHH
葡萄糖的构象
船式
OH OH
CH2OHO
OH
OH
HO
CH2OH O
椅式
（是环己 烷的优势 构象）
HO
OH
OH
HO
CH2OH O
HO OH OH
三、单糖的性质
物理性质：
1. 旋光性： 几乎所有单糖及衍生物都具有旋光性；许多单糖在水溶液 中发生变旋现象（新配置的溶液会发生旋光度的改变）， 这是由于异头物在水溶液中通过直链形式可以互变，经一 定时间后达到平衡。
COOH
H
OH
H
OH H
OH
OH
H OH
与苯肼形成糖脎 ：糖脎 很稳定，不溶于水，
黄色结晶。可用于鉴别多种还原糖（晶形、 熔点）。
自然界存在的重要单糖及其 衍生物
COOH
H
OH
H
OH H
OH
OH
单糖的重要衍生物：
H OH
糖醇：较稳定，有甜味，吸收慢，不易被细菌利用。甘露醇、山梨醇
糖醛酸：由单糖的伯醇基氧化而得。葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸
第七章 糖及糖代谢
糖类
引言（糖类的化学本质、分类、生物学意义） 单糖（结构、性质、重要单糖及其衍生物） 寡糖 多糖 糖链的结构分析
一、引言（糖类的化学本质、分类、生物学意义）
最初，糖类化合物用Cn(H2O)m表示，统称碳水化合物。 鼠李糖及岩藻糖（C6H12O5)、脱氧核糖（C5H10O4)
化学本质： 糖类是多羟基的醛或多羟基酮及其缩聚物和
碘与直链淀粉靠范德华力结合 分子量在10000-50000之间。
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。遇碘显紫色或紫红色。
分子量在50000-100000
糖原
遇碘显红色
（二）纤维素
纤维素是自然界最丰富的有机化合物，是一种线性的由D-吡 喃葡萄糖基借β-(1,4)糖苷键连接的没有分支的同多糖。微晶 束相当牢固。
（三）壳多糖（几丁质）
淀粉与碘的呈色反应与淀粉糖苷链的长度有关： 链长小于6个葡萄糖基，不能呈色。 链长为20个葡萄糖基，呈红色。 链长大于60个葡萄糖基，呈蓝色。 糖原又称动物淀粉，与支链淀粉相似，与碘反应呈红紫色。
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。 遇碘显蓝紫色
2.甜度: 蔗糖-1
葡萄糖-0.7
果糖-1.7
3.溶解性 易溶于水。
化学性质：
异构化：室温、碱性条件 烯醇化
形成糖酯：
RCH2COO CH2 O OH
OH
OH OH
形成糖苷
CH2OH
H H
OH
OHOH H
O CH2R
H OH
氧化成糖酸 还原成糖醇
CH2OH
HCOH HOCH
HCOH HCOH
CH2OH
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 。
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非还原糖
乳糖
葡萄糖-（14）半乳糖苷
半乳糖
是还原糖
葡萄糖 存在哺乳动物的乳汁中，及高 等植物的花粉管及微生物中
麦芽糖是由两个葡萄糖分子缩合、失水形成
的。其糖苷键型为α（1→4）。麦芽糖分子内 有一个游离的半缩醛羟基，具有还原性。
某些衍生物的总称。
糖类的生物学意义：1.是一切生物体维持生命活动所需能 量的主要来源；2.是生物体合成其它化合物的基本原料； 3.充当结构性物质；4.是细胞识别的信息分子。
糖的分类：
单糖 ：不能水解的最简单糖类，是多羟基的 醛或酮的衍生物（醛糖或酮糖）
糖类化合物
寡糖 ：有2~10个分子单糖缩合而成，水解 后产生单糖