糖类的结构与功能

酮苯腙
葡萄糖脎
1．醛、酮基产生的性质4
(4)异构化作用1
原理：弱碱或稀强碱引起单糖的分子 重排

举例：D-葡萄糖与D-果糖及D-甘露糖
可在Ba(OH)2的溶液中互相转变
1．醛、酮基产生的性质4
(4)异构化作用2
D-葡萄糖
D-甘露糖
D-果糖
1．醛、酮基产生的性质4
(4)异构化作用3
Ba(OH)2
2．由羟基产生的性质2
(2)成苷作用
HCl
α-型糖
醇
HCl
α-糖苷
β-型糖
醇
β-糖苷
2．由羟基产生的性质3
(3)脱水作用
HCl,加热，
-3H2O
D-葡萄糖
5-羟甲 基糠醛
2．由羟基产生的性质4
(4)脱氧作用
脱氧
核糖
脱氧核糖
2．由羟基产生的性质5
(5)氨基化1
原理：OH基（C-2,C-3上为主）被NH2基
应用：糖类在碱性溶液中的还原作用
常被用来作为还原糖的定性及定量的依 据，常用的试剂为含Cu2+的碱性溶液
1．醛、酮基产生的性质2
（1）氧化2
Fehling（裴林）试剂：硫酸铜溶液
与KOH(NaOH)和酒石酸钾钠（或柠檬 酸钠）配成
Benedic+(班乃德)试剂：用无水
Na2CO3代替裴林试剂中的KOH或NaOH
α-D吡喃 糖 β-D吡喃 糖
平面结构
立体结构
二、单糖的重要化学性质
1．醛、酮基产生的性质
2．由羟基产生的性质
1．醛、酮基产生的性质1
（1）氧化1
原理：在碱性溶液中，醛基、酮基变
为非常活泼的烯二醇，具有还原性，能 还原如Cu2+、Ag+、Hg2+、Bi3+等离子， 同时糖本身被氧化成糖酸及其它产物
原理：醛基或酮基与苯肼等起加合作用
成脎作用：单糖的第1，2碳与苯肼结合
后，成晶体糖脎
举例：葡萄糖糖与苯肼的成脎作用

糖脎特点：黄色晶体，不溶于水
应用：可用来鉴别单糖，因不同的单糖 产生不同的糖脎，故可根据糖脎的晶形、 溶点鉴别糖的种类
1．醛、酮基产生的性质3
(3)成脎作用2
D-葡萄糖
葡萄糖苯腙
形成：单糖分子中的某些基团被其他化 学基团所取代
型)
α-D-呋 喃糖
β-D-呋 喃糖
Fischer式
Haworth式
1.结构8(戊糖的环状结构)
多为五元环呋喃糖
o o
核糖
脱氧核糖
3．构象1
定义：指一个分子中，不改变共价链
结构，仅单链周围的原子旋转所产生的 原子的空间排布
类型：船式和椅式
3．构象2(葡萄糖的两种构象1)
船式
椅式
3．构象3(葡萄糖的两种构象2)
取代而产生氨基糖，也叫糖胺
举例：N- 乙酰D-葡萄糖胺(NAG)、N-乙 酰胞壁酸（NAM）

2．由羟基产生的性质5氨基化2
(5)氨基化3
N-乙酰胞壁 酸（NAM）
2．由羟基产生的性质5
(5)氨基化4
N-乙酰神经氨酸（NAN）
三、自然界的重要单糖与衍生物
1．取代单糖 2．糖醇和糖酸
3．糖苷
1. 取代单糖1
第二章 糖类化学
第一节 糖的概念及分类 第二节 单糖 第三节 寡糖 第四节 多糖
第一节 糖的概念及分类
一、定义与组成
二、分类
一、定义与组成
1.基本元素组成： C H O 2.最初通式： Cn(H2O)m 脱氧核糖(C5H10O4) 3.不符合上述通式：鼠李糖（C6H12O5）
二、分类1
单糖：据所含碳原子数目：丙糖、丁糖、 戊糖和己糖 据羰基特点：醛糖或酮糖 寡糖：2-10个分子单糖缩合而成 多糖：据单糖基相同否：同多糖与杂多糖 据有无支链：直链多糖与支链多糖 据功能：结构多糖、贮存多糖 抗原多糖 据分布：胞外多糖、胞内多糖 胞壁多糖 其他：糖缀合物（复合糖） 如：糖肽、糖脂、糖蛋白
1．醛、酮基产生的性质3
（1）氧化3
3，5-二硝基水杨酸法：测定还原糖
，即在碱性溶液中将还原糖变为烯二 醇（1，2-烯二醇），然后以3，5-二 硝基水杨酸氧化其变为糖酸，还原糖 和硷性二硝基杨酸试剂共热，产生一 种棕红色的氨基化合物
1．醛、酮基产生的性质1
（1）氧化4
酒石酸钾钠
可溶性氧化 铜络合物
天然产物的单糖大多只存在一种构型，
如葡萄糖、果糖、核糖等都是D-型的
2．构型 2(甘油醛的D型、L型)
D-甘油醛 L-甘油醛
透视式
投影式
2．构型 3(单糖D型、L型判断依据)
以分子中倒数第二个 碳原子上羟基在空间的左 右来判别构型
2．构型 4(葡萄糖D型、L型的判断)
D型
L型
2．构型6(其他醛糖的D型、L型1)
的环状形式
1.结构2(单糖的结构通式)
醛糖
酮糖
1.结构3(葡萄糖的链状和环状结构)
HC 0 HC OH HO CH HC OH HC OH H2C OH
O
OH H2C CH O H HO HC
0 CH
半缩醛 羟基
CH HC HO OH
2．构型 1
一般根据甘油醛的分子结构，将单糖
分子分为两个型，即D型和L型
Ba(OH)2
D-葡萄糖
1-2烯醇体
Ba(OH)2
D-果糖
D-甘露糖
1．醛、酮基产生的性质5
(5)发酵作用1 单糖经酵母的酿酶作用产生乙醇和
CO2，这一过程较复杂，在今后糖代谢章
中详细介绍
1．醛、酮基产生的性质5
(5)发酵作用2
酿酶
2．由羟基产生的性质
(1)成脂作用
酶
α -葡 萄糖
磷酸
α-葡萄糖 -6-磷酸
1．醛、酮基产生的Fra Baidu bibliotek质1
（1）氧化5
葡萄糖
葡萄 糖酸
1．醛、酮基产生的性质1
（1）氧化6
葡萄糖 酸
葡萄糖 二酸 葡萄糖
1．醛、酮基产生的性质2
(2)还原
D-葡萄糖
D-甘露糖 D-果糖
[H]
D-葡萄糖醇
D-甘露醇糖 D-葡萄糖醇 D-甘露醇糖
[H]
[H]
1．醛、酮基产生的性质3
(3)成脎作用1
D系
2．构型6(其他醛糖的D型、L型2)
L系
1.结构4(葡萄糖的环状结构)（吡喃型）
吡喃
α-D-吡喃糖
1.结构5(葡萄糖的环状结构)（呋喃型）
呋喃
α-D-呋喃糖
1.结构6(吡喃糖环状结构的α、β
型)
α-D-吡 喃糖
β-D-吡 喃糖
Fischer式 Haworth式
1.结构7(呋喃糖环状结构的α、β
二、分类3（赤藓糖）
醛糖
酮糖
二、分类2（1）
H
赤藓酮糖
二、分类2（2）
第二节 单糖
一、单糖的结构、构型与构象 二、单糖的重要化学性质
三、自然界存在的重要单糖及其衍生物
一、单糖的结构、构型与构象
1．结构
2．构型 3．构象
1.结构1
自然界的戊糖和己糖都有的结构
一种是多羟基醛的开链型式
另一种是分子内反应而形成的半缩醛