第十四章糖类习题

第十四章糖类一、学习要求:1．掌握糖类化合物的概念、分类；单糖、二糖的结构；单糖的化学性质。

2．熟悉糖类化合物的物理性质；二糖、多糖的典型化学性质和重要的生理功能。

3．了解糖类化合物的来源、用途。

二、本章要点糖是多羟基醛、多羟基酮及多羟基醛酮的缩合物。

根据糖分子能否水解和水解产物的数目，可将糖分为单糖、低聚糖和多糖。

天然存在的糖大多数为D-构型，D-构型是指糖分子中最后一个手性碳的构型，与旋光方向无关。

（一）单糖的结构D-葡萄糖和大多数单糖在晶体状态是以环状结构存在；新配制的水溶液有变旋光现象，在水溶液中两种环状结构(α和β)与开链结构共存。

产生变旋光现象的原因是在异构体互变过程中，分子中的手性碳原子数目发生改变。

哈沃斯式和稳定的椅式构象式能较合理地表达糖类化合物的环状结构。

（二）单糖的化学性质单糖是多官能团化合物，故具有羟基和羰基的典型化学性质。

在溶液中又存在环状结构和链状结构的互变平衡，因此化学反应既可按链状又可按环状结构进行。

主要有：1．在弱碱性溶液中的互变异构反应，使得差向异构体之间，醛糖与酮糖之间能相互转化。

2．氧化反应能与弱氧化剂发生氧化还原反应的糖称为还原糖，单糖都是还原糖。

与溴水的反应能鉴别醛糖和酮糖。

在硝酸或肝脏中酶的催化下，单糖氧化成相应的糖二酸或糖醛酸。

3．成苷反应单糖环状结构的半缩醛羟基与羟基化合物或胺反应，生成糖苷，糖苷无还原性和变旋光现象。

糖苷在中性或碱性环境中较稳定，但在稀酸或酶作用下水解得到原来的糖和配基。

4．酸性条件下的脱水反应,生成呋喃甲醛。

5．成酯反应生物体内，糖类都是以磷酸酯的形式存在并参与反应，如G1P 、 G6P 等。

6．成脎反应醛糖或酮糖与过量苯肼加热，生成不溶于水的二苯腙黄色结晶，称为糖脎。

该反应可用于糖的定性鉴别和确定C 3-C 5构型相同的糖。

（三）二糖低聚糖中以二糖最常见。

二糖是两分子单糖失水生成的糖苷。

按结构中是否仍保留有半缩醛羟基，分为还原性二糖(如麦芽糖、纤维二糖、乳糖)和非还原性二糖(如蔗糖)。

还原性二糖的性质与单糖性质相似，物理性质上：有变旋光现象。

化学性质上：可还原Tollens 试剂等；可被Br 2/H 2O 氧化；成脎；成苷等反应。

（四）多糖多糖是天然高分子化合物，也是自然界分布最广的糖类。

多糖中的淀粉可由多个α-D-葡萄糖通过α-1,4-苷键结合而成（直链淀粉）；若由α-1,4-苷键和α-1,6-苷键结合，则形成支链淀粉或糖原，但糖原的分支程度更大。

纤维素是由多个β-D-葡萄糖通过β-1,4-苷键结合而成。

多糖具有重要的生理功能。

三、问题参考答案[问题14-1] 写出D-果糖的开链结构及环状结构的Haworth 式，说明D 、L ；（+）、（-）；α、β；吡喃糖与呋喃糖的含义。

答：果糖的开链结构和环状结构如下：D 、L 是单糖的立体化学构型符号，说明该糖属D-型糖或L-型糖。

（+）表示该糖为右旋糖，（-）表示该糖为左旋糖。

α和β指单糖半缩醛羟基的构型。

吡喃糖和呋喃糖说明单糖环状结构的形状，含氧的六元环单糖通常称为吡喃糖；含氧的五元环单糖通常称为呋喃糖。

2OH2OH CH 2OH OH HH H OH CH 2OHHO O,HOH 2,HOH 2[问题14-2] 葡萄糖与半乳糖是差向异构体，在稀碱液中能否发生差向异构化？为什么？答：葡萄糖与半乳糖在稀碱液中不能发生差向异构化。

因为这两种单糖互为C4差向异构体，不能通过烯二醇中间体进行转化。

[问题14-3] 在某些情况下，6-磷酸葡萄糖可按下述过程转化成丙酮酸，请说明其中各步反应的名称。

答：水解脱水逆醇醛缩合四、习题参考答案1．根据下列化合物的结构式：（1）写出各化合物的名称；（2）有无还原性和变旋光现象？（3）能否水解，水解产物有无还原性？答：A：β-D-半乳糖；有还原性和变旋光现象；不能水解。

B：α-D-吡喃葡萄糖乙苷；无还原性和变旋光现象；可以水解，水解产物有还原性。

C：D-葡萄糖酸内酯；无还原性和变旋光现象；可以水解，水解产物无还原COOH2COO-OHCHOHHCOHHCH2COO-CH2OHHCOHHCH2O COO-3C OCHOOHHCH2+2H52OPO3H2A. B. C.D.E.性。

D ：β-D-葡萄糖醛酸；有还原性和变旋光现象；不能水解。

E ：D-果糖-1，6-二磷酸酯；无还原性和变旋光现象；可以水解，水解产物有还原性。

2．根据下列四个单糖的结构式：A B C D（1）写出构型与名称； （2）哪些是对映体？ （3） 哪些是非对映体？ （4）哪些是差向异构体？ 答：（1）A ：D-葡萄糖 B ：L-葡萄糖 C ：D-半乳糖 D ：D-甘露糖； （2）A 和B 是对映体；（3）A 与C 、A 与D 、B 与C 、B 与D 、C 与D 是非对映体； （4）A 与D 是C 2差向异构体，A 与C 是C 4差向异构体。

3．写出D-半乳糖与下列试剂的反应产物：（1）HNO 3 (2)Br 2/H 2O (3)CH 3OH+HCl(干) (4)NaBH 4 (5)苯肼（过量）答：（1） （2） （3）（4） （5）4．用反应式表示甘露糖有变旋光现象的过程。

COOH COOHH OHHO H HO H H OHCOOH CH 2OHH OHHO H HO H H OHCH 2OH CH 2OHH OHHO H HO H H OHCH NNHC 6H 5CH 2OHHO H HO H H OHNNHC 6H 5CHO2OH CHO2OH CHOCH 2OHCHO2OH3CHOCH 2OHH HO OH OH HO H H H答：5．用化学方法区别下列化合物：（1）葡萄糖与蔗糖 （2）半乳糖与果糖 （3）纤维素与淀粉 （4）麦芽糖、蔗糖、淀粉答：（1）葡萄糖 Fehling 试剂,Δ 有Cu 2O 砖红色沉淀蔗糖 无Cu 2O 砖红色沉淀（2）半乳糖 Br 2/H 2O溴水红棕色褪去果糖 溴水不褪色（3）纤维素 I 2 无蓝色出现淀粉 显蓝色（4）麦芽糖 无蓝色出现蔗糖 I 2 无蓝色出现 淀粉 显蓝色麦芽糖有Cu 2O 砖红色沉淀 蔗糖 无Cu 2O 砖红色沉淀6．某已醛糖是D-葡萄糖差向异构体，用硝酸氧化生成内消旋糖二酸，试推导该已醛糖的结构式。

答：CHO CH 2OHOH H H OH H HO HO HCOOHCOOH OH H H OH H HHO HOD-半乳糖 D-半乳糖二酸（硝酸氧化产物）7．化合物A （C 9H 18O 6）无还原性，经水解生成化合物B 和C 。

B （C 6H 12O 6）有还原性，可被溴水氧化，与葡萄糖生成相同的脎。

C （C 3H 8O ）可发生碘仿反应。

请写出A 、B 、C 的结构式（糖用构象式表示）。

答：或或 C8．指出下述各个二糖中，糖苷键的类型。

(1)纤维二糖 (2) 龙胆二糖(3)异麦芽二糖 (4)海带二糖答：（1）纤维二糖为β-1，4苷键； （2）龙胆二糖为α-1，6苷键； （3）异麦芽糖为β-1，6苷键； （4）海带二糖为β-1，3苷键。

9．列表比较麦芽糖、乳糖、蔗糖、纤维二糖的组成单糖名称、糖苷键类型、有CH 3CH 3CH 3CH 3CH 3HCCH 3HO O无还原性和变旋光现象。

答：10．列表比较直链淀粉、支链淀粉、糖原、纤维素在结构单位名称、结合键及分子空间形状方面的异同。

答：（贵阳医学院徐红）综合测试题（二）一．用系统命名法命名或写出结构式．1． 2．CH3CH2CHCHCH3CH3CH2CH33．4．（标出R/S构型）5．6．E-3-甲基-2-已烯7．2-异丙基甲苯8．N-甲基苯胺9．3-已烯-2-酮 10．β-D-吡喃葡萄糖二．填空1．已烷中碳原子的杂化形式是，其碳链在空间呈现出状排布。

2．写出1-甲基环已烯分别与HBr和KMnO4/H+试剂的反应式：；。

3．写出甲苯分别与Br2+FeBr3和KMnO4/H+试剂的反应式：；。

4．甲苯在化学性质上表现为芳香性,芳香性化合物具有的特殊结构.5．甲酚是三种位置异构体的混合物，写出对位异构体的结构。

甲酚还有两种官能团异构体，它们的结构分别为、，其中对氧化剂稳定的是。

6．邻羟基苯甲酸俗称水杨酸，其结构式为；分别写出水杨酸与乙酐，水杨酸与乙醇在浓H2SO4存在下反应式：；CH3HHOHCH3COCH2COOHCOOH3H NH2 CH3CH CHCHO。

7．丁酮二酸又称草酰乙酸，草酰乙酸有较稳定的烯醇型异构体，写出其烯醇型结构： ,草酰乙酸受热易发生反应.8. 卵磷脂组成中有甘油、高级脂肪酸、磷酸和胆碱，它们主要通过、两种结合键彼此结合.在生理pH值下，卵磷脂主要以形式存在。

9．丙氨酸（pI =6.02）溶于纯水中，其pH值所在范围为。

三．选择题(1—20题为单选题;20—30题为多选题)1．下列化合物中只有σ键的是（）A、CH3CH2CHO B、CH3CH＝CH2C、CH3CH2OH D、OH2．含有2种官能团的化合物是（）A、CH3CH2CHO B、CH2＝CHCHOC、CH3CH2CH2OH D、HOOCCH2COOH3．下列化合物中不具顺反异构的是（）A、CH3CH=CHCH3B、（CH3）2C=CHCH3C、CH2=CHCH=CH2D、CH3CH=CHCHO4．下列化合物中能被酸性高锰酸钾氧化的有（）A、甲烷B、甲醇C、乙醚D、乙酸5．下列化合物中酸性最强的是（）A、丁酸B、丁醇C、2-羟基丁酸D、丁醛6．下列化合物中碱性最强的是（）A、乙胺B、苯胺C、二乙胺D、N-乙基苯胺7．下列化合物中不属于酮体的是（）A、丙酮B、丁酸C、β-羟基丁酸D、β-丁酮酸8．下列化合物中可发生银镜反应的是（）A、丙烷B、丙醇C、丙醛D、丙酮9．下列化合物中熔点最高的是（）A、丙酸B、丙酮C、乙醚D、甘氨酸10．在稀碱液中能发生醇醛缩合反应的是（）A、甲醛B、丙醛C、苯甲醛D、丙酸11．下列化合物中能发生碘仿反应的是（）A、1-丙醇B、 2-丙醇C、丙醛D、3-戊酮12．加热发生脱羧反应的二元酸是（）A、丙二酸B、丁烯二酸C、戊二酸D、邻苯二甲酸13．加入亚硝酸有黄色油状物生成的胺类是（）A、苯胺B、N-甲基苯胺C、苄胺D、N，N-二甲基苯胺14．具有变旋光现象的葡萄糖衍生物是（）A、葡萄糖酸B、葡萄糖二酸C、葡萄糖醛酸D、甲基葡萄糖苷15．不能水解的物质是（）A、油脂B、神经磷脂C、甲基葡萄糖苷D、胆固醇16．下列二糖不具有还原性的是（）A、蔗糖B、乳糖C、麦芽糖D、纤维二糖17．鉴定氨基酸常用的试剂是（）A、希夫试剂B、班氏试剂C、茚三酮溶液D、莫利许试剂18．谷氨酸在纯水中带负电荷，其pI值可能是（）A、10.76B、9.40C、7.58D、3.2219．根据下列油脂的皂化值，可以确定平均分子量最小的是（）A、猪油 195-203B、奶油 210-230C、牛油 190-200D、豆油 189-19520．下列关于“必需脂肪酸”的描述中不正确的是（）A、“必需脂肪酸”是含有偶数个碳原子的不饱和酸；B、“必需脂肪酸”是含有偶数个碳原子的不饱和一元酸；C、哺乳动物本身不能合成，必需从食物中获得；D、它们对哺乳动物的生长和发育是必不可缺的。