生物化学糖类 PPT课件

Glc的环状结构
单糖的链状结构不能解释一些性质
葡萄糖的醛基不能和NaHSO3反应，也不能和 Schiff试剂反应。
OH
R CHO
CH3OH 无水HCl
R
CH
半缩醛
CH3OH 无水HCl
OCH3 R CH OCH3
缩醛
OCH3
C6H12O6 + CH3OH
(C6H11O5)－OCH3 甲基葡萄糖
葡萄糖的变旋现象
F式右边羟基写在H式的平面之下 D型的羟甲基在平面之上，L型在平面之下
碳原子顺序按顺时针方向排列
单糖的构象
－－讨论葡萄糖吡喃糖的构象
C1
1C
单糖的分类（classification）
单糖（monosaccharide）：是多羟醛或多羟酮 •碳原子数目：丙糖、丁糖、戊糖、已糖、庚糖等。 （详见书P7图1-5及P8图1-6 ） •根据醛与酮：醛糖、酮糖。 •根据构型：D-；L表 单糖分类及构型数目
Fischer式
水溶液中Glc主要以环状结构存在 五元环：呋喃型 六元环：吡喃型
H C O H C OH OH C H H C OH H C OH CH2OH HO C H C OH HO C H H C OH H C CH2OH O H H C H C OH OH
+
HO C H H C OH H C CH2OH
鼠李糖 麦芽糖 半乳糖 棉子糖 乳糖 Aspartame
32.5 32.5 32.1 22. 6 16.1 15000
易溶于水，不溶于乙醚等非极性有机溶剂
化学性质
与酸作用
A．Molisch’s test （莫利希试验） 糖
浓H2SO4 脱水
糠醛或糠醛衍生物
α- 萘酚
紫色
浓HCl O 3H2O CHO
O
Hale Waihona Puke Baidu
O
O
O
吡喃
吡喃糖
呋喃
呋喃糖
由Fischer写成Haworth式： 顺时针画平面，左上右下，氧桥一端反向
为什么氧桥一端反向 ?
链状环状互变
－D－吡喃葡萄糖 （37％）
醛式（链式）葡萄糖
－D－吡喃葡萄糖 （63%）
－D－呋喃葡萄糖
－D－呋喃葡萄糖
括号内数字为摩尔浓度百分数
链环式互变规则
O
H H C OH H C O OH C H H C OH H C OH CH2OH CH2OH C OH HO HO C H H C OH O H C OH H2C CH2OH C H C OH O H C OH H2C HO C H
+
Fru
Haworth式
1926年，W.H.Haworth提出利用透视式解决可能带来的误解：
浓HCl CH2OH 3H2O O
CH3COCH2CH2COOH + H+分解 HCOOH + CHO CO + CO2
O
CHO + －萘酚 紫色
CH2OH
O
CHO
鉴定糖类的共同反应。
B．Seliwanoff’s test （西里瓦诺夫试验） 鉴定酮糖 己酮糖
浓HCl, △ 脱水
羟甲基糠醛
间苯二酚
浓HCl, △ 脱水
糠醛
甲基间苯二酚
绿色
鉴定戊糖
与碱的反应－－异构化
O C H C OH
Ba(OH)2
H
CHOH C OH
Ba(OH)2
HO C C
H H O
CH2OH
D-Glc
CH2OH
烯二醇
CH2OH
D－Fru
Ba(OH)2
O C HO C
H H
D－Man
CH2OH
形成糖苷（缩醛）
糖被氧化
第一节 单糖
理论授课学时：6学时
实验项目：2项
葡萄糖（Glc）的分子结构
1.化学组成 （1）元素组成 （2）结合方式的测定和证明 2.分布 （1）游离形式 （2）结合形式
Glc的链状结构式
CHO H C OH OH C H H C OH H C OH CH2OH
差向异构体：Man，Gal
Glc构型
第一章 糖类
糖的定义 糖的分类 1. 单糖 2. 寡糖 3. 多糖 糖的分布情况
糖类的主要生物学作用
• 是生物体主要的能量来源。 • 可转变为生命所必需的其它物质，如脂类、蛋 白质等。 • 可作为生物体的结构物质，如纤维素。 • 可作为细胞识别的信息分子。
• 其它功能。
糖的化学概念
糖也称碳水化合物（carbohydrate），用 Cm(H2O)n表示。 碳水化合物这个名称并不确切，但因沿用已久， 所以至今在西文中还广泛使用。 糖是多羟醛或多羟酮及其缩聚物和某些衍生物 的总称。 糖类 saccharide
红色
醛糖：浅色略带粉
糠醛或羟甲基糠醛能与酚类物质作用产生各种有色物质，
可用作糖的定性测定。
OH
OH OH CH3
OH
HO
OH
HO
OH
α - 萘酚
间苯二酚
间苯三酚
甲基间苯二酚
C．Tollen’s test（土伦试验）
戊糖
浓HCl, △ 脱水
糠醛
间苯三酚
红色
鉴定戊糖 D．Bial’s test（比亚尔试验，也称苔黑酚试验） 戊糖
①单糖的氧化（即单糖的还原性） 弱氧化剂：常用的为含Cu2+的碱性溶液
由醛、酮基产生的化学性质
Fehling试剂：CuSO4、NaOH、酒石酸钾钠
Benedict试剂：CuSO4、Na2CO3、柠檬酸钠
温和氧化剂；Br2－H2O
强氧化剂：浓HNO3
COOH (CHOH)n CH2OH
糖酸
Br2－H2O

t


C l

20 D

100
C l
（2）变旋现象（mutarotation） 一个有旋光性的溶液放置后，其比旋光度改变的现象称变旋。 变旋的原因：
－Glc
链式－Glc
－Glc
甜度（sweetness）与溶解度
糖
甜度
糖
甜度
果糖 转化糖 蔗糖 葡萄糖 木糖 糖精
173.3 130 100 74.3 40 50000
概念 1. 球棍模型 2. 投影式 3. 透视式 旋光异构现象和旋光度 单糖构型的确定
单糖的构型（ configuration ）
CHO H OH CH2OH D(+)－甘油醛
以单糖离羰基最远一个不对称碳在空间上的排布与 甘油醛的不对称碳原子上的羟基在空间上的排布相 比较而确定
D型和L型以甘油醛作标准
糖类 丙糖 丁糖 戊糖 己糖 醛糖 D－系 1 2 4×2※ 8×2※ L－系 1 2 4×2※ 8×2※ 酮糖 D－系 二羟丙酮 1 2×2※ 4×2※ L－系 二羟丙酮 1 2×2※ 4×2※
※环状结构有－、－异头体之分
单糖的物理性质与化学性质
1．物理性质 （1）旋光性（opticity）：比旋光度