1第十二章 糖 类 【教学目标】 1. 掌握:糖的定义；单糖的结构和化学性质；能区分醛糖和酮糖、还原糖和非还原糖。
2. 熟悉：糖的分类；变旋光现象；二糖的结构特点 3. 了解：淀粉、糖原和纤维素的结构和性
质。2 能源物质、结构物质 信息物质上页下页首页3Cn(H2O)m非糖却符是糖不符糖类非糖碳水化合物非碳水化合物碳水化合物糖类
糖类碳水化合物以偏概全、不严密。但沿用已久，至今仍使用。上页下页首页4糖类是指多羟基醛（酮）或通过水解能产生多羟基醛（酮）的物质。
根据其水解情况可分为三类，即:最小的糖分子,不能水解。如：葡萄糖、果糖等水解成2?10个单糖分子。水解成10个以上单糖分子。(低聚
糖)(高聚糖)如：淀粉、纤维素等如：麦芽糖、蔗糖、棉子糖等上页下页首页5一、单糖的概念和分类： 醛糖(aldose) 酮糖(
ketose)2、碳原子数目丙糖、丁糖、… 壬糖上页下页首页第一节 单 糖 (monosaccharide)最简单的糖是甘
油醛, 它是研究糖类化学结构的参照物,也是合成复杂糖类化合物的起始原料。6二、单糖的结构立体异构体数 2 n24＝16上页下页首
页常用 “D/L 构型标记法” 来命名糖类化合物一）葡萄糖的开链结构和构型7二） 变旋光现象和葡萄糖的环状结构+52.7o8一种
构型的糖其旋光度在溶液中会发生改变,最终达到一恒定值的现象。变旋光现象(Mutarotation) :?–D–吡喃葡萄糖
?–D–吡喃葡萄糖+91、O在六边形右上角；2、编号最大的伯醇基在上方：D构型；3、半缩醛羟基与伯醇基同侧：β型，反侧：α型；
4、其余基：左上右下（α , β）10D-葡萄糖和D-果糖的吡喃型和呋喃型Haworth式吡喃呋喃?-D-吡喃葡萄糖?-D-呋喃葡
萄糖?-D-吡喃果糖?-D-呋喃果糖果糖11如何解释Mutarotation(变旋现象）？?-D-(+)-吡喃葡萄糖 [?
] +112° m.p. 146℃开链D-(+)-葡萄糖?-D-(+)-吡喃葡萄糖 [?] +18.7
° m.p. 150℃36.4%<0.5%63.6%? (+112°) ?36.4% + (+18.7°)?
63.6% = 52.7°12 纯净的单糖都是白色晶体，水溶性较大，常易形成过饱和溶液(糖浆), 难溶于醇等有机溶剂。水-醇混
合溶剂常用于糖的重结晶； 单糖分子都有变旋光现象。 这是开链式与环式进行可逆的半缩醛/酮反应的结果。三、单糖的性质 单糖均有甜
味，甜度顺序为果糖＞葡萄糖＞半乳糖13D—葡萄糖 D- 甘露糖烯醇式 D-果糖一） 互变异构反应14二）氧化反应(Oxidat
ion)(1) 碱性溶液中氧化凡能与弱氧化剂发生反应的糖称为还原糖不能与弱氧化剂发生反应的糖称为非还原糖所有单糖和一些具有苷羟基
的寡糖都是还原糖。有些寡糖及多糖不能还原弱氧化剂，属于非还原糖。由于Benedict试剂 比Fehling试剂稳定性好，临床检验中
常用作尿糖的检测。15（2） 酸性溶液中氧化 1） 与溴水反应D—葡萄糖酸用于醛糖和酮糖的鉴别16D—葡萄糖二酸2）
与稀硝酸反应D-葡萄糖醛酸广泛分布于动植物体内，常以苷的形式存在。药物在代谢过程中常与D-葡萄糖醛酸结合，生成极性大、易溶于水和易
排出体外的结合物。D—葡萄糖醛酸17三） 成苷反应 （Formation of glycoside）?-D-吡喃葡萄糖甲苷糖苷基配
基(糖苷配基)? -D-吡喃葡萄糖甲苷（糖）苷键(O、N、S、 C)糖苷（甙）（缩醛、 同碳二元醇醚）1、对碱稳定，可被稀酸（酶）
分解；18糖苷类化合物广泛存在于中草药的有效成份解热镇痛皮肤增白剂杀菌消炎强心苷能加强心肌的收缩力，可用于治疗心功能不全19（四）
成酯反应 糖和酸反应可生成酯 如： 酸羧酸无机含氧酸α-D-吡喃葡萄糖 -1-磷酸酯?-D-呋喃果糖-1，6-二磷酸酯20Mol
ish反应:糠醛及其衍生物可与酚类缩合得到有色的化合物。 ——用于糖类化合物的鉴别 五） 脱水反应和颜色反应D-核糖?-
呋喃甲醛（糠醛）已醛糖5—羟甲基糠醛21一） D-(+)-葡萄糖 体内葡萄糖以磷酸酯形式存在 葡萄糖-1-磷酸酯 G-1-P 葡萄
糖-6-磷酸酯 G-6-P磷酸变位酶G-1-G-6-PP四、常见的单糖根据我国居民的食物构成，人们每天摄取的热量中约有75% 来自
糖类。22葡萄糖的用途生活上工业上---制镜医药上葡萄糖232. D-果糖 游离态（单分子）： 以六元环的半缩酮结构存在结合态（
与其他分子结合）：以五元环的半缩酮结构存在 β-D-呋喃果糖-6-磷酸酯β-D-呋喃果糖-1，6-磷酸酯24第二节 二糖一、二
糖的概念和分类因此双糖也是一种苷 上页下页首页二糖也叫双糖，可由二个相同或不同的单糖分子脱水而成。25 双糖的物理性
质与单糖相似。是否具有变旋光作用则要看双糖分子中是否还保留有游离的苷羟基。 什么 单糖？ 对于二糖的化学结构，必须明确： 什么 -
OH？ 什么 苷键（a-型还是b-型）？ 双糖根据其是否具有还原性又分为还原糖和非还原糖两类。上页下页首页2
6(一) 麦芽糖 (maltose) 可看作是一个D-葡萄糖的a-苷羟基与另一个D-葡萄糖的C4-OH脱水而形成的a-
葡萄糖苷, 二者以a-1,4-苷键结合。 结晶状态时游离苷羟基为b-构型，有甜味。有变旋光现象和还原性；能被a-葡萄糖
苷酶水解。上页下页首页二、常见的二糖27 乳糖存在于哺乳动物的乳汁中, 人乳汁中含量为7~8%, 牛乳中含量为4~5%
。 它是半乳糖的β-苷羟基与葡萄糖的C4-OH失水而成的 β-半乳糖苷, 二者以 β-1,4苷键结合。(二) 乳糖 (lactos
e) (+)-乳糖： 4-O-(β-D-吡喃半乳糖基)-D-吡喃葡萄糖 (+)-乳糖不易溶解, 几无甜味, 有变旋光现
象和还原性。医药上利用其吸湿性小作为药物的稀释剂以配制散剂和片剂。 上页下页首页28(三) 蔗 糖 (sucrose)
甘蔗和甜菜中含量最多，故俗称为蔗糖或甜菜糖, 甜味仅次于果糖。蔗糖被稀酸水解，产生等量的D-葡萄糖和D-果糖。无还原性
和变旋光作用,说明结构中已无半缩醛羟基。能被α-葡萄糖苷酶或β-果糖苷酶水解生成相同产物, 说明其苷键由葡萄糖的半缩醛羟基和果糖的
半缩酮羟基脱水而成。 β-D-呋喃果糖基-α-D-吡喃葡萄糖苷α-D-吡喃葡萄糖基-β-D-呋喃果糖苷α,β -1,2-苷键上页下
页首页29 蔗糖是右旋糖，比旋光度为+66.7o ，水解后生成等量的D-葡萄糖和D-果糖的混合物，其比旋光度为-19
.7o ，与水解前的旋光方向相反，因此把蔗糖的水解反应称为转化反应，水解后的混合物称为转化糖(invert sugar)。 上页下
页首页30白糖、冰糖、红糖都是从甘蔗和甜菜中提取的，都属于蔗糖的范畴。白糖性平，纯度较高；红糖性温，杂质较多；冰糖则是糖的结晶。中
医认为冰糖具有润肺、止咳、清痰和去火的作用。 31第三节 多 糖 多糖是由许多单糖分子通过苷键连接而成的高分子化合
物。由于连接的方式不同,可以形成直链多糖, 支链多糖, 有时也能形成环状的多糖。单糖单位苷 键支化点上页下页首页32 苷键类型：α
-1,4苷键、β-1,4苷键和 α-1,6苷键等 物理性质：多糖无固定熔点、无甜味、大多难溶于水，也难溶于有机溶剂，多糖的长链末
端虽然仍有苷羟基，但一般无变旋光现象，也不显还原性。 多糖分为匀多糖(水解后只生成一种单糖, 如淀粉、纤维素等) 和杂多糖 (水
解产物是两种以上的单糖或单糖衍生物, 如粘多糖等)。上页下页首页33(一) 淀 粉 (starch) 淀粉为白色
、无臭、无味粉状物质，它是由α-D-葡萄糖单位组成的多聚体，是植物中D-葡萄糖的主要储存形式。淀粉是由直链淀粉(amylose)和
支链淀粉(amylopectin)所组成的混合物，前者的含量为10~30%，后者的含量为70~90%。 淀粉广泛分布于植
物界, 是人类获取糖类的主要源泉。 上页下页首页34直链淀粉的结构1. 直链淀粉：由α-D-吡喃葡萄糖通过α-(1→4)苷键连接
而成的直链多糖, 它可由数百个到3000 个葡萄糖单位组成。上页下页首页35 直链淀粉并不排列成一条直线，这是因为α-1
,4-苷键的氧原子有一定键角, 且单键可自由转动, 分子内的羟基间可形成氢键, 因此直链淀粉具有规则的螺旋状空间排列。每一圈螺旋有
6个D-葡萄糖单位。 上页下页首页36 直链淀粉不易溶于冷水,能溶于热水。其水溶液与碘产生紫兰色反应，目前认为是直链
淀粉螺旋状结构中的空穴恰好适合碘分子的进入, 依靠分子间引力使碘形成 紫兰色的包结物。上页下页首页37 支链淀粉也称胶淀粉，存在
于淀粉的外层，组成淀粉的皮质，它不溶于冷水或热水，但可在水中膨胀成糊状。2. 支链淀粉 支链淀粉的主链也是由α-D-吡喃葡萄糖通
过α-(1,4)苷键连接而成，此外它还含有α-(1,6)苷键连接的支链。上页下页首页38支链淀粉可与碘生成紫红色的配合物。 上页
下页首页α-(1,4)苷键α-(1,4)苷键α-(1,6)苷键39 直链和支链淀粉均可在酸催化下加热水解。根据淀粉的水解产物
与碘液呈现的颜色，可判断淀粉水解的程度。淀粉 I2 :蓝紫色蓝紫色红色无 色 无 色 无 色
紫糊精 红糊精 无色 糊精麦芽糖 D-葡萄糖 临床上利用这一原理来测定血清中淀粉酶的活性。上页下页首页40（二）
糖元(glycogen) 糖元是无色粉末,易溶于水,遇碘呈紫红色。糖元主要存在于动物的肝脏和肌肉中,其功能与植物淀粉相
似,是葡萄糖的贮存形式。 糖元的结构与支链淀粉相似，但分子量更大(可含5.6×106个葡萄糖单位); 分支更密，只相隔8~1
0个葡萄糖残基就出现一个α-1,6-苷键。糖元的分枝状结构示意图 上页下页首页41（三 ）纤维素 纤维素是由D-葡萄
糖经β-(1,4)苷键连接而成的线状多聚体, 通常可由 300~15000个 D-葡萄糖单位组成, 其结构中没有分支。纤维二糖
上页下页首页42 由β(1,4) 苷键连接的纤维素趋向形成“直链”，每100~200条彼此平行的分子长链通过氢键聚集在一起排列成纤维素索。上页下页首页 人类消化液中不存在可水解β-糖苷键的酶，所以不能分解利用纤维素作为食物营养；但食草的牛、马等反刍动物因体内存在β-糖苷键的水解酶，可将纤维素转变为葡萄糖而将其作为食物营养。43单糖的结构 构型；开链式与环式的互变异构单糖的性质 互变异构；氧化(弱氧化剂,溴水,稀硝酸);成苷；成酯；脱水3. 二糖 （苷键类型） 还原性二糖：麦芽糖、乳糖 非还原性二糖：蔗糖4. 多糖 （苷键类型） 淀粉(直链、支链); 糖原; 纤维素本章要点 |
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