第一章 糖 类 2、糖类的生物学作用 (1) 提供能量。植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。 (2) 物质代谢的碳骨架,为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。 (3) 细胞的骨架。纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分,肽聚糖是细胞壁的主要成分。 (4) 细胞间识别和生物分子间的识别。细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链,构成细胞的天线,参与细胞通信。 (三)单糖 1、单糖的链状结构 确定链状结构的方法(葡萄糖): a. 与Fehling试剂或其它醛试剂反应,含有醛基。 b. 与乙酸酐反应,产生具有五个乙酰基的衍生物。 c. 用钠、汞剂作用,生成山梨醇。 4、单糖的物理性质 (1)旋光性:是鉴定糖的一个重要指标。 (2)甜度:以蔗糖的甜度为标准。 (3)溶解性:易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。 5、单糖的化学性质 (1)变旋 (2)异构化(弱碱的作用) 在强碱溶液中单糖发生降解以及分子内的氧化和还原反应。 (3)单糖的氧化反应 能被弱氧化剂(如Fehhing试剂、Benedict试剂)氧化的糖称为还原性糖,所有的单糖都是还原性糖。氧化只发生在开链形式上。 在氧化剂、金属离子如Cu2+、酶的作用下,单糖可以发生几种类型的氧化:醛基氧化生成糖酸;伯醇基氧化生成醛酸;醛基、伯醇基同时氧化生成二酸。单糖氧化形成的羟基可以进一步形成环状内酯。 (4)单糖的还原反应 单糖可以被还原成相应的糖醇。例如:D-葡萄糖被还原成D-葡萄糖醇,又称山梨醇。 (5)形成糖酯与糖醚 (6)形成糖苷 单糖环状结构上的半缩醛羟基与醇或酚的羟基缩合失水成为缩醛式衍生物,通称为糖苷(glycosides)。糖苷对碱溶液稳定,但易被酸水解成原来的糖和配基。 (7)糖脎反应(亲核加成) 6、重要的单糖 (1)丙糖:D-甘油醛 二羟丙酮 (2)丁糖:D-赤鲜糖 D-赤鲜酮糖 (3)戊糖:D-核糖 D-脱氧核糖 D-核酮糖 D-木糖 D-木酮糖 (4)己糖:D-葡萄糖(-型及型) D-果糖 (5)庚糖:D-景天庚酮糖 7、重要的单糖衍生物 (1)糖醇:(2)糖酸:依氧化条件不同,醛糖被氧化成3类糖酸,即醛糖酸、糖二酸和糖醛酸。 (3)氨基糖(糖胺):胞壁酸和神经氨酸也是氨基糖的衍生物,称酸性氨基糖或酸性糖。 (4)糖苷:(5)脱氧糖: (四)寡糖 寡糖是由2~20个单糖通过糖苷键连接而成的糖类物质,有的结构非常复杂。 1、二糖(双糖) (1)蔗糖:蔗糖俗称食糖,无变旋现象,无还原性,不能成脎。 (2)麦芽糖:麦芽糖具有还原性,而且能成脎。 (3)纤维二糖:自然界中不存在游离的纤维二糖。具有变旋现象、具有还原性、能成脎。 (4)乳糖:主要存在于哺乳动物的乳汁中有变旋现象,具有还原性,而且能成脎。 (五)多糖 多糖在水溶液中只形成胶体,虽然具有旋光性,但无变旋现象,也无还原性。 1、均一性多糖 (1)淀粉:直链淀粉遇碘显兰色。支链淀粉遇碘显紫色。 (2)糖元:糖元遇碘显红褐色。 (3)纤维素: (4)几丁质(壳多糖): 四、典型例题解析 例题1-1:糖类是具有多羟基醛或多羟基酮 结构的一大类化合物。根据其分子大小可分为单糖、低聚糖(寡糖)和多糖三大类。 例题1-2:糖类物质的主要生物学作用为 提供能量 、 转化为生命必需的其他物质 、 细胞的骨架 、 细胞间识别和生物分子间的识别。 例题1-3:糖原和支链淀粉结构上很相似,都由许多 D-葡萄糖 组成,它们之间通过α-1,4 和 α-1,6 二种糖苷键相连。二者在结构上的主要差别在于糖原分子比支链淀粉 分支多 、链短和结构更紧密 。 例题1-5:下列哪种糖无还原性?( B ) (A)麦芽糖 (B)蔗糖 (C)阿拉伯糖 例题1-6:下列有关葡萄糖的叙述,哪个是错的?(C) (A)显示还原性 (B)在强酸中脱水形成5-羟甲基糠醛 (C)莫利希(Molisch)试验阴性 (D)与苯肼反应生成脎 (E)新配制的葡萄糖水溶液其比旋光度随时间而改变 例题1-9:. 五只试剂瓶中分别装的是核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉溶液,但不知哪只瓶中装的是哪种糖液,可用什么最简便的化学方法鉴别? 解:用下列化学试剂依次鉴别 下载地址 链接:http://pan.baidu.com/s/1i45WGXR
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