糖类化学解释.pptx

生物化学第一章糖类概述糖类（Carbohydrate）是自然界最丰富的有机物质。地球上一半以上的有机碳都贮存于两种糖分子里——淀粉和纤维素糖的定义、分类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、寡糖（低聚糖）和多糖三大类寡糖：2~6个单糖分子缩合多糖：同聚多糖、杂多糖AldehydeKetone糖类物质的生物学功能糖类物质在自然界中分布广泛，特别是大量存在于植物体中，以干物质计可达80%以上。糖类是生物获取能量的主要来源，是某些生物（特别是植物）支撑组织的重要物质。-电池的阴极糖蛋白：免疫、细胞识别、血型区分、细胞间的联系-条形码糖类物质的生物学功能糖类物质的主要生物学作用为供能、转变为生命必需的其他物质、作为生物体的结构物质、作为细胞识别的信息分子。单糖的化学结构由一个自由醛基或酮基，以及两个以上羟基的糖类物质称为单糖。含有醛基的单糖叫醛糖，含有酮基的单糖叫酮糖。最简单的单糖：甘油醛二羟丙酮单糖的旋光性与开链结构旋光性是指物质能使平面偏振光的偏振面发生旋转的性质旋光性的来源-不对称分子不对称碳原子：4个价键与4个不同的原子或原子团相连接的碳原子。单糖的旋光性与开链结构判断一个糖的D型和L型是以离羰基最远的一个不对称碳原子上羟基的位置坐依据。D-甘油醛L-甘油醛单糖的旋光性与开链结构由于不对称分子中原子或原子团在空间的不同排布，对平面偏振光的偏振面发生不同影响所引起的异构现象，称为旋光异构，所产生的异构体，称为旋光异构体。两个旋光异构体在结构上不是同一物质，而是实物与镜影的关系，对映而不能重合，又称为对映异构体。单糖的旋光性与开链结构对映异构体的化学性质和大部分物理性质相同，只是对平面偏振光的影响不同。d（+）表示物质的右旋性l（-）左旋性旋光物质的构型（D和L）是人为规定的，与物质的旋光性无关，而d-或l-是实际测得的右旋性或左旋性。单糖的环状结构变旋性-开链结构式的不足葡萄糖的醛基不如一般醛类化合物的醛基活泼不能与两分子醇反应，而只能与一分子醇反应，不能生成缩醛，只能生成半缩醛单糖的环状结构缩醛（酮）生成的一般过程半缩醛（酮）缩醛（酮）单糖的环状结构单糖分子中醛基和其他碳原子上的羟基所发生的成环反应为半缩醛反应C1和C5连接，吡喃糖C1和C4连接，呋喃糖2H-吡喃呋喃单糖的环状结构C1的醛基成环后新出现一个羟基，称为半缩醛羟基半缩醛（酮）碳上的羟基与决定直链结构构型（D或L）的碳上的羟基处于碳链的同一边者为a-型；反之，在不同边者为b-型。单糖的环状结构a-D-葡萄糖只是在羰基碳原子上构型不同的同分异构体，称为异头物。在单糖环化时，它的羰基碳称异头碳。单糖的构象单糖C-O-C键角实际为111°，接近于环己烷的环角，而不是平面。葡萄糖的两种构象：船式和椅式单糖的性质白色结晶固体任意比例溶解于水大多具有甜味有旋光性旋光性与变旋性由旋光性即可知其分子中具有不对称碳原子，从变旋性便可知其成环状态。在单糖中除二羟丙酮外，其余单糖都具有不对称碳原子，因此都具有旋光性。各种糖的比旋光度是一定的，借此可作糖的定性、定量测定。比旋光度旋光仪主要由一个光源、两个尼科尔棱镜和一个盛测试样品的盛液管组成。普通光经第一个棱镜（起偏镜）变成偏振光，然后通过盛液管，再由第二个棱镜（检偏镜）检验偏振光的振动方向是否发生了旋转，以及旋转的方向和旋转的角度。比旋光度由旋光仪测得的旋光度，甚至旋光方向，不仅与物质的结构有关，而且与测定的条件有关。因为旋光现象是偏振光透过旋光性物质的分子时所造成的。透过的分子愈多，偏振光旋转的角度愈大。因此，由旋光仪式测得的旋光度与被测样品的浓度（如果是溶液），以及盛放样品的管子（旋光管）的长度密切相关。比旋光度通常，规定旋光管的长度为1dm，待测物质溶液的浓度为1g/mL，在此条件下测得的旋光度叫做该物质的比旋光度，用[α]表示。比旋光度仅决定于物质的结构，因此，比旋光度是物质特有的物理常数。变旋性一种旋光物质由于有不同的构型，故比旋光度不只一个，并且在溶液中其比旋光度可发生改变，最后达到某一比旋光度值即恒定不变，这种现象称为变旋性。单糖的反应氧化还原反应酯化反应甲基化与乙酰化反应过碘酸反应氧化还原反应单糖的氧化还原反应在生物体内极为重要，决定了能量的释放和存储。单糖所含的醛基和酮基都具有还原性，等待着阳极物质如氧气来氧化以共同释放能量。酮糖的还原性不是因为酮基，而是在碱性溶液中形成烯二醇。氧化还原反应所有单糖对于氧化剂来说，都具有还原性，也因此成为还原糖。斐林试剂：用来区分水溶性的醛及酮官能基，也可以用来测定单糖。银镜反应：实验室中用这个反应来鉴定含有醛基的化合物，工业上则用这个反应来对玻璃涂银制镜和制保温瓶胆。氧化还原反应单糖在碱性环境下，醛基和伯醇基被氧化成糖酸、糖醛酸或者糖二酸。在非氧化