糖的概念和分类(教学课件)

(3)新配制的纯净α—和β—型晶体水溶液的比旋光度 会随时间发生变化，并都在比旋光度达到+52.7°恒定不 变。这种比旋光度随时间自行变化直至达到恒定值的现象 称为变旋光现象
2.单糖的环状结构
3.解释
二、单糖的物理性质
单糖在常温下大多为白色晶体，可溶于水，具吸湿性，难溶于 醇等有机溶剂，水—醇混合溶剂常用于糖的重结晶。单糖都有甜味， 但程度不同。除丙酮糖外，单糖都有旋光活性，具有环状结构的单 糖还有变旋光作用。
还原性二糖，固麦芽糖有还原性和变旋光作用 。
纤维二糖与麦芽糖虽只是苷键的构型不同，但在生理上却有较 大差别。如麦芽糖可在人体内分解消化，而纤维二糖却不能被人体 消化吸收(草食动物体内存在水解β—苷键的酶，人体内缺乏此酶。
（四）乳糖（lactose）
1. 存在：存在与哺乳动物的乳汁中，人乳中约含5%－8%，牛 乳中约含4%－5%。Fra bibliotek（二）应用
环糊精包结物(cyclodxtrininclusioncomplex)被广泛用于食品、 医药、农药及化学分析等方面。
构筑酶模型
13.4 多糖
一、概述
结构：多糖(polysaccharide)是由10个以上单糖或单糖衍生物通 过糖苷键聚合而成的高分子化合物
分类：均多糖(homosaccharide) 和杂多糖(heterosaccharide) 通性：分子多糖大多为无定形粉末，无甜味，不溶于水，个别 能与水形成胶体溶液。多糖没有还原性。
三、单糖的化学性质
（一）互变异构
差向异构化(epimerism): 差向异构体之间的互变
（二）氧化反应
1.与碱性弱氧化剂的作用
●酮糖为什么也能被弱氧化剂氧化 ●通常将能被碱性弱氧化剂氧化的糖称为还原性糖 (reducingsugar)，不被氧化的糖称为非还原性糖(nonreducingsugar)。 ●单糖都是还原性糖 2.与酸性氧化剂的作用
（二）单糖的单糖的环状结构与变旋光现象
1.葡萄糖的性质用其开链结构式不能解释的问题 (1)葡萄糖分子若仅以链式结构存在，在无水HCl存在下其游离 醛基应与两分子甲醇作用生成缩醛，但实际上葡萄糖分子只与一分 子甲醇结合成稳定的化合物。 (2)在不同条件下得到了两种不同的葡萄糖晶体，一种是从冷 乙醇中结晶得到的熔点为146℃，比旋光度为+112°，后来被称为 α—型的晶体；另一种是从热吡啶中结晶得到的熔点为150℃，比旋 光度为+18.7°，后来被称为β—型的晶体。
(+)—蔗糖 α—D—吡喃葡萄糖基—β—D—呋哺果糖苷 (或β—D—呋喃果糖基—α—D—吡喃葡萄糖苷)
3. 性状 蔗糖为无色晶体，熔点186℃，易结晶，易溶于水，比旋光度 为+66．5°。 蔗糖无还原性和变旋光作用，为非还原性二糖
转化反应 转化糖
4. 用途 食糖 矫味剂
（二）麦芽糖(maltose)
二、重要的多糖
（一）淀粉
1. 存在：淀粉(starch)是植物体中储藏的养分，多存在于种子 和块茎中。
2. 组成：由直链淀粉(又称糖淀粉，amylose)和支链淀粉(又称 胶淀粉，amylopectin)两部分组成
（三）多糖
水解后能生成10个以上分子单糖的糖类
13.2 单糖
一、单糖的结构
（一）单糖的开链式结构和构型
单糖的开链式结构：
单糖的构型：只需比较编号最大的手性碳原子的构型，编号最 大的手性碳构型与D—甘油醛相同者为D—型糖，与L—甘油醛相同 者为L—型糖
自然界 存在的 单糖多 为 D— 型糖
单糖的Fischer投影式书写
第13章 糖类
13.1 糖的概念和分类
一、糖的概念
糖类(saccharide)是多羟基醛(酮)及水解后能生成多羟基醛(酮) 的一类化合物。
二、糖的分类
单糖、寡糖和多糖
（一）单糖
1. 醛糖和酮糖
2. 三碳糖、四碳糖、五碳糖和碳糖六 ——丙糖、丁糖、戊糖和己糖
3. 氨基糖和脱氧糖
（二）寡糖
水解后能生成2—10个单糖分子的糖类
1. 存在：由淀粉在α—淀粉酶催化下水解得到 2. 结构：
3. 性状 麦芽糖有一定的甜味，易溶于水，比旋光度为+136°。 还原性二糖，固麦芽糖有还原性和变旋光作用 。
4. 用途 饴糖的主要成分 ；微生物的培养基
（三）纤维二糖(cellobiose)
1. 存在：纤维素水解的中间产物
2. 结构：
3. 性状 纤维二糖无味，能溶于水，旋光度为+34.6°。
3．与高碘酸作用
（三）磷酸化反应
应用：体内单糖磷酸酯参与的反应
（四）成苷反应
单糖的环状半缩醛羟基可与另一含有活泼氢(如一OH，一SH， 一NH)的化合物进行分子间脱水，生成的产物称为糖苷(glycoside)。 这样的反应称为成苷反应。
◆各种苷键
◆糖苷的性质
◇物性：糖苷大多为白色、无臭、味苦的结晶性粉末，能溶于水与乙醇， 难溶于乙醚，有的可溶于氯仿、乙酸乙酯。糖苷广泛存在于自然界，尤其植物中 更多，是中草药的有效成分。化合物与糖结合成苷后，水溶性增大，挥发性降低， 稳定性增强，毒性降低或消失。
◇水解反应：
◇被高碘酸氧化反应：
13.3 寡糖
一、二糖(disaccharide)
概念：二糖一般由二分子单糖缩合而成，可看作是由一分子单 糖的苷羟基与另一分子单糖的某一羟基脱水生成。
分类：还原性二糖和非还原性二糖
（一）蔗糖(sucrose)
1. 存在：主要存在于甘蔗和甜菜中，植物的果实中也含有。 2. 结构：
2. 结构：
3. 性状 甜度仅为蔗糖的70%，水解度小，没有吸湿性。
还原性二糖，固麦芽糖有还原性和变旋光作用 。
4. 用途 促进婴幼儿末鞘神经的发育，所以提倡母乳喂养。 有的人喝牛奶后腹泻、腹胀的原因 制药赋形剂
二、环糊精(cyclodextrin，CD)
（一）结构
由直链淀粉在芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下而 生成的一类环状低聚糖的总称。环糊精一般是由6～8个或更多个 D—吡喃葡萄糖残基通过α—1，4—苷键连结而成，其中含有6～8 个葡萄糖残基的环糊精分别称为α—、β—和γ—环糊精。环糊精的 分子形状如同一个无底的桶。桶的侧面由葡萄糖分子的C--C键、 C—O键及--H键组成，因而桶的内腔具有疏水性(冠醚的空腔具有 亲水性)；桶的上边由六个葡萄糖分子的C2及C3羟基组成，下边由 羟甲基组成，上下边具有亲水性。