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糖类

  实质提示:提 要 一、 界说 糖、 单糖、 寡糖、 众糖、 连合糖、 呋喃糖、 吡喃糖、 糖苷、 手性 二、 布局 1. 链式: Glc、 Man、 Gal、 Fru、 Rib、 dRib 2. 环式: 顺时针编号, D 型末尾羟甲基向下, α 型半缩醛羟基与末尾羟甲基正在两侧。 3. 构象: 椅式安静, β 安静, 因其较大基团均为平键。 三、 反响 1. 与酸: 莫里斯试剂、 西里万诺夫试剂。 2. 与碱: 弱碱互变, 强碱剖析。 3. 氧化: 三种产品。 4. 还原: 葡萄糖天生山梨醇。 5. 酯化 6. 成苷: 有α 和β 两种糖苷键。 7. 成沙: 可遵循其形势与熔点审定糖。 四、 衍生物 氨基糖、 糖醛酸、 糖苷 五、 寡...

  提 要 一、 界说 糖、 单糖、 寡糖、 众糖、 连合糖、 呋喃糖、 吡喃糖、 糖苷、 手性 二、 布局 1. 链式: Glc、 Man、 Gal、 Fru、 Rib、 dRib 2. 环式: 顺时针编号, D 型末尾羟甲基向下, 型半缩醛羟基与末尾羟甲基正在两侧。 3. 构象: 椅式安静, 安静, 因其较大基团均为平键。 三、 反响 1. 与酸: 莫里斯试剂、 西里万诺夫试剂。 2. 与碱: 弱碱互变, 强碱剖析。 3. 氧化: 三种产品。 4. 还原: 葡萄糖天生山梨醇。 5. 酯化 6. 成苷: 有 和 两种糖苷键。 7. 成沙: 可遵循其形势与熔点审定糖。 四、 衍生物 氨基糖、 糖醛酸、 糖苷 五、 寡糖 蔗糖、 乳糖、 麦芽糖和纤维二糖的布局 六、 众糖 淀粉、 糖原、 纤维素的布局 粘众糖、 糖卵白、 卵白众糖寻常了然 七、 计划 比旋计划, 戒备单元。 第一节 概 述 一、 糖的定名 糖类是含众羟基的醛或酮类化合物, 由碳氢氧三种元素构成的, 其分子式日常以 Cn(H2O) n 展现。 因为少少糖分子中氢和氧原子数之比往往是 2:1, 与水相仿, 过去误以为此类物质是碳与水的化合物, 因而称为碳水化合物(Carbohydrate) 。 本质上这一名称并不切当, 如脱氧核糖、 鼠李糖等糖类分歧适通式, 而甲醛、 乙酸等虽合适这个通式但并不是糖。 只是碳水化合物沿用已久, 少少较老的书仍采用。 我邦将此类化合物统称为糖, 而正在英语中只将具有甜味的单糖和简略的寡糖称为糖(sugar) 。 二、 糖的分类 遵循分子的集合度分, 糖可分为单糖、 寡糖、 众糖。 也可分为: 连合糖和衍生糖。 1. 单糖 单糖是不行水解为更小分子的糖。 葡萄糖, 果糖都是常睹单糖。 遵循羰基正在分子中的场所, 单糖可分为醛糖和酮糖。 遵循碳原子数目, 可分为丙糖, 丁糖, 戊糖, 己糖和庚糖。 2. 寡糖 寡糖由 2-20 个单糖分子组成, 个中以双糖最普及。 寡糖和单糖都可溶于水, 大批有甜味。 3. 众糖 众糖由众个单糖(水解是发生 20 个以上单糖分子) 集合而成, 又可分为同聚众糖和杂聚众糖。 同聚众糖由统一种单糖组成, 杂聚众糖由两种以上单糖组成。 4. 连合糖 糖链与卵白质或脂类物质组成的复合分子称为连合糖。个中的糖链寻常是杂聚寡糖或杂聚众糖。 如糖卵白, 糖脂, 卵白聚糖等。 5. 衍生糖 由单糖衍生而来, 如糖胺、 糖醛酸等。 三、 糖的散布与成效 1. 散布 糖正在生物界平分布很广, 险些全盘的动物, 植物, 微生物体内都含有糖。 糖占植物干重的 80%, 微生物干重的 10-30%, 动物干重的 2%。 糖正在植物体内起着紧要的布局功用, 而动物则用卵白质和脂类替代, 因而举措更机动, 适当性强。 动物中只要虫豸等少数采用众糖组成外骨胳, 其形体巨细受到很景象部。 正在人体中, 糖闭键的存正在式样: (1) 以糖原式样储备正在肝和肌肉中。 糖原代谢速率很疾, 对保护血糖浓度衡定, 知足机体对糖的需求有紧要道理。 (2) 以葡萄糖式样存正在于体液中。 细胞外液中的葡萄糖是糖的运输式样, 它动作细胞的内情况条款之一, 浓度相当衡定。 (3) 存正在于众种含糖生物分子中。 糖动作构成因素直接列入众种生物分子的组成。 如: DNA 分子中含脱氧核糖, RNA 和各样活性核苷酸(ATP、 很众辅酶) 含有核糖, 糖卵白和糖脂中有各样丰富的糖布局。 2. 成效 糖正在生物体内的闭键成效是组成细胞的布局和动作蕴藏物质。植物细胞壁是由纤维素,半纤维素或胞壁质构成的, 它们都是糖类物质。 动作蕴藏物质的闭键有植物中的淀粉和动物中的糖原。 别的, 糖脂和糖卵白正在生物膜中占据紧要场所, 担负着细胞和生物分子互相识此外功用。 糖正在人体中的闭键功用: (1) 动作能源物质。 寻常处境下, 人体所需能量的 70%来自糖的氧化。(2) 动作布局因素。 糖卵白和糖脂是细胞膜的紧要因素, 卵白聚糖是结缔机闭如软骨, 骨的布局因素。 (3) 列入组成生物活性物质。 核酸中含有糖, 有运输功用的血浆卵白, 有免疫功用的抗体, 有识别, 转运功用的膜卵白等绝大大批都是糖卵白, 很众酶和激素也是糖卵白。 (4)动作合成其它生物分子的碳源。 糖可用来合成脂类物质和氨基酸等物质。 第二节 单 糖 一、 单糖的布局 (一) 单糖的链式布局 单糖的品种虽众, 但其布局和本质都有许众形似之处, 所以咱们以葡萄糖为例来说明单糖的布局。 葡萄糖的分子式为 C6H12O6, 具有一个醛基和 5 个羟基, 咱们用费歇尔投影式展现它的链式布局: 以上布局能够简化: (二) 葡萄糖的构型 葡萄糖分子中含有 4 个手性碳原子, 遵循规则, 单糖的 D、 L 构型由碳链最下端手性碳的构型决计。 人体中的糖绝大大批是 D-糖。 (三) 葡萄糖的环式布局 葡萄糖正在水溶液中, 只消极小个人(1%) 以链式布局存正在, 大个人以安静的环式布局存正在。 环式布局的发觉是由于葡萄糖的某些本质不行用链式布局来解说。 如: 葡萄糖不行发作醛的NaHSO3 加成反响; 葡萄糖不行和醛雷同与两分子醇变成缩醛, 只可与一分子醇反响; 葡萄糖溶液有变旋情景, 当新制的葡萄糖融解于水时, 最初的比旋是+112 度, 睡觉后变为+52. 7 度,并不再转变。 溶液蒸干后, 仍获得+112 度的葡萄糖。 把葡萄糖浓溶液正在 110 度结晶, 获得比旋为+19 度的另一种葡萄糖。 这两种葡萄糖溶液睡觉必然时期后, 比旋都变为+52. 7 度。 咱们把+112 度的叫做 -D(+) -葡萄糖, +19 度的叫做 -D(+) -葡萄糖。 这些情景都是由葡萄糖的环式布局惹起的。葡萄糖分子中的醛基能够和 C5 上的羟基缩合变成六元环的半缩醛。 云云本来羰基的 C1 就酿成错误称碳原子, 并变成一对非对映旋光异构体。寻常规则半缩醛碳原子上的羟基(称为半缩醛羟基) 与决计单糖构型的碳原子(C5) 上的羟基正在统一侧的称为 -葡萄糖, 不正在统一侧的称为 -葡萄糖。 半缩醛羟基比其它羟基活动, 糖的还原性寻常指半缩醛羟基。 葡萄糖的醛基除了能够与 C5 上的羟基缩合变成六元环外, 还可与 C4 上的羟基缩合变成五元 环。 五元环化合物不甚安静, 自然糖众以六元环的式样存正在。 五元环化合物能够算作是呋喃的衍生物, 叫呋喃糖; 六元环化合物能够算作是吡喃的衍生物, 叫吡喃糖。 所以, 葡萄糖的全名应为 -D(+) -或 -D(+) -吡喃葡萄糖。 -和 -糖互为端基异构体, 也叫异头物。 D-葡萄糖正在水介质中到达均衡时, -异构体占63. 6%, -异构体占 36. 4%, 以链式布局存正在者极少。 为了更好地展现糖的环式布局, 哈瓦斯(Haworth, 1926) 安排了单糖的透视布局式。 规则:碳原子按顺时针倾向编号, 氧位于环的后方; 环平面与纸面笔直, 粗线个人正在前, 细线正在后;将费歇尔式中把握取向的原子或集团改为上下取向, 本来正在左边的写正在上方, 右边的不才方;D-型糖的末尾羟甲基正在环上方, L-型糖不才方; 半缩醛羟基与末尾羟甲基同侧的为 -异构体, 异侧的为 -异构体. (四) 葡萄糖的构象 葡萄糖六元环上的碳原子不正在一个平面上, 所以有船式和椅式两种构象。 椅式构象比船式安静, 椅式构象中 -羟基为平键, 比 -构象安静, 因而吡喃葡萄糖闭键以 -型椅式构象 C1存正在。 二、 单糖的分类 单糖遵循碳原子数分为丙糖至庚糖, 遵循布局分为醛糖和酮糖。 最简略的糖是丙糖, 甘油醛是丙醛糖, 二羟丙酮是丙酮糖。 二羟丙酮是唯逐一个没有手性碳原子的糖。 醛糖和酮糖还可分为 D-型和 L-型两类。 三、 单糖的理化本质 (一) 物理本质 1. 旋光性 除二羟丙酮外, 全盘的糖都有旋光性。 旋光性是审定糖的紧要目标。 寻常用比旋光度(或称旋光率) 来权衡物质的旋光性。 公式为 [ ]tD= tD*100/(L*C) 式中[ ]tD 是比旋光度, tD 是正在钠光灯(D 线, : 589. 6nm 与 589. 0nm) 为光源, 温度为 t, 旋光管长度为 L(dm) , 浓度为 C(g/100ml) 时所测得的旋光度。 正在比旋光度数值前面加+号展现右旋, 加-展现左旋。 2. 甜度 各样糖的甜度差别, 常以蔗糖的甜度为轨范实行对照, 将它的甜度定为 100。 果糖为173. 3, 葡萄糖 74. 3, 乳糖为 16。 3. 融解度 单糖分子中有众个羟基, 增进了它的水溶性, 加倍正在热水中融解度极大。 但不溶于、 丙酮等有机溶剂。 (二) 化学本质 单糖是众羟基醛或酮,信誉娱乐平台 所以具有醇羟基和羰基的本质, 如具有醇羟基的成酯、 成醚、 成缩醛等反响和羰基的少少加成反响, 又具有因为他们彼此影响而发生的少少独特反响。 单糖的闭键化学本质如下: 1. 与酸反响 戊糖与强酸共热, 可脱水天生糠醛(呋喃醛)。 己糖与强酸共热剖析成甲酸、 二氧化碳、 乙酰丙酸以及少量羟甲基糠醛。 糠醛和羟甲基糠醛能与某些酚类功用天生有色的缩合物。 愚弄这一本质能够审定糖。 如 -萘酚与糠醛或羟甲基糠醛天生紫色。 这一反运用来审定糖的存正在, 叫莫利西试验。 间苯二酚与盐酸遇酮糖呈赤色, 遇醛糖呈很浅的颜色, 这一反响能够鉴识醛糖与酮糖, 称西利万诺夫试验。 2. 酯化功用 单糖能够看作众元醇, 可与酸功用天生酯。 生物化学上较紧要的糖酯是磷酸酯,他们是糖代谢的中央产品。 3. 碱的功用 醇羟基可解离, 是弱酸。 单糖的解离常数正在 1013 把握。 正在弱碱功用下, 葡萄糖、果糖和甘露糖三者可通过烯醇式而互相转化, 称为烯醇化功用。 正在体内酶的功用下也能实行仿佛的转化。 单糖正在强碱溶液中很担心静, 剖析成各样差别的物质。 4. 变成糖苷(glycoside) 单糖的半缩醛羟基很容易与醇或酚的羟基反响, 失水而变成缩醛式衍生物, 称糖苷。 非糖个人叫配糖体, 如配糖体也是单糖, 就变成二糖, 也叫双糖。 糖苷有 、 两种式样。 核糖和脱氧核糖与嘌呤或嘧啶碱变成的糖苷称核苷或脱氧核苷, 正在生物学上具有紧要道理。 -与 -甲基葡萄糖苷是最简略的糖苷。 自然存正在的糖苷众为 -型。 苷与糖的化学本质齐全差别。 苷是缩醛, 糖是半缩醛。 半缩醛很容易酿成醛式, 所以糖可显示醛的众种反响。 苷需水解后才华剖析为糖和配糖体。 因而苷对照安静, 不与苯肼发作反响, 不易被氧化, 也无变旋情景。 糖苷对碱安静, 遇酸易水解。 5. 糖的氧化功用 单糖含有逛离羟基, 所以具有还原材干。 某些弱氧化剂(如铜的氧化物的碱性溶液) 与单糖功用时, 单糖的羰基被氧化, 而氧化铜被还原成氧化亚铜。 测定氧化亚铜的天生量, 即可测定溶液中的糖含量。实行室常用的费林(Fehling) 试剂便是氧化铜的碱性溶液。Benedict 试剂是其革新型, 用柠檬酸作络合剂, 碱性弱, 作梗少, 聪敏度高。 除羰基外, 单糖分子中的羟基也能被氧化。 正在差别的条款下, 可发生差别的氧化产品。 醛糖可用三种方法氧化成相仿原子数的酸:(1) 正在弱氧化剂, 如溴水功用下变成相应的糖酸;(2)正在较强的氧化剂, 如硝酸功用下, 除醛基被氧化外, 伯醇基也被氧化成羧基, 天生葡萄糖二酸; (3) 有时只要伯醇基被氧化成羧基, 变成糖醛酸。 酮糖对溴的氧化功用无影响, 所以可将酮糖与醛糖分隔。 正在强氧化剂功用下, 酮糖将正在羰基处断裂, 变成两个酸。 6. 还原功用 单糖有逛离羰基, 因而易被还原。 正在钠汞齐及硼氢化钠类还原剂功用下, 醛糖还原成糖醇, 酮糖还原成两个同分异构的羟基醇。 如葡萄糖还原后天生山梨醇。 7. 糖的天生 单糖具有自正在羰基, 能与 3 分子苯肼功用天生糖沙。 反响环节: 开始一分子葡萄糖与一分子苯肼缩合天生苯腙, 然后葡萄糖苯腙再被一分子苯肼氧化成葡萄糖酮苯腙, 结果再与另一个苯肼分子缩合, 天生葡萄糖沙。 糖沙是黄色结晶, 难溶于水。 各样糖天生的糖沙形势与熔点都差别, 所以常用糖沙的天生来审定各样差别的糖。 8. 糖的鉴识(紧要) (1) 鉴识糖与非糖: Molisch 试剂, -萘酚, 天生紫赤色。 丙酮、 甲酸、 乳酸等作梗该反响。 该反响很聪敏, 滤纸屑也会形成假阳性。 蒽酮(10-酮-9, 10-二氢蒽) 反响天生蓝绿色, 正在 620nm 有招揽, 常用于测总糖, 色氨酸使反响担心静。 (2) 鉴识酮糖与醛糖: 用 Seliwanoff 试剂(间苯二酚), 酮糖正在 20-30 秒内天生鲜赤色,醛糖反响慢, 颜色浅, 增进浓度或长时期煮沸才有较弱的赤色。 但蔗糖容易水解, 发生颜色。 (3) 审定戊糖: Bial 反响, 用甲基间苯二酚(地衣酚) 与铁天生深蓝色重淀(或鲜绿色,670nm), 可溶于正丁醇。 己糖天生灰绿或棕色重淀, 不溶。 (4) 单糖审定: Barford 反响, 微酸条款下与铜反响, 单糖还原疾, 正在 3 分钟内显色, 而寡糖要正在 20 分钟以上。 样品水解、 浓渡过多半邑形成作梗, NaCl 也有作梗。 四、 紧要单糖 (一) 丙糖 紧要的丙糖有 D-甘油醛和二羟丙酮, 它们的磷酸酯是糖代谢的紧要中央产品。 (二) 丁糖 自然界常睹的丁糖有 D-赤藓糖和 D-赤藓酮糖。 它们的磷酸酯也是糖代谢的中央产品。 (三) 戊糖 自然界存正在的戊醛糖闭键有 D-核糖、 D-2-脱氧核糖、 D-木糖和 L-阿拉伯糖。 它们众人以众聚戊糖或以糖苷的式样存正在。 戊酮糖有 D-核酮糖和 D-木酮糖, 均是糖代谢的中央产品。 1. D-核糖(ribose) D-核糖是全盘活细胞的普及因素之一, 它是核糖核酸的紧要构成因素。正在核苷酸中, 核糖以其醛基与嘌呤或嘧啶的氮原子连合, 而其 2、 3、 5 位的羟基可与磷酸毗连。 核糖正在衍生物中总以呋喃糖式样显露。 它的衍生物核醇是某些维生素(B2) 和辅酶的构成 因素。 D-核糖的比旋是-23. 7 。 细胞核中另有 D-2-脱氧核糖, 它是 DNA 的组分之一。 它和核糖雷同, 以醛基与含氮碱基连合,但因 2 位脱氧, 只可以 3, 5 位的羟基与磷酸连合。 D-2-脱氧核糖的比旋是-60 。 2. L-阿拉伯糖 阿拉伯糖正在上等植物体内以连合形态存正在。 它寻常连合成半纤维素、 树胶及阿拉伯树胶等。 最初是正在植物产物中发觉的。 熔点 160℃, 比旋+104. 5 。 酵母不行使其发酵。 3. 木糖 木糖正在植物平分布很广, 以连合形态的木聚糖存正在于半纤维素中。 木料中的木聚糖达30%以上。 陆生植物很少有纯的木聚糖, 常含有少量其他的糖。 动物机闭中也发觉了木糖的因素。 熔点 143℃, 比旋+18. 8 。 酵母不行使其发酵。 (四) 己糖 紧要的己醛糖有 D-葡萄糖、 D-甘露糖、 D-半乳糖, 紧要的己酮糖有 D-果糖、 D-山梨糖。 1. 葡萄糖(glucose, Glc) 葡萄糖是生物界散布最寻常最充裕的单糖, 众以 D-型存正在。 它是人体内最闭键的单糖, 是糖代谢的核心物质。 正在绿色植物的种子、 果实及蜂蜜中有逛离的葡萄糖, 蔗糖由 D-葡萄糖与 D-果糖连合而成, 糖原、 淀粉和纤维素等众糖也是由葡萄糖集合而成的。 正在很众杂聚糖中也含有葡萄糖。 D-葡萄糖的比旋光度为+52. 5 度, 呈片状结晶。 酵母可使其发酵。 2. 果糖(fructose, Fru) 植物的蜜腺、 生果及蜂蜜中存正在大批果糖。 它是单糖中最甜的糖类,比旋光度为-92. 4 度, 呈针状结晶。 42%果葡糖浆的甜度与蔗糖相仿(40℃), 正在 5℃时甜度为 143, 适于制制冷饮。 食用果糖后血糖不易升高, 且有津润肌肤功用。 逛离的果糖为 -吡喃果糖, 连合形态呈 -呋喃果糖。 酵母可使其发酵。 3. 甘露糖(Man) 是植物粘质与半纤维素的构成因素。 比旋+14. 2 度。 酵母可使其发酵。 4. 半乳糖(Gal) 半乳糖仅以连合形态存正在。 乳糖、 蜜二糖、 棉籽糖、 琼脂、 树胶、 粘质和半纤维素等都含有半乳糖。 它的 D-型和 L-型都存正在于植物产物中, 如琼脂中同时含有 D-型和L-型半乳糖。 D-半乳糖熔点 167℃, 比旋+80. 2 度。 可被乳糖酵母发酵。 5. 山梨糖 酮糖, 存正在于细菌发酵过的山梨汁中。 是合成维生素 C 的中央产品, 正在制作维生素C 工艺中占据紧要名望。 又称清冷茶糖。 其还原产品是山梨糖醇, 存正在于桃李等果实中。 熔点 159-160℃, 比旋-43. 4 度。 (五) 庚糖 庚糖正在自然界平分布较少, 闭键存正在于上等植物中。 最紧要的有 D-景天庚酮糖和 D-甘露庚酮糖。 前者存正在于景天科及其他肉质植物的叶子中, 以逛离形态存正在。 它是光合功用的中央产品, 呈磷酸酯态, 正在碳轮回中占紧要名望。 后者存正在于樟梨果实中, 也以逛离形态存正在。 (六) 单糖的紧要衍生物 1. 糖醇 糖的羰基被还原(加氢) 天生相应的糖醇, 如葡萄糖加氢天生山梨醇。 糖醇溶于水及乙醇, 较安静, 有甜味, 不行还原费林试剂。 常睹的有甘露醇和山梨醇。 甘露醇寻常散布于各样植物机闭中, 熔点 106℃, 比旋-0. 21 度。 海带中占干重的 5. 2-20. 5%, 是制取甘露醇的原料。 山梨醇正在植物平分布也很广, 熔点 97. 5℃, 比旋-1. 98 度。 山梨醇积储正在眼球晶状体内惹起白内障。 山梨醇氧化时可变成葡萄糖、 果糖或山梨糖。 糖的羟基被还原(脱氧) 天生脱氧糖。 除脱氧核糖外另有两种脱氧糖: L-鼠李糖和 6-脱氧-L-甘露糖(岩藻糖), 他们是细胞壁的因素。 2. 糖醛酸 单糖具有还原性, 可被氧化。 糖的醛基被氧化成羧基时天生糖酸; 糖的末尾羟甲基被氧化成羧基时天生糖醛酸。 紧要的有 D-葡萄糖醛酸、 半乳糖醛酸等。 葡萄糖醛酸是肝脏内的一种解毒剂, 半乳糖醛酸存正在于果胶中。 3. 氨基糖 单糖的羟基(寻常为 C2) 能够被氨基庖代, 变成糖胺或称氨基糖。 自然界中存正在的氨基糖都是氨基己糖。 D-葡萄糖胺是甲壳质(几丁质) 的闭键因素。 甲壳质是构成虫豸及甲壳类布局的众糖。 D-半乳糖胺是软骨类动物的闭键众糖因素。 糖胺是碱性糖。 糖胺氨基上 的氢原子被乙酰基庖代时, 天生乙酰氨基糖。 4. 糖苷 闭键存正在于植物的种子、 叶子及皮内。 正在自然糖苷中的糖苷基有醇类、 醛类、 酚类、固醇和嘌呤等。 它众人极毒, 但微量糖苷可作药物。 紧要糖苷有: 能惹起溶血的皂角苷, 有强心剂功用的毛地黄苷, 以及能惹起葡萄糖随尿排出的根皮苷。苦杏仁苷也是一种毒性物质。配糖体寻常对植物有毒, 变成糖苷后则无毒。 这是植物的解毒法子, 也可爱戴植物不受外来损害。 5. 糖酯 单糖羟基还可与酸功用天生酯。 糖的磷酸酯是糖正在代谢中的活化式样。 糖的硫酸酯存正在于糖胺聚糖中。 top 第三节 寡 糖 寡糖是由少数(2-20 个) 单糖分子连合而成的糖。 与稀酸共煮寡糖可水解成各样单糖。寡糖中以双糖散布最普及, 道理也较大。 一、 双糖 双糖是由两个单糖分子缩合而成。 双糖能够以为是一种糖苷, 个中的配基是别的一个单糖分子。 正在自然界中, 仅有三种双糖(蔗糖、 乳糖和麦芽糖) 以逛离形态存正在, 其他众以连合形态存正在(如纤维二糖)。 蔗糖是最紧要的双糖, 麦芽糖和纤维二糖是淀粉和纤维素的根基布局单元。 三者均易水解为单糖。 (一) 麦芽糖 麦芽糖(maltose) 大批存正在于发酵的谷粒, 非常是麦芽中。 它是淀粉的构成因素。 淀粉和糖原正在淀粉酶功用下水解可发生麦芽糖。 麦芽糖是 D-吡喃葡萄糖- (1  4) -D-吡喃葡萄糖苷,由于有一个醛基是自正在的, 全盘它是还原糖, 能还原费林试剂。 支链淀粉水解产品中除麦芽糖外还含有少量异麦芽糖, 它是 -D-吡喃葡萄糖-(1  6) -D-吡喃葡萄糖苷。 麦芽糖正在水溶液中有变旋情景,信誉娱乐平台 比旋为+ 136 度, 且能成, 极易被酵母发酵。 右旋[ ]D20=+130. 4 。 麦芽糖正在缺乏胰岛素的处境下也可被肝脏招揽, 不惹起血糖升高, 可供糖尿病人食用。 (二) 乳糖 乳糖(lactose) 存正在于哺乳动物的乳汁中(牛奶中含 4-6%), 上等植物花粉管及微生物中也含有少量乳糖。 它是 -D-半乳糖-(1  4) -D-葡萄糖苷。 乳糖不易融解, 味不甚甜(甜度只要 16), 有还原性, 且能成铩, 纯酵母不行使它发酵, 能被酸水解, 右旋[ ] D20=+55. 4 。 乳糖的水解需求乳糖酶, 婴儿寻常都可消化乳糖, 成人则否则。 某些成人缺乏乳糖酶, 不行愚弄乳糖, 食用乳糖后会正在小肠积攒, 发生分泌功用, 使体液外流, 惹起恶心、 腹痛、 腹泻。这是一种常染色体隐性遗传疾病, 从芳华期起先显露。 其发病率与地区相闭, 正在丹麦约 3%,泰邦则高达 92%。 可以是从一万年昔人类起先养牛时成人体内显露了乳糖酶。 (三) 蔗糖 蔗糖(sucrose) 是闭键的光合功用产品, 也是植物体内糖蕴藏、 积攒和运输的闭键式样。 正在甜菜、 甘蔗和各样生果中含有较众的蔗糖。 平素食用的糖闭键是蔗糖。 蔗糖很甜, 易结晶, 易溶于水, 但较难溶于乙醇。 若加热到 160℃, 便成为玻璃样的晶体,加热至 200℃时成为棕褐色的焦糖。 它是 -D-吡喃葡萄糖-(12) - -D-呋喃果糖苷。 它是由葡萄糖的半缩醛羟基和果糖的半缩酮羟基之间缩水而成的, 由于两个还原性基团都包罗正在糖苷键中, 全盘没有还原性, 口舌还原性杂聚二糖。 右旋, [ ]D20=+66. 5 。 蔗糖极易被酸水解, 其速率比麦芽糖和乳糖大 1000 倍。 水解后发生等量的 D-葡萄糖和 D-果糖, 这个夹杂物称为转化糖, 甜度为 160。 蜜蜂体内有转化酶, 所以蜂蜜中含有大批转化糖。由于果糖的比旋比葡萄糖的绝对值大, 因而转化糖溶液是左旋的。 正在植物中有一种转化酶催化这个反响。 口腔细菌愚弄蔗糖合成的右旋葡聚糖苷是牙垢的闭键因素。 (四) 纤维二糖 是纤维素的根基组成单元。 可由纤维素水解获得。 由两个 -D-葡萄糖通过 C1-C4 相连, 它与麦芽糖的区别是后者为 -葡萄糖苷。 (五) 海藻糖 -D-吡喃葡萄糖-(11) - -D-吡喃葡萄糖苷。 正在抗干燥酵母中含量较众, 可用做保湿。 二、 三糖 自然界中寻常存正在的三糖只要棉籽糖, 闭键存正在于棉籽、 甜菜、 大豆及桉树的干性渗出物 (甘露蜜) 中。 它是 -D-吡喃半乳糖-(1  6) - -D-吡喃葡萄糖-(1  2) - -D-呋喃果糖苷。 棉籽糖的水溶液比旋为+105. 2 , 不行还原费林试剂。正在蔗糖酶功用下剖析功效糖和蜜二糖;正在 -半乳糖苷酶功用下剖析成半乳糖和蔗糖。 别的, 另有龙胆三糖、 松三糖、 洋槐三糖等。 top 第四节 众 糖 众糖由众个单糖缩合而成。 它是自然界平分子布局丰富且巨大的糖类物质。 众糖按成效可分为两大类: 一类是布局众糖, 如组成植物细胞壁的纤维素、 半纤维素, 组成细菌细胞壁的肽聚糖等; 另一类是储备众糖, 如植物中的淀粉、 动物体内的糖原等。 另有少少众糖具有更丰富的心理成效, 如粘众糖、 血型物质等, 它们正在生物体内起着紧要的功用。 众糖可由一种单糖缩合而成, 称均一众糖, 如戊糖胶 (木糖胶、 阿拉伯糖胶)、 己糖胶 (淀粉、糖原、 纤维素等), 也可由差别类型的单糖缩合而成, 称不均一众糖, 如半乳糖甘露糖胶、 阿拉伯胶和果胶等。 众糖正在水中稳定成真溶液, 只可变成胶体。 众糖没有甜味, 也无还原性。 众糖有旋光性, 但无变旋情景。 一、 淀粉 淀粉(starch) 是植物中最紧要的储备众糖, 正在植物中以淀粉粒形态存正在, 形势为球状或椭圆形。淀粉是由麦芽糖单元组成的链状布局, 可溶于热水的是直链淀粉, 不溶的是支链淀粉。 支链淀粉易变成浆糊, 溶于热的有机溶剂。玉米淀粉和马铃薯淀粉分袂含 27%和 20%的直链淀粉,其余为支链淀粉。 有些淀粉(如糯米) 所有为支链淀粉, 而有的豆类淀粉则全是直链淀粉。 淀粉与酸温和地功用时(如 7. 5%HCl, 室温下睡觉 7 日) 即变成所谓可溶性淀粉, 正在实行室内常用。 淀粉正在工业上可用于酿酒和制糖。 (一) 直链淀粉 直链淀粉(amylose) 分子量从几万到十几万, 均匀约正在 60, 000 把握, 相当于 300-400 个葡萄糖分子缩合而成。 由端基剖判清晰, 每分子中只含一个还原性端基和一个非还原性端基,全盘它是一条不分支的长链。 它的分子日常卷曲成螺旋形, 每一转有六个葡萄糖分子。 直链淀粉是由 1, 4 糖苷键毗连的 -葡萄糖残基构成的。以碘液处罚发生蓝色, 光招揽正在 620-680nm。 (二) 支链淀粉 支链淀粉(amylopectin) 的分子量正在20万以上, 含有1300个葡萄糖或更众。与碘反响呈紫色,光招揽正在 530-555nm。 端基剖判指出, 每 24-30 个葡萄糖单元含有一个端基, 全盘它具有支链布局, 每个直链是 -1, 4 毗连的链, 而每个分支是 -1, 6 毗连的链。 由不齐全水解产品平分离出了以 -1, 6 糖苷键毗连的异麦芽糖, 外明了分支的布局。 据筹议, 支链淀粉起码含有 300 个 -1, 6 糖苷键。 二、 糖原 糖原(glycogen) 是动物中的闭键众糖, 是葡萄糖的极容易愚弄的蕴藏式样。 糖原分子量约为500 万, 端基含量占 9%, 而支链淀粉为 4%, 因而 8 糖原的分支水平比支链淀粉高一倍众。糖原的布局与支链淀粉形似, 但分支密度更大, 均匀链长只要 12-18 个葡萄糖单元。 每个糖原分子有一个还原末尾和许众非还原末尾。 与碘反响呈紫色, 光招揽正在 430-490nm。 糖原的分支众, 分子皮相暴显示很众非还原末尾, 每个非还原末尾既能与葡萄糖连合, 也能 剖析发生葡萄糖, 从而急迅调解血糖浓度, 治疗葡萄糖的供求均衡。 因而糖原是蕴藏葡萄糖的理念式样。 糖原闭键蕴藏正在肝脏和骨骼肌, 正在肝脏中浓度较高, 但正在骨骼肌中总量较众。糖原正在细胞的胞液中以颗粒状存正在, 直径约为 100-400 埃。 现正在发觉除动物外, 正在细菌、 酵母、 真菌及甜玉米中也有糖原存正在。 三、 纤维素 纤维素(cellulose) 是自然界中含量最充裕的有机物, 它占植物界碳含量的 50%以上。 棉花和亚麻是较纯的纤维素, 正在 90%以上。 木料中的纤维素常和半纤维素及木质素连合存正在。 用煮沸的 1%NaOH 处罚木料, 然后加氯及亚硫酸钠, 即可去掉木质素, 留下纤维素。 纤维素由葡萄糖分子以 -1, 4-糖苷键毗连而成, 无分支。纤维素分子量正在 5 万到 40 万之间,每分子约含 300-2500 个葡萄糖残基。 纤维素是直链, 100-200 条链互相平行, 以氢键连合,因而不溶于水, 但溶于铜盐的氨水溶液, 可用于制作人制纤维。 纤维素分子罗列成束状, 和绳索形似, 纤维便是由很众这种绳索集中构成的。 纤维素经弱酸水解可获得纤维二糖。 正在浓硫酸(低温) 或稀硫酸(高温、 高压) 下水解木料废物, 能够发生约 20%的葡萄糖。 纤维素的三硝酸酯称为火棉, 遇紧迫迅燃烧。 一硝酸酯和二硝酸酯能够融解, 称为火棉胶, 用于医药、 工业。 纯净的纤维素是无色无臭、 无聊的物质。 人和动物体内没有纤维素酶, 不行剖析纤维素。 反刍动物和少少虫豸体内的微生物能够剖析纤维素, 为这些动物供给养分。 四、 其他 (一) 果胶 寻常存正在于初生细胞壁中, 也存正在于生果中。 它是果胶酸的甲酯。 果酱便是利于生果的果胶制成的。 (二) 菊糖 也叫菊粉, 闭键存正在于菊科植物的根部, 是众缩果糖。 (三) 琼脂 某些海藻(如石花菜属) 所含的众糖物质, 闭键因素是众缩半乳糖, 含有硫和钙。 琼脂不易被微生物剖析, 可作微生物造就基因素, 也可动作电泳撑持物。 食物工业中常用来制作果冻、 果酱等。 1-2%的琼脂正在室温下就能变成凝胶。 agar 蕴涵 agarose 和 araropectin, 琼脂糖由 D-吡喃半乳糖以 -1, 3 键相连, 每 9 个残基与一个 L-吡喃半乳糖以 1, 4 键毗连, 每 53 个残基有一个硫酸基。 (四) 几丁质 N-乙酰葡萄糖胺以 -1, 4 糖苷键相连, 是甲壳动物的布局众糖, 也叫甲壳素。 是水中含量最大的有机物。 五、 不均一众糖 粘众糖, 也叫糖胺聚糖, 它与卵白质连合组成卵白聚糖, 又称粘卵白。 它存正在于软骨、 腱等结缔机闭中, 组成机闭间质。 各样腺体渗出出的起润滑功用的粘液众富含粘众糖。 它正在机闭孕育和再生经过中, 正在受精经过中以及机体与很众感染源(细菌、 病毒) 的互相功用上都起着紧要功用。 糖胺聚糖是由特定二糖单元众次反复组成的杂聚众糖, 因其二糖单元中都含有己糖胺而得名。差别糖胺聚糖的二糖单元差别, 但寻常都由一分子己糖胺和一分子己糖醛酸或中性糖组成。单糖之间以 1-3 键或 1-4 键相连。 糖胺聚糖按其散布和构成分为以下五类: 硫酸软骨素, 硫酸皮肤素, 硫酸角质素, 肝素和透后质酸。 个中除角质素外, 都含有糖醛酸; 除透后质酸外, 都含有硫酸基。 糖胺聚糖是高分子量的胶性物质, 分子量可达 500 万, 存正在于动物细胞的细胞衣中, 起润滑和粘合的功用。 透后质酸存正在于眼睛的玻璃液及脐带中, 可溶于水, 成稠密溶液。 其闭键成效是正在机闭中吸着水分, 具有爱戴及粘合细胞使其不阔别的功用。 正在具有剧烈侵染性的细菌中, 正在急迅孕育的恶性肿瘤中, 正在蜂毒与蛇毒中都含有透后质酸酶, 它能惹起透后质酸的剖析。 硫酸软骨素是软骨、 腱及骨骼的闭键因素。 有 A, B 和 C 三种。 肝素正在动物体内散布很广, 因正在肝脏中含量充裕而得名。 具有阻滞血液凝集的特征。 目前寻常运用肝素为输血时的血液抗凝剂, 临床上也常用它防备血栓变成。 分子量为 17, 000。 top 第五节 结 合 糖 连合糖是指糖与非糖物质的连合物, 常睹的是与卵白质的连合物。 它们的散布很寻常,生物成效众种众样, 且都含有一类含氮的众糖, 即粘众糖。 遵循含糖众少可分为以糖为主的卵白众糖和以卵白为主的糖卵白。 二、 糖卵白 糖卵白是以卵白质为主体的糖-卵白质复合物, 正在肽链的特定残基上共价连合着一个、 几个或十几个寡糖链。 寡糖链寻常由 2-15 个单糖组成。 寡糖链与肽链的毗连方法有两种, 一种是它的还原末尾以 O-糖苷键与肽链的丝氨酸或苏氨酸残基的侧链羟基连合, 另一种是以 N-糖苷键与侧链的天冬酰胺残基的侧链氨基连合。 糖卵白正在体内散布至极寻常, 很众酶、 激素、 运输卵白、 布局卵白都是糖卵白。 糖因素的存正在对糖卵白的散布、 成效、 安静性等都有影响。 糖因素通过转变糖卵白的质料、 体积、 电荷、融解性、 粘度等阐扬着众种效应。 1. 血浆糖卵白 血浆经电泳后, 除清卵白外, 其他个人 1、 2、 和 球卵白以及纤维卵白原都含有糖。 糖分以唾液酸、 氨基葡萄糖、 半乳糖、 甘露糖为主, 也有少量氨基半乳糖和岩藻糖。 血浆卵白中具有运输功用的有: 运输铜的铜兰卵白, 运输铁的转铁卵白, 运输血红卵白的触珠卵白, 运输甲状腺素的甲状腺素连合卵白。 列入凝血经过的有凝血酶原和纤维卵白原。 肝骨子性艰难时, 血浆糖卵白量削减, 而正在肝癌时却增进。 2. 血型物质 人的胃液、 唾液、 卵巢囊肿的粘液和红细胞中都含有血型物质, 它包罗约 75%的糖, 闭键是岩藻糖、 半乳糖、 氨基葡萄糖和氨基半乳糖。 含糖个人决计血型物质的特异性。 3. 蛋白糖卵白 糖分较简略, 只要甘露糖和 N-乙酰氨基葡萄糖。 某些蛋白糖卵白对胰卵白酶或糜卵白酶有制止功用, 而另少少则具有剧烈的制止病毒血球凝聚的功用。 二、 卵白聚糖 卵白聚糖是以糖胺聚糖为主体的糖卵白质复合物。 卵白聚糖以卵白质为重心, 以糖胺聚糖链为主体, 正在统一条重心卵白肽链上, 茂密地连合着几十条至千百条糖胺聚糖糖链, 变成瓶刷状分子。 每条糖胺聚糖链由 100 到 200 个单糖分子组成, 具有二糖反复序列, 寻常无分支。糖胺聚糖闭键借 O-糖苷键与重心卵白的丝氨酸或苏氨酸羟基连合。 重心卵白的氨基酸构成和序列也对照简略, 以丝氨酸和苏氨酸为主(可占 50%), 其余氨基酸以甘氨酸、 丙氨酸、 谷氨酸等居众。 卵白聚糖是细胞外基质的闭键因素, 寻常存正在于上等动物的统统机闭中, 对结缔机闭、 软骨、骨骼的组成至闭紧要。 卵白聚糖具有极强的亲水性, 能连合大批的水, 能连结机闭的体积和外形并使之具有抗拉、 抗压强度。 卵白聚糖链互相间的功用, 正在细胞与细胞、 细胞与基质互相连合, 保护机闭的完善性中起紧要功用。 糖链的网状布局还具有分子筛效应, 对物质的运送有必然道理。 透后质酸是闭节滑液的闭键因素, 具有很大的粘性, 对闭节面起润滑功用。类风湿性闭节炎患者闭节液的粘度消重与卵白众糖的布局蜕化相闭。 正在细胞膜中有糖苷蜕变酶, 催化合成; 正在溶酶体中有糖苷酶催化其剖析。 凝聚素是能与糖特异连合的, 非酶非抗体的卵白质。 动物体中的某些凝聚素含有约 130 个氨基酸残基组成的糖识别域, 与炎症及肿瘤蜕变相闭。 本 章 考 点: 1, 糖的界说和分类。 ***加倍要戒备以葡萄糖为代外的单糖的分子布局(非常是旋光异构情景)、 分类、 物理本质以及化学本质(鉴识), 另有少少紧要的单糖要熟记。 2, 对照三种闭键双糖(蔗糖、 乳糖、 麦芽糖) 的构成、 毗连键的品种及其环状布局。 3, 淀粉、 糖原、 纤维素的构成单元和特有的颜色反响及生物学成效。(考题显露较频仍) 4, 糖胺聚糖、 糖卵白、 卵白聚糖的界说及键的毗连方法。 5, 常用的识别核糖、 葡萄糖、 果糖、 蔗糖和淀粉的法子。(显色法)。 6, 了然糖的心理成效。 本 章 名 词 解 释 醛糖(aldose): 一类单糖, 该单糖中氧化数最高的 C 原子(指定为 C-1) 是一个醛基。 酮糖(ketose): 一类单糖, 该单糖中氧化数最高的 C 原子(指定为 C-2) 是一个酮基。 异头物(anomer): 仅正在氧化数最高的 C 原子(异头碳) 上具有差别构形的糖分子的两种异构体。 异头碳 (anomer carbon): 环化单糖的氧化数最高的 C 原子, 异头碳具有羰基的化学反响性。 变旋(mutarotation): 吡喃糖, 呋喃糖或糖苷追随它们的 -和 -异构式样的均衡而发作的比旋度蜕化。 单糖(monosaccharide): 由 3 个或更众碳原子构成的具有阅历公式(CH2O) n 的简糖。 糖苷(dlycoside): 单糖半缩醛羟基与别一个分子的羟基, 胺基或巯基缩合变成的含糖衍生物。 糖苷键(glycosidic bond) : 一个糖半缩醛羟基与另一个分子(比方醇、 糖、 嘌呤或嘧啶)的羟基、 胺基或巯基之间缩合变成的缩醛或缩酮键, 常睹的糖醛键有 O-糖苷键和 N-糖苷键。 寡糖(oligoccharide): 由 2~20 个单糖残基通过糖苷键毗连变成的集合物。 众糖(polysaccharide): 20 个以上的单糖通过糖苷键毗连变成的集合物。 众糖链能够是线形的或带有分支的。 还原糖(reducing sugar): 羰基碳(异头碳) 没有列入变成糖苷键, 所以可被氧化充任还原剂的糖。 淀粉(starch): 一类众糖, 是葡萄糖残基的同聚物。 有两种式样的淀粉: 一种是直链淀粉,是没有分支的, 只是通过 -(14) 糖苷键的葡萄糖残基的集合物; 另一类是支链淀粉, 是含有分支的, -(14) 糖苷键毗连的葡萄糖残基的集合物, 支链正在分支处通过 -(16)糖苷键与主链相连。 糖原(glycogen) : 是含有分支的 -(14) 糖苷键的葡萄糖残基的同聚物, 支链正在分支点处通过 -(16) 糖苷键与主链相连。 极限糊精(limit dexitrin) :是指支链淀粉中带有支链的重心部位, 该个人经支链淀粉酶水解功用, 糖原磷酸化酶或淀粉磷酸化酶功用后依旧存正在。 糊精的进一步降解需求 -(16)糖苷键的水解。 肽聚糖(peptidoglycan): N-乙酰葡萄糖胺和 N-乙酰唾液酸瓜代毗连的杂众糖与差别的肽交叉毗连变成的大分子。 肽聚糖是很众细菌细胞壁的闭键因素。 糖卵白(glycoprotein) :含有共价毗连的葡萄糖残基的卵白质。 卵白聚糖(proteoglycan): 由杂众糖与一个众肽连构成的杂化的正在分子, 众糖是分子的闭键因素。 祝 大 家 正在 09 年 生 物 考 研 中 取 得 好 成 绩 ! ! 学 子 272646652 xuezi003@163. com 6


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