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Chapter 4 糖 糖的世界 食用糖（蔗糖） 医疗用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的钠、钾、钙、锌盐等） 绿色植物的皮、杆等多糖（纤维素） 粮食及块根、块茎中的糖（淀粉） 动物体内的贮藏多糖（糖元） 昆虫、蟹、虾等外骨骼糖（几丁质） 食用菌中的糖（香菇多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、昆布多糖等） 细菌、酵母的细胞壁糖 结缔组织中的糖（肝素、透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等） 核酸中的糖、脂多糖（糖脂）、糖蛋白（蛋白聚糖）中的糖 细胞膜及其他细胞结构中的糖 血型糖 活性糖分子 主要内容 4.1 糖的概念及分类 4.2 单糖 4.3 单糖衍生物 4.3 寡糖 4.4 多糖 4.2 单糖 重要的单糖 （1）D - 丁 醛 糖 （2）D – 戊 醛 糖 （3）D– 己 醛 糖 （1）丙酮糖 （2）丁 酮 糖 （3）戊 酮 糖 （4）己 酮 糖 镜象异构体与差向异构体 L-葡萄糖与D-葡萄糖、L-果糖与D-果糖等互为镜象异构体，或互为对映体（antipode）。 葡萄糖与甘露糖、葡萄糖与半乳糖，两两之间除一个不对称C（分别是C2和C4上的-OH位置）构型不同外，其余部分的结构完全相同，这种仅有一个不对称碳原子构型不同，两非镜象异构体称为差向异构体（epimers）。 2. 单糖的环状结构 单糖分子中既含有羰基又含有羟基，可形成半缩醛或半缩酮。单糖由链状结构变为环状结构。 环状结构中五元环和六元环最稳定。五元的糖叫呋喃糖、六元的叫吡喃糖。 成环后羰基碳原子变成不对称碳原子，构型分别用a- 和?- 表示。 半缩醛羟基（或半缩酮羟基）与距离其最远的不对称碳原子上的羟甲基在链的同一侧的为?-型，在链的不同侧的称为a-型。 3 单糖的构象 构象(conformation)指有机分子中单键的旋转产生的不同空间结构。由单键的旋转引起；构象的改变不需要共价键的破裂；无数种。 构型(configuration)是指有机分子中基团在空间的取向。由不对称碳原子引起；构型的改变需要共价键的破裂；数量有限。 葡萄糖的构象 4.2.2 单糖的性质 结构决定性质，性质是结构的反映 单糖的性质与其所含的醛基、酮基和羟基有关 物理性质 化学性质 （一）单糖的物理性质 熔点：室温下为固体 溶解性：溶于水，不溶于有机溶剂。 旋光性 变旋现象(mutarotation)：新配制的旋光体溶液放置后，其比旋光度改变的现象 甜度 葡萄糖的变旋现象 +112.20 +52.50 +18.70 a-D-吡喃葡萄糖 平衡 ?-D-吡喃葡萄糖 （1000C结晶） （1100C结晶） 单糖的比旋光度 糖的甜度 单糖可被氧化成羧基，形成糖酸；参与酯化反应，形成酯，与醇反应形成糖苷。 例：磷酸糖、脱氧糖、氨基糖、 糖醇、糖苷 而N-乙酰神经氨酸是由N-乙酰甘露糖胺和丙酮酸生成的，当该化合物环化形成吡喃时，来自丙酮酸成分的羰基与C-6的羟基反应。 N-乙酰神经氨酸是许多糖蛋白的重要成分，也是称之神经节苷脂脂类的成分。 神经氨酸和它的衍生物，包括N-乙酰神经氨酸都叫做唾液酸。 4.3 寡糖 1 麦芽糖 3 纤维二糖 4 乳糖 5 蔗糖 蔗糖的水解 4.4 多糖 由多个单糖分子缩合而成。 按其组分可分为同多糖和杂多糖（由两种或两种以上单糖组成）。 按其功能可分为贮存多糖和结构多糖 没有还原性。 大多难溶于水，溶于水后形成胶体溶液。 有旋光性，但没有变旋现象。 无甜味。 在酸或酶的作用下水解成单糖和寡糖。 4.4.1 淀粉 广泛分布于植物体中，特别是种子、根茎及果实含量最高 由D-葡萄糖形成的同多糖，属于储存性多糖 按其结构不同，分为直链淀粉和支链淀粉 淀粉以结构紧密的淀粉粒形式存在于植物体中 2. 淀粉的分子结构 （1）直链淀粉的分子结构 （2）支链淀粉的分子结构 （1）直链淀粉的分子结构 分子量：30,000-160,000，相当于200-980个葡萄糖残基 葡萄糖残基之间以α(1→4)糖苷键连接形成不分支的链状结构 链的一端具有还原性，称为还原性末端；另一端为非还原性末端 天然直链淀粉卷曲呈螺旋状，每圈螺旋含6个葡萄糖残基 （2） 支链淀粉的分子结构 分子量：100,000-1,000,000，相当于600-6,000个葡萄糖残基 每个分子至少有50个分支，每一个分支含有20-35个葡萄糖残基，分支点间距为12-25个葡萄糖残基 分支之间以α(1→6)糖苷键连接 每一分支自成螺旋状 2. 淀粉粒的结构 直链淀粉和支链淀粉聚集在一起共同形成淀粉