糖类医学知识宣讲材料培训ppt课件

本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。单糖单糖：不能水解的糖不能水解的糖。如葡萄糖、果糖、核糖等。如葡萄糖、果糖、核糖等 双糖：双糖：水解后产生水解后产生2分子单糖分子单糖。如蔗糖、麦芽糖等。如蔗糖、麦芽糖等 寡糖寡糖(低聚糖低聚糖)：水解后产生水解后产生310个分子单糖个分子单糖。如棉子糖。如棉子糖 多糖多糖(高聚糖高聚糖)：完全水解后生成完全水解后生成10个分子以上单糖个分子以上单糖 属天然高分子化合物。如淀粉、纤维素等属天然高分子化合物。如淀粉、纤维素等 l 分类分类人民卫生电子音像出版社1单糖：不能水解的糖。如葡萄糖、果糖、核糖等 分类人民卫生电本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。根据根据功能基功能基醛糖醛糖:葡萄糖酮糖酮糖:果糖根据氧化根据氧化反应性质反应性质还原糖还原糖非还原糖非还原糖蔗糖蔗糖单糖单糖人民卫生电子音像出版社2根据功能基醛糖:葡萄糖酮糖:果糖根据氧化反应性质还原糖非还原本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。第一节第一节 单单 糖糖 最简单的糖是最简单的糖是甘油醛甘油醛,它是研究糖类化学结构的参照物它是研究糖类化学结构的参照物,也是合成复杂糖类化合物的起始原料。也是合成复杂糖类化合物的起始原料。甘油醛甘油醛 二羟基丙酮二羟基丙酮 邓健 制作 刘俊义 审校3第一节 单 糖 最简单的糖是甘油醛,它本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。有些糖的羟基可被氢原子或氨基取代有些糖的羟基可被氢原子或氨基取代,它们分别被称为它们分别被称为去氧糖去氧糖和和氨基糖氨基糖。2-去氧核糖去氧核糖 2-氨基葡萄糖氨基葡萄糖 邓健 制作 刘俊义 审校4 有些糖的羟基可被氢原子或氨基取代,它们分别本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。一、单糖的构型和开链结构一、单糖的构型和开链结构 六碳糖有四个手性碳六碳糖有四个手性碳原子，因此有原子，因此有24=16个个即八对对映异构体。即八对对映异构体。Glucose 葡萄糖葡萄糖(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己醛五羟基己醛人民卫生电子音像出版社5一、单糖的构型和开链结构 六碳糖有四个手性碳原子，因此有24本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。人民卫生电子音像出版社6人民卫生电子音像出版社6本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。虽然可用虽然可用R/S 构型法命名糖类构型法命名糖类,但最常用的是但最常用的是 “D/L D/L 构型标记法构型标记法构型标记法构型标记法”+“”+“俗名俗名俗名俗名”来命名糖类化合物。来命名糖类化合物。D-甘油醛甘油醛 凡离羰基最远的手性碳构型与凡离羰基最远的手性碳构型与凡离羰基最远的手性碳构型与凡离羰基最远的手性碳构型与D-D-甘油醛相同者为甘油醛相同者为甘油醛相同者为甘油醛相同者为D D型型型型,反之为反之为反之为反之为L L型型型型L-甘油醛甘油醛 D-葡萄糖葡萄糖 L-葡萄糖葡萄糖 邓健 制作 刘俊义 审校7 虽然可用R/S 构型法命名糖类,但最常用的是D-甘本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。人民卫生电子音像出版社8人民卫生电子音像出版社8本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。单糖的差向异构体单糖的差向异构体C-2差向差向 异构体异构体C-4差向差向 异构体异构体差向异构体：差向异构体：有多个手性碳原子的非对映异有多个手性碳原子的非对映异构体，彼此间只有一个手性碳原子构型不相构体，彼此间只有一个手性碳原子构型不相同而其余都相同者，互称差向异构体。同而其余都相同者，互称差向异构体。单糖的差向异构体C-2差向 C-4差向 差向异构体：9本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。糖的构型一般用费歇尔式表示，但为了书写方便糖的构型一般用费歇尔式表示，但为了书写方便,也可以使用简写式。常见的几种表示方法为：也可以使用简写式。常见的几种表示方法为：人民卫生电子音像出版社10 糖的构型一般用费歇尔式表示，但为了书写方便,本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。二、单糖的变旋光现象和环状结构二、单糖的变旋光现象和环状结构 单糖是多羟基醛单糖是多羟基醛(酮酮)的开链结构的开链结构,得到了一些化学得到了一些化学反应的证实。但单糖的其它一些性质却是开链结构不能反应的证实。但单糖的其它一些性质却是开链结构不能解释的。解释的。1.醛可与醛可与2mol醇反应醇反应;醛糖只能与醛糖只能与1mol醇反应醇反应人民卫生电子音像出版社11二、单糖的变旋光现象和环状结构 单糖是多羟基本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。+52.3+52.3o o 2.存在变旋光现象存在变旋光现象。冷乙醇中结晶的葡萄糖冷乙醇中结晶的葡萄糖 mp146,新配的溶液新配的溶液D+112,放置过程中放置过程中D 降低降低,最后变至最后变至+52.3;热吡啶溶液中结晶的葡萄糖热吡啶溶液中结晶的葡萄糖mp150,新配的溶液新配的溶液D+18.7,放置过程中放置过程中D 变高变高,最后也变至最后也变至+52.3。l l变变变变旋旋旋旋现现现现象象象象:一一一一种种种种构构构构型型型型的的的的糖糖糖糖其其其其旋旋旋旋光光光光度度度度在在在在溶溶溶溶液液液液中会发生改变中会发生改变中会发生改变中会发生改变,最终达到一恒定值的现象。最终达到一恒定值的现象。最终达到一恒定值的现象。最终达到一恒定值的现象。邓健 制作 刘俊义 审校12+52.3o 2.存在变旋光现象。冷乙醇中结晶的葡萄糖本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。醛与醇可以生成半缩醛和缩醛，醛与醇可以生成半缩醛和缩醛，g g 或或 d d-羟基醛则主要以环状半缩醛的形式存在：羟基醛则主要以环状半缩醛的形式存在：糖类分子中既有糖类分子中既有C=O,又在又在或或位有位有-OH,故可形成较稳定的故可形成较稳定的4碳碳1氧的五员杂环氧的五员杂环(呋喃型呋喃型)或或5碳碳1氧的六员杂环氧的六员杂环(吡喃型吡喃型)。人民卫生电子音像出版社13 醛与醇可以生成半缩醛和缩醛，g 或 d-羟基本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。n n 葡萄糖的六员环环状结构葡萄糖的六员环环状结构葡萄糖的六员环环状结构葡萄糖的六员环环状结构端基异构体端基异构体端基异构体端基异构体HaworthHaworth式式式式FischerFischer投影式投影式投影式投影式a-a-a-a-D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖b-b-b-b-D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖 葡萄糖的六员环环状结构端基异构体Haworth式Fisch14本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。吡喃吡喃 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 由于形成环状半缩醛，原来没有手性的羰基碳原子由于形成环状半缩醛，原来没有手性的羰基碳原子变成了手性中心，因此同一单糖有两种不同的环状半缩变成了手性中心，因此同一单糖有两种不同的环状半缩醛，即醛，即、两种异构体，它们是非对映体，这种仅仅端两种异构体，它们是非对映体，这种仅仅端基不同的异构称为基不同的异构称为端基异构体端基异构体(差向异构体差向异构体)。邓健 制作 刘俊义 审校15吡喃 -D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖 本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。(64%)(64%)(36%)(36%)-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 l l变变变变旋旋旋旋现现现现象象象象的的的的化化化化学学学学本本本本质质质质:一一一一种种种种环环环环状状状状结结结结构构构构通过开链结构转变为其它环状结构。通过开链结构转变为其它环状结构。通过开链结构转变为其它环状结构。通过开链结构转变为其它环状结构。D=(18.764%)+(112 36%)=+52.3 (0.02%)(0.02%)平衡含量平衡含量平衡含量平衡含量 人民卫生电子音像出版社16(64%)(36%)-D-吡本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。l 开链式与开链式与Haworth式的关系：式的关系：1.OO 在六边形在六边形右上角右上角2.编号最大的编号最大的伯醇基伯醇基伯醇基伯醇基在上方在上方:D-构型构型3.半缩醛半缩醛半缩醛半缩醛OHOH与伯醇基同侧：与伯醇基同侧：型；反侧：型；反侧：型型4.其余基：左上右下其余基：左上右下D-glucoseHaworth式式-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 邓健 制作 刘俊义 审校17 开链式与Haworth式的关系：1.O 在六边形右上角3本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。课堂练习课堂练习:由由由由D-D-甘露糖的甘露糖的甘露糖的甘露糖的FischerFischer投影式写出其投影式写出其投影式写出其投影式写出其HaworthHaworth式式式式 Left:ULeft:Up p Left:ULeft:Up p ciscis:anomeranomerD-sugar Right:Right:Down Down 人民卫生电子音像出版社18课堂练习:Left:Up Left:Up cis:a本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。Haworth 式把环当作平面，原子和原子式把环当作平面，原子和原子团垂直排布在环的上下方，仍不能完全表示团垂直排布在环的上下方，仍不能完全表示出葡萄糖的立体结构。更符合实际情况的是出葡萄糖的立体结构。更符合实际情况的是,稳定的六元环应是椅式构象。稳定的六元环应是椅式构象。-D-(+)-葡萄糖葡萄糖-D-(+)-葡萄糖葡萄糖 D-葡萄糖葡萄糖(0.02%)(0.02%)(36%)(64%)邓健 制作 刘俊义 审校19 Haworth 式把环当作平面，原子和原子团本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。三、单糖的化学性质三、单糖的化学性质 多个醇羟基具有醇的一般性质；羰基具有多个醇羟基具有醇的一般性质；羰基具有醛酮的性质醛酮的性质;具有环式半缩醛羟基的特有性质。具有环式半缩醛羟基的特有性质。由于这些官能团处于同一分子内而由于这些官能团处于同一分子内而相互影响，所以又显示某些特殊性质。相互影响，所以又显示某些特殊性质。人民卫生电子音像出版社20三、单糖的化学性质 多个醇羟基具有醇的一般本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。(一一)成苷反应成苷反应 糖的半缩醛糖的半缩醛(酮酮)羟基与另一含活泼羟基与另一含活泼H的化合物的化合物(如如:HO-,H2N-,HS-等等)脱水生成脱水生成糖苷糖苷(glycoside)-D-甲基吡喃葡萄糖苷甲基吡喃葡萄糖苷-D-甲基吡喃葡萄糖苷甲基吡喃葡萄糖苷 D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 此反应只发生在半缩醛此反应只发生在半缩醛/酮羟基上酮羟基上,该羟基又叫该羟基又叫苷羟基苷羟基苷羟基苷羟基 苷羟基苷羟基邓健 制作 刘俊义 审校21(一)成苷反应 糖的半缩醛(酮)羟基与另一本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。O-O-苷苷苷苷,N-,N-苷苷苷苷S-S-苷苷苷苷,C-,C-苷苷苷苷 糖糖苷苷具具有有缩缩醛醛的的性性质质，无无变变旋旋光光现现象象，无无还还原原性性(指指不不能能还还原原Tollens试试剂剂等等弱弱氧氧化化剂剂)，碱中稳定，酸中水解。，碱中稳定，酸中水解。苷元苷元苷键苷键(或或)糖苷糖苷 人民卫生电子音像出版社22 O-苷,N-苷 糖苷具有缩醛的性质，无变旋光现象，本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。（二）氧化反应（二）氧化反应 1.与与Tollens、Benedict和和Fehling试剂的反应试剂的反应 人民卫生电子音像出版社23（二）氧化反应 1.与Tollens、Benedi本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。D-甘露糖甘露糖 D-果糖果糖 D-葡萄糖葡萄糖 邓健 制作 刘俊义 审校24D-甘露糖 D-果糖 D-葡萄糖 邓健 制作 刘俊义本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。酮糖由于在碱性条件下能通过互变异构产生醛酮糖由于在碱性条件下能通过互变异构产生醛糖糖,故也可被故也可被Tollens、Fehling等碱性弱氧化剂等碱性弱氧化剂氧化。氧化。凡是与凡是与Tollens、Benedict和和Fehling试剂反应的试剂反应的糖称为糖称为还原糖还原糖，不反应的称为，不反应的称为非还原糖非还原糖。所有。所有单糖单糖都是还原糖。都是还原糖。有些寡糖及多糖不能还原弱氧化剂，有些寡糖及多糖不能还原弱氧化剂，属于属于非还原糖非还原糖非还原糖非还原糖。由于由于Benidict 试剂试剂比比Fehling 试剂稳定性试剂稳定性好，临床检验中常用作好，临床检验中常用作尿糖的定性检测。尿糖的定性检测。人民卫生电子音像出版社25 酮糖由于在碱性条件下能通过互变异构产生醛糖,故本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。2.与溴水的反应与溴水的反应 溴水可选择性地将醛基氧化成羧基。由于在酸性溴水可选择性地将醛基氧化成羧基。由于在酸性条件下条件下(溴水溴水pH=6.00),糖不发生差向异构化糖不发生差向异构化,因此溴因此溴水只氧化醛糖而不氧化酮糖。水只氧化醛糖而不氧化酮糖。可用于鉴别酮糖与醛糖。可用于鉴别酮糖与醛糖。溴水的红棕色溴水的红棕色褪去褪去邓健 制作 刘俊义 审校262.与溴水的反应 溴水可选择性地将醛基氧本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。3.与稀硝酸的反应与稀硝酸的反应 硝酸是比溴水强的氧化剂。它不但可以氧化糖的醛基，硝酸是比溴水强的氧化剂。它不但可以氧化糖的醛基，还可以氧化糖的伯醇羟基还可以氧化糖的伯醇羟基,生成二元羧酸生成二元羧酸,称为称为糖二酸糖二酸糖二酸糖二酸。D-吡喃半乳糖吡喃半乳糖 D-半乳糖二酸半乳糖二酸 人民卫生电子音像出版社273.与稀硝酸的反应 硝酸是比溴水强的氧化剂本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。双糖和多糖都是单糖通过分子双糖和多糖都是单糖通过分子间脱水以苷键连接而成的化合物。间脱水以苷键连接而成的化合物。第二节第二节 双糖和多糖双糖和多糖 双糖和多糖都是单糖通过分子间脱水以苷键连接而28本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。糖类医学知识宣讲材料培训ppt课件29本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。(一一)麦芽糖麦芽糖(maltose)-H2O 可看作是一个可看作是一个D-葡萄糖的葡萄糖的a a-苷羟基苷羟基与另一个与另一个D-葡萄糖的葡萄糖的C4-OH脱水而形成的脱水而形成的a a-葡萄糖苷葡萄糖苷,二者以二者以a a-1,4-苷键苷键结合。结合。有变旋光现象和还原性；有变旋光现象和还原性；能被能被a a-葡萄糖苷酶水解。葡萄糖苷酶水解。人民卫生电子音像出版社30(一)麦芽糖(maltose)-H2O 可本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。(二二)纤维二糖纤维二糖(cellobiose)(+)-纤维二糖由纤维素部分水解得到纤维二糖由纤维素部分水解得到。它是它是 -葡萄糖苷葡萄糖苷,两个两个D-葡萄糖单位以葡萄糖单位以-1,4苷键苷键结合。结合。4-O-(-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基)-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 -1,4 苷键苷键邓健 制作 刘俊义 审校31(二)纤维二糖(cellobiose)(本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。(+)-纤维二糖的化学性质与纤维二糖的化学性质与(+)-麦芽糖相似麦芽糖相似,为还原糖，有变旋现象。为还原糖，有变旋现象。(+)-纤维二糖与纤维二糖与(+)-麦麦芽糖虽只是苷键的构型不同芽糖虽只是苷键的构型不同,但生理上却有很大差但生理上却有很大差别。别。(+)-麦芽糖有甜味，可在人体内分解消化麦芽糖有甜味，可在人体内分解消化,但但(+)-纤维二糖既无甜味，也不能被人体消化吸收。纤维二糖既无甜味，也不能被人体消化吸收。(+)-纤维二糖纤维二糖 (+)-麦芽糖麦芽糖 人民卫生电子音像出版社32 (+)-纤维二糖的化学性质与(+)-麦芽糖相似本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。乳糖存在于哺乳动物的乳汁中乳糖存在于哺乳动物的乳汁中,人乳汁中含量为人乳汁中含量为78%,牛乳中含量为牛乳中含量为45%。它它是半乳糖的是半乳糖的-苷羟基与葡萄糖的苷羟基与葡萄糖的C4-OH失水而成的失水而成的-半乳糖苷半乳糖苷,二者以二者以-1,4苷键苷键结合。结合。(三三)乳糖乳糖(lactose)(+)-乳糖：乳糖：4-O-(-D-吡喃半乳糖基吡喃半乳糖基)-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 (+)-乳糖不易溶解乳糖不易溶解,几无甜味几无甜味,有变旋光现象和还原性。医有变旋光现象和还原性。医药上利用其吸湿性小作为药物的稀释剂以配制散剂和片剂。药上利用其吸湿性小作为药物的稀释剂以配制散剂和片剂。邓健 制作 刘俊义 审校33 乳糖存在于哺乳动物的乳汁中,人乳汁中含量为7本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。(四四)蔗蔗 糖糖 (sucrose)甘蔗和甜菜中含量最多，故俗称为蔗糖或甜菜糖甘蔗和甜菜中含量最多，故俗称为蔗糖或甜菜糖,甜味甜味仅次于果糖。蔗糖被稀酸水解，产生等量的仅次于果糖。蔗糖被稀酸水解，产生等量的D-葡萄糖和葡萄糖和D-果果糖。无还原性和变旋光作用糖。无还原性和变旋光作用,说明结构中已无半缩醛羟基。说明结构中已无半缩醛羟基。能被能被-葡萄糖苷酶或葡萄糖苷酶或-果糖苷酶水解生成相同产物果糖苷酶水解生成相同产物,说明其说明其苷键由葡萄糖的半缩醛羟基和果糖的半缩酮羟基脱水而成。苷键由葡萄糖的半缩醛羟基和果糖的半缩酮羟基脱水而成。-D-呋喃果糖基呋喃果糖基-D-吡喃吡喃葡萄糖苷葡萄糖苷-D-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基-D-呋喃呋喃果糖苷果糖苷,-1,2-1,2-苷键苷键苷键苷键人民卫生电子音像出版社34(四)蔗 糖 (sucrose)甘蔗本文档所提供的信息仅供参考之用，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。1.单糖的结构单糖的结构单糖的结构单糖的结构 构型；开链式与环式的互变异构构型；开链式与环式的互变异构构型；开链式与环式的互变异构构型；开链式与环式的互变异构2.单糖的性质单糖的性质单糖的性质单糖的性质 3.成苷；氧化成苷；氧化成苷；氧化成苷；氧化(弱氧化剂弱氧化剂弱氧化剂弱氧化剂,溴水溴水溴水溴水,稀硝酸稀硝酸稀硝酸稀硝酸););脱水脱水脱水脱水4.3.3.二糖二糖二糖二糖 （苷键类型）（苷键类型）（苷键类型）（苷键类型）5.还原性二糖：麦芽糖、纤维二糖、乳糖还原性二糖：麦芽糖、纤维二糖、乳糖还原性二糖：麦芽糖、纤维二糖、乳糖还原性二糖：麦芽糖、纤维二糖、乳糖6.非还原性二糖：蔗糖非还原性二糖：蔗糖非还原性二糖：蔗糖非还原性二糖：蔗糖本本 章章 要要 点点35单糖的结构 构型；开链式与环式的互变异构本章要点Bye