生物化学第二章糖类

四川省精品课程 生物化学,第二章 糖 类,本章重点：糖的概念与分类；单糖的构造与性质；多糖的构造与性质。,本章难点：单糖的构型；寡糖、多糖构造与性质的关系。,第一节 概 述,第三节 单糖的性质,第二节 单糖的化学构造,第四节 重要的寡糖,第五节 重要的多糖,第一节 概 述,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；,一、,糖的世界,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,细胞膜及其他细胞构造中的糖,血型糖,活性糖分子,食用菌中的糖香菇多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、昆布多糖等,糖类是生物界最重要的有机化合物之 一，广泛分布于动物、植物、微生物中。,糖类是地球上最丰富的生物分子，每年全球植物和藻类光合作用可转换,1000,亿吨,CO,2,和,H,2,O,成为纤维素和其他植物产物。,二、糖的定义,糖 多2羟基醛和多羟基酮及其缩合物，或水解后能产生多羟基醛、酮的一类有机化合物。,因这类化合物都是由C、H、O三种元素组成，且一般都符合Cn(H2O)m的通式，所以称之为碳水化合物。例如：,葡萄糖：C6H12O6，可表示为C6(H2O)6，,蔗糖：C12H22O11，可表示为C12(H2O)11等。,但有的糖不符合碳水化合物的比例，例如：鼠李糖C5H12O5甲基糖，脱氧核糖C5H10O4；,有些化合物的组成符合碳水化合物的比例，但不是糖，例如甲酸CH2O、乙酸C2H4O2、乳酸C3H6O3等。因此，最好还是叫做糖类较为合理。,三、糖的生物学功能,1作为生物能源。,2作为其他物质如蛋白质、核酸、脂类等生物合成的碳源。,3作为生物体的构造物质。如纤维素是植物茎秆等支撑组织的构造成分，甲壳质是虾、蟹等动物硬壳组织的构造成分。,4糖蛋白、糖脂等具有细胞识别、免疫活性等多种生理活性功能。,糖,单糖,寡糖,多糖,同聚多糖,杂多糖,四、糖的分类,1.单糖,单糖monosaccharides：不能水解为其他糖的糖。,按碳原子数分为：,丙糖甘油醛,丁糖赤藓糖,戊糖木酮糖、核酮糖、核糖、脱氧核糖等,己糖葡萄糖、果糖、半乳糖等,2.寡糖,寡糖oligosaccharides：可以水解为210个单糖的糖。,其中最重要的是二糖：,二糖disaccharides 蔗糖、麦芽糖、乳糖,其它寡糖比较少见，如三糖trisaccharides 棉籽糖,3.多糖,多糖polysaccharides：可水解为多个其他单糖或其衍生物的糖。,同聚多糖,：水解为同一单糖的高分子聚合物，淀粉、糖元、纤维素、几丁质等。,杂多糖,：水解产物不止一种单糖或单糖衍生物，透明质酸、肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等。,第二节 单糖的化学构造,单糖的分子式是(CH2O)n，其中n3。碳原子构成单糖的主要骨架。含3个碳原子的名为丙糖，丙糖之后顺序称为丁糖4碳、戊糖5碳和己糖6碳等。,单糖以2种形式存在，即醛糖和酮糖，,前者分子含有醛基 ,位于末端C上,后者分子含有酮基 ，位于链内C上。,甘油醛醛糖,二羟丙酮酮糖,核糖,核酮糖,戊糖,葡萄糖,果糖,己糖,己糖：又称六碳糖，是最习见的单糖。葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖等都是六碳糖。一切六碳糖的分子式都是C6H12O6，但构造式各有不同，所以它们彼此都是异构体。,一、单糖的开链构造与构型,构型 是指一个分子由于其各原子特有的空间排列而使该分子具有特定的立体化学构造。,当一个物质由一种构型转变为另一种构型时，要求有共价键的断裂或重新形成。,单糖的构型以甘油醛为参照标准，甘油醛C2为手性碳，与其相连的-OH在右边的为D型、在左边的为L型，D型和L型互为立体异构体，是一对对映体，具有对映体的构造又称手性构造。,一、单糖的开链构造与构型,单糖的构型由于手性碳往往不止一个，因而规定：,离羰基最远的不对称,C,上的,-OH,方向判定糖的构型，在右边的为,D,型、在左边的为,L,型。,一、单糖的开链构造与构型,醛糖构型谱系,L(+)-核糖,L(+)-阿拉伯糖,L(+)-木糖,L(+)-来苏糖,D(-)-来苏糖,D(-)-木糖,D(-)-阿拉伯糖,D(-)-核糖,戊糖,L(+)-甘油醛,D(-)-甘油醛,丙糖,L(+)-赤藓糖,L(+)-苏阿糖,D(-)-苏阿糖,D(-)-赤藓糖,丁糖,L(+)-阿洛糖,L(+)-阿卓糖,L(+)-葡萄糖,L(+)-古洛糖,L(+)-艾杜糖,L(+)-甘露糖,L(+)-半乳糖,L(+)-塔罗糖,D(-)-塔罗糖,D(-)-半乳糖,D(-)-艾杜糖,D(-)-古洛糖,D(-)-甘露糖,D(-)-葡萄糖,D(-)-阿卓糖,D(-)-阿洛糖,己糖,酮糖构型谱系,C=O,二羟基丙酮,丙糖,C=O,C=O,L-赤藓酮糖,D-赤藓酮糖,丁糖,C=O,C=O,L-核酮糖,L-木酮糖,C=O,C=O,D-木酮糖,D-核酮糖,戊糖,C=O,C=O,C=O,C=O,C=O,C=O,C=O,C=O,L-阿洛酮糖,L-果糖,L-山梨糖,L-塔格糖,D-塔格糖,D-山梨糖,D-果糖,D-阿洛酮糖,己糖,二、葡萄糖的环状构造及异头物,五碳糖、六碳糖等单糖分子在溶液中大多不呈链式，而是环式构造。单糖分子中的醛基或酮基与另一个碳原子上的羟基反响，生成半缩醛，从而形成环式构造：,C,O,H,+,HO,C,H,OH,C,H,O,C,H,葡,萄,糖,的,环,式,结,构,H-,1,C=O,H-,2,C-OH,HO-,3,C-H,H-,4,C-OH,H-,5,C-OH,H-,6,C-OH,H,葡萄糖链式,H-,1,C-OH,H-,2,C-OH,HO-,3,C-H,H-,4,C-OH,H-,5,C,H-,6,C-OH,H,O,葡萄糖环式,醛基可与C5-OH 成氧桥结合，形成六元环，也可与C4-OH 结合形成五元环。因为所形成的五元环和六元环分布与呋喃环和吡喃环相似，因此葡萄糖有呋喃型和吡喃型之分。在分子热力学上，六元环比五元环稳定，所以天然葡萄糖分子主要以吡喃型构造存在。,形成环状构造以后，C1上出现一个新的羟基，称为半缩醛羟基。,C1原子也随之变成了不对称C原子，半缩醛羟基可能有两种不同的排列方式，称为-型和-型两种异头物。,规定：半缩醛羟基与决定构型D或L的醇羟基在同侧的为 -型，在相反侧的为-型。,H-,1,C-OH,H-,2,C-OH,HO-,3,C-H,H-,4,C-OH,H-,5,C,H-,6,C-OH,H,O,1,C,H-,2,C-OH,HO-,3,C-H,H-,4,C,H-,5,C-OH,H-,6,C-OH,H,-D-呋喃型,葡萄糖,H,OH,O,1,C,H-,2,C-OH,HO-,3,C-H,H-,4,C,H-,5,C-OH,H-,6,C-OH,H,-D-呋喃型,葡萄糖,HO,H,O,1,C,H-,2,C-OH,HO-,3,C-H,H-,4,C-OH,H-,5,C,H-,6,C-OH,H,-D-吡喃型,葡萄糖,H,OH,O,-D-吡喃型,葡萄糖,-型和-型只是半缩醛羟基的方位不同，其余不对称C原子的构型都一样，因此它们之间并非镜象异构体，而是异头物。,两者的比旋光度不同-D葡萄糖为+1120 ，-D葡萄糖为+18.70 在溶液中两者可相互转化，最后到达动态平衡。,在水溶液中葡萄糖的构成,三、葡萄糖的Haworth式和分子构象,糖的半缩醛氧环式构造因氧桥过长，不尽合理，1926年Haworth用透视式表达葡萄糖的环状构造，称为Haworth式或透视式：,-D-吡喃型,葡萄糖,-D-吡喃型,葡萄糖,将链状构造书写成哈沃斯式的步骤如下：,将碳链向右放成水平，使原基团处于左上右下的位置,将碳链水平位置弯成六边形状。,以C4-C5为轴旋转120使C5上的羟基与醛基接近，然后成环因羟基在环平面的下面，它必须旋转到环平面上才易与C1成环。,-型,-型,课外推导：L-葡萄糖,葡萄糖分子的构象,按照Haworth式，葡萄糖分子的成环元素都在一个平面上，实际并非如此，而是折叠为椅式船式很少，这样最稳定。,-D-葡萄糖椅式,第三节 单糖的性质,一、单糖的物理性质,1.,溶解度,单糖分子有许多亲水基团，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。,2.甜度,蔗糖的相对甜度规定为100，用感官品评的方法确定。,糖,甜度,糖,甜度,果糖,173.3,鼠李糖,32.5,转化糖,130,麦芽糖,32.5,蔗糖,100,半乳糖,32.1,葡萄糖,74.3,棉子糖,22.6,木糖,40,乳糖,16.1,糖的相对甜度,3.,旋光性和比旋光度,糖都具有手性碳，因此糖都有使平面偏振光发生偏转的能力，即糖的,旋光性,。,当光通过含有某物质的溶液时，使经过此物质的偏振光平面发生旋转的现象。,可通过存在镜像形式的物质显示出来，这是由于物质内存在不对称碳原子或整个分子,不对称的结果,。,由于这种不对称性，物质对偏振光平面有不同的折射率，因此表现出向左或向右的旋光性。,糖的旋光性和旋光度由糖分子中的手性碳上的羟基方向所决定。,糖的旋光性以右旋以d或+表示或左旋以l或-表示。旋光性与D-或L-构型没有必然联系。但同一化合物的D-型和L-型旋光方向相反。,利用旋光性可以对物质(如某些糖类)进展定性或定量分析。,在一定条件下，测定一定浓度糖溶液的旋光度，可以计算比旋光度：,各种糖的比旋光度是一定的。借此可作为糖的定性、定量测定。,二、单糖的化学性质,多羟基醛或多羟基酮；,具有一切羟基及多羟基的反响，如氧化、酯化、 缩醛反响；,醛基或羰基的反响；,基团间相互影响而产生的一些特殊的反响；,具有环状构造的单糖，不仅表现环状构造的化学性质，同时，也表现开链构造的化学性质。因为在水溶液中参加反响时，一般是以开链构造进展的，环状构造可转化为开链构造，直至反响平衡。,1.糖的氧化反响,1在弱氧化剂作用下，醛基被氧化生成葡萄糖酸。,溴水能氧化醛糖，但不能氧化酮糖，可用此反响来区别醛糖和酮糖。,2在较强氧化剂作用下，醛基和伯醇基同时被氧化，生成葡萄糖二酸。,酮糖的氧化作用与醛糖有所不同，弱氧化剂溴水，不能使酮糖氧化，据此,可鉴别酮糖与醛糖。,在强氧化剂作用下，酮糖在羧基处断裂，生成两种酸，以果糖为例：,CH,2,OH,C=O,(CHOH),3,CH,2,OH,O,CH,2,OH,COOH,COOH,CHOH,CHOH,CH,2,OH,+,D-果糖 乙醇酸 三羟基丁酸,3在生物体内，在专一性酶的作用下，伯醇基被氧化，生成葡萄糖醛酸。,酶O,CHO,(CHOH),4,CH,2,OH,CHO,(CHOH),4,COOH,葡萄糖醛酸,斐林试剂定糖原理,在碱性条件下，复原糖的醛基或酮基即变成非常活泼的烯醇式构造，具有复原性，能使金属离子(如Cu2+、Ag+、Hg2+、Bi3+等离子)复原，本身那么被氧化成糖酸及其他产物。,复原糖在碱性溶液中的氧化复原反响常被用作糖类定性、定量分析的依据。定糖最常用的碱性氧化剂是碱性硫酸铜溶液，所配成的定糖试剂最常用的是斐林(Fehlings)试剂 。,斐林试剂由甲液(CuSO4溶液)和乙液(NaOH+酒石酸钾钠溶液)组成。,使用之前将甲、乙两种溶液等量混合，反响生成Cu(OH)2。,酒石酸钾钠的作用是防止Cu(OH)2沉淀，它与Cu2+络合成可溶性酒石酸钾钠铜复合物，从而保证Cu2+与复原糖发生氧化复原反响。,（1）Cu,2,SO,4,+NaOH Cu(OH),2,（2）Cu(OH),2,+,COONa,H-C-OH,H-C-OH,COOK,COONa,H-C-O,H-C-O,COOK,COONa,O -C- H,O -C- H,COOK,Cu,酒石酸钾钠,酒石酸钾钠铜复合物,CHO,(CHOH),n,CH,2,OH,COOH,(CHOH),n,CH,2,OH,+,2Cu,2+,+,4OH,-,+,2CuOH,+,H,2,O,醛糖,蓝色,糖酸,不稳定,+,H,2,O,Cu,2,O,黄色或红色,2Cu,2+,(OH),2,4NaOH+2CuSO,4,还原糖,烯醇化,（碱）,H-C-OH,C-OH,(CHOH),n,CH,2,OH,烯二醇,C-OOH,CHOH,(CHOH),n,CH,2,OH,糖酸,2Na,2,SO,4,H,2,O,2Cu,+,OH（氢氧化亚铜）,氢氧化铜,Cu,2,O,氧化亚铜（黄红色）,H,2,O,其它产物,斐林试剂定糖的本卷须知,1.准确取一定量的斐林试剂与一定量的样品溶液(含糖量不得过量，需保证反向后有剩余Cu2+)反响，然后，用标准糖液滴定剩余的Cu2+，与空白对照，可计算出样品液的复原糖浓度。,2.糖的氧化产物极为复杂，曾有人别离出40余种产物，而且，反响条件不同，产物也不同。因此，用这种方法进展糖的定量分析时，一定要同时做标准品对照，否那么，会带来较大的误差。,1.直接滴定法：试样经除去蛋白质后，在加热条件下，以亚甲蓝作指示剂，滴定标定过的碱性酒石酸铜溶液用复原糖标准溶液标定，根据样品液消耗体积计算复原糖含量；,2.高锰酸钾滴定法：试样经除去蛋白之后，其中复原糖把铜盐复原为氧化亚铜，加硫酸铁后，氧化亚铜被氧化为铜盐，以高锰酸钾溶液滴定氧化作用后生成的亚铁盐，根据高锰酸钾消耗量，计算氧化亚铜含量，再查表得复原糖量。,2.糖的酯化反响,单糖分子中的-OH，特别是异头碳上的半缩醛羟基能与磷酸、硫酸、乙酸酐等脱水生成酯。糖的磷酸酯是糖分子进入代谢反响的活化形式，最重要的是己糖磷酸酯。,重要的己糖磷酸酯,单糖环状构造中的半缩醛羟基与其他含羟基如醇、酚、酸等或其他基团的化合物失水而缩合成的缩醛或缩酮式衍生物，称为糖苷或苷；,3.成苷反响,因为葡萄糖的半缩醛羟基有-型与-型之分，生成的糖苷也有-与-之分。,糖基,配糖体,糖苷键,-D-葡萄糖 甲醇 -甲基-D-葡萄糖苷,-D-葡萄糖 甲醇 -甲基-D-葡萄糖苷,4. 复原反响,葡萄糖C1上的-CHO可被复原为-OH而成糖醇山梨醇。而果糖除了象葡萄糖一样可以复原为山梨醇外，还生成甘露醇。,山梨醇是转化成维生素C的前体。在生物体内这一反响是由特异的脱氢酶催化，以NADH+H+或NADPH+H+作为供氢体来完成的。,5.,强酸催化脱水作用,单糖在强酸作用下，受热脱水生成糠醛或糠醛衍生物。糠醛是多种化工合成所需的原料。,糠醛或羟甲基糠醛能与某些酚类作用生成有色的缩合物，利用这一性质，可进展糖的定性定量测定。,3,6.弱碱条件下的异构化作用,单糖对稀酸相当稳定，但在碱性溶液中能发生多种反响，产生不同的产物。异构化是其中的一种。,单糖异构化是在室温下弱碱催化的烯醇化作用的结果。,例如D-葡萄糖在氢氧化钡溶液中放置数天，可形成63.5的D-葡萄糖、21的D-果糖、2.5的D-甘露糖、10不能发酵的酮糖和3的其它物质。,7.,脎的形成,单糖与苯肼反响生成苯腙,过量的苯肼可进一步作用生成脎，每个脎分子中含2分子苯肼，第三个苯肼被转化为苯胺和氨。,脎的溶解度小，易成结晶，不同糖脎晶体形状不同、熔点不同，有时可作为糖的定性鉴定。,8.,发酵作用,己糖中的D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖均易被酵母发酵生成酒精和CO2，D-半乳糖那么较难发酵。D-型的其他己糖和L-型己糖以及戊糖那么不能被酵母发酵。,单糖的分析检测,用成脎反响和呈色试剂可以定性鉴定未知样品溶液中的糖类。测定单糖浓度，有物理和化学方法。,物理方法，如测样品溶液的折光率、旋光度和利用比重计等方法进展测定。,化学方法主要是根据单糖的复原性质建立的。,常用的有3，5-二硝基水杨酸法、斐林试剂法和碘量法等。,以上方法测定的是样品液中的总糖。为了弄清多糖水解产物中的单糖组分(种类和含量)，那么需经过别离。单糖混合液的别离方法常用层析法，新近又有高压液相色谱分析用于糖的别离分析，既方便又准确。,第四节 重要的寡糖,先从单糖单位的种类和糖苷键的类型考察一下面几个简单寡糖的构造式。,乳糖,蔗糖,纤维二糖,石灰处理,二氧化硫,除杂质、去泡沫,结晶,麦芽糖,名称,组成单糖单元,糖苷键,麦芽糖,-D-葡萄糖,1,4,纤维二糖,-D-葡萄糖,1,4,乳糖,-D-半乳糖,-D-葡萄糖,1,4,蔗糖,-D-,葡萄糖,-D-果糖,1,2,备注：,葡萄糖为吡喃环，果糖为呋喃环,一.寡糖的构造与性质,1.参与组成的单糖单位,2. 参与成键糖苷键的碳原子位置,3. 参与成键的每一异头碳羟基的构型异头定向,4. 单糖单位的次序如果不是同一种单糖残基,有些寡糖如麦芽糖是由同一种单糖葡萄糖残基组成的，另一些寡糖是由两种或多种不同的单糖组成的，如蔗糖中含葡萄糖和果糖两种残基。,两个单糖残基之间的连接可以有多种方式，但最常见的有1 1如海藻糖中、l 2如蔗糖中、1 4如纤维二糖中和1 6如龙胆二糖中；1 3和1 5较少见。注意所有的二糖至少有一个单糖的异头碳参与成键。,构型可以是型如麦芽糖、海藻糖和蔗糖，型如纤维二糖、龙胆二糖和乳糖。异头碳的构型对寡糖分子形状影响很大，而分子形状涉及能否被酶所识别，例如催化麦芽糖含糖苷键和纤维二糖含糖苷键水解需要不同的酶，虽然两者都是D-葡萄糖通过1 4连接的。多糖中异头定向对多糖构象非常重要。,糖苷键在多数情况下只涉及一个单糖的异头碳，另一个单糖的异头碳是游离的。这样，分子的两个末端可以根据化学反响性的不同而区分开来，例如乳糖中葡萄糖残基有一个游离的异头碳，并因此具有一个潜在的游离醛基，能被Fehling溶液氧化，但半乳糖残基那么不能。乳糖是一种复原糖，葡萄糖残基处于复原端，另一端称非复原端。在蔗糖中任一残基都不具有潜在的游离醛基，因此蔗糖是一种非复原糖。,二、复原性二糖与非复原性二糖,复原性二糖有半缩醛羟基，具有复原性、变旋现象等。麦芽糖、乳糖、纤维二糖等都属于复原性二糖。,非复原性二糖没有半缩醛羟基，不具有复原性、变旋现象等，主要是蔗糖。,名称,组成单糖单元,糖苷键,还原性,麦芽糖,-D-葡萄糖,1,4,还原糖,纤维二糖,-D-葡萄糖,1,4,还原糖,乳糖,-D-半乳糖,-D-葡萄糖,1,4,还原糖,蔗糖,-D-,葡萄糖,-D-果糖,1,2,非还原糖,备注：,葡萄糖为吡喃环，果糖为呋喃环,第五节 重要的多糖,由许多单糖或单糖衍生物聚合而成，缩合时单糖分子以糖苷键相连，一般无甜味、无复原性、酸或酶的作用下可水解为双糖、寡糖或单糖，重要的有淀粉、糖元、纤维素、果胶质、几丁质、粘多糖等。可分为同多糖和杂多糖。,一.淀粉,广泛存在于植物的种子和根茎中，热水处理25分钟能溶解的局部为直链淀粉，不溶解的局部为支链淀粉。,直链淀粉平均250-300个-D-Glc通过-1，4糖苷键相连，旋转卷曲成螺旋状，每6个Glc残基盘旋一圈，与KI-I2呈深兰色。水解的唯一双糖为麦芽糖、唯一单糖为葡萄糖。,支链淀粉由2000-22000个Glc残基组成，大约每24-30个Glc就有一个-1，6糖苷键的分支，与KI-I2呈紫红色。水解时只生成一种双糖-+麦芽糖。,淀粉的主要性质：,1. 糊化作用,将淀粉加水调成乳浊液，随着加热升温，淀粉粒吸水溶胀。当温度升高到一定限度，体积膨胀几十倍时，淀粉粒解体，分子均匀分散成粘性很大的糊状胶体溶液。这种作用过程称为,淀粉的糊化,。,糊化作用是淀粉粒的溶胀和水合过程。从热力学分析，糊化作用可理解为淀粉微晶熔融的过程。由于受热，淀粉分子内和分子间的氢键断裂，分子由原来沉积于淀粉粒中的晶形或非晶形有序状态变成无序状态，分散在热水中，形成胶体溶液。,几种主要农作物的淀粉含量,作物名称,淀粉含量（）,大麦（种子）,63.5,小麦（种子）,63.7670-.0,玉米（种子）,64.766.9,米,7080,山芋,16.0,马铃薯,13.223,淀粉来源,糊化温度,(),淀粉来源,糊化温度,(),山芋,5364,小麦,5869,红薯,7076,大麦,51.559.5,马铃薯,5667,大米,6878,木薯,5970,豌豆,5770,玉米,6472,小米,6878,高粱,6878,高直链淀粉玉米,67,（在沸水中亦不能完全糊化）,影响糊化温度的因素：,实验证明，蔗糖、氢氧化钠、氯化钠、碳酸氢钠等化合物对糊化温度影响很大。,玉米淀粉在水中糊化温度为6272；在0.2的NaOH溶液中那么降为55.569.5；在0.3的NaOH溶液中那么降为4965。,蔗糖、NaCl、Na2CO3都能使玉米淀粉糊化温度升高。,升高的度数与这些化合物的浓度成正比。,糊化淀粉溶液快速冷却可成冻状凝胶。假设长时间放置，缓慢冷却，会变混浊，甚至产生凝结沉淀，这种现象称为“凝沉，又叫“回生或“老化。发生凝沉作用的机理相当于糊化作用的逆转，由无序的直链淀粉分子向有序排列转化，局部地恢复结晶性状。,2. 淀粉的凝沉作用,“凝沉作用受温度、浓度等因素的影响：,常温下易凝沉，24是最易发生凝沉作用的温度。高于60或低于-20都不易发生凝沉。,水分含量在30一60易凝沉，65或10的枯燥状态都不易发生凝沉。,高聚合度直链淀粉含量高者易凝沉，支链淀粉糊化后不易发生凝沉。,发生凝沉的淀粉不易再溶解，也不易被水解。欲使其再溶，需加热至140一150以上。,3.水解反响,淀粉分子中的葡萄糖苷键对碱比较稳定。,在酸或酶的催化下加水分解，最终生成葡萄糖。因此，淀粉的水解又叫做糖化。,淀粉的不完全水解产物有糊精、寡糖、麦芽糖等。,糊精,是淀粉从轻度水解直到变成寡糖之间各种不同相对分子质量中间产物的总称。,具有旋光性，能溶于水，不溶于酒精。不同分子量的糊精遇碘显不同颜色。,淀粉的碘显色反响非常灵敏，常用作淀粉的定性鉴定或指示淀粉水解反响终点。在分析化学上，也常用淀粉作指示剂，指示碘量法氧化复原滴定的终点。,4. 碘显色反响,多糖链的螺旋构象是碘显色反响的必要条件。当碘分子落入螺旋圈内时。糖的游离羟基成为电子供体，碘分子成为电子受体，形成淀粉-碘络合物，呈现颜色。如果将显色的溶液加热至70以上，因为糖链螺旋构象破坏，伸展成直链，颜色随之消失，冷却后，颜色重现。,碘显色反响的颜色与葡萄糖链的长度有关。糖链聚合度大于60个残基者，显蓝色；小于20个残基者显红色；低于6个残基的寡糖不显色。直链淀粉显蓝色，纯支链淀粉显紫红色。一般天然淀粉大都是直链和支链淀粉的混合物。遇碘显蓝色。,淀粉 红色糊精无色糊精 麦芽糖 葡萄糖, 蓝色紫蓝色红色 不显色不显色,5. 变性作用,淀粉经适当化学处理，分子中引入相应的化学基因，分子构造发生变化，产生了一些符合特殊需要的理化性能，这种发生了构造和性状变化的淀粉衍生物称为改性淀粉。,改性淀粉改变了淀粉原来的糊化性能、粘性、胶凝性，凝沉性和亲水性，可分别被作为增稠剂、胶凝剂、粘合剂、分散剂、淀粉膜等，广泛用于纺织、印染、造纸、纸箱、食品、制药、水处理、包装以及生化别离分析和生物材料的固定化技术等领域。,多孔淀粉又名微孔淀粉，是一种新型的变性淀粉，它是具有生淀粉酶活力的酶在低于糊化温度下作用于生淀粉而形成的多孔性蜂窝状产物。微孔淀粉外表布满直径为1m左右的小孔，小孔由外表向中心深入，孔的容积占颗粒体积的50%左右。,二、纤维素,自然界中分布最广的糖，以纤维二糖为根本单位缩合而成，纤维状、僵硬、不溶于水的分子，分子不分支，约由10000-15000个-D-Glc残基组成。,水解需高温、高压和酸，人体消化酶不能水解纤维素，食草动物利用肠道寄生菌分泌的纤维素酶将局部纤维素水解为葡萄糖。,在植物组织中，纤维素分子平行排列，糖链与糖链之间有氢键联结，构成,微纤维,。,每个微纤维约,60,个纤维素分子组成。,许多微纤维粘合在一起组成微纤维束。,微纤维束严密聚集成层并填充半纤维素、果胶质、木质素等多聚物，构成天然植物纤维。,复杂的层次构造使纤维素具有很强的抗拉强度和化学稳定性以及水不溶性等特性。,纤维素带有大量的亲水基团，对水有很强的亲和力，通常有20左右的结合水。,化学实验室常用纤维素制品作为色层分析的惰性支持物。,将纤维素进展化学修饰，得到具有特殊理化性能的纤维素的衍生物，称为改性纤维素。,具有离子交换功能的改性纤维素在生化别离分析中，具有很强的分辨能力，已经成为实验室不可缺少的技术材料。,果胶可分为果胶酸和果胶两类根本多糖成分 。,果胶酸又叫半乳糖醛酸聚糖PGA，是由D-半乳糖醛酸缩合脱水以-1，4-糖苷键连接而成的长链分子。,果胶又叫甲氧基半乳糖醛酸聚糖PMGA，是PGA分子与甲醇发生酯化反响的产物。,三、果胶,不同植物材料的果胶，甲酯化程度不同。假设羧基100被甲酯化，甲氧基-O-CH3的理论含量为16.3。实践中规定甲氧基含量大于7者，称为高甲氧基果胶，小于7者，为低甲氧基果胶。,果胶酸及果胶在水中溶解度随相对分子质量增加而降低，随甲酯化程度增加而增加。果胶酸在水中溶解度低于1。果胶那么易溶于水，溶液粘度大。粘度与果胶相对分子质量成正比。稀酸溶液有利于果胶质溶解，因此，生产上用稀盐酸别离提取果胶质。果胶不溶于酒精，工业上生成果胶都是采用酸稀提醇沉法。,