生物化学糖类化学课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,第一章 糖类化学,第一章 糖类化学,1,目录,第一节,糖类的概念,第二节,单糖的结构和性质,第三节,寡糖,第四节 多糖,第五节,结合糖,目录第一节 糖类的概念,2,第一节,糖类的概念,一,糖类的分布及生物学意义,1,、,分布,在植物中糖类占干重,85,90%,如植物细胞壁，棉花树木,纤维素，水稻，土豆,淀粉，水果,G,，,F,动物血液,G,，肝脏，肌肉,糖原，乳汁,乳糖,核糖和脱氧核糖存在于,DNA,，,RNA,中是所有生物共有的。,第一节 糖类的概念一 糖类的分布及生物学意义,3,2,、生物学意义,糖类通过氧化反应为生物体的生命活动提供能量,糖类是生物体重要结构成分,细菌细胞壁肽聚糖,含氮粘多糖：透明质酸存在于结缔组织，眼球的玻璃体，角膜，细胞间质，关节液等。,硫酸软骨素：结缔组织，筋，腱，软骨，角膜，心瓣膜等。,糖类在生物体内提供合成脂肪，蛋白质，核酸的碳骨架。,细胞表面的糖蛋白是细胞膜的重要成份具有识别功能。,糖链是高密度的信息载体，是参与神经活动的基本物质。,2、生物学意义,4,二,糖类的概念,糖类（,carbohydrate,）：多羟基的醛或酮和它们的某些衍生物及其它们的缩聚物。较简单的糖类常称为（,sugar,或,saccharide,）：,二 糖类的概念,5,以前认为糖类是碳水化合物,Cn,（,H,2,O,）,n,脱氧核糖,C,5,H,10,O,4,鼠李糖,C,6,H,12,O,5,这些糖不符合,Cn,（,H,2,O,）,n,乙酸,C,2,H,4,O,2,，符合,Cn,（,H,2,O,）,n,以前认为糖类是碳水化合物Cn（H2O）n,6,分类与命名（按糖的聚合度分,）,单糖（,Monosaccharides,）,：不能被水解成更小分子的糖类，也称为简单糖，,3C7C,（丙糖,庚糖），常见的是,5C,和,6C,糖，核糖，葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖。,寡糖（,Oligosaccharides,）,：水解时生成几个单糖（,210,个），如二糖（蔗糖、麦牙糖、乳糖）,多糖（,Polysaccharides,）：,水解时产生,20,个以上单糖分子的糖类，,包括：同多糖（由一种单糖或其衍生物构成，如淀粉、糖原）,杂多糖（由一种以上单糖或其衍生物构成如，半纤维素、透明质酸）。,复合糖（,Combine saccharides,）：糖蛋白和糖脂,糖衍生物（,Sugar derivatives,）：糖胺、糖酸和糖酯,分类与命名（按糖的聚合度分）,7,第二节 单糖的结构和性质,一,.,有关旋光异构的几个概念：,1,异构现象,：,同分异构（异构）,：,它包括：,结构异构,：,立体异构,：,立体异构,它包括：,几何异构（顺反异构）,：,旋光异构（光学异构）,：,第二节 单糖的结构和性质一.有关旋光异构的几个概念：,8,2.,单糖的构型,2.单糖的构型,9,生物化学糖类化学课件,10,生物化学糖类化学课件,11,二、单糖构型的命名,含,n,个手性,C,的化合物的旋光异构体的数目,=2,n,（个），对映体的数目,=2,n,/2,（对）,离羰基碳最远的那个手性,C,的构型作为醛糖分子的构型,。,二、单糖构型的命名含n个手性C的化合物的旋光异构体的数目=2,12,（,2,）透视式,1926,年英国化学家,Haworth W N,建议使用,1913,年,Boeseken,首次提出的一种透视式来表示单糖的环状结构，这种透视式常称为,Haworth,投影式或,Haworth,式。,1,）,顺,时针旋转,90,（少数逆时针旋转,90,）,2,）,醛基或酮基相邻的两个碳原子拉出，其它原子往里推,3,）,绕,C4-C5,之间的键逆时针旋转,109,28,4,）,-OH O,进攻羰基,C,形成半缩醛（半缩醛羟基与决定单糖构型的羟基在同侧的称为,型，不同侧的称为,型。,（2）透视式,13,For large sugars,the reaction can take place within the same molecule.,As its structural similarity to ring compound called pyran,the six-membered ring structures of hexoses are called pyranoses(,吡喃糖).,For large sugars,the reaction,14,生物化学糖类化学课件,15,和,异头物,（,anomers,a,&,b,）,异头,C,（,anomeric C1,）,a,(OH below the ring),b,(OH above the ring).,和异头物（anomers,a&b）,16,Hemiacetal&hemiketal formation,An aldehyde can react with an alcohol to form a hemiacetal.,A ketone can react with an alcohol to form a hemiketal.,Hemiacetal&hemiketal formati,17,生物化学糖类化学课件,18,吡喃糖和呋喃糖,：,Haworth,式（透视式）,吡喃糖和呋喃糖：Haworth式（透视式）,19,三,.,单糖的构象,（,configuration,）,船式（,boat,）和椅式（,chair,）。,三.单糖的构象（configuration）,20,生物化学糖类化学课件,21,Sugar derivatives,D-,核醣醇,醛糖酸 糖醛酸,Sugar derivativesD-核醣醇 醛糖酸,22,Sugar derivatives,Sugar derivatives,23,四,.,单糖的理化性质,1.,物理性质：,旋光性：,甜度：,溶解度：,2.,化学性质,:,（一）醛基的反应：,（二）羟基的反应：,（三）其它反应：,四.单糖的理化性质 1.物理性质：,24,物理性质,1,、,变旋现象,一般醛类在水溶液中只有一个比旋度,但新配制的葡萄糖水溶液的比旋随时间而变化,=+112,称,-D-(+),葡萄糖,=+18.7,称,-D-(+),葡萄糖,变旋现象,-,将这两种葡萄糖分别溶于水后,其比旋都逐渐变为,+52.7,这一现象称变旋现象,.,原因,-,不同结构形式的葡萄糖可互变,各种形式最后达到一定的平衡所致,物理性质,25,Mutarotation,变旋现象：旋光度改变的现象,When dissolved in water,t,wo different forms of glucose equilibrated to the same mixture.,Mutarotation 变旋现象：旋光度改变的现象 Whe,26,单糖的性质,2,溶解度：单糖都是无色结晶，羟基（多）在水溶液中溶解度很大，不溶于乙醇，丙酮。,3,甜度：单糖都有甜味，果糖,170,，蔗糖,100,，转化糖,130,单糖的性质,27,化学性质,1,单糖的氧化（还原性）费林试剂：酒石酸钾钠、,CuSO,4,NaOH,除了羰基之外，单糖分子中的羟基也能被氧化，因氧化条件不同，单糖被氧化成不同的产物。,Cu,2,O,为黄色或红色,化学性质 1 单糖的氧化（还原性）费林试剂：酒石酸钾钠、,28,1,）在弱氧化剂（如溴水）作用下形成相应糖酸,2,）在强氧化剂（如硝酸）作用下醛糖形成相应糖二酸，酮糖在羰基处断裂形成两个酸。,3,）在脱氢酶作用下醛糖形成,糖醛酸,1）在弱氧化剂（如溴水）作用下形成相应糖酸,29,Molish,试剂：,-,奈酚与糠醛、羟甲基糠醛生成紫色物质，鉴别糖的存在。,Seliwanoff,反应：间苯二酚与盐酸遇酮糖呈红色，遇醛糖呈很浅的颜色。,Molish试剂：-奈酚与糠醛、羟甲基糠醛生成紫色物质，鉴,30,生物化学糖类化学课件,31,2.,成脎反应,:,糖脎黄色晶体，鉴别多种还原糖,2.成脎反应:糖脎黄色晶体，鉴别多种还原糖,32,3,.,异构化,:,弱碱作用,3.异构化:弱碱作用,33,4.,成酯作用：酸与糖的醇羟基缩合失水而形成酯,4.成酯作用：酸与糖的醇羟基缩合失水而形成酯,34,5.,成苷作用：单糖的半缩醛羟基很容易与醇或酚或含氮碱基反应，失水而形成缩醛式衍生物，通称为糖苷，其中非糖部分称配糖体，若配糖体也是单糖，如此缩合成双糖。,5.成苷作用：单糖的半缩醛羟基很容易与醇或酚或含氮碱基反,35,