《糖类的化学》PPT课件

第二章糖类的化学第一节糖的慨述糖不能以甜来分；把糖看成是碳水化合物也不准确。糖是根据其结构特点来定义的：一、什么是糖？糖是一类多羟基的醛或酮及其它们的缩聚物和某些衍生物的总称。第一节糖的慨述根据糖分子的大小或能否水解和水解后的产物，糖分为三大类：单糖、寡糖和多糖。糖单糖：是糖类物质中最简单的（即是不能再水解了的）一类，是组成复杂糖的基本单位。寡糖：又称低聚糖，是指糖基数为2~10（常见的为2~6个）构成的糖类物质，现发现的寡糖达580余种，多数为二糖。二糖是两分子单糖缩合失去一分子水而生成的化合物。多糖：是有20个以上单糖分子缩合而成的结构复杂的大分子物质。二、糖的类别：第一节糖的慨述是生物体组织和细胞的重要组成成分；是生物体的重要能源物质和碳源物质；有的糖还具有特殊的生理功能。如核糖是核酸的组成成分与遗传有关；糖与蛋白质构成的糖蛋白在免疫、细胞识别、细胞间的联系等多种生理功能中起着重要作用。三、糖的生物学功能糖分布最广，资源最丰富。其重要的生理功能有：第二节单糖单糖:糖类物质中最简单的（即是不能再水解了的）一类糖，是组成复杂糖的基本单位。最简单的单糖:甘油醛和二羟丙酮，他们是同分异构体。最常见和最重要的单糖:葡萄糖、果糖、半乳糖和核糖等，葡萄糖、果糖是同分异构体。一、单糖的定义二.单糖的构型与立体异构体1.构型如:甘油醛分子式----C3H6O3结构式---OC-HCHOHCH2OH构型----指一个分子由于其中各原子特有的固定的空间排列,而使该分子所具有的特定的立体化学形式----构型第二节单糖CHOHOCHCH2OHCHOHCOHCH2OHL-型D-型一对对映体一对对映体(立体式)(平面投影式)D—甘油醛L—甘油醛2.不对称碳原子(手性碳原子)与旋光性如:CHOH-C-OHH-C-OHCH2OHCHOH-C-OHH-C-OHH-C-OHCH2OHCHOH-C-OHHO-C-OHH-C-OHH-C-OHCH2OHD-型甘油醛CHOHCOHCH2OHD-型赤鲜糖D-核糖D-葡萄糖一个不对称碳原子二个不对称碳原子三个不对称碳原子四个不对称碳原子一个碳原子上连接的四个原子或基团均不相同，此碳原子称为不对称碳原子或手性碳原子（1）不对称碳原子平面偏振光和旋光性光是一种电磁波，它的电场或磁场振动的方向与光前进的方向垂直。在普通光线里，光波可以在垂直于前进方向平面上的任何方向振动。普通光的振动平面（2）旋光性将普通光线通过Nicol棱镜，它只允许与其晶轴平行的平面上振动的光线通过。Nicol棱镜平面偏振光：只在一个平面上振动的光。物质的旋光性能使平面偏振光振动平面旋转的物质称为物质的旋光性，具有旋光性的物质称为旋光性物质（也称为光活性物质）。旋光性：能使偏振光振动平面旋转的性质。旋光物质的旋光方向旋光度α：左旋体(-)：使偏振光振动平面按反时针方向旋转；旋光度的大小取决于物质的浓度、温度、旋光管长度、光的波长及溶剂等因素。在溶剂、温度、光源一定时，旋光度正比于浓度和旋光管长度，即α∝c，l。右旋体(+)：使偏振光振动平面按顺时针方向旋转。旋光仪和比旋光度1ml含1g（质量浓度ρB=1g/ml）旋光性物质的溶液，放在1dm长的盛液管中测得的旋光度。比旋光度：式中t 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 示温度，λ表示所用光的波长。若所测的旋光物质为纯液体，只要把ρB换成液体的密度ρ即可。-93°（水）果糖是左旋的，在水中的比旋光度为肌肉乳酸：乳糖发酵乳酸：分子式相同，构造式相同，但因构型不同而产生具有不能重叠的物体与镜象，这种对映关系的立体异构体称为对映异构体，或镜象异构体。这种立体异构现象称为对映异构现象、旋光异构现象、光学异构现象。特点：⑴物理性质：沸点、熔点、折光率、吸收光谱等基本相同。⑵化学性质：基本相同。⑶旋光性能和某些旋光性试剂的化学反应不同。第二节单糖三、单糖的结构—开链式结构：以葡萄糖和果糖为例CHOHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OHCH2OHCOHOCHHCOHHCOHCH2OH第二节单糖三、单糖的结构—环状结构的不同形式：CHOHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OHCHCOHHOCHOHCHCOHCH2OHHOHCHCOHHOCHOHCHCOHCH2OHHOH1.4缩合1.5缩合CHCOHHOCHOHCOHHCCH2OHHOHCHCOHHOCHOHCOHHCCH2OHHOHα-型β-型六元环五元环半缩醛羟基羟醛葡萄糖结构小结多羟基醛的开环形式CHOHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OH半缩醛吡喃糖OCH2OHOHOHOHOH15呋喃糖OCH2OHHO-CHOHOHOH14OCH2OHOHOHOH15OHOCH2OHHO-CHOHOH14OH醛糖或酮糖，过度型，都是D—构型是糖存在的主要形式,较真实表达，方便，常用。第二节单糖四、单糖的命名依据碳原子数目有丙、丁、戊、己、庚糖；依据功能团有醛糖和酮糖；两者往往结合起来称某醛糖或某酮糖；糖通常情况下用俗名即依据来源来命名，如葡萄糖最初是从葡萄中提取的，果糖最初是从水果中提取的。α-型-D-葡萄糖[α]tD=+1120β-型-D-葡萄糖[α]tD=+18.70α-型-D-葡萄糖β-型-D-葡萄糖溶于水[α]tD=+1120[α]tD=+18.70[α]tD=+52.50OOHHOHOHOHCH2OHOOHHOHOHOHCH2OHCHOHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OHα-型37%直链0.1%β-型63%五.单糖的性质1.一般性质颜色,甜味,熔点,溶解性,旋光性,变旋现象2.化学性质氧化还原性CHOHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OHCOOHHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OHBr2-H2O/I2-H2O葡萄糖酸（Cu2+/碱性）（Cu2O）砖红色葡萄糖弱氧化剂Fehling—定糖法CHOHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OHCOOHHCOHHOCHHCOHHCOHCOOHHNO3葡萄糖二酸CH2OHC=OHOCHHCOHHCOHCH2OHHNO3CH2OHCOOHCOOHCHOHCHOHCH2OH+乙醇酸糖酸葡萄糖果糖强氧化剂莫利斯（Molisch)反应鉴定糖类物质的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 糖（水溶液）（单，低聚，多）加入α-萘酚（乙醇溶液）（混匀）加入浓硫酸（慢，沿管壁，不要摇动）紫环（紫红色）（两层液面之间）塞里万诺夫（Seliwanoff)反应鉴定酮糖类物质的特殊方法托伦(Tollen)反应鉴定戊糖类物质的方法拜尔(Bial)反应鉴定戊糖类物质的方法酮糖+浓硫酸+间苯二酚鲜红色物质戊糖+浓强酸+间苯三酚朱红色物质戊糖+浓硫酸+间苯二酚蓝色物质脱水反应第二节单糖六、单糖的重要衍生物：糖醇：较稳定，有甜味。甘露醇、山梨醇糖醛酸：由单糖的伯醇基氧化而得。葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸氨基糖：糖中的羟基为氨基所取代。D-氨基葡萄糖糖苷：单糖的半缩醛上羟基与非糖物质（醇、酚等）的羟基形成的缩醛。葡萄糖苷。脱氧糖：脱氧核糖（2位脱氧）、鼠李糖6位脱氧）第三节寡糖一、寡糖的定义：寡糖是少数单糖（2~10个）缩合的聚合物。自然界中最常见的寡糖是双糖。如麦芽糖、蔗糖、乳糖、纤维二糖。二糖的结构OHOHOHOHCH2OHOOHHOHOHCH2OHOOOHOHOHOHCH2OHOOHHOHOHOHCH2α-1,4糖苷键α-1,6糖苷键1.麦芽糖2.异麦芽糖α-D-葡萄糖α-D-葡萄糖α-D-葡萄糖α-D-葡萄糖OOHOHOHCH2OHOOHOHCH2OHOHOβ-1,4糖苷键β-D-葡萄糖4.纤维二糖OOHOHCH2OHOOHHOHOHCH2OHHOOβ,α-1,4糖苷键β-D-半乳糖3.乳糖α-D-葡萄糖β-D-葡萄糖OHOHOHOHCH2OHOCH2OHCH2OHHOHOHOα-D-葡萄糖α,β-1,2糖苷键5.蔗糖β-D-果糖OHOHOHOHCH2OHOOHOHCH2OHOHOα,α-1,1糖苷键α-D-葡萄糖α-D-葡萄糖6.海藻糖二.二糖的性质与单糖相似，能结晶，熔点较高，易溶于水，有甜味有旋光性。还原性糖有变旋现象，有还原性，能生成糖脎非还原性糖没有变旋现象，没有还原性，不能生成糖脎麦芽糖植物发芽种子,淀粉水解产物异麦芽糖植物发芽种子,支链淀粉水解产物乳糖动物奶汁,人奶含5-7%,牛奶4%纤维二糖植物纤维素的水解产物蔗糖植物中,甘蔗,甜菜中含量最高海藻糖植物海藻多糖中还原性糖非还原性糖三.分布第四节多糖一、多糖的慨述多糖的定义:多糖是由多个单糖基以糖苷键相连而形成的高聚物。多糖的类别:同聚多糖和杂聚多糖。多糖的性质:多糖没有还原性和变旋现象,无甜味,大多不溶于水.多糖的功能:1.贮藏和结构支持物质。2.抗原性（荚膜多糖）3.抗凝血作用（肝素）4.为细胞间粘合剂（透明质酸）。5.携带生物信息（糖链）。多糖组成的要素:多糖的结构包括单糖的组成、糖苷键的类型、单糖的排列顺序3个基本结构因素。二、多糖的代表物（一）淀粉与糖原天然淀粉含直链淀粉和支链淀粉。他们都是由α-D-吡喃型葡萄糖单糖基组成的。直链淀粉中以α-1,4糖苷键连接，支链淀粉中的分支点为α-1,6糖苷键。淀粉与碘的呈色反应，颜色的深浅与淀粉糖苷链的长度有关：链长小于6个葡萄糖基，不能呈色。链长为20个葡萄糖基，呈红色。链长大于60个葡萄糖基，呈蓝色。直链淀粉：分子量比较低，由200-980个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合而成。在水中呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。麦芽糖直链淀粉在水中形成的螺旋与碘的作用a支链淀粉：分子量比较高，由600-6000个葡萄糖分子，除了（14）糖苷键构成糖链以外，在支点处存在（16）糖苷键。遇碘显紫红色。支链淀粉在水中形成的螺旋糖原（动物淀粉）：和淀粉相似，只是分支更多而且更密，因而遇碘呈红紫色。（二）纤维素纤维素是自然界最丰富的有机化合物，是一种线性的由D-β-吡喃葡萄糖基借β-1,4糖苷键连接的没有分支的同多糖。微晶束相当牢固。三、几种重要多糖的比较直链淀粉支链淀粉糖原（动物淀粉）纤维素组成的糖基α—Gα—Gα—Gβ—G糖基分子数200~980600~6000300009000以上基本组成单位麦芽糖麦芽糖麦芽糖纤维二糖分子量3万2千~16万10万~100万106~5*1065万~200万连接键α-1，4糖苷键（α-1，4和α-1，6糖苷键）β-1，4糖苷键结构特点无分支隔11~12个G有分支隔3~5个G有分支无分支分支含24~30个G分支上含10~14个G存在（种子块根块茎果实）肝脏肌肉肾脏植物细胞壁性质（无甜味无还原性和变旋现象，多不溶于水，有的形成胶体溶液）与碘呈色兰色兰紫色红紫色不呈色（四）葡聚糖是D-葡萄糖以α-1,6糖苷键缩合为主链骨架，以α-1,3和α-1,4糖苷键构成支链，整个分子形成网状。其凝胶可用作分子筛。（五）糖胺聚糖含有氨基己糖或乙酰氨基糖，也称为粘多糖。肝素、透明质酸和硫酸软骨素。（三）壳多糖（几丁质）由N-乙酰-D-氨基葡萄糖以β-1,4糖苷键缩合成的同多糖。比较坚硬，为甲壳动物等的机构材料。四、糖复合物是糖类的还原端和其他非糖组分以共价键结合的产物。（一）糖蛋白与蛋白多糖两种不同类型苷键：N-糖苷键（肽链上的Asn的氨基与糖基上的半缩醛羟基形成）；O-糖苷键（肽链上的Ser或Thr的羟基与糖基上的半缩醛羟基形成）糖蛋白中寡糖链末端糖基组成的不同决定人体的血型。O型：Fuc（岩藻糖）A型：Fuc和GNAc（乙酰氨基葡萄糖）B型：Fuc和Gal（半乳糖）（二）糖脂与脂多糖是脂类与糖（或低聚糖）结合的一类复合糖。2.N-酰基神经醇糖脂：1.甘油醇糖脂：甘油二酯与己糖（半乳糖、甘露糖和脱氧葡萄糖）结合而成。R′—O—CH2—CH—CH—CH=CH—C13H27R—NHOH（R′为糖基或糖链基；R为脂肪酸链）