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关于碳水化合物 第1页，讲稿共60张，创作于星期二学学习习要求：要求：1、掌掌握握葡葡萄萄糖糖、果果糖糖的的结结构构(开开链链式式、环环状哈武斯式状哈武斯式)及其化学性及其化学性质质。2、掌掌握握还还原原性性二二糖糖和和非非还还原原性性二二糖糖在在结结构上和性构上和性质质上的差异。上的差异。3、掌掌握握淀淀粉粉和和纤纤维维素素在在结结构构上上的的主主要要区区别别和用途。和用途。第2页，讲稿共60张，创作于星期二19-1 碳水化合物的涵义及分类碳水化合物的涵义及分类 碳水化合物又称为糖类，是植物光合作用的产物，是碳水化合物又称为糖类，是植物光合作用的产物，是一类重要的天然有机化合物，对于维持动植物的生命起着重一类重要的天然有机化合物，对于维持动植物的生命起着重要的作用。要的作用。一、碳水化合物的涵一、碳水化合物的涵义义 糖糖 多多羟羟基基醛醛和和多多羟羟基基酮酮及及其其缩缩合合物物，或或水水解解后后能能产产生生多多羟羟基基醛醛、酮酮的一的一类类有机化合物。有机化合物。因因这这类类化化合合物物都都是是由由C、H、O三三种种元元素素组组成成，且且都都符符合合Cn(H2O)m的通式，所以称之的通式，所以称之为为碳水化合物。例如：碳水化合物。例如：葡萄糖葡萄糖的分子式的分子式为为C6H12O6，可表示，可表示为为C6(H2O)6 蔗糖蔗糖的分子式的分子式为为C12H22O11，可表示，可表示为为C12(H2O)11第3页，讲稿共60张，创作于星期二 但但有有的的糖糖不不符符合合碳碳水水化化合合物物的的比比例例，例例如如：鼠鼠李李糖糖C5H12O5（甲甲基基糖糖）；脱脱氧氧核糖核糖C5H10O4。有有些些化化合合物物的的组组成成符符合合碳碳水水化化合合物物的的比比例例，但但不不是是糖糖。例例如如：甲甲酸酸（CH2O）、乙乙酸酸（C2H4O2）、乳乳酸酸（C3H6O3）等等。因此，最好因此，最好还还是叫做糖是叫做糖类较为类较为合理。合理。第4页，讲稿共60张，创作于星期二 二、分类二、分类 根据其单元结构分为：根据其单元结构分为：单糖单糖 不能再水解的多羟基醛或多羟基酮。不能再水解的多羟基醛或多羟基酮。低聚糖低聚糖含含210个单糖结构的缩合物。以二个单糖结构的缩合物。以二糖最为多见，如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。糖最为多见，如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。多糖多糖 含含10个以上单糖结构的缩合物。如淀个以上单糖结构的缩合物。如淀粉、纤维素等。粉、纤维素等。第5页，讲稿共60张，创作于星期二 三、存在与来源三、存在与来源 糖类化合物广泛存在于自然界，是植物进行光合糖类化合物广泛存在于自然界，是植物进行光合作用的产物。植物在日光的作用下，在叶绿素催化下作用的产物。植物在日光的作用下，在叶绿素催化下将空气中的二氧化碳和水转化成葡萄糖，并放出氧气：将空气中的二氧化碳和水转化成葡萄糖，并放出氧气：葡萄糖葡萄糖在植物体内还进一步结合生成多糖在植物体内还进一步结合生成多糖淀粉淀粉及及纤维素纤维素。地球上每年由绿色植物经光合作用合成的糖类物。地球上每年由绿色植物经光合作用合成的糖类物质达数千亿吨。它既是构成掌握的组织基础，又是人类和质达数千亿吨。它既是构成掌握的组织基础，又是人类和动物赖以生存的物质基础，也为工业提供如粮、棉麻、竹、动物赖以生存的物质基础，也为工业提供如粮、棉麻、竹、木等众多的有机原料。木等众多的有机原料。第6页，讲稿共60张，创作于星期二19-2 单单 糖糖 单单糖糖可可根根据据分分子子中中所所含含碳碳原原子子的的数数目目分分为为戊戊糖糖、己己糖糖等。等。自自然然界界中中存存在在最最广广泛泛的的单单糖糖是是葡葡萄萄糖糖（多多羟羟基基醛醛）、果果糖糖（多多羟羟基基酮酮）和和核核糖糖。我我们们以以葡葡萄萄糖糖和和果果糖糖为为代代表表来讨论单糖。来讨论单糖。一、单糖的结构一、单糖的结构 （一）、单糖的构造式（一）、单糖的构造式 葡葡萄萄糖糖、果果糖糖等等的的结结构构已已在在上上个个世世纪纪由由被被誉誉为为“糖糖化化学学之之父父”的的费费歇歇尔尔（Fischer）及及哈哈沃沃斯斯（Haworth）等化学家的不懈努力而确定。等化学家的不懈努力而确定。第7页，讲稿共60张，创作于星期二 实实验验证证明明，葡葡萄萄糖糖的的分分子子式式为为C6H12O6，为为2，3，4，5，6，-五五羟羟基基己己醛醛的的基基本本结结构构。果果糖糖为为1，3，4，5，6，-五五羟羟基基己己酮酮的的基本基本结结构。其构造式如下：构。其构造式如下：第8页，讲稿共60张，创作于星期二（二）、（二）、单单糖的构型糖的构型 葡葡萄萄糖糖有有四四个个手手性性碳碳原原子子，因因此此，它它有有24=16个个对对映映异异构构体体。所所以以，只只测测定定糖糖的的构构造造式式是是不不够够的的，还还必必须须确确定它的构型。定它的构型。1相相对对构型的确定构型的确定 糖糖的的相相对对构构型型(D系系列列和和L系系列列)是是以以D-(+)甘甘油油醛醛和和L-(-)甘甘油油醛醛作作为为标标准准，将将其其进进行行与与糖糖类类化化合合物物有有关关联联的的一一系系列列反反应应联联系系，得得到到相相应应的的糖糖类类。这这样样糖糖类类的的相相对对构构型型也也就就可可以以确确定定了了。例例如如，己己醛醛糖糖的的D型型异异构构体体与与D-(+)甘甘油油醛醛的关的关联见联见P581图图19-1。第9页，讲稿共60张，创作于星期二 19世世纪纪末末，20世世纪纪初初，费费歇歇尔尔（E FischerFischer）首首先先对对糖糖进进行行了了系系统统的的研研究究，确确定定了了葡葡萄萄糖糖的的结结构构。葡萄糖的构型如下：葡萄糖的构型如下：十十六六个个己己醛醛糖糖都都经经合合得得到到，其其中中十十二二个个是是费费歇歇尔尔一一个个人人取取得得的的（于于1890年年完完成成合合成成）。所所以以费费歇歇尔尔被被誉誉为为“糖糖化化学学之之父父”。也也因因而而获获得得了了1902年年的的诺诺贝贝尔尔化学奖。（化学奖。（38岁出成果，岁出成果，50岁获诺贝尔化学奖）岁获诺贝尔化学奖）第10页，讲稿共60张，创作于星期二 2、构型的标记和表示方法、构型的标记和表示方法（1）构型的标记）构型的标记 糖类的构型习惯用糖类的构型习惯用D/L名称进行标记。名称进行标记。即编号最大的手性碳原子上即编号最大的手性碳原子上OH在右边的为在右边的为D型，型，OH在左边的为在左边的为L型。八个型。八个D型的己醛糖型的己醛糖的名称及构型见的名称及构型见P581，另有八个，另有八个L型异构体。型异构体。（2）构型的表示方法）构型的表示方法 糖的构型一般用费歇尔式表示，但为了糖的构型一般用费歇尔式表示，但为了书写方便，也可以写成省写式。书写方便，也可以写成省写式。第11页，讲稿共60张，创作于星期二 其常见的几种表示方法为其常见的几种表示方法为：另一种表示方法是用楔型线表示指向纸平面的键，虚线表示指向纸另一种表示方法是用楔型线表示指向纸平面的键，虚线表示指向纸平面后面的键。如平面后面的键。如D-(+)葡萄糖可表示为：葡萄糖可表示为：第12页，讲稿共60张，创作于星期二（三）、（三）、单单糖的糖的环环状状结结构构 单单糖糖的的开开链链结结构构是是由由它它的的一一些些性性质质而而推推出出来来的的，因因此此，开开链链结结构构能能说说明明单单糖的糖的许许多化学性多化学性质质，但开，但开链结链结构不能解构不能解释单释单糖的所有性糖的所有性质质，如：，如：不不与与品品红红醛醛试试剂剂反反应应、与与NaHSONaHSO4 4反反应应非非常常迟迟缓缓（这这说说明明单单糖糖分分子子内无典型的内无典型的醛醛基）。基）。单单糖糖只只能能与与一一分分子子醇醇生生成成缩缩醛醛（说说明明单单糖糖是是一一个个分分子子内内半半缩缩醛结醛结构）。构）。变变旋光旋光现现象，如：象，如：葡萄糖晶体葡萄糖晶体 常温下用乙醇常温下用乙醇结结晶而得晶而得型型 高温下用醋酸高温下用醋酸结结晶而得晶而得型型 m.p 146 150新配溶液的新配溶液的D D +112 +19新配溶液放置新配溶液放置 D D 逐逐渐渐减少至减少至52 D D 逐逐渐渐增高至增高至52第13页，讲稿共60张，创作于星期二 由变旋现象说明，单糖并不是仅以开链由变旋现象说明，单糖并不是仅以开链式存在，还有其它的存在形式。式存在，还有其它的存在形式。19251930年，由年，由X射线等现代物理方法证明，葡萄糖主射线等现代物理方法证明，葡萄糖主要是以氧环式（环状半缩醛结构）存在。要是以氧环式（环状半缩醛结构）存在。1、氧环式结构、氧环式结构第14页，讲稿共60张，创作于星期二 2、环状结构的、环状结构的构型和构型和构型构型 糖分子中的醛基与羟基作用形成半缩醛时，由于糖分子中的醛基与羟基作用形成半缩醛时，由于C=O为平面结构，羟基可从平面的两边进攻为平面结构，羟基可从平面的两边进攻C=O，所以得到，所以得到两种异构体两种异构体构型和构型和构型。两种构型可通过开链式相互构型。两种构型可通过开链式相互转化而达到平衡。转化而达到平衡。第15页，讲稿共60张，创作于星期二 这就是糖具有变旋光现象的原因这就是糖具有变旋光现象的原因。构构型型生生成成的的半半缩缩醛醛羟羟基基与与决决定定单单糖糖构构型型的的羟羟基基在在同一侧。同一侧。构构型型生生成成的的半半缩缩醛醛羟羟基基与与决决定定单单糖糖构构型型的的羟羟基基在在不不同同的两侧。的两侧。-型型糖糖与与-型型糖糖是是一一对对非非对对映映体体，-型型与与-型型的的不不同同在在C1的构型上故有称为端基异构体和异头物。的构型上故有称为端基异构体和异头物。3、环状结构的哈沃斯式（、环状结构的哈沃斯式（Haworth）透视式）透视式 糖糖的的半半缩缩醛醛氧氧环环式式结结构构不不能能反反映映出出各各个个基基团团的的相相对对空空间间位位置置。为为了了更更清清楚楚地地反反映映糖糖的的氧氧环环式式结结构构，哈哈沃沃斯斯透视式是最直观的表示方法。透视式是最直观的表示方法。第16页，讲稿共60张，创作于星期二 将链状结构书写成哈沃斯式的步骤如下：将链状结构书写成哈沃斯式的步骤如下：（1）将碳链向右放成水平，使原基团处于左将碳链向右放成水平，使原基团处于左上右下的位置。上右下的位置。（2）将碳链水平位置弯成六边形状。将碳链水平位置弯成六边形状。第17页，讲稿共60张，创作于星期二（3 3）以）以C4-C5为轴为轴旋旋转转120120使使C5上的上的羟羟基与基与醛醛基接近，然后成基接近，然后成环环（因（因羟羟基在基在环环平面的下平面的下面，它必面，它必须须旋旋转转到到环环平面上才易与平面上才易与C1成成环环。-型型 -型型第18页，讲稿共60张，创作于星期二 糖的哈沃斯结构和吡喃相似，所以，六糖的哈沃斯结构和吡喃相似，所以，六元环单糖又称为吡喃型单糖。因而葡萄糖的元环单糖又称为吡喃型单糖。因而葡萄糖的全名称为：全名称为：-D-(+)-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 -D-(+)-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖第19页，讲稿共60张，创作于星期二（四）单糖的构象（四）单糖的构象 研究证明，吡喃型糖的六元环主要是呈研究证明，吡喃型糖的六元环主要是呈椅式构象存在与自然界的。椅式构象存在与自然界的。第20页，讲稿共60张，创作于星期二 从从D-(+)-(+)-吡吡喃喃葡葡萄萄糖糖的的构构象象可可以以清清楚楚的的看看到到，在在-D-(+)-(+)-吡吡喃喃葡葡萄萄糖糖中中，体体积积大大的的取取代代基基-OH和和-CH2OH，都都在在e键键上上；而而在在-D-(+)-(+)-吡吡喃喃葡葡萄萄糖糖中中有有一一个个-OH在在a键键上上。故故型型是是比比较较稳稳定定的的构构象象，因因而而在在平平衡衡体体系系中中的的含含量量也也较较多。多。第21页，讲稿共60张，创作于星期二（五）果糖的（五）果糖的结结构构 1、构型构型 D-果果糖糖为为2-己己酮酮糖糖，其其C3、C4、C5的的构构型型与与葡萄糖一葡萄糖一样样。第22页，讲稿共60张，创作于星期二2、果糖的、果糖的环环状状结结构构 果果糖糖在在形形成成环环状状结结构构时时，可可由由C5上上的的羟羟基基与与羰羰基基形形成成呋呋喃喃式式环环，也也可可由由C6上上的的羟羟基基与与羰羰基基形形成成吡吡喃喃式式环环。两两种种氧氧环环式式都都有有型型和和型型两种构型，因此，果糖可能有五种构型。两种构型，因此，果糖可能有五种构型。第23页，讲稿共60张，创作于星期二 二、单糖的化学性质二、单糖的化学性质 1成脎反应成脎反应 单糖与苯肼反应生成的产物叫脎单糖与苯肼反应生成的产物叫脎.第24页，讲稿共60张，创作于星期二 生生成成糖糖脎脎的的反反应应是是发发生生在在C1和和C2上上。不不涉涉及及其其他他的的碳碳原原子子，所所以以，如如果果仅仅在在第第二二碳碳上上构构型型不不同同而而其其他他碳碳原原子子构构型型相相同同的的差差向向异异构构体体，必必然然生生成成同同一一个个脎脎。例例如如，D-葡葡萄萄糖糖、D-甘甘露露糖糖、D-果果糖糖的的C3、C4、C5的构型都相同，因此它的构型都相同，因此它们们生成同一个糖生成同一个糖脎脎。糖糖脎脎为为黄黄色色结结晶晶，不不同同的的糖糖脎脎有有不不同同的的晶晶形形，反反应应中中生生成成的的速度也不同。因此，可根据糖脎的晶型和生成的时间来鉴别糖。速度也不同。因此，可根据糖脎的晶型和生成的时间来鉴别糖。第25页，讲稿共60张，创作于星期二 2氧化反应氧化反应（1）土伦试剂、费林试剂氧化（碱性氧化）土伦试剂、费林试剂氧化（碱性氧化）醛糖与酮糖都能被象土伦试剂或费林试剂这样的醛糖与酮糖都能被象土伦试剂或费林试剂这样的弱氧化剂氧化，前者产生银镜，后者生成氧化亚铜的弱氧化剂氧化，前者产生银镜，后者生成氧化亚铜的砖红色沉淀，糖分子的醛基被氧化为羧基。砖红色沉淀，糖分子的醛基被氧化为羧基。凡是能被上述弱氧化剂氧化的糖，都称为还原糖，所以，凡是能被上述弱氧化剂氧化的糖，都称为还原糖，所以，果糖也是还原糖。果糖也是还原糖。第26页，讲稿共60张，创作于星期二 果果糖糖具具有有还还原原性性的的原原因因：差差向向异异构构化化作作用用果果糖糖在在稀稀碱碱溶溶液液中中可可发发生生酮酮式式-烯烯醇醇式式互互变变，酮酮基基不不断断地地变变成成醛醛基基（土土伦伦试试剂剂和和费费林林试试剂剂都都是是碱碱性性试试剂剂，故故酮酮糖糖能能被被这这两两种种试试剂剂氧氧化化）。其其反反应应如如下：下：第27页，讲稿共60张，创作于星期二（2）溴水氧化（酸性氧化）溴水氧化（酸性氧化）溴水能氧化醛糖，但不能氧化酮糖，因溴水能氧化醛糖，但不能氧化酮糖，因为酸性条件下，不会引起糖分子的异构化作为酸性条件下，不会引起糖分子的异构化作用。可用此反应来区别醛糖和酮糖。用。可用此反应来区别醛糖和酮糖。第28页，讲稿共60张，创作于星期二（3）硝酸氧化）硝酸氧化 稀硝酸的氧化作用比溴水强，能使醛糖稀硝酸的氧化作用比溴水强，能使醛糖氧化成糖二酸。例如：氧化成糖二酸。例如：第29页，讲稿共60张，创作于星期二（4）高碘酸氧化）高碘酸氧化 糖糖类类象象其其他他有有两两个个或或更更多多的的在在相相邻邻的的碳碳原原子子上上有有羟羟基基或或羰羰基基的的化化合合物物一一样样，也也能能被被高高碘碘酸酸所所氧氧化化，碳碳碳碳键键发发生生断断裂裂。反反应应是是定定量量的的，每每破破裂裂一一个个碳碳碳碳键键消消耗耗一一摩摩尔尔高高碘碘酸酸。因因此此，此此反应是研究糖类结构的重要手段之一。反应是研究糖类结构的重要手段之一。第30页，讲稿共60张，创作于星期二 3还原反应还原反应 单糖还原生成多元醇。单糖还原生成多元醇。D-葡萄糖还葡萄糖还原生成山梨醇，原生成山梨醇，D-甘露醇还原生成甘露甘露醇还原生成甘露醇，醇，D-果糖还原生成甘露醇和山梨醇的果糖还原生成甘露醇和山梨醇的混合物。混合物。山梨醇、甘露醇等多元醇存在于植山梨醇、甘露醇等多元醇存在于植物中，山梨醇无毒，有轻微的甜味和吸物中，山梨醇无毒，有轻微的甜味和吸湿性，用于化妆品和药物中。湿性，用于化妆品和药物中。第31页，讲稿共60张，创作于星期二 4递递升和升和递递降降（1）递递升升将将低低一一级级的的糖糖经经与与HCN加加成成而而增增加加一一个个碳碳原原子子后后，在在水水解解、还还原原生生成成高高一一级级的糖的方法称的糖的方法称为递为递升。其升。其过过程程见见P589：第32页，讲稿共60张，创作于星期二（2）递降）递降从高一级糖减去一个碳原子而从高一级糖减去一个碳原子而成低一级糖的方法称为递降。常用的递降法成低一级糖的方法称为递降。常用的递降法为沃尔（为沃尔（Wohl）递降法。）递降法。第33页，讲稿共60张，创作于星期二 5成苷反成苷反应应（生成配糖物）（生成配糖物）见见P593 糖糖分分子子中中的的活活泼泼半半缩缩醛醛羟羟基基与与其其它它含含羟羟基基的的化化合合物物（如如醇醇、酚酚），含含氮氮杂杂环环化化合合物物作作用用，失失水水而而生生成成缩缩醛醛的的反反应应称称为为成成苷苷反反应应。其其产产物物称称为为配配糖糖物物，简简称称为为“苷苷”，全全名名为为某某糖糖某苷。某苷。第34页，讲稿共60张，创作于星期二第35页，讲稿共60张，创作于星期二 注意几点：注意几点：苷似醚不是醚，它比一般的醚键易形成，苷似醚不是醚，它比一般的醚键易形成，也易水解。也易水解。第36页，讲稿共60张，创作于星期二 苷用酶水解时有选择性苷用酶水解时有选择性第37页，讲稿共60张，创作于星期二 糖苷没有糖苷没有变变旋光旋光现现象，没有象，没有还还原糖的反原糖的反应应。糖糖苷苷在在自自然然界界的的分分布布极极广广，与与人人类类的的生生命命和生活密切相关。和生活密切相关。见见P599：6甲基化反甲基化反应应 将将葡葡萄萄糖糖甲甲苷苷在在甲甲基基化化（用用硫硫酸酸二二甲甲酯酯和和氢氢氧氧化化钠钠）可可得得到到O-五五甲甲基基葡葡萄萄糖糖。此此反反应应可可用用于于推推测测糖糖的的环环状状结结构构的的大大小小。见见P593594：第38页，讲稿共60张，创作于星期二三、重要的单糖及其衍生物三、重要的单糖及其衍生物 L-(+)-阿拉伯糖阿拉伯糖 D-(+)-木糖木糖 D-(-)-核糖核糖 D-(-)-2-脱氧核糖脱氧核糖氨氨 基基 糖糖D-(+)-葡萄糖葡萄糖 D-(+)-甘露糖甘露糖 D-(+)-半乳糖半乳糖 D-(-)-果糖果糖N-甲基甲基-L-2-氨基葡萄糖氨基葡萄糖-D-2-氨基葡萄糖氨基葡萄糖第39页，讲稿共60张，创作于星期二维生素维生素C的合成的合成Cu-CrH2D-葡萄糖葡萄糖L-山梨糖醇山梨糖醇醋酸菌氧化醋酸菌氧化L-山梨糖山梨糖维生素维生素C酯交换酯交换保护羟基保护羟基氧化氧化去保护去保护酯化酯化烯醇化烯醇化第40页，讲稿共60张，创作于星期二19-3 二二 糖糖 单糖分子中的半缩醛羟基（苷羟基）与单糖分子中的半缩醛羟基（苷羟基）与另一分子单糖中的羟基（可以是苷羟基，也另一分子单糖中的羟基（可以是苷羟基，也可以是其他羟基）作用，脱水而形成的糖苷可以是其他羟基）作用，脱水而形成的糖苷称为二糖。称为二糖。二糖概说：二糖概说：还原性二糖还原性二糖 一分子单糖的苷羟基与另一分一分子单糖的苷羟基与另一分子糖的羟基缩合而成的二糖。子糖的羟基缩合而成的二糖。非还原性二糖非还原性二糖 一分子单糖的苷羟基与另一一分子单糖的苷羟基与另一分子糖的苷羟基缩合而成的二糖。分子糖的苷羟基缩合而成的二糖。第41页，讲稿共60张，创作于星期二 一、还原性二糖（保留有游离苷羟基的二糖）一、还原性二糖（保留有游离苷羟基的二糖）（一）麦芽糖（一）麦芽糖 1来源来源 在淀粉酶催化下由淀粉水解而得。在淀粉酶催化下由淀粉水解而得。2性质性质 与葡萄糖相似。与葡萄糖相似。第42页，讲稿共60张，创作于星期二 3麦芽糖的结构麦芽糖的结构（1）麦芽糖水解时得两分子葡萄糖（说明是有两分子葡萄糖缩合而成）。）麦芽糖水解时得两分子葡萄糖（说明是有两分子葡萄糖缩合而成）。（2）（3）说明麦芽糖为说明麦芽糖为 -1,4-1,4苷键结合苷键结合 2,3,4,6-四四-O-甲基甲基-D-葡萄糖葡萄糖 2,3,6-三三-O-甲基甲基-D-葡萄糖葡萄糖第43页，讲稿共60张，创作于星期二 由上推得麦芽糖的结构为：由上推得麦芽糖的结构为：（二）纤维二糖（二）纤维二糖 纤维二糖也是还原糖，化学性质与麦芽糖相似，纤纤维二糖也是还原糖，化学性质与麦芽糖相似，纤维二糖与麦芽糖的唯一区别是苷键的构型不同，麦芽糖为维二糖与麦芽糖的唯一区别是苷键的构型不同，麦芽糖为-1,4苷键，而纤维二躺糖为苷键，而纤维二躺糖为-1,4苷键。纤维二糖的结苷键。纤维二糖的结构为：构为：第44页，讲稿共60张，创作于星期二（三）乳糖（三）乳糖 存在于哺乳动物的乳汁中，人乳中寒乳糖存在于哺乳动物的乳汁中，人乳中寒乳糖58%，牛乳中寒乳糖，牛乳中寒乳糖46%。乳糖的甜味只。乳糖的甜味只有蔗糖的有蔗糖的70%。结构：结构：由由-D-吡喃半乳糖的苷羟基与吡喃半乳糖的苷羟基与D-吡喃吡喃葡萄糖葡萄糖C4上的羟基缩合而成的半乳糖苷。上的羟基缩合而成的半乳糖苷。第45页，讲稿共60张，创作于星期二 性质：性质：具有还原糖的通性。具有还原糖的通性。-型半乳糖型半乳糖 -型半乳糖型半乳糖第46页，讲稿共60张，创作于星期二 二、非还原性二糖二、非还原性二糖（通过两个苷羟基（通过两个苷羟基缩合而成的二糖）缩合而成的二糖）非还原性二糖主要是非还原性二糖主要是蔗糖蔗糖，是广泛存，是广泛存在于植物中的二糖，利用光合作用合在于植物中的二糖，利用光合作用合成的植物的各个部分都含有蔗糖。例成的植物的各个部分都含有蔗糖。例如，甘蔗含蔗糖如，甘蔗含蔗糖14%以上，北方甜菜以上，北方甜菜含蔗糖含蔗糖16-20%，但蔗糖一般不存在于，但蔗糖一般不存在于动物体内。动物体内。第47页，讲稿共60张，创作于星期二 1、蔗糖的结构、蔗糖的结构第48页，讲稿共60张，创作于星期二 以上说明蔗糖是由以上说明蔗糖是由-D-吡喃葡萄糖的苷吡喃葡萄糖的苷羟基和羟基和-D-呋喃果糖的苷羟基脱水而成。呋喃果糖的苷羟基脱水而成。其结构如下：其结构如下：第49页，讲稿共60张，创作于星期二 2蔗糖的性质蔗糖的性质（1）不能与土伦试剂和费林试剂反应（无游离的醛基）。）不能与土伦试剂和费林试剂反应（无游离的醛基）。（2）不能与苯肼反应。）不能与苯肼反应。（3）无变旋光现象。）无变旋光现象。（4）蔗糖水解后，旋光度发生改变。）蔗糖水解后，旋光度发生改变。由于水解前后旋光度发生改变（由右旋变为左旋），所由于水解前后旋光度发生改变（由右旋变为左旋），所以蔗糖的水解产物叫做转化糖，转化糖具有还原糖的一切性以蔗糖的水解产物叫做转化糖，转化糖具有还原糖的一切性质。质。第50页，讲稿共60张，创作于星期二 19-4 多多 糖糖 多糖多糖是重要的天然高分子化合物，是由单是重要的天然高分子化合物，是由单糖通过苷键连接而成的高聚体。糖通过苷键连接而成的高聚体。多糖与单糖的区别是：多糖与单糖的区别是：无还原性，无变旋无还原性，无变旋光现象，无甜味，大多难溶于水，有的能和光现象，无甜味，大多难溶于水，有的能和水形成胶体溶液。水形成胶体溶液。在自然界分布最广，最重要的多糖是淀粉在自然界分布最广，最重要的多糖是淀粉和纤维素。和纤维素。第51页，讲稿共60张，创作于星期二 一、纤维素及其应用一、纤维素及其应用 纤维素是构成植物细胞壁及支柱的主要成分。纤维素是构成植物细胞壁及支柱的主要成分。棉花棉花 含纤维素含纤维素 90%以上以上 分子量分子量 57万万 亚麻亚麻 80%184万万 木材木材 40 60%9-15万万第52页，讲稿共60张，创作于星期二 1纤维素的结构纤维素的结构 将纤维素用纤维素酶（将纤维素用纤维素酶（-糖苷酶）水解或糖苷酶）水解或在酸性溶液中完全水解，生成在酸性溶液中完全水解，生成D-(+)-葡萄糖。葡萄糖。由此推断，纤维素是由许多葡萄糖结构单由此推断，纤维素是由许多葡萄糖结构单位以位以-1,4苷键互相连接而成的。苷键互相连接而成的。第53页，讲稿共60张，创作于星期二 人人的的消消化化道道中中没没有有水水解解-1,4葡葡萄萄糖糖苷苷键键的的纤纤维维素素的的酶酶，所所以以人人不不能能消消化化纤纤维维素素，但但人人对对纤纤维维素素又又是是必必不不可可少少的的，因因为为纤纤维维素素可可帮帮助肠胃蠕动，以提高消化和排泄能力。助肠胃蠕动，以提高消化和排泄能力。2性质与用途性质与用途 见见P605606。二、淀粉二、淀粉 淀淀粉粉大大量量存存在在于于植植物物的的种种子子和和地地下下块块茎茎中中，是是人人类类的的三三大大食食物物之之一一。淀淀粉粉用用淀淀粉粉酶酶水水解解得得麦麦芽芽糖糖，在在酸酸的的作作用用下下，能能彻彻底底水水解解为为葡葡萄萄糖。所以，淀粉是麦芽糖的高聚体。糖。所以，淀粉是麦芽糖的高聚体。淀粉是白色无定形粉末，有直链淀粉和支链淀粉两部分组成。淀粉是白色无定形粉末，有直链淀粉和支链淀粉两部分组成。直链淀粉直链淀粉可溶液热水，又叫可溶性淀粉，占可溶液热水，又叫可溶性淀粉，占10-20%。支链淀粉支链淀粉不溶性淀粉，占不溶性淀粉，占80-90%。第54页，讲稿共60张，创作于星期二 1直链淀粉直链淀粉 由由-D-(+)-葡萄糖以葡萄糖以-1,4苷键结合而成苷键结合而成的链状高聚物。的链状高聚物。第55页，讲稿共60张，创作于星期二（2）性质）性质 不溶于冷水，不能发生还原糖的一些反应，遇碘显深不溶于冷水，不能发生还原糖的一些反应，遇碘显深蓝色，可用于鉴定碘的存在。蓝色，可用于鉴定碘的存在。原因：原因：直链淀粉不是伸开的一条直链，而是螺旋状结构。直链淀粉不是伸开的一条直链，而是螺旋状结构。见见P607 螺旋状空穴正好与碘的直径相匹配，允许碘分子进螺旋状空穴正好与碘的直径相匹配，允许碘分子进入空穴中，形成包合物而显色。入空穴中，形成包合物而显色。淀粉淀粉碘包合物（深蓝色）碘包合物（深蓝色），加热解除吸附，则蓝色退，加热解除吸附，则蓝色退去。去。第56页，讲稿共60张，创作于星期二 2支链淀粉（不溶性淀粉）支链淀粉（不溶性淀粉）支支链链淀淀粉粉在在结结构构上上除除了了由由葡葡萄萄糖糖分分子子以以-1,4苷苷键键连连接接成成主主链链外外，还还有有以以-1,6苷苷键键 相相连连而而形形成成的的支支链链（每每个个支支链链大大约约20个个葡葡萄萄糖单位）。其基本结构如下所始：糖单位）。其基本结构如下所始：第57页，讲稿共60张，创作于星期二第58页，讲稿共60张，创作于星期二第59页，讲稿共60张，创作于星期二04.04.2023感谢大家观看第60页，讲稿共60张，创作于星期二