第13章糖类PPT讲稿.ppt

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1、第13章糖类第1页，共57页，编辑于2022年，星期日糖又称为碳水化合物.通式：植物光合作用的产物：一 单糖的构型第2页，共57页，编辑于2022年，星期日碳水化合物代谢后放出能量，为生物体生命活动所必须：糖是生命体内重要的信息物质：细胞识别、癌症发生与转移、免疫等方面起巨大作用糖：多羟基醛（酮）及其缩合物第3页，共57页，编辑于2022年，星期日根据其结构和性质分为三类：根据其结构和性质分为三类：第4页，共57页，编辑于2022年，星期日1、单糖的分类和结构：最简单的单糖是甘油醛和二羟基丙酮：第5页，共57页，编辑于2022年，星期日单单糖糖分分类类第6页，共57页，编辑于2022年，星期日

2、相对构型表示法规定：右旋甘油醛的构型如(A)所示，称为D型；左旋甘油醛的构型如(B)所示，称为L型。第7页，共57页，编辑于2022年，星期日在在FischerFischer投影式中，规定羰基在上，主投影式中，规定羰基在上，主链竖直；链竖直；糖分子的构型一般采用相对构型表示法（D/L表法）；最末端的手性碳决定糖分子的构型。第8页，共57页，编辑于2022年，星期日第9页，共57页，编辑于2022年，星期日可根据规定简写糖分子：可根据规定简写糖分子：省略不对称碳，用交叉省略不对称碳，用交叉点表示；点表示；省略省略-H-H和和 OHOH的书写；的书写；连接氢的短横连接氢的短横省略，省略，-OH-O

3、H仅用短横表示。仅用短横表示。第10页，共57页，编辑于2022年，星期日二、单糖的环状结构：二、单糖的环状结构：（一（一)、变旋现象和环状结构：、变旋现象和环状结构：葡萄糖在与亲核试剂的反应中，不与亚硫酸氢钠葡萄糖在与亲核试剂的反应中，不与亚硫酸氢钠（NaHSONaHSO3 3 ）加成；）加成；葡萄糖只与一分子醇发生缩醛反应；葡萄糖只与一分子醇发生缩醛反应；上述实验事实能否用葡萄糖的链状结构解释？上述实验事实能否用葡萄糖的链状结构解释？第11页，共57页，编辑于2022年，星期日 变旋现象：变旋现象：D-D-葡萄糖在不同条件下结晶，生成两种晶体：葡萄糖在不同条件下结晶，生成两种晶体：乙醇：乙

4、醇：m.p.:146,m.p.:146,比旋光度为比旋光度为 112.2 112.2 吡啶：吡啶：m.p.:148-150,m.p.:148-150,比旋光度为比旋光度为 18.7 18.7 将这两种晶体分别溶于水，则二者比旋光度均逐渐变将这两种晶体分别溶于水，则二者比旋光度均逐渐变到到52.7 52.7 ，这种现象称为变旋。，这种现象称为变旋。第12页，共57页，编辑于2022年，星期日糖发生分子内加成，生成环状半缩醛：第13页，共57页，编辑于2022年，星期日羰基碳原子变成手性碳原子：羰基碳原子变成手性碳原子：-D-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖+112+112 37%37%-D-D-吡喃葡萄

5、糖吡喃葡萄糖+19+19 63%63%第14页，共57页，编辑于2022年，星期日*定义：定义：型型：半缩醛羟基与决定构型的：半缩醛羟基与决定构型的-OH-OH在环在环 的同侧；的同侧；型型：半缩醛羟基与决定构型的：半缩醛羟基与决定构型的-OH-OH在环在环 的异侧。的异侧。推论：推论：Fischer Fischer式中，半缩醛羟基在右侧（与氧桥式中，半缩醛羟基在右侧（与氧桥同侧）为同侧）为型，在左侧（与氧桥异侧）为型，在左侧（与氧桥异侧）为型。型。第15页，共57页，编辑于2022年，星期日 L-(-)-葡萄糖的链状结构如下，试写出它的两种吡喃型环状结构：第16页，共57页，编辑于2022年

6、，星期日-L-吡喃葡萄糖第17页，共57页，编辑于2022年，星期日异头物（差向异构体）：异头物（差向异构体）：环的生成使羰基碳原子成为不对称碳原子，因此，环的生成使羰基碳原子成为不对称碳原子，因此，同一单糖有两种环状的非对映异构体，它们的差别同一单糖有两种环状的非对映异构体，它们的差别在于链端一个不对称碳原子的构型不同，这两种非在于链端一个不对称碳原子的构型不同，这两种非对映异构体互称为异头物，也称为对映异构体互称为异头物，也称为C1C1差向异构体差向异构体(epimer)(epimer)。只有第只有第n n位碳原子构型不同的糖称为位碳原子构型不同的糖称为CnCn差向异构体。差向异构体。第1

7、8页，共57页，编辑于2022年，星期日第19页，共57页，编辑于2022年，星期日第20页，共57页，编辑于2022年，星期日（二）、单糖的（二）、单糖的Haworth Haworth 式式第21页，共57页，编辑于2022年，星期日（左上右下）第22页，共57页，编辑于2022年，星期日第23页，共57页，编辑于2022年，星期日标准标准HaworthHaworth式：式：氧桥在右上角；氧桥在右上角；环顺环顺时针编号。时针编号。原羟基左上右下原羟基左上右下第24页，共57页，编辑于2022年，星期日环顺时针编号第25页，共57页，编辑于2022年，星期日根据名称写出根据名称写出Hawort

8、hHaworth式：式：1.-L-吡喃葡萄糖；2.-D-呋喃核糖3.-D-吡喃果糖第26页，共57页，编辑于2022年，星期日-L-L-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-D-D-呋喃核糖呋喃核糖-D-D-吡喃果糖吡喃果糖第27页，共57页，编辑于2022年，星期日根据结构式写名称：根据结构式写名称：-D-吡喃果糖吡喃果糖第28页，共57页，编辑于2022年，星期日-D-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖例：-L-L-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖第29页，共57页，编辑于2022年，星期日（三）、单糖的构象（三）、单糖的构象 六元糖，椅式构象为优势构象。六元糖，椅式构象为优势构象。第30页，共57页，编辑于2022年，星期日

9、三三 单糖的性质单糖的性质(monosaccharide)(monosaccharide)（一）、物理性质：（一）、物理性质：甜味，无色晶体，易溶于水。甜味，无色晶体，易溶于水。（二）、化学性质：（二）、化学性质：第31页，共57页，编辑于2022年，星期日1.氧化反应（oxydation）：含有半缩醛羟基的糖为还原性糖v弱氧化剂氧化：第32页，共57页，编辑于2022年，星期日vBrBr2 2-H-H2 2OO氧化：氧化：第33页，共57页，编辑于2022年，星期日v高碘酸（高碘酸（HIO4HIO4）氧化：）氧化：具有下列结构片断的分子，具有下列结构片断的分子，C-CC-C键被定量键被定量H

10、IO4HIO4氧化断裂：氧化断裂：第34页，共57页，编辑于2022年，星期日硝酸氧化硝酸氧化第35页，共57页，编辑于2022年，星期日2.2.成脎（成脎（osazoneosazone）反应：）反应：脎：含两个相邻腙基的一类碱性化合物脎：含两个相邻腙基的一类碱性化合物第36页，共57页，编辑于2022年，星期日反应特点：反应特点：反应发生在反应发生在C1C1、C2C2上，与其他部分上，与其他部分 无关，无关，C1 C1、C2C2差向异构体反应得到差向异构体反应得到 相同的糖脎；相同的糖脎；反应需要过量肼；反应需要过量肼；-羟基醛（酮）都能发生成脎反应。羟基醛（酮）都能发生成脎反应。第37页，

11、共57页，编辑于2022年，星期日写出下列糖的成脎反应产物：写出下列糖的成脎反应产物：第38页，共57页，编辑于2022年，星期日糖苷是否有旋光性？是否有变旋现象？能否发生成糖苷是否有旋光性？是否有变旋现象？能否发生成脎反应？为什么？脎反应？为什么？3.3.成苷（成苷（glycosideglycoside）反应：）反应：糖苷（甙）糖苷（甙）：半缩醛羟基形成的糖缩醛衍生物，：半缩醛羟基形成的糖缩醛衍生物，第39页，共57页，编辑于2022年，星期日4.4.差向异构化（差向异构化（epimerizationepimerization）：）：第40页，共57页，编辑于2022年，星期日第41页，共5

12、7页，编辑于2022年，星期日在稀碱作用，C2差向异构体之间可以通过烯醇式相互转化，这种作用称为通过烯醇式相互转化，这种作用称为差向异构化。第42页，共57页，编辑于2022年，星期日5.5.显色反应（显色反应（color-reactioncolor-reaction）：）：第43页，共57页，编辑于2022年，星期日第四节第四节 重要的单糖及其衍生物重要的单糖及其衍生物第44页，共57页，编辑于2022年，星期日1 1、氧糖苷、氧糖苷糖苷能被麦芽糖酶水解，糖苷能被麦芽糖酶水解，糖苷能被苦杏仁酶水解糖苷能被苦杏仁酶水解第45页，共57页，编辑于2022年，星期日2 2、氮糖苷、氮糖苷非糖体通过

13、氮原子与糖连接非糖体通过氮原子与糖连接腺嘌呤核苷腺嘌呤核苷 尿嘧啶核苷尿嘧啶核苷 第46页，共57页，编辑于2022年，星期日核苷中戊糖的核苷中戊糖的3 3或或5 5位的羟基被磷酸酯化，位的羟基被磷酸酯化，就形成就形成核苷酸核苷酸 第47页，共57页，编辑于2022年，星期日核酸 第48页，共57页，编辑于2022年，星期日 核酸一级结构核酸一级结构指四种核苷酸或四种脱氧核苷酸以指四种核苷酸或四种脱氧核苷酸以不同比例及不同顺序通过磷酸二酯键不同比例及不同顺序通过磷酸二酯键连接而成的多核苷酸长链或多脱氧核苷连接而成的多核苷酸长链或多脱氧核苷酸长链酸长链 第49页，共57页，编辑于2022年，星期

14、日核酸的二级结构第50页，共57页，编辑于2022年，星期日第二节第二节 二糖二糖第51页，共57页，编辑于2022年，星期日还原性二糖：还原性二糖：保留一个半缩醛羟基，具有单糖保留一个半缩醛羟基，具有单糖的某些性质（变旋现象，还原性，成的某些性质（变旋现象，还原性，成脎反应等）。脎反应等）。第52页，共57页，编辑于2022年，星期日第53页，共57页，编辑于2022年，星期日非还原性二糖：非还原性二糖：无半缩醛羟基，不具有变旋现象，还无半缩醛羟基，不具有变旋现象，还原性，成脎反应等性质。原性，成脎反应等性质。蔗糖比旋光度为66.5在稀酸或蔗糖酶的作用下水解得到葡萄糖和果糖的等量混合液，比旋

15、光度为-19.8。溶液的旋光性由右旋变为左旋，因此通常把蔗糖的水解称为转化作用 第54页，共57页，编辑于2022年，星期日第三节第三节 多多 糖糖n多糖没有甜味，没有变旋光现象，无还多糖没有甜味，没有变旋光现象，无还原性，亦无成脎反应。原性，亦无成脎反应。淀粉淀粉 直链淀粉是直链淀粉是-D-(+)-D-(+)-葡萄糖通过葡萄糖通过-1,4-1,4苷键结合而成苷键结合而成 直直链链淀淀粉粉的的结结构构第55页，共57页，编辑于2022年，星期日支链淀粉的结构 第56页，共57页，编辑于2022年，星期日纤维素纤维素 纤维素分子是由-D-葡萄糖通过-1,4苷键连接而成 第57页，共57页，编辑于2022年，星期日