7_糖-YL_653905545.ppt

糖; 糖又称为碳水化合物，含量最丰富的生物分子，光合作用的产物。大部分糖的化学式都可写成（CH2O）n通式。世界上一半以上的有机碳储存于两种分子-淀粉和纤维素。 一些糖类（包括糖和淀粉）可作为能源。占每天能量来源的60％－65％。 一些非溶解性的糖类寡聚物如纤维素、半纤维素和果胶物质等作为结构成分，是构成细菌、植物细胞壁的主要成分。 还有一些糖类聚合物，如血型物质可作为细胞识别的信息分子，参与细胞间相互识别和粘附。; 糖分为单糖、寡糖和多糖。 单糖，是各类糖的基本单位，从化学结构看是多羟基的醛或酮。如果糖，葡萄糖。葡萄糖为最丰富的六碳单糖。 寡糖是2～20个单糖的聚合物，如常见的二糖麦芽糖、乳糖、蔗糖等。 多糖一般指的是单糖数目在20个以上的单糖聚合物，包括同多糖和杂多糖。寡??和多糖不能用经验式表示 如果糖链共价结合一个肽链、蛋白质或脂，则形成肽多糖、蛋白多糖、糖蛋白或糖脂。;什么是糖（碳水化合物）?;7.1 单糖 单糖是多羟基的醛或酮，分为醛糖和酮糖。 最小的单糖是三碳糖，即含有3个碳原子的糖，也称为丙糖。三碳醛糖甘油醛和三碳酮糖二羟丙酮。 含4、5、6、7个碳原子的糖则分别称为丁糖、戊糖、己糖和庚糖。 ;; 将H-C-OH或 OH-C-H 插入到 甘油醛C1和C2之间，可生成 D-赤藓糖 或 D-苏糖。 依此类推，可生成五碳醛糖或六碳醛糖。 ; 如果糖分子之间只是在几个手性碳中的一个碳上的构型不同，这样的一对糖分子称为差向异构体（epimers） ; 将H-C-OH或OH-C-H插入到C1和C2之间，分别生成相应的多一个碳的酮糖。 同样数目碳的酮糖比醛糖的手性碳数少， 酮丁糖有D-赤藓酮糖和L-赤藓酮糖; 醛丁糖有4个立体异构体。; 7.2 单糖的环式结构 用从30℃的乙醇中结晶得到的葡萄糖溶于水，最初测定的葡萄糖溶液的比旋为＋112°，但随时间延长，比旋逐渐降至＋52.7° 。 如将葡萄糖浓溶液于110℃结晶，再将结晶的葡萄糖溶于水，最初测得的比旋是＋18.7゜，随时间延长比旋逐渐上升至＋52.7゜。 两种晶体溶于水都达到＋52.7゜，怎么解释？ ; 根据有机化学知识，醛可与醇先形成半缩醛，形成的半缩醛 再结合一个醇可以形成缩醛。同样，酮也可以经两步反应形成缩酮。; 从葡萄糖Fisher投影式看，葡萄糖是个醛，与醇应当可发生缩醛反应，但只能与一分子醇反应。 研究发现葡萄糖C-1的醛基与C-5的羟基发生分子内反应形成环状结构的衍生物，称为半缩醛。 由于成环，羰基碳（ C -1）变成了不对称碳（称为异头碳），由此产生了α和β两个立体异构体。;?-构型中OH位于异头碳右侧;葡萄糖环化; 在单糖分子中，含有5个以上碳原子的醛糖和含有6个以上碳原子的酮糖的羰基在溶液中都可以与分子内的一个羟基反应形成环式半缩醛或环式半缩酮。 环式单糖可以是5元环或6元环结构，环结构中的一员是氧。六元环糖类似于吡喃，又称为为吡喃糖，而五元环糖类似于呋喃，称为呋喃糖。 ; ; 在溶液中，有能力形成环结构的醛糖和酮糖，不同环式和开链形式处于平衡中。处于平衡中的单糖的各种不同形式的丰度反映了每种形式的相对稳定性。 例如在31℃下，D-葡萄糖以大约64％的?-D-吡喃葡萄糖和36％ ?-D-吡喃葡萄糖的平衡混合物存在，溶液中只有很小的一部分是以呋喃或开链形式存在。 ?-构型比旋为＋112°、?-构型为＋18.7°，稳定后比旋达到＋52.7° 。 ;7.3 单糖的构象 Haworth投影式给人一个印象，吡喃糖环和呋喃糖环都是平面的，实际上不是一个平面。 吡喃环倾向于椅式构象或船式构象。椅式构象可以使环内原子的立体排斥减到最小，椅式构象比船式更稳定。 在椅式构象中，每个原子的取代基均呈四面体排布，在两种可能的椅式构象中，环中取代基-CH2OH处于赤道（平伏）位置的是主要构象。;Haworth投影式;7.4 一些单糖衍生物 A.磷酸糖 (单糖磷酸酯 ) 磷酸丙糖和5-磷酸核糖是最简单的磷酸糖。常见的还有葡萄糖-1-磷酸和葡萄糖-6-磷酸等。;B. 脱氧糖 单糖中的一个或多个羟基被氢原子取代后的产物称为脱氧糖。 2