1、,第十九章 碳水化合物,碳水化合物也叫糖,是多羟基醛、酮或其缩合物; 结构通式:Cn(H2O)m糖是一切生物能量的主要来源。,19.1 糖水化合物的分类,分为单糖、低聚糖和多糖。,19.2单糖 分为醛糖和酮糖,自然界中五、六个碳原子最普遍 。,19.2.1 单糖的构型和命名 醛糖、酮糖 旋光异构体的数目:2n个,n为手性碳原子的个数, 相对构型,D-甘油醛为标准 。,糖类物质多用俗名。用D、L表示构型时,只考虑与羰基最远的那个手性碳原子的构型:,醛糖的旋光异构体个数为:2n-2;酮糖的旋光异构体个数为2n-3,对映异构体和非对映异构体:,表 19-1 醛糖的D型异构体,酮糖的D型异构体,19.
2、2.2 单糖的环形结构及其构象结晶状态的单糖以环形半缩醛(或半缩酮)的形式存在:,成环后,形成一个新的手性碳原子,新形成的羟基若与参与成环的羟基在同一侧,叫做型,若两者在异侧,叫型:,葡萄糖的吡喃环形半缩醛:,果糖的吡喃环形半缩醛和呋喃环形半缩醛:,吡喃型葡萄糖的透视式构象表示法:()将碳链放成水平;() 水平碳链向后弯; ()C4C5键轴旋转至羟基处于水平位置;羟基分两个方向对羰基亲核加成:,果糖的吡喃型和呋喃型异构体的透视式为:,吡喃型葡萄糖的三维空间结构,椅式构象:,19.2.3 单糖的物理性质单糖都是无色晶体,有甜味,过饱和溶液:糖浆。变旋现象: D葡萄糖溶液:+112 o +52.7
3、 o D葡萄糖溶液:+18.7 o +52.7 o,19.2.4 单糖的化学性质具有醇的性质和醛酮的性质:成醚、酯;氧化;加成等。 一氧化:酮糖和醛糖均可被托伦试剂、斐林试剂、本尼地试剂氧化,常用作单糖的定性和定量鉴定。溴水可氧化醛糖,二成脎反应:与过量苯肼反应, C1,先生成苯腙;C2成脎,黄色晶体,用于鉴定:,三差向异构化:只有一个手性碳原子构型相反者,彼此成为差向异构体:,四莫利施(Molish)试验糖的水溶液中加入萘酚的酒精溶液,沿试管壁小心地注入浓硫酸,不要摇动试管,在两层液面间可形成一个紫色环。用于鉴别糖类。 五成苷反应:半缩醛(酮)可继续和醇作用形成缩醛(酮),糖的缩醛(酮)叫苷
4、:,19.2.5 脱氧糖,分子中羟基脱去一个氧原子后的多羟基醛酮,19.2.6 氨基糖,糖分子中除苷羟基外其他羟基被氨基或取代氨基取代的化合物。,19.3双糖 一分子单糖的半缩醛和另一分子单糖的羟基形成的糖苷。 19.3.1还原性双糖 一分子单糖的半缩醛羟基和另一分子单糖的醇羟基成苷,保留半缩醛羟基。 这种糖苷仍具有单糖的性质:变旋现象、还原性、成脎。 一、麦芽糖和纤维二糖,二、乳糖: 葡萄糖和半乳糖形成的糖苷:,19.3.2非还原性双糖两个单糖的半缩醛羟基失水成苷,分子中不再含半缩醛羟基:,19.4 多糖 19.4.1 淀粉 葡萄糖以-1,4-糖苷键结合而成,分子内氢键使直链卷成螺旋状:,19.4.2 糖元:动物淀粉,存在与肝和肌肉中,遇碘显红色。 19.4.3 纤维素:葡萄糖以1,4糖苷键结合而成:,19.4.4 半纤维素: 分子比纤维素小的一类多糖,如木聚糖,CH2OH被H取代的纤维素:,