【文章內(nèi)容簡介】 透視結(jié)構(gòu)式。規(guī)定：碳原子按順時針方向編號，氧位于環(huán)的后方；環(huán)平面與紙面垂直，粗線部分在前，細線在后；將費歇爾式中左右取向的原子或集團改為上下取向，原來在左邊的寫在上方，右邊的在下方；D型糖的末端羥甲基在環(huán)上方，L－型糖在下方；半縮醛羥基與末端羥甲基同側(cè)的為β異構(gòu)體，異側(cè)的為α異構(gòu)體.（四）葡萄糖的構(gòu)象葡萄糖六元環(huán)上的碳原子不在一個平面上，因此有船式和椅式兩種構(gòu)象。椅式構(gòu)象比船式穩(wěn)定，椅式構(gòu)象中β羥基為平鍵，比α構(gòu)象穩(wěn)定，所以吡喃葡萄糖主要以β型椅式構(gòu)象C1存在。二、單糖的分類單糖根據(jù)碳原子數(shù)分為丙糖至庚糖，根據(jù)結(jié)構(gòu)分為醛糖和酮糖。最簡單的糖是丙糖，甘油醛是丙醛糖，二羥丙酮是丙酮糖。二羥丙酮是唯一一個沒有手性碳原子的糖。醛糖和酮糖還可分為D型和L型兩類。三、單糖的理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì) 除二羥丙酮外，所有的糖都有旋光性。旋光性是鑒定糖的重要指標(biāo)。一般用比旋光度（或稱旋光率）來衡量物質(zhì)的旋光性。公式為[α]tD=αtD*100/(L*C)式中[α]tD是比旋光度，αtD是在鈉光燈（D線，λ：）為光源，溫度為t，旋光管長度為L(dm),濃度為C(g/100ml)時所測得的旋光度。在比旋光度數(shù)值前面加“＋”號表示右旋，加“－”表示左旋。 各種糖的甜度不同，常以蔗糖的甜度為標(biāo)準進行比較，將它的甜度定為100。，乳糖為16。 單糖分子中有多個羥基，增加了它的水溶性，尤其在熱水中溶解度極大。但不溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。（二）化學(xué)性質(zhì)單糖是多羥基醛或酮，因此具有醇羥基和羰基的性質(zhì)，如具有醇羥基的成酯、成醚、成縮醛等反應(yīng)和羰基的一些加成反應(yīng)，又具有由于他們互相影響而產(chǎn)生的一些特殊反應(yīng)。單糖的主要化學(xué)性質(zhì)如下： 戊糖與強酸共熱，可脫水生成糠醛（呋喃醛）。己糖與強酸共熱分解成甲酸、二氧化碳、乙酰丙酸以及少量羥甲基糠醛?？啡┖土u甲基糠醛能與某些酚類作用生成有色的縮合物。利用這一性質(zhì)可以鑒定糖。如α萘酚與糠醛或羥甲基糠醛生成紫色。這一反應(yīng)用來鑒定糖的存在，叫莫利西試驗。間苯二酚與鹽酸遇酮糖呈紅色，遇醛糖呈很淺的顏色，這一反應(yīng)可以鑒別醛糖與酮糖，稱西利萬諾夫試驗。 單糖可以看作多元醇，可與酸作用生成酯。生物化學(xué)上較重要的糖酯是磷酸酯，他們是糖代謝的中間產(chǎn)物。 醇羥基可解離，是弱酸。單糖的解離常數(shù)在1013左右。在弱堿作用下，葡萄糖、果糖和甘露糖三者可通過烯醇式而相互轉(zhuǎn)化，稱為烯醇化作用。在體內(nèi)酶的作用下也能進行類似的轉(zhuǎn)化。單糖在強堿溶液中很不穩(wěn)定，分解成各種不同的物質(zhì)。(glycoside) 單糖的半縮醛羥基很容易與醇或酚的羥基反應(yīng)，失水而形成縮醛式衍生物，稱糖苷。非糖部分叫配糖體，如配糖體也是單糖，就形成二糖，也叫雙糖。糖苷有α、β兩種形式。核糖和脫氧核糖與嘌呤或嘧啶堿形成的糖苷稱核苷或脫氧核苷，在生物學(xué)上具有重要意義。α與β甲基葡萄糖苷是最簡單的糖苷。天然存在的糖苷多為β型。苷與糖的化學(xué)性質(zhì)完全不同。苷是縮醛，糖是半縮醛。半縮醛很容易變成醛式，因此糖可顯示醛的多種反應(yīng)。苷需水解后才能分解為糖和配糖體。所以苷比較穩(wěn)定，不與苯肼發(fā)生反應(yīng)，不易被氧化，也無變旋現(xiàn)象。糖苷對堿穩(wěn)定，遇酸易水解。 單糖含有游離羥基，因此具有還原能力。某些弱氧化劑（如銅的氧化物的堿性溶液）與單糖作用時，單糖的羰基被氧化，而氧化銅被還原成氧化亞銅。測定氧化亞銅的生成量，即可測定溶液中的糖含量。實驗室常用的費林(Fehling)試劑就是氧化銅的堿性溶液。Benedict試劑是其改進型，用檸檬酸作絡(luò)合劑，堿性弱，干擾少，靈敏度高。除羰基外，單糖分子中的羥基也能被氧化。在不同的條件下，可產(chǎn)生不同的氧化產(chǎn)物。醛糖可用三種方式氧化成相同原子數(shù)的酸：（1）在弱氧化劑，如溴水作用下形成相應(yīng)的糖酸；（2）在較強的氧化劑，如硝酸作用下，除醛基被氧化外，伯醇基也被氧化成羧基，生成葡萄糖二酸；（3）有時只有伯醇基被氧化成羧基，形成糖醛酸。酮糖對溴的氧化作用無影響，因此可將酮糖與醛糖分開。在強氧化劑作用下，酮糖將在羰基處斷裂，形成兩個酸。 單糖有游離羰基，所以易被還原。在鈉汞齊及硼氫化鈉類還原劑作用下，醛糖還原成糖醇，酮糖還原成兩個同分異構(gòu)的羥基醇。如葡萄糖還原后生成山梨醇。的生成 單糖具有自由羰基，能與3分子苯肼作用生成糖沙。反應(yīng)步驟：首先一分子葡萄糖與一分子苯肼縮合生成苯腙，然后葡萄糖苯腙再被一分子苯肼氧化成葡萄糖酮苯腙，最后再與另一個苯肼分子縮合，生成葡萄糖沙。糖沙是黃色結(jié)晶，難溶于水。各種糖生成的糖沙形狀與熔點都不同，因此常用糖沙的生成來鑒定各種不同的糖。（重要）（1） 鑒別糖與非糖：Molisch試劑，α萘酚，生成紫紅色。丙酮、甲酸、乳酸等干擾該反應(yīng)。該反應(yīng)很靈敏，濾紙屑也會造成假陽性。蒽酮（10酮9，10二氫蒽）反應(yīng)生成藍綠色，在620nm有吸收，常用于測總糖，色氨酸使反應(yīng)不穩(wěn)定。（2）鑒別酮糖與醛糖：用Seliwanoff 試劑（間苯二酚），酮糖在2030秒內(nèi)生成鮮紅色，醛糖反應(yīng)慢，顏色淺，增加濃度或長時間煮沸才有較弱的紅色。但蔗糖容易水解，產(chǎn)生顏色。（3）鑒定戊糖：Bial 反應(yīng)，用甲基間苯二酚（地衣酚）與鐵生成深藍色沉淀（或鮮綠色，670nm），可溶于正丁醇。己糖生成灰綠或棕色沉淀，不溶。（4）單糖鑒定：Barford 反應(yīng)，微酸條件下與銅反應(yīng)，單糖還原快，在3分鐘內(nèi)顯色，而寡糖要在20分鐘以上。樣品水解、濃度過大都會造成干擾，NaCl也有干擾。四、重要單糖（一）丙糖重要的丙糖有D甘油醛和二羥丙酮，它們的磷酸酯是糖代謝的重要中間產(chǎn)物。（二）丁糖自然界常見的丁糖有D赤蘚糖和D赤蘚酮糖。它們的磷酸酯也是糖代謝的中間產(chǎn)物。（三）戊糖自然界存在的戊醛糖主要有D核糖、D2脫氧核糖、D木糖和L阿拉伯糖。它們大多以多聚戊糖或以糖苷的形式存在。戊酮糖有D核酮糖和D木酮糖，均是糖代謝的中間產(chǎn)物。（ribose） D核糖是所有活細胞的普遍成分之一，它是核糖核酸的重要組成成分。在核苷酸中，核糖以其醛基與嘌呤或嘧啶的氮原子結(jié)合，而其5位的羥基可與磷酸連接。核糖在衍生物中總以呋喃糖形式出現(xiàn)。它的衍生物核醇是某些維生素(B2)和輔酶的組成成分。176。細胞核中還有D2脫氧核糖，它是DNA的組分之一。它和核糖一樣，以醛基與含氮堿基結(jié)合，但因2位脫氧，只能以3，5位的羥基與磷酸結(jié)合。D2脫氧核糖的比旋是60176。 阿拉伯糖在高等植物體內(nèi)以結(jié)合狀態(tài)存在。它一般結(jié)合成半纖維素、樹膠及阿拉伯樹膠等。最初是在植物產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)的。熔點160℃,比旋＋176。酵母不能使其發(fā)酵。 木糖在植物中分布很廣，以結(jié)合狀態(tài)的木聚糖存在于半纖維素中。木材中的木聚糖達30％以上。陸生植物很少有純的木聚糖，常含有少量其他的糖。動物組織中也發(fā)現(xiàn)了木糖的成分。熔點143℃,比旋＋176。酵母不能使其發(fā)酵。（四）己糖重要的己醛糖有D葡萄糖、D甘露糖、D半乳糖，重要的己酮糖有D果糖、D山梨糖。(glucose,Glc) 葡萄糖是生物界分布最廣泛最豐富的單糖，多以D型存在。它是人體內(nèi)最主要的單糖，是糖代謝的中心物質(zhì)。在綠色植物的種子、果實及蜂蜜中有游離的葡萄糖，蔗糖由D葡萄糖與D果糖結(jié)合而成，糖原、淀粉和纖維素等多糖也是由葡萄糖聚合而成的。在許多雜聚糖中也含有葡萄糖。D葡萄糖的比旋光度為＋，呈片狀結(jié)晶。酵母可使其發(fā)酵。(fructose,Fru) 植物的蜜腺、水果及蜂蜜中存在大量果糖。它是單糖中最甜的糖類，呈針狀結(jié)晶。42％果葡糖漿的甜度與蔗糖相同（40℃），在5℃時甜度為143，適于制作冷飲。食用果糖后血糖不易升高，且有滋潤肌膚作用。游離的果糖為β－吡喃果糖，結(jié)合狀態(tài)呈β－呋喃果糖。酵母可使其發(fā)酵。(Man) 是植物粘質(zhì)與半纖維素的組成成分。比旋＋。酵母可使其發(fā)酵。(Gal) 半乳糖僅以結(jié)合狀態(tài)存在。乳糖、蜜二糖、棉籽糖、瓊脂、樹膠、粘質(zhì)和半纖維素等都含有半乳糖。它的D型和L型都存在于植物產(chǎn)品中，如瓊脂中同時含有D型和L型半乳糖。D半乳糖熔點167℃，比旋＋?？杀蝗樘墙湍赴l(fā)酵。 酮糖，存在于細菌發(fā)酵過的山梨汁中。是合成維生素C的中間產(chǎn)物，在制造維生素C工藝中占有重要地位。又稱清涼茶糖。其還原產(chǎn)物是山梨糖醇，存在于桃李等果實中。熔點159－160℃。（五）庚糖庚糖在自然界中分布較少，主要存在于高等植物中。最重要的有D景天庚酮糖和D甘露庚酮糖。前者存在于景天科及其他肉質(zhì)植物的葉子中，以游離狀態(tài)存在。它是光合作用的中間產(chǎn)物，呈磷酸酯態(tài)，在碳循環(huán)中占重要地位。后者存在于樟梨果實中，也以游離狀態(tài)存在。（六）單糖的重要衍生物 糖的羰基被還原（加氫）生成相應(yīng)的糖醇，如葡萄糖加氫生成山梨醇。糖醇溶于水及乙醇，較穩(wěn)定，有甜味，不能還原費林試劑。常見的有甘露醇和山梨醇。甘露醇廣泛分布于各種植物組織中，熔點106℃。％，是制取甘露醇的原料。山梨醇在植物中分布也很廣，℃。山梨醇積存在眼球晶狀體內(nèi)引起白內(nèi)障。山梨醇氧化時可形成葡萄糖、果糖或山梨糖。糖的羥基被還原（脫氧）生成脫氧糖。除脫氧核糖外還有兩種脫氧糖：L鼠李糖和6脫氧L甘露糖（巖藻糖），他們是細胞壁的成分。 單糖具有還原性，可被氧化。糖的醛基被氧化成羧基時生成糖酸；糖的末端羥甲基被氧化成羧基時生成糖醛酸。重要的有D葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等。葡萄糖醛酸是肝臟內(nèi)的一種解毒劑，半乳糖醛酸存在于果膠中。 單糖的羥基（一般為C2）可以被氨基取代，形成糖胺或稱氨基糖。自然界中存在的氨基糖都是氨基己糖。D葡萄糖胺是甲殼質(zhì)（幾丁質(zhì)）的主要成分。甲殼質(zhì)是組成昆蟲及甲殼類結(jié)構(gòu)的多糖。D半乳糖胺是軟骨類動物的主要多糖成分。糖胺是堿性糖。糖胺氨基上的氫原子被乙?；〈鷷r，生成乙酰氨基糖。 主要存在于植物的種子、葉子及皮內(nèi)。在天然糖苷中的糖苷基有醇類、醛類、酚類、固醇和嘌呤等。它大多極毒，但微量糖苷可作藥物。重要糖苷有：能引起溶血的皂角苷，有強心劑作用的毛地黃苷，以及能引起葡萄糖隨尿排出的根皮苷?？嘈尤受找彩且环N毒性物質(zhì)。配糖體一般對植物有毒，形成糖苷后則無毒。這是植物的解毒方法，也可保護植物不受外來傷害。 單糖羥基還可與酸作用生成酯。糖的磷酸酯是糖在代謝中的活化形式。糖的硫酸酯存在于糖胺聚糖中。top第三節(jié) 寡 糖　寡糖是由少數(shù)（2－20個）單糖分子結(jié)合而成的糖。與稀酸共煮寡糖可水解成各種單糖。寡糖中以雙糖分布最普遍，意義也較大。一、雙糖雙糖是由兩個單糖分子縮合而成。雙糖可以認為是一種糖苷，其中的配基是另外一個單糖分子。在自然界中，僅有三種雙糖（蔗糖、乳糖和麥芽糖）以游離狀態(tài)存在，其他多以結(jié)合狀態(tài)存在（如纖維二糖）。蔗糖是最重要的雙糖，麥芽糖和纖維二糖是淀粉和纖維素的基本結(jié)構(gòu)單位。三者均易水解為單糖。（一）麥芽糖麥芽糖(maltose)大量存在于發(fā)酵的谷粒，特別是麥芽中。它是淀粉的組成成分。淀粉和糖原在淀粉酶作用下水解可產(chǎn)生麥芽糖。麥芽糖是D吡喃葡萄糖α(14)D吡喃葡萄糖苷，因為有一個醛基是自由的，所有它是還原糖，能還原費林試劑。支鏈淀粉水解產(chǎn)物中除麥芽糖外還含有少量異麥芽糖，它是αD吡喃葡萄糖(16)D吡喃葡萄糖苷。麥芽糖在水溶液中有變旋現(xiàn)象，比旋為＋136度，且能成，極易被酵母發(fā)酵。右旋[α]D20=+176。麥芽糖在缺少胰島素的情況下也可被肝臟吸收，不引起血糖升高，可供糖尿病人食用。（二）乳糖乳糖(lactose)存在于哺乳動物的乳汁中（牛奶中含4－6％），高等植物花粉管及微生物中也含有少量乳糖。它是βD半乳糖(14)D葡萄糖苷。乳糖不易溶解，味不甚甜（甜度只有16），有還原性，且能成鎩，純酵母不能使它發(fā)酵，能被酸水解，右旋[α]D20=+176。乳糖的水解需要乳糖酶，嬰兒一般都可消化乳糖，成人則不然。某些成人缺乏乳糖酶，不能利用乳糖，食用乳糖后會在小腸積累，產(chǎn)生滲透作用，使體液外流，引起惡心、腹痛、腹瀉。這是一種常染色體隱性遺傳疾病，從青春期開始表現(xiàn)。其發(fā)病率與地域有關(guān)，在丹麥約3％，泰國則高達92％。可能是從一萬年前人類開始養(yǎng)牛時成人體內(nèi)出現(xiàn)了乳糖酶。（三）蔗糖蔗糖(sucrose)是主要的光合作用產(chǎn)物，也是植物體內(nèi)糖儲藏、積累和運輸?shù)闹饕问健Ｔ谔鸩?、甘蔗和各種水果中含有較多的蔗糖。日常食用的糖主要是蔗糖。蔗糖很甜，易結(jié)晶，易溶于水，但較難溶于乙醇。若加熱到160℃，便成為玻璃樣的晶體，加熱至200℃時成為棕褐色的焦糖。它是αD吡喃葡萄糖(1→2)βD呋喃果糖苷。它是由葡萄糖的半縮醛羥基和果糖的半縮酮羥基之間縮水而成的，因為兩個還原性基團都包含在糖苷鍵中，所有沒有還原性，是非還原性雜聚二糖。右旋，[α]D20=+176。蔗糖極易被酸水解，其速度比麥芽糖和乳糖大1000倍。水解后產(chǎn)生等量的D葡萄糖和D果糖，這個混合物稱為轉(zhuǎn)化糖，甜度為蜜蜂體內(nèi)有轉(zhuǎn)化酶，因此蜂蜜中含有大量轉(zhuǎn)化糖。因為果糖的比旋比葡萄糖的絕對值大，所以轉(zhuǎn)化糖溶液是左旋的。在植物中有一種轉(zhuǎn)化酶催化這個反應(yīng)?？谇患毦谜崽呛铣傻挠倚暇厶擒帐茄拦傅闹饕煞?。（四）纖維二糖是纖維素的基本構(gòu)成單位?？捎衫w維素水解得到。由兩個βD葡萄糖通過C1－C4相連，它與麥芽糖的區(qū)別是后者為α葡萄糖苷。（五）海藻糖 αD吡喃葡萄糖(1→1) αD吡喃葡萄糖苷。在抗干燥酵母中含量較多，可用做保濕。二、三糖自然界中廣泛存在的三糖只有棉籽糖，主要存在于棉籽、甜菜、大豆及桉樹的干性分泌物（甘露蜜）中。它是αD吡喃半乳糖(16)αD吡喃葡萄糖(12)βD呋喃果糖苷。棉籽糖的水溶液比旋為＋176。，不能還原費林試劑。在蔗糖酶作用下分解成果糖和蜜二糖；在α半乳糖苷酶作用下分解成半乳糖和蔗糖。此外，還有龍膽三糖、松三糖、洋槐三糖等。top第四節(jié) 多 糖 　多糖由多個單糖縮合而成。它是自然界中分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜且龐大的糖類物質(zhì)。多糖按功能可分為兩大類：一類是結(jié)構(gòu)多糖，如構(gòu)成植物細胞壁的纖維素、半纖維素，構(gòu)成細菌細胞壁的肽聚糖等；另一類是貯藏多糖，如植物中的淀粉、動物體內(nèi)的糖原等。還有一些多糖具