一、糖类的概念.doc

第一单元糖类
一、糖类的概念
糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类(aldehyde)或***类(Ketone)化合物,以及它们的衍生物或聚合物,可分为醛糖(aldose)和***糖(ketose),还可根据碳层子数分为丙糖(triose),丁糖(terose),戊糖(pentose)、己糖(hexose)。
最简单的糖类就是丙糖(甘油醛和二羟***)
(H2O)n表示,所以过去人们一直认为糖类是碳与水的化合物,称为碳水化合物。现在已经这种称呼并恰当,只是沿用已久,仍有许多人称之为碳水化合物。
二、糖的种类
根据糖的结构单元数目多少分为:
(1)单糖:不能被水解称更小分子的糖。
(2)寡糖:2~6个单糖分子脱水缩合而成,以双糖最为普遍,意义也较大。
(3)多糖:同多糖:淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质(壳多糖);杂多糖:糖***多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)。
(4)结合糖(复合糖,糖缀合物,glycoconjugate):糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等。
(5)糖的衍生物:糖醇、糖酸、糖***、糖苷
三、糖类的生物学功能
(1) 提供能量。植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。
(2) 物质代谢的碳骨架,为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。
(3) 细胞的骨架。纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分,肽聚糖是细胞壁的主要成分。
(4) 细胞间识别和生物分子间的识别。
细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链,构成细胞的天线,参与细胞通信。
红细胞表面ABO血型决定簇就含有岩藻糖。
四、单糖
(一)单糖的结构

确定链状结构的方法(葡萄糖):
,含有醛基。
,产生具有五个乙酰基的衍生物。
、***剂作用,生成山梨醇。
最简单的单糖之一是甘油醛(glyceraldehydes),它有两种立体异构形式(Stereoismeric form),这两种立体异构体在旋光性上刚好相反,一种异构体使平面偏振光(Plane polarized liyot)的偏振面沿顺时针方向偏转,称为右旋型异构体(dextrorotary),或D型异构体。另一种异构体则使平面偏振不的编振机逆时针编转,称左旋异构体(levorotary,L)或L型异构体。
像甘油醛这样具有旋光性差异的立体异构体又称为光学异构体(Cptical lsmer),常用D,L表示。以甘油醛的两种光学异构体作对照,其他单糖的光学异构构与之比较而规定为D型或L型。
差向异构体(epimer):又称表异构体,只有一个不对称碳原子上的基因排列方式不同的非对映异构体,如D-等等糖与D-半乳糖。
链状结构一般用Fisher投影式表示:碳骨架、竖直写;氧化程度最高的碳原子在上方。

在溶液中,含有4个以上碳原子的单糖主要以环状结构。
单糖分子中的羟基能与醛基或***基可逆缩合成环状的半缩醛(emiacetal)。环化后,羰基C就成为一个手性C原子称为端异构性碳原子(anomeric carbon atom),环化后形成的两种非对映异构体称为端基异构体,或异头体(anomer),分别称为a-型及b-型异头体。
环状结构一般用Havorth结构式表示:
用FisCher投影式表示环状结构很不方便。Haworth结构式比Fischer投影式更能正确反映糖分子中的键角和键长度。转化方法:
①画一个五员或六员环
②从氧原子右侧的端基碳(anomerio carbon)开始,画上半缩醛羟基,在Fischer投影式中右侧的居环下,左侧居环上。
构象式:
Haworth结构式虽能正确反映糖的环状结构,但还是过于简单,构象式最能正确地反映糖的环状结构,它反映出了糖环的折叠形结构。

(1) 丙糖:D-甘油醛二羟***
(2) 丁糖:D-赤鲜糖 D-赤鲜***糖
(3) 戊糖:D-核糖 D-脱氧核糖 D-核***糖 D-木糖 D-木***糖
(4) 己糖:D-葡萄糖(a-型及b型) D-果糖
(5) 庚糖:D-景天庚***糖

在溶液中,糖的链状结构和环状结构(a、b)之间可以相互转变,最后达到一个动态平衡,称为变旋现象。
从乙醇水溶液中结晶出的D-glucose称为α-D-(+)Glucose([α]20D=+113°),从吡啶溶液中结晶出的D-glucose称为β-D-(+)glucose([α]20D=+°)。将a-D-(+)葡萄糖与b-D-(+)葡萄糖分别溶于水中,放置一段时间后,其旋光率都逐渐转变为+°C。原因就是