葡萄糖结构式

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第一章糖类

一．糖的分布及其重要性：

分布

（1）所有生物的细胞质和细胞核含有核糖

（2）动物血液中含有葡萄糖

（3）肝脏中含有糖元

（4）植物细胞壁由纤维素所组成

（5）粮食中含淀粉

（6）甘蔗，甜菜中含大量蔗糖

重要性

（1）水+CO2碳水化合物

（2）动物直接或间接从植物获取能量

（3）糖类是人类最主要的能量来源

（4）糖类也是结构成分

（5）纤维素是植物的结构糖

二．糖的化学概念

1．定义糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称

光合作用

三．糖的分类

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第一节单糖

一．葡萄糖的分子结构

（一）葡萄糖的化学组成和链状结构

1．葡萄糖能与费林氏（Fehling）试剂或其他酸试剂反应。证明葡萄糖分子含有

2．葡萄糖能与乙酸酐结合，产生具有五个已酰基的衍生物。证明葡萄糖分子含有五个－OH

3．葡萄糖经钠汞齐作用，被还原成一种具有六个羟基的山梨醇，而山梨醇是由六个碳原子构

成的直链醇。

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证明了葡萄糖的六个碳原子是连成一直线的链式结构：

差向异构体(epimers)

相同点：

(1)全含六个碳原子

(2)五个－OH，一个CHO

(3)四个不对称的碳原子

不同点：

1.基团排列有所不同

2.除了一个不对称C原子不同外，其余结构部分相同

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(二)葡萄糖的构型

构型--指一个分子由于其中各原子特有的固定的空间排列，而使该

分子所具有的特定的立体化学形式。

1．单糖的D及L型。

（1）不对称碳原子--连接四个不同原子或基团的碳原子。

表示法：球棒模型，投影式，透视式。

（2）D.L-型的决定。规定：OH在甘油醛的不对称碳原子的右边

者[即与-CH2OH基邻近的不对称碳原子（有*号）的右边。]称为D-型，

在左边者称L-型。

水面键被视

为垂直放置

在纸平面之

前，垂直键则

在纸平面之

后

L-甘油醛

D-甘油醛

D-型及L-型甘油醛，是两类彼此相似但并不等同的物质，只要将它

们重叠起来，即可证明它们并非等同而是互为镜像，不能重叠，这两类

化合物称为一对"对映体"。

2．旋光性。

L--旋光管的长度。以分米表示。

C--浓度。即在100ml溶液中所含溶质的克数。

α是在钠光灯（D线，λ：589.6与589.0nm）为光源，温度为t,管

长为L，浓度为ｃ时所测得的旋光度。[α]-为上述条件下所计得的旋

光率。

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D.L--指构型

"+"，"-"--旋光方向

D与"+",与"-"并无必然联系

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(三).葡萄糖的环状结构

(1)葡萄糖的醛基不如一般醛基活泼,也不能象一般醛类那样与Schiff试剂起

反应,即不能使被亚硫酸漂白了的品红呈现红色.

(2)葡萄糖也不能与亚硫酸氢钠起加成反应.

(3)一般醛类在水溶液中只有一个比旋度,但新配制的葡萄糖水溶液的比旋随

时间而变化

[a]=+112°称a-D-(+)葡萄糖

[a]=+18.7°称b-D-(+)葡萄糖

变旋现象----将这两种葡萄糖分别溶于水后,其旋光率都逐渐变为+52.7°,这

一现象称变旋现象.

原因----不同

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结构形式的葡萄糖可互变,各种形式最后达到一定的平衡所致.

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D.L--以C5上羟甲基在含氧环上的排布而决定的。

羟甲基在平面之上为D-型，在平面之下为L-型

α.β--以半缩醛羟基在含氧环上的定的。

在D-型中，半缩醛羟基在平面之下为α型，在平面之上为β型

异头物-α-D(+)-与β-D(+)-葡萄糖分子在构型上，仅头部不同，它们间互为异头物

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(四).葡萄糖的构象.

构象----指一分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子旋转所产生的原子的

空间排布.

构型----涉及共价键的断裂.

构象----不涉及共价键的断裂和重新形成.

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二.单糖的物理性质和化学性质.

(一).物理性质

1.旋光性

2.甜度

3.溶解度

(二).化学性质由醛基或酮基.醇基决定的

1.由醛基或酮基产生的性质－－单糖氧化还原.成刹.异构化.

(1)单糖的氧化(即单糖的还原性)

(2)单糖的还原

(3)单糖的成脎作用

(4)单糖的异构化作用

2.由羟基(半缩醛羟基和醇性羟基)产生的性质

(1)成脂作用

(2)成苷作用

(3)脱水作用

(4)氨基化

(5)脱氧

糖酸

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Fehling试剂-CuSO4溶液与KOH和酒石酸钾钠

Benedict试剂--CuSO4溶液+Na2CO3+柠檬酸钠

酒石酸钾钠--防止反应产生Cu(OH)2或CuCO3沉淀，使之变为可溶性的而又能离解的

复合物，从而保证继续供给Cu离子以氢化糖

碱的作用--使糖起烯醇化变为强还原剂，同时使CuSO4变为Cu(OH)2

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上一页下

成脎作用-单糖的第1、2碳与苯肼结合后，成晶体糖脎

（1）一分子葡萄糖与一分子苯肼缩合成苯腙（phenylhydrazone）。

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（2）葡萄糖苯腙(Glucophenylhydrazone)再被一分子苯肼氧化成葡萄糖酮苯肼

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（3）葡萄糖酮苯腙再与另一分子苯肼缩合，生成葡萄糖脎(glucosazone)

糖脎黄色结晶，难溶于水

形成同一种糖脎，为什么？

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第二节寡糖

一、双糖

1、蔗糖

（1）来源：甘蔗、菠萝

（2）结构：蔗糖水解

葡萄糖+果糖

（3）物理性质：白色结

晶

（4）化学性质：

A、无还原作用，不能

与苯肼作用产生糖脎

B、转化作用

2、麦芽糖

（1）来源：麦芽

（2）结构：两分子葡萄

糖缩合：失水而成

Aα（1→4）糖苷键

Bα（1→6）糖苷键

（3）物理性质：白色晶

体

（4）化学性质：

A．有半缩醛OH，故有

还原作用

B．与苯肼作用产生糖

脎

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3、乳糖

（1）来源：乳汁

（2）结构：α-D-葡萄糖

β-D半乳糖以β（1→4）

键型缩合

（3）物理性质：不甜

（4）化学性质：

A、还原性、成脎

B、与HNO3共同煮产生

粘酸

表3-1三种二糖的比较

种类存在组成物理性质化学性质

蔗糖甘蔗甜

菜

一分子葡萄糖和

一分子果糖

白色结晶，果甜。易溶于水，

有旋光作用，无变旋作用（无

α，β型）

无还原性，不能形成糖脎。不

被酵母发酵，水解后形成一分

子葡萄糖与一分子果糖。加热

至200℃以上变成棕黑色焦糖

麦芽

糖

五谷麦

芽

二分子葡萄糖白色结晶，甜仅次于蔗糖。

有旋光作用，易溶于水，有

变旋作用（有α，β型）

有还原性，可形成糖脎，可被

酵母发酵，水解后生成二分子

葡萄糖

乳糖乳类一分子葡萄糖和

一分子半乳糖

白色结晶，微甜，不易溶于

水。有旋光作用及变旋作用

（有α，β型）

有还原性，可形成糖脎，不被

酵母发酵，水解后产生葡萄糖

和半乳糖

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均一多糖的性质比较

直链淀粉支链淀粉糖原纤

维

素

几丁质

单体单位-D-葡萄糖-D-

葡

萄

糖

-2-N-乙

酰葡萄糖

胺

糖苷键型α（1→4）α（1→4）和α（1→6）β（1→4）

分支无≈4％9％无

溶解度融于热水热水不溶溶于水水

不

溶

绝大部分

溶剂不溶

与碘反应紫兰色紫红色棕红色——

主要功能食物贮存参与结构建成

存在形式各种白色微粒白色粉末白

色

微

晶

形

等

不定形固

体

自然界分布整个植物界特别是玉米土豆和米动物肝肌肉和细

菌

整

个

植

物

界

低等动植

物外骨

骼，植物

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糖总结

1.糖的定义：(CH2O)n

分类：单糖寡糖多糖结合糖

2.单糖：甘油醛一个C*、D-L-一醛糖（丙糖）

由D-甘油醛衍生的糖--D-糖

由L-甘油醛衍生的糖--L-糖

丙糖（酮糖）--二羟基丙酮

3.己糖：葡萄糖--分布广，是构成淀粉、糖元、纤维素及其他许多

糖类物质的基本单位，是人类血液中的正常

成分，给机体提供能量的重要物质

呋喃型己糖：五元环

吡喃型己糖：六元环

每种糖又依据第一碳原子上的OH和H的相对空间位置又分为α，

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β两类，它们互为异头物。

单糖具有旋光性

物理性质：旋光性、溶解度、甜度

化学性质：①氧化②还原③成脎④异构化

①成酯②脱水③氨基化④脱氧

4.寡糖：双糖

蔗糖：α，β（1－2）（葡萄糖、果糖）

乳糖:葡萄糖―β（1－4）―半乳糖

麦芽糖：葡萄糖―α（1－4）或α（1－6）―葡萄糖

5.多糖：

淀粉

直链：碘紫兰色α（1－4），α（1－6）

支链无变旋，无还原，成脎

糖元：遇碘棕红色，与淀粉相似

纤维素：β－D－葡萄糖β（1－4），绝大多数溶剂不溶

6.糖胺聚糖：

透明质酸

硫酸软骨素：软骨、腱等结缔组织和各种腺体分泌的粘液中，构

成织间的润滑剂、防护剂等多方面的作用

硫酸皮肤素：

硫酸角质素

肝素

硫酸乙酰肝素

7.结合糖：糖蛋白：以蛋白质为主，血浆、消化道分泌物

蛋白聚糖：以糖胺聚糖为主：软骨、腱、粘液

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