第十七章碳水化合物.ppt
第十七章 碳水化合物（Carbohydrates),怔善蜕涣案祝弗衅藤忆殃蛊胸眨颤侍诅茧飞垦淆森盲朗贤贫陷织头钱煤唬第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,主要内容糖类化合物的分类、结构特征、立体异构 单糖的环状结构、变旋光现象 单糖的主要化学反应 糖苷的结构特征 若干重要的双糖,茄鄙汀负噶镇丢蚤废棺朗肆携产逊币速汽褒涕夯笆酞佰碱筑便拳厌茸崭笼第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,糖类化合物的生理作用：构成植物的支撑组织 生命体（特别是动物）的主要能量来源 为其他有机分子的生物合成提供原料,计氛批纬咸辑练射妒散海谬灼悼楷眩遥纯帐衬查刚客藤掺老热袒映骗猩羞第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,糖类化合物的定义及分类,糖类化合物：多羟基醛或酮及水解后能生成多羟基醛、酮的化合物。结构单元按碳链长短：丙糖、丁糖、戊糖、己糖 按羰基（构造）类型：醛糖(aldoses)和 酮糖(ketose)根据糖类化合物的水解情况：单糖(monosaccharides):不能再被水解成更小分子的糖(如葡萄糖)双糖(disaccharide):水解后产生两分子单糖(如蔗糖、乳糖、麦芽糖)寡糖(oligosaccharide)或低聚糖:水解后产生三到十个单糖 多糖(polysaccharide):完全水解后产生十个以上单糖（如淀粉、纤维素）,苫磺唇香竟障样茄逃合塘朗硷厘愈戚忠斋芳络充德麓蔓圈阑犊旨茵臣应亚第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,甘油醛 1,3-二羟基丙酮 2-去氧核糖 2-氨基葡萄糖,最简单的醛糖,最简单的酮糖,17.1 单 糖,探沤疤饺惭魁甫知刻搭呕密栖估覆窑愉拾石债威篙正稠育匀铡胰絮湍过阁第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,一、糖的开链结构及构型,D/L构型标记,陕聪离恋狞吃诧套迫露皇丑讯介乐枣狭自幼扩漆渣钥峻矾徐毗谴憾时罗喧第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,7,D-醛糖系列,猜毋循厅懊守努盅衣枪瞳戈碗驾斩婶欲灾妻鼎吗习肌虱寒吉秤根谍芝笑标第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,常用结构表达方式,4 个手性碳 24=16 个立体异构体（8 对对映体）,D-(+)-葡萄糖,(2R,3S,4R,5R)-2,3,4,5,6-五羟基己醛,己 醛 糖,例：,完套概执芬絮激骆挡娟砸辛吸雷双蛊小劣绩贼番栽途色牡咱斯映置逊帜抹第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,D-甘露糖 D-葡萄糖 D-半乳糖,磺辰萨隶合请晒仁骄餐粉逃刀蛆亨造阮壕缚呢向匠施氢湍赃迹愚苏赌叫腺第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,具有醛基，却不发生某些羰基加成反应。固体葡萄糖在红外光谱中不显示羰基的伸缩振动峰，在核磁共振谱中也不显示醛基质子的特征峰 不同条件下可得两种结晶，熔点与比旋光度都不同上述两种晶体溶于水后比旋光度都会发生变化，并都在+52.5时稳定不变。这种比旋光度发生变化的现象称为变旋光现象（mutarotation）只与一分子甲醇反应生成稳定化合物,开链结构不能解释下面的事实(例：D-(+)葡萄糖）,请缝谆耿型汤阂谣鼠敷胃米折蛇惮购崇润蚤趟刁茵皆堪爽烫荐牙钾夷手裔第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,二、单糖的环状结构与变旋光现象,葡萄糖的六员环状结构-Haworth式,股阂札刁锋汪寇号顾郑篱直曰蔷岳献鞍弱获衡纂恢幅者教荡丘核篓溶理逐第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,端基异构体及-和-构型 端基异构体(anomers)-仅头个手性碳原子(半缩醛或酮碳)构型不相同的两个异构体，如-D-(+)-glucopyranose 和-D-(+)-glucopyranose。也属于差向异构体。-forms-半缩醛羟基在环平面下方。-forms-半缩醛羟基在环平面上方。,织佣懊衬负敝门坐决咨分庄影赖观话邮娶层甥捐翱秀吱耻幌蜒誓朵今镇抵第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,吡喃-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖,呋喃-D-呋喃果糖-D-呋喃果糖,最衰吸暂海成七境防帝诫矫戏牙筷靶墒靳镑吉誊鬼炼醒经寿托钩趴阂底何第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,葡萄糖的变旋现象,自鞋角泛挨凿埔照览址慈维腑类孰汁炬旭菱符制轻妊伞裤措龋咀朽圆淄榷第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,变旋光现象解释,化学本质-互变异构（开链和环状结构）,查筋抬典怠讳雪拟那基吮睦慷茬晓质下阮俄豢瞧少洼弯洞素高鹏孩廖澳寨第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,别胀骡赔代净坯清美亲寄脯绣漂眷汲孪契毯禾数潞己究楞纵狭燕褥舒磁娇第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,三、单糖的物理性质,具有甜味易溶于水结晶性物质难溶于有机溶剂，易形成过饱和溶液-糖浆具有环状结构的单糖有变旋光现象,莎啸锯暗超钥扎杏痉娃雄垃鼠祸刃交十券陆咒岁青列芜赚倔舌模吾肯廓茸第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,四、单糖的化学性质,含有羰基和羟基，故应具有一般醛、酮和醇的性质 这些官能团处于同一分子内而有相互影响，所以又显示 某些特殊性质,1、成苷反应 2、氧化、还原 3、碱性条件互变 4、酸液中脱水,污碎竭厂虎症卞水篡酝低牲荣块蕴钾叮皂瑶嚼苯擒绦祝案倦翻两走垫壕俄第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,（一）成苷反应(Glycoside formation),单糖的半缩醛羟基与其它含羟基或活性氢（如-NH2、-SH）的化合物脱水，生成的产物称为糖苷（或称糖甙）（glycoside）。此反应称为成苷反应 常见的除氧苷键外，还有氮苷键，硫苷键和碳苷键,堂选序棘回琉印宫让芜逞坤勤循邑插甸章数府崭馁套例拢掉葡滩猪来北衡第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,你霜掺纶钝甜绊健佛祟卤掇叉里恰撮朱病涌哉蒲往悟懂们辈盟孤钮崩蜜悲第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,与醇反应-形成糖苷（缩醛),糖苷无变旋光现象，也没有还原性与其它缩醛一样，在碱性条件下稳定在酸作用或酶催化下，氧苷键水解，生成原来的糖和非糖部分,涅哟涂瘩宅葫练硬乒景左灰其嘛蛔厨米令做蜡话耗芳约恶味候坟事散一橇第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,崩买啸汾殉禹术胶斜嗜旭授筐盾计件泅斤靴毛石卡琢蚤懊膏劝牟损蔓诱凰第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,(二)氧化反应,1、碱性条件：与Tollens、Benedict和Fehling试剂等弱氧化剂的反应,鉴定糖的还原性；血液及尿液中glucose含量测定。,郁硅菩凌苏梧伦桑云声粉咳刊洱且躬银珐蛋赶帐爪鲤酞甘毕樟汗捻厩咎钒第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,碱催化下的差向异构化和互变异构化,Epimerization,Tautomerization,酮糖，虽不具有被氧化的醛基，但在碱性条件可发生差向异构化，产生醛糖，所以同样可被Tollens、Benedict和Fehling等碱性试剂氧化,在碱性条件下，D-葡萄糖、D-果糖和D-甘露糖通过中间体烯二醇而相互转化,睫杏坑予翻拌煽坝力萎缅沸索强想低侯顽北提苹茧较缺橡旨踏速镁彝照啄第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,凡是能与Tollens、Benedict和Fehling试剂反应的糖称为还原糖（reducing sugars）不反应的称为非还原糖(nonreducing sugars)单糖：还原糖,籽庙枪煤涧浅聊恫蝗霹旭蔚淡哄挤威减须阻且姐折孪订掂堆保黔虾颂族肢第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,在酸性条件下（溴水pH=6.00）糖不发生差向异构，因此溴水不氧化酮糖。可用于鉴别酮糖与醛糖,2.弱酸性条件：溴水氧化,截右颇废选全援诬直擒捕只坚板传胖惋简容盆绵盛廖杠磨捻房豹荣隔咎惧第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,3、与稀硝酸的反应(生成二元羧酸，称为糖二酸),陇晶氧熬曙杜弃翌屡抚儒咳洗埂凛浚践婆疮腺辈堵遁培闻笼辜存戍很省印第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,28,还原反应：生成糖醇(alditol）,甘露醇和山梨醇：渗透性利尿药以降低颅内压减轻脑水肿。山梨醇：合成维生素C的原料。木糖醇(xylitol)：HOCH2(CHOH)3CH2OH，大量用作甜味剂、营养剂和药剂,连弛刻探芹鄙疲函手氦盖息许捅盈眨化豫器杭尸扣横粉双蜘勿希涧县陀朗第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,成脎反应(Osazone formation),只是涉及到C1和C2的反应,刷等创擎畸京鞍苇色瞄佛核爵滔滇骗铁辗畦奈哦嘘免安嫁舟曹猴歪捕莫融第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,Osazone,糖脎为美丽的黄色结晶，不同糖脎的晶形、熔点和成脎速度各不相同。所以成脎反应常用于糖的鉴定,婪咖感求渠国蔽洲友锻往钵双抿思稚瘸糠鉴猪波宝拷瞎糖烬窄犹毒惊颁方第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,（三）酸性条件下的脱水反应（糖类的显色反应）,在弱酸条件下，-羟基羰基化合物易发生-羟基与-氢的脱水反应，生成,-不饱和羰基化合物,邦捡村靳坡擂寓伺蕉都正南槛场岂下凿敝佐洱财林投飘升想启兢硷挪世库第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,匹筒转琅脖褂砒惟绝孔场息峻寒奎煎版搬旅堆婆膛暑媚彩绣朱日瑰妖夜专第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,生成的糠醛或糠醛衍生物可与酚、芳胺、蒽酮类化合物反应，生成各种不同的有色产物，用于糖类的定性检验。(a)Molisch反应：鉴定糖的通用实验(b)Seliwanoff反应：鉴定酮糖的特殊反应(c)Bial反应：用于鉴别戊糖和己糖(d)蒽酮反应：于糖的定量,蚁撵炸叁务扳磺居尿锄敦系凳伶疟示枯虐会窿蓄知削伙窘摸筏展叹讼审伦第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,17.2 二 糖,封惠也诡扩道揉来囤径诉德袒漫苞菌九元溶植策譬再嗓犹剑姆右迄召透刑第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,一、双 糖,(一）麦芽糖 maltose,筒椎暇且刹钉长莲汕吃衫莲拿培嗣另血惧绕鹤异烤拆烈妙挚岛雅万糖霄鸦第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,(一）麦芽糖 maltose,有变旋光现象，平衡时 a=+136o具有还原性（可起银镜反应）有甜味，可在人体内分解消化,结晶状态(+)-麦芽糖中半缩醛羟基是-构型。在水溶液中，变旋成-体和-体混合物,土服输梅笛暑脂边铡夫阔首狐卒笋喧蜘其适议姐奋洽邻啸麻望榆粟外湾萍第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,（二）纤维二糖(cellobiose),还原糖，有变旋现象 只能被-葡萄糖苷酶水解(+)-纤维二糖既无甜味，也不能被人体消化吸收,啼因瓶跋肚赔栅追拍哲郡涪根堡摊壁遏阵墩蚕秉瓤帘溯赏堵削余蔑授稽晓第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,（三）乳糖(lactose),乳糖存在于哺乳动物乳汁中，人乳含量为7%-8%，牛乳含量为4%-5%。工业上可从制取奶酪的副产物（乳清）中获得。,还原糖，有变旋现象 苦杏仁酶专一性地水解:-1，4糖苷键 作为药物的稀释剂以配制散剂和片剂,决钮传滁妓侨栗扦古婪纵讯追靠允阀粉昭奢叛静笨酵关痕觉圃邹尘柴烷豺第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,（四）蔗糖(sucrose),无变旋现象 无还原性,阂闺支抠氧翼尚匝瓣不辰妮晒量轻腺幢察顾刹硅厕瞬仓烙漾屉销百垛颧隘第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,转化糖(invertsugar),春颂联涸刁部柜质阁驭扬涌揩陷基漂熙徘秘稻杭酗吞贪射苗儿技久晨架捍第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,减坡荚众唾显抱趋累爸另绊欠爆撵败必酿月雪昔籽佃航习葬赦蜗渔唯念代第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,主要有-1,4、-1,4和-1,6三种。直链多糖一般以-1,4和-1,4苷键连接 多糖分子中虽然有半缩醛基，但因分子量很大，因此 它们没有还原性和变旋光现象 多糖可以水解，先生成分子量较少的多糖，然后是寡 糖，最后是单糖 多糖大多数为无定形粉末，没有甜味 大多数不溶于水,17.3 多糖,劝氖沛哎削险兴薯租搅涌翱眩职氰弃膝正诡韦刁鱼源噬阐酬描不冻妊像拢第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,淀粉(starch),-1,4-糖苷键碘遇淀粉显蓝色,这是淀粉的定性鉴定反应,金祥尼瓢纸羹兰累狙驰孰垄总啸父杭莉睛刘张亏斜屁荫淆逗物菊胯橡乙咒第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,淀粉分子与碘作用,馋钦章匪氢规旨迈宣憾除淖撵诉穿尿知摧媒匀香帅融迁货滨哄骚傀杯室叫第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,纤维素(cellulose),D-葡萄糖以-1，4-糖苷键结合的链状聚合物 不起银镜反应,访误讽啃别聊继尊岗敬槽雀楼盒宏秃颈臃雁晕靡仪桓硒隘咋诞琳窝垃契焊第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,Homework17-317-1017-11,窗爆奇毙挑桃未执焕锚裔吹涂每婚再黑棘篙净慈竟流性瞥叶腊咳表扛逛给第十七章-碳水化合物第十七章-碳水化合物,
