醫(yī)用化學第二十一章糖類

十一章糖類2020/12/1912020/12/1922020/12/193

糖類化合物分子組成的經(jīng)驗公式為Cm(H2O)n，從公式看：糖類化合物是由碳和水組成，故稱為碳水化合物。糖類化合物是多羥基醛或多羥基酮及它們的脫水縮合產(chǎn)物。

2020/12/1942.根據(jù)其來源而用俗名，如葡萄糖，蔗糖，乳糖等單糖

不能水解的多羥基醛或多羥基酮，如葡萄糖、果糖、核糖等低聚糖

水解生成二個至十個單糖，如蔗糖、麥芽糖、乳糖等寡糖水解生成三個至十個單糖多糖

十個以上單糖分子縮聚而成的物質(zhì)，又稱多聚糖。如淀粉、纖維素、糖原等1.按照水解產(chǎn)生的最終產(chǎn)物的個數(shù)分類：2020/12/195第一節(jié)單糖一、單糖的分類

醛糖：葡萄糖、半乳糖、核糖等

酮糖：果糖1.單糖按醛或酮分類：多羥基醛多羥基酮2020/12/1962.根據(jù)分子中含碳原子數(shù)不同：丁糖、戊糖、己糖等丁醛糖戊醛糖己酮糖2020/12/197二、單糖的結(jié)構(gòu)葡萄糖分子式為C6H12O6（一）葡萄糖的開鏈醛式結(jié)構(gòu)和構(gòu)型L-(-)-葡萄糖

D-(+)-葡萄糖

2020/12/198D-果糖D-山梨糖2020/12/199（1）開鏈結(jié)構(gòu)不能解釋的性質(zhì)：（二）葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)與構(gòu)象不能與NaHSO3發(fā)生加成反應(yīng)；不存在C=O?不與品紅亞硫酸試劑顯色；2020/12/1910（二）葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)與構(gòu)象2.變旋光現(xiàn)象

1895年Tanret分離出兩種物理性質(zhì)不同的葡萄糖

α-D-葡萄糖：乙醇中結(jié)晶.m.p.146℃[α]D=+112°β-D-葡萄糖：吡啶中結(jié)晶.m.p.150℃[α]D=+18.7°特點：兩者任何一種溶于水后，溶液比旋光值逐漸發(fā)生改變，最后的[α]D=+52.7°。定義：在溶液中比旋光度能自行改變，并達到一個恒定值的現(xiàn)象稱為變旋光現(xiàn)象。構(gòu)型改變！2020/12/19113.葡萄糖：環(huán)狀半縮醛醛基羥基縮醛2mol醇1mol醇半縮醛CH2OHHOHOHHHOHHHOHO2020/12/1912(三)葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)和Haworth式

2020/12/19132020/12/1914葡萄糖的存在形式-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖63.6%36.4%2020/12/1915（三）果糖的結(jié)構(gòu)半縮酮反應(yīng)2020/12/1916果糖的對映異構(gòu)2020/12/1917酮糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)吡喃果糖吡喃果糖呋喃果糖呋喃果糖2020/12/1918（一）氧化反應(yīng)與托倫試劑、班氏試劑、菲林試劑反應(yīng)還原糖：凡是對與托倫試劑、班氏試劑、菲林試劑氧化的糖稱還原糖，反之，非還原糖。醛糖的氧化三、化學性質(zhì)單糖都是還原糖。臨床檢驗工作的尿糖定性檢出試劑：班氏試劑2020/12/1919與溴水的反應(yīng)選擇性地將醛基氧化成羧基。溴水不氧化酮糖?？捎糜阼b別酮糖和醛糖。三、化學性質(zhì)2020/12/1920

醛糖與HNO3反應(yīng)生成二酸，酮糖在此條件下發(fā)生C2-C3鍵的斷裂，生成小分子的醇酸。與稀硝酸的反應(yīng)2020/12/1921（二）酸堿溶液中單糖的化學反應(yīng)2020/12/19222020/12/19232.酮糖與醛糖的互變重排2020/12/1924

單糖在弱堿如Ba(OH)2溶液中很不穩(wěn)定，可以發(fā)生互變異構(gòu)（差向異構(gòu)化）。如果糖在弱堿如Ba(OH)2溶液中，通過烯醇式結(jié)構(gòu)，部分轉(zhuǎn)化成甘露糖、葡萄糖，成為三者的平衡混合物。D-甘露糖、D-葡萄糖互為C2的差向異構(gòu)體。2020/12/1925（三）成苷反應(yīng)2020/12/1926甲基--D-吡喃葡萄糖苷甲基--D-吡喃葡萄糖苷CH3OHH+CH3OHH+-苷鍵-苷鍵配基2020/12/1927（四）成酯反應(yīng)糖和酸反應(yīng)可生成酯

如：

酸無機含氧酸α-D-吡喃葡萄糖-1-磷酸酯-D-呋喃果糖-1，6-二磷酸酯2020/12/1928四、重要的單糖及其衍生物D-

（-）-核糖和D-

（-）-2-脫氧核糖D-核糖2020/12/1929

D-2-脫氧核糖2.D-(+)-葡萄糖

人體血液中的葡萄糖稱作血糖，正常值：3.9-6.1mmol/L2020/12/19303.D-果糖游離態(tài)（單分子）:

吡喃糖結(jié)構(gòu)結(jié)合態(tài)（與其他分子結(jié)合）:呋喃糖結(jié)構(gòu)β-D-呋喃果糖-1，6-磷酸酯碳鏈斷裂生成兩分子丙糖糖代謝中間步驟2020/12/19314．氨基糖單糖分子中醇式羥基被氨基取代就成為氨基糖(amlnosugar)。氨基一般取代的是羰基α-C上的羥基。氨基糖多以結(jié)合狀態(tài)存在于體內(nèi)的粘多糖中。β-D-氨基葡萄糖和β-D-氨基半乳糖是兩個典型的氨基糖。2020/12/1932一、二糖還原性雙糖：分子中有半縮醛羥基。麥芽糖為還原糖。非還原性雙糖：分子中沒有半縮醛羥基。蔗糖為非還原糖。單糖有α-和β-兩種構(gòu)型，苷鍵也有α-苷鍵和β-苷鍵之分第二節(jié)二糖1.蔗糖麥芽糖酶或苦杏仁酶或酸（3）還原性：蔗糖無半縮醛（酮）羥基，為非還原性糖蔗糖+班氏試劑（1）水解：蔗糖葡萄糖+果糖

（2）結(jié)構(gòu)：2.麥芽糖（1）水解：麥芽糖兩分子葡萄糖（2）結(jié)構(gòu)：麥芽糖酶α-1，4苷鍵半縮醛羥基3.還原性：麥芽糖分子有半縮醛羥基，為還原性糖麥芽糖+班氏試劑磚紅色α-D-葡萄糖殘基α-D-葡萄糖殘基3.乳糖乳糖酶（3）還原性：蔗糖有半縮醛羥基，為還原性糖麥芽糖+班氏試劑磚紅色（1）水解：乳糖葡萄糖+半乳糖

（2）結(jié)構(gòu)：半縮醛羥基α-D-半乳糖殘基α-D-葡萄糖殘基β-1，4苷鍵

1.定義：由數(shù)百上千個單糖分子以苷鍵連結(jié)聚合而成的高分子化合物

2.水解：多糖單糖（最終產(chǎn)物）

3.分類：

同多糖雜多糖一種單糖兩種以上單糖或單糖衍生物水解水解第三節(jié)多糖

來源：幾乎存在于所有綠色植物的多數(shù)組織中分類：直鏈淀粉和支鏈淀粉存在：在天然淀粉中約有20-30%的淀粉為直鏈淀粉。直鏈淀粉-在冷水中不溶解，略溶于熱水。

支鏈淀粉-吸收水分，吸水后膨脹成糊狀。1.淀粉直鏈淀粉α-D-葡萄糖以α（1→4）糖苷鍵型縮合而成的支鏈淀粉：α-D-葡萄糖以α（1→4）糖苷鍵和α（1→6）糖苷鍵縮合而成的支鏈淀粉或糖原分支點的結(jié)構(gòu)支鏈淀粉

?空間構(gòu)象直鏈淀粉的空間結(jié)構(gòu)直鏈淀粉為1000—4000個D-葡萄糖殘基通過D-1,4-糖苷鍵聯(lián)接而成的的一條長鏈。直鏈淀粉的分子量約為50,000左右。文獻中也有報導其分子量的范圍為10,000至100,000。直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)0.8nm1.4nm6個殘基支鏈淀粉D-葡萄糖通過-1,4-糖苷鍵連接成一條長鏈。在此主鏈上可通過-1,6-糖苷鍵形成分支的側(cè)鏈，側(cè)鏈一般含有25個D-葡萄糖殘基。側(cè)鏈內(nèi)部的D-葡萄糖殘基仍是通過-1,4—糖苷鍵而相互連接。側(cè)鏈上每隔6-7個D-葡萄糖殘基又能再度形成另一分支鏈結(jié)構(gòu)。支鏈淀粉分子呈現(xiàn)復雜的樹狀分支結(jié)構(gòu)。支鏈淀粉的分支點應(yīng)具有-1,6-糖苷鍵的結(jié)構(gòu)。水解過程：淀粉+I2顯色藍色糊精藍紫色紅糊精紅色無色糊精無色麥芽糖無色葡萄糖無色淀粉麥芽糖葡萄糖淀粉酶麥芽糖酶（1）酸存在條件下水解：

（2）酶水解：來源：

廣泛存在于動物體中性質(zhì)：

無定形粉末，遇碘顯紫紅色或者紫藍色，無還原性，水解后產(chǎn)生D-葡萄糖

2.糖原結(jié)構(gòu)：D-葡萄糖通過α（1→4）糖苷鍵和α(1→6)糖苷鍵連接。主鏈骨架由

-D吡喃葡糖殘基通過α（1→4）糖苷鍵聯(lián)接而成糖原分子具有較多的分支結(jié)構(gòu)。來源：植物纖維部分性質(zhì)：水解得到D-葡萄糖結(jié)構(gòu)：由葡萄糖構(gòu)成，由β-D-葡萄糖以β（1→4）糖苷鍵相連接，不含支鏈3.纖維素植物中纖維素的存在形態(tài)4.粘多糖1）透明質(zhì)酸(hyaluronicacid)存在于動物結(jié)締組織、眼球玻璃體等,具有較強的吸水性、能粘合和保護細胞.由D-葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖以β-(1,3)糖苷鍵縮合成二糖單位,后者再以β-(1,4)糖苷鍵同下一個二糖單位縮合2020/12/19482）硫酸軟骨素(chondroitinsalfate)體內(nèi)最多的粘多糖,軟骨成分,有降血脂、抗凝血作用2020/12/19493）肝素(heparin)肝臟中最先發(fā)現(xiàn)主要功能：抗凝,降血脂2020/12/19502020/12/19515．葡聚糖葡聚糖(dextran，右旋糖酐)，是一種人工合成的葡萄糖聚合物，根據(jù)其平均相對分子質(zhì)量的不同可分為中分子糖酐、低分子糖酐、小分子糖酐三種。葡聚糖是以蔗糖為原料制備的：在蔗糖水溶液中加入特殊的菌種和促進微生物生長的要素，蔗糖即水解為葡萄糖和果糖，然后葡萄糖分子間通過α-l，6-苷鍵結(jié)合為葡聚糖。2020/12/1952葡聚糖可溶于水，形成具有一定粘度的膠體溶液。葡聚糖能提高血漿膠體滲透壓，增加血容量，維持血壓，供出血及外傷休克時急救之用。