生物化学糖综述

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1、生物化学糖综述摘要：糖是由羟醛（醛糖）、羟酮（酮糖）和它们的衍生物组成的。其中包括单糖、寡糖和多糖。除了最简单的酮糖二羟丙酮以外，其他的糖都是手性分子，因此表现出光学特性。对于给定的单糖，有可能存在着2的n次方立体异构体，n为手性碳的数目。关键词：糖种类组成结构性质功能内容：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飞个单糖分子脱水缩合而成。（3）多糖：同多糖：水解时只产生一种单糖或单糖衍生物如：淀粉、糖原、纤维素、几丁质；杂多糖：水解时产生一种以上单糖或/和单糖衍生物如：糖胺多糖类、半纤维素、（4）结合糖：糖脂、糖蛋白、糖-核苷酸等。（5）

2、糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷一：单糖（-）单糖的结构1.单糖的链状结构确定链状结构的方法（葡萄糖）：a.与Fehling试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。b.与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。c.用钠、汞剂作用，生成山梨醇。差向异构体：又称表异构体，只有一个不对称碳原子上的构型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。2.单糖的环状结构在溶液中，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酮基可逆缩合成环状的半缩醛。环化后，羰基C就成为一个手性C原子称为端异构性碳

3、原子，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，分别称为a-型及（3-型异头体。3.几种重要的单糖的链状结构和环状结构（1）丙糖：D-甘油醛二羟丙酮（2）丁糖：D-赤鲜糖D-赤鲜酮糖（3）戊糖：D-核糖D-脱氧核糖D-核酮糖D-木糖D-木酮糖（4）己糖：D-葡萄糖（a-型及｛3型）D-果糖（5）庚糖：D-景天庚酮糖4.变旋现象在溶液中，糖的链状结构和环状结构（a、（3）之间可以相互转变,最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。5.构型与构象构型：分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的较定的立体结构，一般情况下，构型都比较稳定，一种构型转变另一

4、种构型则要求共价键的断裂、原子（基团）问的重排和新共价键的重新形成。构象：由于分子中的某个原子（基团）绕C-C单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式，不同的构象之间可以相互转变，在各种构象形式中，势能最低、最稳定的构象是优势对象。（二）单糖的物理化学性质1.物理性质旋光性：是鉴定糖的一个重要甜度：以蔗糖的甜度为标准溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有面溶剂2.化学性质（1）变旋在溶液中，糖的链状结构和环状结构（a、p）之问可以相互转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。三者间的比例因糖种类而异。只有链状结构才具有下述的氧化还原反应。（2）糖醛反应（与酸的反应）①M

5、olish反应:Molish反应可以鉴定单糖的存在。②Seliwannoff反应。据此区分酮糖与醛糖。还可利用溴水区分醛糖与酮糖。（3）氧化反应氧化只发生在开链形式上。在氧化剂、金属离子如Cu2酶的作用下，单糖可以发生几种类型的氧化：醛基氧化：糖酸；伯醇基氧化：醛酸；醛基、伯醇基同时氧化：二酸。能被弱氧化剂（如Fehhing试剂、Benedict试剂）氧化的糖称为还原性糖，所有的单糖都是还原性糖。单糖氧化形成的羟基可以进一步形成环状内酯，内酯在自然界中很普遍。（4）还原反应单糖可以被还原成相应的糖醇。D-葡萄糖被还原成D-葡萄糖醇，又称山梨醇。糖醇主要用于食品加工业和医药，山梨醇

6、添加到糖果中能延长糖果的货架期，因为它能防止糖果失水。用糖精处理的果汁中一般都有后味，添加山梨醇后能去除后味。人体食用后，山梨醇在肝中又会转化为果糖。（5）异构化在弱碱性溶液中，D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖，可以通过烯醇式相互转化，D-葡萄糖异构化为D-甘露糖后，由于其中的一个手性碳原子的构型发生变化，又称差向异构化。（6）酯化生物体中最常见也是最重要的糖酯是磷酸糖酯和硫酸糖酯。（7）糖苷化单糖环状结构上的半缩醛羟基与醇或酚的羟基缩合失水成为缩醛式衍生物，通称为糖苷。（8）糖脎反应（亲核加成）糖脎反应发生在醛糖和酮糖的链状结构上。糖脎易结晶，可以根据结晶的形状，判断单糖的种类。

7、（三）重要的单糖1.三碳糖2.四碳糖3.五碳糖4.六碳糖（四）重要的单糖衍生物（五）1.糖醇2.糖醛酸单糖的伯醇基被氧化成-COOH。动物体内有两种很重要的糖醛酸：oc-D-葡萄醛酸和差向异构物p-L-艾杜糖醛酸，它们在结缔组织中含量很高。3.氨基糖单糖的一个羟基（通常是C2位）被氨基取代。常见氨基糖有I〕-葡萄糖胺和D-半乳糖胺。氨基糖的氨基还经常被乙酰化形成N-乙酰糖胺。4.糖苷单糖的半缩醛羟基与其它分子的醇、酚等羟基缩合，脱水生成缩醛式衍生物，称糖苷Glycos