醫(yī)用化學(xué)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(yàn)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(lái)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(gè)至十個(gè)單糖，如蔗糖、麥芽糖、乳糖等寡糖水解生成三個(gè)至十個(gè)單糖多糖

十個(gè)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(gè)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(diǎn)：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(dá)到一個(gè)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(duì)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(duì)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(xué)性質(zhì)單糖都是還原糖。臨床檢驗(yàn)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。可用于鑒別酮糖和醛糖。三、化學(xué)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(xué)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(guò)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(wú)機(jī)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(gè)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(méi)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(wú)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(gè)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(lái)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(diǎn)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(gè)D-葡萄糖殘基通過(guò)D-1,4-糖苷鍵聯(lián)接而成的的一條長(zhǎng)鏈。直鏈淀粉的分子量約為50,000左右。文獻(xiàn)中也有報(bào)導(dǎo)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(gè)殘基支鏈淀粉D-葡萄糖通過(guò)-1,4-糖苷鍵連接成一條長(zhǎng)鏈。在此主鏈上可通過(guò)-1,6-糖苷鍵形成分支的側(cè)鏈，側(cè)鏈一般含有25個(gè)D-葡萄糖殘基。側(cè)鏈內(nèi)部的D-葡萄糖殘基仍是通過(guò)-1,4—糖苷鍵而相互連接。側(cè)鏈上每隔6-7個(gè)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(fù)雜的樹狀分支結(jié)構(gòu)。支鏈淀粉的分支點(diǎn)應(yīng)具有-1,6-糖苷鍵的結(jié)構(gòu)。水解過(guò)程：淀粉+I2顯色藍(lán)色糊精藍(lán)紫色紅糊精紅色無(wú)色糊精無(wú)色麥芽糖無(wú)色葡萄糖無(wú)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(lái)源：

廣泛存在于動(dòng)物體中性質(zhì)：

無(wú)定形粉末，遇碘顯紫紅色或者紫藍(lán)色，無(wú)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(guò)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(guò)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(lái)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(dòng)物結(jié)締組織、眼球玻璃體等,具有較強(qiáng)的吸水性、能粘合和保護(hù)細(xì)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(gè)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(duì)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(jìn)微生物生長(zhǎng)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(guò)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(shí)急救之用。