1、(carbohydrate)(carbohydrate)糖類化合物亦稱碳水化合物糖類化合物亦稱碳水化合物(carbohydrate)(carbohydrate)。分類：分類：單糖單糖不能被水解的糖不能被水解的糖低聚糖低聚糖210210個單糖縮合而成個單糖縮合而成多糖多糖由由1010個以上的單糖縮合而成的個以上的單糖縮合而成的糖糖定義：多羥基醛或多羥基酮以及它們定義：多羥基醛或多羥基酮以及它們的縮合物。的縮合物。第一節第一節 單糖單糖一、單糖的結構一、單糖的結構常見的是四碳糖、五碳糖和六碳糖。己酮糖CH2OHCOCHOHCH2OH丁酮糖CHO(CHOH)3CH2OH戊醛糖CHO(CHOH)4CH

2、2OH己醛糖CH2OHCO(CHOH)3CH2OH第一節第一節 單糖單糖一、單糖的結構一、單糖的結構以己醛糖為例 共有四個手性碳，共有四個手性碳，24241616個旋光個旋光異構體，異構體，8 8對對映體，分別用對對映體，分別用8 8個名稱命個名稱命名。每種糖都有名。每種糖都有D D、L L兩種構型。兩種構型。CH2-CH-CH-CH-CH-CHOOHOHOHOHOH*如葡萄糖、甘露糖、半乳糖等。第一節第一節 單糖單糖CHOCCCCCH2OHOHHHHOOHOHHHCHOCH2OHOHHHHOOHOHHHD-葡萄D-葡萄糖糖1.1.單糖的開鏈結構和構型單糖的開鏈結構和構型第一節第一節 單糖單糖

3、D-葡萄糖 L-葡萄糖CHOCCCCCH2OHOHHHHOOHOHHHCHOCCCCCH2OHHHOOHHHHHOHO1.1.單糖的開鏈結構和構型單糖的開鏈結構和構型CHOCH2OHHHOHOD-(+)-塔羅糖HOHOHHCHOCH2OHHHOHHOHD-(-)-艾杜糖HOHOHCHOCH2OHOHHHHOHD-(-)-古洛糖HOHOHCHOCH2OHHOHOHOHHHD-(-)-阿拉伯糖CHOCH2OHHOHOHOHHHD-(+)-木糖CHOCH2OHHOHHOHHOHD-(-)-來蘇糖CHOCH2OHOHHHHOHOD-(+)-半乳糖HOHHHOCHOCH2OHOHHD-(+)-甘油醛CH

4、 OCH2O HHO HHO HD-(-)-赤蘚糖CHOCH2OHOHHOHOHHHD-(-)-核糖CHOCH2OHOHHOHHHOHD-(+)-阿洛糖HOHCHOCH2OHHHOOHHHOHD-(+)-阿卓糖HOHCHOCH2OHOHHHHOHOHD-(+)-葡萄糖HOHD-(+)-甘露糖CHOCH2OHHOHHOHD-(-)-蘇阿糖CHOCH2OHHHOHHOHOHHOH第一節第一節 單糖單糖（1 1變旋光現象變旋光現象 乙醇中結晶出來的葡萄糖乙醇中結晶出來的葡萄糖D=+112D=+112 吡啶中結晶出來的葡萄糖吡啶中結晶出來的葡萄糖D=+18.7 D=+18.7 最后都變為最后都變為+5

5、2.7 +52.7 （2 2不與飽和亞硫酸氫鈉反應不與飽和亞硫酸氫鈉反應（3 3只與只與1mol1mol的乙醇形成縮醛的乙醇形成縮醛2.2.單糖的變旋現象和環狀結構單糖的變旋現象和環狀結構開鏈結構無法解釋的現象：開鏈結構無法解釋的現象：第一節第一節 單糖單糖2.2.單糖的變旋現象和環狀結構單糖的變旋現象和環狀結構CCH2OHOHHHHOOHOHHH D-葡萄糖（開鏈結構）OH D-葡萄糖（環狀半縮醛結構）CCH2OHOHHHHOOHHHOHHOK200第一節第一節 單糖單糖2.2.單糖的變旋現象和環狀結構單糖的變旋現象和環狀結構CCH2OHOHHHHOOHHHOHHCCH2OHOHHHHOOH

6、HHHHOOO -D-葡萄糖 熔點146 D=+112 -D-葡萄糖 熔點150 D=+18.7第一節第一節 單糖單糖3. 3. 哈沃斯哈沃斯 (Haworth)(Haworth)式和構象式式和構象式HHOHHOHHHOOHCH2OHOHHHOHHOHHHOOHCH2OHOH-D-葡萄糖 -D-葡萄糖CHOOHHHOHOHOHHHCH2OHCHOOHHHHOHOHHOHHOH2CHHCHOOHHOH HHOOHCH2OHHHOHHOH HHOOHCH2OHOHC4_5 軸轉120。HHCHOOHHOH HHOOHCH2OHHHOHHOH HHOOHCH2OHOH-D-葡萄糖 (I) 費歇爾投影

7、式(II) (III) 123456(IV) (V) ABAB-D-葡萄糖第一節第一節 單糖單糖3. 3. 哈沃斯哈沃斯 (Haworth)(Haworth)式和構象式式和構象式OHOHOHHHHOHOHHCH2OH- -D D- -吡喃葡萄糖- -D D- -吡喃葡萄糖654321eaeeeaaaaeOHOHOHHHHOHOHHCH2OH654321eaeeeaaaae第一節第一節 單糖單糖3. 3. 哈沃斯哈沃斯 (Haworth)(Haworth)式和構象式式和構象式OOHCH2OHHOHHHO哈沃斯式123456HHOH2CCH2OHCHHOOHHCCCHO123456OHHOH2CC

8、H2OHCCH2OHOHHOOHOHHHD-D-果糖果糖第一節第一節 單糖單糖二、單糖的性質二、單糖的性質（一物理性質（一物理性質第一節第一節 單糖單糖（二化學性質（二化學性質1.差向異構化 用稀堿處理用稀堿處理D-葡萄糖，可得到葡萄糖，可得到D-葡萄糖、葡萄糖、D-甘露糖和甘露糖和D-果糖三種物質的平衡混合物。果糖三種物質的平衡混合物。如將如將D-甘露糖或甘露糖或D-果糖用稀堿溶液處理時，果糖用稀堿溶液處理時，也可得到相同的結果。也可得到相同的結果。 這種作用由于涉及這種作用由于涉及D-葡萄糖和葡萄糖和D-甘露糖甘露糖這兩個差向異構體的相互轉化，所以叫差向這兩個差向異構體的相互轉化，所以叫差

9、向異構化異構化(epimerization)。 第一節第一節 單糖單糖（二化學性質（二化學性質1.差向異構化差向異構體：在含有多個手性碳原子的兩個差向異構體：在含有多個手性碳原子的兩個立體異構體中，若只有一個手性碳原子的構立體異構體中，若只有一個手性碳原子的構型相反，而其它手性碳原子的構型完全相同型相反，而其它手性碳原子的構型完全相同的，則互稱為差向異構體的，則互稱為差向異構體(epimer)。 CHOOHHHOHOHOHHHCH2OH（ 烯二醇）OHHOHOHOHHHCH2OHCD-葡萄糖D-甘露糖CHOHHOHOHOHOHHHCH2OHCH2OHOHHOOHHCH2OCD-果 糖(64%)

10、(5%)(31%)123456CHOH( a )( b )( c )( a )( b )( c )第一節第一節 單糖單糖（二化學性質（二化學性質 2.氧化作用 所有單糖都能被弱氧化劑氧化。 如： 吐倫試劑、費林溶液和本尼迪特試劑 D-葡萄糖與溴水反應，醛基就被氧化為羧基而生成D-葡萄糖酸。酮糖在此條件下不反應，因此可用溴水來區別醛糖和酮糖。 較強氧化劑(如稀硝酸)氧化時，單糖碳鏈上的羥甲基也被氧化為羧基，生成糖二酸。第一節第一節 單糖單糖（二化學性質（二化學性質 3.成脎反應 單糖與過量的苯肼一起加熱作用，會生成難溶于水的黃色結晶物質，叫作糖脎(osazone)。不同糖脎，晶形不同D-葡萄糖C

11、OHHHOHOHOHHHCH2OHOHD-葡萄糖苯腙CH N NH OHHHOHOHOHHHCH2OH- NH3- H2OH2N NH H2N NH -NH2D-葡萄糖脎HOHOHOHHHCH2OH- H2OH2N NH CH N NH HOHOHOHHHCH2OHCOCH N NH C N NH D-葡萄糖D-果 糖D-甘露糖CHOOHHHOHOHOHHHCH2OHCHOHHOHOHOHHHCH2OHHOOCHHOHOHOHHHCH2OHCH2OH第一節第一節 單糖單糖（二化學性質（二化學性質 4.成苷作用單糖的環狀結構中含有半縮醛羥基。在酸的催化下，半縮醛羥基可與羥基化合物如醇或酚的羥基脫

12、水生成縮醛類化合物，稱為苷(glycoside，舊稱為甙)。-D-甲 基吡喃葡萄糖苷-D-甲 基吡喃葡萄糖苷+CH3OHClHOH2+OCH2OHHOHHHHHOCHOHOH干OCH2OHHOHHHHHOOHHOCH3苷鍵苷鍵OCH2OHHOHHHHHOOHHOCH3第一節第一節 單糖單糖（二化學性質（二化學性質 4.成苷作用苷由糖和非糖部分組成。非糖部分叫做糖苷配基(aglycone)。糖和糖苷配基脫水后一般通過“氧橋連接，這種鍵稱為苷鍵(glycosidic bond)。 -苷鍵，-苷鍵第一節第一節 單糖單糖（二化學性質（二化學性質 5.酯化作用第一節第一節 單糖單糖三、重要的單糖及其衍生

13、物三、重要的單糖及其衍生物(一一)D-(-)-核糖和核糖和D-(-)-2-脫氧核糖脫氧核糖 (二二)D-(+)-葡萄糖葡萄糖 (三三)D-(+)-半乳糖半乳糖 (四四)D-(-)-果糖果糖 (五五)氨基糖氨基糖 第二節第二節 二糖二糖一、二糖的結構和化學性質一、二糖的結構和化學性質一種是兩個單糖分子都以其半縮醛羥基脫水一種是兩個單糖分子都以其半縮醛羥基脫水形成二糖形成二糖 ，分子中已沒有半縮醛羥基無還原，分子中已沒有半縮醛羥基無還原性、變旋作用及成脎等性質。這類二糖稱為性、變旋作用及成脎等性質。這類二糖稱為非還原性二糖。非還原性二糖。另一種是一個單糖分子的半縮醛羥基和另一另一種是一個單糖分子的

14、半縮醛羥基和另一個單糖分子的醇式羥基之間脫水形成二糖。個單糖分子的醇式羥基之間脫水形成二糖。這類二糖分子中還保留著一個半縮醛羥基，這類二糖分子中還保留著一個半縮醛羥基，有還原性、變旋作用及成脎等。這類二糖稱有還原性、變旋作用及成脎等。這類二糖稱為還原性二糖。為還原性二糖。 CCH2OH半縮醛羥基 OHOHCCH2OHHOHO糖苷鍵 CCH2OHOHOCCH2OHHOOH2CCH2OH半縮醛羥基 OHOHCCH2OHOHCCH2OHOHOCCH2OHOHOOH2HO半縮醛羥基 醇式羥基 HOH第二節第二節 二糖二糖二、重要的二糖二、重要的二糖OHHHHOHHHOOCH2OHOH12-1,2-苷鍵

15、-D-葡萄糖部分-D-果糖部分HOCH2HOCH2OHOHHHHO(-2,1-苷鍵)（一蔗糖（一蔗糖第二節第二節 二糖二糖（二麥芽糖（二麥芽糖OHHHHOHHHOOCH2OHOHHHOHHOHHOHCH2OHOH14-1,4-苷鍵-D-葡萄糖部分-D-葡萄糖部分第二節第二節 二糖二糖（三乳糖（三乳糖OHHHHOHHHOOCH2OHOHHHOHHOHHOHCH2OHOH14-1,4苷鍵第三節第三節 多糖多糖一、多糖的結構一、多糖的結構 多糖的結構單位是單糖，相對分子多糖的結構單位是單糖，相對分子質量通常是幾萬至幾百萬。各結構單位質量通常是幾萬至幾百萬。各結構單位之間以苷鍵相結合，常見的苷鍵有之間

16、以苷鍵相結合，常見的苷鍵有-1,4、-1,6、-1,3和和-1,4等。等。 水解是多糖的最重要的化學性質。水解是多糖的最重要的化學性質。多糖的理化性質與單糖、二糖有較大差多糖的理化性質與單糖、二糖有較大差別，無還原性。別，無還原性。 第三節第三節 多糖多糖二、重要的多糖二、重要的多糖 （一淀粉（一淀粉根據縮合的葡萄糖數目、苷鍵的形根據縮合的葡萄糖數目、苷鍵的形式和成鏈形狀的差別，淀粉又可分式和成鏈形狀的差別，淀粉又可分為直鏈淀粉為直鏈淀粉(amylose)和支鏈淀粉和支鏈淀粉(amylopectin)。-1,4-苷鍵，苷鍵，-1,6-苷鍵苷鍵淀粉遇碘顯藍色淀粉遇碘顯藍色水解水解 C6H10O5（）nC6