南京大学化学化工学院11级生物化学-糖类

第一章

糖 类

主要介绍糖类的概念，分类以及常见的单 糖、寡糖和多糖的化学结构和性质。

第一节一 分布

糖的概念

糖类是地球上数量最多的天然有机化合物，几乎所 有的动物、植物和微生物体内都含有糖。按干重计算；植物 85-90%,细菌 10%,动物小于2%。 存在形式； 贮藏性糖：低聚糖，淀粉，糖原 结构多糖：纤维素，木质素，壳多糖 ，肽聚糖

二

糖的化学概念

糖也称碳水化合物(carbohydrate),用Cm(H2O)n表 示。碳水化合物这个名称并不确切，但因沿用已久，所 以至今在西文中还广泛使用。 糖是多羟醛或多羟酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。 糖类 saccharide

三

糖的分类

1.单糖(monosaccharide):多羟醛或多羟酮，不能被水解成更小分子的糖。(1)碳原子数目：丙糖、丁糖、戊糖、已糖、庚糖等。 (2)醛糖、酮糖：如葡萄糖、果糖。

2.寡糖(oligosaccharide):又称低聚糖，由2~10分子单糖脱水缩合而成。可分为二 糖、三糖、四糖、五糖等。

3.多糖(polysaccharide):由多分子单糖或单糖的衍生物聚合而成。(1)同多糖(homopolysaccharide):由同一种单糖聚合而 成，如淀粉、糖原、纤维素等。

(2)杂多糖(heteropolysaccharide):由不同种单糖或单 糖的衍生物聚合而成，如透明质酸等。

4. 复合糖(complex saccharide)

糖类还可和非糖物质如脂类、蛋白质等结合形成 复合糖。

第二节一 单糖的结构1 单糖的链状结构

单 糖

单糖的链状结构有醛糖和酮糖之分

CHO (CHOH)n

CH 2OH C O (CHOH)n -1

CH 2OH醛糖

CH 2OH酮糖

H C1 H HO H H

OH

H C 1 OH C2 O HO H H C3 H C 4 OH C 5 OH CH 2OH6

C2 OH C3 H C4 OH C5 OH CH 2OH6

D-Glucose D-葡萄糖

D-Fructose, D-果糖

链状结构用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

单糖的构型(configuration):D型和L型 以甘油醛作标准

左旋异构体(levorotary,L)或L型异构体。 右旋型异构体(dextrorotary),或D型异构体。

D系醛糖的 立体结构

D(+)-甘油醛 (allose)

D(-)-赤鲜糖 (erythrose)

D(-)-苏糖 (threose)

D(-)-核糖 (ribose)

D(-)-阿拉伯糖 (arabinose)

D(+)-木糖 (xylose)

D(-)-米苏糖 (lysose)

D(+)-阿洛糖 D(+)-阿桌糖 (allose) (altrose)

D(+)-葡萄糖 D(+)-甘露糖 (glucose) (mannose)

D(+)-古洛糖 (gulose)

D(-)-艾杜糖 (idose)

D(+)-半乳糖 (galactose)

D(+)-塔罗糖 (talose)

D系酮糖的 立体结构D(-)-赤藓酮糖

(erythrulose)

二羟丙酮

(dihytroasetone)

D(-)-核酮糖

(ribulose)

(xylulose)

D(+)-核酮糖

D(+)-阿洛酮糖

D(-)-果糖

D(+)-山梨糖

D(-)-洛格酮糖

(psicose,allulose)

(fructose)

(sorbose)

(tagalose)

2 单糖的环状结构AH C1

Fischer式HO

OH C1

HO C

H1

H C OH HO C H H C OH H C5

H C OH HO C H H C

OH H C5 CH 2OH O

H C OH

+

HO C H H C OH H C5 CH 2OH

O

OH

CH 2OH

α- D-葡萄糖

β- D-葡萄糖

1-5 氧桥型

H H C C HO H H C C C OH O H OH OHHO H H CH 2OH C C C C H OH OH O OH

CH 2OH HO C C C C H OH OH O

+

HO H H

CH 2OH

CH 2

CH 2

2-6 氧桥型

B Haworth式O

O

O

O

吡喃

吡喃糖

呋喃

呋喃糖

① 画一个五员或六员环 ② 从氧原子右侧的端基碳(anomerio carbon)开始，画上半缩醛

羟基，在Fischer投影式中右侧的居环下，左侧居环上。 -型及 -型头异构体。

吡喃 -D-吡喃葡萄糖 -D-呋喃葡萄糖

呋喃

-D-吡喃果糖

-D-呋喃果糖

吡喃型和呋喃型的D-葡萄糖和D-果糖(Haworth式)