第三章糖和苷类化合物

.,第三章糖和苷类化合物,.,内容提要一、糖类化合物二、苷类化合物,.,第一节糖类化合物一、糖的概念及分类糖类有又称为碳水化合物，是多羟基醛或多羟基酮类化合物及其聚合物。生物活性：1、作为生物的能量物质（淀粉、麦芽糖、葡萄糖）和植物骨架成分（纤维素）。2、增强机体免疫功能。3、抗肿瘤（细胞识别糖蛋白）注意：不是所有的糖都是甜的（淀粉、纤维素），甜的物质也不一定都是糖(糖精钠、甜蜜素等),.,糖类化合物可以分为三类：单糖、低聚糖及多糖,概念：不能水解的糖类，是组成其他糖类成分及糖类衍生物的基本单位。数目：200多种。常见的单糖为五碳糖及六碳糖。常见单糖的缩写：glu（glc）葡萄糖，rha鼠李糖，gal半乳糖，fru果糖，ara阿拉伯糖结构见课本P38页Haworth式,（一）单糖,.,单糖的Fischer投影式,.,概念：由29个单糖聚合形成的糖类物质。按含有单糖的个数可分为二糖、三糖和四糖等、低聚糖亦可分为还原糖和非还原性糖。,（二）低聚糖（寡糖）,乳糖：一分子半乳糖与一分子葡萄糖以-1,4糖苷键连接形成，属于二糖,棉子糖：一分子半乳糖与一分子葡萄糖及一分子果糖连接形成，属于三糖,.,概念：由9个以上的单糖聚合形成的糖称为多糖。常见的多糖有：淀粉、纤维素、果胶等。多糖的生物活性较为丰富，如：抗肿瘤（香菇多糖）增强免疫性（人参多糖、黄芪多糖）抗血栓、调节血脂（茶叶多糖）,（三）多糖,.,二、糖类化合物的理化性质（一）性状,单糖：无色或白色结晶。多数味甜多糖：无定型粉末。多数无味单糖及具有半缩醛羟基的低聚糖通常具有旋光性。背景知识：旋光性：当普通光通过一个偏振的透镜或尼科尔棱镜时，一部分光就被挡住了，只有振动方向与棱镜晶轴平行的光才能通过。这种只在一个平面上振动的光称为平面偏振光，简称偏振光。偏振光的振动面在化学上习惯称为偏振面。当平面偏振光通过手性化合物溶液后，偏振面的方向就被旋转了一个角度。这种能使偏振面旋转的性能称为旋光性。手性分子中，内消旋体不具备旋光性、外消旋体分离单体后具备旋光性。,.,单糖含有大量的羟基（-OH），故分子极性大，易溶于水中，但难溶于乙醇等极性有机溶剂中，不溶于亲脂性有机溶剂中。,（二）溶解性,复习：1、亲水性有机溶剂及亲脂性有机溶剂有哪些？2、请将常见的十种溶剂的极性由小到大进行排序。,.,1、还原性：可被一些特殊的试剂氧化，试剂本身被还原。常见的还原性糖类有葡萄糖（单糖）、麦芽糖（二糖）、半乳糖（单糖）、乳糖（二糖）等。但是蔗糖（二糖）不是还原糖。故根据糖是否具有还原性可将糖类物质分为还原糖和非还原糖2、水解性：对于低聚糖（寡糖）及多糖而言，在一定条件下，均可发生水解反应，水解产物为小分子的单糖、单糖衍生物或单糖及低聚糖的混合物。第二节及生物化学淀粉降解重点！,（三）化学性质,.,三、糖类化合物的提取与检识（一）提取,提取单糖、低聚糖是常用水或稀醇作为溶剂；提取多糖则常用水或稀酸（适用于氨基糖）、稀碱（适用于酸性多糖）。分离方法：水溶醇沉法。在提取、分离其他成分时，多糖常常被视为杂质，常用的除去方法为乙醇沉淀法，铅盐沉淀法等。透析法（了解）,.,1、斐林（Fehling）试剂反应：还原性糖（醛基）+新制Cu(OH)2（蓝色）羧基+Cu2O（砖红色）+H2O该反应须在碱性环境和加热中进行适用范围：检测还原性单糖及低聚糖。（如：glu，麦芽糖等）,（二）检识,.,2、多伦（Tollen）试剂反应（银镜反应）该反应也需要在碱性环境和水浴加热中进行适用范围：同斐林反应,还原性糖（醛基）+AgNO3+NaOH羧酸铵盐+Ag,.,3、莫立许（Molish）试剂反应（糠醛反应）操作步骤：1、在供试液中加入几滴萘酚乙醇溶液并摇匀。2、沿试管壁缓慢加入适量浓硫酸。禁止震摇！3、看两液层交界面是否出现紫红色环。适用范围：可用于单糖、多糖、苷，苷元及苷糖的鉴别，是一种比较广谱的糖类检测试剂。,.,第二节苷类化合物一、苷的概念及分类苷类有又称为配糖体，是糖或多糖的衍生物的半缩醛羟基与非糖物质脱水缩合形成的一类化合物。脱水缩合：一个分子的羧基上的羟基或Ar-OH与另外一个分子羟基上的氢结合形成一个水（H2O）分子，从而使两个分子连接形成一个新分子的过程。,.,苷类的分类,苷类的组成：由两部分组成，糖部分称为苷糖，非糖部分称为苷元。,具体结构类型见教科书P41页表3-1,.,二、苷类化合物的理化性质（一）一般性质苷类一般为无定型粉末，具有一定的吸湿性。味道为无味，苦味，辛辣味或甜味。苷类具有旋光性，且一般为左旋体。水解后由于生成单糖而出现右旋光性，同时具有了还原性（苷糖为还原糖时）。（二）溶解性可溶于水或亲水性有机溶剂，难溶或不溶于亲脂性有机溶剂。影响苷类的溶解性因素：苷元结构、苷糖取代数目、苷键类别,.,（三）水解性苷类物质的水解主要有酸催化水解、酶催化水解和碱催化水解三种方式。,1、酸催化水解,苷键属于缩醛结构，易为稀酸催化水解。反应一般在水或稀醇溶液中进行。常用的酸有HCl,H2SO4,乙酸和甲酸等。酸水解特点：对糖苷键无选择性，反应剧烈而彻底，产物为苷元及苷糖。水解难易顺序：碳苷硫苷氧苷氮苷,.,2、酶催化水解,反应一般在50以下的水环境中进行，反应条件温和。常用的催化剂一般均为酶类。酶水解特点：对苷的水解部位有较高的选择性，酶的专属性高，反应较为温和，产物为次生苷及苷糖。,常用的苷键水解酶：转化糖酶水解-果糖苷键麦芽糖酶水解-D-葡萄糖苷键纤维素酶水解-D-葡萄糖苷键杏仁苷酶水解-六碳醛糖苷键芥子苷酶水解芥子苷键（S苷键）,.,3、碱催化水解（了解）,通常苷键对碱稳定，不易被碱水解。而酯苷、酚苷、与羰基共轭的烯醇苷、苷键位有吸电子基团的苷易被碱水解。,C2-OH与苷键成反式易于碱水解，得到1,6-糖酐；成顺式则得到正常的糖。,.,三、苷类化合物的提取与检识（一）原生苷的提取提取原生苷多以水或乙醇作为溶剂。注意事项：1、提