医学化学讲稿27.docVIP

第一部分：复习引入 1、提问什么叫糖类，它如何分类？答：糖类是多羟基醛、多羟基酮和它们的环状半缩醛、半缩酮及其缩合物。糖类常根据其能否水解及水解后产物的情况分为三类：单糖、低聚糖、多糖。 2、由学生写出α-D-吡喃葡萄糖和β-D-吡喃葡萄糖的结构式。 3、葡萄糖的化学性质有哪些？答：单糖具有还原性，可以被弱氧化剂氧化，是还原糖；单糖可以和酸发生成酯反应，也可以和醇或酚发生成苷反应。 第二部分：讲授新课 第二节 二糖 二糖是最重要的低聚糖，可以看成是一个单糖分子中的半缩醛羟基与另一个单糖分子中的醇羟基或半缩醛羟基之间脱水的缩合物。自然界存在的双糖可分为还原性双糖和非还原性双糖两类。 还原性二糖是由一分子单糖的半缩醛羟基与另一分子单糖的醇羟基脱水而成的。因分子中仍保留有一个半缩醛羟基，故具有一般单糖的性质：在水溶液中有变旋现象；具有还原性。重要的还原性二糖有麦芽糖、蔗糖等。 1．麦芽糖 麦芽糖是由一分子α-D-葡萄糖的半缩醛羟基与另一分子D-葡萄糖C4上的醇羟基脱水后，通过α-1,4-苷键连接而成的。 麦芽糖又称为4－O－（α－吡喃葡萄糖基）－D－吡喃葡萄糖。在淀粉酶或唾液酶的作用下，淀粉水解得到麦芽糖，麦芽糖继续水解产生D-葡萄糖。 麦芽糖有还原性，是还原性二糖，它的水溶液呈右旋性，有变旋光现象。 2．蔗糖 蔗糖是由一分子α-D-葡萄糖和一分子β-D-果糖两者的半缩醛羟基脱水后，通过α-1-β-2-苷键连接而成的双糖。它既是α-糖苷，也是β-糖苷。 蔗糖是自然界分布最广的、甜度仅次于果糖的重要的非还原性双糖。蔗糖是右旋糖，水解后生成等量的D-葡萄糖和D-果糖。 蔗糖水溶液呈右旋性，水解后的葡萄糖与果糖的混合物溶液呈左旋性。常将蔗糖的水解称作转化，水解后的混合物称作转化糖。 3．乳糖 乳糖是由一分子β-D-半乳糖的半缩醛羟基与另一分子α-D-葡萄糖C4上的醇羟基脱水后，通过β--1,4-苷键连接而成的。 乳糖在体内不被麦芽糖酶水解，而被乳糖酶水解成一分子β-D-半乳糖和一分子α-D-葡萄糖。麦芽糖有还原性，是还原性二糖，它的水溶液呈右旋性，有变旋光现象。 第三节 多糖 多糖是由几百到几千个单糖或单糖的衍生物分子通过α-或β-苷键连结起来的高分子化合物。多糖广泛存在于自然界，按其水解产物分为两类：一类称为同多糖，其水解产物只有一种单糖，如淀粉、纤维素、糖元等；另一类称为杂多糖，其水解产物为一种以上的单糖或单糖衍生物，如半纤维素、果胶质、粘多糖等。淀粉和糖元分别为植物和动物的贮藏养分，纤维素和果胶质等则是构成植物体的支撑组织。 多糖一般没有甜味，大多数多糖难溶于水。多糖没有变旋现象，没有还原性。多糖水解的最终产物是单糖。 1．淀粉 淀粉广泛存在于植物界，是植物光合作用的产物，是植物贮存的营养物质之一，也是人类粮食的主要成分。淀粉主要存在于植物的种子、块根和块茎中。例如，稻米含62%～80%，小麦含57%～75%，玉米含65%～72%，甘薯含25%～35%，马铃薯含12%～20%。 淀粉为白色无定形粉末，由直链淀粉和支链淀粉两部分组成，二者在淀粉中的比例随植物品种不同而异，一般直链淀粉占10%～30%，支链淀粉占70%～90%。 直链淀粉是由200～980个α-D-葡萄糖以α-1,4-苷键连接而成的链状化合物，但其结构并非直线型的。由于分子内的氢键作用，使其链卷曲盘旋成螺旋状，每圈螺旋一般含有六个葡萄糖单位。 直链淀粉能溶于热水，在淀粉酶作用下可水解得到D-葡萄糖和麦芽糖的混合物。它遇碘呈深蓝色，常用于检验淀粉的存在。淀粉与碘的作用一般认为是碘分子钻入淀粉的螺旋结构中，并借助范德华力与淀粉形成一种兰色的包结物。当加热时，分子运动加剧，致使氢键断裂，包结物解体，兰色消失；冷却后又恢复包结物结构，深蓝色重新出现（复现）。 支链淀粉约含有1000个以上α-D-葡萄糖单位，其结构特点与直链淀粉不同。葡萄糖分子之间除了以α-1,4-苷键连接成直链外，还有α-1,6-苷键相连而引出的支链。大约每隔20—25个葡萄糖单位有一个分支，纵横关联，构成树枝状结构。 支链淀粉不溶于水，热水中则溶胀而成糊状。支链淀粉遇碘呈现紫色。 淀粉在酸或酶的催化下可以逐步水解，生成与碘呈现不同颜色的糊精、麦芽糖，最后水解为D-葡萄糖。 水解产物： 淀粉→ 蓝糊精→ 红糊精→ 无色糊精→ 麦芽糖→ 葡萄糖 与碘显色： 蓝 蓝紫 红 碘色 碘色 碘色 2．糖原 糖原主要存在于动物的肝脏和肌肉中，也称为动物淀粉。它是由D-葡萄糖通过α–1,4-苷键和α–1,6-苷键连接而成的多糖，其结构类似于支链淀粉，但比支链淀粉的分支更多、更短，平均每隔3～4个葡萄糖单位就有一个分支。 糖原为无定形粉末，不溶于冷水，加热不糊化，糖原遇碘呈紫红色或紫蓝色。糖原也可以被酸或酶水解，最终水解产物