内容正文:
生命的基础物质
第四篇
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维持正常生命活动的基础物质主要有:糖类、脂类、维生素、蛋白质、无机盐和水等六大类,其中糖类、脂类、维生素、蛋白质为有机化合物,是本篇介绍的主要内容。
生命中的基础有机物质:
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糖类是生命的基础能源,油脂是重要的体内能源,类脂是组织细胞的基本结构成分,甾族( D 族维生素、胆固醇等)、萜类( 维生素 A 及胡萝卜素等)具有重要的生理作用,是人类重要的营养物质,蛋白质是构成细胞的基本物质,是生物体的基本组成成分,是生命活动的主要物质基础。一切生命活动过程都与蛋白质有关,没有蛋白质就没有生命。认识、理解和研究生命活动要从生命的基础物质开始。
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第十一章
糖类
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1. 理解糖类概念和分类;
2. 掌握单糖的结构和主要化学性质;
3. 了解医药中重要的单糖(葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖)。
学习目标
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糖类与医药
糖类的重要生理作用是供给生命活动中所需的能量。一般来说,人体所需能量的70% 以上是由糖类氧化分解提供的。糖类也是组织细胞的重要组成成分。糖类与脂类结合形成糖脂,是构成神经组织和生物膜的成分;而核糖和脱氧核糖分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的组成成分。糖类与蛋白结合形成糖蛋白,如消化道、呼吸道分泌的黏液中的糖蛋白,起着保护和润滑作用。有些糖类药物具有特殊的生物活性,如肝中的肝素有抗凝血作用,黄芪多糖和茯苓多糖能提高机体免疫能力,具有抗肿瘤等作用。
糖类由C、H、O 三种元素组成。从结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮或它们的脱水缩合物。
【走进医药】
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不能再水解的多羟基醛或多羟基酮,如葡萄糖、果糖等。
单糖
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水解后生成2~10 个单糖,如麦芽糖、蔗糖和乳糖等。
低聚糖
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水解后生成许多单糖,如淀粉、糖原、纤维素和黏多糖等。
多糖
糖类根据能否水解以及水解的情况不同,可以分为以下三大类:
二糖也称为双糖,是由两分子单糖脱水后以苷键连接而成的。根据分子中是否含有苷羟基,可分为还原性二糖和非还原性二糖。常见的麦芽糖、乳糖属还原性二糖;蔗糖属于非还原性二糖,它们分子式均为C12H22O11,互为同分异构体。
第二节 二糖
一、还原性二糖
(一)麦芽糖
麦芽糖主要存在于麦芽中。在人体内的消化过程中,麦芽糖是淀粉水解的中间产物。
1. 麦芽糖的结构 麦芽糖是由一分子α- 吡喃葡萄糖C1上的苷羟基与另一吡喃葡萄糖中C4上的醇羟基脱水而成的糖苷。两个葡萄糖之间通过α-l,4 苷键相结合,分子中保留了1 个苷羟基,有α 型和β 型两种异构体。麦芽糖的哈沃斯式为:
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一、还原性二糖
(一)麦芽糖
2. 麦芽糖的性质 纯净的麦芽糖为白色晶体,易溶于水,有甜味,甜度约为蔗糖的70%,是饴糖的主要成分,也可作细菌的培养基。
因为麦芽糖分子中仍有一个苷羟基,所以麦芽糖能与托伦试剂、班氏试剂、斐林试剂作用,是还原性糖;也能发生成苷反应和成酯反应。麦芽糖是淀粉水解的中间产物。在酸或酶作用下,一分子麦芽糖能水解生成两分子葡萄糖:
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一、还原性二糖
(二)乳糖
乳糖存在于哺乳动物的乳汁中。人乳中乳糖含量为7% ~ 8%,牛乳中乳糖含量为4% ~ 6%。
1. 乳糖的结构 乳糖是由一分子β- 吡喃半乳糖C1上的苷羟基与另一分子吡喃葡萄糖C4上的醇羟基间脱水而成的糖苷。半乳糖和葡萄糖之间通过β-1,4 苷键相结合,分子中也保留了1 个苷羟基。乳糖的哈沃斯式为:
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一、还原性二糖
(二)乳糖
2. 乳糖的性质 纯净的乳糖是白色晶体,微甜,水溶性较小,因吸湿性小所以在医药上被用作片剂、散剂的矫味剂和填充剂。
由于乳糖分子中保留了一个苷羟基,能与托伦试剂、班氏试剂、斐林试剂作用,所以乳糖是还原性糖。能发生成苷反应和成酯反应。乳糖有变旋光现象。在酸或酶的作用下,能水解生成一分子β- 半乳糖和一分子葡萄糖:
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二、非还原性二糖
蔗糖广泛存在于植物中,尤其甘蔗或甜菜中含量最高。食用的白糖、红糖就是蔗糖。
1. 蔗糖的结构 蔗糖分子是由一分子α- 吡喃葡萄糖C1上的苷羟基与一分子β- 呋喃果糖C2上的苷羟基脱水而成的糖苷。葡萄糖与果糖之间是通过α-1,2 苷键相结合的,分子中没有苷羟基。蔗糖的哈沃斯式为:
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二、非还原性二糖
2. 蔗糖的性质 蔗糖为无色晶体,熔点186 ℃,易溶于水,难溶于乙醇和乙醚中。甜度仅次于果糖。主要用作食用糖,在医药上用作矫味剂和配制糖浆。蔗糖加热变成褐色焦糖可用作饮料和食品的着色剂。
由于蔗糖分子中没有苷羟基,因此没有还原性,是非还原性糖。无变旋光现象。不能发生成苷反应、成脎反应、氧化反应,即不能与托伦试剂、班氏试剂、斐林试剂作用。在酸或酶的作用下,可以水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖。
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课堂活动
二糖中蔗糖为什么是非还原性糖,而麦芽糖是还原性糖?如何用实验的方法