内容正文:
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第四章 生物大分子
第一节 糖类
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PART 01
糖类的组成和分类
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糖类的组成和分类
一、糖类的组成
1.元素组成
糖类化合物一般由碳、氢、氧三种元素组成。
很多糖类分子中H原子和O原子的数目比恰好为2∶1,其组成可以用通式Cm(H2O)n表示,因此又称为碳水化合物。
2.通式
注意:①不是所有的糖类都符合以上通式,如脱氧核糖:C5H10O4;
②符合以上通式的不一定是糖类,如乙酸:C2H4O2。
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糖类的组成和分类
一、糖类的组成
3.分子结构
从分子结构上看,糖类是多羟基醛、多羟基酮和他们的脱水缩合物。
葡萄糖——多羟基醛 果糖——多羟基酮
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糖类的组成和分类
二、糖类的分类
1.糖类的分类
糖类
根据水解情况
单糖
寡糖
多糖
不能水解的糖
如葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖
又称低聚糖,1分子寡糖可水解生成2~10分子单糖
如蔗糖、麦芽糖、乳糖
1分子多糖可水解生成10分子以上单糖
如淀粉、纤维素、糖原
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糖类的组成和分类
二、糖类的分类
2.不同糖类的转化
单糖
寡糖
多糖
水解
水解
水解
缩合
缩合
缩合
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PART 02
单糖
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单糖
一、葡萄糖
1.物理性质
葡萄糖是易溶于水的无色晶体,熔点为146℃,有甜味,但甜度不如蔗糖。
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单糖
一、葡萄糖
2.分子结构
①分子式
C6H12O6
②分子结构
——多羟基醛
CH2OH(CHOH)4CHO
结构简式 键线式 球棍模型
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单糖
一、葡萄糖
2.分子结构
③葡萄糖的环状结构
葡萄糖分子中的醛基可以与分子内的羟基作用,形成两种六元环状结构。在葡萄糖水溶液中,存在着链状和环状结构葡萄糖之间的平衡,其中绝大部分葡萄糖为环状结构。
思考:链状葡萄糖转化为环状葡萄糖的反应属于什么反应类型?
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单糖
一、葡萄糖
3.化学性质
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单糖
一、葡萄糖
3.化学性质
葡萄糖分子中含有醛基,属于醛糖,具有醛基的还原性,属于还原糖,能与银氨溶液发生银镜反应,能与氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。
①还原性
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单糖
一、葡萄糖
3.化学性质
②多羟基化合物的性质
分别向新制氢氧化铜悬浊液中,滴入等量乙醛、乙醇、丙三醇、葡萄糖,观察现象:
乙醛
乙醇
丙三醇
葡萄糖
多羟基化合物可以与氢氧化铜作用产生绛蓝色溶液
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单糖
一、葡萄糖
3.化学性质
葡萄糖的化学性质
醛的性质 醇的性质
①加成反应:与H2加成
②氧化反应:银镜反应、与新制氢氧化铜反应、与溴水反应
①置换反应:与Na反应
②氧化反应:醇羟基的催化氧化
③取代反应:与HX反应、酯化反应
④消去反应:浓硫酸加热
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单糖
一、葡萄糖
4.应用
①重要的营养物质
葡萄糖易于被人体吸收,经酶的催化反生氧化反应放出热量,提供了维持生命活动所需要的能量。低血糖的患者可利用静脉注射葡萄糖溶液的方式来迅速补充营养。
C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O
酶
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单糖
一、葡萄糖
4.应用
②食品和医药工业
③工业制镜
④制酒工业
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2↑
酒化酶
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单糖
二、果糖
1.物理性质
纯净的果糖为无色晶体,易溶于水,吸湿性强。
果糖在水果和蜂蜜中含量较高,它比蔗糖的甜度高,广泛应用于食品和医药的生产中。
西瓜吃起来很甜,但却属于低糖水果,就是因为其含有的糖类多为果糖。
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单糖
二、果糖
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02
单糖
二、果糖
2.分子结构
①分子式
C6H12O6
②分子结构
——多羟基酮
与葡萄糖互为同分异构体
CH2OH(CHOH)3COCH2OH
结构简式 键线式
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单糖
二、果糖
3.化学性质
果糖分子中虽然没有醛基,属于酮糖,但是由于其多羟基的结构,使其也具有还原性,属于还原糖,能发生银镜反应,也能与新制氢氧化铜反应生成砖红色沉淀。
果糖分子中含有酮羰基和醇羟基,同样具有酮和醇的性质。
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单糖
三、核糖与脱氧核糖
核糖与脱氧核糖都属于戊糖(五碳糖),分别是生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)与脱氧核糖核酸(DNA)的重要组成部分。
核糖 脱氧核糖
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PART 03
二糖
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03
二糖
一、蔗糖和麦芽糖
1.蔗糖
蔗糖的是最常用的甜味剂,也是自然界中分布最广的一种二糖,存在于大多数植物体中,在甘蔗和甜菜中含量最丰富。
纯净的蔗糖为无色晶体,熔点186℃,易溶于水。
分子式:C12H22O11
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二糖