第十八章碳水化合物
第十六章碳水化合物
●教学基本要求：
1、掌握重要单糖的结构和性质；
2、掌握重要双糖的结构和性质；
3、了解重要多糖的结构和性质。
●教学重点：
重要单糖的结构和性质；重要双糖的结构和性质。
●教学难点：
重要单糖的结构和性质；重要双糖的结构和性质。
●教学时数：
●教学方法与手段：
1、讲授与练习相结合；
2、传统教学方法与与现代教学手段相结合；
3、启发式教学。
●教学内容
碳水化合物也称糖类化合物，是自然界存在最广泛的一类有机物。它们是动、植物体的重要成分，又是人和动物的主要食物来源。绿色植物光合作用的主要产物就是碳水化合物，在植物中的含量可达干重的80%，植物种子中的淀粉，根茎、叶中的纤维素，甘蔗和甜菜根部所含的蔗糖，水果中的葡萄糖和果糖都是碳水化合物。动物的肝脏和肌肉内的糖元，血液中的血糖，软骨和结缔组织中的粘多糖也是碳水化合物。
碳水化合物由碳、氢、氧三种元素组成。人们最初发现这类化合物，除碳原子外，氢与氧原子数目之比与水相同，可用通式C m(H2O)n表示，形式上像碳和水的化合物，故称碳水化合物。如葡萄糖、果糖等的分子式为C6H12O6，蔗糖的分子式为C12H22O11等。但后来发现，有些有机物在结构和性质上与碳水化合物十分相似，但组成不符合C m(H2O)n的通式，如鼠李糖(C6H12O5)，脱氧核糖(C5H10O4)等；而有些化合物如乙酸(C2H4O2)，乳酸(C3H6O3)等，分子组成虽然符合上述通式，但其结构和性质与碳水化合物相差甚远。可见碳水化合物这一名称是不确切的，但因历史沿用己久，故至今仍在使用。
从分子结构的特点来看，碳水化合物是一类多羟基醛或多羟基酮。
碳水化合物按其水解情况不同，可分为三类：
1．单糖：不能水解的多羟基醛或多羟基酮。是最简单的碳水化合物，如葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、山梨糖等。
2．低聚糖：也称为寡糖，能水解产生2～10个单糖分子的化合物。根据水解后生成的单糖数目，又可分为二糖、三糖、四糖等。其中最重要的是二糖，如蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖等。
3．多糖：也称为高聚糖，水解产生10个以上单糖分子的化合物。如淀粉、纤维素、糖元等。
第一节单糖
按照分子中的羰基，可将单糖分为醛糖和酮糖两类；按照分子中所含碳原子的数目，又可将单糖分为丙糖，丁糖，戊糖和己糖等。这两种分类方法常结合使用。例如，核糖是戊醛糖，果糖是己酮糖等。在碳水化合物的命名中，以俗名最为常用。自然界中的单糖以戊醛糖、己醛糖和己酮糖分布最为普遍。例如，戊醛糖中的核糖和阿拉伯糖，己醛糖中的葡萄糖和半乳糖，己酮糖中的果糖和山梨糖，都是自然界存在的重要单糖。我们以葡萄糖和果糖为代表来讨论单糖。
1.1单糖的结构
（一）单糖的构造式
葡萄糖、果糖等的结构已在上个世纪由被誉为"糖化学之父"的费歇尔（Fischer ）及哈沃斯（Haworth ）等化学家的不懈努力而确定。
实验证明，葡萄糖的分子式为C 6H 12O 6，为2，3，4，5，6，-五羟基己醛的基本结构。果糖为1，3，4，5，6，-五羟基己酮的基本结构。其构造式如下：
（二）单糖的构型
葡萄糖有四个不同手性碳原子，因此，它有24=16个对映异构体。所以，只测定糖的构造式是不够的，还必须确定它的构型。
1、相对构型的确定
糖的相对构型(D 系列和L 系列)是以D-(+)甘油醛和L-(-)甘油醛作为标准，将其进行与糖类化合物有关联的一系列反应联系，得到相应的糖类。这样糖类的相对构型也就可以确定了。
单糖构型通常采用D 、L 构型标记法标记，即以甘油醛为标准，通过逐步增长碳链的方法来确定。凡由D-(+)-甘油醛经过逐步增长碳链的反应转变而成的醛糖，其构型为D-构型；由L-(-)-甘油醛经过逐步增长碳链的反应转变成的醛糖，其构型为L-构型。例如，从D-甘油醛出发，经与HCN 加成、水解、内酯化、再还原，可得两种D-构型的丁醛糖。
在D-(+)-甘油醛与HCN 的加成过程中，CN -可以从羰基所在平面的两侧进攻羰基碳原子，从而派生出两个构型相反的新手性碳原子。由于原来甘油醛中手性碳原子的构型在整个转化过程中保持不变，因此两种丁醛糖仍为D-构型，分别称为D-(-)-赤藓糖和D-(-)-苏阿糖。
D-(-)-苏阿糖 D-(-)-赤藓糖
同样，可以导出四种D-型戊醛糖、八种D-型己醛糖。
为简便起见，在构型式中可以省去手性碳原子上的氢原子，并以半短线“-”
H OH
CHO CH 2CN H OH H OH CH 2OH CH 2OH H OH HO H CN ￠ù￠????a?1?-￠ù￠ú￠??1?-CH 2OH H OH H OH CHO HO H H OH CH 2OH CHO
表示手性碳原子上的羟基，用一竖线表示碳链。自然界存在的单糖绝大部分是D-构型。下图列出了由D-(+)-甘油醛导出的D-型醛糖，其中最重要的是D-(-)-赤藓糖、D-(-)-核糖、D-(-)-阿拉伯糖、D-(+)-木糖、D-(+)-葡萄糖、D-(+)-甘露糖和D-(+)-半乳糖。
醛单糖的D-构型异构体
从L-甘油醛出发，也可导出L-构型的醛糖，它们与D-构型的醛糖互为对映体。例如，D-(+)-葡萄糖与L-(-)-葡萄糖是对映体，它们的旋光度相同，旋光方向相反。
D-（+）-葡萄糖 L-（-）-葡萄糖
在自然界中，也发现一些D-型酮糖，它们的结构一般在2-位上具有酮羰基，CHO 2OH 2OH CHO CHO CH 2OH CHO CH 2OH 来苏糖
D-(-)-D-(+)-木糖D-(+)-塔罗糖?D-(+)-半乳糖D-(-)-艾杜糖古罗糖D-(-)-D-(+)-甘露糖D-(+)-葡萄糖D-(+)-阿卓糖D-(+)-阿洛糖CHO 2OH CHO 2OH CHO 2OH CHO 2OH CHO 2OH CHO 2OH CHO 2OH CHO CH 2OH D-(-)-阿拉伯糖D-(-)-核糖D-(-)-苏阿糖D-(-)-赤藓糖CHO 2OH CHO CH 2OH CHO CH 2OH CHO CH 2OH
D-(+)甘油醛CH 2OH CHO
比相同碳数的醛糖少一个手性碳原子，所以异构体的数目也相应减少。例如，存在于甘蔗、蜂蜜中的D-果糖为六碳酮糖；存在于鳄梨树果实中的D-甘露庚酮糖是七碳酮糖。
单糖的构型通过与甘油醛对比来确定。单糖分子中虽然可能有多个手性碳子，但决定其构型的仅是距羰基最远的手性碳原子。即单糖分子中距羰基最远的手性碳原子与D-(+)-甘油醛的手性碳原子构型相同时，称为D-构型；与L-(-)-甘油醛构型相同时，称为L-构型。例如：下面各糖括出的碳原子的构型与D-(+)-甘油醛的手性碳原子的构型相同，因此都是D-构型糖。
D-甘油醛 D- 醛糖 D-酮糖
19世纪末，20世纪初，费歇尔（EoFischer ）首先对糖进行了系统的研究，确定了葡萄糖的结构。葡萄糖的构型如下：
十六个己醛糖都经合成得到，其中十二个是费歇尔一个人取得的（于1890年完成合成）。所以费歇尔被誉为"糖化学之父"。也因而获得了1902年的诺贝尔化学奖。（38岁出成果，50岁获诺贝尔化学奖）
2、构型的标记和表示方法
（1）构型的标记
糖类的构型习惯用D / L 名称进行标记。即编号最大的手性碳原子上OH 在右边的为D 型，OH 在左边的为L 型。八个D 型的己醛糖的名称及构型见P581，另有八个L 型异构体。
（2）构型的表示方法
糖的构型一般用费歇尔式表示，但为了书写方便，也可以写成省写式。其常见的几种表示方法为：
另一种表示方法是用楔型线表示指向纸平面的键，虚线表示指向纸平面后面的键。如D-(+)葡萄糖可表示为：
(CHOH)n CH 2OH H OH CHO CH 2OH C=O OH H CH 2OH
(CHOH)n CH 2OH H OH CHO
应当注意的是：碳链上的几个碳原子并不在一条直线上，着可从分子模型看出。把结构式横写更容易看出分子中各原子团之间的立体关系。
（三）单糖的环状结构
单糖的开链结构是由它的一些性质而推出来的，因此，开链结构能说明单糖的许多化学性质，但开链结构不能解释单糖的所有性质，如：
人们在研究单糖的实践中发现，D-葡萄糖能以两种结晶存在，一种是从酒精溶液中析出的结晶，熔点为146℃，比旋光度为+112.2°；另一种是从吡啶中析出的结晶，熔点为150℃，比旋光度为+18.7°。将其中任何一种结晶溶于水后，其比旋光度都会逐渐变成+52.7°并保持恒定。象这种比旋光度发生变化（增加或减小）的现象称为变旋现象。
另外，从葡萄糖的链状结构看，具有醛基，能与HCN 和羰基试剂等发生类似醛的反应，但在通常条件下却不与亚硫酸氢钠起加成反应；在干燥的HCl 存在下，葡萄糖只能与一分子醇发生反应生成稳定的缩醛。这些事实无法从开链式结构得到圆满地解释。
由变旋现象说明，单糖并不是仅以开链式存在，还有其它的存在形式。1925~1930年，由X 射线等现代物理方法证明，葡萄糖主要是以氧环式（环状半缩醛结构）存在的。
1、氧环式结构
醛与醇能发生加成反应，生成半缩醛。D-葡萄糖分子中，同时含有醛基和羟基，因此能发生分子内的加成反应，生成环状半缩醛。D-(+)-葡萄糖主要是C 5上的羟基与醛基作用，生成六元环的半缩醛（称氧环式）。
2、环状结构的α构型和β构型
糖分子中的醛基与羟基作用形成半缩醛时，由于C=O 为平面结构，羟基可从平面的两边进攻C=O ，所以得到两种异构体α构型和β构型。两种构型可通过开链式相互转化而达到平衡。
平衡值[α]20D =+52.7° 63%0.01%37%C H HO H 2OH OH OH H H OH H O C H HO H OH
2OH OH H H OH H O C H HO H 2OH OH H OH
H O
H D-(+)-葡萄糖D-(+)-葡萄糖β-D-(+)-葡萄糖α-=+18.7。
=112.2
。
+αD [ ]HO αD [ ]2020
这就是糖具有变旋光现象的原因。
C1上新形成的羟基(也称半缩醛羟基)与决定单糖构型的羟基处于同侧的，称为α-型；反之，称为β-型。
α-型糖与β-型糖是一对非对映体，α-型与β-型的不同在C1的构型上，故有称为端基异构体和异头物。
3、环状结构的哈沃斯式（Haworth）透视式
糖的半缩醛氧环式结构不能反映出各个基团的相对空间位置。为了更清楚地反映糖的氧环式结构，哈沃斯透视式是最直观的表示方法。
将链状结构书写成哈沃斯式的步骤如下：
①将碳链向右放成水平，使原基团处于左上右下的位置。
②将碳链水平位置弯成六边形状。
③以C4-C5为轴旋转120°使C5上的羟基与醛基接近，然后成环（因羟基在环平面的下面，它必须旋转到环平面上才易与C1成环。此时，C5上的羟基与羰基加成生成半缩醛环状结构，若新产生的半缩醛羟基与C5上的羟甲基处在环的异侧(Ⅳ)，即为α-D-吡喃葡萄糖；反之，新形成的半缩醛羟基与C5上的羟甲基处在环的同侧(Ⅴ)，则为β-D-吡喃葡萄糖：
糖的哈沃斯结构和吡喃相似，所以，六元环单糖又称为吡喃型单糖。因而葡萄糖的全名称为：
α-D-(+)-吡喃葡萄糖β-D-(+)-吡喃葡萄糖
在单糖的Haworth式中，如何确定单糖的D、L-构型和α、β-构型呢？确定D、L-构型要看环上碳原子的位次排列方式。如果是按顺时针方式排列，编号最大手性碳上的羟甲基在环平面上方的为D-构型；反之，羟甲基在环平面下方的为L-构型。如果是按逆时针方式排列，则与上述判别恰好相反。确定α、β-构型是根据半缩醛羟基与编号最大手性碳上的羟甲基的相对位置。如果半缩醛羟基与编号最大手性碳上的羟甲基在环的异侧为α-构型；反之，半缩醛羟基与羟甲基在环的同侧为β-构型。编号最大手性碳上无羟甲基时，则与其上的氢比较，半缩醛羟基与编号最大手性碳上的氢在环的异侧为α-构型；反之，为β-构型。
（四）单糖的构象
研究证明，吡喃型糖的六元环主要是呈椅式构象存在于自然界的。
从D-(+)-吡喃葡萄糖的构象可以清楚的看到，在β-D-(+)-吡喃葡萄糖中，体积大的取代基-OH和-CH2OH，都在e键上；而在α-D-(+)-吡喃葡萄糖中有一个-OH 在α键上。故β型是比较稳定的构象，因而在平衡体系中的含量也较多。
（五）果糖的结构
1、构型
D-果糖为2-己酮糖，其C3、C4、C5的构型与葡萄糖一样。
2、果糖的环状结构
果糖在形成环状结构时，可由C5上的羟基与羰基形成呋喃式环，也可由C6上的羟基与羰基形成吡喃式环。两种氧环式都有α型和β型两种构型，因此，果糖可能有五种构型。
1.2单糖的物理性质
单糖都是无色晶体，因分子中含有多个羟基，所以易溶于水，并能形成过饱和溶液——糖浆。单糖可溶于乙醇和吡啶，难溶于乙醚、丙酮、苯等有机溶剂。除丙酮糖外，所有单糖都具有旋光性，且存在变旋现象。
单糖都有甜味，但相对甜度不同，一般以蔗糖的甜度为100，葡萄糖的甜度为74，果糖的甜度为173。果糖是已知单糖和二糖中甜度最大的糖。
1.3单糖的化学性质
单糖是多羟基醛或多羟基酮，因此除具有醇和醛、酮的特征性质外，还具有因分子中各基团的相互影响而产生的一些特殊性质。此外，单糖在水溶液中是以链式和氧环式平衡混合物的形式存在的，因此单糖的反应有的以环状结构进行，有的则以开链结构进行。
1、差向异构化
D-葡萄糖分子中C2上的α-H同时受羰基和羟基的影响很活泼，用稀碱处理可以互变为烯二醇中间体。烯二醇很不稳定，在其转变到醛酮结构时C1羟基上的氢原子转回C2时有两种可能：若按（a）途径加到C2上，则仍然得到D-葡萄糖；若按（b）途径加到C2上，则得到D-甘露糖；同样，按（C）途径C2羟基上的氢原子转移到C1上，则得到D-果糖。
用稀碱处理D-甘露糖或D-果糖，也得到上述互变平衡混合物。生物体代谢过程中，在异构酶的作用下，常会发生葡萄糖与果糖的互相转化。
在含有多个手性碳原子的旋光异构体中，若只有一个手性碳原子的构型不同，其它碳原子的构型都完全相同，这样的旋光异构体称为差向异构体。如D-葡萄糖和D-甘露糖，它们仅第二个碳原子的构型相反，叫做2-差向异构体。差向异构体间的互相转化称为差向异构化。
2、氧化反应
单糖可被多种氧化剂氧化，所用氧化剂的种类及介质的酸碱性不同，氧化产物也不同。
（1）碱性介质中的氧化反应
醛能被弱氧化剂氧化，醛糖也具有醛基，同样能被弱氧化剂氧化。酮一般不被弱氧化剂氧化，但酮糖（例如果糖）在弱碱性介质中能发生差向异构化转变为醛糖，因此也能被弱氧化剂氧化。
醛糖和酮糖，能被托伦试剂、斐林试剂和本尼迪试剂所氧化，分别产生银镜
或氧化亚铜的砖红色沉淀。通常，把这些糖称为还原性糖。这些反应常用作糖的鉴别和定量测定，例如与本尼迪试剂的反应常用来测定果蔬、血液和尿中还原性糖的含量。
（2）酸性介质中的氧化反应
①溴水氧化 溴水能氧化醛糖，但不能氧化酮糖，因为酸性条件下，不会引起糖分子的异构化作用。可用此反应来区别醛糖和酮糖。
②硝酸氧化 稀硝酸的氧化作用比溴水强，能使醛糖氧化成糖二酸。例如，D-葡萄糖被氧化为D-葡萄糖二酸，D-赤藓糖被氧化为内消旋酒石酸。根据氧化产物的结构和性质，可以帮助确定醛糖的结构。
酮糖与强氧化剂作用，碳链断裂，生成小分子的羧酸混合物。
③高碘酸氧化 糖类象其他有两个或更多的在相邻的碳原子上有羟基或羰基的化合物一样，也能被高碘酸所氧化，碳碳键发生断裂。反应是定量的，每破裂一个碳碳键消耗一摩尔高碘酸。因此，此反应是研究糖类结构的重要手段之一。 Br 2/H 2O 2OH OH H H H HO OH OH H COOH D-??ì?ì??á2OH
OH
H H H HO OH OH H CHO D-??ì?ì??ú??Dy??êˉ?á
D-3àToì???HNO 3COOH
OH
OH H H CHO 2OH OH OH H H ??HNO 3COOH OH H H H HO OH OH H COOH D-??ì?ì??t?á2OH
OH
H H H HO OH
OH H CHO D-??ì?ì?
（3）生物体内的氧化反应 在生物体内的代谢过程中，有些醛糖在酶作用下发生羟甲基的氧化反应，生成糖醛酸。例如，葡萄糖和半乳糖被氧化时，分别生成葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸。
对于动物体来说，葡萄糖醛酸是很重要的，因为许多有毒物质是以葡萄糖醛酸苷的形式从尿中排泄出体外的，故有保肝和解毒作用。另外，糖醛酸是果胶质、半纤维素和粘多糖的重要组成成分，在土壤微生物的作用下，生成的多糖醛酸类物质是天然土壤结构的改良剂。
3、还原反应
与醛和酮的羰基相似，糖分子中的羰基也可被还原成羟基。实验室中常用的还原剂有硼氢化钠等，工业上则采用催化加氢，催化剂为镍、铂等。例如D-葡萄糖还原为山梨醇，D-甘露糖还原生成甘露醇，果糖在还原过程中由于C 2转化为手性碳原子，故得到山梨醇和甘露醇的混合物。
?ê??′
?2OH OH H H H HO OH H HO CH 2OH +[H]é?à?′?2OH OH H H H HO OH OH H CH 2OH D-1?ì?2OH
OH
H H H HO OH C O CH 2OH [H][H]?ê??′?D-?ê??ì?2OH OH H H H HO OH H HO CH 2OH 2OH OH H H H HO OH H HO CHO é?à?′?2OH OH H H H HO OH OH H CH 2OH D-??ì?ì?2OH OH H H
H HO
OH OH H
CHO D-°?èéì?è??áOH H HO H HO H OH H CHO D-??ì?ì?è??áOH H H H HO OH OH H CHO
山梨醇和甘露醇广泛存在于植物体内，李子、桃子、苹果、梨等果实中含有大量的山梨醇；而柿子、胡萝卜、洋葱等植物中含有甘露醇。山梨醇无毒，有轻微的甜味和吸湿性，用于化妆品和药物中。山梨醇可用作细菌的培养基及合成维生素C 的原料。
4、成脎反应
单糖具有羰基，与苯肼作用首先生成糖苯腙。当苯肼过量时，则继续反应生成难溶于水的黄色结晶，称为糖脎。
一般认为成脎反应分三步完成：首先单糖和一分子苯肼生成糖苯腙；然后糖苯腙的α-羟基被过量的苯肼氧化为羰基；最后与第三分子苯肼作用生成糖脎。
糖脎分子可以通过氢键形成螯环化合物，阻止了C 3上羟基被继续氧化而终止反应。
由上述可知，糖脎的生成只发生在C 1和C 2上，因此，除C 1、C 2外，其它手性碳原子构型相同的己糖或戊糖，都能形成相同的糖脎。例如D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖与过量的苯肼反应生成相同的糖脎。 D-??ì?ì???D-??ì?ì?±??ê2OH OH H H H HO OH C C NNHC 6H 5NNHC 6H 52C H NHNH 2OH OH H H H HO OH C C NNHC 6H 5O 652H 2O C H NHNH 2OH OH H H H HO OH OH H C NNHC 6H 52C H NHNH 2OH OH H H H HO OH OH H CHO D-??ì?ì?糖脎的螯合物糖脎N C N H N N O C 6H 5H H (CHOH)n 2OH C C (CHOH)n 2OH NNH NNH C 6H 5C 6H 5C 6H 51
不同的糖形成的脎其结晶形状、熔点和成脎所需的时间都不相同，因此可用于糖的鉴定。
成脎反应并非局限于单糖，凡具有α-羟基的醛或酮都能发生成脎反应。
5、递升和递降
（1）递升 将低一级的糖经与HCN 加成而增加一个碳原子后，在水解、还原生成高一级的糖的方法称为递升。其过程如下：
（2）递降 从高一级糖减去一个碳原子而成低一级糖的方法称为递降。常用的递降法为沃尔（Wohl ）递降法。
6、成苷反应（生成配糖物）
单糖的环式结构中含有活泼的半缩醛羟基，它能与醇或酚等含羟基的化合物脱水形成缩醛型物质，称为糖苷，也称为配糖体，其糖的部分叫做糖基，非糖的部分叫做配基。全名为某糖某苷。例如，α-D-葡萄糖在干燥氯化氢催化下，与无水甲醇作用生成甲基-α-D-葡萄糖苷；而β-D-葡萄糖在同样条件下形成甲基-β-D-葡萄糖苷。
α-D-葡萄糖和β-D-葡萄糖通过开链式可以相互转变，形成糖苷后，分子中已无半缩醛羟基，不能再转变成开链式，故不能再相互转变。糖苷是一种缩醛（或缩酮），所以比较稳定，不易被氧化，不与苯肼、托伦试剂、斐林试剂等作用，也无变旋现象。糖苷对碱稳定，但在稀酸或酶作用下，可水解成原来的糖和甲醇。
?×?ù|á-D-??ì?ì?ü?
3
+|á-D-??ì?ì?CH 3OH ?éHCl
糖苷广泛存在于自然界，植物的根、茎、叶、花和种子中含量较多。低聚糖和多糖也都是糖苷存在的一种形式。
注意几点：
①苷似醚不是醚，它比一般的醚键易形成，也易水解。
②苷用酶水解时有选择性
③糖苷没有变旋光现象，没有还原糖的反应。
④糖苷在自然界的分布极广，与人类的生命和生活密切相关。
7、成酯和成醚反应
单糖分子中的羟基既能与酸反应生成酯，又能在碱性介质中与甲基化试剂，如碘甲烷或硫酸二甲酯作用生成醚。
（1）酯化反应在生物体内，α-D-葡萄糖在酶的催化下与磷酸发生酯化反应，生成1-磷酸-α-D-葡萄糖和1，6-二磷酸-α-D-葡萄糖。
+
3H2
H3PO ??+
H
2
O
α-D-葡萄糖
1-磷酸-
+
2
3
H2 H3PO
??+
H2O
α-D-葡萄糖
磷酸-
1,6-二
在实验室中，用乙酰氯或乙酸酐与葡萄糖作用，可以得到葡萄糖五乙酸酯。
单糖的磷酸酯是生物体糖代谢过程中的重要中间产物。作物施磷肥就是为了有充足的磷去完成体内磷酸酯的合成。若作物缺磷，磷酸酯的合成便出现障碍，作物的光合作用和呼吸作用也不能顺利进行。
（2）成醚反应 由于单糖分子在碱性介质中直接甲基化会发生副反应，所以一般先将单糖分子中的半缩醛羟基通过成苷保护起来，然后再进行成醚反应。
产物分子中的五个甲氧基以C 1上的为最活泼，在稀酸中可发生水解，生成2,3,4,6-四甲氧基-D-葡萄糖。
甲基-α-D-葡萄糖苷 甲基-2,3,4,6-四甲氧基–α-D-葡萄糖苷 2,3,4,6-四甲氧基–α-D-葡萄糖
8、显色反应
在浓酸（浓硫酸或浓盐酸）作用下，单糖发生分子内脱水形成糠醛或糠醛的衍生物。例如，戊糖脱水生成糠醛，己糖脱水生成5-羟甲基糠醛。
糠醛及其衍生物可与酚类、蒽酮、芳胺等缩合生成不同的有色物质。尽管这些有色物质的结构尚未搞清楚，但由于反应灵敏，实验现象清楚，故常用于糖类化合物的鉴别。
（1）莫力许(Molish)反应 莫力许反应又称α-萘酚反应。在糖的水溶液中加入α-萘酚的酒精溶液，然后沿着试管壁小心地加入浓硫酸，不要振动试管，则在两层液面间形成紫色环。所有糖（包括低聚糖和多糖）均能发生莫力许反应，因此是鉴别糖最常用的方法之一。
（2）西列凡诺夫(Селиванов)反应 酮糖在浓HCl 存在下与间苯二酚反应，很快生成红色物质。而醛糖在同样条件下两分钟内不显色，由此可以
3
322H 2
O +
CH 3
CH 3?·è?C HC O CHO ?ìì
?C C C OH
HO CHO H OH H H HO H CH HC 5-???×?ù?·è?C O CHO HOCH ò?ì?
C C C C OH HO CHO H OH H H HO H HOCH 2CH HC
区别醛糖和酮糖。
（3）皮阿耳(Bial)反应戊糖在浓HCl存在下与5-甲基间苯酚反应，生成绿色的物质。该反应是用来区别戊糖和己糖的方法。
（4）狄斯克(Discke)反应脱氧核糖在乙酸和硫酸混合液中与二苯胺共热，可生成蓝色的物质。其它糖类在同样条件下不显蓝色。因此，该反应是用于鉴别脱氧戊糖的方法。
第二节二糖
二糖即双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：一分子单糖的苷羟基与另一分子糖的羟基缩合而成的二糖。
非还原性二糖：一分子单糖的苷羟基与另一分子糖的苷羟基缩合而成的二糖。
2.1还原性二糖（保留有游离苷羟基的二糖）
（一）麦芽糖
1、来源在淀粉酶催化下由淀粉水解而得。
2、性质与葡萄糖相似
3、麦芽糖的结构
（1）麦芽糖水解时得两分子葡萄糖（说明是有两分子葡萄糖缩合而成）。
（2）
（3）
2,3,4,6-四-O-甲基-D-葡萄糖2,3,6-三-O-甲基-D-葡萄糖
由上推得麦芽糖的结构为：
（二）纤维二糖
纤维二糖也是还原糖，化学性质与麦芽糖相似，纤维二糖与麦芽糖的唯一区别是苷键的构型不同，麦芽糖为α-1,4苷键，而纤维二躺糖为β-1,4苷键。纤维二糖的结构为：
（三）乳糖
存在于哺乳动物的乳汁中，人乳中寒乳糖5~8%，牛乳中寒乳糖4~6%。乳糖的甜味只有蔗糖的70%。结构：由β-D-吡喃半乳糖的苷羟基与D-吡喃葡萄糖C4上的羟基缩合而成的半乳糖苷。
性质：具有还原糖的通性。
2.2非还原性二糖（通过两个苷羟基缩合而成的二糖）
非还原性二糖主要是蔗糖，是广泛存在于植物中的二糖，利用光合作用合成的植物的各个部分都含有蔗糖。例如，甘蔗含蔗糖14%以上，北方甜菜含蔗糖16-20%，但蔗糖一般不存在于动物体内。
1、蔗糖的结构
.
以上说明蔗糖是由α-D-吡喃葡萄糖的苷羟基和β-D-呋喃果糖的苷羟基脱水而成。
其结构如下：
2、蔗糖的性质
（1）不能与土伦试剂和费林试剂反应（无游离的醛基）。
（2）不能与苯肼反应。
（3）无变旋光现象。
（4）蔗糖水解后，旋光度发生改变。
由于水解前后旋光度发生改变（由右旋变为左旋），所以蔗糖的水解产物叫做转化糖，转化糖具有还原糖的一切性质。
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：一类称为均多糖，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。
多糖与单糖、双糖在性质上有较大的差异。多糖一般没有甜味，大多数多糖难溶于水，有的能和水形成胶体溶液。多糖没有变旋现象，没有还原性，也不能成脎。
淀粉和糖元分别为植物体和动物体内的多糖。都是由D-葡萄糖通过α-苷键缩聚而成的天然高分子化合物。多糖是重要的天然高分子化合物，是由单糖通过苷键连接而成的高聚体。在自然界分布最广，最重要的多糖是淀粉和纤维素。
3.1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%。
1、淀粉的结构
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。
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。
直链淀粉的结构
支链淀粉的结构
（2）淀粉的理化性质
在淀粉分子中，尽管末端葡萄糖单元保留有半缩羟基，但相对于整个分子而言，它们所占的比例极少，所以淀粉不具有还原性，不能成脎，无旋光性，也无变旋现象。直链淀粉和支链淀粉在结构上的不同，导致它们在性质上也有一定的差异。直链淀粉能溶于热水，在淀粉酶作用下可水解得到麦芽糖。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。
支链淀粉不溶于水，热水中则溶胀而成糊状。它在淀粉酶催化水解时，只有外围的支链可以水解为麦芽糖。由于分子中直链与支链间以α-1,6-苷键相连，所以在它的部分水解产物中还有异麦芽糖。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。
淀粉红糊精麦芽糖葡萄糖
与碘显色：蓝蓝紫红碘色碘色碘色糊精能溶于冷水，其水溶液有粘性，可作为粘合剂及纸张、布匹等的上胶剂。无色糊精具有还原性。
3.2纤维素
纤维素是构成植物细胞壁及支柱的主要成分。
棉花含纤维素90% 以上分子量57万
亚麻80% 184万
木材40 -60% 9-15万
（1）纤维素的分子结构
纤维素分子是由成千上万个β-D-葡萄糖以β-1,4-苷键连接而成的线型分
纤维素分子的结构
与直链淀粉不同，纤维素分子不卷曲成螺旋状，而是纤维素链间借助于分子间氢键形成纤维素胶。这些胶束再扭曲缠绕形成象绳索一样的结构，使纤维素具有良好的机械强度和化学稳定性。
（2）纤维素的性质与用途
纤维素是白色纤维状固体，不具有还原性，不溶于水和有机溶剂，但能吸水膨胀。这是由于在水中，水分子能进入胶束内的纤维素分子之间，并通过氢键将纤维素分子接连而不分散，仅是膨胀）。
淀粉酶或人体内的酶（如唾液酶）只能水解α-1,4-苷键而不水解β-1,4-苷键。纤维素与淀粉一样由葡萄糖构成，但不能被唾液酶水解而作为人的营养物质。人的消化道中没有水解β-1,4葡萄糖苷键的纤维素的酶，所以人不能消化纤维素，但人对纤维素又是必不可少的，因为纤维素可帮助肠胃蠕动，以提高消化和排泄能力。
草食动物（如牛、马、羊等）的消化道中存在着可以水解β-1,4-苷键的酶或微生物，所以它们可以消化纤维素而取得营养。土壤中也存在能分解纤维素的微生物，能将一些枯枝败叶分解为腐殖质，从而增强土壤肥力。纤维素也能被酸水解，但水解比淀粉困难，一般要求在浓酸或稀酸加压下进行。水解过程中可得纤维二糖，最终水解产物是D-葡萄糖。
纤维素能溶于氢氧化铜的氨溶液、氯化锌的盐酸溶液、氢氧化钠和二硫化碳等溶液中，形成粘稠状溶液。利用其溶解性，可以制造人造丝和人造棉等。此外，纤维素可用来制造各种纺织品、纸张、玻璃纸、无烟火药、火棉胶、赛璐璐等，也可作为人类食品的添加剂。
3.3 糖原
糖原是动物体内的储备糖，就像淀粉是植物的储备糖一样，所以又称为动物淀粉。以肝脏和肌肉中含量最大，因而也叫肝糖。它的分子结构与支链淀粉相同，含有α-1,4和α-1,6苷键，但其中侧链较支链淀粉多、密和短。
从结构上讲，糖原和支链淀粉很相似。主要的区别是糖原中分支更密，在糖原中每隔8到10个葡萄糖残基就出现α-1,6-苷键。
【布置作业】
第十三章碳化合物
第十三章 碳水化合物 13.8 下列化合物哪个有变旋现象？ a. O CH 2OCH 3 b.OCH 3 CH 3O CH 2OCH 3 O OH CH 2OH O CH 3O c. d. O CH 2OH O CH 2OH O e. O HOH 2C CH 3O CH 3O OCH 3 OCH 3O CH 2OH O CH 2OH O f. 答案： a .b. f.有变旋现象。因为属半缩醛，可通过开链式α–β互变。 13.9 下列化合物中，哪个能还原本尼迪特溶液，哪个不能，为什么？ a. b. C (CHOH)3HC CH 2OH O OCH 3 CH 2OH C CH 2OH O c. d. C (CHOH)3HC CH 2OH O O CH 2OH (CHOH)3CH 2OH 答案： b 可以。 13.10 哪些D 型己醛糖以HNO 3氧化时可生成内消旋糖二酸？ 答案： D--阿洛糖，D--半乳糖 13.11 三个单糖和过量苯肼作用后，得到同样晶形的脎，其中一个单糖的投影式为 2OH ，写出其它两个异构体的投影式。 答案： CHO CH 2OH CHO CH 2OH CH 2OH CH 2OH O 13.12 用简单化学方法鉴别下列各组化合物 a. 葡萄糖和蔗糖 b. 纤维素和淀粉 c. 麦牙糖和淀粉 d. 葡萄糖和果糖 e. 甲基-β-D-吡喃甘露糖苷和2-O-甲基-β-D-吡喃甘露糖 答案： a. Bendict 试剂; e. Tollen 试剂 b. I 2 c. I 2 d.B r 2 _ H 2O 13.13 写出下列反应的主要产物或反应物： CHO CH 2OH CH 2OH a. H 2O O OH Ag(NH 3)2+ b.
第十三章 碳水化合物
第十三章碳水化合物 Ⅰ学习要求 1. 掌握单糖的构型标记法，熟练写出自然界中单糖的Fischer投影式和Haworth透视式。理解变旋现象及单糖环状结构产生的原因。 2. 掌握单糖的化学性质，重点掌握还原性、成脎反应、成苷(甙)反应、呈色反应，并能熟练运用于推测结构及鉴别等。 3. 掌握糖苷(甙)的结构特点与命名，了解形成糖苷前后性质的变化。 4. 掌握还原性双糖和非还原性双糖的结构特点及化学性质。了解淀粉、纤维素、糖元等多糖的结构和性质。 Ⅱ内容提要 一．单糖的结构与构型 单糖是多羟基醛或多羟基酮或者能水解成多羟基醛或多羟基酮的一类化合物。除二羟基丙酮外，单糖都有立体异构体。习惯上单糖的构型用D/L相对构型法标记，即以甘油醛为标准，凡是分子中编号最大的C*构型与D—甘油醛相同，则为D—型，反之为L—型。 二．单糖的环状结构 除二羟基丙酮外，单糖都有变旋现象。变旋现象是指单糖在溶于水时发生比旋光度改变的现象。产生变旋现象的原因是单糖具有环状半缩醛结构。 单糖在不同溶剂中可以形成两种比旋光度不同的结晶，其结构上的差别仅在与半缩醛羟基所在的碳原子（对醛糖指C1，对酮糖指C2）的构型不同。凡半缩醛羟基与决定构型的羟基在同一侧者为α – 型，反之为β– 型。α – 型糖与β – 型糖是非对映体。 己醛糖常形成六元环（醛基与C5之羟基成环），称为吡喃型糖，戊醛糖常形成五元环（醛基与C4之羟基成环），称为呋喃型糖，己酮糖即可形成五元环，也可形成六元环。α – 型糖与β – 型糖在水溶液中可以通过开环成链式而相互转化，从而构成一动态平衡体系，即单糖水溶液实际上是α – 型、β – 型及链式的平衡混合物。单糖的环状结构有三种表示方法，Fischer投影式、Haworth透视式及构象式。以α –D –葡萄糖为例：上述三种表示方法，最重要最常用的是Haworth式。 三．单糖的化学性质
怎样计算碳水化合物
计算碳水化合物简单方法 本页所例举的食物都含有15 克碳水化合物 奶制品类（?一杯 = 8盎司液体）： ??一杯 牛奶（脱脂， 1%脂， 2%脂或全脂） ??一杯 豆浆 ??一杯 酸牛奶 ?2/3杯 无糖酸奶 ?2/3杯 加甜味剂酸奶 淀粉类： ?1片面包（称重1盎司） ??大的面包圈 ??个汉堡包，热狗面包，皮塔饼，英式松饼 ?1/3杯 的大米，面条，小米，粗麦粉，藜，玉米粥，馅 ??杯豆（花斑豆，腰豆，鹰嘴豆），扁豆或豌豆 ??杯含淀粉的蔬菜：马铃薯，玉米，豌豆，红薯，山药 ?? 杯燕麦，麦片粥，玉米碴子，小麦片 ?1张小薄饼（面粉或玉米粉，直径15公分左右） ?1/3张大薄饼（面粉或玉米粉，直径25公分左右） ?6块苏打饼干 ?3块饼干 ?3杯爆玉米花 水果类： ?1个小苹果，桔子，梨，桃，油桃（如果水果比较大则?个） ?1个小香蕉（半个?一般大小的香蕉） ??个葡萄柚 ??杯不加糖的苹果酱或芒果 ??杯新鲜菠萝，蓝莓，或黑莓 ?17个小葡萄 ?3个梅干或枣 ? 1 ?杯草莓，西瓜 ?1杯黄金瓜，白兰瓜，覆盆子，或木瓜 ?1个大猕猴桃 ?2个小桔子或李子 ?2汤匙葡萄干 ??杯橙汁，苹果汁，或柚子汁
非淀粉类蔬菜 以下每1/2杯煮熟的或1杯生蔬菜中含有5克碳水化合物。 朝鲜蓟，芦笋，竹笋，豆角，豆芽，甜菜，苦瓜，白菜，西兰花，甘蓝，卷心菜，胡萝卜，白菜花，芹菜，佛手瓜，黄瓜，茄子，青菜（芥蓝，芥菜，萝卜缨），棕榈心，豆薯，大头菜，韭菜，黄秋葵，洋葱，香菇，荷兰豆，青椒，小红萝卜，豌豆，菠菜，瑞士甜菜，番茄，番茄酱，萝卜，蔬菜汁，荸荠和西葫芦。 肉， 蛋白质和脂肪 碳水化合物可忽略不计 免计算食品 不含碳水化合物并低卡路里 含甜味剂的非酒精饮料，生菜， 柠檬/酸橙，甜味剂， 矿泉水，肉汤，调料，咖啡，辣椒酱，生姜，无糖果冻， 茶，蒜 和无糖口香糖。 加州大学旧金山分校医学中心 食品营养服务处 肉类（牛肉，猪肉，羊肉） 家禽：（鸡，火鸡） 植物油（所有类型） 烹饪油（喷剂） 海鲜：（鱼类，贝类） 黄油 种子：（葵花子，南瓜） 人造奶油 花生酱（不加糖） 蛋黄酱 坚果 奶油乳酪 鸡蛋 酸奶油 奶酪 奶油，?一半?一半 豆腐 鳄梨，鳄梨酱 橄榄
第十九章 碳水化合物答案
第十九章 碳水化合物 1．写出下列糖的哈武斯式： (1) (3) (2) H 3C H 3 H (4) H O H 2H 2．写出下列糖的稳定构象 (3) H H (4) H H H H H H (1) (2) 3．写出下列糖的Fischer 投影式： (2) H O O C H 2O H C H 2O H O O H H O O H H O H 2C (1) H H O H H O H 2H H 2O H O H O H (3) (4) H C H 3 H H O C H 2O H O O H H O O H H C H 3O H H O H O O H O C H 2O 4．R-5-羟基庚醛有两种半缩醛形式，写出它们的稳定构象并判断哪一个更稳定？ H H C H 3C H 2H C H 2C H 2C H 2C H O O H R -5-羟基庚醛 更稳定 5．用R ，S 标记下列糖的手性碳的构型： （1）2R ，3S ，4R ，5R （2）2S ，3R ，4S ，5R （3）2R ，3R ，4R （4）3S ，4R ，5R
6．D-葡萄糖在酸催化下与丙酮反应生成不能被还原的1，2；5，6-二丙叉基-D-呋喃葡萄糖。写出这个反应的机理： H+ H H 2 C C H2O H O+ C C H2O H H O H3 H 3 C C H2O H H O 2 H3 H3 + C C H2O H H O H3 3 H+ C H2O H H O H3 3 H C H2O H H O H3 3 同理 与质子化丙酮 生成另环缩醛 2 H3 3 H H H H H D-艾杜糖H H 7. H H 翻转 D-葡萄糖 H H H 8．完成下列反应式： H H (1) C H C H O H/H C l H C2H5 A A c (C H C O)O 吡啶 (2) H H (3) H C H3 H IO C H C H2O H C H O O C H O C H3 C H O +H C O O H
第十四章碳水化合物习题答案20081125
第十四章碳水化合物（p280） 14.1 指出下列结构式所代表的是哪一类化合物（例如：已酮糖、双糖、吡喃戊糖...）。指出它们的构型（D或L）及糖苷类型。 解： a. O O H O H O H C H2 H O b. O C H3 O HO HO C H2 c. C H C H2O HO β-D-呋喃戊醛糖甲基-α-D-2-脱氧呋喃戊醛糖苷β-D-吡喃戊醛糖 d. O HO OH HOC H2 OH C H2OH e. C H2O H O C H2O H O O α-D-呋喃己酮糖α,β-D-吡喃己醛二糖 14.2 写出上题中由a-d的各结构的异头物。并注明α或β。解： a. O HO HO C H2 O H O H b. O C H3 O HO HO C H2 c. C H2 C H OH O d. O HO HOC H2 OH C H2OH 14.3 写出下列各六碳糖的吡喃环式及链式异构体的互变平衡体系。 a.（1）D-甘露糖（2）D-葡萄糖（3）D-果糖（4）D-半乳糖 b.写出下列五碳糖的呋喃环式及链式异构体的互变平衡体系。 （1）D-核糖（2）D-脱氧核糖 c.写出下列双糖的吡喃环型结构式，指出糖苷键的类型，并指出哪一部分单糖可以形成开链式。 （1）蔗糖（2）麦芽糖（3）纤维二糖（4）乳糖 解： a.
(1)O HO HO C H 2 HO O H O H C H 2O H HO HO O H O H H H H H O H O H HO 2 HO O D-甘露糖 (2)O HO HO C H 2 O H O H C H 2O H HO O H O H H H H H C HO O H O H HO HO C H 2 HO O O H D-葡萄糖 (3) O HO HO O H O H C H 2O H C H 2O H HO O H H H H O H O H HO HO O O H H H C H 2OH C O C H 2O H H H D-果糖 (4)O HO HO HO O H O H C H 2OH C H 2 O H HO OH H H H C HO OH H C H 2OH O H O H HO HO O D- 半乳糖 b. (1)O HO C H 2 O H O H C H 2O H OH OH H H C HO O H H O H HO C H 2 HO O D-核糖
有机化学第十三章碳水化合物
第十三章碳水化合物 碳水化合物也称糖，是自然界存在最广泛的一类有机物。它们是动、植物体的重要成分，又是人和动物的主要食物来源。 碳水化合物由碳、氢、氧三种元素组成。人们最初发现这类化合物，除碳原子外，氢与氧原子数目之比与水相同，可用通式C m(H2O)n表示，形式上像碳和水的化合物，故称碳水化合物。从分子结构的特点来看，碳水化合物是一类多羟基醛或多羟基酮，以及能够水解生成多羟基醛或多羟基酮的有机化合物。碳水化合物按其结构特征可分为三类：1．单糖：不能水解的多羟基醛或多羟基酮。是最简单的碳水化合物，如葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、山梨糖等。 2．低聚糖：也称为寡糖，能水解产生2～10个单糖分子的化合物。根据水解后生成的单糖数目，又可分为二糖、三糖、四糖等。其中最重要的是二糖，如蔗糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖等。 3．多糖：水解产生10个以上单糖分子的化合物。如淀粉、纤维素、糖元等。 第一节单糖 一、单糖的分类 按照分子中的羰基，可将单糖分为醛糖和酮糖两类；按照分
子中所含原子的数目，又可将单糖分为丙糖，丁糖，戊糖和己糖等。这两种分类方法常结合使用。例如，核糖是戊醛糖，果糖是己酮糖等。在碳水化合物的命名中，以俗名最为常用。自然界中的单糖以戊醛糖、己醛糖和己酮糖分布最为普遍。例如，戊醛糖中的核糖和阿拉伯糖，己醛糖中的葡萄糖和半乳糖，己酮糖中的果糖和山梨糖，都是自然界存在的重要单糖。 二、单糖的结构 （一）单糖的链式结构最简单的单糖是丙醛糖和丙酮糖，除丙酮糖外，所有的单糖分子中都含有手性碳原子，因此都有旋光异构体。如己醛糖分子中有四个手性碳原子，有24=16个立体异构体，葡萄糖是其中的一种；己酮糖分子中有三个手性碳原子，有23=8个旋光异构体。单糖构型通常采用D、L构型标记法标记，即以甘油醛为标准，若单糖分子中距羰基最远的手性碳原子（倒数第二个碳原子）的构型和D-甘油醛相同，则该糖为D-构型，反之为L-构型。如： CHO C H OH CH2OH C H OH CH2OH (CHOH)n CHO (CHOH)n C O CH2OH C H OH CH2OH D-（+）-甘油醛D-醛糖D-酮糖
护理第十四章
第十四章饮食与营养 一、单项选择题 1、一次鼻饲灌注得液量就是( ) A、至少200ml B、至少100ml C、不超过100ml D、不超过200ml E、不超过300ml 2、下列说法中错误得就是( ) A、碳水化合物可贮存与供给能量 B、蛋白质参与构成与修复人体组织 C、脂肪可促进脂溶性维生素得吸收 D、水就是构成人体组织最重要得成分 E、膳食纤维可加快胃得排空 3、参与甲状腺素合成得营养素就是( ) A、碘 B、锌 C、铁 D、镁 E、磷 4、对医院饮食得描述错误得就是( ) A、普通饮食应避免刺激物,适用于疾病恢复期得患者 B、软质饮食应碎烂,少油炸、少粗纤维 C、半流质饮食适用于发热、消化不良者,每日3~4餐 D、流质饮食应易消化、无刺激,每日6~7餐 E、基本饮食就是医院中其她饮食得基础 5、插胃管时,患者出现剧烈恶心、呕吐( ) A、表明胃管误入气管 B、护士应立即拔管 C、护士应继续插管,嘱患者忍耐 D、护士应检查胃管就是否盘在口内 E、护士应继续插管 6、证实胃管在内得指征就是( ) A、注入20ml空气,同时听到左上腹有气过水声 B、注入10ml温开水,同时听右上腹有无气过水声 C、胃管末端放入水杯内无气体逸出 D、注射器吸出黄绿色液体 E、注入20ml空气,同时听到右上腹有无气过水声 7、肝硬化腹水,并出现肝昏迷得前兆,应给予( ) A、低脂肪,高热量饮食 B、高蛋白,高热量饮食 C、高蛋白,低盐饮食 D、高纤维素饮食 E、低蛋白,低盐饮食 8、需低盐饮食得成人,每日食盐量应低于( ) A、2mg B、1g C、2g D、6g E、12g 9、低蛋白饮食适用于( ) A、贫血 B、结核病 C、肾病综合征 D、恶性肿瘤 E、尿毒症 10、身高1、8米得男性得标准体重约为( ) A、74kg B、75kg C、70kg D、68kg E、65kg 11、李某在做饭时,煤气罐使用不当发生爆炸起火,胸部、双手皮肤深II°烧伤,责任护士应指导其采用( ) A、高纤维饮食 B、高脂肪饮食 C、高蛋白饮食 D、低盐饮食 E、流质饮食 12、张某患有克罗恩病,严重消瘦,低蛋白血症,近日腹泻频繁,约10次/天,对其应采取( ) A、要素饮食 B、少渣饮食 C、高蛋白饮食 D、肠外营养支持 E、禁食
第十四章 碳水化合物
第十四章 碳水化合物 13.1 指出下列结构式所代表的是哪一类化合物。 指出它们的构型及糖苷键类型。 答案： 13.2 写出上题中由a —d 的各结构的异头物，并注明α或β。 答案： 13.3 a 、写出下列各六碳糖的吡喃环式及链式异构体的互变下衡体系。 答案： a. b. c.d. e.呋喃戊糖 D 型 糖苷 D 型 戊醛糖 D 型 呋喃戊糖 D 型 双糖1,1-苷键 a. b. c. d. O HOH 2C OH OH OH α O HOH 2C OH OCH 3 β O HOH 2C OH OH OH CH 2OH β CH CH 2 O OH α a.CHO CH 2OH α β (i) (ii) (iii) CHO CH 2OH β α CH 2OH CH 2OH C=O 2OH β O CH 2OH OH OH OH O H α
b 、写出下列五碳糖的呋喃环式及链式异构体的互变异构体系。 答案： C 、写出下列双糖的吡喃环型结构式，指出糖昔键的类型，并指出哪一部分单糖可以形成开链式。 答案： CHO OH OH OH 2OH O OH OH HOCH 2 O OH OH HOCH 2CHO H H OH CH 2OH OH (i) (ii) b. c. (i) 2OH (ii) 两部分单糖都不能形成开链式 右边单糖能形成开链式 (iii) 2β-1，4-苷键 右边单糖能形成开链式 (iv) 2β-1，4-苷键 右边单糖能形成开链式 2α β (iv)
13.4 以 R 、S 标出下列化合物中手性碳的构型。 答案： 13.5 写出只有C 5的构型与D-葡萄搪相反的已醛塘的开链投影式及名称，以及L-甘露糖、L-果搪的开链投影式。 答案： 13.6 将下列化合物写成哈武斯式： 答案： 13.7 将下列化合物写成开链投影式： 答案： 13.8 下列化合物哪个有变旋现象？ CH 2OH CHO HO H S *CHO CH 2OH ** R R a. b.CHO CH 2OH L-艾杜糖 CHO CH 2OH L-甘露糖 C=O CH 2OH CH 2OH L-果糖 a.O CH 2OH b. O CH 2OH NH 2 c.O CH 2OH a. b. CH 2OH c. CHO CHO CH 2OH OCOCH 3 CHO CH 2OH
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第十八章 碳水化合物 学习要求： 1． 掌握指定单糖的费歇尔投影式、氧环式、哈沃斯式、椅式。α、β构 型、己醛糖的变旋现象。 2．掌握单糖的重要性质：氧化还原，与苯肼反应，酰基化反应，单糖递升和递降。 3．掌握二糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖）的哈沃斯式和椅式、构象式、性质。 4．掌握多糖（纤维素、淀粉、糖元）的结构特点。 5．理解利用化学方法证明己醛糖的直链构式。 6．理解戊醛糖和己醛糖的对映异构关系。 7．了解碳水化合物的涵义、分类和命名。 8．了解糖苷。 9．了解纤维素的加工利用。 10．了解环糊精、杂多糖的概念。 计划课时数 4课时 重点：单糖的费歇尔投影式、氧环式、哈沃斯式、椅式。α、β构型、己醛糖的变旋现象，单糖的重要性质：氧化还原，与苯肼反应，酰基化反应，单糖递升和递降。 难点：单糖的费歇尔投影式、氧环式、哈沃斯式、椅式。α、β构型 教学方法 采用多媒体课件、模型和板书相结合的课堂讲授方法。 § 18.1 概论 碳水化合物又称为糖类，是植物光合作用的产物，是一类重要的天然有机化合物，对于维持动植物的生命起着重要的作用。 18.1.1碳水化合物的涵义 糖 —— 多羟基醛和多羟基酮及其缩合物，或水解后能产生多羟基醛、酮的一类有机化合物。 因这类化合物都是由C 、H 、O 三种元素组成，且都符合C n (H 2O)m 的通式，所以称之为碳水化合物。例如： 葡萄糖的分子式为C 6H 12O 6，可表示为C 6(H 2O)6， 蔗糖的分子式为C 12H 22O 11，可表示为C 12(H 2O)11等。 但有的糖不符合碳水化合物的比例，例如：鼠李糖C 5H 12O 5（甲基糖）；
[整理]18-第十八章碳水化合物.
第十八章碳水化合物 学习要求： 1．掌握指定单糖的费歇尔投影式、氧环式、哈沃斯式、椅式。α、β构型、己醛糖的变旋现象。 2．掌握单糖的重要性质：氧化还原，与苯肼反应，酰基化反应，单糖递升和递降。 3．掌握二糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖、纤维二糖）的哈沃斯式和椅式、构象式、性质。4．掌握多糖（纤维素、淀粉、糖元）的结构特点。 5．理解利用化学方法证明己醛糖的直链构式。 6．理解戊醛糖和己醛糖的对映异构关系。 7．了解碳水化合物的涵义、分类和命名。 8．了解糖苷。 9．了解纤维素的加工利用。 10．了解环糊精、杂多糖的概念。 计划课时数4课时 重点：单糖的费歇尔投影式、氧环式、哈沃斯式、椅式。α、β构型、己醛糖的变旋现象，单糖的重要性质：氧化还原，与苯肼反应，酰基化反应，单糖递升和递降。 难点：单糖的费歇尔投影式、氧环式、哈沃斯式、椅式。α、β构型 教学方法采用多媒体课件、模型和板书相结合的课堂讲授方法。 §18.1 概论 碳水化合物又称为糖类，是植物光合作用的产物，是一类重要的天然有机化合物，对于维持动植物的生命起着重要的作用。 18.1.1碳水化合物的涵义 糖——多羟基醛和多羟基酮及其缩合物，或水解后能产生多羟基醛、酮的一类有机化合物。 因这类化合物都是由C、H、O三种元素组成，且都符合C n(H2O)m的通式，所以称之为碳水化合物。例如： 葡萄糖的分子式为C6H12O6，可表示为C6(H2O)6， 蔗糖的分子式为C12H22O11，可表示为C12(H2O)11等。 但有的糖不符合碳水化合物的比例，例如：鼠李糖C5H12O5（甲基糖）；脱氧核糖C5H10O4。 有些化合物的组成符合碳水化合物的比例，但不是糖。例如甲酸（CH2O）、乙酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）等。因此，最好还是叫做糖类较为合理。 18.1.2分类 根据其单元结构分为： 单糖——不能再水解的多羟基醛或多羟基酮。 低聚糖——含2~10个单糖结构的缩合物。以二糖最为多见，如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。 多糖——含10个以上单糖结构的缩合物。如淀粉、纤维素等。 18.1.3存在与来源 糖类化合物广泛存在于自然界，是植物进行光合作用的产物。植物在日光的作用下，在叶绿素催化下将空气中的二氧化碳和水转化成葡萄糖，并放出氧气： 日光 6CO2+C6H12O6 + 6O2 6H2O 叶绿素
第三章 碳水化合物习题
碳水化合物 一、选择题 1、 2、水解麦芽糖将产生：( ) (A)仅有葡萄糖(B)果糖+葡萄糖(C)半乳糖+葡萄糖(D)甘露糖+葡萄糖 (E)果糖+半乳糖 3、葡萄糖和果糖结合形成:( ) (A) 麦芽糖(B) 蔗糖(C) 乳糖(D) 棉籽糖 4、关于碳水化合物的叙述错误的是( ) (A)葡萄糖是生物界最丰富的碳水化合物(B)甘油醛是最简单的碳水化合物 (C)脑内储有大量粉原(D)世界上许多地区的成人不能耐受饮食中大量的乳糖 5、糖类的生理功能是:( ) (A) 提供能量(B) 蛋白聚糖和糖蛋的组成成份 (C) 构成细胞膜组成成分(D) 血型物质即含有糖分子 6、乳糖到达才能被消化( ) (A)口腔(B)胃(C)小肠(D)大肠 7、低聚果糖是由蔗糖和1~3个果糖,苯通过β-2,1键( )中的( )结合而成的。 ( ) (A) 蔗糖、蔗糖中的果糖基(B) 麦芽糖、麦芽糖中的葡萄糖 (C)乳糖、乳糖中的半乳糖基(D) 棉籽糖棉籽糖中的乳糖基 8、生产β-D-果糖基转移酸化的微生物有：( ) （A）米曲霉；（B）黑曲霉（C）黄曲霉（D）根霉 9、在食品生产中，一般使用浓度的胶即能产生极大的粘度甚至形成凝胶。
( ) （A）<0.25% (B)0.25～0.5% (C)>0.5% 10、DE为的水解产品称为麦芽糖糊精，DE为的水解产品为玉米糖桨。( ) （A）<20,20～60 (B)>20,>60 (C)≦0,>60 (D)>20,20～60 11、工业上称为液化酶的是( ) A. β-淀粉酶 B. 纤维酶 C. α-淀粉酶 D. 葡萄糖淀粉酶 二、填空题 1、碳水化合物占所有陆生植物和海藻干重的。它为人类提供了主要的，占总摄入热量的。 2、碳水化合物是一类很大的化合物，它包括、以及。大多数天然植物产品含量是很少的。是植物中最普遍贮藏能量的碳水化合物，广泛分布于、与中。 3、大多数天然的碳水化合物是以或形式存在。 4、最丰富的碳水化合物是。 5、吡喃葡萄糖具有两种不同的构象，或，但大多数己糖是以存在的。 6、天然存在的L-糖不多。食品中有两种L-糖；与。 7、美拉德反应反应物三要素：包括含有氨基的化合物、还原糖和一些水。8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、多糖分为同多糖和杂多糖。同多糖是由；最常见的有、、等：杂多糖是由，食品中最常见的有、。 15、
第十四章 怎样吃才能更健康
第十四章怎样吃才能更健康??? 一、水： 水是人类赖以生存的、不可缺少的重要物质，人可一日无食但不可一日无水，但是并非所有的水都可以饮用，以下五种水在某种程度下会形成亚硝酸盐及其他有毒有害物质，会对人体产生一定的危害，因此要引起人们的关注。 含不利于健康成分的水： 1、老化水； 2、千滚水； 3、蒸锅水； 4、不开的水； 5、重新煮开的水 二、不该抛弃的食物精品： 1、鱼眼； 2、鱼磷； 3、桔络； 4、骨头； 5、辣椒叶 三、食物中的“清毒高手”： 1、菌类食物 2、海带 3、绿豆 4、猪血 5、鲜果汁和菜汁 6、含胡萝卜素较多的食物：这类食物有紫菜、倭瓜、甜瓜、胡萝卜、木瓜、红薯、南瓜、柿子、木瓜、柑、甘兰、橙子、牛奶、肝、蛋黄、鱼类等。 四、吃点黑色食品不缺营养： 1、乌骨鸡 2、黑米 3、黑大豆、豆豉 4、黑芝麻 5、黑木耳 6、发菜、海带、紫菜 五、“冬吃萝卜夏吃姜，不用医生开药方”： 注意： 1、不要去皮。有些人吃姜喜欢削皮，这样做不能发挥姜的整体功效。一般的鲜姜洗干净后就可以切丝分片。 2、凡属阴虚火旺、目赤内热者，或患有痈肿疮疖、肺炎、肺脓肿、肺结核、胃溃疡、胆囊炎、肾盂肾炎、糖尿病、痔疮者，都不宜长期食用生姜。
3、从治病的角度看，生姜红糖水只适用于风寒感冒或淋雨后有胃寒、发热的患者，不能用于暑热感冒或风热感冒患者，不能用于治疗中暑。服用鲜姜汁可治因受寒引起的呕吐，对其他类型的呕吐则不宜使用。 4、不要吃烂了的生姜。腐烂的生姜会产生一种毒性很强的物质，它可使肝细胞变性、坏死，从而诱发肝癌、食道癌等。那种“烂姜不烂味”的说法是错误的。 5、吃生姜并非多多益善。夏季天气炎热，人们容易口干、烦渴、咽痛、汗多，生姜性辛温，属热性食物，根据“热者寒之”原则，不宜多吃。可以在做菜或做汤的时候放几片生姜即可。 六、家庭营养常见误区： 1、米越白，质量越高； 2、蔬菜营养不如鱼肉蛋好； 3、水果代替蔬菜； 4、肉骨头汤补钙； 5、肾结石的病人不能补钙； 6、没有鳞的鱼胆固醇高； 7、少吃荤油，多吃素油； 8、糖尿病病人吃碳水化合物越少越好； 9、晚上只吃菜肴，不吃饭可以减肥； 10、胡萝卜素只有在胡萝卜中才有； 11、老年人饮牛奶会引起白内障； 12、冬令进补就要补蛋白质； 13、解决便秘靠服药； 14、补充维生素C容易发生肾结石。 七、蔬菜、粮食的陷井：
第十四章碳水化合物习题答案20191216
第十四章碳水化合物习题答案20191216第十四章碳水化合物（p280） 14.1 指出下列结构式所代表的是哪一类化合物（例如：已酮糖、双糖、吡喃戊糖... ）。指出它们的构型（D 或L ）及糖苷类型。解： HO CH O 2 HO 3 a. b. HO c. CH 2 β-D-呋喃戊醛糖甲基-α-D-2-脱氧呋喃戊醛糖苷β-D-吡喃戊醛糖 2 2OH OH e. CH 2OH d. OH CH 2OH α-D-呋喃己酮糖α, β-D-吡喃己醛二糖 14.2 写出上题中由a-d 的各结构的异头物。并注明α或β。解： 2 2 3 2
CH 2OH a. b. c. CH 2 d. 14.3 写出下列各六碳糖的吡喃环式及链式异构体的互变平衡体系。 a. （1）D-甘露糖（2）D-葡萄糖（3）D-果糖（4）D-半乳糖 b. 写出下列五碳糖的呋喃环式及链式异构体的互变平衡体系。（1）D-核糖（2）D-脱氧核糖 c. 写出下列双糖的吡喃环型结构式，指出糖苷键的类型，并指出哪一部分单糖可以形成开链式。 （1）蔗糖（2）麦芽糖（3）纤维二糖（4）乳糖解： a. 2 (1) HO HO H H H OH 2OH 2 D-甘露糖 (2)D-葡萄糖 CH 2OH (3) D-果糖 2OH HO H H OH H CH 2OH 2OH
2OH (4)D- 半乳糖 b. H HO HO H OH H H OH 2 OH 2OH (1)D-核糖 H OH H OH H OH CH 2OH (2)D-脱氧核糖 c. H H H OH H OH CH 2 OH 2 22OH 2 2 (1) (2) 右边单糖可以形成开链式 2 (3) 222 (4) 右边单糖可以形成开链式右边单糖可以形成开链式 14.4 以R 、S 标出下列化合物中手性碳的构型。 a.L-甘油醛 b.D-赤藓糖解：
第十九章 碳水化合物
第十九章 碳水化合物 1.写出D-核糖与下列试剂的反应式： （1）CH 3OH(干燥HCl) （2）苯肼 （3）溴水 （4）稀HNO 3 （5）HIO 4 （6）苯甲酰氯、吡啶 （7）NaBH 4 2.（1）写出下列各六碳糖的呋喃环式及链式异构体的互变平衡体系： ①甘露糖 ②半乳糖 （2）写出下列各五碳糖的呋喃环式及链式异构体的互变平衡体系： ①核糖 ②脱氧核糖 3.用简单化学方法鉴别下列各组化合物： （1）葡萄糖和蔗糖 （2）葡萄糖和果糖 （3）麦芽糖、淀粉和纤维素 （4）D-葡萄糖和D-葡萄糖苷 O HOH 2C H H HO H OH H OCH 3和 O HOH 2C H H HO H H H OCH 3(5) 4.在下列二糖中，哪一部分是成苷的，提出苷键的类型（α或β型）： O CH 2OH H H HO OH H H OH H O O CH 2OH H H HO OH H OH H OH O CH 2OH H HO H OH H H OH O H CH 2 O H H HO OH H H OH OH H 5.完成下列反应： D-甘油醛 (CH 3)2CO ? CH 2CHMgCl ? O 3 ? (1) D-葡萄糖 CH 3NO 2 ? H 2SO 4 ? H 2/Ni ? (2) 6.画出D-吡喃半乳糖α和β型的构象，说明哪种构象比较稳定？ 7.HIO 4在1，2-键上氧化α-吡喃葡萄糖比氧化β-吡喃葡萄糖快，说明理由。 8.完成反应式，并加以评论。 CH 2OH HO H H OH CH 2OH H OH CO HO H H O CH 2OH H OH CHPh 4 ? H + ? 9.分别把D-葡萄糖的C 2、C 3、C 4进行差向异构化可得到什么糖？ 10. 以丁醛为原料合成D-核糖，应该选择哪一个丁醛糖？并简要写出其合成步骤。 11.2-庚酮糖——景天庚糖-1，7-二磷酸酯可通过赤藓糖-4-磷酸酯和二羟基丙酮磷酸酯的醇醛缩合反应进行生物合成。用反应物的结构式指出醇醛缩合的过程及写出缩合产品的结构式（不必指出两个新手性中心的构象）。 12．写出下列化合物用酸进行完全水解得到的产物： （1）蔗糖 （2）α-D-吡喃型甲基葡萄糖苷 （3）ATP 13．一个己醛糖A 被氧化时生成己糖酸B 和己糖酸C 。A 经递降作用先转变成戊醛糖D ，再转变为丁醛糖
第14章糖类
课程名称：有机化学 第十四章糖类 §14.1 糖的分类 碳水化合物又称为糖类。如葡萄糖、果糖、蔗糖、淀 粉、纤维素等。 碳水化合物在自然界中分布广泛，是重要的轻纺原料。 “碳水化合物”一词的由来分子式符合C x(H2O)y。 “碳水化合物”的含义多羟基醛酮或能水解成多羟基 醛酮的化合物。 碳水化合物可根据分子的大小分为三类： ①单糖：本身为多羟基醛酮，不能水解为更简单的糖。如 葡萄糖、果糖等。 单糖一般是结晶固体，能溶于水，绝大多数单糖有 甜味。 ②低聚糖：能水解为2－10个单糖的碳水化合物。如麦芽 糖、蔗糖等都是二糖。 低聚糖仍有甜味，能形成晶体，可溶于水。 ③多糖：能水解生成10个以上单糖的碳水化合物。一般 天然多糖能水解生成100－300个单糖。如淀粉、纤维素 等都是多糖。 年月日x0404-08
课程名称：有机化学 多糖没有甜味，不能形成晶体（为无定形固体），难溶于水。 本章应重点了解： 葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖、淀粉、纤维素的结构和性质。 §14.2 单糖 一、单糖的结构 1单糖 根据分子中所含碳的个数，单糖可分为己糖、戊糖等。 分子中含醛基的糖称为醛糖，分子中含有酮基的糖称为酮糖。例： CHO CHOH CHOH CHOH CHOH CH 2OH 1 2 345 6 5 432 1 CHOH CHOH CHOH CHO CH 2OH CH 2OH CHO CHOH 1 2 3 6 5 4 321CH 2OH CHOH CHOH CHOH CH 2OH C=O 己醛糖 己酮糖 戊醛糖 丙醛糖 4个 C *16个对映异构 3个 C *8个对映异构 8个对映异构 3个 C *2个对映异构 写糖的结构时，碳链竖置，羰基朝上，编号从靠近羰基一端开始。 单糖的构型和标记: 年 月 日
第十八章 食用动物油脂和副产品
第十八章食用动物油脂和副产品 的加工卫生与检验 讲授重点:食用动物油脂的卫生检验,食用副产品的卫生检验,油脂原料的收集、保存与加工卫生监督; 食用油脂的变质; 肠衣的加工卫生与检验。 难点:食用动物油脂的卫生检验,食用油脂的变质。 思考题: 1. 油脂变质分解的主要形式有哪些～主要的变化是什么, 2.油脂的卫生检验方法有哪些,常用的检验指标。 3.副产品的分类。 授课学时:2学时 教学方式:课堂讲授 食用动物油脂(edible animal fats)在炼制前称为脂肪，在猪背部的皮下脂肪又叫肥膘，是我国广大人民群众喜爱食用的一种油脂，具有独特的风味，具有很高的营养价值。但是，来自患病动物的脂肪对消费者的身体健康有很大的危害;动物油脂保藏不当或保藏时间过长，油脂则会发生变质，食用变质油脂也会对食用的健康产生一定的影响。因此，必须对动物油脂进行卫生检验和卫生监督。 第一节食用动物油脂的加工与卫生检验 一、生脂肪的理化学特性 生脂肪又称贮脂，是屠宰肉用动物时从其皮下组织、大网膜、肠系膜、肾周围等处摘取下的脂肪组织。就其组织结构而言，生脂肪是由脂肪细胞及起支持作用的结缔组织基架构成。生脂肪的理化学特性与动物的品种、年龄、性别、生活条件、饲料种类、肥育程度及脂肪组织在动物体内蓄积的位置有关。 (一)生脂肪的化学组成
生脂肪中含有甘油酯、水分、蛋白质、碳水化合物、维生素、胆固醇、类脂化合物及矿物质等，其中甘油酯含量在70,,86,之间。脂肪组织中的甘油酯是由脂肪酸和甘油组成，脂肪酸一般分为饱和脂肪酸及不饱和脂肪酸两类，来自牛羊的脂肪多为饱和脂肪酸，而来自鱼类的脂肪多为不饱和脂肪酸。在饱和脂肪酸中软脂酸[CH(CH)COOH]和硬脂酸[CH(CH)COOH]的含量最32143216多;而不饱和脂肪酸中，最常见的是油酸[CH(CH)CH=CH(CH)COOH] 和亚油酸 32727[CH(CH)CH=CHCHCH=CH(CH)COOH]，其次是十六碳烯酸、二十二碳烯酸等。动物性油脂324227 是人体必需脂肪酸的重要来源。近年来研究认为，海水鱼类脂肪中所含的二十碳五烯酸和二十碳六烯酸具有降低人血脂的功能，对防治人的心血管疾病由特殊效果。 (二)生脂肪的理化特性 生脂肪的理化特性，主要取决于混合甘油酯中脂肪酸的组成。饱和脂肪酸熔点较高，如花生酸的熔点为77.0?，硬脂酸为71.5,72?，软脂酸(棕榈酸)为63.0?，因此，在常温下它们呈9,12固体状态。而不饱和脂肪酸的熔点比较低，如亚油酸(9，12- 十八碳二烯酸，CHCOOH?)17319,12,15为,12?，亚麻酸(9，12，15- 十八碳三烯酸，CHCOOH?)为,11.3?，在常温条件下1729 呈液体状态。脂肪中硬脂酸的含量:牛脂肪为25,，羊脂肪为25,,30,，猪脂肪为9,,15,。显然，牛、羊脂肪中硬脂酸的含量比猪脂肪高。所以，牛脂肪的熔点为42,50?，羊脂肪的熔点为44,55?，猪脂肪熔点则为36,46?。此外，脂肪组织在动物体内蓄积的部位不同，其熔点也由差异。一般肾周围脂肪熔点较高，皮下脂肪熔点较低，胫骨、系骨和蹄骨的骨髓脂肪熔点更低些。通常熔点高的脂肪比熔点低的脂肪难于被人体消化吸收。除了脂肪酸的熔点外，脂肪
19 碳水化合物
第十九章碳水化合物 学习要求： 1．掌握葡萄糖、果糖的结构(开链式、环状哈武斯式)及其化学性质。 2．掌握还原性二糖和非还原性二糖在结构上和性质上的差异。 3．掌握淀粉和纤维素在结构上的主要区别和用途。 § 19-1 碳水化合物的涵义及分类 碳水化合物又称为糖类，是植物光合作用的产物，是一类重要的天然有机化合物，对于维持动植物的生命起着重要的作用。 碳水化合物是最大的而且分布最广的一类天然产物，几乎存在于所有生物体中。 一、碳水化合物的涵义 糖——多羟基醛和多羟基酮及其缩合物，或水解后能产生多羟基醛、酮的一类有机化合物。 因这类化合物都是由C、H、O三种元素组成，且都符合C n (H 2 O) m 的通式，所 以称之为碳水化合物。例如： 葡萄糖的分子式为C 6H 12 O 6 ，可表示为C 6 (H 2 O) 6 ， 蔗糖的分子式为C 12H 22 O 11 ，可表示为C 12 (H 2 O) 11 等。 但有的糖不符合碳水化合物的比例，例如：鼠李糖C 5H 12 O 5 （甲基糖）；脱氧 核糖C 5H 10 O 4 。 有些化合物的组成符合碳水化合物的比例，但不是糖。例如甲酸（CH 2 O）、 乙酸（C 2H 4 O 2 ）、乳酸（C 3 H 6 O 3 ）等。因此，最好还是叫做糖类较为合理。 二、分类 根据其单元结构分为： ·209·
·210· 单糖 —— 不能再水解的多羟基醛或多羟基酮。 低聚糖——含2~10个单糖结构的缩合物。以二糖最为多见，如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。 多糖 ——含10个以上单糖结构的缩合物。如淀粉、纤维素等。 三、存在与来源 糖类化合物广泛存在于自然界，是植物进行光合作用的产物。植物在日光的作用下，在叶绿素催化下将空气中的二氧化碳和水转化成葡萄糖，并放出氧气： 葡萄糖在植物体内还进一步结合生成多糖——淀粉及纤维素。地球上每年由绿色植物经光合作用合成的糖类物质达数千亿吨。它既是构成掌握的组织基础，又是人类和动物赖以生存的物质基础，也为工业提供如粮、棉麻、竹、木等众多的有机原料。 我国物产丰富，许多特产均是含糖衍生物，具有特殊的药用功效，有待我们去研究、开发。 § 19-2 单 糖 单糖可根据分子中所含碳原子的数目分为戊糖、己糖等。 自然界中存在最广泛的单糖是葡萄糖（多羟基醛）、果糖（多羟基酮）和核糖。我们以葡萄糖和果糖为代表来讨论单糖。 一、单糖的结构 （一）、单糖的构造式 葡萄糖、果糖等的结构已在上个世纪由被誉为“糖化学之父”的费歇尔（Fischer ）及哈沃斯（Haworth ）等化学家的不懈努力而确定。 6H 2O 6CO 2+C 6H 12O 6 + 6O 2 日光
第十三章 碳水化合物
第十三章 碳水化合物 1.写出D-核糖与下列试剂的反应式： （1）CH 3OH(干燥HCl) （2）苯肼 （3）溴水 （4）稀HNO 3 （5）HIO 4 （6）苯甲酰氯、吡啶 （7）NaBH 4 2.（1）写出下列各六碳糖的呋喃环式及链式异构体的互变平衡体系： ①甘露糖 ②半乳糖 （2）写出下列各五碳糖的呋喃环式及链式异构体的互变平衡体系： ①核糖 ②脱氧核糖 3.用简单化学方法鉴别下列各组化合物： （1）葡萄糖和蔗糖 （2）葡萄糖和果糖 （3）麦芽糖、淀粉和纤维素 （4）D-葡萄糖和D-葡萄糖苷 O HOH 2C H H HO H OH H OCH 3和 O HOH 2C H H HO H H H OCH 3(5) 4.在下列二糖中，哪一部分是成苷的，提出苷键的类型（α或β型）： O CH 2OH H H HO OH H H OH H O O CH 2OH H H HO OH H OH H OH O CH 2OH H HO H OH H H OH O H CH 2 O H H HO OH H H OH OH H 5.完成下列反应： D-甘油醛 (CH 3)2CO ? CH 2CHMgCl ? O 3 ? (1) D-葡萄糖CH 3NO 2? H 2SO 4 ? H 2/Ni ? (2) 6.画出D-吡喃半乳糖α和β型的构象，说明哪种构象比较稳定？ 7.HIO 4在1，2-键上氧化α-吡喃葡萄糖比氧化β-吡喃葡萄糖快，说明理由。 8.完成反应式，并加以评论。 CH 2OH HO H H OH CH 2OH H OH CO HO H H O CH 2OH H OH CHPh 4 ? H + ? 9.分别把D-葡萄糖的C 2、C 3、C 4进行差向异构化可得到什么糖？ 10. 以丁醛为原料合成D-核糖，应该选择哪一个丁醛糖？并简要写出其合成步骤。
第十九章 碳水化合物
第十九章碳水化合物 第一节单糖 [教学目的要求]： 1、掌握单糖中葡萄糖（构造式、构型式及环状结构式）； 2、掌握单糖的化学性质，了解单糖的测定和一些重要的单糖； 3、掌握双糖的两种可能连接方式和蔗糖的结构，了解一些重要双糖的结构； 4、了解多糖的结构及其应用。 单糖中最重要，最常见的是葡萄糖和果糖。而且从结构和性质上可以作为各种单糖的代表。我们主要以葡萄糖和果糖为例来讨论单糖的结构，构型，构象和它们的理化性质。 一、单糖的构造式 葡萄糖： 实验事实： 1.碳氢定量分析，实验式 CH2O 2.经分子量测定，确定分子式为C6H12O6. 3.能起银镜反应，能与一分子HCN加成，与一分子NH2OH缩合成肟，说明它有一个羰基。 4.能酰基化生成酯。乙酰化后再水解，一分子酰基化后的葡萄糖可得五分子乙酸，说明分子中有五个羟基。 5.葡萄糖用钠汞齐还原后得己六醇；己六醇用HI彻底还原得正己烷。这说明葡萄糖是直链化合物。 按照经验，一个碳原子一般不能与两个羟基同时结合，因为这样是不稳定的，根据上述性质，如果羰基是个醛基，则它的构造式应是： 用醛氧化后得相应得酸，碳链不变。而酮氧化后引起碳链的断裂，应用这一性质就可确定是醛糖或酮糖。葡萄糖用HNO3氧化后生成四羟基己二酸，称葡萄糖二酸。因此，葡萄糖是醛糖。 6.确定羰基的位置。葡萄糖与HCN加成后水解生成六羟基酸，后者被HI还原后得正庚酸，这进一步证明葡萄糖是醛糖。
同样的方法处理果糖，最后的产物是α-甲基己酸。 α-甲基己酸 因此，果糖的羰基是在第二位。 综合上述反应和分析，就确定了葡萄糖和果糖的构造式。 二、单糖的立体构型 葡萄糖分子中有四个不对称碳原子，因此，它有24 =16个对映异构体。要想知道，哪一个是葡萄糖分子，就得确定它们的立体构型。 1.相对构型（D系列和 L系列） 在1951年以前还没有适当的方法测定旋光物质的真实构型。这给有机化学的研究带来了很大的困难。当时，为了研究方便，为了能够表示旋光物质构型之间的关系，就选择一些物质作为标准，并人为地规定他们的构型，如甘油醛有一对对映体（+）—甘油醛和(－)—甘油醛。 (Ⅰ) (Ⅱ) 当时认为规定右旋的甘油醛具有（Ⅰ）的构型（即当醛基—CHO排在上面时,H在左边,OH在右边）,并且用符号“D“标记它的构型“dextro”即右旋；左旋的甘油醛具有（Ⅱ）得构型，用符号L标记它的构型“levo”即左旋。右旋甘油醛就称为D-(+)-甘油醛，左旋甘油醛称为L-(-)-甘油醛，在这里+、- 表示旋光方向，D,L表示构型。 构型与旋光性之间没有一一对应关系。 标准物质的构型规定以后，其他旋光物质的构型可以通过化学转变的方法与标准物质进行联系来确定。由于这样确定的构型是相对于标准物质而言的，所以是相对构型。我们把构型相当于右旋甘油醛的物质都用D 来表示，而相当于左旋甘油醛的都用L表示。即由D-甘油醛转化的物质，构型为D。（转化过程不涉及手性碳化学键的断裂）