云南大学：《食品化学》课程教学资源（PPT课件）单糖及寡糖介绍（包括结构、反应、功能及在食品中存在的情况，以及苷与变旋光现象）.ppt_大学文库

食品生物化学单糖和寡糖

单糖 • 凡不能被水解成更小分子的糖为单糖。单糖又可根据糖分子含碳原子数多少分为四碳糖、五碳糖、六碳糖.等，在自然界分布广、意义大的是五碳糖和六碳糖，分别称为戊糖和己糖。核糖、脱氧核糖属戊糖；葡萄糖、果糖和半乳糖为己糖。单糖的种类很多，其中以葡萄糖的数量最多，在自然界分布亦广糖的结构及性质虽各有异，但相同之处也不少。葡萄糖结构及性质有代表性。现以葡萄糖为例来阐述单糖的分子结构

• 1.葡萄糖的分子结构 • 葡萄糖分子式为：(CH2O)6即C6H12O6。 • 研究表明：葡萄糖能和费林氏(Fehling)试剂或其他醛试剂反应，证明葡萄糖分子含有醛基。葡萄糖能和乙酸酐结合，并产生具有五个乙酰基的衍生物，证明葡萄糖分子含有五个羟基。葡萄糖经钠汞齐作用，被还原成一种具有六个羟基的山梨醇；上述研究证明了葡萄糖的六个碳原子是连成一条直链的。由此可知葡萄糖的链状结构式是：

• 葡萄糖，甘露糖和半乳糖都含六个碳原子，五个— OH和一个—CHO，它们都有四个不对称碳原子（C*），但他们分子中基团的排列有所不同，因而他们彼此也就有所不同

• 2 .葡萄糖的构型 • 构型是指一个分子由于其中各原子特有的固定的空间排列，使该分子所具有的特定的立体化学形式。 • 镜象对映体 • 单糖的仲碳原子是不对称的，具有旋光异构现象（＋）、（—）,以及对映体D、L型。醛糖的构型判断依据是D型、L型甘油醛，以糖分子中倒数第二个碳原子上羟基在空间的左右来判别，羟基在左为L型，在右侧为D型。D、L型醛糖可以定义为D、 L型甘油醛通过增碳反应分子中增加（HC-OH）形成的糖。 • 对映体如图所示：

HC一行 H'-0 n0一CH C一0 H('0月 0一（用 E0-CH (一0H C L葡萄糖 D葡萄糖 hC0月 ECOH L甘油醛 HO D甘油醛 CH2OH

• 旋光异构现象 • 当偏振光通过具有旋光性质的某异构物溶液时，则偏振面会向右（顺时针方向）或向左（反时针方向）旋转。使偏振光振动面右旋的称右旋光性物质，而使偏振光振动面左旋的称左旋光性物质，分别用“+” ， “-”表示。 • 构型与旋光方向是两种概念，D，L是指构型，“+” ， “-”指旋光方向。D与“+” ，L与 “-”并无必然联系。D-葡萄糖和D-果糖旋光方向分别为“+”和“-”，而L-葡萄糖与L-果糖旋光方向却均为“-”

• 3.葡萄糖的环状结构 • 葡萄糖的某些物理、化学性质不能用糖的链状结构来解释，如醛类能与NaHSO3 起加成反应，而葡萄糖不能等。因此提出了葡萄糖的环状结构，该结构具有半缩醛基。天然葡萄糖多以六元环,即吡喃型葡萄糖的形式存在。如下图:

环开徒 GGH,OH 一0、H H OH H HC-0 HOCgCOH HC-OH 空间 OH H29 H OH 结构 CH-OH HO-CH LHO HG Q一D一葡萄糖 CH HC-OH CH-HC GH,OH HC-OH HO OH OH H HC-CH 0 OH H HO 0 以 OH B-D一葡萄糖

• 4.葡萄糖的构象 • 构象指一个分子中，不改变共价键结构，仅单键周围的原子旋转所产生的原子的空间排布。一种构象改变为另一种构象时，不要求共价键的断裂和重新形成。吡喃型己糖的空间构象折成椅式和船式两种无张力环，主要以椅式构象存在，而船式构象仅占极小比例