意义。α-与β-甲基葡萄糖苷是最简单的糖苷。天然存在的糖苷多为β型。 CH,OH CH,OH OCH3 H OCH a-甲基-D-葡萄糖苷 β-甲基-D-葡萄糖苷 糖苷与糖的化学性质完全不同。糖苷是缩醛,糖是半缩醛。半缩醛很易变为醛,因此糖可显示醛的多 种反应。糖苷需水解才能分解为糖与配糖体。所以糖苷比较稳定,不与苯肼发生反应,不易被氧化,也无 变旋现象 5、糖的氧化作用单糖含有游离羰基,因此具有还原能力。某些弱氧化剂(如铜氧化物的碱性溶液)与单 糖作用时,单糖的羰基被氧化,而氧化铜被还原成氧化亚铜。测定氧化亚铜的生成量即可测知溶液中的含 糖量。实验室常用的费林试剂就是硫酸铜的碱性溶液。单糖与费林试剂作用的反应如下: CuSO4 2NaOh Cu(oh)2+ Na,SO4 HOCH--COONa O—CH— COoNa Cu(OH)2 +2H2O HOCH—COOK OCH→COOK 酒石酸钾钠 可溶性氧化铜络合物 CHO COOH 0-CH一C0ONa NaoH HOCH--COONa +( CHOH)4+ 2 H2O 2 (cHOH)4+Cu2O↓ O—CH—C0OK HOCH一COOK CH,OH CH,O 葡萄糖 葡萄糖酸 除了羰基之外,单糖分子中的羟基也能被氧化。所以因氧化条件不同,单糖可被氧化成不同的产物。 醛糖可以三种不同的方式进行氧化而产生与原来糖含有相同碳原子数的酸:①在弱氧化剂(如溴水)作 用下形成相应的糖酸:②在较强的氧化剂(如硝酸)作用下,除了醛基被氧化外,伯醇基也被氧化成羧基, 生成葡萄糖二酸;③有时只有伯醇基氧化成羧基,这样就形成糖醛酸。如在氧化酶作用下,葡萄糖形成具 有重要生理意义的葡萄糖醛酸。生物体中一些有毒的物质,可以和D-葡萄糖醛酸结合成苷类随尿排出体外, 从而起到解毒作用;人体内过多的激素和芳香物质也能与葡萄糖醛酸生成苷类从体内排除。 酮糖对溴的氧化作用无影响,因此可将酮糖与醛糖分开。在强氧化剂作用下,酮糖将在羰基处断裂, 形成两个酸
意义。α-与β-甲基葡萄糖苷是最简单的糖苷。天然存在的糖苷多为β-型。 α-甲基-D-葡萄糖苷 β-甲基-D-葡萄糖苷 O H HO H HO H OCH3 OH H H CH2OH O H HO H HO H OH H OCH3 CH2OH H 糖苷与糖的化学性质完全不同。糖苷是缩醛，糖是半缩醛。半缩醛很易变为醛，因此糖可显示醛的多 种反应。糖苷需水解才能分解为糖与配糖体。所以糖苷比较稳定，不与苯肼发生反应，不易被氧化，也无 变旋现象。 5、糖的氧化作用 单糖含有游离羰基，因此具有还原能力。某些弱氧化剂(如铜氧化物的碱性溶液)与单 糖作用时，单糖的羰基被氧化，而氧化铜被还原成氧化亚铜。测定氧化亚铜的生成量即可测知溶液中的含 糖量。实验室常用的费林试剂就是硫酸铜的碱性溶液。单糖与费林试剂作用的反应如下： CuSO4 + 2NaOH Cu(OH)2 + HOCH COONa HOCH COOK Cu(OH)2 Cu O CH COONa O CH COOK + + 2H2O 2 Cu O CH COONa O CH COOK + + + + COOH (CHOH)4 CH2OH HOCH COONa HOCH COOK CHO (CHOH)4 CH2OH 葡萄糖酸 酒石酸钾钠 可溶性氧化铜络合物 葡萄糖 2 H2O Cu2O↓ Na2SO4 NaOH 2 除了羰基之外，单糖分子中的羟基也能被氧化。所以因氧化条件不同，单糖可被氧化成不同的产物。 醛糖可以三种不同的方式进行氧化而产生与原来糖含有相同碳原子数的酸：①在弱氧化剂(如溴水)作 用下形成相应的糖酸；②在较强的氧化剂(如硝酸)作用下，除了醛基被氧化外，伯醇基也被氧化成羧基， 生成葡萄糖二酸；③有时只有伯醇基氧化成羧基，这样就形成糖醛酸。如在氧化酶作用下，葡萄糖形成具 有重要生理意义的葡萄糖醛酸。生物体中一些有毒的物质，可以和 D-葡萄糖醛酸结合成苷类随尿排出体外， 从而起到解毒作用；人体内过多的激素和芳香物质也能与葡萄糖醛酸生成苷类从体内排除。 酮糖对溴的氧化作用无影响，因此可将酮糖与醛糖分开。在强氧化剂作用下，酮糖将在羰基处断裂， 形成两个酸。 6
CH,OH CH,OI COOH D-果糖 乙醇酸 羟基丁酸 6、还原作用单糖有游离的羰基,所以易被还原。在钠汞齐及硼氢化钠类还原剂作用下,醛糖还原成糖 醇,酮糖还原成两个具有同分异构的羟基醇。 CHO CH2OH CH2OH CH,OH H2 H D-葡萄糖 D-山梨醇 D-果糖 甘露醇 7、糖脎的生成单糖具有自由羰基,能与3分子苯肼作用生成糖脎。反应步骤如下 (1)一分子葡萄糖与一分子苯肼缩合成苯腙。 H—C=0 H一C=N一NHCH (CHOH)4 H2NNHC6Hs (CHOH)4 H,O CH,OH CH,OH D葡萄糖 苯肼 葡萄糖苯腙 (2)葡萄糖苯腙再被一分子苯肼氧化成葡萄糖酮苯腙。 H一c=N-NHC6Hs H—C—OH C=O H,NNHC6Hs C6HSNH2+ NH3 (C HOH (CHOH)3 CH,OH CH,OH 葡萄糖酮苯腙 (3)葡萄糖酮苯腙再与另一分子苯肼缩合,生成葡萄糖脎。 H-C=N一NHC6Hs INNHCAH C= N--NHC6Hs ( CHOH)3 (CHOH)3 CH,OH CHOH 葡萄糖脎 糖脎为黄色结晶,难溶于水。各种糖生成的糖脎形状与熔点都不相同,因此常用糖脎的生成以鉴定各 种不同的糖
C O CH2OH D-果糖 COOH COOH CH2OH 乙醇酸 三羟基丁酸 + [O] 6、还原作用 单糖有游离的羰基，所以易被还原。在钠汞齐及硼氢化钠类还原剂作用下，醛糖还原成糖 醇，酮糖还原成两个具有同分异构的羟基醇。 CHO CH2OH CH2OH CH2OH O Na-Hg H2 Na-Hg H2 D-葡萄糖 D-山梨醇 D-果糖 D-甘露醇 Na-Hg H2 7、糖脎的生成 单糖具有自由羰基，能与 3 分子苯肼作用生成糖脎。反应步骤如下： （1） 一分子葡萄糖与一分子苯肼缩合成苯腙。 C (CHOH)4 CH2OH D-葡萄糖 H O C (CHOH)4 CH2OH H N NHC6H5 H2NNHC6H5 苯肼 葡萄糖苯腙 ＋ ＋ H2O （2） 葡萄糖苯腙再被一分子苯肼氧化成葡萄糖酮苯腙。 C (CHOH)3 CH2OH H N NHC6H5 ＋ H2NNHC6H5 ＋ C6H5NH2 H C OH C (CHOH)3 CH2OH H N NHC6H5 C O ＋ NH3 葡萄糖酮苯腙 （3） 葡萄糖酮苯腙再与另一分子苯肼缩合，生成葡萄糖脎。 葡萄糖脎 ＋ ＋ H2 NNHC6H5 C (CHOH)3 CH2OH H N NHC6H5 C C (CHOH)3 CH2OH H NNHC6H5 C O N NHC6H5 H2O 糖脎为黄色结晶，难溶于水。各种糖生成的糖脎形状与熔点都不相同，因此常用糖脎的生成以鉴定各 种不同的糖。 7
8、氨基化作用单糖分子中的OH基(主要是C-2、C-3上的OH基)可被NH基取代而产生氨基糖,也称 糖胺。天然存在的氨基糖有2-氨基-D葡萄糖(又称D-葡糖胺),2-氨基-D-甘露糖、2-氨基-D-半乳糖和3- 氨基-D-核糖等。 H,OH HO L2OH CH,OH O OH HO. H NH2 2-氨基-D-葡萄糖 2-氨基-D-甘露糖 2-氨基-D-半乳糖 3-氨基-D-核糖 自然界的氨基糖多以乙酰氨基糖的形式存在,其中较重要的有以下几种: N乙酰-D葡糖胺(N- acetyl-glucosamine,简称NAG)与N-乙酰胞壁酸(N- acetylmuramic acid,简称 NAM或NAMA)。 NAG是乙酰基与葡糖胺的氨基结合而成的化合物,广泛分布于自然界,为多种糖肽或糖蛋白的组分 细菌胞壁酸、甘油菌壁酸、肽聚糖和壳多糖等都含有乙酰葡糖胺。前三者是构成细菌细胞壁和细菌荚膜的 主要成分。壳多糖是甲壳动物外壳和昆虫甲壳的组分。 NAM(乙酰胞壁酸)是胞壁酸与乙酰基结合的产物,它同NAG都是肽聚糖的成分。 乙酰神经氨酸NAN)是神经氨酸与乙酰基结合所成化合物,又称唾液酸。神经氨酸是一种3-脱氧-5- 氨基糖酸。 CH,OH 3C一C O COOF NH NH H3C-C=O = R—CHOH—CHOH—CHOH N-乙酰-D-葡萄糖胺 乙酰神经氨酸 氨基糖除作为NAG,NAM和唾液酸的组成成分外,还有不少生物物质也含氨基糖。例如乙酰-2氨基 半乳糖是软骨蛋白质的成分;3-氨基D-核糖为碳霉素( carbomycin)的成分。苦霉素( . picromycir)、红霉素 ( erythomycin)和粘多糖分子中都含有氨基糖。 9、脱氧作用单糖的羟基之一失去氧即成脱氧糖。最普通的是D-2-脱氧核糖、L-鼠李糖和L-岩藻糖。D-2- 脱氧核糖是脱氧核糖核酸(DNA)的成分,L-岩藻糖是藻类糖蛋白的成分,L-鼠李糖为植物细胞壁的成分
8、氨基化作用 单糖分子中的 OH 基(主要是 C-2、C-3 上的 OH 基)可被 NH2 基取代而产生氨基糖，也称 糖胺。天然存在的氨基糖有 2-氨基-D-葡萄糖(又称 D-葡糖胺)，2-氨基-D-甘露糖、2-氨基-D-半乳糖和 3- 氨基-D-核糖等。 CH2OH O NH2 2-氨基-D-葡萄糖 2-氨基-D-甘露糖 2-氨基-D-半乳糖 3-氨基-D-核糖 OH O H HO H HO H H NH2 H OH CH2OH O OH H H HO H H NH2 H OH CH2OH O H HO H HO NH2 H H H OH CH2OH OH 自然界的氨基糖多以乙酰氨基糖的形式存在，其中较重要的有以下几种： N-乙酰-D-葡糖胺(N-acetyl-glucosamine, 简称 NAG)与 N-乙酰胞壁酸(N-acetylmuramic acid, 简称 NAM 或 NAMA)。 NAG 是乙酰基与葡糖胺的氨基结合而成的化合物，广泛分布于自然界，为多种糖肽或糖蛋白的组分， 细菌胞壁酸、甘油菌壁酸、肽聚糖和壳多糖等都含有乙酰葡糖胺。前三者是构成细菌细胞壁和细菌荚膜的 主要成分。壳多糖是甲壳动物外壳和昆虫甲壳的组分。 NAM(乙酰胞壁酸)是胞壁酸与乙酰基结合的产物，它同 NAG 都是肽聚糖的成分。 乙酰神经氨酸(NAN)是神经氨酸与乙酰基结合所成化合物，又称唾液酸。神经氨酸是一种 3-脱氧-5- 氨基糖酸。 O CH2OH N-乙酰-D-葡萄糖胺 H3C O C 乙酰胞壁酸 乙酰神经氨酸 O NH CH2OH O C C H3 O NH O COOH H3C C O R: CHOH CHOH CH2OH R COOH C CH3 NH H 氨基糖除作为 NAG，NAM 和唾液酸的组成成分外，还有不少生物物质也含氨基糖。例如乙酰-2-氨基 半乳糖是软骨蛋白质的成分；3-氨基-D-核糖为碳霉素(carbomycin)的成分。苦霉素(picromycin)、红霉素 (erythomycin)和粘多糖分子中都含有氨基糖。 9、脱氧作用 单糖的羟基之一失去氧即成脱氧糖。最普通的是 D-2-脱氧核糖、L-鼠李糖和 L-岩藻糖。D-2- 脱氧核糖是脱氧核糖核酸(DNA)的成分，L-岩藻糖是藻类糖蛋白的成分，L-鼠李糖为植物细胞壁的成分。 8