官能团是生物分子中化学性质比较活泼,容易发生化学反应的原子或基团。含有相同官能团的分子,具有 类似的性质。官能团限定生物分子的主要性质。然而,在整个分子中,某一官能团的性质总要受到分子其 它部分电荷效应和立体效应的影响。任何一种分子的具体性质,都是其整体结构的反应。 (二)主要的官能团 生物分子中的主要官能团和有关的化学键有 羟基( hydroxyl group)有极性,一般不解离,能与酸生成酯,可作为氢键供体。 羰基( carbonyl group)有极性,可作为氢键受体 羧基( carboxyl group)有极性,能解离,一般显弱酸性 氨基( amino group)有极性,可结合质子生成铵阳离子 酰胺基( amido group)由羧基与氨基缩合而成,有极性,其中的氧和氮都可作为氢键供体。肽链中联接氨 基酸的酰胺键称为肽键 巯基( ulfhydryl group)有极性,在中性条件下不解离。易氧化成二硫键S-S。 胍基( guanidino group)强碱性基团,可结合质子。胍基磷酸键是高能键。 双键( double bond)由一个键和一个m键构成,其中T键键能小,电子流动性很大,易发生极化断裂而 产生反应。双键不能旋转,有顺反异构现象。规定用顺"(cis)表示两个相同或相近的原子或基团在双键同侧 的异构体,用反"tans)表示相同原子位于双键两侧的异构体。 焦磷酸键( pyrophosphate bond)由磷酸缩合而成,是高能键。一摩尔ATP水解成ADP可放出73千卡能 量,而葡萄糖6-磷酸只有3.3千卡 氧酯键( ester bond)和硫酯键( thioester bond)分别由羧基与羟基和巯基缩水而成。硫酯键是高能键 磷酸酯键( phosphoester bond)由磷酸与羟基缩水而成。磷酸与两个羟基结合时,称为磷酸二酯键。这两 种键中的磷酸羟基可解离成阴离子 生物小分子大多是双官能团或多官能团分子,如糖是多羟基醛(酮),氨基酸是含有氨基的羧酸。官能团在 碳链中的位置和在碳原子四周的空间排布的不同,进一步丰富了生物分子的异构现象 三、杂环集碳架和官能团于一体 (一)大部分生物分子含有杂环 环( heterocycle)是碳环中有一个或多个碳原子被氮氧硫等杂原子取代所形成的结构。由于杂原子的存在, 杂环体系有了独特的性质。生物分子大多有杂环结构,如氨基酸中有咪唑,吲哚;核苷酸中有嘧啶,嘌呤 糖结构中有吡喃和呋喃 (二)分类命名和原子标位 1.分类根据成环原子数目分为五元杂环和六元杂环等。根据环的数目分为单杂环和稠杂环
官能团是生物分子中化学性质比较活泼，容易发生化学反应的原子或基团。含有相同官能团的分子，具有 类似的性质。官能团限定生物分子的主要性质。然而，在整个分子中，某一官能团的性质总要受到分子其 它部分电荷效应和立体效应的影响。任何一种分子的具体性质，都是其整体结构的反应。 (二)主要的官能团 生物分子中的主要官能团和有关的化学键有: 羟基(hydroxyl group) 有极性，一般不解离，能与酸生成酯，可作为氢键供体。 羰基(carbonyl group) 有极性，可作为氢键受体。 羧基(carboxyl group) 有极性，能解离，一般显弱酸性。 氨基(amino group) 有极性，可结合质子生成铵阳离子。 酰胺基(amido group) 由羧基与氨基缩合而成，有极性，其中的氧和氮都可作为氢键供体。肽链中联接氨 基酸的酰胺键称为肽键。 巯基(sulfhydryl group) 有极性，在中性条件下不解离。易氧化成二硫键-S-S。 胍基(guanidino group) 强碱性基团，可结合质子。胍基磷酸键是高能键。 双键(double bond) 由一个 σ 键和一个 π 键构成，其中 π 键键能小，电子流动性很大，易发生极化断裂而 产生反应。双键不能旋转，有顺反异构现象。规定用"顺"(cis)表示两个相同或相近的原子或基团在双键同侧 的异构体，用"反"(trans)表示相同原子位于双键两侧的异构体。 焦磷酸键(pyrophosphate bond) 由磷酸缩合而成，是高能键。一摩尔 ATP 水解成 ADP 可放出 7.3 千卡能 量，而葡萄糖-6-磷酸只有 3.3 千卡。 氧酯键(ester bond)和硫酯键(thioester bond) 分别由羧基与羟基和巯基缩水而成。硫酯键是高能键。 磷酸酯键(phosphoester bond) 由磷酸与羟基缩水而成。磷酸与两个羟基结合时，称为磷酸二酯键。这两 种键中的磷酸羟基可解离成阴离子。 生物小分子大多是双官能团或多官能团分子，如糖是多羟基醛(酮)，氨基酸是含有氨基的羧酸。官能团在 碳链中的位置和在碳原子四周的空间排布的不同，进一步丰富了生物分子的异构现象。 三、杂环集碳架和官能团于一体 (一)大部分生物分子含有杂环 杂环(heterocycle)是碳环中有一个或多个碳原子被氮氧硫等杂原子取代所形成的结构。由于杂原子的存在， 杂环体系有了独特的性质。生物分子大多有杂环结构，如氨基酸中有咪唑，吲哚;核苷酸中有嘧啶，嘌呤， 糖结构中有吡喃和呋喃。 (二)分类命名和原子标位 1.分类 根据成环原子数目分为五元杂环和六元杂环等。根据环的数目分为单杂环和稠杂环
2命名杂环的命名法有两种,即俗名与系统名。我国常用外文俗名译音用带“口旁的汉字表示 (三)常见杂环 五元杂环呋喃,吡咯,噻吩,咪唑等 六元杂环吡喃,吡啶,嘧啶等 稠杂环吲哚,嘌呤等 四、异构现象丰富了分子结构的多样性 (-)生物分子有复杂的异构现象 异构体( Isomer)是原子组成相同而结构或构型不同的分子。异构现象分类如下 1结构异构由于原子之间连接方式不同所引起的异构现象称为结构异构。结构异构包括1)由碳架不同产 生的碳架异构(2)由官能团位置不同产生的位置异构(3)由官能团不同而产生的官能团异构。如丙基和异丙 基互为碳架异构体,a-丙氨酸和b-丙氨酸互为位置异构体,丙醛糖和丙酮糖互为官能团异构体 2立体异构同一结构异构体,由于原子或基团在三维空间的排布方式不同所引起的异构现象称为立体异构 现象。立体异构可分为构型异构和构象异枃。通常将分子中原子或原子团在空间位置上一定的排布方式称 为构型。构型异构是结构相同而构型不同的异构现象。构型异构又包括顺反异构和光学异构。构型相同的 分子,可由于单键旋转产生很多不同立体异构体,这种现象称为构象异构。 互变异构指两种异构体互相转变,并可达到平衡的异构现象。 各种异构现象丰富了生物分子的多样性,扩充了生命过程对分子结构的选择范围 (二)手性碳原子引起的光学异构 左手与右手互为实物与镜像的关系,不能相互重合。分子与其镜像不能相互重合的特性称为手性( chirality) 生物分子大多具有手性。结合4个不同原子或基团的碳原子,与其镜像不能重合,称为手性碳原子,又称 不对称碳原子。手性碳原子具有左手与右手两种构型。 具有手性碳原子的分子,称为手性分子。具有n个手性碳原子的分子,有2n个立体异构体。两两互有实 物与镜像关系的异构体,称为对映体( enantiomer)。彼此没有实物与镜像关系的,称为非对映体。对映体 不论有几个手性碳原子,每个手性碳原子的构型都对应相反。非对映体有两个或两个以上手性碳原子,其 中只有部分手性碳原子构型相反。其中只有一个手性碳原子构型相反的,又称为差向异构体( epimer)。手 性分子具有旋光性,所以又称为光学异构体 手性分子构型表示法:有L-D系统和RS系统两种。生物化学中习惯采用前者,按系统命名原则,将分子的 主链竖向排列,氧化度高的碳原子或序号为1的碳原子放在上方,氧化度低的碳原子放在下方,写出费歇 尔投影式。规定:分子的手性碳处于纸面,手性碳的四个价键和所结合的原子或基团,两个指向纸面前方 用横线表示,两个指向纸面后方,用竖线表示。例如,甘油醛有以下两个构型异构体
2.命名 杂环的命名法有两种，即俗名与系统名。我国常用外文俗名译音用带"口"旁的汉字表示。 (三)常见杂环 五元杂环:呋喃，吡咯，噻吩，咪唑等 六元杂环:吡喃，吡啶，嘧啶等 稠杂环:吲哚，嘌呤等 四、异构现象丰富了分子结构的多样性 (一)生物分子有复杂的异构现象 异构体(isomer)是原子组成相同而结构或构型不同的分子。异构现象分类如下: 1.结构异构 由于原子之间连接方式不同所引起的异构现象称为结构异构。结构异构包括 1)由碳架不同产 生的碳架异构;(2)由官能团位置不同产生的位置异构;(3)由官能团不同而产生的官能团异构。如丙基和异丙 基互为碳架异构体，a-丙氨酸和 b-丙氨酸互为位置异构体，丙醛糖和丙酮糖互为官能团异构体。 2.立体异构 同一结构异构体，由于原子或基团在三维空间的排布方式不同所引起的异构现象称为立体异构 现象。立体异构可分为构型异构和构象异构。通常将分子中 原子或原子团在空间位置上一定的排布方式称 为构型。构型异构是结构相同而构型不同的异构现象。构型异构又包括顺反异构和光学异构。构型相同的 分子，可由于单键旋转产生很多不同立体异构体，这种现象称为构象异构。 互变异构指两种异构体互相转变，并可达到平衡的异构现象。 各种异构现象丰富了生物分子的多样性，扩充了生命过程对分子结构的选择范围。 (二)手性碳原子引起的光学异构 左手与右手互为实物与镜像的关系，不能相互重合。分子与其镜像不能相互重合的特性称为手性(chirality)， 生物分子大多具有手性。结合 4 个不同原子或基团的碳原子，与其镜像不能重合，称为手性碳原子，又称 不对称碳原子。手性碳原子具有左手与右手两种构型。 具有手性碳原子的分子，称为手性分子。具有 n 个手性碳原子的分子，有 2n 个立体异构体。两两互有实 物与镜像关系的异构体，称为对映体(enantiomer)。彼此没有实物与镜像关系的，称为非对映体。对映体 不论有几个手性碳原子，每个手性碳原子的构型都对应相反。非对映体有两个或两个以上手性碳原子，其 中只有部分手性碳原子构型相反。其中只有一个手性碳原子构型相反的，又称为差向异构体(epimer)。手 性分子具有旋光性，所以又称为光学异构体。 手性分子构型表示法:有 L-D 系统和 R-S 系统两种。生物化学中习惯采用前者，按系统命名原则，将分子的 主链竖向排列，氧化度高的碳原子或序号为 1 的碳原子放在上方，氧化度低的碳原子放在下方，写出费歇 尔投影式。规定:分子的手性碳处于纸面，手性碳的四个价键和所结合的原子或基团，两个指向纸面前方， 用横线表示，两个指向纸面后方，用竖线表示。例如，甘油醛有以下两个构型异构体:
人为规定羟基在右侧的为D-构型,在左侧是L-构型。括号中的+,-分别表示右旋和左旋。构型与旋光方向 没有对应关系。具有多个手性碳原子的分子,按碳链最下端手性碳的构型,将它们分为D,L-两种构型系 列。在糖和氨基酸等的命名中,普遍采用L,D-构型表示法 (三)单键旋转引起构象异构 结合两个多价原子的单键的旋转,可使分子中的其余原子或基团的空间取向发生改变,从而产生种种可能 的有差别的立体形象,这种现象称为构象异构 构象异构赋予生物大分子的构象柔顺性。与构型相比,构象是对分子中各原子空间排布情况的更深入的探 讨,以阐明同一构型分子在非键合原子间相互作用的影响下,所发生的立体结构的变化 (四)互变异构 由氢原子转移引起,如酮和烯醇的互变异构。DNA中碱基的互变异构与自发突变有关,酶的互变异构与催 化有关,在代谢过程中也常发生代谢物的互变异构 第五节生物大分子 生物大分子都是由小分子构件聚合而成的,称为生物多聚物。其中的构件在聚合时发生脱水,所以称为残 基。由相同残基构成的称为同聚物,由不同残基构成的称为杂聚物。 、结构层次 生物大分子具有多级结构层次,如一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。 三、组装 级结构的组装是模板指导组装, 高级结构的组装是自我组装,一级结构不仅提供组装的信息,而且提供组装的能量,使其自发进行 四、互补结合 生物大分子之间的结合是互补结合。这种互补,可以是几何形状上的互补,也可以是疏水区之间的互补 氢键供体与氢键受体的互补、相反电荷之间的互补。 互补结合可以最大限度地降低体系能量,使复合物稳定。互补结合是一个诱导契合的过程
人为规定羟基在右侧的为 D-构型，在左侧是 L-构型。括号中的+，-分别表示右旋和左旋。构型与旋光方向 没有对应关系。具有多个手性碳原子的分子，按碳链最下端手性碳的构型，将它们分为 D，L-两种构型系 列。在糖和氨基酸等的命名中，普遍采用 L，D-构型表示法。 (三)单键旋转引起构象异构 结合两个多价原子的单键的旋转，可使分子中的其余原子或基团的空间取向发生改变，从而产生种种可能 的有差别的立体形象，这种现象称为构象异构。 构象异构赋予生物大分子的构象柔顺性。与构型相比，构象是对分子中各原子空间排布情况的更深入的探 讨，以阐明同一构型分子在非键合原子间相互作用的影响下，所发生的立体结构的变化。 （四）互变异构 由氢原子转移引起，如酮和烯醇的互变异构。DNA 中碱基的互变异构与自发突变有关，酶的互变异构与催 化有关，在代谢过程中也常发生代谢物的互变异构。 第五节 生物大分子 一、定义 生物大分子都是由小分子构件聚合而成的，称为生物多聚物。其中的构件在聚合时发生脱水，所以称为残 基。由相同残基构成的称为同聚物，由不同残基构成的称为杂聚物。 二、结构层次 生物大分子具有多级结构层次，如一级结构、二级结构、三级结构和四级结构。 三、组装 一级结构的组装是模板指导组装， 高级结构的组装是自我组装，一级结构不仅提供组装的信息，而且提供组装的能量，使其自发进行。 四、互补结合 生物大分子之间的结合是互补结合。这种互补，可以是几何形状上的互补，也可以是疏水区之间的互补、 氢键供体与氢键受体的互补、相反电荷之间的互补。 互补结合可以最大限度地降低体系能量，使复合物稳定。互补结合是一个诱导契合的过程
第二章糖 第一节概述 糖的命名 糖类是含多羟基的醛或酮类化合物,由碳氢氧三种元素组成的,其分子式通常以Cn(H2O)n表示。由于 一些糖分子中氢和氧原子数之比往往是2:1,与水相同,过去误认为此类物质是碳与水的化合物,所以称 为"碳水化合物"( Carbohydrate)。实际上这一名称并不确切,如脱氧核糖、鼠李糖等糖类不符合通式 而甲醛、乙酸等虽符合这个通式但并不是糖。只是"碳水化合物”沿用己久,一些较老的书仍采用。我国将 此类化合物统称为糖,而在英语中只将具有甜味的单糖和简单的寡糖称为糖( sugar) 糖的分类 根据分子的构成,糖可分为单糖、寡糖、多糖、结合糖和衍生糖。 1.单糖单糖是不能水解为更小分子的糖。葡萄糖,果糖都是常见单糖。根据羰基在分子中的位置,单糖可 分为醛糖和酮糖。根据碳原子数目,可分为丙糖,丁糖,戊糖,己糖和庚糖。 2寡糖寡糖由2-6个单糖分子构成,其中以双糖最普遍。寡糖和单糖都可溶于水,多数有甜味。 3.多糖多糖由多个单糖聚合而成,又可分为同聚多糖和杂聚多糖。同聚多糖由同一种单糖构成,杂聚多糖 由两种以上单糖构成。 4结合糖糖链与蛋白质或脂类物质构成的复合分子称为结合糖。其中的糖链一般是杂聚寡糖或杂聚多糖。 如糖蛋白,糖脂,蛋白聚糖等 5.衍生糖由单糖衍生而来,如糖胺、糖醛酸等。 糖的分布与功能 1.分布糖在生物界中分布很广,几乎所有的动物,植物,微生物体内都含有糖。糖占植物干重的80%, 微生物干重的10-30%,动物干重的2%。糖在植物体内起着重要的结构作用,而动物则用蛋白质和脂类 代替,所以行动更灵活,适应性强。动物中只有昆虫等少数采用多糖构成外骨胳,其形体大小受到很大限 在人体中,糖主要以三种形式存在1)以糖原形式贮藏在肝和肌肉中。糖原代谢速度很快,对维持血糖浓度 衡定,满足机体对糖的需求有重要意义。(2)以葡萄糖形式存在于体液中。细胞外液中的葡萄糖是糖的运输 形式,它作为细胞的内环境条件之一,浓度相当衡定。(3)存在于多种含糖生物分子中。糖作为组成成分直 接参与多种生物分子的构成。如NA分子中含脱氧核糖,RNA和各种活性核苷酸(ATP、许多辅酶)含有核 糖,糖蛋白和糖脂中有各种复杂的糖结构
第二章 糖 第一节 概述 一、糖的命名 糖类是含多羟基的醛或酮类化合物，由碳氢氧三种元素组成的，其分子式通常以 Cn(H2O)n 表示。由于 一些糖分子中氢和氧原子数之比往往是 2:1，与水相同，过去误认为 此类物质是碳与水的化合物，所以称 为"碳水化合物"(Carbohydrate)。实际上这 一名称并不确切，如脱氧核糖、鼠李糖等糖类不符合通式， 而甲醛、乙酸等虽符合这个通式但并不是糖。只是"碳水化合物"沿用已久，一些较老的书仍采用。我国将 此类化合物统称为糖，而在英语中只将具有甜味的单糖和简单的寡糖称为糖(sugar)。 二、糖的分类 根据分子的构成，糖可分为单糖、寡糖、多糖、结合糖和衍生糖。 1.单糖 单糖是不能水解为更小分子的糖。葡萄糖，果糖都是常见单糖。根据羰基在分子中的位置，单糖可 分为醛糖和酮糖。根据碳原子数目，可分为丙糖，丁糖，戊糖，己糖和庚糖。 2.寡糖 寡糖由 2-6 个单糖分子构成，其中以双糖最普遍。寡糖和单糖都可溶于水，多数有甜味。 3.多糖 多糖由多个单糖聚合而成，又可分为同聚多糖和杂聚多糖。同聚多糖由同一种单糖构成，杂聚多糖 由两种以上单糖构成。 4.结合糖 糖链与蛋白质或脂类物质构成的复合分子称为结合糖。其中的糖链一般是杂聚寡糖或杂聚多糖。 如糖蛋白，糖脂，蛋白聚糖等。 5.衍生糖 由单糖衍生而来，如糖胺、糖醛酸等。 三、糖的分布与功能 1.分布 糖在生物界中分布很广，几乎所有的动物，植物，微生物体内都含有糖。糖占植物干重的 80%， 微生物干重的 10-30%，动物干重的 2%。糖在植物体内起着重要的结构作用，而动物则用蛋白质和脂类 代替，所以行动更灵活，适应性强。动物中只有昆虫等少数采用多糖构成外骨胳，其形体大小受到很大限 制。 在人体中，糖主要以三种形式存在 1)以糖原形式贮藏在肝和肌肉中。糖原代谢速度很快，对维持血糖浓度 衡定，满足机体对糖的需求有重要意义。(2)以葡萄糖形式存在于体液中。细胞外液中的葡萄糖是糖的运输 形式，它作为细胞的内环境条件之一，浓度相当衡定。(3)存在于多种含糖生物分子中。糖作为组成成分直 接参与多种生物分子的构成。如 NA 分子中含脱氧核糖，RNA 和各种活性核苷酸(ATP、许多辅酶)含有核 糖，糖蛋白和糖脂中有各种复杂的糖结构
2.功能糖在生物体内的主要功能是构成细胞的结构和作为储藏物质。植物细胞壁是由纤维素,半纤维素或 胞壁质组成的,它们都是糖类物质。作为储藏物质的主要有植物中的淀粉和动物中的糖原。此外,糖脂和 糖蛋白在生物膜中占有重要位置,担负着细胞和生物分子相互识别的作用 糖在人体中,主要有以下作用1)作为能源物质。糖是机体最容易得到,最经济,也是最重要的能源物质 般情况下,人体所需能量的70%来自糖的氧化。(2)作为结构成分。糖蛋白和糖脂是细胞膜的重要成分, 蛋白聚糖是结缔组织如软骨,骨的结构成分。(3)参与构成生物活性物质。核酸中含有糖,有运输作用的血 浆蛋白,有免疫作用的抗体,有识别,转运作用的膜蛋白等绝大多数都是糖蛋白,许多酶和激素也是糖蛋 白。(4)作为合成其它生物分子的碳源。糖可用来合成脂类物质和氨基酸等物质 第二节单糖 单糖的结构 ()单糖的链式结构 单糖的种类虽多,但其结构和性质都有很多相似之处,因此我们以葡萄糖为例来阐述单糖的结构 葡萄糖的分子式为C6H1206,具有一个醛基和5个羟基,我们用费歇尔投影式表示它的链式结构 以上结构可以简化: (二)葡萄糖的构型 葡萄糖分子中含有4个手性碳原子,根据规定,单糖的D、L构型由碳链最下端手性碳的构型决定。人体 中的糖绝大多数是D-糖。 (三)葡萄糖的环式结构 葡萄糖在水溶液中,只要极小部分(<1%)以链式结构存在,大部分以稳定的环式结构存在。环式结构的发 现是因为葡萄糖的某些性质不能用链式结构来解释。如:葡萄糖不能发生醛的 NaSO3加成反应;葡萄糖不 能和醛一样与两分子醇形成缩醛,只能与一分子醇反应;葡萄糖溶液有变旋现象,当新制的葡萄糖溶解于水 时,最初的比旋是+112度,放置后变为+52.7度,并不再改变。溶液蒸干后,仍得到+112度的葡萄糖 把葡萄糖浓溶液在110度结晶,得到比旋为+19度的另一种葡萄糖。这两种葡萄糖溶液放置一定时间后 比旋都变为+52.7度。我们把+112度的叫做α-D(+)-葡萄糖,+19度的叫做β-D(+)-葡萄糖。 这些现象都是由葡萄糖的环式结构引起的。葡萄糖分子中的醛基可以和C5上的羟基缩合形成六元环的半 缩醛。这样原来羰基的C1就变成不对称碳原子,并形成一对非对映旋光异构体。一般规定半缩醛碳原子 上的羟基(称为半缩醛羟基)与决定单糖构型的碳原子(C5)上的羟基在同一侧的称为a-葡萄糖,不在同一侧 的称为β-葡萄糖。半缩醛羟基比其它羟基活泼,糖的还原性一般指半缩醛羟基 葡萄糖的醛基除了可以与C5上的羟基缩合形成六元环外,还可与C4上的羟基缩合形成五元环。五元环
2.功能 糖在生物体内的主要功能是构成细胞的结构和作为储藏物质。植物细胞壁是由纤维素，半纤维素或 胞壁质组成的，它们都是糖类物质。作为储藏物质的主要有植物中的淀粉和动物中的糖原。此外，糖脂和 糖蛋白在生物膜中占有重要位置，担负着细胞和生物分子相互识别的作用。 糖在人体中，主要有以下作用 1)作为能源物质。糖是机体最容易得到，最经济，也是最重要的能源物质。 一般情况下，人体所需能量的 70%来自糖的氧化。(2)作为结构成分。糖蛋白和糖脂是细胞膜的重要成分， 蛋白聚糖是结缔组织如软骨，骨的结构成分。(3)参与构成生物活性物质。核酸中含有糖，有运输作用的血 浆蛋白，有免疫作用的抗体，有识别，转运作用的膜蛋白等绝大多数都是糖蛋白，许多酶和激素也是糖蛋 白。(4)作为合成其它生物分子的碳源。糖可用来合成脂类物质和氨基酸等物质。 第二节 单糖 一、单糖的结构 (一)单糖的链式结构 单糖的种类虽多，但其结构和性质都有很多相似之处，因此我们以葡萄糖为例来阐述单糖的结构。 葡萄糖的分子式为 C6H12O6，具有一个醛基和 5 个羟基，我们用费歇尔投影式表示它的链式结构: 以上结构可以简化: (二)葡萄糖的构型 葡萄糖分子中含有 4 个手性碳原子，根据规定，单糖的 D、L 构型由碳链最下端手性碳的构型决定。人体 中的糖绝大多数是 D-糖。 (三)葡萄糖的环式结构 葡萄糖在水溶液中，只要极小部分(<1%)以链式结构存在，大部分以稳定的环式结构存在。环式结构的发 现是因为葡萄糖的某些性质不能用链式结构来解释。如:葡萄糖不能发生醛的 NaHSO3 加成反应;葡萄糖不 能和醛一样与两分子醇形成缩醛，只能与一分子醇反应;葡萄糖溶液有变旋现象，当新制的葡萄糖溶解于水 时，最初的比旋是+112 度，放置后变为+52.7 度，并不再改变。溶液蒸干后，仍得到+112 度的葡萄糖。 把葡萄糖浓溶液在 110 度结晶，得到比旋为+19 度的另一种葡萄糖。这两种葡萄糖溶液放置一定时间后， 比旋都变为+52.7 度。我们把+112 度的叫做 α-D(+)-葡萄糖，+19 度的叫做 β-D(+)-葡萄糖。 这些现象都是由葡萄糖的环式结构引起的。葡萄糖分子中的醛基可以和 C5 上的羟基缩合形成六元环的半 缩醛。这样原来羰基的 C1 就变成不对称碳原子，并形成一对非对映旋光异构体。一般规定半缩醛碳原子 上的羟基(称为半缩醛羟基)与决定单糖构型的碳原子(C5)上的羟基在同一侧的称为 α-葡萄糖，不在同一侧 的称为 β-葡萄糖。半缩醛羟基比其它羟基活泼，糖的还原性一般指半缩醛羟基。 葡萄糖的醛基除了可以与 C5 上的羟基缩合形成六元环外，还可与 C4 上的羟基缩合形成五元环。五元环