化學高中糖類知識點

　　糖類是自然界中廣泛分佈的一類重要的有機化合物。。糖類在生命活動過程中起著重要的作用，是一切生命體維持生命活動所需能量的主要來源。接下來小編為你整理了，一起來看看吧。

　　：結構通式

　　以前所有分子式可寫成Cm***H2O***n的化學物質皆被稱為“碳水化合物”，根據這個定義，有些科學家認為甲醛*** CH2O***為最簡單的糖類，但是也有其他人認為是乙醇醛***C2H4O2***。但是除了碳數不為一和二的糖類皆被生物化學理解。

　　自然界的糖類通常都由一種簡單的碳水化合物：單糖所構成，通式為***CH2O***n，***n≥3***。一個典型的單糖具有H-***CHOH***x***C=O***-***CHOH***y-H結構，也就是多羥基醛或多羥基酮。像：葡萄糖、果糖、甘油醛皆是單糖。然而有些生物物質像糖醛酸和脫氧糖就不符合此通式，另外還有許多物質的分子式符合這個通式但它並不是糖類***如：甲醛***CH2O***和肌醇***CH2O***6***.

　　直鏈形式的單糖通常與關環形式的單糖同時存在，這種環狀分子是由醛/酮上的羰基***C=O***與羥基***-OH***反應形成半縮醛，並形成一個新的C-O-C鍵橋。單糖可以各種方式互相連線在一起形成多糖***或寡糖，又稱低聚糖***。許多糖類含有一個或多個修飾的單糖單元，這種修飾方法可以是一個或多個基團被取代或移除。例如，DNA的一個組分脫氧核糖，就是被核糖所修飾的糖;幾丁質是一種被重複的N-乙醯氨基葡萄糖***一種含氮原子的葡萄糖***片段所組成的糖類。

　　構成

　　主要由碳、氫、氧三種元素組成。

　　糖類化合物包括單糖、單糖的聚合物及衍生物。葡萄糖是單糖。

　　單糖分子都是帶有多個羥基的醛類或者酮類。麥芽糖、蔗糖、乳糖是二糖。

　　糖類化合物化學概念

　　單糖是多羥醛或多羥酮及他們的環狀半縮醛或衍生物。多糖則是單糖縮合的多聚物。

　　分子通式

　　Cn***H2O***m

　　然而，符合這一通式的不一定都是糖類，是糖類也不一定都符合這一通式。比如，脫氧核糖是糖類卻不符合這一通式。另外，還有符合這一公式的***如：甲醛HCHO,乙酸CH3COOH***卻不是糖類。

　　這只是表示大多數糖的通式。

　　碳水化合物只是糖類的大多數形式。我們把糖類狹義的理解為碳水化合物。

　　：糖類分類

　　單糖

　　生物體內的單糖有多種，如核糖和脫氧核糖是含有5個碳原子的單糖，葡萄糖、果糖和半乳糖是含有6個碳原子的單糖。[1]

　　單糖由於無法水解成為更小的碳水化合物，因此它是此類中最小的分子。它們是一些具有兩個或者更多羥基的醛或酮類。未修飾過的單糖化學式可表達為：***C·H2O******n，因其都是碳和水分子的倍數而稱為：“碳水化合物”。單糖是一種重要的燃料分子，也是核酸的結構片段。最小的單糖中的n=3，即：二羥基丙酮或D-和L-甘油醛。

　　丙糖例如：甘油醛

　　戊糖,五碳糖例如：核糖，脫氧核糖

　　己糖例如： 葡萄糖，果糖***化學式都是C6H12O6 ***

　　二糖

　　由兩個連線成一起的單糖組成的糖類，稱為二糖。

　　二糖是由兩個單糖單元通過脫水反應，形成一種稱為糖苷鍵的共價鍵連線而成。在脫水過程中，一分子單糖脫除氫原子，而另一分子單糖脫除羥基。未經修飾的二糖化學式可表達為：C12H22O11。雖然雙糖種類繁多，但大多數並不常見。

　　麥芽糖、蔗糖、乳糖等是常見的二糖。1分子麥芽糖水解產生2分子葡萄糖;1分子蔗糖水解產生1分子葡萄糖和1分子果糖;1分子乳糖水解產生1分子葡萄糖和1分子半乳糖。可見，二糖是由兩分子單糖組成。

　　蔗糖是存量最為豐富的二糖，它們是植物體記憶體在最主要的糖類。紅糖，白糖，冰糖等都是由蔗糖加工製成的。蔗糖由一個D-葡萄糖分子與一個D-果糖分子所組成，其系統命名為：O-α-D-葡萄吡喃糖基-***1→2***-D-果糖呋喃糖苷，它由葡萄糖與果糖組成。葡萄糖為吡喃糖;果糖為呋喃糖。兩種單糖的連線方式：在D-葡萄糖的一號碳***C1***上的氧原子連線D-呋喃糖的二號碳***C2***。字尾-糖苷表明了：兩個單糖異頭碳參與了糖苷鍵的形成。

　　乳糖廣泛的存在於天然產物中，如：哺乳動物的母乳。

　　麥芽糖***兩個D-葡萄糖通過1，4碳原子連線為α糖***與纖維糖***兩個D-葡萄糖通過1，4碳原子連線為β糖***。

　　二糖還可分類為還原二糖與非還原性二糖，通過兩個單糖分子的半縮醛***酮***羥基脫去一分子水而相互連線。這樣二糖分子中已沒有半縮醛***酮***羥基存在，因此其中任何一個單糖部分都不能再由環式轉變成醛***酮***式。這種二糖就沒有變旋現象和還原性，也不能生成糖脎，因此稱為非還原性二糖。

　　多糖

　　澱粉、纖維素、糖原和木糖他們化學式是***C6H10O5***n

　　複合糖***complex carbohydrate，glycoconjugate***

　　糖類的還原端和蛋白質或脂質結合的產物。在生物中分佈廣泛，有多種重要功能，細胞的識別、定性以及免疫等無不與之有關。糖類和蛋白質結合有以蛋白質為主的稱糖蛋白，如血液中的大部分蛋白質;也有以糖為主的，如蛋白聚糖是動物結締組織的重要成分。和脂質結合的，如脂多糖存在於細菌的外膜，成分以多糖為主;另外有稱為糖脂的，組成以脂質為主，大多和細胞的膜連繫在一起。糖脂可由鞘氨醇，也可由甘油等衍生，但在自然界分佈最廣，迄今研究得最多的是鞘糖脂***見鞘脂***。

　　複合糖的不對稱：糖脂和糖蛋白只分佈於細胞的外表面。

　　：糖類的鑑定

　　蒽酮的試驗

　　糖類在濃硫酸的作用下，可經脫水反應生成糠醛或羥甲基糠醛，他們可與蒽酮反應生成藍綠色糠醛衍生物。用上述反應鑑定試樣為糖類後，再進行單糖、雙糖、醛糖或酮糖的區別試驗。

　　單糖與多糖的鑑定

　　巴弗試驗

　　酸性溶液中，單糖和還原二糖的還原速率有明顯的差異。巴弗試劑***含5%乙酸銅的1%稀乙酸溶液***為弱酸性，能在2分鐘內氧化單糖生成磚紅色的氧化亞銅，有橘黃色或橘紅色沉澱生成，示有單糖存在。由於橘黃色的沉澱懸浮在藍色的乙酸銅溶液中，故有時出現綠色。

　　酮糖的鑑定

　　Seliwanoff試驗

　　本試驗原理是將酮糖用濃鹽酸轉化為羥甲基糠醛，再與間苯二酚***Seliwanoff試驗***縮合，形成紅色產物。

　　向溶於水的試樣中加入等體積的濃鹽酸與數滴Seliwanoff試劑，將所得混合物加熱剛好至沸。若溶液在2分鐘內即有紅色顯現，還有暗黑色沉澱生成，說明酮糖存在。長時間放置或延長加熱時間，醛糖也會發生顏色反應，但顏色稍淡且一般無沉澱生成。