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第二章糖和苷一、概述二、单糖的立体化学三、糖和苷的分类四、苷类化合物的理化性质五、苷键的裂解六、糖的核磁共振性质七、糖链的结构测定八、糖和苷的提取分离一、概述糖又称作碳水化合物(carbohydrates)，是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物、聚合物的总称。是自然界存在的一类重要的天然产物，是生命活动所必需的一类物质，与核酸、蛋白质、脂质一起称为生命活动所必需的四大类化合物。按照其聚合程度可分为单糖、低聚糖（寡糖）和多糖等。苷类又称配糖体(glycoside)，是由糖或糖的衍生物等与另一非糖物质通过其端基碳原子连接而成的化合物。一、概述糖和苷类的生理活性是多种多样的。（1）糖是植物光合作用的初生产物，通过它进而合成了植物中的绝大部分成分。一些具有营养、强壮作用的药物，如山药、何首乌、大枣等均含有大量糖类。（2）苷类种类繁多，结构不一，其生理活性也多种多样，在心血管系统、呼吸系统、消化系统、神经系统以及抗菌消炎，增强机体免疫功能、抗肿瘤等方面都具有不同的活性。二、单糖的立体化学单糖结构的表示方法有三种：Fisher投影式、Haworth投影式和优势构象式二、单糖的立体化学1、绝对构型：离端基碳最远的手性碳原子的构型D型／L型二、单糖的立体化学2、差向异构体：端基碳(anomericcarbon)的相对构型α型／β型二、单糖的立体化学3、单糖的构象：吡喃糖(pyranose，六员环)／呋喃糖(furanose，五员环)，吡喃糖的优势构象－－椅式。三、糖和苷的分类——单糖1、五碳醛碳(aldopentoses)L-阿拉伯糖的结构如下：三、糖和苷的分类——单糖2、六碳醛糖(aldohexose)以D-葡萄糖最为常见。三、糖和苷的分类——单糖3、六碳酮糖(ketohexose,hexulose)如D-果糖的结构C=oOHHHOHCH2OHHOHCH2OH三、糖和苷的分类——单糖4、甲基五碳糖如L-鼠李糖的结构三、糖和苷的分类——单糖5、支碳链糖：糖链中含有支链如D-金缕梅糖(D-hamamelose)结构三、糖和苷的分类——单糖6、氨基糖(aminosugar)：单糖的一个或几个醇羟基置换成氨基。如庆大霉素的结构三、糖和苷的分类——单糖7、去氧糖(deoxysugars)：单糖分子的一个或二个羟基被氢原子取代的糖。如L-黄花夹竹桃糖(L-thevetose)是2,6-二去氧糖的3-O-甲醚三、糖和苷的分类——单糖8、糖醛酸(uronicacid)：单糖分子中的伯醇基氧化成羧基。常见的如葡萄糖醛酸(glucuronicacid)和半乳糖醛酸(galactocuronicacid)。三、糖和苷的分类——低聚糖由2～9个单糖通过苷键键合而成的直链或支链的聚糖称低聚糖(oligosaccharides，寡糖)。分类：按单糖个数分为二糖、三糖、四糖等；按有无游离的醛基或酮基分为还原糖和非还原糖。三、糖和苷的分类——低聚糖樱草糖(primverose,还原糖)蔗糖(sucrose,非还原糖)6-O-β-D-xylopyranosyl-D-2-O-β-D-glucopyranosylglucopyranose也可命名D-D-fructofuranose木糖1β→6-D-葡萄糖D-葡萄糖1α→2β-D-果糖三、糖和苷的分类——低聚糖植物中的三糖大多是以蔗糖为基本结构再接上其它单糖而成的非还原性糖，四糖和五糖是三糖结构再延长，也是非还原性糖。三、糖和苷的分类——多聚糖多聚糖(polysaccharides,多糖)：是由10个以上的单糖基通过苷键连接而成。聚合度：100以上至几千性质：与单糖和寡糖不同，无甜味，非还原性三、糖和苷的分类——多聚糖1.按功能分水不溶的，直链型，主要形成动植物的支持组织。ex.纤维素，甲壳素溶于热水形成胶体溶液，支链型，动植物的贮存养料。ex.淀粉，肝糖元三、糖和苷的分类——多聚糖2.按组成分由一种单糖组成－－均多糖(homosaccharide)由二种以上单糖组成－－杂多糖(heterosaccharide)系统命名：均多糖：在糖名后加字尾-an，如葡聚糖为glucan。杂多糖：几种糖名按字母顺序排列后，再加字尾-an，如葡萄甘露聚糖为glucomannan.三、糖和苷的分类——苷类1、苷类化合物的组成：苷元(配基)：非糖的物质，常见的有黄酮，蒽醌，三萜等。苷类苷键：将二者连接起来的化学键，可通过O，N，S等原子或直接通过C-C键相连。糖或其衍生物：(如氨基糖，糖醛酸等)三、糖和苷的分类——苷类2、苷类化合物的命名：以-in或–oside作后缀。3、苷类化合物的分类：根据生物体内的存在形式：分为原生苷、次级苷。根据连接单糖基的个数：单糖苷、二糖苷、三糖苷……。根据苷元连接糖基的位置数：单糖链苷、二糖链苷……。根据苷键原子的不同：氧苷、硫苷、氮苷、碳苷。三、糖和苷的分类——苷类（1）氧苷：苷元与糖基通过氧原子相连。a)醇苷b)酚苷c)氰苷d)酯苷e)吲哚苷NHOglc靛苷氰苷酯苷三、糖和苷的分类——苷类(2)硫苷：是糖的端基OH与苷元上巯基缩合而成的苷。萝卜中的萝卜苷三、糖和苷的分类——苷类（3）氮苷：糖端基（糖的半缩醛或半缩酮羟基）与苷元上氮原子（胺基）相连的苷称氮苷，是生物化学领域中的重要物质。如核苷类化合物。三、糖和苷的分类——苷类（4）碳苷：是一类糖基和苷元直接相连的苷。组成碳苷的苷元多为酚性化合物，如黄酮、查耳酮、色酮、蒽醌和没食子酸等。尤其以黄酮碳苷最为常见。如豆科植物葛和野葛的根中含有的葛根素(puerarin)。四、苷类化合物的理化性质--物理性质1、性状：形：苷类化合物多数是固体味：苷类一般是无味的色：苷类化合物的颜色是由苷元的性质决定的，糖部分没有颜色。2、溶解性：3、旋光性：肥皂草苷3-吲哚半乳糖苷甜菊苷龙胆苦苷