化學(xué)高中糖類知識(shí)點(diǎn)
糖類是自然界中廣泛分布的一類重要的有機(jī)化合物。。糖類在生命活動(dòng)過(guò)程中起著重要的作用，是一切生命體維持生命活動(dòng)所需能量的主要來(lái)源。接下來(lái)學(xué)習(xí)啦小編為你整理了化學(xué)高中糖類知識(shí)點(diǎn)，一起來(lái)看看吧。
化學(xué)高中糖類知識(shí)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)通式
以前所有分子式可寫成Cm(H2O)n的化學(xué)物質(zhì)皆被稱為“碳水化合物”，根據(jù)這個(gè)定義，有些科學(xué)家認(rèn)為甲醛( CH2O)為最簡(jiǎn)單的糖類，但是也有其他人認(rèn)為是乙醇醛(C2H4O2)。但是除了碳數(shù)不為一和二的糖類皆被生物化學(xué)理解。
自然界的糖類通常都由一種簡(jiǎn)單的碳水化合物：?jiǎn)翁撬鶚?gòu)成，通式為(CH2O)n，(n≥3)。一個(gè)典型的單糖具有H-(CHOH)x(C=O)-(CHOH)y-H結(jié)構(gòu)，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(zhì)像糖醛酸和脫氧糖就不符合此通式，另外還有許多物質(zhì)的分子式符合這個(gè)通式但它并不是糖類(如：甲醛(CH2O)和肌醇(CH2O)6).
直鏈形式的單糖通常與關(guān)環(huán)形式的單糖同時(shí)存在，這種環(huán)狀分子是由醛/酮上的羰基(C=O)與羥基(-OH)反應(yīng)形成半縮醛，并形成一個(gè)新的C-O-C鍵橋。單糖可以各種方式互相連接在一起形成多糖(或寡糖，又稱低聚糖)。許多糖類含有一個(gè)或多個(gè)修飾的單糖單元，這種修飾方法可以是一個(gè)或多個(gè)基團(tuán)被取代或移除。例如，DNA的一個(gè)組分脫氧核糖，就是被核糖所修飾的糖;幾丁質(zhì)是一種被重復(fù)的N-乙酰氨基葡萄糖(一種含氮原子的葡萄糖)片段所組成的糖類。
構(gòu)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(gè)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(xué)概念
單糖是多羥醛或多羥酮及他們的環(huán)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(shù)糖的通式。
碳水化合物只是糖類的大多數(shù)形式。我們把糖類狹義的理解為碳水化合物。
化學(xué)高中糖類知識(shí)點(diǎn)：糖類分類
單糖
生物體內(nèi)的單糖有多種，如核糖和脫氧核糖是含有5個(gè)碳原子的單糖，葡萄糖、果糖和半乳糖是含有6個(gè)碳原子的單糖。[1]
單糖由于無(wú)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(gè)或者更多羥基的醛或酮類。未修飾過(guò)的單糖化學(xué)式可表達(dá)為：(C·H2O))n，因其都是碳和水分子的倍數(shù)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(jié)構(gòu)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(xué)式都是C6H12O6 )
二糖
由兩個(gè)連接成一起的單糖組成的糖類，稱為二糖。
二糖是由兩個(gè)單糖單元通過(guò)脫水反應(yīng)，形成一種稱為糖苷鍵的共價(jià)鍵連接而成。在脫水過(guò)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(jīng)修飾的二糖化學(xué)式可表達(dá)為：C12H22O11。雖然雙糖種類繁多，但大多數(shù)并不常見(jiàn)。
麥芽糖、蔗糖、乳糖等是常見(jiàn)的二糖。1分子麥芽糖水解產(chǎn)生2分子葡萄糖;1分子蔗糖水解產(chǎn)生1分子葡萄糖和1分子果糖;1分子乳糖水解產(chǎn)生1分子葡萄糖和1分子半乳糖?？梢?jiàn)，二糖是由兩分子單糖組成。
蔗糖是存量最為豐富的二糖，它們是植物體內(nèi)存在最主要的糖類。紅糖，白糖，冰糖等都是由蔗糖加工制成的。蔗糖由一個(gè)D-葡萄糖分子與一個(gè)D-果糖分子所組成，其系統(tǒng)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。兩種單糖的連接方式：在D-葡萄糖的一號(hào)碳(C1)上的氧原子連接D-呋喃糖的二號(hào)碳(C2)。后綴-糖苷表明了：兩個(gè)單糖異頭碳參與了糖苷鍵的形成。
乳糖廣泛的存在于天然產(chǎn)物中，如：哺乳動(dòng)物的母乳。
麥芽糖(兩個(gè)D-葡萄糖通過(guò)1，4碳原子連接為α糖)與纖維糖(兩個(gè)D-葡萄糖通過(guò)1，4碳原子連接為β糖)。
二糖還可分類為還原二糖與非還原性二糖，通過(guò)兩個(gè)單糖分子的半縮醛(酮)羥基脫去一分子水而相互連接。這樣二糖分子中已沒(méi)有半縮醛(酮)羥基存在，因此其中任何一個(gè)單糖部分都不能再由環(huán)式轉(zhuǎn)變成醛(酮)式。這種二糖就沒(méi)有變旋現(xiàn)象和還原性，也不能生成糖脎，因此稱為非還原性二糖。
多糖
淀粉、纖維素、糖原和木糖他們化學(xué)式是(C6H10O5)n
復(fù)合糖(complex carbohydrate，glycoconjugate)
糖類的還原端和蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合的產(chǎn)物。在生物中分布廣泛，有多種重要功能，細(xì)胞的識(shí)別、定性以及免疫等無(wú)不與之有關(guān)。糖類和蛋白質(zhì)結(jié)合有以蛋白質(zhì)為主的稱糖蛋白，如血液中的大部分蛋白質(zhì);也有以糖為主的，如蛋白聚糖是動(dòng)物結(jié)締組織的重要成分。和脂質(zhì)結(jié)合的，如脂多糖存在于細(xì)菌的外膜，成分以多糖為主;另外有稱為糖脂的，組成以脂質(zhì)為主，大多和細(xì)胞的膜連系在一起。糖脂可由鞘氨醇，也可由甘油等衍生，但在自然界分布最廣，迄今研究得最多的是鞘糖脂(見(jiàn)鞘脂)。
復(fù)合糖的不對(duì)稱：糖脂和糖蛋白只分布于細(xì)胞的外表面。
化學(xué)高中糖類知識(shí)點(diǎn)：糖類的鑒定
蒽酮的試驗(yàn)
糖類在濃硫酸的作用下，可經(jīng)脫水反應(yīng)生成糠醛或羥甲基糠醛，他們可與蒽酮反應(yīng)生成藍(lán)綠色糠醛衍生物。用上述反應(yīng)鑒定試樣為糖類后，再進(jìn)行單糖、雙糖、醛糖或酮糖的區(qū)別試驗(yàn)。
單糖與多糖的鑒定
巴弗試驗(yàn)
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(nèi)氧化單糖生成磚紅色的氧化亞銅，有橘黃色或橘紅色沉淀生成，示有單糖存在。由于橘黃色的沉淀懸浮在藍(lán)色的乙酸銅溶液中，故有時(shí)出現(xiàn)綠色。
酮糖的鑒定
Seliwanoff試驗(yàn)
本試驗(yàn)原理是將酮糖用濃鹽酸轉(zhuǎn)化為羥甲基糠醛，再與間苯二酚(Seliwanoff試驗(yàn))縮合，形成紅色產(chǎn)物。
向溶于水的試樣中加入等體積的濃鹽酸與數(shù)滴Seliwanoff試劑，將所得混合物加熱剛好至沸。若溶液在2分鐘內(nèi)即有紅色顯現(xiàn)，還有暗黑色沉淀生成，說(shuō)明酮糖存在。長(zhǎng)時(shí)間放置或延長(zhǎng)加熱時(shí)間，醛糖也會(huì)發(fā)生顏色反應(yīng)，但顏色稍淡且一般無(wú)沉淀生成。
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