中国科学院生物化学与分子生物学考研复习笔记

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考点综述

本章属于非重点章节，多考察细节性知识，主要以名词解释、选择或判断题形式出现，多是识记性知识点。主要常考点如下：

1.单糖 分类、分子结构（特别是旋光异构现象）、物理及化学性质，重点掌握葡萄糖，其他一些重要的单糖也要熟记

2.双糖 三种主要双糖（蔗糖、乳糖和麦芽糖）的组成、连接键的种类

3.多糖 淀粉、糖原、纤维素的组成单位和特有的颜色反应及生物学功能

4糖胺聚糖、糖蛋白、蛋白聚糖的定义及键的连接方式

5.糖的生理功能

3、历年考题分析

1.单糖都含有手性碳原子，因而都具有旋光性。（ ）（2007年，是非判断题，第8题，1分）

解析：错。二羟丙酮除外。

2.Monosaccharide（2008年,名词解释,第1题,3分）

解析：单糖，不能被水解成更小分子的糖类。

3.所有的单糖分子都有旋光异构体。（2008年,是非判断题,第1题,1分）

解析：同第1题。

4.含D-吡喃半乳糖和D-吡喃葡萄糖的双糖可能含有多少个异构体（不包含异头物）？（2008年，单项选择题，第4题，2分）

A 16           B 20         

C 24           D 28

解析：B，一个单糖的C1可以与另一单糖的C1、C2、C3、C4、C6形成糖苷键，于是α-D-吡喃半乳基-D-吡喃葡萄糖苷、β-D-吡喃半乳基-D-吡喃葡萄糖苷、α-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃半乳糖苷、β-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃半乳糖苷各有5种，共5×4=20个异构体。

5.下列糖分子中哪一对互为差向异构体（ ）（2012年，单项选择题，第4题,1分 ）

A. D-葡萄糖和D-葡糖胺

B. D-葡萄糖和D-甘露糖

C. D-乳糖和D-蔗糖

D. L-甘露糖和L-果糖

解析：B。考察单糖的结构，课本第8页。差向异构体：仅一个手性碳原子的构型不同的非対映异构体。D-葡萄糖、D-甘露糖和D-半乳糖是差向异构体。

6.下列不属于同多糖的是（ ）（2012年，单项选择，第5题,1分 ）

A. 淀粉

B. 糖原

C. 纤维素

D. 半纤维素

解析：D。同多糖：水解时只产生一种单糖或单糖衍生物，自然界中最丰富的同多糖是淀粉和糖原、纤维素。杂多糖：由2-4种或更多种不同的单糖或其衍生物，如半纤维素、果胶等。

4、复习建议（历年考研大纲要求及相关补充）

l 掌握糖的概念及其分类

l 掌握糖类的元素组成、化学本质及生物学功用

l 理解旋光异构

l 掌握单糖、二糖、寡糖和多糖的结构和性质

l 掌握糖的鉴定原理

5、核心内容

一．                                    糖类

★糖类是多羟基醛、多羟基酮或其衍生物，或水解时能产生这些化合物的物质。

（一）存在和来源  地球上数量最多的一类有机化合物，根本来源是绿色细胞进行光合作用

（二）生物学作用★ 1生物体内的结构成分

               2 生物体内的主要能源物质

               3 在生物体内转变为其他能源物质

                   4作为细胞的信息分子

（三）元素组成和化学本质 大多数糖类物质只由C、H、O三种元素组成，其实验式为C（H₂O）_n或C _n（H₂O）_m

（四）分类和命名  个别糖的命名，多数是根据糖的来源给予一个通俗名称。

根据碳原子数分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖。

根据聚合度分为单糖、寡糖、多糖.

二．旋光异构

（一）几个概念★

1异构现象： 一种异构体使平面偏振光的偏振面沿顺时针方向偏转，称为右旋型异构体，或D型异构体，反之，称左旋异构体或L型异构体。

2旋光性：旋光物质使平面偏振光的偏振面发生旋转的能力。旋光异构发生的原因是分子的不对称结构，例如存在不对称碳原子（手性碳原子）。

3变旋现象：是当一种旋光异构体，如许多单糖，新配制的溶液会发生旋光度改变的现象。

4构型：指在一个化合物分子中原子在空间的相对分布或排列。

5构象：在分子中由于共价键的旋转所表现出的原子或基团的不同空间排布。构象的改变不涉及共价键的断裂和重新组成，也没有光学活性的变化，构象形式有无数种。

（二） Fisher 投影式

（三）构型的RS表示法

三、单糖★ 不能被水解成更小分子的糖类

（一）单糖的结构

1链状结构 一般用Fisher 投影式表示：碳链处于垂直方向，羰基写在碳的上端，羟甲基写在下端，氢原子与羟基位于链两侧。

2 D系单糖和L系单糖★（单糖的构型）

单糖的D、L构型由碳链最下端（离羰基最远）手性碳的构型决定。如果在投影式中此碳原子的-OH具有D（+）-甘油醛C₂-OH相同的取向，则称D型糖，反之则为L型糖。糖的构型（D，L）与旋光方向（+,—）并无直接关系。

单糖从丙糖到赓糖，除二羟丙酮外，都含有手性碳原子。含n个手性碳原子的化合物，旋光异构体的数目=2ⁿ,组成2ⁿ/2对対映体。任意旋光物质都只有一个対映体。

差向异构体：仅一个手性碳原子的构型不同的非対映异构体。

3环状结构

许多单糖在水溶液中有变旋现象，这是因为开链的单糖分子内醇基与醛基或酮基发生可逆亲核加成，形成环状半缩醛或半缩酮的缘故。这种反应经常发生在C₅羟基和C₁醛基之间形成六元环吡喃糖，或C₅羟基和C₂酮基之间形成五元环呋喃糖。

在标准定位的Haworth式中D-单糖异头碳的羟基在氧环下方的为α-异头物，上方的为β-异头物。异头碳的羟基与最末端手性碳原子的羟基具有相同取向的异构体成为α-异头物，具有相反取向的称为β-异头物。

（二）单糖的性质

1.物理性质

(1)旋光性 几乎所有（二羟丙酮除外）单糖及其衍生物，都具旋光性，旋光度用于单糖的鉴定。★

(2)甜度 各种糖甜度不一，与单糖的使用价值有关。

(3)溶解度 多羟基增加了单糖的溶解度，除甘油醛微溶于水，其他单糖均易溶于水，热水中更大，不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。

2.化学性质

（1）异构化：在弱碱溶液中可进行酮-稀醇互变。

（2）氧化： Fehling试剂或 Bennedict试剂使醛糖的醛基氧化成羧基，二价铜被还原成黄红色的一价铜，可用于糖的定性定量；葡萄糖可在葡萄糖氧化酶的作用下生成糖醛酸，这一反应在代谢中有重要作用；强氧化剂如热硝酸可将醛糖氧化成醛糖二酸，这一反应可用于推定糖的构型。

（3）还原：醛糖或酮糖可被硼氢化钠还原成糖醇。