当前课程知识点：大学化学 > 第十一章 元素与生命化学概论 > 生命化学概论-糖 > Video
同学们好
今天我们一起学习糖
糖又叫碳水化合物
糖是自然界广泛存在于
动植物体内的
一类化合物
这类物质呢
多具有Cn(H2O)m
这样的分子式
所以从分子式上看起来
像是碳水化合物
其实
它并不是由碳和水的
这种化合而形成的
而是它的组成
有这种碳水的
这种比例存在
比如说葡萄糖
是C6H12O6
因此它是C6(H2O)6
但对于葡萄糖来说
它的结构呢
实际上
是一个链状的结构
是由6个C组成的
所以是一种六碳糖
而其中的1位上的C呢
是一个醛基C
所以我们把它又叫做醛糖
而与它是异构体的
是果糖
而果糖含有的结构单元
有一个C=O双键
我们把它叫做酮
它同样含有六个C
因为它的结构
主要单元是酮
因此我们把它又叫做酮糖
对于刚才举的
葡萄糖和果糖来说呢
它们都属于单糖
它们无法再通过水解
形成更小的糖分子
因此这叫做属于单糖
而单糖呢
除了我们刚才举的
六碳糖以外呢
还有五碳糖
五碳糖前面提到的核糖
就是含有五个C的
属于五碳糖
五碳糖又叫做戊糖
六碳糖
我们通常又把它叫做己糖
葡萄糖是属于六碳糖
而葡萄糖链状结构
它可以通过
分子内的相互作用
关环形成一个环状结构
环状结构
从构象上来看呢
主要有两种
一种是上边的这个环
我们可以看到
这个关环是由于
1位的醛基C
对于5位的这个
-OH相互作用
导致的一个关环
关环之后呢
就形成了一个
C-O-C的结构单元
上边和下边的区别
我们可以
主要在1位C上的-OH
它的位置有差异
对于上头来说呢
OH在下边
而下边这个图来说呢
这个1位C
连的这个-OH在上方
根据这个区别
我们把上下两种呢
分别成为
α-葡萄糖和β-葡萄糖
而区别这两个糖主要看
1位的-OH基团
与6位的-CH2OH基团
是在同侧还是反侧
如果在反侧则为α-葡萄糖
如果在同侧则为β-葡萄糖
从构象上来看
不管是α-葡萄糖
和β-葡萄糖
通常都采取的是一个
椅式的构象
我们可以看到
这个六元环的骨架
看起来像一个椅子一样
我们把它叫做椅式构象
当然
对于这个基团来说
也可以在上面
在上面我们可以看到
它的这个形状
像一个船一样
我们把它叫做船式构象
从能量的角度来说
椅式构象比船式构象
它的能量更低
更稳定
所以是一种
稳定的构象
而对于果糖来说
前面我们提到了
属于酮醣
所以它的关环
和葡萄糖就不一样了
它是2位的羰基与
5位的-OH相互作用
也就是说
5位的-OH的O
带有一定的负电性
进攻2位的
酮上的C原子
这个酮上的C原子
带有一定的正电性
而这个带正电性的H
向带负电的酮
O原子上转移
这样关环一个新键形成
构成了一个
五元环的结构
与葡萄糖的
环状构象类似
二位的-OH
也有上下两种
不同的取向
而对于-OH与
-CH2OH基团
在同侧来说呢
我们也把它叫做β型
叫做β果糖
而在反侧呢
我们把它叫做
α型 α果糖
这个α与β的命名呢
与葡萄糖是相同的
这是果糖
果糖形成的是一个
五元环的结构
刚才我们了解的
都是单糖
而对于不同的糖分子
它们之间是可以缩合的
通过脱水缩合
可以形成包含有多个
单糖的这种糖分子
比如说
由两分子的糖缩合
就叫做双糖
比如说蔗糖
就是一种双糖
蔗糖它是由葡萄糖
和果糖
通过1,2位的-OH脱水
形成的一个
C-O-C的一个键
联系在了一起
而如图所示的是
构成蔗糖的是
α-葡萄糖和β-果糖
所以对于蔗糖来说
它存在的是
1,2位的糖苷键
C-O-C
我们把它叫做糖苷键
所以蔗糖的名称又称作
α-葡萄糖-β-果糖苷
这是蔗糖
它的缩水聚合情况
而对于麦芽糖来说呢
它的糖苷键
与蔗糖有所不同
它包含的是
两分子的α-葡萄糖
两分子的葡萄糖之间呢
是通过1,4位的-OH基团
缩去一分子水
形成的一个
1→4糖苷键
所以麦芽糖又叫做
α-葡萄糖
α-葡萄糖苷
而对于双糖来说
这个糖苷键
又可以水解断开
那么形成相应的单糖
比如说蔗糖
蔗糖水解可以形成
它相应的单糖
α葡萄糖和β果糖
两分子的单糖结构
而对于多糖来说
它是由多个的单糖
通过缩水聚合而形成的
多糖包含有淀粉
纤维素
淀粉和纤维素呢
就属于多糖
我们首先看一下
淀粉它的结构
淀粉有两种
一种叫做直链淀粉
一种叫做支链淀粉
对于直链淀粉来说
顾名思义
它就是一个
直线形的长链
而对于淀粉来说
它是由葡萄糖
聚合而成的
而连接单糖葡萄糖
之间的键呢
是1→4糖苷键
也就是说1位的
-OH和相邻的
一个单糖4位上的-OH脱水
形成的这个键
一四糖苷键
这是一个1位结构
而这个直形的
链状淀粉呢
它是可以溶于热水的
加热可溶
而支链淀粉
它包含的呢
不单单的是一条直链
而是由链与链的
这种直接相连
如图所示
这是一个支链
这也是一个支链
那么两个支链之间呢
通过1→6糖苷键呢
把两个链连在了一起
所以从结构的角度来说呢
更加复杂
而6位的-OH
和另外的一个链1位的-OH
通过缩水
连在了一起
形成了1→4，1→6
两种糖苷键
共存的情况
这是支链淀粉
由于它的结构更加复杂
所以它的溶解度
也是比较差的
所以在热水里边
也不能溶解
这是淀粉的两种情况
而对于多糖淀粉来说
它也可以通过
水解降解为单糖
比如说蔗糖
在酶的作用下
可以水解为α-葡萄糖
所以淀粉可以被
人体来利用
另外一种多糖是纤维素
纤维素
广泛存在于植物中
它是构成植物的
结构单元的主要成分
对于纤维素来说
它也是形成的
一个直链结构
而形成纤维素的
葡萄糖单元
与蔗糖不同
我们从这个
结构单元可以看出来
-CH2OH
与1位的-OH是处于同侧的
因此是属于β-葡萄糖
也就是说纤维素
是由β-葡萄糖聚合而成的
而连接相连的葡萄糖单元
是1→4糖苷键
也就是说
1位的-OH和相邻的
β-葡萄糖单元
4位的-OH
通过脱水缩和
形成的纤维素
对于纤维素来说
我们人体呢
是没有相应的酶
把它进行水解的
所以纤维素
不能被我们人体所利用
而对于反刍动物来说
比如说牛羊
它们体内含有可以
降解纤维素的酶
因此它们可以把
富含纤维素的植物呢
作为食物
而某些个微生物也可以
催化降解纤维素
而且一些微生物
还可以把葡萄糖
进一步地降解为
乙醇和CO2
所以目前有研究
致力于生物清洁能源
燃料乙醇的获取
可以利用纤维素
作为原料
把纤维素
首先水解为葡萄糖
进一步的利用微生物
发酵
把葡萄糖分解为乙醇
因此可以减少
化学燃料的使用
对人类是非常有帮助的
那今天
我们学习的内容呢
就到这里
-1.1 不一样的大学化学
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-1.2 化学体系的建立
--Video
-1.3 应该了解的化学
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-1.4 课程学习的必要准备
--Video
-第一章 绪论--第一章 习题
-2.1 物质的聚集状态—物质的相与相变
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—理想气体与实际气体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—气体—实际气体的状态方程
--Video
-2.1 物质的聚集状态—液体
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—单晶多晶与非晶结构；晶体的宏观性质
--Video
-2.1 物质的聚集状态—固体—晶体的对称性
--Video
-2.1 物质的聚集状态—等离子体
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-2.1 物质的聚集状态—液晶
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-2.1 物质的聚集状态—等离子、液晶与平板显示技术
--Video
-2.2 溶液的性质—溶液的特点与分类
--Video
-2.2 溶液的性质—气体、液体和固体的溶解
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—饱和蒸气压降低
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—稀溶液的沸点升高
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—溶液的凝固点降低
--Video
-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性— 溶液的渗透压
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-2.2 溶液的性质—非电解质稀溶液的依数性—反渗透现象
--Video
-第二章 物质的聚集状态与溶液的性质--第二章习题
-3.1原子核外电子运动的描述-原子结构理论的发展
--Video
-3.1原子核外电子运动的描述-核外单电子运动的量子化模型
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-3.1原子核外电子运动的描述-电子运动的特点
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道- 电子运动的波函数与原子轨道
--Video
-3.2电子运动的波函数与原子轨道-量子数的取值与原子轨道
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-3.2电子运动的波函数与原子轨道-自旋量子数的取值原则
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-3.3核外电子排布-多电子原子核外电子运动的描述
--Video
-3.3核外电子排布-基态原子核外电子的排布
--Video
-3.4元素周期律-元素周期律与元素周期表
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-3.4 元素周期律-元素性质的周期性
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-3.4元素周期律-电子结构与元素性质
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-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 小论文
-第三章 原子结构与元素周期律--第三章 习题
-4.1 离子键理论—离子键理论
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-4.1 离子键理论—离子键价键构型
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-4.1 离子键理论—离子半径与离子晶体的结构
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-4.2 共价键理论—经典路易斯理论
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-4.2 共价键理论—现代价键理论
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-4.2 共价键理论—共价键的性质
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道的理论要点
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（一）
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-4.3 杂化轨道理论—杂化轨道类型（二）
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-4.3 杂化轨道理论—不等性杂化轨道理论
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）I
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-4.4 价层电子对互斥理论（VSEPR）II
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道的建立
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-4.5 分子轨道理论-分子轨道能级图
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-4.5 分子轨道理论-异核双原子分子和离子
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-4.6 分子间作用力-分子的极性
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-4.6 分子间作用力-分子间作用力
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-4.7 氢键
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-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 小论文
-第四章 分子结构与化学键理论--第四章 习题
-5.1 配合物的基本特征-配合物的形成
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-5.1 配合物的基本特征-配合物的命名规则
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-5.2 配合物的化学键理论-配位学说
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-5.2 配合物的化学键理论-配合物价键理论
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-5.2 配合物的化学键理论-晶体场理论
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-5.3 配合物化学键理论的应用-配合物的几何异构现象
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（一）
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-5.3 配合物化学键理论的应用晶体场理论的应用（二）
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-第五章 配位化学概论--第五章 习题
-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-化学热力学基本概念(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-热力学第一定律
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-恒温与恒压热效应(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-反应进度
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-热化学方程式与盖斯定律(二)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(一)
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-6.1化学反应中的能量变化-标准摩尔反应热的计算(二)
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-6.2 化学平衡-可逆反应与平衡常数
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-6.2 化学平衡-化学平衡的规则
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-第六章 化学反应中的能量变化与化学平衡--第六章 习题
-7.1 自发过程与自发反应（一）
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-7.1 自发过程与自发反应（二）
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵
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-7.2 熵与热力学第二定律—熵与Entropy
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-7.2 熵与热力学第二定律—热力学第二定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—热力学第三定律
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-7.3 热力学第三定律与与孤立系统熵判据—孤立系统熵判据
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（一）
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-7.4 吉布斯自由能判据-吉布斯自由能（二）
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-7.4 吉布斯自由能的判据—标准吉布斯自由能的计算
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-7.4 吉布斯自由能的判据—反应方向的标准吉布斯自由能判据
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-7.4 吉布斯自由能的判据—非标准状态下自发反应方向性的判据
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-7.4 吉布斯自由能判据—吉布斯-亥姆霍兹方程
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—勒夏特列原理与化学反应的方向（二）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（一）
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-7.5 化学反应方向的影响因素—温度、压力对化学反应方向的影响实例（二）
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-第七章 化学反应的方向--第七章 小论文
-第七章 化学反应的方向--第七章 习题
-8.1 化学反应速率-化学反应的方向与反应速率
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-8.1 化学反应速率-化学反应速率的表示方式
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（一）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应的速率方程的建立（二）
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-一级反应速率方程
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-8.2 化学反应的速率方程-化学反应级数与速率方程-二级反应速率方程
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-温度对化学反应速率的影响
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-碰撞理论（二）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（一）
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-8.3 浓度和温度对化学反应速率的影响-过渡态理论（二）
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-8.4 催化剂对化学反应速率的影响
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-第八章 化学动力学基础--第八章 习题
-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（一）
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-9.1 酸碱平衡—酸碱定义（二）
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-9.1 酸碱平衡—水的解离平衡
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（一）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（二）
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-9.1酸碱平衡—弱酸、弱碱的解离平衡（三）
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-9.1 酸碱平衡—同离子效应
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（一）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（二）
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-9.1 酸碱平衡—缓冲溶液（三）
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-9.2 配位平衡—配合物的解离平衡
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-9.2 配位平衡—配合物解离平衡的移动
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积常数
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（一）
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-9.3 沉淀溶解平衡—溶度积规则（二）
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-第九章 酸碱平衡与沉淀溶解平衡--第九章 习题
-10.1 氧化还原反应方程式配平
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-10.2 原电池与电极电势—原电池
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（一）
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-10.2 原电池与电极电势—电极电势（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（一）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电池电动势的影响（二）
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-10.3 影响电极电势的因数—能斯特方程—浓度或分压对电极电势的影响
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应的方向性
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-10.4 电极电势的应用—判断元素的氧化还原能力
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-10.4 电极电势的应用—判断氧化还原反应进行的程度
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（一）
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-10.4 电极电势的应用—元素电势图及其应用（二）
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-10.4 电极电势的应用—金属的电化学腐蚀与防护
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-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 小论文
-第十章 氧化还原反应与电化学基础--第十章 习题
-无机元素化学-s区元素
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-无机元素化学-p区元素
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-无机元素化学-过渡元素
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-生命化学概论-生命有机化合物官能团
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-生命化学概论-生命元素-碳
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-生命化学概论-生命元素-氧
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-生命化学概论-蛋白质
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-生命化学概论-核酸
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-生命化学概论-糖
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-生命化学概论-金属酶与金属蛋白
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-生命化学概论-药物
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-第十一章 元素与生命化学概论--第十一章 习题
-纳米科学与化学-自然界中的纳米现象
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-纳米科学与化学-微观结构与仿生
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-纳米科学与化学-纳米结构的观察
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-纳米科学与化学-纳米结构与特殊浸润性
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-化学与材料-材料科学领域中的化学问题
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-化学与材料-正渗透与水处理技术
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-化学与材料-相变材料（一）
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-化学与材料-相变材料（二）
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-化学与材料-范德华力与二维材料
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-第十二章 化学与现代科学--第十二章 习题
-大学化学期末考试
