习题-糖类_百度文库
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你可能喜欢第18章 生物分子
=+52.7°。采用不同的方式对D-（+）-葡萄糖进行重结晶，可以获得两种不同结构的晶体。在乙醇溶液中结晶，可以得到α-D-(+)葡萄糖，其比旋光度=+112°；用吡啶做溶剂结晶，可得β-D-(+)-葡萄糖，其比旋光度=+19°。把α-型和β-型任何一种晶体溶于水中，其比旋光度都逐渐变化，最后恒定在+52.7°。这种新配制的单糖溶液，其比旋光度随时间的变化会逐渐增大或减小，最后达到一个稳定的平均值的现象叫做变旋现象。单糖变旋现说明了单糖环式结构的客观存在。
费歇尔投影式在表示单糖链式结构时比较清楚，但表示环式结构时则既不客观又不清楚，用哈沃斯（Haworth）透视式表示单糖的环式结构比较好。哈沃斯透视式是把单糖的半缩醛（酮）环表示为一个平面含氧环，习惯上常将六元环中的氧原子写在右上方，五元环的氧原子写在正上方。把费歇尔投影式转变为哈沃斯透视式要注意，投影式中手性碳原子右边的羟基都放在透视式的下面，而把左边的羟基都放在上面；D-型单糖末端的-CH2OH放在环的上面。半缩醛羟基在环下面的为-型，在环上面的为-型。D-(+)-葡萄糖的哈沃斯透视式可表示为：
-型，以e键与环相连的是-型，-型比-型稳定，在平衡体系中-型所占的比例较大。
碱性溶液中的氧化
醛糖和酮糖都可被托伦试剂、斐林试剂（硫酸铜、氢氧化钠和酒石酸钾钠的混合液）和班乃狄试剂（硫酸铜、碳酸钠和柠檬酸钠混合液）等弱氧化剂氧化，而产生银镜和砖红色沉淀。在有机化学和生物化学中，能被上述弱氧化剂氧化的糖统称为还原糖。所有的单糖包括醛糖和酮糖都是还原糖。
酸性溶液中的氧化
醛糖可被溴水氧化成糖酸，被硝酸氧化成糖二酸：
-D-(+)-葡萄糖&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
-D-（+）-甲基葡萄糖苷
单糖成苷后，便不能通过链式结构相互转化，因此没有变旋现象，无还原性，也不能与过量苯肼作用生成糖脎。
（6）成酯反应
单糖具有醇的性质，能与酸作用生成酯。葡萄糖可与磷酸结合生成磷酸酯，磷酸酯是生物代谢和发酵的中间产物。
一萘酚的酒精溶液反应，生成紫色物质，这种颜色反应常用于鉴别糖类物质。
4.重要的单糖
（1）D-葡萄糖
D-葡萄糖为无色或白色结晶，熔点146℃，易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚和烃类，其甜度是蔗糖的70%。葡萄糖是自然界存在分布最广、最重的己醛糖
，它存在于葡萄等水果、动物的血液、淋巴液、脊髓液等中。天然葡萄糖都是D-型右旋体，商品名称为“右旋糖”。葡萄糖是植物光合作用的产物之一，在生物化学过程中起着重要的作用。D-葡萄糖不但是合成维生素C（抗坏血酸）等药物的重要原料，而且还可作为营养剂广泛应用在医药上，具有强心、利尿、解毒等功效。在食品工业中也有许多应用，如生产糖浆、糖果等。在印染工业中作还原剂。
（2）D-果糖
D-果糖是重要的已酮糖，是白色晶体，溶点102-104℃，易溶于水，也可溶于乙醇和乙醚中，其水溶液的比旋光度为-92°是最甜的糖。D-果糖存在于水果和蜂蜜中，自然界存在的果糖都是D-型左旋体，故称为“左旋糖”。果糖的环式结构一般为五元呋喃环。
-D-呋喃果糖&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
-D-呋喃果糖
果糖可与间苯二酚的稀盐酸溶液发生颜色反应，呈现红色，这是酮糖共有的反应，可用此反应鉴别酮糖。
（3）D-核糖与D-2-脱氧核糖
D-核糖与D-2-脱氧核糖是生物细胞内极为重要的戊醛糖，是核糖核酸及脱氧核糖核酸的重要成分一。它们的链式结构和环式结构组成如下平衡体系：
-D-核糖&&&&&&&&&&&&&&
D-核糖&&&&&&&&&&&&&&&
-D-2-脱氧核糖&&&&&&&&& D-2-脱氧核糖&&&&&&& -D-2-脱氧核糖
-D葡萄糖C1上的半缩醛羟基与一分子D-葡萄糖（-型或-型）C4上的醇羟基失水缩合而形成。在麦芽糖中，连接两分子D-葡萄糖的化学键被称为-1，4苷键，由于分子还有一个葡萄糖保留着半缩醛羟基，因此麦芽糖有-型和-型两种异构体。
-型和-型麦芽糖的比旋光度分别是+168&和+112O，经变旋达到平衡后，其比旋光度为+136&。自然界中并不存在游离的麦芽糖，它是淀粉经淀粉酶水解后的产物，因此麦芽糖是组成淀粉的基本单元。麦芽糖可作营养剂和培养基等。
（2）纤维二糖
-1，4苷键，即成苷的葡萄糖是-型的而不是-型，纤维二糖也有-型和-型两种异构体：
-D-葡萄糖的C1的半缩醛羟基与一分子-D-果糖C2上的半缩酮羟基失水缩合而成，其苷键称、-1，2苷键。蔗糖既是葡萄糖苷也是果糖苷。
-D-葡萄糖通过、-1，1-苷键连接而成的二糖，存在于藻类、细菌、真菌、酵母、地衣及某些昆虫中。
-1，4-苷键连接而成的链状高分子化合物，其结构可表示如下：
-1，4苷鍵有外，还有-1，6-苷键的连接方式，这就导致了支链的出现，大约每隔20-25个葡萄糖单位出现一个分支。支链淀粉不溶于水，在热水中吸水糊化。支链淀粉遇碘呈紫红色。
-D-葡萄糖构成，不过糖元的支链更多，而且支链比淀粉的短，每个支链约含12-18个葡萄糖单位，平均分子量比淀粉高。糖元在动物体中的功能是调节血液中的含糖量，当血液中含糖量高于常态时，葡萄糖就合成糖元，作为能量贮存在肝脏中；当血液中含糖量低于常态时，糖元就分解为葡萄糖供给肌体以能量。
纤维素是无色无味具有不同形态的固体纤维状物质，不溶于水及一般有机溶剂，加热则分解，没有熔化现象。纤维素在自然界中有着广泛的分布和丰富的储量，是植物细胞壁的主要成分、构成植物的支持组织。纤维素在棉花中含量最高，可达98%，亚有麻中含量为80%，木材中含量为50%。
纤维素分子组成也是（C6H10O5）n，它是由D-葡萄糖通-1，4-苷键连接而成的没有分支的长链高分子化合物，其结构如下：
-1，4-苷键，而不能水解-1，4-苷键，因此，纤维素虽然同样是由葡萄糖构成，但不能作为人的营养物质。而在食草动物如马、牛、羊等的消化道中存在一些微生物，这些微生物可以分泌出水解-1，4苷键的酶，纤维素对这些动物是有营养价值的。纤维素虽不能作为人的营养物质，但却可以食用一些如大麦、玉米、水果、蔬菜等含纤维素的食物，增加肠胃蠕动，有助于食物的消化吸收。
纤维素用途很广，除可用来制造各种纺织品和纸张外，还可以制成人造丝、人造棉、玻璃纸、无烟火药、火棉胶、赛璐珞以及电影胶片等许多有用物质。将纤维素与其它材料混配，制成复合材料，其机械强度大为增强，如玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、钢纤维等，多用于航空航天业中
4.其它多糖
多糖范围很广，除了淀粉，糖元和纤维素外，自然界中还有许多其它多糖。
（1）半纤维素
半纤维素不是纤维素，而是与纤维素，木质素共存于植物细胞壁的一大类多糖。半纤维素的成分比较复杂，它包括很多高分子的多糖，如用稀酸水解，则产生已糖和戊糖。半纤维素是多缩戊糖和多缩已糖的混合物，戊糖脱水可以生成糠醛，工业上常用含戊糖较多的玉米芯等农副产品作原料生产糠醛。半纤维素在植物体内主要起骨架物质作用。
（2）甲壳素
甲壳素是酰氨基多糖，甲壳素的结构与纤维素相似，是N-乙酰氨基-2-脱氧葡萄糖通过-1，4-苷键组成的直链多糖。甲壳素在节肢动物的外壳中含量非常高，是虾蟹、昆虫等外壳的重要成分。近年的研究表明，甲壳素在医药，生物、化工、环保等多方面显示广泛的应用前景。
（3）果胶质
果胶质是一类结构未定，成分比较复杂的多糖，它填充在植物细胞之间，使细胞粘合在一起。植物成熟、衰老、受伤时能产生某些酶，将果胶质逐步水解，使植物某些部位细胞松脱产生离层，于是便出现落叶、落花，落果现象。
果胶质是一类多糖的总称，这类多糖包括果胶酸，可溶性果胶和原果胶等。果胶酸是很多半乳糖醛酸通过-1，4糖苷键连接的多糖。果胶酸的全甲酯便是可溶性果胶，它能溶于水而成溶胶或凝胶，可作胶冻。可溶性果胶与纤维素的缩合体就是原果胶，原果胶不溶于水，多存在于未成熟的水果中。
琼脂又称琼胶，是从红藻类植物石花菜或其它藻类中提取出来的一种粘胶。琼脂主要成分是由半乳糖缩合而成的多糖，琼脂不溶于冷水，可溶于热水，冷却后即成凝胶。在微生物的培养中常用做培养基的固化物。
（5）粘多糖
粘多糖是一类含氮的多糖，是由氨基已糖、已糖醛酸等连接而成的复杂高分化合物。粘多糖常与蛋白质结合成粘蛋白而存在于软骨、肌键、结缔组织腺体分泌的粘液、细胞间质、关节液、眼球玻璃体中，对组织起着润滑和保护作用。存在于肝脏、肌肉、血管壁等组织中的肝素，也是一种粘多糖，它具有抗凝血的作用。
-氨基酸（脯氨酸除外）。可用通式R-CH(NH2)-COOH表示不同的氨基酸，只是R基团不同。-氨基酸中的-碳原子（甘氨酸除外）都是手性碳原子，都有旋光性，氨基酸的构型通常用D、L标记法，从蛋白质水解得到的-氨基酸都是L型的。
-氨基酸可分为中性氨基酸（分子中氨基和羧基数目相等），酸性氨基酸（羧基数目大于氨基），碱性氨基酸（氨基数目大于羧基）三类。
氨基酸可以采用系统命名法命名，但习惯上往往根据其来源或某些特性而采用俗名，如天门冬氨酸来源于天门冬植物，甘氨酸因具有甜味而得名。
不同蛋白质所含的氨基酸的种类和数目各异，有些氨基酸在人体内不能合成或合成数量不足，必需由食物蛋白质补充才能维持肌体的正常生长发育，这些氨基酸是人体必需氨基酸，主要有八种，表18-3中带*号者。蛋白质含有的人体必需氨基酸数量越多，其营养价值越高。
表18-3 组成蛋白质的氨基酸及其物理性质
2.氨基酸的性质
氨基酸为无色晶体，熔点较高，一般在200℃以上，加热至熔点不融化而分解。氨基酸易溶于水，难溶于非极性有机溶剂，除甘氨酸外都有旋光性。
（1）两性和等电点：
（1）阳离子&&&&&&&&&&& （2）两性离子&&&&&&&&&& （3）阴离子
-氨基酸都能与水合茚三酮反应生成紫色物质，该反应可用来鉴别-氨基酸，也常用于-氨基酸的比色测定和纸上层析显色。
-氨基酸以肽键形成的高分子化合物；从元素的角度看，主要由C、H、O、N四元素组成的，有的还含有S、P、Mg、Fe、Zn、Mo、I等元素，干燥蛋白质的元素组成如下：
C&&&&&&&&& O&&&&&&&&& H&&&&&&&&&
N&&&&&&&&&&&
50%-55%&&&& 20%-23%&&&& 6%-7%&&&& 15%-17%&&&& 0.3%-2.5%
-氨基酸的是单纯蛋白，如卵清蛋白、球蛋白等。
（2）结合蛋白，水解后除生成-氨基酸外，还有非蛋白物质（如糖、脂肪、含磷及含铁化合物等）生成的，是结合蛋白。
蛋白质在生物体内的功能是多种多样的，如色蛋白负责输送氧气，激素和酶负责调节或催化新陈代谢，抗体能预防疾病，核蛋白负责传递遗传信息等，恩格斯早在1878年就说过“生命是蛋白质的存在方式”。
2.蛋白质的性质
蛋白质是由氨基酸组成的，因此有些性质与氨基酸相似，但蛋白质是高聚物，有一些独特的性质。
蛋白质分子也存在N-端和C-端，即在分子两端有游离的氨基和羧基。所以既能与酸作用又能与碱作用。在溶液中存在着下列平衡：
-氨基酸和多肽均有此反应。
②缩二尿反应，在蛋白质溶液中加入碱和稀硫酸酮溶液，显紫色或粉红色的反应称为缩二脲反应。二肽以上的多肽都有此反应。
③黄蛋白反应，某些蛋白质遇硝酸后会变成黄色，再加稀碱处理又变为橙色，这可能是蛋白质中的苯环被硝化的缘故，当皮肤、指甲遇浓硝酸时变为黄色就是这个原因。
（6）蛋白质的水解
蛋白质在稀酸、稀碱或酶的作用下都可以水解成-氨基酸，如用蛋白酶进行水解可以得到一系列中间产物，最终产物是-氨基酸。
蛋白质→蛋白 示→蛋白胨 →多肽→二肽→-氨基酸。
示和胨实际是多肽，示有盐析作用，胨没有，胨常作细菌培养基。蛋白质的水解，对于研究蛋白质结构及其在生物体内的代谢，具有重要意义。
3．蛋白质的结构
蛋白质不仅相对分子量很大，而且结构非常复杂。它不仅存在着多肽链内氨基酸分子的排列问题（构造），还存在着一条多肽链本身或几条多肽链之间的构型和构象问题。通常将蛋白质的结构层次分为四级。
（1）一级结构
蛋白质的一级结构是指肽链中氨基酸的排列顺序，肽键是一级结构中氨基酸的主要连接键。蛋白质的生物活性首先是由它的一级结构决定的，每一种特定的蛋白质，其肽链的长短、氨基酸的数量以及排列方式都各不相同。
（2）二级结构
蛋白质的二级结构是指蛋白质分子多肽链的主链骨架在空间的盘曲折叠的方式。也就是肽链的局部构象，二级结构有两种形式，一种是-螺旋，一种是-折叠，如图18-3 。维持二级结构的作用力是肽链中的氢链。
-螺旋结构示意图&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
（2）-折叠结构示意图
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
图18-3& 蛋白质的二级结构
-链，两条-链构成的聚合体。有的蛋白质分子中的亚基数更多、聚合形成结构更为复杂的多聚体。
&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&&&&&
-D-甲基葡萄糖苷（哈沃斯式）
⑵-D-呋蝻果糖（哈沃斯式）
⑶a-D-核糖（哈沃斯式）
⑷D-（+）-葡萄糖的对映体（费歇尔链式）
⑸胆固醇& ⑹脑磷脂&
⑺谷氨酸& ⑻胞苷& ⑼硬质酸
⑽甘氨酰-丙氨酸
-甲基麦芽糖苷
3、用化学方法鉴别下列各组化合物
⑴葡萄糖和果糖&& ⑵麦芽糖和蔗糖
⑶乳酸和丙氨酸&& ⑷软质酸和蜡
⑸淀粉和纤维素&& ⑹氨基酸和蛋白质
4、写出D-2-脱氧核糖与下列试剂作用的主要产物
⑴Br2-H2O&
⑵HNO3 &⑶CH3OH+无水HCl
5、写出丙氨酸与下列试剂作用的主要产物
⑴NaOH溶液& ⑵HNO2&&
6、写出下列氨基酸在指定PH值介质中的主要存在形式（括号内为等电点）
⑴苯丙氨酸（5.48）PH为6时；
⑵赖氨酸（9.74）PH为9时
8、简答下列各题
1、直链淀粉和支链淀粉中葡萄糖的连接方式有何不同？
2、油脂、卵磷酯、脑磷酯结构上有什么区别？
3、蛋白质的一级结构指的是什么？
4、RNA和DNA完全水解产物有何异同？
5、甾体化合物在结构上的共同特点是什么？
9、D-醛糖A和B分别与苯肼作用生成相同的脎，用硝酸氧化都生成四个碳原子的二元酸，A的氧化产物没有旋光性，B的则有，试推测出A、B的链式结构，并写出过程。
10、某三肽完全水解后，得到甘氨酸和丙氨酸。若将此三肽与亚硝酸作用后再水解，则得到乳酸，丙氨酸及甘氨酸。写出此三肽可能的结构式。【图文】第二章 糖和苷_百度文库
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第二章 糖和苷
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你可能喜欢下列关于“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”的叙述，错误的是A．碳元素在生物体内含量最多B．组成细胞的重要有机物都含有碳元素C．组成蛋白质的氨基酸是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架D．组成多糖的单糖是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架 [生物大分子、碳原子、骨架、碳元素、蛋白质、氨基酸、有机物、错误的是][] - 高中生物试题 - 生物秀
下列关于“碳是生命的核心元素”，“没有碳，就没有生命”的叙述，错误的是 A．碳元素在体内含量最多 B．组成细胞的重要有机物都含有碳元素 C．组成蛋白质的是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架 D．组成多糖的单糖是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
答案:A【解析】试题分析：“碳是生命的核心元素”，是细胞内最基本的化学元素，因为碳本身的化学性质使其能够通过化学键连接成链或环，从而形成各种大分子，这些生物大分子在生物体的生命活动中具有重要的作用。考点：组成细胞的元素。意在考查考生能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。
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