第十三章 糖 类糖是自然界存在的一大类有机化合物，
由绿色植物经光合作用合成。糖不仅为生物有机体提供建筑材料（如纤维素）和能量来源，而且还是高密度的信息载体，起到了重要的细胞识别功能。糖和蛋白质、核酸、脂类一起，被称为涉及生命活动本质的重要生物分子，是维持生命机器正常运转的最根本的物质基础。
糖也称为碳水化合物，它是由碳、氢和氧三种元素组成的。人们最初发现，这类化合物，
除碳原子以外，氢与氧原子数之比与水相同，
可用通式 Cm（ H2O） n表示，故统称为碳水化合物。
后来发现这些化合物并不是由碳和水结合而成，且有一些化合物如鼠李糖（ C6H12O5），结构和性质与这类化合物相似，但分子式不符合上述通式。另外一些化合物如乙酸（ C2H4O2）等虽然符合分子式 Cm（ H2O） n,但其结构和性质与碳水化合物不同。因此，碳水化合物这一名词已失去原有含义，但因沿用已久，现仍在使用。
从化学结构和性质上讲,糖类是一类多羟基醛（酮）或通过水解能产生多羟基醛（酮）
的化合物。
根据糖类能否水解以及水解以后的情况，
将糖类分为：
（ 1）单糖（ Monosaccharides）：是最简单的、
不能被水解为更小分子的糖。
（ 2）低聚糖（ Oligosacharides）：可水解得到 2～ 9个单糖分子的糖。
（ 3）多聚糖（ Polysaccharides）：可被水解成许多个单糖的分子。
13.1 单 糖通式：
C H O
( C H O H ) n
C H 2 O H
C H 2 O H
C H 2 O H
C = O
( C H O H ) n - 1
醛糖酮糖
13.1.1 分类：
1、按照单糖分子中官能团不同
2、按碳数：丙糖、丁糖、戊糖等。
丙醛（酮）糖丁醛（酮）糖戊醛（酮）糖己醛（酮）糖自然界的单糖以戊醛糖、己醛糖和己酮糖分布最为普遍。
结合最简单的单糖是：
CH 2 C H C H O
OH OH
CH 2 C C H 2
OH O OH
甘油醛 甘油酮
13.1.2 结构与构型：
除 丙酮糖 外，所有单糖都含有手性碳原子，
故都有一定的立体构型和旋光异构现象。
(1).戊醛糖,23=8个旋光异构体,核糖是其中之一。
(2).己醛糖,24=16个旋光异构体,葡萄糖是其之一。
(3).己酮糖,23=8个旋光异构体,果糖是其中之一。
参照甘油醛的结构来确定单糖的相对构型,
一、单糖的 开链式结构与构型凡是编号最大的手性碳上羟基在 fisher投影式右侧的,称为 D-型 ;在左侧的,称为型 L - 糖,
自然界存在的单糖绝大部分是 D型 。
甘油醛 L 甘油醛
C H O
H O H
C H 2 O H
C H O
HH O
C H 2 O H
D-
例如,
D- 核糖 D- 果糖 L-果糖
CHO
H
H
OH
OH
OHH
CH2OH
CH2OH
C O
CH2OH
HO H
OH
OH
H
H
CH2OH
C O
CH2OH
HO H
OHH
HHO
D- 葡萄糖
CHO
H
H
HO
H
OH
H
OH
OH
CH2OH
CHO
CH2OH
天然存在的己醛糖有三种,D-葡萄糖、
D-甘露糖和 D-果糖。
问题 -1 用 IUPAC法命名 D-葡萄糖 。
2R,3S,4R,5R-2,3,4,5,6-五羟基己醛
D - 葡萄糖
CHO
H
H
HO
H
OH
H
OH
OH
CH 2OH
二、单糖的环状结构及其表示方法：
1,变旋现象和环氧式结构
D-（ +） -葡萄糖可得到两种结晶形式：
D - 葡 萄 糖乙 醇 溶 液吡 啶 溶 液结 晶结 晶 溶 于 水溶 液 。
溶 液 。
逐 渐溶 于 水逐 渐
+ 5 2,7 °[ α ]
2 0
D =
+ 1 1 2,2 °[ α ]
2 0
D =
+ 1 8,7 °[ α ]
2 0
D
=
最 初 最 终变旋现象：
比旋光度随时间自行增加或减小，最后达到恒定值的现象称为变旋现象 (作用 )。
这种事实用开链式结构不能圆满解释。红外光谱检测无法发现醛基的特征吸收峰。实验证明结晶态的葡萄糖是以环形结构存在的。
回忆,醛与醇的半缩醛反应,
R C O
H
+ R O H
糖分子内也可以发生类似醇和醛的加成反应，形成环状半缩醛结构,
-D-(+)葡萄糖
-D-(+)葡萄糖半缩醛羟基，
在此专称为苷羟基。
半缩醛的碳原子，在此专称为苷原子。
新形成的苷羟基与决定单糖构型的碳原子上的羟基在同一侧时叫?-型，
反之叫? -型。
C
H
O
C H 2 O H
H O H
H
O H
H O
H
H O H
CH O
CH 2OH
H OH
H
OH
HO
H
H
H
O
C HO
C H 2O H
H O H
H
O H
H O
H
H
H
O
两个环状结构的葡萄糖是一对非对映异构体，它们的区别仅在于 C1的构型不同。 在含多个手性碳的旋光异构体中，若只有一个手性碳原子的构型不同，这样的旋光异构体被称为
,异头物,即 差向异构体。
-D-(+)葡萄糖 开链式葡萄糖?-D-(+)葡萄糖
[?] 20 = +18.70 ° [?]20 = +112.2 °
熔点,150° C 146° C
平衡时,~63.6% ~0.01% 36.4%
[?] 20 = +52.7°
葡萄糖产生变旋现象的原因是：当把?-D-(+)
葡萄糖溶于水时，它通过开链式逐渐转变成? -
D-(+)葡萄糖 ；反之依然，直至达到平衡为止，
在转变的过程中比旋光度就不断发生变化。
其它单糖也都以环状结构存在，并有变旋现象。
2,单糖环状结构的表示方法：
①,哈沃斯（ Haworth R D）透视式首先，将碳链顺时针方向倒下，呈水平位置 ; 再在纸面上向上弯成六角形。C H O
H O H
H O H
O H
O H
H
H
C H 2 O H
C H O
H
O H
H O
HO HO H
HH
H 2 CH O
C H OH
O HH
O H
O HH
H
C H 2
O H
O H
-D-(+)葡萄糖? -D-(+)葡萄糖
H
O HH
O H
H
H
C H 2
O H
O H
C H
O H
O
H
O HH
O H
O H
H
H
C H 2
O H
O H
O
H
H
O HH
O H O H
H
H
C H 2
O H
O H
O H
C H OH
O HH
O H
O HH
H
C H 2
O H
O H
单糖 Haworth式举例：
(1)D-(?)果糖
O
HO
H
H
H
OH
OH
CH 2 OH
CH 2 OH
-D-呋喃果糖
-D-呋喃果糖
OH H
H
OH
H
H
HHO
CH 2 OHO
HO
H
OH
H
H
H
H
HO
OH
CH 2 OH
O
HO
HOH 2 C
H H
H
HO
OH
OH
CH 2 OHO
O
CH 2 OH
OH
OH
HO
H
HH
HOH 2 C
-D-吡喃果糖
-D-吡喃果糖
D-(?)果糖在吡喃型的 Harworth结构式中，半缩醛羟基与 C5羟甲基位于环平面的同侧时，为?－型异构体，位于环平面异侧的为?-型异构体。
以五元环形式存在的糖分子中成环的碳原子和氧原子处于一个平面。六元环形式存在的糖分子中成环的碳原子和氧原子不在一个平面内，其构象类似于环己烷。
② 构象式
-D-(+)吡喃葡萄糖
-D-(+)吡喃葡萄糖在? -D-(+)吡喃葡萄糖中苷羟基处于 e
键上，而?-D-(+)吡喃葡萄糖苷羟基处于
a 键上。所以? -D-
(+)吡喃葡萄糖比?-
D-(+)吡喃葡萄糖稳定。这就是在 D-葡萄糖的变旋混合物中?
型所占比例大于? 型的原因。
H
OHH
OH OH
H H
CH 2
OH
OH
O H
H
OHH
OH
OH
H
H
CH 2
OH
OH
O
H
H 2 CH O O
O H
O HH O
H O
H 2 CH O O
O H
O HH O
H O
注,
（ 1） 葡萄糖、甘露糖和半乳糖主要以六元环形式存在。而果糖在自然界以化合态存在时为五元环结构，游离的果糖结晶则为六元环结构。
因此，果糖在水溶液中能以五种形式存在（见课本 p340）。
（ 2）单糖分子的六元环与杂环化合物中的吡喃环相似 故称其为吡喃糖。五元环与呋喃环 相似,故称其为呋喃糖。
O
O
（ 3）虽然构象式更能真实地反映单糖的三维空间结构，但为了书写方便，通常仍使用开链式和哈 沃 斯式来表示单糖的结构。
（ 4）书写的标准形式分别为：
O O
O
（ 5）所有的己醛糖的构象中，只有? -D-葡萄糖是唯一的所有较大基团都处于 e－键上的糖可能这就是葡萄糖在自然界存在最多的原因之一。
13.1.3 单糖的物理性质
1、除丙酮糖外，所有单糖都有旋光性，且存在变旋现象。
2、无色晶体，都有甜味，易溶于水。
13.1.4 单糖的化学性质单糖在水溶液中是以链状结构和环状结构的平衡混合物存在的，故单糖的性质由这两种形式的结构决定。反应的活泼部位为：
羰基、醇羟基、半缩醛羟基（即：苷羟基）。
反应一旦发生，平衡就会移动。
C H O
( C H O H ) n
C H 2 O H
C H 2 O H
C H 2 O H
C = O
( C H O H ) n - 1
羟基：对应醇的性质：酯化、脱水、氧化等；
羰基：醛和酮的性质：亲核加成、还原、氧化等；
两种官能团共同作用：差向异构化，显色等；
特殊性质：受羟基影响，羰基活性增强，可被巴弗试剂氧化；开链式比例小导致不能与饱和亚硫酸氢钠反应；不发生羟醛缩合反应等。
一、异构化 (p345)
CHO
CH 2 OH
OH
OH
H
H
H
HO
HHO
H C O H
CH 2 O H
OH
OH
H
C O H
H
H
HO
CH 2 OH
CH 2 OH
OH
OH
H
O
H
H
HO
D-葡萄糖
1,2-烯醇式
D-甘露糖
D-果糖
C H O
CH 2 OH
OH
OH
H
OH
H
H
HO
H
一种化合物变成它的异构体的反应叫做 异构化反应 。
在 碱性溶液 中,所有单糖 都可以通过烯二醇式转变成它的两种异构体。
1、与羰基相邻的手性碳的构型发生变化；
2、醛糖与酮糖间的相互转化。
D-
葡萄糖
D-
甘露糖
CHO
CH 2 OH
OH
OH
H
OH
H
H
HO
H HO H
HO
H
H
H
OH
OH
CH 2 OH
CHO
2-差向异构体
HO
H
HO
H
H
OH
H
OH
CH 2 OH
CHO
H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
CH 2 OH
CHO
4-差向异构体
D-半乳糖
H
OH
6
5
4
3 2
1
H
H
H
H
HO
OH
OH
CH 2 OH
O
H
OH
6
5
4
3 2
1
H
H
H
H
HO
OH
OH
CH 2 OH
O
端基差向异构体二、羰基的反应
① 所有的单糖都能被斐林试剂、吐伦试剂、本尼地试剂和巴弗试剂 （醋酸铜溶解在 1%～ 5%
的醋酸水溶液中） 氧化。
② 溴水氧化：只氧化醛糖
D-葡萄糖 D-葡萄糖酸
1、单糖的氧化反应
B r 2 H 2 O
C H 2 O H
H
H O H
O H
H
O H
H
C O O H
H O
C H 2 O H
H
H O H
O H
H
O H
H
C H O
H O
问题,果糖能被溴水氧化吗？为什么？
③ HNO3等强氧化剂的氧化稀 HNO3的氧化作用比溴水强，能将醛糖氧化成糖二酸。 H N O
3
H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
CO OH
CO OH
H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
CH 2 OH
CHO
D(+)-葡萄糖二酸
① 单糖的还原作用常用还原剂,H2/Ni LiAlH4 NaBH4
2、加成反应
C H
2
O H
H
H O H
H
O H
H O
C
C H
2
O H
O
C H
2
O H
H
H O H
H
O H
H O H
C H O
H O
C H O
H
H O
O H
H
O H
O HH
H
C H
2
O H
[ H ]
[ H ]
C H
2
O H
C H
2
O H
H O H
H O H
H O H
C H
2
O H
C H
2
O H
H O H
H O H
H O H
H O H
H O H
[ H ]
D - 葡 萄 糖
D - 甘 露 糖
D - 山 梨 醇
D - 甘 露 醇
D - 果 糖山梨醇和甘露醇广泛存在于植物体内。
② 与苯肼的反应醛糖和酮糖与苯肼反应，生成糖苯腙 。
苯肼过量时，进一步反应生成糖脎。糖脎为黄色晶体。
C6H5NHNH2 C6H5NHNH2
CHO
H
H
HO
OH
OH
OH
CH2OH
H
H
H
H
H O
O H
O H
O H
C H 2 O H
H
H
C H N N H C 6 H 5
糖 糖苯腙
C6H5NHNH2
若反应物为酮糖，则 C1上的伯羟基被氧化为醛基。成脎反应只发生糖的 C1和 C2位，
其它原子不参与反应。
凡是具有 α－羟基的醛和酮都能发生成 脎反应。
糖脎
H
H O
O H
O H
C H 2 O H
H
H
C H N N H C 6 H 5
C O
H
H O
O H
O H
C H 2 O H
H
H
C H N N H C 6 H 5
C N N H C 6 H 5
6
5
4
3 2 1
CH 2 OH
H
H OH
OH
C 6 H 5
C 6 H 5
H
H
O
N
N H
N
NN N H C
6 H 5
C H 2 O H
O H
O H
H
H
H
H O
C H N N H C 6 H 5
D-葡萄糖 脎所以，如果碳原子数相同的不同单糖，其差别仅在 C1和 C2的羰基或构型，那么与苯肼反应后得到相同的脎。例如：
D-葡萄糖 D-甘露糖 D-果糖
∴ 这三种糖形成的脎是相同的。
CHO
H
H
HO
OH
OH
OH
CH 2OH
H
H
CHO
H
H
HO
OH
OH
CH 2OH
H
H
HO
H
HO
OH
OH
CH 2OH
H
H
C O
CH 2OH
三、苷羟基的反应苷羟基比分子内的其它羟基活泼，它可以与含活泼氢的化合物缩水形成 缩醛型 化合物，
这种物质称为 糖苷 有时也叫 糖甙或配糖物 。
糖苷中糖的部分叫糖基，非糖部分叫配基。糖基和配基之间的缩醛型醚键称为糖苷键。
CH3OH
无水 HCl
甲基 -α-D(+)-吡喃 葡萄糖苷糖 基配糖基
H
OH
H
H
H
H
HO
OH
OH
CH 2 OH
O
O
CH 2 OH
OH
OH
HO
H
H
H
H
O C H 3
H
α-半缩醛羟基
（ α-苷羟基）
糖苷键糖苷广泛存在于植物的各组织器官中，
天然糖苷一般是左旋的。糖苷分子中没有半缩醛羟基，所以糖苷 不具有变旋现象，不与斐林试剂和吐伦试剂作用，也不发生成脎反应。 糖苷在酸或酶的作用下可以发生水解，
生成原来的糖和含活泼氢的化合物。
在酶作用下糖苷水解是有选择性的，例如麦芽糖酶只能水解?-糖苷。
四、醇羟基上的反应
1、酯化反应单糖分子中的羟基能与酸反应，生成酯。
1-磷酸 -?-D-葡萄糖?-D-葡萄糖
+ H3PO4
酶 + H
2O
HO
O H
O H
C H 2
H
H
O HO H
H O H
H
HO
O H
O H
C H 2
HH
O H
H O H
H
O P O 3 H 2
单糖的磷酸酯是生物体内糖代谢过程中的重要中间产物。作物施磷肥就是为了有充足的磷去完成植物体内糖的磷酸酯合成。 若植物缺磷，磷酸酯的合成会出现障碍，植物的光合作用和呼吸作用将不能顺利进行。
2、成醚反应单糖分子中的醇羟基在碱性溶液中可与甲基化试剂如硫酸二甲酯反应生成醚。因为单糖在碱性溶液中会发生异构化所以一般先将单糖分子中的半缩醛羟基通过成苷保护起来然后再进行成醚反应。
(CH3)2SO4
NaOH
Ｈ ＋ ／Ｈ ２ Ｏ
甲基－２,３,４,６
－四－Ｏ－甲基－
Ｄ－葡萄糖苷
H O
H O O H
OH O H 2 C
O C H 3
OH 2 C
O C H 3
O C H 3
O C H 3
OC H 3
OC H 3
O H
OH 2 C
O C H 3
O C H 3
OC H 3
OC H 3
五、显色反应在浓酸作用下，单糖发生分子内脱水形成糠醛或糠醛衍生物，这些产物继续和酚类化合物反应，结果生成结构尚不明了的有色物质。
1,莫里斯反应（又称 α－萘酚 反应）,所有的糖在浓硫酸存在下都可以与称 α－萘酚反应，
生成 紫色物质。 这是定性鉴定糖类化合物最常用的方法之一。
2,蒽酮反应：所有糖都能与蒽酮的浓硫酸溶液作用生成 蓝绿色物质 。 定量鉴定糖类化合物
3,谢里万诺夫反应（又称间 苯二酚 反应）：
酮糖在浓盐酸作用下可以与苯二酚反应很快生成 红色物质,醛糖在两分钟内不反应，由此可以区别醛糖和酮糖。
13.1.5 重要的单糖及其衍生物
1,D-核糖和 D-2-脱氧核糖
CHO
OH
OH
OH
H
H
H
CH2OH
O H
O HO H
H
HH
OH O C H
2
H
O H
HO H
H
HH
OH O C H
2
H
2、葡萄糖葡萄糖是自然界中分布最广的单糖又是重要的营养物质，它在体内通过代谢可放出供机体需要的能量。自然界存在的葡萄糖主要是 D-
（ +）葡萄糖，所以又称右旋糖。
3,D-果糖果糖是自然界中分布最广的己酮糖。甜度比蔗糖和葡萄糖都甜。自然界存在的果糖都是
D-（ -）果糖又称为左旋糖。
4,D-甘露糖 D-半乳糖
5、氨基己糖
2-氨基 -? -D-葡萄糖 2-氨基 -? -D-半乳糖
H
H
O H
O H
H
H
C H 2
O H
O H
O
H
N H 2
H
H
O H
H
H
C H 2
O H
O H
O
H
N H 2
H O
13.2 二 糖由 2~9个单糖单位脱水缩合的多糖称为低聚糖，与人类关系最密切的是二糖。 它可由两个相同或不相同的单糖分子脱水形成。脱水时总是由一个单糖分子的苷羟基和另一单糖分子的羟基（这个羟基可以是苷羟基也可以是醇羟基）脱水形成苷键。
1、还原性二糖：
一分子单糖的苷羟基与另一分子单糖的醇羟基 脱水形成苷键。这种双糖还保留着苷羟基，所以具有还原性，能形成糖脎，有变旋现象。
如,麦芽糖、纤维二糖、乳糖等。
根据脱水时提供羟基的不同将二糖分为：
Haworth式
O
H
OH
CH 2 OH
H
HO
H OH
H O
H
O
H
OH
CH 2 OH
H
H OH
H
OHH
-1,4-苷键麦芽糖：
一分子 α－ D葡萄糖的半缩醛羟基和另一分子 D-葡萄糖的第四位醇羟基脱水通过?-1,4-糖苷键形成。
性质：白色晶体，易溶于水，有甜味。
可被人体内酶水解而被消化、吸收。
纤维二糖 (Cellobiose)
O
H
OH
CH 2 OH
H
HO
H OH
H
O
H
O
H
OH
CH 2 OH
H
H OH
H
OHH
-1,4-苷键
Haworth式两分子 D－葡萄糖通过?-1,4-苷键结合而成。
性质：白色晶体，易溶于水，无甜味。不能被人吸收。
乳糖 (Lactose)
O
H
OH
CH 2 OH
H
HO
H OH
H
O
H
O
H
OH
CH 2 OH
H
H OH
H
OHH
-1,4-苷键
Haworth式一分子 β－ D半乳糖的半缩醛羟基和另一分子 D-葡萄糖的第四位醇羟基脱水通过 β-1,4-糖苷键形成。
2、非还原性二糖：
由两分子单糖的两个苷羟脱水形成苷键。
这种双糖分子中只有醇羟基，所以无还原性、
无变旋现象等单糖的性质。 如：蔗糖。
O
H
OH
CH 2 OH
H
HO
H OH
H
H
O
CH 2 OH
H
H
HO
OH
H
H OH 2 C
O
一分子 α-D葡萄糖的半缩醛羟基和另一分子 β-D-果糖的 半缩醛羟基 脱水通过 1,2-糖苷键形成。
性质：
无色晶体；易溶于水；甜度强于葡萄糖，次于果糖；比旋光度为 +66.5° （右旋）。
蔗糖在酸或酶的作用下水解为葡萄糖和果糖的等量混合物，该混合物的比旋光度为 -19.8 °
（左旋），所以把蔗糖水解后的混合物称为 转化糖 。
蔗糖是植物体内碳水化合物运输的主要形式，
光合作用产生的葡萄糖转变为蔗糖后再向植物各个部位运输，达到各部位后又迅速地转变为葡萄糖供植物利用，或者变为淀粉储藏起来。
（ 1）是哪个单糖提供苷羟基，哪个单糖作为配基。
（ 2）作为配基的单糖，提供哪个碳上的羟基形成苷键。
（ 3）提供苷羟基的单糖是?-型还是? -型。
注意：二糖的化学结构除要了解是由哪两个单糖脱水形成之外，还必须明确：
13.3 多糖多糖是由许多单糖分子，通过苷键连接而成的天然高分子化合物。 按其组成分为：
1、均多糖：由同种单糖构成的多糖。
如：淀粉、纤维素。
2、杂多糖：由两种或两种以上单糖构成的多糖。
如：果胶糖。
按其生理功能分为：
1、营养储藏物质，如淀粉、糖元。
2、植物骨架物质。如，纤维素、果胶质。
性质,没有还原性，没有旋光性，不能成脎，
没有甜味，一般不溶于水。
一、淀粉直链淀粉,支链淀粉
1,直链淀粉直链淀粉是由 200~980个?-D-葡萄糖通过
-1,4-苷键 结合而成，平均相对分子质量约为 3~16万。结构式如下：
末端苷羟基在整个分子中所占 比例极小，所以淀粉不显示还原性。
O
H
H
H
H
H
O H
O H O H
O H
O
H O C H 2
H O C H 2 H O C H 2
O O
O
O
O H
O H
H
H
HH
H
H
H
H H
直链淀粉的结构并非是直线型的，由于分子内氢键的作用，使链卷曲盘旋成螺旋状，每圈螺旋约含六个葡萄糖单位。
直链淀粉遇碘呈深兰色,淀粉与碘的作用一般认为是碘分子钻到淀粉的螺旋结构中，借助范德华力与淀粉形成了一种兰色包和物。当加热时，氢键 断裂，包和物解体，兰色消失；
冷却后又形成包和物，兰色重新出现。
2、支链淀粉
-1,4-苷键
-1,6-苷键支链淀粉的结构
O
C H
2
O
O H
O H
O H
O H
O H
C H
2
O H
O
O
O
O H
C H
2
O H
O
淀粉在酸或酶的催化下水解，是由一个大分子逐渐断裂形成小分子的过程，整个过程生成一系列的糊精，根据各种糊精与碘产生的颜色不同分为兰色糊精、红色糊精和无色糊精。无色糊精继续水解得到麦芽糖，水解的最终产物是葡萄糖。
淀粉的水解过程可以表示如下：
淀粉 兰色糊精 红色糊精 无色糊精麦芽糖 葡萄糖糊精能溶于水。其水溶液有粘性，可作粘合剂。无色糊精具有还原性。
二、纤维素纤维素是自然界分布最广的天然高分子化合物，是植物支撑组织和细胞壁的主要组成成分。该分子是由成千上万个? -D-葡萄糖通过? -1,4-糖苷键 连接而成的线形高分子，
用浓酸才能水解 (∵ 纤维素分子中所有的 取代基都处于 e-键上，分子内能较低 ),水解的最终产物是 D-葡萄糖。其结构式表示如下：
O
H
H
H
H
H
O H
O H O H
O H
O
H O C H 2
H O C H 2 H O C H 2
O O
O
O
O H
O H
H
H
H
H
H
H
H
H H
-1,4-糖苷键
X-射线结构分析证明，大约 60个纤维素分子绕在一起，形成一个纤维素胶束。在纤维素胶束中，相邻纤维素分子的羟基相互作用形成氢键，从而使这些纤维素分子链紧密的结合在一起（见图）。几个胶束再定向排列而成绳索状结构。这使得纤维素具有良好的机械强度和化学稳定性。
纯粹的纤维素为白色纤维状晶体，不溶于水和有机溶解，但能吸水膨胀。这是因为水分子进入胶束的纤维素分子之间，并通过氢键维系着纤维素胶束，而不分解。
O H O H O H
O HO H
H
O O O
O
OO
H HH
H
H
本章小结
1、糖的定义和分类
2、单糖的构型。单糖环状结构的费歇尔式、
哈沃氏式和构象式。
3、变旋现象。所有单糖和还原性糖都有变旋现象。
4、单糖的异构化、成脎、氧化还原、成酯、
成苷、显色等反应 。所有单糖都是还原性糖。
凡是还原性糖都有变旋现象，能被斐林试剂氧化，能成脎。
5、重要的单糖有核糖、脱氧核糖、葡萄糖、
果糖、甘露糖和半乳糖
6、低聚糖可分为还原性和非还原性两类。
重要的低聚糖有蔗糖、麦芽糖、纤维二糖。
7、多糖是无还原性的糖。常见的多糖为淀粉和纤维素。
8、糖类的检验和鉴别 。
由绿色植物经光合作用合成。糖不仅为生物有机体提供建筑材料（如纤维素）和能量来源，而且还是高密度的信息载体，起到了重要的细胞识别功能。糖和蛋白质、核酸、脂类一起，被称为涉及生命活动本质的重要生物分子，是维持生命机器正常运转的最根本的物质基础。
糖也称为碳水化合物，它是由碳、氢和氧三种元素组成的。人们最初发现，这类化合物，
除碳原子以外，氢与氧原子数之比与水相同，
可用通式 Cm（ H2O） n表示，故统称为碳水化合物。
后来发现这些化合物并不是由碳和水结合而成，且有一些化合物如鼠李糖（ C6H12O5），结构和性质与这类化合物相似，但分子式不符合上述通式。另外一些化合物如乙酸（ C2H4O2）等虽然符合分子式 Cm（ H2O） n,但其结构和性质与碳水化合物不同。因此，碳水化合物这一名词已失去原有含义，但因沿用已久，现仍在使用。
从化学结构和性质上讲,糖类是一类多羟基醛（酮）或通过水解能产生多羟基醛（酮）
的化合物。
根据糖类能否水解以及水解以后的情况，
将糖类分为：
（ 1）单糖（ Monosaccharides）：是最简单的、
不能被水解为更小分子的糖。
（ 2）低聚糖（ Oligosacharides）：可水解得到 2～ 9个单糖分子的糖。
（ 3）多聚糖（ Polysaccharides）：可被水解成许多个单糖的分子。
13.1 单 糖通式：
C H O
( C H O H ) n
C H 2 O H
C H 2 O H
C H 2 O H
C = O
( C H O H ) n - 1
醛糖酮糖
13.1.1 分类：
1、按照单糖分子中官能团不同
2、按碳数：丙糖、丁糖、戊糖等。
丙醛（酮）糖丁醛（酮）糖戊醛（酮）糖己醛（酮）糖自然界的单糖以戊醛糖、己醛糖和己酮糖分布最为普遍。
结合最简单的单糖是：
CH 2 C H C H O
OH OH
CH 2 C C H 2
OH O OH
甘油醛 甘油酮
13.1.2 结构与构型：
除 丙酮糖 外，所有单糖都含有手性碳原子，
故都有一定的立体构型和旋光异构现象。
(1).戊醛糖,23=8个旋光异构体,核糖是其中之一。
(2).己醛糖,24=16个旋光异构体,葡萄糖是其之一。
(3).己酮糖,23=8个旋光异构体,果糖是其中之一。
参照甘油醛的结构来确定单糖的相对构型,
一、单糖的 开链式结构与构型凡是编号最大的手性碳上羟基在 fisher投影式右侧的,称为 D-型 ;在左侧的,称为型 L - 糖,
自然界存在的单糖绝大部分是 D型 。
甘油醛 L 甘油醛
C H O
H O H
C H 2 O H
C H O
HH O
C H 2 O H
D-
例如,
D- 核糖 D- 果糖 L-果糖
CHO
H
H
OH
OH
OHH
CH2OH
CH2OH
C O
CH2OH
HO H
OH
OH
H
H
CH2OH
C O
CH2OH
HO H
OHH
HHO
D- 葡萄糖
CHO
H
H
HO
H
OH
H
OH
OH
CH2OH
CHO
CH2OH
天然存在的己醛糖有三种,D-葡萄糖、
D-甘露糖和 D-果糖。
问题 -1 用 IUPAC法命名 D-葡萄糖 。
2R,3S,4R,5R-2,3,4,5,6-五羟基己醛
D - 葡萄糖
CHO
H
H
HO
H
OH
H
OH
OH
CH 2OH
二、单糖的环状结构及其表示方法：
1,变旋现象和环氧式结构
D-（ +） -葡萄糖可得到两种结晶形式：
D - 葡 萄 糖乙 醇 溶 液吡 啶 溶 液结 晶结 晶 溶 于 水溶 液 。
溶 液 。
逐 渐溶 于 水逐 渐
+ 5 2,7 °[ α ]
2 0
D =
+ 1 1 2,2 °[ α ]
2 0
D =
+ 1 8,7 °[ α ]
2 0
D
=
最 初 最 终变旋现象：
比旋光度随时间自行增加或减小，最后达到恒定值的现象称为变旋现象 (作用 )。
这种事实用开链式结构不能圆满解释。红外光谱检测无法发现醛基的特征吸收峰。实验证明结晶态的葡萄糖是以环形结构存在的。
回忆,醛与醇的半缩醛反应,
R C O
H
+ R O H
糖分子内也可以发生类似醇和醛的加成反应，形成环状半缩醛结构,
-D-(+)葡萄糖
-D-(+)葡萄糖半缩醛羟基，
在此专称为苷羟基。
半缩醛的碳原子，在此专称为苷原子。
新形成的苷羟基与决定单糖构型的碳原子上的羟基在同一侧时叫?-型，
反之叫? -型。
C
H
O
C H 2 O H
H O H
H
O H
H O
H
H O H
CH O
CH 2OH
H OH
H
OH
HO
H
H
H
O
C HO
C H 2O H
H O H
H
O H
H O
H
H
H
O
两个环状结构的葡萄糖是一对非对映异构体，它们的区别仅在于 C1的构型不同。 在含多个手性碳的旋光异构体中，若只有一个手性碳原子的构型不同，这样的旋光异构体被称为
,异头物,即 差向异构体。
-D-(+)葡萄糖 开链式葡萄糖?-D-(+)葡萄糖
[?] 20 = +18.70 ° [?]20 = +112.2 °
熔点,150° C 146° C
平衡时,~63.6% ~0.01% 36.4%
[?] 20 = +52.7°
葡萄糖产生变旋现象的原因是：当把?-D-(+)
葡萄糖溶于水时，它通过开链式逐渐转变成? -
D-(+)葡萄糖 ；反之依然，直至达到平衡为止，
在转变的过程中比旋光度就不断发生变化。
其它单糖也都以环状结构存在，并有变旋现象。
2,单糖环状结构的表示方法：
①,哈沃斯（ Haworth R D）透视式首先，将碳链顺时针方向倒下，呈水平位置 ; 再在纸面上向上弯成六角形。C H O
H O H
H O H
O H
O H
H
H
C H 2 O H
C H O
H
O H
H O
HO HO H
HH
H 2 CH O
C H OH
O HH
O H
O HH
H
C H 2
O H
O H
-D-(+)葡萄糖? -D-(+)葡萄糖
H
O HH
O H
H
H
C H 2
O H
O H
C H
O H
O
H
O HH
O H
O H
H
H
C H 2
O H
O H
O
H
H
O HH
O H O H
H
H
C H 2
O H
O H
O H
C H OH
O HH
O H
O HH
H
C H 2
O H
O H
单糖 Haworth式举例：
(1)D-(?)果糖
O
HO
H
H
H
OH
OH
CH 2 OH
CH 2 OH
-D-呋喃果糖
-D-呋喃果糖
OH H
H
OH
H
H
HHO
CH 2 OHO
HO
H
OH
H
H
H
H
HO
OH
CH 2 OH
O
HO
HOH 2 C
H H
H
HO
OH
OH
CH 2 OHO
O
CH 2 OH
OH
OH
HO
H
HH
HOH 2 C
-D-吡喃果糖
-D-吡喃果糖
D-(?)果糖在吡喃型的 Harworth结构式中，半缩醛羟基与 C5羟甲基位于环平面的同侧时，为?－型异构体，位于环平面异侧的为?-型异构体。
以五元环形式存在的糖分子中成环的碳原子和氧原子处于一个平面。六元环形式存在的糖分子中成环的碳原子和氧原子不在一个平面内，其构象类似于环己烷。
② 构象式
-D-(+)吡喃葡萄糖
-D-(+)吡喃葡萄糖在? -D-(+)吡喃葡萄糖中苷羟基处于 e
键上，而?-D-(+)吡喃葡萄糖苷羟基处于
a 键上。所以? -D-
(+)吡喃葡萄糖比?-
D-(+)吡喃葡萄糖稳定。这就是在 D-葡萄糖的变旋混合物中?
型所占比例大于? 型的原因。
H
OHH
OH OH
H H
CH 2
OH
OH
O H
H
OHH
OH
OH
H
H
CH 2
OH
OH
O
H
H 2 CH O O
O H
O HH O
H O
H 2 CH O O
O H
O HH O
H O
注,
（ 1） 葡萄糖、甘露糖和半乳糖主要以六元环形式存在。而果糖在自然界以化合态存在时为五元环结构，游离的果糖结晶则为六元环结构。
因此，果糖在水溶液中能以五种形式存在（见课本 p340）。
（ 2）单糖分子的六元环与杂环化合物中的吡喃环相似 故称其为吡喃糖。五元环与呋喃环 相似,故称其为呋喃糖。
O
O
（ 3）虽然构象式更能真实地反映单糖的三维空间结构，但为了书写方便，通常仍使用开链式和哈 沃 斯式来表示单糖的结构。
（ 4）书写的标准形式分别为：
O O
O
（ 5）所有的己醛糖的构象中，只有? -D-葡萄糖是唯一的所有较大基团都处于 e－键上的糖可能这就是葡萄糖在自然界存在最多的原因之一。
13.1.3 单糖的物理性质
1、除丙酮糖外，所有单糖都有旋光性，且存在变旋现象。
2、无色晶体，都有甜味，易溶于水。
13.1.4 单糖的化学性质单糖在水溶液中是以链状结构和环状结构的平衡混合物存在的，故单糖的性质由这两种形式的结构决定。反应的活泼部位为：
羰基、醇羟基、半缩醛羟基（即：苷羟基）。
反应一旦发生，平衡就会移动。
C H O
( C H O H ) n
C H 2 O H
C H 2 O H
C H 2 O H
C = O
( C H O H ) n - 1
羟基：对应醇的性质：酯化、脱水、氧化等；
羰基：醛和酮的性质：亲核加成、还原、氧化等；
两种官能团共同作用：差向异构化，显色等；
特殊性质：受羟基影响，羰基活性增强，可被巴弗试剂氧化；开链式比例小导致不能与饱和亚硫酸氢钠反应；不发生羟醛缩合反应等。
一、异构化 (p345)
CHO
CH 2 OH
OH
OH
H
H
H
HO
HHO
H C O H
CH 2 O H
OH
OH
H
C O H
H
H
HO
CH 2 OH
CH 2 OH
OH
OH
H
O
H
H
HO
D-葡萄糖
1,2-烯醇式
D-甘露糖
D-果糖
C H O
CH 2 OH
OH
OH
H
OH
H
H
HO
H
一种化合物变成它的异构体的反应叫做 异构化反应 。
在 碱性溶液 中,所有单糖 都可以通过烯二醇式转变成它的两种异构体。
1、与羰基相邻的手性碳的构型发生变化；
2、醛糖与酮糖间的相互转化。
D-
葡萄糖
D-
甘露糖
CHO
CH 2 OH
OH
OH
H
OH
H
H
HO
H HO H
HO
H
H
H
OH
OH
CH 2 OH
CHO
2-差向异构体
HO
H
HO
H
H
OH
H
OH
CH 2 OH
CHO
H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
CH 2 OH
CHO
4-差向异构体
D-半乳糖
H
OH
6
5
4
3 2
1
H
H
H
H
HO
OH
OH
CH 2 OH
O
H
OH
6
5
4
3 2
1
H
H
H
H
HO
OH
OH
CH 2 OH
O
端基差向异构体二、羰基的反应
① 所有的单糖都能被斐林试剂、吐伦试剂、本尼地试剂和巴弗试剂 （醋酸铜溶解在 1%～ 5%
的醋酸水溶液中） 氧化。
② 溴水氧化：只氧化醛糖
D-葡萄糖 D-葡萄糖酸
1、单糖的氧化反应
B r 2 H 2 O
C H 2 O H
H
H O H
O H
H
O H
H
C O O H
H O
C H 2 O H
H
H O H
O H
H
O H
H
C H O
H O
问题,果糖能被溴水氧化吗？为什么？
③ HNO3等强氧化剂的氧化稀 HNO3的氧化作用比溴水强，能将醛糖氧化成糖二酸。 H N O
3
H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
CO OH
CO OH
H
HO
H
H
OH
H
OH
OH
CH 2 OH
CHO
D(+)-葡萄糖二酸
① 单糖的还原作用常用还原剂,H2/Ni LiAlH4 NaBH4
2、加成反应
C H
2
O H
H
H O H
H
O H
H O
C
C H
2
O H
O
C H
2
O H
H
H O H
H
O H
H O H
C H O
H O
C H O
H
H O
O H
H
O H
O HH
H
C H
2
O H
[ H ]
[ H ]
C H
2
O H
C H
2
O H
H O H
H O H
H O H
C H
2
O H
C H
2
O H
H O H
H O H
H O H
H O H
H O H
[ H ]
D - 葡 萄 糖
D - 甘 露 糖
D - 山 梨 醇
D - 甘 露 醇
D - 果 糖山梨醇和甘露醇广泛存在于植物体内。
② 与苯肼的反应醛糖和酮糖与苯肼反应，生成糖苯腙 。
苯肼过量时，进一步反应生成糖脎。糖脎为黄色晶体。
C6H5NHNH2 C6H5NHNH2
CHO
H
H
HO
OH
OH
OH
CH2OH
H
H
H
H
H O
O H
O H
O H
C H 2 O H
H
H
C H N N H C 6 H 5
糖 糖苯腙
C6H5NHNH2
若反应物为酮糖，则 C1上的伯羟基被氧化为醛基。成脎反应只发生糖的 C1和 C2位，
其它原子不参与反应。
凡是具有 α－羟基的醛和酮都能发生成 脎反应。
糖脎
H
H O
O H
O H
C H 2 O H
H
H
C H N N H C 6 H 5
C O
H
H O
O H
O H
C H 2 O H
H
H
C H N N H C 6 H 5
C N N H C 6 H 5
6
5
4
3 2 1
CH 2 OH
H
H OH
OH
C 6 H 5
C 6 H 5
H
H
O
N
N H
N
NN N H C
6 H 5
C H 2 O H
O H
O H
H
H
H
H O
C H N N H C 6 H 5
D-葡萄糖 脎所以，如果碳原子数相同的不同单糖，其差别仅在 C1和 C2的羰基或构型，那么与苯肼反应后得到相同的脎。例如：
D-葡萄糖 D-甘露糖 D-果糖
∴ 这三种糖形成的脎是相同的。
CHO
H
H
HO
OH
OH
OH
CH 2OH
H
H
CHO
H
H
HO
OH
OH
CH 2OH
H
H
HO
H
HO
OH
OH
CH 2OH
H
H
C O
CH 2OH
三、苷羟基的反应苷羟基比分子内的其它羟基活泼，它可以与含活泼氢的化合物缩水形成 缩醛型 化合物，
这种物质称为 糖苷 有时也叫 糖甙或配糖物 。
糖苷中糖的部分叫糖基，非糖部分叫配基。糖基和配基之间的缩醛型醚键称为糖苷键。
CH3OH
无水 HCl
甲基 -α-D(+)-吡喃 葡萄糖苷糖 基配糖基
H
OH
H
H
H
H
HO
OH
OH
CH 2 OH
O
O
CH 2 OH
OH
OH
HO
H
H
H
H
O C H 3
H
α-半缩醛羟基
（ α-苷羟基）
糖苷键糖苷广泛存在于植物的各组织器官中，
天然糖苷一般是左旋的。糖苷分子中没有半缩醛羟基，所以糖苷 不具有变旋现象，不与斐林试剂和吐伦试剂作用，也不发生成脎反应。 糖苷在酸或酶的作用下可以发生水解，
生成原来的糖和含活泼氢的化合物。
在酶作用下糖苷水解是有选择性的，例如麦芽糖酶只能水解?-糖苷。
四、醇羟基上的反应
1、酯化反应单糖分子中的羟基能与酸反应，生成酯。
1-磷酸 -?-D-葡萄糖?-D-葡萄糖
+ H3PO4
酶 + H
2O
HO
O H
O H
C H 2
H
H
O HO H
H O H
H
HO
O H
O H
C H 2
HH
O H
H O H
H
O P O 3 H 2
单糖的磷酸酯是生物体内糖代谢过程中的重要中间产物。作物施磷肥就是为了有充足的磷去完成植物体内糖的磷酸酯合成。 若植物缺磷，磷酸酯的合成会出现障碍，植物的光合作用和呼吸作用将不能顺利进行。
2、成醚反应单糖分子中的醇羟基在碱性溶液中可与甲基化试剂如硫酸二甲酯反应生成醚。因为单糖在碱性溶液中会发生异构化所以一般先将单糖分子中的半缩醛羟基通过成苷保护起来然后再进行成醚反应。
(CH3)2SO4
NaOH
Ｈ ＋ ／Ｈ ２ Ｏ
甲基－２,３,４,６
－四－Ｏ－甲基－
Ｄ－葡萄糖苷
H O
H O O H
OH O H 2 C
O C H 3
OH 2 C
O C H 3
O C H 3
O C H 3
OC H 3
OC H 3
O H
OH 2 C
O C H 3
O C H 3
OC H 3
OC H 3
五、显色反应在浓酸作用下，单糖发生分子内脱水形成糠醛或糠醛衍生物，这些产物继续和酚类化合物反应，结果生成结构尚不明了的有色物质。
1,莫里斯反应（又称 α－萘酚 反应）,所有的糖在浓硫酸存在下都可以与称 α－萘酚反应，
生成 紫色物质。 这是定性鉴定糖类化合物最常用的方法之一。
2,蒽酮反应：所有糖都能与蒽酮的浓硫酸溶液作用生成 蓝绿色物质 。 定量鉴定糖类化合物
3,谢里万诺夫反应（又称间 苯二酚 反应）：
酮糖在浓盐酸作用下可以与苯二酚反应很快生成 红色物质,醛糖在两分钟内不反应，由此可以区别醛糖和酮糖。
13.1.5 重要的单糖及其衍生物
1,D-核糖和 D-2-脱氧核糖
CHO
OH
OH
OH
H
H
H
CH2OH
O H
O HO H
H
HH
OH O C H
2
H
O H
HO H
H
HH
OH O C H
2
H
2、葡萄糖葡萄糖是自然界中分布最广的单糖又是重要的营养物质，它在体内通过代谢可放出供机体需要的能量。自然界存在的葡萄糖主要是 D-
（ +）葡萄糖，所以又称右旋糖。
3,D-果糖果糖是自然界中分布最广的己酮糖。甜度比蔗糖和葡萄糖都甜。自然界存在的果糖都是
D-（ -）果糖又称为左旋糖。
4,D-甘露糖 D-半乳糖
5、氨基己糖
2-氨基 -? -D-葡萄糖 2-氨基 -? -D-半乳糖
H
H
O H
O H
H
H
C H 2
O H
O H
O
H
N H 2
H
H
O H
H
H
C H 2
O H
O H
O
H
N H 2
H O
13.2 二 糖由 2~9个单糖单位脱水缩合的多糖称为低聚糖，与人类关系最密切的是二糖。 它可由两个相同或不相同的单糖分子脱水形成。脱水时总是由一个单糖分子的苷羟基和另一单糖分子的羟基（这个羟基可以是苷羟基也可以是醇羟基）脱水形成苷键。
1、还原性二糖：
一分子单糖的苷羟基与另一分子单糖的醇羟基 脱水形成苷键。这种双糖还保留着苷羟基，所以具有还原性，能形成糖脎，有变旋现象。
如,麦芽糖、纤维二糖、乳糖等。
根据脱水时提供羟基的不同将二糖分为：
Haworth式
O
H
OH
CH 2 OH
H
HO
H OH
H O
H
O
H
OH
CH 2 OH
H
H OH
H
OHH
-1,4-苷键麦芽糖：
一分子 α－ D葡萄糖的半缩醛羟基和另一分子 D-葡萄糖的第四位醇羟基脱水通过?-1,4-糖苷键形成。
性质：白色晶体，易溶于水，有甜味。
可被人体内酶水解而被消化、吸收。
纤维二糖 (Cellobiose)
O
H
OH
CH 2 OH
H
HO
H OH
H
O
H
O
H
OH
CH 2 OH
H
H OH
H
OHH
-1,4-苷键
Haworth式两分子 D－葡萄糖通过?-1,4-苷键结合而成。
性质：白色晶体，易溶于水，无甜味。不能被人吸收。
乳糖 (Lactose)
O
H
OH
CH 2 OH
H
HO
H OH
H
O
H
O
H
OH
CH 2 OH
H
H OH
H
OHH
-1,4-苷键
Haworth式一分子 β－ D半乳糖的半缩醛羟基和另一分子 D-葡萄糖的第四位醇羟基脱水通过 β-1,4-糖苷键形成。
2、非还原性二糖：
由两分子单糖的两个苷羟脱水形成苷键。
这种双糖分子中只有醇羟基，所以无还原性、
无变旋现象等单糖的性质。 如：蔗糖。
O
H
OH
CH 2 OH
H
HO
H OH
H
H
O
CH 2 OH
H
H
HO
OH
H
H OH 2 C
O
一分子 α-D葡萄糖的半缩醛羟基和另一分子 β-D-果糖的 半缩醛羟基 脱水通过 1,2-糖苷键形成。
性质：
无色晶体；易溶于水；甜度强于葡萄糖，次于果糖；比旋光度为 +66.5° （右旋）。
蔗糖在酸或酶的作用下水解为葡萄糖和果糖的等量混合物，该混合物的比旋光度为 -19.8 °
（左旋），所以把蔗糖水解后的混合物称为 转化糖 。
蔗糖是植物体内碳水化合物运输的主要形式，
光合作用产生的葡萄糖转变为蔗糖后再向植物各个部位运输，达到各部位后又迅速地转变为葡萄糖供植物利用，或者变为淀粉储藏起来。
（ 1）是哪个单糖提供苷羟基，哪个单糖作为配基。
（ 2）作为配基的单糖，提供哪个碳上的羟基形成苷键。
（ 3）提供苷羟基的单糖是?-型还是? -型。
注意：二糖的化学结构除要了解是由哪两个单糖脱水形成之外，还必须明确：
13.3 多糖多糖是由许多单糖分子，通过苷键连接而成的天然高分子化合物。 按其组成分为：
1、均多糖：由同种单糖构成的多糖。
如：淀粉、纤维素。
2、杂多糖：由两种或两种以上单糖构成的多糖。
如：果胶糖。
按其生理功能分为：
1、营养储藏物质，如淀粉、糖元。
2、植物骨架物质。如，纤维素、果胶质。
性质,没有还原性，没有旋光性，不能成脎，
没有甜味，一般不溶于水。
一、淀粉直链淀粉,支链淀粉
1,直链淀粉直链淀粉是由 200~980个?-D-葡萄糖通过
-1,4-苷键 结合而成，平均相对分子质量约为 3~16万。结构式如下：
末端苷羟基在整个分子中所占 比例极小，所以淀粉不显示还原性。
O
H
H
H
H
H
O H
O H O H
O H
O
H O C H 2
H O C H 2 H O C H 2
O O
O
O
O H
O H
H
H
HH
H
H
H
H H
直链淀粉的结构并非是直线型的，由于分子内氢键的作用，使链卷曲盘旋成螺旋状，每圈螺旋约含六个葡萄糖单位。
直链淀粉遇碘呈深兰色,淀粉与碘的作用一般认为是碘分子钻到淀粉的螺旋结构中，借助范德华力与淀粉形成了一种兰色包和物。当加热时，氢键 断裂，包和物解体，兰色消失；
冷却后又形成包和物，兰色重新出现。
2、支链淀粉
-1,4-苷键
-1,6-苷键支链淀粉的结构
O
C H
2
O
O H
O H
O H
O H
O H
C H
2
O H
O
O
O
O H
C H
2
O H
O
淀粉在酸或酶的催化下水解，是由一个大分子逐渐断裂形成小分子的过程，整个过程生成一系列的糊精，根据各种糊精与碘产生的颜色不同分为兰色糊精、红色糊精和无色糊精。无色糊精继续水解得到麦芽糖，水解的最终产物是葡萄糖。
淀粉的水解过程可以表示如下：
淀粉 兰色糊精 红色糊精 无色糊精麦芽糖 葡萄糖糊精能溶于水。其水溶液有粘性，可作粘合剂。无色糊精具有还原性。
二、纤维素纤维素是自然界分布最广的天然高分子化合物，是植物支撑组织和细胞壁的主要组成成分。该分子是由成千上万个? -D-葡萄糖通过? -1,4-糖苷键 连接而成的线形高分子，
用浓酸才能水解 (∵ 纤维素分子中所有的 取代基都处于 e-键上，分子内能较低 ),水解的最终产物是 D-葡萄糖。其结构式表示如下：
O
H
H
H
H
H
O H
O H O H
O H
O
H O C H 2
H O C H 2 H O C H 2
O O
O
O
O H
O H
H
H
H
H
H
H
H
H H
-1,4-糖苷键
X-射线结构分析证明，大约 60个纤维素分子绕在一起，形成一个纤维素胶束。在纤维素胶束中，相邻纤维素分子的羟基相互作用形成氢键，从而使这些纤维素分子链紧密的结合在一起（见图）。几个胶束再定向排列而成绳索状结构。这使得纤维素具有良好的机械强度和化学稳定性。
纯粹的纤维素为白色纤维状晶体，不溶于水和有机溶解，但能吸水膨胀。这是因为水分子进入胶束的纤维素分子之间，并通过氢键维系着纤维素胶束，而不分解。
O H O H O H
O HO H
H
O O O
O
OO
H HH
H
H
本章小结
1、糖的定义和分类
2、单糖的构型。单糖环状结构的费歇尔式、
哈沃氏式和构象式。
3、变旋现象。所有单糖和还原性糖都有变旋现象。
4、单糖的异构化、成脎、氧化还原、成酯、
成苷、显色等反应 。所有单糖都是还原性糖。
凡是还原性糖都有变旋现象，能被斐林试剂氧化，能成脎。
5、重要的单糖有核糖、脱氧核糖、葡萄糖、
果糖、甘露糖和半乳糖
6、低聚糖可分为还原性和非还原性两类。
重要的低聚糖有蔗糖、麦芽糖、纤维二糖。
7、多糖是无还原性的糖。常见的多糖为淀粉和纤维素。
8、糖类的检验和鉴别 。
