匿名使用者 1級 2018-11-15 回答

單糖皆為多羥基醛或多羥基酮，我們知道，醛和酮都是具有還原性的，但是，二者的還原性大小不一，因此有的還原性反應果糖能夠發生，有的還原性反應果糖就不能發生。

匿名使用者 1級 2018-11-16 回答

所有的單糖都是還原性糖

值得注意的是 化學和生物所說的還原糖有偏差

如生物認為果糖是還原糖

化學認為果糖不是還原糖（高中階段）

賣血上網 1級 2018-11-16 回答

答：還原糖是指具有還原性的糖類。在糖類中，分子中含有遊離醛基或酮基的單糖和含有遊離醛基的二糖都具有還原性。還原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麥芽糖等。

性質：能夠還原斐林試劑的糖稱為還原糖，所有的單糖（除二羥丙酮），不論醛糖、酮糖都是還原糖。大部分雙糖也是還原糖，蔗糖例外。斐林試劑是含cu2+絡合物的溶液，被還原後得到磚紅色cu2o的沉澱。

匿名使用者 1級 2018-11-16 回答

所有的單糖含有醛基具有還原性。

匿名使用者 1級 2018-11-16 回答

一、概述

1、概念：單糖不能水解成更簡單的糖的碳水化物叫單糖。單糖有3到7個碳原子。

2、分類

（1）依碳原子數的多少，依次稱為丙、丁、戊、已、庚糖。丙糖和丁糖以中間代謝物的形式存在，自然界存在最多是戊糖和已糖。

（2）根據構造分，有醛基或酮基。有醛基者稱醛糖，有酮基者稱酮糖。多羥基醛稱為醛糖，多羥基酮稱為酮糖。例如，葡萄糖為己醛糖，果糖為己酮糖。單糖中最重要的與人們關係最密切的是葡萄糖等。

3、最簡單的單糖是甘油醛和二羥 基丙酮。

4、食物中的主要單糖

1。葡萄糖 6碳糖，是構成食物中各種糖類的基本單位，是一類具有右旋性和還原性的醛糖，是人類空腹時唯一遊離存在的六碳糖，在人血漿中的濃度是5mmol/L。

2。果糖 6碳酮糖，主要存在於水果及蜂蜜中。玉米糖漿含果糖40-90%，是飲料、冷凍食品、糖果蜜餞生產的重要原料。果糖吸收後經肝臟轉變成葡萄糖被人體利用，部分可轉變為糖原、脂肪或乳酸。

3。半乳糖 是乳糖的組成成分，半乳糖在人體中先轉變成葡萄糖後被利用，母乳中的半乳糖實在體內重新合成的，而不是食物中直接獲得的。

4。其它單糖 （1）戊糖類，如核糖、脫氧核糖等；（2）甘露糖，主存在於水果和根、莖 類蔬菜中；（3）糖醇類，如山梨醇、甘露醇、木糖醇等。

二、單糖的結構

（一）、單糖的構造式

葡萄糖、果糖等的結構已在上個世紀由被譽為“糖化學之父”的費歇爾（Fischer）及哈沃斯（Haworth）等化學家的不懈努力而確定。

實驗證明，葡萄糖的分子式為C6H12O6，為2，3，4，5，6，-五羥基己醛的基本結構。果糖為1，3，4，5，6，-五羥基己酮的基本結構。其構造式如下：

（二）、單糖的構型

葡萄糖有四個手性碳原子，因此，它有24=16個對映異構體。所以，只測定糖的構造式是不夠的，還必須確定它的構型。

1．相對構型的確定

糖的相對構型（D系列和L系列）是以D-（+）甘油醛和L-（-）甘油醛作為標準，將其進行與糖類化合物有關聯的一系列反應聯絡，得到相應的糖類。這樣糖類的相對構型也就可以確定了。例如，己醛糖的D型異構體與D-（+）甘油醛的關聯見P581圖19-1。

19世紀末，20世紀初，費歇爾（E？Fischer）首先對糖進行了系統的研究，確定了葡萄糖的結構。葡萄糖的構型如下：

十六個己醛糖都經合得到，其中十二個是費歇爾一個人取得的（於1890年完成合成）。所以費歇爾被譽為“糖化學之父”。也因而獲得了1902年的諾貝爾化學獎。（38歲出成果，50歲獲諾貝爾化學獎）

2．構型的標記和表示方法

（1）構型的標記

糖類的構型習慣用D / L名稱進行標記。即編號最大的手性碳原子上OH在右邊的為D型，OH在左邊的為L型。八個D型的己醛糖的名稱及構型見P581，另有八個L型異構體。

（2）構型的表示方法

糖的構型一般用費歇爾式表示，但為了書寫方便，也可以寫成省寫式。其常見的幾種表示方法為：

另一種表示方法是用楔型線表示指向紙平面的鍵，虛線表示指向紙平面後面的鍵。如D-（+）葡萄糖可表示為：

應當注意的是：碳鏈上的幾個碳原子並不在一條直線上，著可從分子模型看出。把結構式橫寫更容易看出分子中各原子團之間的立體關係。

（三）、單糖的環狀結構

單糖的開鏈結構是由它的一些性質而推出來的，因此，開鏈結構能說明單糖的許多化學性質，但開鏈結構不能解釋單糖的所有性質，如：

① 不與品紅醛試劑反應、與NaHSO4反應非常遲緩（這說明單糖分子內無典型的醛基）。

② 單糖只能與一分子醇生成縮醛（說明單糖是一個分子內半縮醛結構）。

③ 變旋光現象，如：

葡萄糖晶體 常溫下用乙醇結晶而得（α型） 高溫下用醋酸結晶而得（β型）

m。p 146℃ 150℃

新配溶液的［α］D +112° +19°

新配溶液放置 ［α］D 逐漸減少至52° ［α］D 逐漸增高至52°

由變旋現象說明，單糖並不是僅以開鏈式存在，還有其它的存在形式。1925~1930年，由X射線等現代物理方法證明，葡萄糖主要是以氧環式（環狀半縮醛結構）存在的。

1．氧環式結構

2．環狀結構的α構型和β構型

糖分子中的醛基與羥基作用形成半縮醛時，由於C=O為平面結構，羥基可從平面的兩邊進攻C=O，所以得到兩種異構體α構型和β構型。兩種構型可透過開鏈式相互轉化而達到平衡。

這就是糖具有變旋光現象的原因。

α構型——生成的半縮醛羥基與決定單糖構型的羥基在同一側。

β構型——生成的半縮醛羥基與決定單糖構型的羥基在不同的兩側。

α-型糖與β-型糖是一對非對映體，α-型與β-型的不同在C1的構型上故有稱為端基異構體和異頭物。

3．環狀結構的哈沃斯式（Haworth）透視式

糖的半縮醛氧環式結構不能反映出各個基團的相對空間位置。為了更清楚地反映糖的氧環式結構，哈沃斯透視式是最直觀的表示方法。

將鏈狀結構書寫成哈沃斯式的步驟如下：

① 將碳鏈向右放成水平，使原基團處於左上右下的位置。

② 將碳鏈水平位置彎成六邊形狀。

③ 以C4-C5為軸旋轉120°使C5上的羥基與醛基接近，然後成環（因羥基在環平面的下面，它必須旋轉到環平面上才易與C1成環。

α-型

β-型

糖的哈沃斯結構和吡喃相似，所以，六元環單糖又稱為吡喃型單糖。因而葡萄糖的全名稱為：

α-D-（+）-吡喃葡萄糖 β-D-（+）-吡喃葡萄糖

（四）單糖的構象

研究證明，吡喃型糖的六元環主要是呈椅式構象存在與自然界的。

從D-（+）-吡喃葡萄糖的構象可以清楚的看到，在β-D-（+）-吡喃葡萄糖中，體積大的取代基-OH和-CH2OH，都在e鍵上；而在α-D-（+）-吡喃葡萄糖中有一個-OH在a鍵上。故β型是比較穩定的構象，因而在平衡體系中的含量也較多。

（五）果糖的結構

1．構型

D-果糖為2-己酮糖，其C3、C4、C5的構型與葡萄糖一樣。

2．果糖的環狀結構

果糖在形成環狀結構時，可由C5上的羥基與羰基形成呋喃式環，也可由C6上的羥基與羰基形成吡喃式環。兩種氧環式都有α型和β型兩種構型，因此，果糖可能有五種構型。

果糖是D系的、β異構體、左旋的，全名是β，D（-）果糖。它的環由五個碳原子組成，在同一平面上。

圖4－2 β，D（-）果糖

半乳糖是葡萄糖的異構體，所不同的是第4個碳原子上的羥基在環的上面，而葡萄糖的在環的下面。符號Gal。 六碳以下的D型醛糖

幾種重要單糖的哈 沃斯式如下：

把具有呋喃環結構 的糖稱為呋喃糖。

三、單糖的性質

（一）物理性質

單糖都是無色晶體，味甜，有吸溼性。極易溶於水，難溶於乙醇，不溶於乙醚。單糖有旋光性，其溶液有變旋現象。

（二）化學性質

單糖主要以環狀結構形式存在，但在溶液中可與開鏈結構反應。因此，單糖的化學反應有的以環式結構進行，有的以開鏈結構進行。

1、單糖在弱鹼溶液中的互變異構反應

在弱鹼（如Ba（oH）2）溶液中，D-葡萄糖可以透過烯二醇中間體進行互化轉化，得到含有D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖等幾種單糖的混合物。

2、酸性條件下的脫水反應

單糖與濃酸作用可發生分子內脫水反應。例如：葡萄糖與濃硫酸作用，生成5-羥甲基呋喃甲醛：

（1）Molish反應即用濃硫酸使糖類脫水生成呋喃甲醛衍生物，後者再與α-萘酚縮合成紫色物質以檢查糖類（包括單糖、低聚糖及多糖）。

（2）謝里瓦洛夫反應：酮糖或醛糖與濃鹽酸/間苯二酚加熱縮合成紅色物質，酮糖反應快，醛糖反應慢。

3、氧化反應

（1）土倫試劑、費林試劑氧化（鹼性氧化）

醛糖與酮糖都能被象土倫試劑或費林試劑這樣的弱氧化劑氧化，前者產生銀鏡，後者生成氧化亞銅的磚紅色沉澱，糖分子的醛基被氧化為羧基。

凡是能被上述弱氧化劑氧化的糖，都稱為還原糖，所以，果糖也是還原糖。

果糖具有還原性的原因：

差向異構化作用——果糖在稀鹼溶液中可發生酮式-烯醇式互變，酮基不斷地變成醛基（土倫試劑和費林試劑都是鹼性試劑，故酮糖能被這兩種試劑氧化）。其反應如下：

（2）溴水氧化（酸性氧化）

溴水能氧化醛糖，但不能氧化酮糖，因為酸性條件下，不會引起糖分子的異構化作用。可用此反應來區別醛糖和酮糖。

（3）硝酸氧化

稀硝酸的氧化作用比溴水強，能使醛糖氧化成糖二酸。例如：

（4）高碘酸氧化

糖類象其他有兩個或更多的在相鄰的碳原子上有羥基或羰基的化合物一樣，也能被高碘酸所氧化，碳碳鍵發生斷裂。反應是定量的，每破裂一個碳碳鍵消耗一摩爾高碘酸。因此，此反應是研究糖類結構的重要手段之一。

4、還原反應

單糖還原生成多元醇。D-葡萄糖還原生成山梨醇，D-甘露醇還原生成甘露醇，D-果糖還原生成甘露醇和山梨醇的混合物。

山梨醇、甘露醇等多元醇存在於植物中，山梨醇無毒，有輕微的甜味和吸溼性，用於化妝品和藥物中。

5、遞升和遞降

（1）遞升——將低一級的糖經與HCN加成而增加一個碳原子後，在水解、還原生成高一級的糖的方法稱為遞升。其過程見P589：

（2）遞降——從高一級糖減去一個碳原子而成低一級糖的方法稱為遞降。常用的遞降法為沃爾（Wohl）遞降法。

6、成苷反應

糖分子中的活潑半縮醛羥基與其它含羥基的化合物（如醇、酚），含氮雜環化合物作用，失水而生成縮醛的反應稱為成苷反應。其產物稱為配糖物，簡稱為“苷”，全名為某糖某苷。

注意幾點：

① 苷似醚不是醚，它比一般的醚鍵易形成，也易水解。

② 苷用酶水解時有選擇性

③ 糖苷化學性質上與縮醛相似。在中性或鹼性條件下比較穩定。但在稀酸或酶的作用下，在苷鏈處容易發生水解，得到相應的糖和配基。

④ 由於糖苷分子中已沒有半縮醛（酮）羥基，不能再轉變成開鏈結構，因此糖苷無還原性和變旋光現象。

⑤ 糖苷在自然界的分佈很廣，與人類的生命和生活密相關。如糖苷類化合物是有生物活性的中草藥的有效成分。

7、成酯反應

單糖分子中含多個羥基，這些羥基能與酸作用生成酯。人體內的葡萄糖在酶作用下生成葡萄糖磷酸酯，如1-磷酸吡喃葡萄糖和6-磷酸吡喃葡萄糖等。

單糖的磷酸酯在生命過程中具有重要意義，它們是人體內許多代謝的中間產物。

8、成脎反應：單糖與苯肼反應生成的產物叫做脎，

生成糖脎的反應是發生在C1和C2上。不涉及其他的碳原子，所以，如果僅在第二碳上構型不同而其他碳原子構型相同的差向異構體，必然生成同一個脎。例如，D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖的C3、C4、C5的構型都相同，因此它們生成同一個糖脎。

糖脎為黃色結晶，不同的糖脎有不同的晶形，反應中生成的速度也不同。因此，可根據糖脎的晶型和生成的時間來鑑別糖。

9、甲基化反應

將葡萄糖甲苷在甲基化（用硫酸二甲酯和氫氧化鈉）可得到0-五甲基葡萄糖。此反應可用於推測糖的環狀結構的大小。

四、重要的單糖及其衍生物

自然界已發現的單糖主要是戊糖和已糖。常見的戊糖有D-（-）-核糖、D-（-）-2-脫氧核糖、D-（+）木糖和L-（+）-阿拉伯糖。它們都是醛糖，以多糖或苷的形式存在於動植物中。常見的已糖有D-（+）-葡萄糖、D-（+）-甘露糖、D-（+）-半乳糖和D-（-）-果糖，後者為酮糖。已糖以遊離或結合的形式存在於動植物中。

1、D-（-）-核糖、D-（-）-2-脫氧核糖

核糖以糖苷的形式存在於酵母和細胞中，是核酸以及某些酶和維生素的組成成全分。核酸中除核糖外，還有2-脫氧核糖（簡稱為脫氧核糖）。核糖和脫氧核糖的環為呋喃環，故稱為呋呋喃糖。

β-D -（-）-呋喃核糖 β-D-（-）-脫氧呋喃核糖

核酸中的核糖或脫氧核糖C-1上的β-苷鍵結合成核糖核苷或脫氧核糖核苷，統稱為核苷。

核苷中的核糖或脫氧核糖，再以C-5或C-3上的羥基與磷酸以酯鍵結合即成為核苷酸。含核糖的核苷酸統稱為核糖核苷酸，是RNA的基本組成單位；含脫氧核糖的核苷酸統稱為脫氧核糖核苷酸，是DNA的基本組成單位。

2、D-（+）-葡萄糖

D-（+）-葡萄糖在自然界中分佈極廣，尤以葡萄中含量較多，因此叫葡萄糖。葡萄糖也存在於人的血液中（389-555umol/l）叫做血糖。糖尿病患者的尿中含有葡萄糖，含糖量隨病情的輕重而不同。葡萄糖是許多糖如蔗糖、麥芽糖、乳糖、澱粉、糖原、纖維素等的組成單元。

葡萄糖是無色晶體或白色結晶性粉末，熔點146℃，易溶於水，難溶於酒精，有甜味。天然的葡萄糖具有右旋性，故又稱右旋糖。在肝臟內，葡萄糖在酶作用下氧化成葡萄糖醛酸，即葡萄糖末端上的羥甲基被氧化生成羧基。 葡萄糖醛酸在肝中可與有毒物質如醇、酚等結合變成無毒化合物由尿排出體外，可達到解毒作用。

3、D-（+）-半乳糖

半乳糖與葡萄糖結合成乳糖，存在於哺乳動物的乳汁中，。腦髓中有些結構複雜的腦苷脂中也含有半乳糖。半乳糖是己醛糖，是葡萄糖的非對映體。兩者不同之處僅在於C-4上的構型正好相反，故兩者為C-4的差向異構體。半乳糖也有環狀結構，C-1上也有α-和β-兩種構型。

α-D-吡喃半乳糖β-D-吡喃半乳糖

半乳糖是無色晶體，熔點165-166℃。半乳糖有還原性，也有變旋現象，平衡時的比旋光度為+83。3°。

人體內的半乳糖是攝入食物中乳糖的水解產物。在酶的催化下半乳糖能轉變為葡萄糖。

半乳糖的一些衍生物廣泛分佈於植物界。例如，半乳糖醛酸是植物粘液的主要成分；石花菜膠9也叫瓊脂）的主要組成是半乳糖衍生物的高聚體。

4、D-（-）-果糖

D-果糖以遊離狀態存在於水果和蜂蜜中，是蔗糖的一個組成單元，在動物的前列腺和精液中也含有相當量的果糖。

果糖為無色晶體，易用溶於水，熔點為105℃。D-果糖為左旋糖，也有變旋現象，平衡時的比旋光度為-92°。這種平衡體系是開鏈式和環式果糖的混合物。

β-D-（-）-吡喃果糖 β-D-（-）-呋喃果糖

果糖在遊離狀態下時，主要以吡喃環形式存在：在結合狀態時則多以呋喃環形式存在。

果糖也可以形成磷酸酯，體內有果糖-6-磷酸酯，（用F-6-表示）和果糖-1，6-二磷酸F-1，6-二 ）。

果糖磷酸酯體內糖代謝的重 要中間產物，在糖代謝中有其重要的地位。F-1，6-二 在酶的催化下，可生成甘油醛-3-磷酸酯和二羥 基的丙酮磷酸酯。

體內透過此反應將己糖變為丙糖，這是糖代謝過程中的一箇中間步驟。此反應類似於羥醛縮合反應的逆反應。

（五）單糖的衍生物

1、概述

（1）第一類：單糖的衍生物低聚糖和多糖不僅能由單糖組成，還能由單糖的衍生物所組成。表4-1列出了它們的

類別，每類舉一例表示結構式及其名稱和符號。

表4－1 單糖的衍 生物

類別 結構式 名稱 符號

氨基糖

β-D氨基葡萄糖 ΒDGlen

乙醯氨基糖 N-乙醯氨基-β-D葡萄 ΒDGlcNAc

糖醛酸 α-L-艾杜糖醛酸 Αltdu

硫酸酯 4-硫酸-β-D-半乳糖 ΒDGal-6SO3h

（2）另有一類組成低聚糖和多糖的單糖衍生物，叫做唾液酸，除有乙醯氨基和羥基外，還和甘油連在一起。結構式見圖4-7，符號NeuAc。

（3）氧化衍生物：糖的醛基被氧化後，得糖酸如D-葡萄酸（圖4-8）。醛基被還原成羥基後，得糖醇如山梨醇（圖4-9）。

2、氨基糖

自然界的氨基糖是己醛糖分子中C-2上的羥基被氨基取代的衍生物。

β-D-氨基葡萄糖β-D-氨基半乳糖

氨基糖常以結合狀態存在於粘蛋白和糖蛋白中，但遊離的氨基半乳糖對肝臟有毒性。

參考資料： http：//www。yuanshengsh。com/dt。htm