醣類:單醣、雙醣與多醣
本文簡介醣類(carbohydrate)。
簡介
我們將具有多個羥基的醛、酮類化合物稱為醣類(carbohydrate),依尺寸可分為:
- 單醣(monosaccharide):醣類的最基本單元。
- 雙醣(disaccharide):由兩個單醣組成。
- 寡醣(oligosaccharide):由數個單醣組成。
- 多醣(polysaccharide):由許多單醣構成的聚合物。
單醣
具醛基的單醣稱為醛醣(aldose),而具酮基的單醣則稱為酮醣(ketose)。
醛醣
常見的醛醣有:
- 含有三個碳原子:甘油醛(glyceraldehyde)。
- 含有四個碳原子:赤藻糖(erythrose)。
- 含有五個碳原子:核糖(ribose)、木糖(xylose)。
- 含有六個碳原子:葡萄糖(glucose)、半乳糖(galactose)、甘露糖(mannose)。
醛醣經半縮醛(hemiacetal)反應可以形成環狀的吡喃醣(pyranose)。
酮醣
常見的酮醣有:
- 含有三個碳原子:二羥基丙酮(dihydroxyacetone)。
- 含有四個碳原子:赤藻酮糖(erythrulose)。
- 含有五個碳原子:核酮糖(ribulose)、木酮糖(xylulose)。
- 含有六個碳原子:果糖(fructose)。
酮醣經半縮酮(hemiketal)反應可以形成環狀的呋喃醣(furanose)。
雙醣
將兩個單醣以醣苷鍵連結可形成雙醣。例如:
- 將兩個 $\textrm{\small D}$-葡萄糖以 $(\alpha 1 \!\rightarrow\! 4)$-醣苷鍵連結,即會形成麥芽糖(maltose)。
- 將 $\textrm{\small D}$-葡萄糖與 $\textrm{\small D}$-果糖以 $(\alpha 1 \!\leftrightarrow\! 2 \beta)$-醣苷鍵連結,即會形成蔗糖(sucrose)。
- 將 $\textrm{\small D}$-半乳糖與 $\textrm{\small D}$-葡萄糖以 $(\beta 1 \!\rightarrow\! 4)$-醣苷鍵連結,即會形成乳糖(lactose)。
多醣
- 直鏈澱粉(amylose)是由葡萄糖單體以 $(\alpha 1 \!\rightarrow\! 4)$-醣苷鍵連結所構成。
- 支鏈澱粉(amylopectin)主要也是由葡萄糖單體以 $(\alpha 1 \!\rightarrow\! 4)$-醣苷鍵連結所構成,此外還會有以 $(\alpha 1 \!\rightarrow\! 6)$-醣苷鍵所生成的分支。
- 纖維素(cellulose)是由葡萄糖單體以 $(\beta 1 \!\rightarrow\! 4)$-醣苷鍵連結所構成。