生物化学第三章糖类

第三章 糖类第一节 概述第二节 单糖的结构第三节 寡糖第四节 多糖第一节 概述一、糖类的生物学作用：1.生物体的结构成分(纤维素，果胶质 ， 壳多糖 , 肽聚糖 )2.作为生物体的主要能源物质（低聚糖，淀粉，糖原 )3.作为物质代谢的碳骨架4.作为细胞识别的信息分子二、糖类的概念 (化学本质 )多羟基的醛类或酮类化合物以及它们的衍生物或水解时能产生这些化合物的多聚体。三、 糖的命名和分类（ 1）单糖：不能被水解为更小分子的糖。命名：根据含有碳原子数目不同分为：丙、丁、戊、己、庚糖根据分子中含酮基或醛基分为：酮糖、醛糖根据 C数目和含羰基的类型结合起来命名。（ 2）寡糖： 2-6个单糖分子脱水缩合而成。（ 3）多糖：水解时产生 20个以上单糖分子的糖类同多糖：水解时只产生一种单糖或单糖衍生物杂多糖：半纤维素、肽聚糖、糖胺聚糖类 (透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等 )（ 4）结合糖：糖脂、糖蛋白 (蛋白聚糖 )、糖 -核苷酸第二节 单糖的结构一、单糖的结构1.单糖的构型单糖的构型Fischer投影式：投影式：C链处于垂直方向，链处于垂直方向，羰基在链的上端，羰基在链的上端，羟甲基写在下端，羟甲基写在下端，氢和羟基位于氢和羟基位于C链的两侧。链的两侧。透射式书写：透射式书写：a.手性碳原子和实线键处于纸面内手性碳原子和实线键处于纸面内 ; b.虚线伸向纸后虚线伸向纸后 ; c.楔形键凸出纸面。楔形键凸出纸面。单糖的构型由单糖的构型由 编号最大编号最大 不对称碳原子的构型决定，不对称碳原子的构型决定，有两种：有两种： D构型和构型和 L构型，天然存在的糖多为构型，天然存在的糖多为 D构型。构型。丙糖丁糖戊糖己糖赤藓糖 苏糖来苏糖核糖 木糖赤藓酮糖核酮糖 木酮糖阿洛酮糖 果糖 山梨糖 塔格糖吡喃糖和呋喃糖变旋现象：许多新配制的单糖溶液会发生旋光度 变旋现象：许多新配制的单糖溶液会发生旋光度 的改变，这种现象称变旋现象。的改变，这种现象称变旋现象。 和 异头物Haworth式结构的成环规则： 含氧环的 C按顺时针排列1.链式结构中左边的基团写在环平面上，右边的基团写在环平面下；（ D型左上右下， L型相反）2.如有环外 C原子，书写时 D-型糖的写在环平面上， L-型糖的写在环平面下；（ D上 L下）3.无论 D、 L型，半缩醛或酮 C羟基与末端羟甲基在同侧为 异头 物，异侧为 异头物。（同 异 ）成环后羰基碳成环后羰基碳原子变成不对原子变成不对称碳原子，称称碳原子，称异头碳。异头碳。异异 头头 物：构型物：构型只有在半缩酮只有在半缩酮或醛或醛 C有区别有区别的单糖异构体的单糖异构体。36%+112 64%+18.7 1%变旋后平衡溶液变旋后平衡溶液 +52.6 二、单糖的构象溶液中的六元环以椅式或船式构象存在，椅式构象更稳溶液中的六元环以椅式或船式构象存在，椅式构象更稳定；定； 椅式构象中，大的取代基处于平伏键比处于垂直键椅式构象中，大的取代基处于平伏键比处于垂直键稳定稳定 . -D-吡喃吡喃 G比比 -D-吡喃吡喃 G稳定。稳定。 三 、 重要的单糖及其衍生物1.丙糖：甘油醛和二羟丙酮的磷酸酯是丙糖：甘油醛和二羟丙酮的磷酸酯是EMP中的中间物中的中间物2.戊糖：核糖、脱氧核糖、核酮糖和木酮糖戊糖：核糖、脱氧核糖、核酮糖和木酮糖3.已糖已糖 ： D-G、 D-半乳糖、半乳糖、 D-果糖果糖葡萄糖：生物界中最为重要的单糖是葡萄糖。因为葡萄糖不仅是组成淀粉、纤维素、糖原等重要多糖的单体成分，而且葡萄糖是生物体内重要的能源物质。果糖：是自然界最丰富的酮糖，蔗糖的组分之一。4.氨基糖氨基糖5.糖醇糖醇甘油 肌醇 甘油 肌醇 D-核糖醇核糖醇D-山梨醇 山梨醇 D-甘露醇 甘露醇 D-木糖醇木糖醇6.糖酸糖酸7.糖苷：醇、胺、碱基或糖苷 糖苷：醇、胺、碱基或糖苷 O-苷、苷、 N-苷、苷、 C-苷苷乌本 (箭毒 )苷 苦杏仁苷重要的二糖包括蔗糖、麦芽糖 、 乳糖、纤维二糖等第三节 寡糖一、麦芽糖 （饴糖）结构： 由 两分子葡萄糖脱水缩合形成，存在有两种形式： -D-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基 -（ 1 4） - -D-吡喃葡萄糖苷吡喃葡萄糖苷 -D-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基 -（ 1 4） - -D-吡喃葡萄糖苷吡喃葡萄糖苷二、纤维二糖纤维素部分水解的产物-D-吡喃葡萄糖基-（ 1 4） - D-吡喃葡萄糖苷有还原性不容易被水解成葡萄糖三、乳糖存在于动物的乳汁中存在于动物的乳汁中 -D-吡喃半乳糖基吡喃半乳糖基 -（ 1 4） - D-吡喃葡萄糖苷吡喃葡萄糖苷具有还原性具有还原性四、蔗糖存在某些植物体中，特别是甘蔗、甜菜中含量丰富-D-吡喃葡萄糖基 -（ 1 2） -D-呋喃果糖苷没有还原性在酸或酶的作用下水解生成葡萄糖和果糖的混合物，工业上称为转化糖多糖多糖 由数百或数千个单糖分子 通过脱水缩合 而成第四节 多糖 按其组分可分为均一多糖（同多糖）（由一种单糖组成）和不均一多糖 (杂多糖 ) 。 按其功能可分为结构多糖和贮存多糖 不水解没有还原性。 大多难溶于水，溶于水后形成胶体溶液。 有旋光性，但没有变旋现象。 无甜味。一、 均一性多糖1.淀粉淀粉以淀粉粒形式存在于植物体中。根据链是否分支，可分为直链淀粉和支链淀粉。直链淀粉葡萄糖残基之间以葡萄糖残基之间以 （ 1 4） 糖苷键连接成链状，糖苷键连接成链状，不分支，通常卷曲成螺旋状，每圈有 6个葡萄糖残基遇碘显蓝色。遇碘显蓝色。支链淀粉分子较大，除含支链淀粉分子较大，除含 （ 1 4） 糖苷键外，糖苷键外，在分支处为在分支处为 （ 1 6） 糖苷键糖苷键 相连的，每隔相连的，每隔 12-25个个 G残基就有一分支。残基就有一分支。- 和和 - 淀粉酶淀粉酶 中中 和和 指淀粉酶的指淀粉酶的 类型类型 ，它们，它们只作用于只作用于 （ 1 4） -D-糖苷键糖苷键 ， - 淀粉酶为内淀粉酶为内切糖苷酶，切糖苷酶， - 淀粉酶为外切糖苷酶，淀粉酶为外切糖苷酶， 去分支酶去分