生物奥赛之生物化学重点串讲--糖和脂.ppt

糖类 Carbohydrate 学术定义 l糖是多羟基醛、多羟基酮或其衍生物（aldehyde or ketone compounds with multiple hydroxyl groups）， 以及可以水解产生这些化合物的物质的总称。 糖类 糖的分类 l广义的糖可分为简单糖类和糖复合物（ glycoconjugates ）。前者包括单糖、寡糖和 多糖；后者包括糖与蛋白质、脂类等共价形成 的复合物。 糖类 糖的生物功能 l 生物体结构成分 l 生物体内的主要能源物质 l 作为细胞识别的信号分子参与分子和细胞识别、细胞粘 附、糖复合物的定位和代谢等 l 在生物体内转化为其他物质 l 作为核酸的组分 糖类 糖类 单糖家族 醛糖（aldoses） 酮糖（ketoses） 单糖 糖类 单糖的构型和构象总结 环状结构（吡喃与呋喃、与） 链状结构 立体构象（椅式与船式） O CH2OH HO HO OH OH -D(+)-吡喃葡萄糖 葡萄糖 l生物界分布最广泛最丰富的单糖。 l人体内最主要的单糖，是糖代谢的中心物质。 l许多重要寡糖（例如麦芽糖、蔗糖）与多糖（ 例如糖原、淀粉和纤维素）的基础元件。 糖类 单糖的化学反应 l氧化反应（Oxidation） l还原反应（Reduction） l成苷反应（Formation of Glycosides） 糖类 氧化反应 l 醛糖含有游离醛基和羟基，因此可被氧化（还原性）。 l 可在溶液中异构化为醛糖的酮糖也具有还原性。 l Fehling反应与Benedict反应利用还原性糖可以还原铜为 氧化亚铜，来检测糖的还原性与还原糖的浓度。 糖类 糖类 l 单糖可以通过O-糖苷键相互连接形成寡糖和多糖。 寡糖的性质和功能（以麦芽糖、蔗糖、乳糖为例） l 溶解性 l 还原性 l 水解情况 l 功能 糖类 l 多糖也称聚糖，是由很多单糖单位构成的糖类物质 同多糖（homopolysaccharides） Starch（淀粉） Glycogen（糖原） Cellulose（纤维素） 杂多糖（heteropolysaccharides） 多糖 糖类 l直链淀粉（amylose），支链淀粉（amylopectin）与糖 原在结构、物理和化学性质方面的差别； l淀粉与糖原的功能。 淀粉与糖原 糖类 淀粉的高级结构 糖类 l 纤维素是结构性的同多糖，主要存在植物组织中。 l 纤维素类似直链淀粉，由D-Glc残基连接而成，但残 基之间由(14)键连接。 l 纤维素多糖链的伸展构象 纤维素(Cellulose) 糖类 糖复合物 (Glycoconjugate) 糖类 l糖蛋白（Glycoprotein） l蛋白聚糖（Proteoglycan） l肽聚糖（Peptidoglycan） l糖脂（Glycolipid） l脂多糖（Lipopolysaccharides） l l 糖蛋白：寡糖链通过特定的共价键（糖肽键）连接 到蛋白质特定的氨基酸残基上形成的复合糖（或缀 合蛋白质）。糖蛋白以蛋白质为主，糖作为蛋白质 的辅基存在。 l 蛋白聚糖：由一条或多条糖胺聚糖和一个核心蛋白 共价连接而成的糖复合物，蛋白聚糖以多糖为主， 蛋白所占比例较少。 糖类 脂质 Lipid 脂质的定义 l脂质（lipid）是一类低溶于水，高溶于非极性有机 溶剂（insoluble in water and soluble in organic solvents）的生物有机分子。 l对于大多数脂质分子，其化学本质是脂肪酸和醇 所形成的酯类及其衍生物。 脂质 一、引言 脂质的分类 按照化学组成可分为: 1.单纯脂质:主要有甘油三酯和蜡（triacylglycerols and waxes）； 2.复合脂质:主要有磷脂和糖脂（phospholipids and glycolipids）； 3.衍生脂质:主要有取代烃,固醇类（sterols）,萜和其他脂质。 脂质 按照脂质在水中和水界面上行为的不同，可分为： 脂质 分类界面性质容积性质与成膜 性 代表分子 非极性脂 质 不能在空气、水界 面或油水界面形 成单分子层 不溶于水长链脂肪烃、大芳香烃、 长链脂肪酸和长链一元醇 形成的酯等 类极性 脂质 能形成单分子层不溶于水，能掺 入膜，但自身不 能形成膜 三酰甘油、长链质子化脂 肪酸、胆固醇等 类极性 脂质 能形成单分子层不溶于水，能形 成膜（双分子层 ） 磷脂和鞘糖脂等 类极性 脂质 具有界面可溶性， 但形成的单分子层 不稳定 可溶于水，能形 成微团 A类有长链脂肪酸的盐、 去污剂等；B类有胆汁盐 、皂苷等 不同脂质分子的容积性质与成膜性 脂质 脂质的生物学作用 1.贮存能量（长期、大量储存）； 2.是构成生物体的结构物质（生物膜）； 3.是生物活性物质（种类广泛）。 脂质 二、脂质的构件分子 脂质 脂肪酸（fatty acids）：由一条长的烃链（hydrocarbon chain）和一个末端羧基（carboxylate group）组成的羧酸。 脂质 l 饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸的区别（分子式、空 间构象、物理性质、化学性质） 三、三酰甘油 脂质 l 动、植物油脂的化学本质是酰基甘油，其中主要是三酰甘油 （triacylglycerol，TG），或称甘油三酯（triglyceride）。 l 三酰甘油的生物功能 四、膜脂（Structural lipids in membranes） 脂质 膜脂的主要成员： 磷脂 糖脂 胆固醇 磷脂（phospholipid） 脂质 磷脂 甘油磷脂 glycerophospholipid 鞘磷脂 sphingolipid 脂质 甘油磷脂的结构 脂质 鞘磷脂（sphingomyelin）：由鞘氨醇（sphingosine）、脂肪酸 、磷酸、胆碱或乙醇胺等组成的脂类 Sphingomyelin are derivatives of sphingosine. 红黄神经酰胺（ceramide） 糖脂 glycolipid 脂质 糖脂是指糖通过其半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的 化合物。根据脂质部分的不同，糖脂分为鞘糖脂、甘 油糖脂以及由类固醇衍生的糖脂，以前两类为主。 胆固醇（cholesterol）：最常见的动物固醇（s