生物化学讲义6 糖和糖生物学 考研生物化学辅导讲义

1、 2008-9-30 第一部分 结构和催化作用第一部分 结构和催化作用 第六节 糖和糖生物学 6.1 单糖和寡糖 第六节 糖和糖生物学 6.2 多糖和杂多糖 By Dr.Wang 6.3 糖蛋白和蛋白聚糖 2008.08 engBy Wang Ziiff By Wang Ziiffeng 第一部分 结构和催化作用 第一部分 结构和催化作用 1.单糖 单糖的链状结构 ? 确定链状结构的方法（葡萄糖）：形成分子内 a. Fehling试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。与 与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。b. 半缩醛 异头碳用钠、汞剂作用，生成山梨醇。c. 最简单的单糖之一是甘油醛。 单糖的

2、环状结构 ? 在溶液中，含有4个以上碳原子的单糖主要以环状结构。 单糖分子中的羟基能与醛基或酮基可逆缩合成环状的半 缩醛。环化后，羰基C原子称为端异构性就成为一个手性C 碳原子，环化后形成的两种非对映异构体称为端基异构体， -?型及型头异构体。?-或头异构体，分别称为 Anomers iiffengBy Wang Z By Wang Ziiffeng 结构和催化作用结构和催化作用第一部分 第一部分 形成分子内半缩酮 之间可以?(?、)在溶液中，糖的链状结构和环状结构 相互转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。 iiffBy Wang Zeng By Wang Ziiffeng1 2008-

3、9-30 第一部分 结构和催化作用 结构和催化作用 第一部分 ? 酯化 只有链状结构才具有下述的氧化还原反应：生物体中最常见也是最重要的糖酯是磷酸糖酯和硫酸糖酯。 )? 糖醛反应(与酸的反应磷酸糖酯及其衍生物是糖的代谢活性形式(糖代谢的中间产物)。 。(1) Molish反应： 鉴定单糖的存在硫酸糖酯主要发现于结缔组织的蛋白聚糖中，由于硫酸糖酯带电荷 。(2) Seliwannoff反应：区分酮糖与醛糖，因此它能结合大量的水和阳离子。 ?氧化反应葡萄糖的核苷二磷酸酯，如UDPG参与多糖的生物合成。 氧化的糖称为还原性Benedict试剂、试剂)能被弱氧化剂(如Fehling? 糖苷化 所有的单

4、糖都是还原性糖。糖，单糖环状结构上的半缩醛羟基与醇或酚的羟基缩合失水成为缩醛式 ? 还原反应 衍生物，通称为糖苷。 单糖可以被还原成相应的糖醇。? 糖脎反应 D-D-葡萄糖被还原成葡萄糖醇，又称山犁醇。单糖在加热条件下与过量苯肼反应产物称为糖脎。 异构化 ?糖脎反应发生在醛糖和酮糖的链状结构上。 ，可以通过烯醇式果糖D-在弱碱性溶液中，葡萄糖、D-甘露糖和D-糖脎易结晶，可以根据结晶的形状，判断单糖的种类。 相互转化。 后，由于其中的一个手性碳原子的构型D-甘露糖D-葡萄糖异构化为 发生变化，又称差向异构化。 eng By Wang ZiiffengiiffBy Wang Z 第一部分结构和催

5、化作用 结构和催化作用第一部分 几种重要的单糖 几种重要的单糖衍生物 D-?葡萄糖 ) 氨基糖(糖胺?粉、糖原、 葡萄糖是许多糖如蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀被氨基取代。)通常是C2位单糖的一个羟基( 纤维素等的组成单元。 。和D-半乳糖胺常见的氨基糖有D-葡萄糖胺。天然的葡萄糖具有右旋性，故又称右旋糖 N-氨基糖的氨基还经常被乙酰化形成乙酰糖胺。 ? 糖苷 。人体不能消化L-葡萄糖苷糖苷物质与糖类的区别：糖是半缩醛，不稳定，有变旋； ?D-半乳糖 是缩醛，较稳定，无变旋。的非对映体。两者不同之处仅葡萄糖半乳糖是己醛糖，是糖苷。N糖苷、SO糖苷、。的差向异构体上的构型正好相反，故两者为在于C-4C-

6、4 糖苷大多数有毒。 两种构型。和上也有半乳糖也有环状结构，C-1- 脱氧糖? ? 果糖D- 核糖。D-L-岩藻糖和2-脱氧6-重要的有脱氧D-甘露糖， 血型决定簇。岩藻糖常见于一些糖蛋白中，如红细胞表面ABO，在糖代谢中有其体内果糖磷酸酯糖代谢的重要中间产物 重要的地位。 engBy Wang Ziiff engBy Wang Ziiff 第一部分 结构和催化作用第一部分 结构和催化作用 1寡糖（2.）寡糖（2） 2. ? 麦芽糖 ? 纤维二糖糖苷键连接。是直链淀粉的水?(1-4)葡萄糖通过?两分子-糖苷键连接。4)-(1-葡萄糖通过?，?两分子，在自然界中似乎并不存在天然的麦麦芽糖?(解中

7、间物-) 具有变旋现；具有还原性；能成脎。 芽糖。 海藻糖? 有变旋现象；具有还原性；能成脎。1)Glc 1-Glc( 键型，支链淀粉和糖元的水解产物(1-6)?异麦芽糖： 非还原糖 ?蔗糖) (? 棉子糖三糖糖苷键连接，无异构体。D-，?D-葡萄糖，果糖通过(1-2)? 水解产生葡萄糖、果糖和半乳糖。非还原性三糖。 无变旋现象；无还原性；不能成脎。 ?乳糖 D-葡萄糖通过D-半乳糖和(1-4)?糖苷键连接。 有变旋现象；具有还原性；能成脎。 engiiffBy Wang ZiiffBy Wang Z eng 2 2008-9-30 第一部分 结构和催化作用第一部分 结构和催化作用 第六节 糖

8、和糖生物学 3）2.寡糖（ 6.1 单糖和寡糖 ? 还原性寡糖 麦芽糖、乳糖、纤维二糖 6.2 多糖和杂多糖 ?非还原性寡糖 蔗糖、海藻糖、棉籽糖6.3 糖蛋白和蛋白聚糖 engBy Wang Ziiff By Wang Ziiffeng 第一部分 结构和催化作用 历年真题讲解 1.淀粉 一、填空题? 直链淀粉D-葡萄糖单体通过17、 纤维素中的依次相连成长而不分开的糖苷键以-葡萄糖?(1-4)许多?葡萄糖单糖苷键连接，而淀粉中D-（14） 葡萄糖多聚物。遇碘显兰色。 体通过?支链淀粉 连接。 -(1- 个葡萄糖残基就形成一个?在直链的基础上每隔20-25 遇碘显紫色支链6)。 糖苷键-1，4

9、 答案：? 淀粉酶 糖苷的可以催化淀粉淀粉酶分子中任何部位1,4- 键水解，产物主要是糊精和麦芽糖； 开始，每次从淀粉分子中水解两还原端从链的-淀粉酶 个葡萄糖基，产物为极限糊精和麦芽糖 By Wang Zengiiff 第一部分结构和催化作用第一部分 结构和催化作用 2.糖原 3.纤维素 个与支链淀粉类似，只是分支程度更高，分支更，每隔 4 相连而成直链。分子以?-(1-4)糖苷键D-? 许多葡萄糖葡萄糖残基便有一个分支。结构更紧密，更适应其贮藏功的一个重要原因，另能，这是动物将其作为能量贮藏形式降解纤维素的纤维素酶主要存在于微生物中，一些? ?一个原因是它含有被迅速动员水解大量的非原性端，

10、可以 反刍动物可以利用其消化道内的微生物消化纤维素 。，产生的葡萄糖供自身和微生物共同利用。虽大多 ?糖元遇碘显红褐色。 不能消化纤维素，但是含有纤维)包括人数的动物( 素的食物对于健康是必需的和有益的。 iiffBy Wang Zeng By Wang Ziiffeng 3 2008-9-30 结构和催化作用第一部分 第一部分 结构和催化作用 不均一性多糖4.第六节 糖和糖生物学 有一些不均一性多糖由含糖胺的重复双糖系列组成，称为? ，又称粘多糖。糖胺聚糖是蛋白聚糖的主糖胺聚糖(GAGs)6.1 单糖和寡糖 要组分。 ? 按重复双糖单位的不同，糖胺聚糖有五类： 6.2 多糖和杂多糖 透明质酸

11、1、 硫酸软骨素2、 、硫酸皮肤素3白聚糖 糖蛋白和蛋6.3 4、硫酸用层酸 肝素5、 、硫酸乙酰肝素6 By Wang ZiiffengBy Wang Ziiffeng 第一部分 结构和催化作用结构和催化作用第一部分 1糖蛋白（）1. 糖蛋白（2）1. 糖链与蛋白的连接方式：? 糖蛋白中糖链的结构：? 的酰的GlcNAC-羟基）与AsnN- 糖苷键型：寡糖链（ O-连接）糖苷键型（N-连接）和O-糖苷键型（N- 氨基相连或LysArg的W-氨基、?胺基、N-未端的- Thr 的O- 糖苷键型：寡糖链（GalNAC-Ser、羟基）与 和羟基赖氨酸、羟脯氨酸的羟基相连。 S- 糖苷键型：以半胱氨酸为连接点的糖肽键。 糖蛋白中的糖链变化较大，含有丰富的结构：以天冬氨酸、谷氨酸的游离羧基为连接 酯糖苷键型 信息。寡糖链往往是受体、酶类的识别位点。 点。 engBy Wang Ziiff iiffBy Wang Zeng 结构和催化作用第一部分 结构和催化作用 第一部分 1蛋白聚糖（）蛋白聚糖（2）2.2. ? 在蛋白聚糖中已知有三种不同类型的糖肽键：由糖胺聚糖与多肽链共价相连构成的分子，总体 ? 性质与多糖更为接近。糖胺聚糖链长而不分支， 糖肽键；D-木糖与Ser羟基之间形成的O-呈现重复