806生物化学第二章ppt课件

1、第二章 糖类(carbohydrate)糖类是多羟醛、多羟酮或其衍生物，或水解时能产生这些化合物的物质。糖类的生物学作用：1.作为生物体的结构成分2.作为生物体细胞内的主要能源物质3.在生物体内转变为其它物质4. 作为细胞识别的信息分子糖的种类:单糖monosaccharide）寡糖oligosaccharide）多糖polysaccharide） 第一节 单糖特殊性C5H10O4CH2O一、葡萄糖分子结构（一葡萄糖的链状结构6个碳，4个不对称碳原子（二葡萄糖的构型configuration）构型：RS 表示法有机化学） DL 表示法生物化学）葡萄糖及其它单糖的构型是以甘油醛不对称C上的OH空

2、间排列为标准确定的。Fisher 投影式投影式透视式透视式单糖的构型取决于分子中离羰基碳最远的那个手性碳原子的构型。葡萄糖的构型取决于C5*的-OH空间位置。(+)、(-) 表示旋光性D-(+)葡萄糖D-(-) 果糖D-葡萄糖： D20= +52.6D-果糖： D20= -92.4D、L构型与(+)、(-)有无必然联系？D-葡萄糖有两种旋光率： D20= +112.2 D20= +18.7（三葡萄糖的环状结构葡萄糖的变旋现象葡萄糖的醛基为半缩醛形式葡萄糖分子自我成环 （五元环呋喃糖、六元环吡喃糖）亲核加成半缩醛 D20= +112.2 36% D20= +18.764% 氧环上的碳原子顺序按顺

3、时针排列时，半缩醛羟基在氧环平面之下为- 型，在氧环平面之上为- 型。-型和 -型互为异头物anomer）.(异头碳羟基与末端羟甲基为反式时为- 型, 为顺式时为- 型) 变旋现象变旋现象:一种新配制的溶液比旋光度一种新配制的溶液比旋光度改变的现象，称为变旋现象。变旋作改变的现象，称为变旋现象。变旋作用的本质是由于分子立体结构发生了用的本质是由于分子立体结构发生了变化变化. 环状葡萄糖的构型判断羟甲基在氧环平面之上为D-构型，在环之下为L-构型。Haworth 投影式投影式(1926)（四葡萄糖的构象椅式构象为优势构象。构型与构象有什么区别？构型构型(configuration)指分子中原子的

4、特定空间排列。改变指分子中原子的特定空间排列。改变构型需要共价键的断裂与重新形成。构型需要共价键的断裂与重新形成。 构象构象(conformation)分子中由于绕单键旋转引起的原子的分子中由于绕单键旋转引起的原子的不同排列。构象的变化不需要共价键不同排列。构象的变化不需要共价键的断裂与重新形成。的断裂与重新形成。二、单糖的性质（一物理性质1. 旋光性旋光率是鉴定糖的重要指标之一。2. 甜度常以蔗糖甜度为标准100）果糖173，葡萄糖74，麦芽糖32，半乳糖32。人工糖精saccharin，50000）天然糖精蛇菊苷30000）甜蛋白monellin）-非热源性甜味剂3. 溶解度糖因为多羟基而

5、易溶于水。（二化学性质1.异构化 (弱碱作用下) 葡萄糖、果糖、甘露糖三者通过烯醇式结构相互转化。2.酯化作用 （G-6-P, F-6-P）3. 单糖的还原性 因含游离半缩醛羟基而具有还原性。可以还原Fehling试剂硫酸铜的碱性溶液），Cu+ Cu2O。(还原糖的定量反应)4. 形成糖苷(glycosides) 甲基-D-吡喃葡糖苷糖苷稳定。糖苷无半缩醛羟基，无还原性。糖苷：单糖的半缩醛糖苷：单糖的半缩醛(或半缩酮或半缩酮)羟基羟基与醇、酚类分子上的羟基发生缩合形与醇、酚类分子上的羟基发生缩合形成的缩醛成的缩醛(或缩酮或缩酮)，统称糖苷。由此，统称糖苷。由此形成的键叫糖苷键。形成的键叫糖苷键

6、。(糖苷键：糖苷键：O-, N-, S-)三、重要的单糖和单糖衍生物所有的单糖都是由甘油醛、二羟丙酮派生来的。甘油醛醛糖 (L系，D系)二羟丙酮酮糖（ L系，D系）（一丙糖三碳糖） D甘油醛 二羟丙酮（二丁糖四碳糖） D赤藓糖 D赤藓酮糖（三戊糖五碳糖） D核糖 D核酮糖 D脱氧核糖（四己糖六碳糖） D葡萄糖 D半乳糖 D甘露糖 D果糖（五庚糖 D-景天庚酮糖（六单糖的衍生物1. 糖醇 （不能还原Fehling试剂） 甘露醇2. 糖酸 (伯醇基氧化成羧基) 葡糖醛酸 3. 糖苷 强心苷4.糖胺氨基糖）是非题链状葡萄糖成环时，不对称碳原子数发生改变。（）糖属于碳水化合物，糖分子中的H:O比总是2

7、:1.( )含不对称碳原子一定有旋光性。（）有旋光性的物质一定含不对称碳原子。（）己糖有16种光学异构体。（）己醛糖有16种光学异构体。（）糖胺就是氨基糖。（）二羟丙酮 属于酮糖。（）弱碱条件下，葡萄糖、 、 之间可以通过 结构相互转化。写出-D-葡萄糖、-D-核糖、 -甲基-D-葡萄糖苷、 -D-果糖-6-磷酸 的环状结构式。名词解释： 糖苷第二节 寡糖(oligosaccharides)一、双糖disaccharides）（一麦芽糖(maltose)2分子D葡萄糖（14糖苷键有还原性O-D-吡喃葡萄糖基-(14)- -D-吡喃葡糖Glc (1 4 )Glc（二蔗糖sucrose）D葡萄糖，

8、D果糖（12糖苷键无还原性O-D-吡喃葡糖基-(12)- -D-呋喃果糖Glc(1 2 )Fru（三乳糖lactose） D半乳糖，D葡萄糖（14糖苷键有还原性O-D-吡喃半乳糖基-(14)- -D-吡喃葡糖Gal(14)Glc（四纤维二糖2分子D葡萄糖（14糖苷键有还原性O-D-吡喃葡糖基-(14)- -D-吡喃葡糖Glc (14)Glc还原性末端(reducing end, RE)非还原性末端(nonreducing end, NRE)二、三糖棉籽糖(raffinose)-D-半乳糖, -D-葡萄糖, -D-果糖 (16) , (12)练习题：写出蔗糖、乳糖、麦芽糖的结构式。第三节 多糖p

9、olysaccharide）同多糖homopolysaccharide）组成：异多糖heteropolysaccharide） 一、同多糖（一淀粉starch） 植物营养物质的储存形式1. 直链淀粉amylose), 遇碘呈紫兰色。淀粉：(14)糖苷键分子量1.0105-2.0 106, 相当60012000葡萄糖残基.6G/helix /I2；螺距0.8 nm; 直径1.4 nm特征兰色36G2. 支链淀粉amylopectin), 遇碘呈紫红色.(14)糖苷键为主，还有(16)糖苷键多分支1分支/25-30G），端基含量4.分子量1106-6.106, 相当6000-37000个葡萄糖残基

10、.（二糖原glycogen）-D-葡萄糖残基组成连键：(14)，(16)多分支，端基含量9分子量约5.0106糖原是动物细胞葡萄糖的储存形式。（三纤维素cellulose）D葡萄糖，(14)糖苷键植物(包括某些真菌和细菌)细胞壁的主要成分，不溶于水，分子量约1106伸展链氢键;片层结构（四几丁质chitin）壳多糖N-乙酰葡糖胺的同聚物(-2-N-乙酰葡糖胺)-（14）（一半纤维素hemicellulose）碱溶性的植物细胞壁多糖 (15% NaOH)，包括多聚戊糖和多聚己糖如木聚糖，葡甘露聚糖等) 。二、杂多糖琼脂糖agarose）：是琼脂的主要成分,除硫后的中性部分, 能相互交联成凝胶网.

11、常用作柱填料或电泳介质。(二)琼脂agar）：洋菜 是从某些海藻中提取出来的一种多糖混合物，含有不同酸性基团. 常用作微生物培养基的凝固剂。(三)肽聚糖(peptidoglycan)细菌杂多糖、细菌细胞壁主要成分N-乙酰葡糖胺(NAG)和N-乙酰胞壁酸(NAM)交替排列,四肽与NAM相连.溶菌酶的底物（四糖胺聚糖glycosaminoglycan）存在于动物细胞外基质结构多糖含氨基糖或氨基糖衍生物的杂多糖，含酸性基团，不分支。如：透明质酸、硫酸软骨素 第四节 结合糖 一、糖蛋白glycoproteins）寡糖与蛋白质或多肽以共价键连接成的结合蛋白质。蛋白质为主体，糖链作为辅基（一糖蛋白在生物体

12、内存在的普遍性 1. 免疫球蛋白 2. 激素糖蛋白 3. 血浆糖蛋白 4. 结缔组织糖蛋白 5. 细胞膜糖蛋白 6. 植物凝集素 7. 酶类(二)糖链具有多样性,结构信息丰富多样性的原因：单糖种类连接位置C2，C3，C4，C6）糖苷键构型（，）糖环类型呋喃，吡喃）(三)糖肽键(glycopeptide linkage)的类型 N-糖肽键 O-糖肽键(四)糖链的生物学功能1 参与新生肽链的折叠folding）2 影响寡聚蛋白亚基的缔合3 影响糖蛋白的分泌和稳定性4 参与分子识别molecular recognition和细胞识别cellular recognition） 二、蛋白聚糖proteoglycan）糖胺聚糖和核心蛋白以糖肽键共价相连形成蛋白聚糖。蛋白聚糖中糖的比例高于蛋白质