生物化学第五章糖类代谢

生物化学第五章糖类代谢第1页，共77页，2023年，2月20日，星期一一、糖类是地球上数量最多的化合物贮藏性糖：低聚糖，淀粉，糖原结构多糖：纤维素，木质素，壳多糖,肽聚糖第一节糖类概述第2页，共77页，2023年，2月20日，星期一第3页，共77页，2023年，2月20日，星期一第4页，共77页，2023年，2月20日，星期一第5页，共77页，2023年，2月20日，星期一第6页，共77页，2023年，2月20日，星期一★纤维素的综合开发利用：工业：造纸，生物可降解性餐具、包装袋等发酵：沼气，乙醇，丙酮单细胞蛋白：第7页，共77页，2023年，2月20日，星期一二、

糖的概念元素组成：CH2O多羟基的醛类或酮类化合物，以及它们的衍生物或聚合物。醛糖酮糖丙糖(甘油醛和二羟丙酮)丁糖戊糖己糖第8页，共77页，2023年，2月20日，星期一三、

糖的命名与分类（1）单糖：不能被水解称更小分子的糖。（2）寡糖：2-6个单糖分子脱水缩合而成（3）多糖：均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质不均一性多糖：糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)（4）结合糖(复合糖，糖缀合物)：糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等（5）糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷第9页，共77页，2023年，2月20日，星期一四、

糖类的生物学功能(1)能源(2)结构成分(3)物质代谢的碳骨架（碳源）。(4)细胞间或生物大分子之间识别的信息分子糖蛋白第10页，共77页，2023年，2月20日，星期一与膜蛋白和膜脂相连的糖——通信天线第11页，共77页，2023年，2月20日，星期一第12页，共77页，2023年，2月20日，星期一第二节

单糖一、

单糖的结构1、

单糖的链状结构确定链状结构的方法（葡萄糖）：

a.与Fehling试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。

b.与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。

c.用钠、汞剂作用，生成山梨醇。图2链状结构用Fisher投影式表示：碳骨架、竖直写；氧化程度最高的碳原子在上方第13页，共77页，2023年，2月20日，星期一左旋异构体(levorotary,L)或L型异构体。右旋型异构体(dextrorotary)，或D型异构体。差向异构体(epimer)：又称表异构体，只有一个不对称碳原子上的基因排列方式不同的非对映异构体，如D-葡萄糖与D-半乳糖。第14页，共77页，2023年，2月20日，星期一2、单糖的环状结构Havorth结构式：①画一个五员或六员环②从氧原子右侧的端基碳(anomeriocarbon)开始，画上半缩醛羟基，在Fischer投影式中右侧的居环下，左侧居环上。-型及-型头异构体。构象式：最能正确地反映糖的环状结构——折叠形结构。第15页，共77页，2023年，2月20日，星期一第16页，共77页，2023年，2月20日，星期一3、几种重要的单糖的链状和环状结构式(1)丙糖：D-甘油醛二羟丙酮(2)丁糖：D-赤鲜糖D-赤鲜酮糖(3)戊糖：D-核糖D-脱氧核糖D-核酮糖(4)己糖：D-葡萄糖(-型及型)D-果糖(5)庚糖：D-景天庚酮糖第17页，共77页，2023年，2月20日，星期一第18页，共77页，2023年，2月20日，星期一第19页，共77页，2023年，2月20日，星期一第20页，共77页，2023年，2月20日，星期一5、构型与构象构型：分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的较定的立体结构构象：由于分子中的某个原子(基团)绕C-C单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式第21页，共77页，2023年，2月20日，星期一6、

构型与旋光性构型不同旋光性就不同。构型与旋光性之间没有必然的对应规律，每一种物质的旋光性只能通过实验来确定。第22页，共77页，2023年，2月20日，星期一二、单糖的物理化学性质（一）物理性质旋光性：是鉴定糖的一个重要指标甜度：以蔗糖的甜度为标准溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有面溶剂第23页，共77页，2023年，2月20日，星期一(二)化学性质1、

变旋。在溶液中，糖的链状结构和环状结构(、)之是可以相互转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。第24页，共77页，2023年，2月20日，星期一第25页，共77页，2023年，2月20日，星期一第26页，共77页，2023年，2月20日，星期一第27页，共77页，2023年，2月20日，星期一2、

糠醛反应(HCL)(1)Molish反应Molish反应可以鉴定单糖的存在。(2)Seliwannoff反应酮糖HCL、间苯二酚红色醛糖HCL、间苯二酚浅色第28页，共77页，2023年，2月20日，星期一3、氧化反应醛基氧化：糖酸(aldonicacid)伯醇基氧化：糖醛酸(uronicacid)醛基、伯醇基同时氧化：糖二酸(alduricacid)还原性糖：能被弱氧化剂(如Fehhing试剂、Benedict试剂)氧化的糖第29页，共77页，2023年，2月20日，星期一葡萄糖的三种氧化产物

葡萄糖酸内脂第30页，共77页，2023年，2月20日，星期一葡萄糖被Benedict试剂氧化第31页，共77页，2023年，2月20日，星期一4、还原反应5、异构化在弱碱性溶液中，D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖，可以通过烯醇或而相互转化第32页，共77页，2023年，2月20日，星期一图7.15D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖，通过烯醇式相互转化第33页，共77页，2023年，2月20日，星期一6、酯化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)。硫酸糖酯葡萄糖的核苷二磷酸酯，如UDPG参与多糖的生物合成。第34页，共77页，2023年，2月20日，星期一7、糖苷化第35页，共77页，2023年，2月20日，星期一四、

重要的单糖衍生物1、

糖醇2、

糖醛酸单糖的伯醇基被氧化成-COOH。-D-葡萄醛酸和差向异构物-L-艾杜糖醛酸第36页，共77页，2023年，2月20日，星期一3、氨基糖(糖胺）aminosugar,glycosamine)图7.23D-葡萄糖胺D-半乳糖胺(D-galactosamine)N-乙酰糖胺。第37页，共77页，2023年，2月20日，星期一4、

糖苷Glc糖苷，Gal糖苷。第38页，共77页，2023年，2月20日，星期一5、

脱氧糖6-脱氧D-甘露糖L-岩藻糖2-脱氧D-核糖第39页，共77页，2023年，2月20日，星期一第40页，共77页，2023年，2月20日，星期一第二节

寡糖第41页，共77页，2023年，2月20日，星期一第42页，共77页，2023年，2月20日，星期一1、麦芽糖性质：①变旋现象②具有还原性③能成脎图7.26麦芽糖纤维二糖蔗糖第43页，共77页，2023年，2月20日，星期一第44页，共77页，2023年，2月20日，星期一2、

蔗糖

[葡萄糖-，(1-2)-果糖苷]性质：①无变旋现象②无还原性③不能成脎结构：

第45页，共77页，2023年，2月20日，星期一3、

乳糖结构：两种异构体。-半乳糖

(1-4)糖苷键(或)-葡萄糖性质：①有变旋现象②具有还原性③能成脎图7.25乳糖的两种异构体-Lactose-lactose第46页，共77页，2023年，2月20日，星期一4、

纤维二糖(cellobiose)结构：两分子-葡萄糖-(1，4)糖苷键

性质：①具有变旋现象②具有还原性③能成脎纤维二糖[葡萄糖-(1，4)-葡萄糖苷]第47页，共77页，2023年，2月20日，星期一5、海藻糖两分子α-D-Glc，在C1上的两个半缩醛羟基之间脱水，由α-1.1糖苷键构成。第48页，共77页，2023年，2月20日，星期一第49页，共77页，2023年，2月20日，星期一第四节

多糖第50页，共77页，2023年，2月20日，星期一一、

均一性多糖1、

淀粉①直链淀粉：长而紧密的螺旋管形。遇碘显兰色图7.30直链淀粉第51页，共77页，2023年，2月20日，星期一②支链淀粉：不能形成螺旋管，遇碘显紫色。2、糖元每隔4个葡萄糖残基便有一个分支含有大量的非原性端，可以被迅速动员水解。遇碘显红褐色。第52页，共77页，2023年，2月20日，星期一图7.31支链淀粉糖原第53页，共77页，2023年，2月20日，星期一第54页，共77页，2023年，2月20日，星期一第55页，共77页，2023年，2月20日，星期一第56页，共77页，2023年，2月20日，星期一3、纤维素-D-葡萄糖分子以-(1-4)糖苷键相连而成直链。

第57页，共77页，2023年，2月20日，星期一第58页，共77页，2023年，2月20日，星期一第59页，共77页，2023年，2月20日，星期一第60页，共77页，2023年，2月20日，星期一5、几丁质(壳多糖)：N-乙酰--D-葡萄糖胺以(1，4)糖苷链相连成的直链。第61页，共77页，2023年，2月20日，星期一二、

不均一性多糖糖胺聚糖，粘多糖(mucopolysaceharides)、氨基多糖等。蛋白聚糖的主要组分1、透明质酸2、硫酸软骨素3、硫酸皮肤素4、硫酸用层酸5、肝素6、硫酸乙酰肝素第62页，共77页，2023年，2月20日，星期一第63页，共77页，2023年，2月20日，星期一第五节

结合糖糖蛋白（蛋白聚糖、肽聚糖），糖脂，糖—核酸一、糖蛋白短的寡糖链与蛋白质共价相连总体性质更接近蛋白质寡糖链常常是具分支的杂糖链，不呈现重复的双糖系列，一般由2-10个单体(少于15)组成，未端成员常常是唾液酸或L-岩藻糖第64页，共77页，2023年，2月20日，星期一1、糖链与蛋白的连接方式①N-糖苷键型：寡糖链（GlcNAC的β-羟基）与Asn的酰胺基、N-未端的-氨基、Lys或Arg的W-氨基相连②O-糖苷键型：寡糖链（GalNAC的α-羟基）与Ser、Thr和羟基赖氨酸、羟脯氨酸的羟基相连。③S-糖苷键型：以半胱氨酸为连接点的糖肽键。④酯糖苷键型：以天冬氨酸、谷氨酸的游离羧基为连接点。第65页，共77页，2023年，2月20日，星期一第66页，共77页，2023年，2月20日，星期一2、

糖蛋白中糖链的结构（1）N-糖苷键型（N-连接）

高甘露糖型：由GlcNAc和甘露糖组成；

复合型：除了GlcNAc和甘露糖外，还有果糖、半乳糖、唾液酸；杂合型：包含①和②的特征。

（2）O-糖苷键型（O-连接）没有五糖核心。第67页，共77页，2023年，2月20日，星期一图与多肽相连的寡糖链第68页，共77页，2023年，2月20日，星期一3、糖蛋白的生物学功能