第3章 糖类的结构与功能-1

第三章糖类的结构与功能糖类的概念和分类单糖的构型、结构、构象自然界存在的重要单糖及其衍生物寡糖多糖糖复合物糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。经验公式:Cn(H2O)m——碳水化合物糖类物质可以根据其水解情况分为：单糖、寡糖和多糖。在生物体内，糖类物质主要以均一多糖、杂多糖、糖蛋白和蛋白聚糖形式存在。一、糖类的概念和分类大多数单糖都是手性化合物，有D-及L-两种异构体。以D-,L-甘油醛为参照，以距醛基最远的不对称碳原子为准，羟基在左的为L构型，羟基在右的为D构型。(一)单糖的构型CHOHCOHCH2OHD-甘油醛

CHOHOCHCH2OHL-甘油醛二、单糖的构型、结构、构象(自学为主)CHOHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OH12345D-葡萄糖CH2OHC＝OHOCHHCOHHCOHCH2OH12345D-果糖Ｄ-古洛糖Ｄ-艾杜糖Ｄ-半乳糖Ｄ-塔罗糖Ｄ-阿洛糖Ｄ-阿卓糖Ｄ-葡萄糖Ｄ-甘露糖Ｄ-木糖Ｄ-来苏糖Ｄ-核糖Ｄ-阿拉伯糖Ｄ-赤藓糖Ｄ-苏糖Ｄ-甘油醛六碳醛糖五碳醛糖四碳醛糖三碳醛糖葡萄糖GlucoseD-阿洛酮糖D-果糖D-山梨糖D-塔格糖D-核酮糖D-木酮糖D-赤藓酮糖二羟丙酮六碳酮糖五碳酮糖四碳酮糖三碳酮糖果糖Fructose葡萄糖的结构半缩醛吡喃糖呋喃糖OCH2OHOHOHOH15OH

-D-吡喃葡萄糖OCH2OHOHOHOHOH15

-D-吡喃葡萄糖OCH2OHHO-CHOHOHOH14

-D-呋喃葡萄糖多羟基醛的开环形式CHOHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OH12345OCH2OHHO-CHOHOH14OH

-D-呋喃葡萄糖√(二)单糖的结构D-核糖D-脱氧核糖葡萄糖的构象船式椅式OCH2OHOHOHOHOH椅式构象使扭张强度减到最低因而较稳定。椅式构象中

-型异构体全部为平伏键，较

-型异构体更稳定。(三)单糖的构象OCH2OHHOHOOHOH

OCH2OHHOHOOHOH

三、自然界存在的重要单糖及其衍生物(自学)自然界的单糖以已糖最重要，包括葡萄糖、果糖、半乳糖等。自然界中只有葡萄糖和果糖有游离态存在。-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃半乳糖-D-呋喃果糖单糖的重要衍生物：糖醇糖醛酸：由单糖的伯醇基氧化而得。氨基糖或糖胺：糖中的羟基为氨基所取代。糖苷：单糖的半缩醛上羟基与非糖物质(醇、酚等)的羟基形成的缩醛。四、寡糖寡糖(oligosaccharide)是少数单糖(2～10个)缩合的聚合物最重要的寡糖是双糖,如麦芽糖、蔗糖、乳糖、纤维二糖。纤维二糖[-葡萄糖(1→4)葡萄糖]乳糖[

-半乳糖(1→4)-葡萄糖]蔗糖[

-葡萄糖(1→2)-果糖]麦芽糖[-葡萄糖(1→4)葡萄糖]

糖的还原性可反应的羰基葡萄糖、麦芽糖、纤维二糖、乳糖：还原糖蔗糖：非还原糖五、多糖多糖(polysaccharide)是由多个单糖基以糖苷键相连而形成的高聚物。贮存多糖：淀粉和糖原；结构多糖：纤维素和几丁质。多糖没有还原性和变旋现象，无甜味，大多不溶于水。多糖的结构包括单糖的组成、糖苷键的类型、单糖的排列顺序3个基本结构因素。(一)淀粉(Starch)与糖原(Glycogen)1.淀粉(分为直链淀粉和支链淀粉)直链淀粉分子量约1万-200万，250-300个葡萄糖分子以

-(1,4)糖苷键连接聚合而成。呈螺旋结构。a-Amylose1-4alinkage,nobranchingStarch–astoragepolysaccharide支链淀粉中除了以

-(1,4)糖苷键连接构成糖链以外，在支点处存在-(1,6)糖苷键，分子量较高。Amylopectin–1-4alinkagewith1-6abranching2.糖原又称动物淀粉，与支链淀粉结构相似，分支较支链淀粉更多。8,000-12,000residuesinaplantmicrofilament(二)纤维素(Cellulose-astructuralpolysaccharide)纤维素是自然界最丰富的有机化合物，是一种线性的由D-吡喃葡萄糖基借β-(1,4)糖苷键连接的没有分支的同多糖。(三)壳多糖(几丁质)由N