第3章糖类的结构与功能-1课件

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)、单糖的结构三、自然界存在的重要单糖及其衍生物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–1-4alinkagewith1-6abranching淀粉用酸或酶或酸-酶水解为G的过程是逐步的。淀粉与碘的呈色反应与淀粉糖苷链的长度有关：链长＜6个葡萄糖基，无色;链长＝20个葡萄糖基，呈红色;链长＞60个葡萄糖基，呈蓝色。淀粉→紫色糊精→红色糊精→无色糊精→麦芽糖→G蓝色紫色红色无色无色无色与碘作用生成的颜色淀粉的水解过程2.糖原又称动物淀粉，与支链淀粉结构相似。与碘反应呈红紫色。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-乙酰-D-氨基葡萄糖以β-(1,4)糖苷键缩合成的同多糖。比较坚硬，为甲壳动物等的结构材料。六、糖复合物糖复合物是糖类的还原端和其他非糖组分以共价键结合的产物。常见的复合糖有糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂和脂多糖等。N-乙酰氨基葡萄糖丝氨酸残基天冬酰胺残基N-乙酰半乳糖胺(一)、糖蛋白(Glycoprotein)与蛋白聚糖(proteoglycan)1.两种不同类型糖蛋白：O-糖苷键型糖蛋白(肽链上的Ser或Thr的羟基与糖基上的半缩醛羟基形成)。

N-糖苷键型糖蛋白(肽链上的Asn的氨基与糖基上的半缩醛羟基形成)；例，糖蛋白中寡糖链末端糖基组成的不同决定人体的血型。O型：Fuc（岩藻糖）A型：Fuc和GNAc（N-乙酰氨基葡萄糖）B型：Fuc和Gal（半乳糖）若(B型血)B抗原去掉糖链末端半乳糖残基则转化成(O型血)O抗原。现在临床上正研究采用半乳糖苷酶酶促作用降解B抗原，从而增加O抗原血液来源，以满足病人输血的需要。二聚体的凝集素(绿和蓝)专一地键合半乳糖(黄)膜蛋白中的糖膜蛋白分子中的糖糖胺聚糖与特殊的核心蛋白和连接蛋白相互作用形成蛋白聚糖。透明质酸硫酸软骨素硫酸角质素连接蛋白核心蛋白大量的寡糖链2.蛋白聚糖是细胞外基质的主要成分软骨蛋白聚糖聚集体(a)软骨蛋白聚糖的电子显微镜照片透明质酸核心蛋白连接蛋白(二)、糖脂与脂多糖——脂类与糖（或寡糖）结合的一类复合糖。1.甘油醇糖脂：甘油二酯与己糖（半乳糖、甘露糖和脱氧葡萄糖）结合而成。2.N-酰基神经醇糖脂：R

—O—CH2—CH—CH—CH=CH—C13H