青岛科技大学 生化

1、第2章，糖化，第1节，第21页，1。糖的定义：1。曾经使用过的概念碳水化合物：通式Cn(H2O)m被误认为是碳和水的化合物，所以它被称为碳水化合物。2.糖的现代概念：糖：鼠李糖酶)C6H12O5和脱氧核糖)C5H10O4非糖类物质：甲醛CH2O(HCHO)，乳酸C3H6O 3(CH3CHHOHCOOH)一些糖类化合物：除了碳、氢和氧，还有氮、硫和磷。糖的分布和重要性(生物学功能)。1.它分布在所有生物的细胞质和细胞核中，戊糖在植物界中最多，约占干重的8590%。动物：血液中的葡萄糖，肝脏和肌肉中的糖原，牛奶中的乳糖：糖约占细菌干重的1013%。2。重要性(生物学功能)P22 (1)糖是一种结构

2、成分(2)它是生物的主要能量来源(3)生物合成其他化合物的基本原料(4)它具有特殊的生理功能(5)糖作为一种用于信号识别的分子糖蛋白广泛分布于生物体内，其糖链可能起到信息分子的作用，这与免疫细胞识别的生理功能(包括细胞粘附和接触抑制)密切相关。糖的分类：P21，碳水化合物，单糖，寡糖，多糖等：最简单的不能水解的碳水化合物是一种简单的多羟基醛或酮化合物(醛糖或酮糖)，有210(26)个单糖分子在水解后缩合生成单糖，它是由多分子单糖或其衍生物在水解后生成的。与多糖、杂多糖、结合糖(糖缀合物)相同，第三节单糖的化学结构，前一页，P23，定义和分类，定义(从化学结构开始):具有一个游离醛基或酮基和两个

3、以上羟基的糖称为单糖。分类：醛糖。三糖、三糖、戊糖、己糖等。o c h h c oh ch2oh，c h2oh c o ch2oh，甘油醛，二羟基丙酮，最简单的醛糖和酮糖，二糖和单糖链结构P23，1。理论基础：葡萄糖开放链结构的实验证据：葡萄糖能与费林试剂(带醛基)反应；葡萄糖可以与乙酸酐反应生成五个乙酰基(五个羟基)的衍生物；用钠汞齐将葡萄糖还原成山梨醇(六个碳原子连接成一条直链);2.通式、不对称碳原子，o c h h c * oh ch2oh、甘油醛，c *是不对称碳原子，3，D-和L-型单糖，C Ho H C OH CH2OH、C Ho H CH2OH、镜面、D-甘油醛、L-甘油醛，对

4、于碳原子多于三个，由于多于一个不对称碳原子，在调节中， (P25)，H C * H C *羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2OH，羟基CH2 与链结构相关的概念：(1)对映体(镜像对映体):一对对映体(P24)，它们是镜像，但不能相互重叠。(2)差向异构体：只有一个碳原子

5、具有不同的构型(P26)。例如：D()-葡萄糖D()-阿洛糖，(3)光学活性和手性：P24当光波通过尼科耳棱镜时，只有一个平面振动，其他方向受阻，这就是所谓的平面偏振光。当它通过具有光学活性的同分异构体溶液时，偏振面将向左旋转或向右偏转。这种特性称为光学活性。手性和旋光是孪生的。(4)构造和旋光方向为：尽管使平面偏振光向右()和向左(-)的甘油醛分别被定义为D型和L型。在投影公式中，羟基在左边是L形，在右边是D形。但是对于单糖结构，D和()，L和(-)不一定是相关的。例如，右旋葡萄糖和右旋果糖的旋光方向分别是和-，而左旋葡萄糖和左旋果糖的旋光方向都是-构型，旋光方向是两个概念。3.单糖P27的

6、环状结构(1)根据理论，1。葡萄糖的醛基没有普通醛基那么活跃。它不能与亚硫酸氢钠和希夫试剂反应。2.一分子葡萄糖只能与一分子甲醇结合形成甲基葡萄糖，但不能与两分子甲醇反应形成缩醛。3.变旋葡萄糖有两种晶体：一种熔点为14，另一种熔点为148 150。 d 18.7一般来说，醛在水溶液中只有一个比旋，但新制备的葡萄糖水溶液的比旋随时间而变化：112.2 52.5 18.7，20，20，=，有鉴于此，1893 E.Fischer提出了葡萄糖的分子环状结构理论，即C5羟基和C1醛形成1-5个氧桥，C4羟基和C1醛形成1-4个氧桥，(II)通式，葡萄糖和果糖的环状形式， (三)-和-形式的单糖，水溶液

7、中的Glc主要有五元环：呋喃型六元环：吡喃-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖，Fru，1926 W.H.Haworth提出通过透视来表达糖的结构。-型-型，-D-吡喃葡萄糖-D-呋喃糖霍沃斯型，(1)顺时针画一个平面，直链碳链的右羟基写在下面，左羟基写在环的上面(2)如果直链是右，写在环的上面，否则由于链中的缩醛反应，写在环下面的环结构中。半缩醛的羟基在平面下面是型，在平面上面是型。他们互不相识。它属于一种特殊的差向异构体(P27)。费希尔公式转化为霍沃斯公式的原理如下：吡喃，呋喃，费希尔公式转化为霍沃斯公式：4。葡萄糖的构象：指分子中原子之间的空间排列，这是由原子围绕单键旋转而不改变共价键结构

8、引起的(P29)。一种构象到另一种构象的改变不需要共价键的断裂和重组。葡萄糖的构象P30，两种椅式稳定性的比较：4C1 1C4，第四部分是单糖的理化性质，1。物理属性1。光学旋转和旋转可变性(P29)。由于碳原子不对称，所有单糖都具有旋转偏振光偏振面的能力，也就是说，它们都具有旋光性(二羟基丙酮除外)。极化面向右旋，用()或D表示，右旋糖面向左旋，用(-)或L表示，左旋葡萄糖。放置具有光学活性的溶液后，其特定旋转变化的现象称为旋转变化。葡萄糖的旋转转化是型和型的相互转化。旋光仪读数L 旋光管长度(dm) C 浓度(g/100ml) t 温度(一般为20) D 钠光源，特定旋转(旋光，特定旋转)

9、，1毫米长旋光管中物质的单位浓度(g/ml)，20糖=100果糖=173葡萄糖=74转化糖=160半乳糖=32乳糖=16麦芽糖=32木糖=40 3溶解度，2。单糖性质(1)羰基参与的反应，1。单糖的氧化(即单糖的还原性)(P31) Fehling试剂：硫酸铜、氢氧化钠、酒石酸钾钠(黄色沉淀)本尼迪克特试剂：硫酸铜、柠檬酸钠、碳酸钠(黄色沉淀)特罗姆瑟方法：硫酸铜、氢氧化钠(黄色沉淀)尼兰德方法：氢氧化钠、酒石酸钾钠、亚硝酸铋(深棕色沉淀)托伦试剂：硝酸银、NH4OH(银沉淀)，Fehling试剂的反应：醛糖在酸性条件下的氧化：参见P35: 3)糖酸，2)单糖的还原例子：葡萄糖游离羰基与3分子苯

10、肼反应形成糖类：糖类的用途：1。不同的糖有不同的晶体形状和熔点，所以它们可以用来鉴别糖的种类；2.酸性溶液可以还原成原糖，所以糖可以被提纯。单糖与碱一起使用，强碱会导致糖分子分裂，不同条件下产品不同。在氧气存在下，它可以被氧化成二氧化碳和许多酸。在没有氧气的情况下，它可以分裂成许多化合物。在弱碱和稀强碱条件下，可发生异构化：(P31)，葡萄糖、果糖和甘露糖之间的异构化，(P32)，(2)羟基参与的反应：单糖具有半缩醛羟基和醇羟基，可发生如下反应：1 .酯化反应；2.糖苷形成；3.脱水反应；5.胺化反应；6.脱氧反应；7.甲基化反应；8.高碘酸盐反应；1.酯化反应，单糖中的所有羟基都可以与酸形成

11、酯，但由于-OH，重要的生化糖脂是磷酸酯，它是糖代谢的中间产物的活性形式。体内详情见P34:1:1)单糖磷酸酯，2)糖苷(P33)。半缩醛结构上的羟基可以与其它含羟基化合物(醇、酚等)发生缩合反应。)形成称为糖苷的缩醛衍生物。r(甲基)是配体或糖苷。如果使用的单糖是D-葡萄糖，则得到D-葡萄糖苷。二糖的组合也可以被视为糖苷。(P34)，因为单糖有两种形式，所以有两种糖苷。见p36: 6)糖苷类，(3)脱水：(P34)当单糖与浓盐酸反应生成糠醛时，就会发生脱水，糠醛可与酚类化合物生成各种结构未知的有色物质。单糖糠醛酚定性定量测定糖。氨基化，单糖分子的羟基可以被NH2取代，生成氨基糖，也称为糖胺。

12、常见的天然氨基糖有2-氨基D-葡萄糖(D-氨基葡萄糖)、2-氨基D-甘露糖、2-氨基D-半乳糖、3-氨基D-核糖等。参见p36: 5了解有关天然氨基糖、几种常见氨基糖结构的详细信息：5、脱氧：(详情参见p36: 4)脱氧糖、羟基损失氧以形成脱氧核糖d-核糖2-脱氧核糖、6、过氧酸反应(P34)、周期酸作用于相邻的羟基、破坏C-C键，并且醇基被氧化成醛基。单糖(P34)的重要衍生物，脱氧糖：例如：脱氧己糖、脱氧戊糖、糖醇：稳定且甜。例如：苏糖醇、甘露醇、山梨醇等。糖醛酸：由单糖的伯醇基团氧化得到。例子：葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、氨基糖：糖中的羟基被氨基取代。实例：D-葡糖胺，糖苷：由单糖的半缩醛上

13、的羟基和非糖类物质(醇、酚等)的羟基形成的缩醛。或其他物质)。示例：第5节中的洋地黄苷、皂苷和寡糖。低聚糖是由210个分子的单糖浓缩而成的糖。上一页，1。寡糖的命名，单糖组的通用符号：(P37表2-3)葡萄糖基：Glc，果糖基：Fru，甘露糖基：Man，半乳糖基：Gal，Rha等。根据结构命名方法：从左边第一个糖基开始，指出每个糖基的构型，用阿拉伯数字(带括号)表示糖苷键。例如：乳糖：-半乳糖(14)葡萄糖-半乳糖苷酶棉子糖：-D-吡喃半乳糖苷酶(1 6)-D-吡喃葡萄糖苷酶(1 2)-D-呋喃果糖-半乳糖苷酶(16)-葡萄糖苷酶(1 1。蔗糖):(P38) 1)来源：甘蔗、甜菜、栗子、糖枫、

14、菠萝、胡萝卜和其他甜水果都含有蔗糖。2)结构：蔗糖由-D-G和-D-F根据和(12)糖苷键缩合脱水而成。霍沃斯公式的蔗糖：3)物理性质：白色晶体，溶于水，甜和光学活性，比旋转66.5，但没有旋转变化。4)化学性质：不还原，不与苯肼反应生成糖类，不与弱碱发生烯醇化，可被强碱破坏。稀酸和蔗糖酶都可以水解蔗糖生成D-葡萄糖和D-果糖。在水解过程中，光学活性从右向左变化，即-19.95，这称为蔗糖转化。水解产生的混合物比蔗糖甜，蔗糖通常被称为转化糖。蔗糖可以用酵母发酵，并加热到200，得到棕黑色焦糖，这是常用的着色剂。2.麦芽糖：(p39)；1)来源：淀粉水解物。麦芽糖是谷物种子发芽时产生的，在消化道被淀粉酶水解。麦芽糖也是在酸水解淀粉的过程中产生的，而大麦芽(含淀粉酶)是民间常用的将淀粉水解成麦芽糖的方法。2)结构：水解后的两个葡萄糖分子，表明它被两个-D-G分子收缩，其连接由 (14)糖苷键连接：麦芽糖霍沃斯公式；3)物理性质：溶于水，白色晶体，甜度仅次于蔗糖，旋光和旋光性质，平衡时的比旋度为136。乳糖):(P38) 1)来源：乳腺产生并存在于人和动物的乳汁中。牛奶含4%，人奶含57%。2)结构：乳糖是由-D-半乳糖和D-半乳糖按照(14)糖苷键缩合脱水形成的。乳糖Haworth公