第五糖类结构与功能

1、1 1 1微生物生理生化市政工程专业市政工程专业建筑工程学院建筑工程学院胡小兵胡小兵二二0一四年七月一四年七月2 2第五章第五章 糖类的结构与功能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、多糖代表物糖复合物3问问 题题1. 1.微生物代谢过程中最活跃的是单糖、寡糖还是多糖，为微生物代谢过程中最活跃的是单糖、寡糖还是多糖，为什么？什么？2. 蔗糖与麦芽糖结构有何区别，含有这两种物质的废水哪一种容易处理些？3. 3.淀粉与纤维素分子结构有何区别，哪种物质较难分解？淀粉与纤维素分子结构有何区别，哪种物质较难分解？4. 壳多糖（几丁质） 可以做成生物

2、絮凝剂？5. 5.微生物体内为什么要存在糖复合物，它的存在有何意义？微生物体内为什么要存在糖复合物，它的存在有何意义？6. 肽聚糖主要存在于微生物什么结构中？4一、糖类的结构与功能一、糖类的结构与功能一）概念 糖类化合物用Cn(H2O)m表示，统称碳水化合物。如：鼠李糖及岩藻糖（C6H12O5)。 51.是一切生物体维持生命活动所需能量的主要来源；2.是生物体合成其它化合物的基本原料；3.充当结构性物质；4. 糖类是细胞膜上受体分子的重要组成成分，是细胞识别 和信息传递等功能的参与者。糖类的生物学意义糖类的生物学意义6糖的分类：糖类化合物单糖寡糖多糖：不能水解的最简单糖类，是多羟基的醛或酮的衍

3、生物（醛糖或酮糖）。：有210个分子单糖缩合而成，水解后产生单糖。同多糖同多糖杂多糖杂多糖糖缀合物糖缀合物：由多分子单糖或其衍生物所组成，水解后产生原来的单糖或其衍生物。7二、单糖的构型、结构、构象二、单糖的构型、结构、构象8910 单糖有D-及L-两种异构体。凡在理论上可由D-甘油醛衍生出来的单糖皆为D-型糖。单糖具有旋光性：11121314二、葡萄糖的构型、结构、构象二、葡萄糖的构型、结构、构象1516葡萄糖葡萄糖结构结构多羟基醛的开环形式CHOHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OH半缩醛吡喃糖OCH2OHOHOHOHOH15呋喃糖OCH2OHHO-CHOHOHOH1417181920

4、葡萄糖的构象船式椅式OCH2OHHOHOOHOHOCH2OHHOHOOHOHOCH2OHOHOHOHOH21三、自然界存在的重要单糖及其三、自然界存在的重要单糖及其 衍生物衍生物单糖的重要衍生物衍生物： 糖醇糖醇：较稳定，有甜味。甘露醇、山梨醇。糖醛酸糖醛酸：由单糖的伯醇基氧化而得。葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸CHOHCOHHOCHHCOHHCOHCOOH22氨基糖氨基糖：糖中的羟基为氨基 所取代。D-氨基葡萄糖糖苷糖苷：单糖的半缩醛上羟基与其他物质（醇、酚等）的羟基形成的缩醛。四、寡糖四、寡糖寡糖是少数单糖（210个） 缩合的聚合物。最常见的寡糖是双糖。麦芽糖（ C12H22O11） 、蔗糖、乳糖

5、、纤维二糖纤维二糖CHOHCOHHOCHHCOHHC-NH2CH2OH2324麦芽糖麦芽糖25果糖果糖葡萄糖葡萄糖蔗糖结构蔗糖结构262728乳糖乳糖29纤维二糖纤维二糖30五、多糖五、多糖1、多糖是由多个单糖基以糖苷键相连而形成的高聚物。2、特点： 多糖没有还原性和变旋现象，无甜味，大多不溶于水。3、多糖的功能：1）贮藏和结构支持物质。2）抗原性（荚膜多糖）。3）为细胞间粘合剂（透明质酸）。4）携带生物信息（糖链）。31六、多糖代表物六、多糖代表物（一）淀粉与糖原（一）淀粉与糖原天然淀粉由直链淀粉（以-(1,4)糖苷键连接）与支链淀粉（分支点为-(1,6)糖苷键）组成。淀粉与碘的呈色反应与淀

6、粉糖苷链的长度有关：链长小于6个葡萄糖基，不能呈色。链长为20个葡萄糖基，呈红色。链长大于60个葡萄糖基，呈蓝色。糖原又称动物淀粉，与支链淀粉相似，与碘反应呈红紫色。3233343536（二）纤维素与半纤维素（二）纤维素与半纤维素373839404142（三）壳多糖（几丁质）（三）壳多糖（几丁质） 由N-乙酰-D-氨基葡萄糖以-(1,4)糖苷键缩合成的同多糖。比较坚硬，为甲壳动物等的机构材料。434445（四）葡聚糖（四）葡聚糖 是D-葡萄糖以-(1,6)糖苷键缩合为主链骨架，以-(1,3)和 -(1,4)糖苷键构成支链，整个分子形成网状。其凝胶可用作分子筛。（五）糖胺聚糖（五）糖胺聚糖含有氨

7、基己糖或乙酰氨基糖，也称为粘多糖。有：透明质酸、4-硫酸软骨素、6-硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸乙酰肝素、肝素和硫酸角质素素等。46果胶果胶 (多聚半乳糖醛酸）多聚半乳糖醛酸）47七、糖复合物七、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。（一）糖蛋白与蛋白多糖（一）糖蛋白与蛋白多糖两种不同类型苷键： N-糖苷键糖苷键（肽链上的氨基与糖基上的半缩醛羟基形成）；O-糖苷键糖苷键（肽链上的羟基与糖基上的半缩醛羟基形成）。 O型：Fuc（岩藻糖） A型：Fuc和GNAc（乙酰氨基葡萄糖） B型：Fuc和Gal（半乳糖）48乙酰氨基葡萄糖乙酰氨基葡萄糖丝氨酸/苏氨酸49丝氨酸丝氨酸/苏氨酸苏氨酸505152五甘氨酸乙酰葡(萄)糖胺乙酰胞壁酸5354（二）糖脂与脂多糖（二）糖脂与脂