生物化学糖类简要内容

1、会计学1生物化学糖类简要内容生物化学糖类简要内容CHOCHOHCH2OHCOCH2OHCH2OH甘油 醛二 羟丙 酮乳酸乳酸 C3H6O3糖类也称为碳水化合物糖类也称为碳水化合物: C m (H2O) n 葡萄糖葡萄糖 C6H12O6麦芽糖麦芽糖 C12H22O11不符合通式的糖：不符合通式的糖：鼠李糖鼠李糖 C6H12O5脱氧核糖脱氧核糖 C5H10O4符合通式但不属于糖：符合通式但不属于糖： 单糖：不能再水解的糖；单糖：不能再水解的糖； 寡糖：水解能生成寡糖：水解能生成210个单糖分子的糖；个单糖分子的糖； 多糖多糖 ：能水解生成许多单糖的高分子化合物。：能水解生成许多单糖的高分子化合物。

2、 二、糖的分类（根据其能否被水解）二、糖的分类（根据其能否被水解）同多糖：由一种单糖组成的多糖；同多糖：由一种单糖组成的多糖； 杂多糖：多种单糖或单糖衍生物组成的单糖。杂多糖：多种单糖或单糖衍生物组成的单糖。* 醛糖：葡萄糖、半乳糖、（脱氧）核糖醛糖：葡萄糖、半乳糖、（脱氧）核糖 按功能基分按功能基分单糖单糖 酮糖：果糖酮糖：果糖 按碳原子数目分：丙糖、丁糖、戊糖、己糖按碳原子数目分：丙糖、丁糖、戊糖、己糖 寡糖寡糖 如双糖（麦芽糖、乳糖、蔗糖）如双糖（麦芽糖、乳糖、蔗糖） 同多糖：淀粉、糖原、纤维素、右旋糖苷同多糖：淀粉、糖原、纤维素、右旋糖苷 多糖多糖 杂多糖：杂多糖： 透明质酸、透明质酸

3、、 硫酸软骨素、硫酸软骨素、 肝素肝素 （含（含N或或S） （含含N） （含含N和和S） （含含N和和S）第二节第二节 单糖单糖葡萄糖是具有五个羟基葡萄糖是具有五个羟基和一个醛基的己醛糖和一个醛基的己醛糖OCH2OHHHOHHOHHOHHOCHOHO -C - HCH2OHHOHCH2OHHOH -C - OH H -C - OHH -C - OHCH - C -OHH - C -HO - C - HCH2OHH - COHOHOHHHHHOHOH123456CH2OHCH2OHCHOCHOCCHHOHHO甘油醛甘油醛DL* 开链式有开链式有4个手性碳原子（个手性碳原子（*C2*C5），），具

4、有旋光性；具有旋光性； 葡糖葡糖3左有一羟（不能变动）左有一羟（不能变动）； 以甘油醛为标准，决定单糖构以甘油醛为标准，决定单糖构型，若末端第二个型，若末端第二个-OH在右侧，为在右侧，为D型型（天然葡萄糖均为（天然葡萄糖均为D型），末端第二型），末端第二个个-OH在左侧，为在左侧，为L型。型。OCH2OHHHOHHOHHOHHOCHOHO - C - HCH2OHHOHCH2OHHOH - C - OH H - C - OHH - C - OHCH - C - OHH - C - OHHO - C - HCH2OHH - COHOHOHHHHHOHOH123456*表示醛基表示醛基表示羟基表

5、示羟基表示羟甲基表示羟甲基CHOHO - C - HCH2OHHHOCH2OHH - C - OH H - C - OHH - C - OHCH - C-OHH - C-OHHO - C-HH - COHOHCH2OHCH - C-OHH - C-OHHO - C-HH - COOCH2OHHHOHHOHHOHHOCHOHO - C - HCH2OHHOHCH2OHHOH - C - OH H - C - OHH - C - OHCH - C - OHH - C - OHHO - C - HCH2OHH - COHOHOHHHHHOHOH123456* C1醛基和醛基和C5-OH在空间位置上很

6、靠近，易起分子内亲核加成反应，生成环在空间位置上很靠近，易起分子内亲核加成反应，生成环式半缩醛结构化合物。式半缩醛结构化合物。 由于成环反应，使原来由于成环反应，使原来C1也成为异头碳原子，即手性碳原子也成为异头碳原子，即手性碳原子“*C”。 根据半缩醛羟基在空间排布的不同，环状葡萄糖又有两种异构体，根据半缩醛羟基在空间排布的不同，环状葡萄糖又有两种异构体，C1-OH在右侧，为在右侧，为型异头物，即型异头物，即-D-葡萄糖；葡萄糖；C1-OH在左侧，为在左侧，为型异头物，即型异头物，即-D-葡葡萄糖。萄糖。 在溶液中，开链式与环式结构，两者可互变，在溶液中，开链式与环式结构，两者可互变，有变旋

7、现象：有变旋现象：CHOHO - C - HCH2OHHHOCH2OHH - C - OH H - C - OHH - C - OHCH - C-OHH - C-OHHO - C-HH - COHOHCH2OHCH - C-OHH - C-OHHO - C-HH - CO-D-葡萄糖葡萄糖 D-葡萄糖葡萄糖 -D-葡萄葡萄糖糖 3 6 % 0 . 0 2 4 % 64% +112 +18.7 平衡后平衡后 （变旋现象）（变旋现象）* +52.72. 环状结构的哈沃斯式和构象式环状结构的哈沃斯式和构象式OCH2OHHHOHHOHHOHHOCH2OHHHOHHOHHHOHHOHO哈沃斯式：哈沃斯式

8、：-D-葡萄糖葡萄糖 -D-葡萄糖葡萄糖 OCH2OHHHOHHOHHOHHOCHOHO - C - HCH2OHHOHCH2OHHOH - C - OH H - C - OHH - C - OHCH - C -OHH - C -HO - C - HCH2OHH - COHOHOHHHHHOHOH123456* 从开链或环式改写成哈沃斯式，要将左侧从开链或环式改写成哈沃斯式，要将左侧原子或原子团写在上方，右侧原子或原子团写原子或原子团写在上方，右侧原子或原子团写在下方。在下方。 构象式构象式(立体结构立体结构)：OOaeeeaaaeeeaaCH2OHHOHOHHHHHOHOH 船式构象船式构象

9、 椅式构象椅式构象椅式构象椅式构象：OOCH2OHHOHOHHHHHOHOHCH2OHHOHOHHHHHOHOH -D-葡萄糖葡萄糖 -D-葡萄糖葡萄糖OCH2OHHHOHHOHHOHHOHOCH2OHHOHOHHHHHOHOH-D-葡萄糖（哈沃斯式）葡萄糖（哈沃斯式） -D-葡萄糖（椅式）葡萄糖（椅式）二、单糖的旋光异构体二、单糖的旋光异构体 理论上含有理论上含有n个手性碳原子个手性碳原子的单糖有的单糖有2n个旋光异构体。个旋光异构体。* 如己醛糖，开链结构如己醛糖，开链结构有有24 =16个旋光异构体；环状个旋光异构体；环状结构有结构有25 =32个旋光异构体。个旋光异构体。三、重要的单糖

10、三、重要的单糖*1. 果糖与半乳糖果糖与半乳糖果糖果糖OHHHOHOHHOHOHCH2OHOCH2OHHOHHHOHOHCH2OHHO - C - HCH2OHOHCH2OHH - C - OH H - C - OHCH - C - OHHO - C - HH - CO123456*CH2OHHOHCH - C - OHHO - C - HOCH2OHH - C - OHCH2C = OCH2OH2,5成 环2,6成 环2,5成 环2,6成 环开 链 式环 式哈 沃 斯 式似葡似葡2酮是果糖；酮是果糖；开链式有开链式有3个手性碳原子个手性碳原子（*C3*C5），），具有旋光性具有旋光性；以甘油

11、醛为标准，决定构以甘油醛为标准，决定构型，型，C5-OH在右侧，为在右侧，为D型型，C5-OH在左侧，为在左侧，为L型。型。OHHHOHOHHOHOHCH2OHOCH2OHHOHHHOHOHCH2OHOHCH2OHCH - C - OHHO - C - HH - COCH2OHHOHCH - C - OHHO - C - HOCH2OHH - C - OHCH22,5成环2,6成环2,5成环2,6成环环式哈沃斯式-D-果糖环式结构：果糖环式结构： 游离存在（溶液中）游离存在（溶液中） 结合型结合型OOCH2OHHOHHOCH2OHCH2OHHOHOHHHHHOHOHHO信封式椅式HH2,5成环

12、2,6成环OHCH - C - OHHO - C - HOCH2OHH - C - OHCHHOCH - C - OHHO - C - HOCH2OHH - C - OHCHHO - C - HCH2OHH - C - OH H - C - OHC = OCH2OH-D-果糖果糖 D-果糖果糖 -D-果糖果糖果糖互变：果糖互变：OCH2OHHOHHHOHHOHHOCHOHO - C - HCH2OHHOHCH2OHHOH - C - OHH - C - OHCH - C - OHHO - C - HCH2OHH - COHOHOHHHHHOHOH123456*HO - C - HHO - C

13、- H开链式 环式 哈沃斯式 椅式构象 半乳半乳3，4偏左方；偏左方； 开链式有开链式有4个手性碳原子（个手性碳原子（*C2*C5），），具有旋光性；具有旋光性； 以甘油醛为标准，决定构型以甘油醛为标准，决定构型，C5-OH在右侧，为在右侧，为D型，型，C5-OH在左侧，为在左侧，为L型。型。 OCH2OHHOHHHOHHOHHOHOHCH2OHHOCH - C - OHHO - C - HCH2OHH - COHOHOHHHHHOHOHHO - C - H 环式 哈沃斯式 椅式构象-D-半乳糖环式结构与椅式构象：半乳糖环式结构与椅式构象：CHOHO - C - HCH2OH H - C -

14、OHH - C - OHHO- C- HCHOHO - C - HCH2OHH - C - OH H - C - OHH - C - OH 葡萄糖 半乳糖 半乳糖与葡萄糖的差异仅在于半乳糖与葡萄糖的差异仅在于C4上的羟基构型不上的羟基构型不同，象这种存在多个手性碳原子的非对映异构体中，同，象这种存在多个手性碳原子的非对映异构体中，彼此仅有一个手性碳构型不同，其余都相同，则互称彼此仅有一个手性碳构型不同，其余都相同，则互称为差向异构体（为差向异构体（Epimers）。）。 *CHOHO - C - HCH2OHHHOCH2OH H - C - OHH - C - OHCH - C-OHHO -

15、C-HH - COHOHCH2OHCH - C-OHHO- C- HHO - C-HH - COHO- C- HHO- C- H-D-半乳糖半乳糖 D-半乳糖半乳糖 -D-半乳糖半乳糖半乳糖互变：半乳糖互变：CH2OHH - C - OH H - C - OH2345*H - C - OHCH01CH2OHH - C - OH H - C - OHCH0CH2核糖脱氧核糖* 核糖尽右核糖尽右2脱氧；脱氧； 开链式核糖有开链式核糖有3个手性碳原子（个手性碳原子（*C2*C4），），脱氧核糖脱氧核糖2个手性碳原子（个手性碳原子（*C3*C4），），具有旋光性；具有旋光性； 以甘油醛为标准，决定构型

16、，以甘油醛为标准，决定构型，C4-OH在右侧，为在右侧，为D型，型，C4-OH在左侧，为在左侧，为L型。型。OCH2OHHOHHOHHHOHOCH2OHHOHHHHHOHCH - C - OHH - COCH2OH - C - OHHOHCH - C - OHH - COCH2OHOHH - C - H环式 哈沃斯式-D-核糖与核糖与-D-脱氧核糖环式结构：脱氧核糖环式结构：OCOOHCHOHHO-CHCHOHCHOHCH2OH葡萄糖酸Br2CHOCHOHHO-CHCHOHCHOHCH2OH 葡萄糖1.氧化反应氧化反应* 醛糖可使醛糖可使溴水褪色，溴水褪色，而酮糖不具而酮糖不具备此性质备此性质

17、COOHCHOHHO-CHCHOHCHOH葡萄糖二酸CHOCHOHHO-CHCHOHCHOHCH2OH 葡萄糖COOH稀硝酸OOCHOHHO-CHCHOHCHOH葡萄糖醛酸CHOCHOHHO-CHCHOHCHOHCH2OH 葡萄糖CHOCOOH酶CHOCHOHHO-CHCHOHCHOHCH2OHCu2OCOOHCHOHHO-CHCHOHCHOHCH2OH（砖红色沉淀）班氏试剂O+能被弱氧化剂班氏试剂氧化的糖称为还原糖。能被弱氧化剂班氏试剂氧化的糖称为还原糖。 果糖也是还原糖，原因在于其果糖也是还原糖，原因在于其-羟甲基酮在羟甲基酮在碱性条件下可通过酮碱性条件下可通过酮-烯醇式互变异构转变成醛：

18、烯醇式互变异构转变成醛：CH-OHC - OHC = OCH2OHCHOC - OH稀OH稀OHHCH2OHCHOHHO-CHCHOHCHOHCH2OH山梨醇CHOCHOHHO-CHCHOHCHOHCH2OH2. 还原反应还原反应HCH2OHHO-CHCHOHCHOHCH2OHCHOHO-CHHO-CHCHOHCHOHCH2OHHO-CH甘露糖 甘露醇CH2OHCHOHCHOHCHOHCH2OH核醇3. 与酸的作用与酸的作用C-CHOCHHCHCOC-CHOCHHCHOCH2COCHOCHOHCHOHCHOHCH2OH浓HCl戊糖糠醛H O23CHOCHOHCHOHCHOHCH2OH浓HCl己

19、糖羟甲基糠醛H O23HO-CH 与与-萘酚萘酚作用呈紫色作用呈紫色4. 成酯反应成酯反应*OCH2OHHHOHHOHOHHOPO3H2HOCH2OPO3H2HHOHHOHOHHOHHOCH2OHHHOHHOHOHHOHHH3PO41-磷酸葡萄糖6-磷酸葡萄糖或H O2PO3H2PO3H2OCH2OPO3H2HOHHHOHOHCH2OHOCH2OPO3H2HOHHHOHOHCH2OPO3H2CHOCHOHCH2O-COCH2O-CH2OH3-磷酸甘油醛磷酸二羟丙酮6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖OCH2OHHHOHHOHOHHHOCH3OCH2OHHHOHHOHOHHHOHCH3OH甲基葡萄糖苷

20、H O25. 成苷反应成苷反应*OHHHOHOHHHOHHHOHOHHHCH2OHHOCH2OHOHO第三节第三节 寡糖寡糖 葡萄糖葡萄糖 -1，4糖苷键糖苷键 葡萄糖葡萄糖14OHHHOHOHHHOHHHOHOHHHOHHHOHOHHHOHHHHOHOHHCHOCH2OHHOCH2OHOHOCH2OHHOCH2OHOOHHOHOHHOHHHOHOHHHHHCH2OHHOCH2OHOHO-半乳糖半乳糖 -1，4糖苷键糖苷键 葡萄糖葡萄糖14OHOHHOHOHHOHHHOHOHHHOHOHHOHOHHHOHHHHOHOHHCHOHCH2OHHCH2OHOHOCH2OHHCH2OHOOHHHOHH

21、HOHOHHHHOCH2OHHOH2CHOOCH2OHOH-D-D-葡萄糖葡萄糖 ，-（1 2）糖苷键）糖苷键 -D-D-果糖果糖12二、三糖二、三糖棉子糖：棉子糖：OHHHOHHHOHOHHHHOOCH2OHHOHHHOHHHOCH2HOH2CHOOCH2OHOHHO-半乳糖半乳糖 -葡萄糖葡萄糖 -果糖果糖-1-1，6 6糖苷键糖苷键 ，-（1 2）糖苷键）糖苷键三、寡糖链三、寡糖链 寡糖链由单糖及其衍生物通过糖苷寡糖链由单糖及其衍生物通过糖苷键连接而成，对细胞识别、信息传递等键连接而成，对细胞识别、信息传递等起重要作用，有细胞起重要作用，有细胞“化学天线化学天线”之称之称。 构成寡糖链的

22、单糖有构成寡糖链的单糖有D-葡萄糖、葡萄糖、 D-半乳糖、半乳糖、 D-甘露糖和它们的氨基糖衍生甘露糖和它们的氨基糖衍生物以及物以及L-岩藻糖、岩藻糖、D-木糖、木糖、D-艾杜糖酸艾杜糖酸、唾液酸等。、唾液酸等。 2. 硫酸软骨素硫酸软骨素 由由N-乙酰氨基半乳糖、葡萄醛酸组成的乙酰氨基半乳糖、葡萄醛酸组成的酸性粘多糖；酸性粘多糖； 硫酸软骨素是结缔组织的重要成分。硫酸软骨素是结缔组织的重要成分。 4. 血型物质血型物质 有杂多糖的参与，存在于红细胞膜，有杂多糖的参与，存在于红细胞膜，化学本质是糖脂或糖蛋白。化学本质是糖脂或糖蛋白。 第二节第二节 单糖单糖葡萄糖是具有五个羟基葡萄糖是具有五个羟基和一个醛基的己醛糖和一个醛基的己醛糖OCH2OHHHOHHOHHOHHOCHOHO -C - HCH2OHHOHCH2OHHOH -C - OH H -C - OHH -C - OHCH - C -OHH - C -HO - C - HCH2OHH - COHOHOHHHHHOHOH123456 在溶液中，开链式与环式结构，两者可互变，在溶液中，开链式与环式结构，两者可互变，有变旋现象：有变旋现象：CHOHO - C - HCH2OHHHOCH2OHH - C - OH H - C - OHH - C - OHCH