生物化学-第五章糖类代谢

1、第五章第五章 糖类代谢糖类代谢第一节第一节 糖类概述糖类概述二、二、 糖的概念糖的概念元素组成：CH2O多羟基的醛类或酮类化合物，以及它们的衍生物或聚合物。醛糖 酮糖丙糖 (甘油醛和二羟丙酮) 丁糖 戊糖 己糖 三、三、 糖的命名与分类糖的命名与分类（1）单糖：不能被水解称更小分子的糖。（2）寡糖：2-6个单糖分子脱水缩合而成（3）多糖：均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质不均一性多糖：糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)（4）结合糖(复合糖，糖缀合物)： 糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等（5）糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷四、四、 糖类的生物学功能糖类的生物

2、学功能(1) 能源(2) 结构成分(3) 物质代谢的碳骨架（碳源）。(4) 细胞间或生物大分子之间识别的信息分子糖蛋白与膜蛋白和膜脂相连的糖通信天线一、一、 单糖的结构单糖的结构1、 单糖的链状结构单糖的链状结构确定链状结构的方法（葡萄糖）：确定链状结构的方法（葡萄糖）： a. 与与Fehling试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。 b. 与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。 c. 用钠、汞剂作用，生成山梨醇。用钠、汞剂作用，生成山梨醇。 图图2链状结构用链状结构用Fisher投影式表示：碳骨架、竖直写；氧化程度最投影

3、式表示：碳骨架、竖直写；氧化程度最高的碳原子在上方高的碳原子在上方左旋异构体(levorotary,L)或L型异构体。右旋型异构体(dextrorotary)，或D型异构体。差向异构体(epimer)：又称表异构体，只有一个不对称碳原子上的基因排列方式不同的非对映异构体，如D-葡萄糖与D-半乳糖。 2、单糖的环状结构、单糖的环状结构Havorth结构式：结构式： 画一个五员或六员环画一个五员或六员环 从氧原子右侧的端基碳从氧原子右侧的端基碳(anomerio carbon)开始，画上开始，画上半缩醛羟基，在半缩醛羟基，在Fischer投影式中右侧的居环下，左侧居投影式中右侧的居环下，左侧居环上

4、。环上。 -型及型及 -型头异构体。型头异构体。构象式：构象式：最能正确地反映糖的环状结构最能正确地反映糖的环状结构折叠形结构。折叠形结构。3、几种重要的单糖的链状和环状结构式、几种重要的单糖的链状和环状结构式(1) 丙糖：丙糖：D-甘油醛甘油醛 二羟丙酮二羟丙酮(2) 丁糖：丁糖：D-赤鲜糖赤鲜糖 D-赤鲜酮糖赤鲜酮糖(3) 戊糖：戊糖：D-核糖核糖 D-脱氧核糖脱氧核糖 D-核酮糖核酮糖 (4) 己糖：己糖：D-葡萄糖葡萄糖( -型及型及 型型) D-果糖果糖(5) 庚糖：庚糖：D-景天庚酮糖景天庚酮糖5 5、构型与构象、构型与构象构型：构型：分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方

5、式不同而使它呈现出不同的较定的立体结构 构象：构象：由于分子中的某个原子(基团)绕C-C单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式 6 6、 构型与旋光性构型与旋光性构型不同旋光性就不同。构型与旋光性之间没有必然的对应规律，每一种物质的旋光性只能通过实验来确定。二、单糖的物理化学性质二、单糖的物理化学性质（一）物理性质（一）物理性质旋光性：是鉴定糖的一个重要指标甜度：以蔗糖的甜度为标准溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有面溶剂( (二二) ) 化学性质化学性质1 1、 变旋。变旋。在溶液中，糖的链状结构和环状结构在溶液中，糖的链状结构和环状结构( ( 、 ) )之是可以之是可以相互

6、转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。相互转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。2、 糠醛反应糠醛反应(HCL)(1) Molish反应Molish反应可以鉴定单糖的存在。(2) Seliwannoff反应酮糖 HCL、间苯二酚 红色醛糖 HCL、间苯二酚 浅色3 3、氧化反应氧化反应醛基氧化：糖酸醛基氧化：糖酸(aldonic acid)(aldonic acid)伯醇基氧化：糖醛酸伯醇基氧化：糖醛酸(uronic acid)(uronic acid)醛基、伯醇基同时氧化：糖二酸醛基、伯醇基同时氧化：糖二酸(alduric acid)(alduric acid)还原性糖：能被弱氧化剂

7、还原性糖：能被弱氧化剂( (如如FehhingFehhing试剂、试剂、BenedictBenedict试剂试剂) )氧化的糖氧化的糖葡萄糖的三种氧化产物 葡萄糖酸内脂葡萄糖被Benedict试剂氧化4、还原反应、还原反应5、异构化、异构化在弱碱性溶液中，在弱碱性溶液中，D-葡萄糖、葡萄糖、D-甘露糖和甘露糖和D-果糖，可果糖，可以通过烯醇或而相互转化以通过烯醇或而相互转化图图7.15 D-葡萄糖、葡萄糖、D-甘露糖和甘露糖和D-果糖，果糖， 通过烯醇式相互转化通过烯醇式相互转化6 6、酯化、酯化磷酸糖酯及其衍生物是糖的代谢活性形式磷酸糖酯及其衍生物是糖的代谢活性形式( (糖代谢的糖代谢的中间

8、产物中间产物) )。硫酸糖酯硫酸糖酯葡萄糖的核苷二磷酸酯，如葡萄糖的核苷二磷酸酯，如UDPGUDPG参与多糖的生物合成参与多糖的生物合成。 7、糖苷化糖苷化四、四、 重要的单糖衍生物重要的单糖衍生物1、 糖醇糖醇2、 糖醛酸糖醛酸单糖的伯醇基被氧化成-COOH。-D-葡萄醛酸和差向异构物-L-艾杜糖醛酸3 、 氨 基 糖、 氨 基 糖 ( 糖 胺 ）糖 胺 ） a m i n o s u g a r, glycosamine)图 7.23 D-葡萄糖胺 D-半乳糖胺(D-galactosamine) N-乙酰糖胺。4、 糖苷糖苷Glc糖苷，Gal糖苷。5、 脱氧糖脱氧糖6-脱氧D-甘露糖 L-

9、岩藻糖 2-脱氧D-核糖 第二节第二节 寡寡 糖糖性质：性质： 变旋现象变旋现象 具有还原性具有还原性 能成脎能成脎图7.26 麦芽糖 纤维二糖 蔗糖性质：性质： 无变旋现象 无还原性 不能成脎结构：结构： 性质：性质： 有变旋现象 具有还原性 能成脎图 7.25乳糖的两种异构体 -Lactose -lactose性质：性质： 具有变旋现象 具有还原性 能成脎纤维二糖纤维二糖葡萄糖葡萄糖- (1，4)-葡萄糖苷葡萄糖苷第四节第四节 多多 糖糖图图7.30 直链淀粉2 2、 糖糖 元元每隔4个葡萄糖残基便有一个分支含有大量的非原性端，可以被迅速动员水解。遇碘显红褐色。图 7.31支链淀粉 糖原2、 糖蛋白中糖链的结构糖蛋白中糖链的结构（1）N-糖苷键型（糖苷键型（N-连接）连接） 高甘露糖型：由GlcNAc和甘露糖组成； 复合型：除了GlcNAc