生物化学糖类的化学市公开课获奖课件

1、第二章 糖类化学主要内容糖类概况单糖结构与性质寡糖结构与性质多糖结构与性质第1页第1页糖类寡糖多糖同多糖杂多糖复合糖单糖什么是糖类？第2页第2页糖定义与构成定义：糖类是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和一些衍生物总称。构成：糖含有碳、氢、氧三种元素。第3页第3页糖分类：糖类化合物单糖寡糖多糖：不能水解最简朴糖类，是多羟基醛或酮衍生物（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杂多糖糖缀合物第4页第4页糖类生物学功效1.是一切生物体维持生命活动所需能量主要起源；2.是生物体合成其它化合物基本原料；3.充当结构性物质；4.糖链是高密度信息载体，是参与神经活动基本物质；5.糖类是细胞

2、膜上受体分子主要构成成份，是细胞辨认和信息传递等功效参与者。第5页第5页第二节 单糖一 单糖旋光性与开链结构1、旋光性？单糖含有旋光性： D= 100tDtcL变旋: 在溶液中，糖链状结构和环状结构(、)之间是能够互相转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。第6页第6页开链结构构型：以D-甘油醛为参考物，凡羟基在右边，要求为D型；羟基在左边，要求为L型；注意：糖构型（D、L）与旋光方向（+、-）并无直接联系。1234562、开链结构第7页第7页旋光异构现象第8页第8页第9页第9页葡萄糖结构开链结构环状结构吡喃糖呋喃糖123456二 单糖环状结构第10页第10页1 葡萄糖环状结构第11页第11

3、页葡萄糖构象船式椅式2 构象第12页第12页果糖结构H第13页第13页三 单糖衍生物衍生物：糖醇：较稳定，有甜味。甘露醇、山梨醇糖醛酸：由单糖伯醇基氧化而得葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸氨基糖：糖中羟基为氨基所取代。D-氨基葡萄糖糖苷：单糖半缩醛上羟基与非糖物质（醇、酚等）羟基形成缩醛。洋地黄苷、皂角苷第14页第14页四 单糖化学性质1、还原性2、成酯、成醚（酰基化、甲基化反应）3、形成糖苷糖苷（键）：环状单糖半缩醛或半缩酮羟基与另一化合物发生缩合形成糖苷；糖苷键有O-苷、N-苷、S-苷等；糖苷是缩醛，无醛性质。第15页第15页单糖在浓无机酸作用下脱水生成糠醛或糠醛衍生物。戊糖变成糠醛，己糖相应地生成

4、5-羟甲基糠醛。 糠醛衍生物可与酚或芳胺类缩合，生成有色化合物，经惯用于糖判别反应上。4、酸反应第16页第16页5、碱反应在弱碱作用下，葡萄糖、果糖和甘露糖三者可通过烯醇式而互相转化，称为烯醇化作用。形成差向异构体食品在油炸、焙烤等加工和储藏过程中，还原糖（主要是葡萄糖）同游离氨基酸或蛋白质分子中游离氨基等含氨基化合物发生羰氨反应，这种反应即美拉德反应。可产生褐变产物，包括可溶性与不溶性聚合物，引起食品颜色加深和风味改变。 利与弊！第17页第17页第三节 寡糖1、麦芽糖(葡萄糖 （14）葡萄糖苷）性质： 变旋现象 含有还原性 一 寡糖结构第18页第18页2、乳糖（葡萄糖-（14）半乳糖苷）14

5、性质： 有变旋现象 含有还原性 结构： -半乳糖 (1-4)糖苷键 (或)-葡萄糖第19页第19页3、蔗糖（葡萄糖-，（12）果糖苷）性质： 无变旋现象 无还原性第20页第20页二 寡糖性质旋光性和变旋性都有旋光性，个别没有变旋性还原性多数含有还原性：还原糖、非还原糖（蔗糖）第21页第21页三、环糊精结构含有6-8个葡萄糖基环状寡糖：分子结构含有刚性、具抗酸、碱酶作用；易形成包括配合物。用途在工业上有广泛用途：作为稳定剂、乳化剂、增溶剂、抗氧化剂、抗光解剂等，应用于食品、医药、轻工及农业化工。第22页第22页第四节 多糖一 同多糖淀粉分为两种成份；一个为可溶部分，称为直链淀粉；另一个为不溶部分

6、，称为支链淀粉1、淀粉直链淀粉分子量约1万-200万，250-260个葡萄糖分子，以（14）糖苷键聚合而成。呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。支链淀粉中除了（14）糖苷键构成糖链以外，在支点处存在（16）糖苷键，分子量较高。遇碘显紫红色。第23页第23页直链淀粉直链淀粉为250300个D-葡萄糖残基通过D-1,4-糖苷键联接而成一条长链。普通可认为直链淀粉基本构成单位是麦芽糖。 在天然淀粉中约有20-30%淀粉为直链淀粉。直链淀粉分子量约为50,000左右。文献中也有报导其分子量范围为10,000至100,000。第24页第24页直链淀粉结构第25页第25页支链淀粉在天然淀粉中约有70-80%淀粉为支

7、链淀粉。支链淀粉分子较直链淀粉大得多，普通平均由6000个D-葡萄糖残基构成。其分子量约为5万-4千万。第26页第26页支链淀粉中一些D-葡萄糖也可同样通过-1,4-糖苷键连接成一条长链。但是支链淀粉在此主链上尚可通过-1,6-糖苷键形成份支例链。此侧链普通含有25个D-葡萄糖残基。侧链内部D-葡萄糖残基仍是通过-1,4糖苷键而互相连接。侧链上每隔6-7个D-葡萄糖残基又能再度形成另一分支链结构。于是促使支链淀粉分子呈现复杂树状分支结构。支链淀粉分支点应含有-1,6-糖苷键结构。 支链淀粉结构第27页第27页第28页第28页支链淀粉结构还原端？非还原端？第29页第29页2、糖原 糖原为动物体内

8、贮存主要多糖，此多糖相称于植物体内贮存淀粉，因此糖原也称为动物淀粉；高等动物肝脏和肌肉组织中含有较多糖原。人类肝脏中糖原含量可达肝脏于重百分之十左右。软体动物也含有糖原，甚至于在玉米和一些细菌中也曾发觉能合成类似糖原多糖成份。 第30页第30页糖原结构糖原主链骨架由 （1-4）糖苷键联接 -D吡喃葡糖残基构成，由甲基化作用发觉糖原甲基化产物中含有较多1，4，6三甲基化-D-吡喃葡萄糖。糖原分子含有较多分支结构。支链淀粉分支结构是以24个葡萄糖残基为其分支长度，但糖原分支结构则是平均以12个葡萄糖残基为其分支长度 。糖原遇碘显棕红色第31页第31页第32页第32页3、纤维素由葡萄糖以（14）糖苷

9、键连接而成 直链，天然纤维素为无臭、无味白色丝状物。纤维素不溶于水、稀酸、稀碱和有机溶剂。不溶于水。第33页第33页植物中纤维素存在形态第34页第34页4、几丁质（壳多糖）几丁质结构第35页第35页二 杂多糖1、糖胺聚糖糖胺聚糖(glycosaminoglycan)，又称为糖胺多糖、粘多糖(mucopolysaccharides)。糖胺聚糖通过共价键与蛋白质相连接构成蛋白聚糖。它在组织成长和再生过程中，在受精过程中以及机体与许多传染病原(细菌、病毒)互相作用上都起着主要作用。 其代表性物质有透明质酸、硫酸软骨素、肝素(heparin)及硫酸乙酰肝素等。第36页第36页琼脂一类主要海藻多糖果胶和树胶植物多糖细菌多糖细菌细胞壁杂多糖第37页第37页三、复合糖类糖蛋白含有主要生物学功效。糖脂糖脂和脂多糖是生物膜组分第38页第38页两种不同类型苷键： N-糖苷键（肽链上Asn氨基与糖基上半缩醛羟基形成）；O-糖苷键（肽链上Ser或Thr羟基与糖基上半缩醛羟基形成）糖蛋白中寡糖链末端糖基组成不同决定人体血型。 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）1、糖蛋白第39页第39页第40页第40页返回第41页第41页第42页第42页2、糖脂生物膜组分脂类与糖（或低聚糖）结合一类复合