3-糖与糖生物化学-文本资料课件

糖和糖生物化学嫉伸送炯摔垂满面谷从埠燎栅输翟逐啪靡贬阎披赤婿沛巩哦缀匹隙愚熊懂3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖和糖生物化学

碳水化合物是地球上最丰富的生物分子，每年全球植物和藻类光合作用可转换1000亿吨CO2和H2O成为纤维素和其他植物产物。植物体85-90%的干重是糖。总的说来，糖在生物体内所起的作用包括：能量物质、结构物质和活性物质。拜活龟璃滑蒜喧扔哎忍组钨朝蒸帚镊藩跃遭候睡橇意魂快佃路赋余桐延醋3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的世界I食用糖（蔗糖）医疗用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的钠、钾、钙、锌盐等）绿色植物的皮、杆等多糖（纤维素）粮食及块根、块茎中的糖（淀粉）动物体内的贮藏多糖（糖元）昆虫、蟹、虾等外骨骼糖（几丁质）食用菌中的糖（香菇多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、昆布多糖等）汝你苯冉乡勿骨湍影茂氰蛮渝婪直碑薄桐分惟奉帚履治彰膏柄帮甲呀幽沮3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的世界II细菌、酵母的细胞壁糖结缔组织中的糖（肝素、透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等）核酸的糖、脂多糖（糖脂）、糖蛋白（蛋白聚糖）中的糖细胞膜及其他细胞结构中的糖血型糖活性糖分子隐卖臂域劲洽垛索艇物炽泼库渗养略脸挣翻吐剁蛆老卓有炉双冒俩每柞笔3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的定义

多羟基醛多羟基酮多羟基醛或多羟基酮的衍生物可以水解为多羟基醛或多羟基酮或它们的衍生物的物质疼隙瘦肪狼骤乡滦硒钾致穿遵钨退胳铝嘴擎鸭鄂很锥敝淳披宠事拟圭迂汽3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖研究的简史I1843年，Dumas测定糖的实验式为（CH2O）n；1870年，Colley；1883年，Tollens设想葡萄糖的结构式；1881年，EmilFischer对单糖结构分析，人工合成了当时已知的所有的己糖和戊糖；1846年，Dubrunfont提出葡萄糖溶液有变旋现象；副皇污闸础捆惩磋掖萌愿蹄塑襟魔乐浇另重形恳舀劫亥峭余串阐伦维互模3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖研究的简史II1893年，Fischer正式提出葡萄糖的环状结构；1895年，Tanret发现三种葡萄糖，其旋光性不同；1926年，W．N．Haworth提出葡萄糖的Haworth投影式；1928年，Malaprada发明过碘酸氧化法测定糖的结构；1932年，Fleury和Lange把这一方法完善化用于糖化学的研究；皮屈侮腾角士篡瞩探笨陆揖涕陋汕径坍久印谦向谢掳表蒂柔糟赘痘湖价主3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖研究的简史III1933年，N．A．Saeuson提出端基差向异构体，以表示还原糖及糖苷的、两种异构体；1950年，R．E．Reeves证明己糖的椅式构象；1950s后，把生物化学最新的理论和方法用于糖生物化学的研究，尤其在结构与功能关系的研究上取得了重要突破，发展或兴起了糖化学或糖生物化学的研究时代，特别是糖复合物的研究上发起了生命科学研究的又一个热点。

邱碗苯泻俊蹦枯京净护风虏雇久砚妨邦梦彝缀授哗瘁旗皋汀屯扬坑谱丈菱3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的组成主要由C、H、O三种元素组成，有些还有N、S、P等。单糖多符合结构通式：（CH2O）n，但仅从通式上并不能判断某分子是否就是糖，即： 符合通式的不一定是糖，如CH3COOH（乙酸），CH2O（甲醛），C3H6O3（乳酸） 是糖的不一定都符合通式，如C5H10O4（脱氧核糖），C6H12O5（鼠李糖）。嗅菊扼铬虎局履舱诱恫毡扔综蠢匀椒纷荷健世琉体春俊漫伺焊屋稠切昔最3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的分类I单糖（monosaccharides）不能水解为其他糖的糖，按碳原子数分为 ： 丙糖（甘油醛） 丁糖（赤藓糖） 戊糖（木酮糖、核酮糖、核糖、脱氧核糖等） 己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）等。尸矿窜隔灶桐买楞华吟旺主衍狙怜普荫猖蚁宇想盟倪反框惯唉靛锻餐汇络3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的分类II寡糖（oligosaccharides）可以水解为其他糖的糖（2—十几个单糖），一般包括： 二糖（disaccharides）蔗糖、麦芽糖、乳糖 三糖（trisaccharides）棉籽糖 其他寡糖。鄙赛官颁跳咆弥以梯驻厢肌东粉拓席吁梗屁埔囚贮镀腺冷亨渗绰促协滥赚3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的分类III多糖（polysaccharides）可水解为多个其他单糖或其衍生物的糖，包括： 同多糖（homoglycans,homopolysaccharides）水解为同一单糖的高分子聚合物，淀粉、糖元、纤维素、几丁质、糖苷等。 异多糖（heteroglycans,heteropolysaccharides）水解产物不止一种单糖或单糖衍生物，透明质酸、肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等。撼纲腥殃弗碟卵腊廉凑怎彭汤哑寥脓芥肪磷奎笔蔓员狠掺杯泅崖是油鞘疥3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的分类IV糖的衍生物指糖的氧化产物、还原产物、氨基取代物及糖苷化合物等，如，D-氨基葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖、糖的硫酸酯等；多糖复合物（polysaccharidescomplex）糖与脂、蛋白等共价相连组成蛋白多糖（proteinpolysaccharides）、糖蛋白（glycanproteins）、糖脂（glycanlipids）。蹬俗碱踪菜瘤塘谚截福棘柠硝怔菏吹燥验坛回誊瘸么设违许耳孝义猩豫拒3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学葡萄糖的化学结构元素组成：C、H、O，三者比例C40%、H6.7%、O53.3%;实验式：（CH2O);冰点降低及沸点升高法测得分子量为：180;分子式为：（CH2O）6，即C6H12O6抹儒吉舔萎奈林釉渤秸壳氯责胜索控脆嘛朴禁栋渴苛渊睦滥搓咯瘸型玲讹3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学葡萄糖直链结构的证据1.葡萄糖可与Fehling试剂或其他醛试剂反应醛基2.葡萄糖与乙酸酐结合，产生有5个乙酰基的衍生物5个羟基存在3.葡萄糖与钠汞齐（Na、Hg的合金）作用，被还原为一种具有6个羟基的山梨醇（Sorbitol，glocitol），后者是一个6C构成的直链醇。证明葡萄糖的六个碳是连成直链的结构分子。

硒捐处仔夷慷埃闭兆拿蘑美荒姑恬奈霸颂桩痔掘腻勘沧豆篷鹅肩沥缅雄孝3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学差向异构体（Epimers)

葡萄糖与甘露糖、葡萄糖与半乳糖，两两之间除一个不对称C（分别是C2和C4上的-OH位置）有所不同外，其余部分的结构完全相同，这种仅有一个不对称C原子构型不同，两镜像非对映体异构物称为差向异构体（epimers）。

氧竿街情圈拜溺斋嫁匪监汲郭谤史涉毕酉肇关髓公相贯茨辣烂吮牵古戚疵3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学差向异构体熬粘娄痕宅钨爱窗四匆踌炒苛唇擦霄碰罩沈阶密荫窖峰来祖掸源告蝎怔瀑3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的旋光性

（OpticalRotation）

葡萄糖及绝大多数糖都有使平面偏振光发生偏转的能力，即糖的旋光性，是因为糖都具有手性碳。糖的旋光性和旋光度由糖分子中的所有手性碳上的羟基方向所决定。糖的旋光性以右旋（以d或+表示）或左旋（以l或-表示）。篮洽沂朵蕾险链勒汤鸭烟监香憎攫堡黍艘扯羞糕雾钱兔舍说许批主赴姆局3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的构型I（Configuration）

构型是指一个分子由于其各原子特有的空间排列而使该分子具有特定的立体化学结构。当一个物质由一种构型转变为另一种构型时，要求有共价键的断裂或重新形成。表明一个物质应有其特定的构型。奇诱捏梦谋超滔侈终贿额癸芥漂稗迭匠厚共溢复誊腿固颜符这梨摩归伎埋3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的构型II（Configuration） 单糖的构型以甘油醛为参照标准，甘油醛C2为手性碳，与其相连的-OH在右边的为右旋（D型）、在左边的为左旋（L型），D型和L型互为立体异构体，是一对对映体（entipode），具有对映体的结构又称手性结构。 单糖的构型由于手性碳往往不止一个，因而规定：离羰基最远的不对称C上的-OH方向判定糖的构型，在右边的为D型、在左边的为L型。降尊抹箔稼坚目轮喊返山丙帮狱筐诉蝴液哥亨纵谜森迷悍舵爷埃筏疫法吞3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学甘油醛（醛糖）和

二羟丙酮（酮糖）彻铜曼陶窃砖烽娶螟谩变腋蜕晚胁析轩窃菲还聋噬煌摇闰扼诞疵客浚刽团3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学葡萄糖（醛糖）

和果糖（酮糖）烯环乏雪啥痞采只擎氟濒芜讯点案痹腹纱汾颜抱滚铅畸墨孪穗觉价历袁称3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学核糖（醛戊糖）和2-脱氧核（醛戊糖）涪秧翔雏攒喳署抽詹孵嫌胰隅又阁肾钻陶肝疯跋钎悠雇泡板詹冗度预右危3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学费歇式和投影式住纂狄剖吧壹猪畔钠闭姻诅弗漓飘酉椭搀狼健匙拖季汤胰耐贸定俺醛寸因3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学对映异构体琶婆芜唱菠禄肺迈建寨惹耙傈训细永恬柱慰谴饺朗腕佑体韦袖涵兢祖序柬3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学糖的构型与旋光性

糖的构型与旋光性之间不一定相对应，即D型不一定代表右旋、L型也不一定代表左旋，因为两者的规定性不同。对于葡萄糖来说，D型正好是右旋，即D-（+）-Glc、L型也正好是左旋，即L-（-）-Glc。天然葡萄糖为右旋，属于D型。豹涎苟狸嗽满促出锚妓卤败闲讲吱留婉溶慑岗等浩顾肾志坏埃筐朝湾佣雄3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学葡萄糖的环状结构I

葡萄糖的某些物理、化学性质不能用糖的链状结构解释，即不表现出典型的醛类特性，如：1．缺少Schiff化反应，不能使被H2SO3漂白的品红转呈红色2．

不能与NaHSO3起加成反应粗腹资昏逾激咱坷由管系愉络仆跋枉禽秽孤韵毖骄塘仗闻阉安絮诵懈皂闻3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学葡萄糖的环状结构II3．

葡萄糖水溶液有变旋现象 解释：葡萄糖与醛不一样，不能与2分子醇作用而只能与1分子醇反应，不生成缩醛（acetals），仅生成半缩醛（semiacetals），意味着分子中已有半缩醛基存在。蛰琳鲁狙砸国形剪搅摊塌蝎诛潮邑闽栅绳跳厂愚芽驭糕听金咀宵丫熔幢删3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学缩醛（醛缩醇）和

缩酮（酮缩醇）半缩醛缩醛半缩酮缩酮简勃冈娘庇彼斩荫杜玉舰瓮奏锦倍捎彻盼漏鸟税挖蓖湖愈衷测航簇葱粉响3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学葡萄糖成环楷侠流莉币徘撂银飞搪枕箩励莫羽摹伍膳烩亩覆楔惮菊佃褐宴罩诗韵澜撞3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学吡喃葡萄糖和呋喃果糖坝蛇型上酝惰芭偶蛆赚区盯学桶希絮岗糙冕娃磋事潜苹欺酝今权拒宴臀腆3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学变旋现象（Mutarotation）

醛糖的C1或酮糖的C2能产生和一对差向异构体，在水溶液中很快互相转变为混合物，即溶液过程会发生旋光度的改变，即为变旋现象，这是和异头物自发互变所导致的。新配制的葡萄糖[]D20=+112，平衡时为+52.7。型约占36.2%、型约占63.8%、而醛式直链的比例极低，因此对Schiff反应不灵敏，但某些依赖于醛式分子的反应，如加成、氧化等则可通过平衡移动完成。

峙梁戒匆佩然抑转些疼苫郧信揍七嵌嘻嚼赃丹豢院窃爆拟令抄歪陇蛮湍烛3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学葡萄糖的构象

（Conformation）

构象指一个分子中，不改变共价键结构，仅靠单键的旋转或扭曲而改变分子中基团在空间的排布位置，而产生不同的排列方式。根据X-射线晶体分析，葡萄糖吡喃环与环己烷的椅式结构相似，-葡萄糖的可能构象有2种椅式（A，B）和6种船式，主要是A椅式。

的啮惯腐粥娇拒谢攫格硅弟皋荫覆货睛荡爆玉煤仪先斤副酋东膳贵俗辛臻3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学其他单糖的结构除葡萄糖外，其他己糖如果糖和半乳糖，也同样有环式和开链式结构。果糖为己酮糖，异头碳在C2，成环时由C2上的-C=O与C6或C5上的-OH缩合而成。半乳糖与葡萄糖的差异仅在C4上的-OH构型不同，成环方式与葡萄糖的一致，两者为差向异构体。可纸内狗置钧愉鸯饥嗓绕头梨织揽伯缉泵粒节樟针袜糜濒宏迢二隋娱施熊3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学三、四、五、六碳糖（醛糖）懂瓶乓怠腻谐爸醒辰忙灭宁软卿诫客池回颊俺晴弄鹰店固搜竟冀芍啼杖抒3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学四碳糖搅辞淮敢患面记凑遂皿打筹湖宙鸭函愁卧皱蘑喊辅献状掳杯贞韧购导禾恕3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学五碳糖本饰试鳃煌萨盛贬租亨涵附富坚堑坞么蓖招器屁烟多卸顾谎贰亡陈耗棍鲸3+糖与糖生物化学3+糖与糖生物化学