生物化学第四章 糖和脂

1、第四章糖类、糖类是多羟基的醛或多羟基酮及其缩聚物的某些衍生物的总称。 葡萄糖、果糖、糖类也被称为碳水化合物(Carbohydrates )，广泛分布于自然界中，是最多的有机化合物。 植物中的含量最丰富，一般在占植物干燥重量的85%90%的微生物中，占菌体干燥重量的1030%的人和动物在2%以下，个别组织糖度丰富，eg :肝脏中储藏的糖原占组织湿重量的5%，人乳糖的浓度为57% 核糖和脱氧核糖都存在于所有生物的活细胞里。 1、糖类的分布，1 .所有生物都是维持生命活动所需能量的主要来源2 .生物合成的其他化合物的基本原料 .作为结构性物质(壳聚糖、纤维素)发挥作用4 .细胞识别的信息分子(糖蛋白

2、、糖脂是细胞膜上受体分子的重要组成部分是细胞识别和信息传递等功能的参与者)，2，糖类的功能，3，糖的分类：糖类化合物，单糖，低聚糖，多糖类：不能水解的最简单的糖类，多羟基的醛和酮。 含醛基为醛糖，含酮基为酮糖。210个单糖缩合，水解生成单糖。 由多分子单糖或其衍生物构成，水解生成原单糖或其衍生物。 含有糖以外物质的糖类化合物。 例如糖脂质、糖蛋白等糖复合体：D-、L-是人为规定的单糖的配置。 以D-、L-甘草酸为参照物，以离醛基最远的不对称碳原子为基准，羟基向左配置l，羟基向右配置d。 天然存在的单糖为d型，天然氨基酸为l型。 4、单糖的配置，5、单糖的环状结构，葡萄糖分子内的醛基和醇性羟基发

3、生分子内的亲核加成反应，产生环状半缩醛。 如果-D-葡萄糖、D-葡萄糖、-D-葡萄糖、和的异构体、C1上的醛基成为环而形成新的羟基、即半缩醛的羟基，则C1原子成为不对称c原子，成为2种不同配置的异构体，即-型规定半缩醛的羟基和决定配置的醇的羟基位于同一侧的人为型，彼此相反侧的为型。 葡萄糖的结构、聚羟基醛的开环形式、半缩醛、吡喃糖、呋喃糖、吡喃糖和呋喃糖、6、单糖的构象：围绕单键旋转引起的组成原子的序列差异称为构象。 构象的变化不需要共价键的断裂和再形成。 吡喃糖的构象有船型和椅子型两种。 葡萄糖的构象，船式椅子式，三碳糖(丙糖)四碳糖(蔗糖)五碳糖(戊糖)，甘草酸醛二羟基丙酮赤糖脱氧核糖的果

4、糖半乳糖，六碳糖(己糖)七碳糖(蔗糖) 7、自然界中存在的重要单糖、自然界中存在的重要单糖衍生物、糖醇：乙醛基或酮基成为羟基。 稳定而有甜味。 甘露醇，山梨糖醇。 糖醛酸：单糖的一级醇基氧化成羧基。 葡萄糖醛酸、半乳糖醇酸。 氨基糖：糖中的羟基被氨基取代。 D-氨基葡萄糖。 糖苷：单糖的半缩醛上的羟基和非糖物质(酒精、苯酚等)的羟基构成的缩醛。 2-10个单糖脱水缩合而成的聚合物，自然界最常见的低聚糖是二糖麦芽糖、蔗糖、乳糖、纤维二糖。 二糖是两个环状单糖分子通过糖苷键结合而成的。 糖苷键：环状单糖的半缩醛或半缩酮的羟基与其他化合物缩合而成的键.8、低聚糖、麦芽糖：大量存在于发芽的谷粒中，特别

5、是麦芽中。 淀粉和糖原即使被淀粉酶水解也产生少量的麦芽糖。 两个葡萄糖分子缩合，脱水形成的。 其糖苷键型为(14 )。 多糖类广泛分布于自然界，植物骨架纤维素、动物、植物贮藏成分淀粉、糖原、昆虫和虾的甲壳质、植物黏液、橡胶、果胶等由多糖类构成。 多糖类是多个单糖通过糖苷键结合而成的高分子化合物。多糖类既没有还原性也没有甜味，经常不溶于水。 均匀多糖(同多糖):由同一单糖组成，淀粉、纤维素、葡聚糖等不均匀多糖(杂多糖):由不同种类的单糖组成，结构复杂。 透明质酸、软骨素、肝素等。 9、多糖类、淀粉、淀粉是植物储藏的多糖类，根据需要被分解，形成的单糖类被代谢得到能量。 是提供人类能量的主要营养素。

6、 淀粉主要存在于植物的根茎和种子中。 多糖类代表物介绍，淀粉分为直链淀粉和支链淀粉，天然淀粉由直链淀粉和支链淀粉组成。 直链淀粉的D-Glu基由(1，4 )糖苷键结合。 普鲁兰有- (1，4 )糖苷键和- (1，6 )糖苷键的分支。 每个分支平均含有约2030个g基。 淀粉被酸和酶水解成葡萄糖。 淀粉红糊精白糊精麦芽糖葡萄糖(兰) (红) (无)，糖原也被称为动物淀粉，广泛存在于人和动物体中，肝脏和肌肉的含量特别多。 在结构上分支比分支淀粉多。 糖原、纤维素和纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。 这是-D-吡喃酰基通过- (1，4 )糖苷键直线连接的无支链均聚物。 微结晶束相当牢固。 -葡萄糖基

7、通过- (1，4 )糖苷键结合，细菌、真菌和低等动物，特别是与反刍动物的胃共生的细菌含有高活性的纤维素酶，能水解纤维素，所以牛、羊、马等动物通过吃草就能维持生命，体内没有纤维素酶壳聚糖(壳聚糖质)、N-乙酰-D-氨基葡萄糖通过- (1，4，4 )糖苷键缩合而成的均聚物。 由于氢键比纤维素多，所以是较硬的甲壳动物壳的结构材料。 多糖是重要的工业原料，可以用于粘合剂、光剂、填充剂、乳化剂等。 糖复合体是糖类还原端与其他非糖物质(蛋白质和脂质)共价键结合而成的，主要有糖蛋白、蛋白多糖、糖脂和脂多糖等。 10、糖复合体是指以蛋白质为主，短链低聚糖和蛋白质分子通过共价键结合而成的复合糖。 (1)糖蛋白、

8、结缔组织胶原、粘膜组织粘蛋白、血浆中转铁蛋白、免疫球蛋白、补体等是糖蛋白。 细胞的定位、细胞饮、识别、转移、信息传递、肿瘤转移与细胞表面的糖蛋白密切相关。 糖链和肽链主要是糖基上的半缩醛的羟基和肽链上的苏氨酸、丝氨酸、羟脯氨酸或羟赖氨酸的羟基形成邻糖苷键，糖基上的半缩醛的羟基和肽链上的天冬氨酸的氨基形成N-格是以多糖类为中心，蛋白质和糖胺聚糖通过共价键结合而成的高分子复合体。 糖胺聚糖是一种长而无支链的多糖链，具有二糖的重复单元。 蛋白质多糖主要存在于软骨、肌腱等结缔组织中，构成细胞间质。 由于糖胺聚糖密集的负电荷，可使组织吸收大量的水并赋予粘性和弹性，具有稳定和支持、保护细胞的作用，保持水和

9、盐的平衡。 (2)蛋白多糖(蛋白多糖)、甘油糖苷：甘油二酯和己糖(半乳糖、甘糖、脱氧葡萄糖)结合。 (3)糖脂糖脂：脂和糖结合而成的复合糖。 细胞膜中含有的糖脂是细胞识别的分子基础。 (4)脂多糖、脂多糖是革兰阴性菌细胞壁的主要成分，脂多糖种类多，革兰阴性菌细胞壁含有非常复杂的脂多糖。 细菌脂肪多糖分子中的外层低聚糖链(特异性低聚糖链)是细菌致病的部分，人细胞膜上带电荷的磷酸基与其离子结合，对维持细菌细胞壁所需的离子环境有一定的作用。本章的作业，1，砂糖的概念和分类2，如何判断单糖的配置，如何判断糖的，配置？ 3、糖苷键的概念和类型，第五章，脂质和生物膜，第一节脂质，脂质的定义和作用，三酰甘油

10、三，甘油酸脂四，鞘磷酸脂五，固体醇类，脂质的定义，脂质：溶于水的高极性溶剂(库克2、脂质的生物学作用；(1)储藏脂质的生物代谢燃料和储藏形式(脂肪(三酰基甘油)主要分布于皮下、胸腔、腹腔、肌肉、骨髓等脂肪组织，是积蓄能量的主要形式)。 保护作用减轻绝缘保温、缓冲压力、摩擦振动；结构脂质磷脂、糖脂质、胆固醇等极性脂质是构成生物膜的重要成分；(3)活性脂质与具有营养、代谢及调节功能的细胞识别、种特异性、组织免疫等密切相关。 例如肾上腺皮质激素和性激素的本质是作为类固醇的各种脂溶性维生素来自脂质。 二、三酰基甘油、一分子甘油和三分子脂肪酸结合而成的酯也被称为三甘油(脂肪)。 二酰基甘油； 单酰基甘油

11、； 脂肪酸、脂肪酸(FA )是由长烃链和末端羧基构成的羧酸。 生物体内的大部分脂肪酸以结合的形式存在。 种类：是否含有双键，脂肪酸成分：饱和脂肪酸，如棕榈酸(16C )、硬脂酸(18C )。 作为不饱和脂肪酸，油酸(1833363319c )、亚油酸(9，12-18 (碳)二烯酸)、三、甘油磷脂1，组成：修饰磷酸化的头部三碳的甘油骨架的两个脂肪酸链是生物膜的主要成分，构成生物膜的主体结构，2，几个代谢中的甲基供体，有防止脂肪肝形成的作用。 磷脂酰乙醇胺(脑磷脂):细胞膜成分磷脂酰丝氨酸：是凝血酶激活的表面催化剂。 磷脂酰肌醇：在哺乳动物细胞膜上。 心磷脂(双磷脂酰丝氨酸) :在心肌线粒体膜和细

12、菌细胞膜上。 高等动物髓鞘和红细胞膜的含量特别丰富，鞘磷脂的组成是磷酸化的头部(胆碱或乙醇胺)，烃链来自鞘氨醇，另一种来自脂肪酸。 四、鞘磷脂类、胆固醇、睾酮男性荷尔蒙、雌激素由三个六元环(ABC环)和一个五元环(d )缩合而成。 d环称为环戊烷，ABC缩合环是菲的衍生物，因此被称为环戊烷多氢菲。 五、固体醇类、第二节生物膜(Biological Membranes )，(一)细胞中的膜系细胞是生物的基本结构和功能单元，任何细胞都有一个膜将内包物和外界环境分离的真核细胞内有许多内膜系，细胞核、线粒体、内质网、溶酶体、叶绿细胞的外周膜和内膜系统称为生物膜。 (二)膜的化学组成、膜脂：主要是磷脂、

13、固体醇和鞘磷脂。 磷脂分散在水相中时，可以形成脂质体。 膜蛋白糖类有水和金属离子等。 膜的化学组成决定了生物膜中的双分子层的排列，特征是锚定膜蛋白质、嵌入蛋白质、糖脂、胆固醇、卵磷脂、磷脂：都是父母的分子。 糖脂：动物细胞的质膜大部分含有糖脂，含量约占外层膜脂质的5%，其中多数是鞘氨酸的衍生物。 胆固醇：动物细胞含量高于植物细胞，胆固醇父母的特征对生物膜中的脂质物理状态有一定的调节作用。 1、膜脂(Membrane Lipids )、2、膜蛋白(Membrane proteins )根据膜蛋白在膜上的定位，膜内蛋白：不论跨过与脂双疏水核密切相连的膜还是不跨过膜，都不对称地分布在膜内。 内在蛋白质只能旋转和侧方运动。 末梢蛋白：分布在膜内或外表面。 在膜的内面形成有网状的细胞骨架。3、膜糖类(Membrane Carbohydrates ) :粘在膜外表面，约占细胞膜重量的210%，脂质中有鞘糖脂之类的，也有与膜蛋白的多肽链相关的。 功能：维持发挥保护功能的外界信息和接受细胞间的识别的膜的非对称性。 (3)生物膜的分子结构的模型电子显微镜显示大致相同的形态，厚度为610nm左右的3片层结构。 膜的流体镶嵌模型结构要点(S.J.Singer，g.nicolson，1972 )，(1)膜结构的连续主体是极性的脂质二分子层。 (2)脂质双分子层具有流