糖类生物化学

1、第二章糖生化54，糖生物化学牙齿章节主要介绍糖类的概念、分类、单糖、二糖、多糖的化学结构和性质。第一节，糖类化学概论，1，糖的概念和分类1，糖的概念和化学性质的简单定义：多羟基醛或酮化合物，以及它们的衍生物或聚合物。元素构成：ch2o可以写成cm(h2o)n，从整体上看，好像是由碳酸酐构成的，最初认为糖是碳的“水合物”，因此把糖称为碳水化合物。有些糖不适合上面的通吃。例如，脱氧糖。甲醛(ch2o)、乙酸(c2h4o2)、乳酸(c3h6o3)等不属于糖类。在生物化学研究中，糖的衍生物也属于研究范围。氨基糖，磷酸糖等。公共单词、前缀和后缀、单词sugar、carbohydrate、sacchari

2、des前缀glycobiology、glycoprotein、glycolipid后缀-ose、-saccharides前缀，2)寡糖(oligosaccharide):也称为寡糖，210分子单糖由糖原键连接。可以分为李唐(最常见)、三党、四党、五党等。例如：麦芽糖(maltose，蔗糖glc(1-2)果糖fru)；乳糖(lactose，-d-半乳糖，gal)和d-葡萄糖(glc)通过1，4糖苷结合连接。每甘蔗(sucrose，-d-葡萄糖以1，4糖分结合连接)。3)。多糖：是聚合多分子单糖或单糖衍生而成的。多糖：由淀粉、糖原、纤维素等单糖聚合而成。杂多(heteropolysaccharid

3、e):通过聚合其他种类的单糖或单糖的衍生物(如透明质酸)而制成。4)，结合糖(复合糖，糖类):糖类可以与脂肪，蛋白质等结合形成复合糖(complex saccharide)。例如聚糖、脂肪多糖、糖蛋白(蛋白质糖)、糖。5)、糖的衍生物：糖醇、唐山、糖胺、糖苷、2、糖的分布和重要性，糖是世界上存在最多的有机化合物，也是人类需要的最基本的物质。几乎所有的动物、植物和微生物都牙齿含有糖类、糖的世界、蔗糖(sucrose)医用糖葡萄糖及其衍生物，例如葡萄糖酸钠、钾、钙、锌盐等。绿色植物皮、棒等多糖纤维素；食物和根，块茎中的糖starch；动物的贮藏多糖glycogen；昆虫、螃蟹、虾和其他外骨骼糖甲壳

4、素；食用菌中的糖香菇多糖香菇多糖、茯苓多糖多糖、灵芝多糖、魔芋多糖、昆布多糖、苎麻多糖等、细菌、酵母细胞壁糖；结合组织中的糖肝素、透明硝酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等核酸的糖、脂肪聚糖脂、糖原蛋白糖糖的糖；细胞膜及其他细胞结构的糖和其他生物活性糖分子。糖类的主要生物作用，1是生物体的主要能量来源。生物的能量来源主要是通过糖的氧化获得的。2可能变成地质、蛋白质等生命所需的其他物质。在生物有机体中，构成各种有机物质(包括蛋白质核酸脂质)的碳框架直接或间接在糖类中转化，因此糖是生物体合成其他化合物的基本原料。3可以用作生物的结构物质。像纤维素一样，它是构成植物细胞壁的主要成分。几丁和聚糖是构成微生物细

5、胞壁的主要成分。还有一些多糖在动物细胞外的间质中用作结构分子。，4。作为细胞，生物体的储藏物质在植物中合成淀粉，动物细胞中有党员等。5细胞识别信息分子。参与细胞及细胞识别(分子识别)及细胞通讯的参与病毒吸附及抗原抗体反应。摘要：糖，单糖，寡糖，多糖，糖结合的生物学意义，单词sugar，carbohydrate，saccharides前缀glycobiology，glycoprotein，说明葡萄糖分子内有5个羟基用钠，汞齐作用，产生直接链山梨醇。葡萄糖是链状聚羟基醛，葡萄糖，2)，结构，结构和同分异构，构成：分子中的一个原子(组)是c-c单个，异构体(isomerism)，异构体(isomer

6、ism):是相同的元素成分，也就是分子式相同，但分子结构不同的化合物。结构异质性：分子中原子连接顺序的差异，在结构上表现出来。stereo isomerism(stereo isomerism):具有相同的结构，但原子空间的分布(即配置、配置)不同。可以分为几何(纯)异构体和光学(光学)异构体、立体异构、顺反异构(纯反异构)。分子中因双键或刚性结构的存在而引起的两侧气团不能自由旋转。光学异构：分子中的不对称原子(最常见的是碳原子)，连接在牙齿原子上的四个基团因空间取向不同而形成两种茄子不同的化合物。他们和右手的关系一样，相同的沸点，相同的熔点，相同的溶解度，重要的区别在于生物学和旋光性。光学旋

7、转(optical activity)、光学旋转材料旋转平面偏振(plane polarized liyot)的偏振面的能力称为光学旋转、光学活动或旋转光度。平面偏振光的偏振面顺时针偏转称为右线性异构，显示为“”。逆时针偏转平面偏振光的偏振面，用“”表示左手异构体。甘油醛的组成(dl，rs表示)，1906年人为地将右手甘油醛规定为d型，将左手甘油醛规定为l型。3)，单糖链结构表示，一般是费舍投影：碳骨架垂直书写；氧化度最高的碳原子在上面，水平方向的键延伸到纸张前面，垂直方向的键延伸到纸张后面。透视法：4)，单糖的光学异构，单糖包含从单糖到硬糖、除双丙酮外的手性碳原子(c*)，醛或酮基最远的手性

8、碳的组成决定了糖的dl组成，鲁森诺夫规定了所有单糖的直立性，任何糖都可以认为是从甘油或丙酮衍生而来的。dl仅指一种结构，是以甘油为基础确定的相对结构，不指示旋转方向。旋转方向由()(-)表示。结构型和选矿性之间没有必然的对应规律。5)，d系单糖，l系单糖，所有醛糖均可视为甘油的醛糖。从d-甘油醛衍生的d系醛糖，从l-甘油醛衍生的l系醛糖。l系醛糖是相应d系醛糖的对映体。包含n个c*的化合物，光学异构体的数量为2n，形成2n/2对对称体。6)，异构体(epimer):也称为异构体，不对称碳原子的基团排列方式不同的非镜面体(例如d-葡萄糖和d-甘露糖，d-半乳糖)。2，单糖的环结构，1)，单糖的环

9、结构的证据，相变现象(mutarotation):普通醛类在水溶液中只有一个非旋转度，但新配制的葡萄糖水溶液的非旋转随时间而变化。=112人-d-()葡萄糖=18.7人-d-()葡萄糖将两个牙齿葡萄糖分别溶于水后，其周转率逐渐变为52.7，这称为变质现象。相变是分子立体结构发生某种变化的结果。不像醛那样形成乙醛，只形成一分子的醇和半缩醛，葡萄糖中的醛像普通醛一样与schiff试剂(紫-亚硫酸)反应，引起紫红色反应，渡边杏。亚硫酸盐漂白的紫红色不能代表红色。葡萄糖也不能与亚硫酸钠进行加成反应等。2)，fisher环状结构，1893年fisher提出了环状结构说。半缩醛羟基和末端手性c(确定构型的

10、羟基；c5的羟基)同一侧的是-型，不在同一侧的是-型。(双头物)、双头物(本体) (亚诺默)、单糖从直链结构转变为环状结构后，碳烯碳原子成为新的手性中心，形成了c1异构体(-d-葡萄糖，-d-葡萄糖)，两个非映射异构体(-d)练习：1，环形醛糖可能的光学异构体有多少？2532，2，判断：醛葡萄糖变成环状后没有恢复性。是的，没错。无论是haworth式(投影式)、d型还是l型，二次碳甲基和端甲基都是反式，纯式是二分法。d葡萄糖在fischer表达式中变成haworth表达式的阶段，3)，吡喃糖，呋喃糖，打开链的单糖形成环反缩醛时，5元环(呋喃)和6元环(吡喃)牙齿最容易出现。d-葡萄糖在水溶液中

11、主要以吡喃糖存在，其次是呋喃糖。d-果糖在水溶液中主要以呋喃糖存在，吡喃糖其次。练习：以下化合物中(1)哪一种是反轴酮形式的酮糖？(2)哪一个是吡喃糖？(？3)哪个是-d-醛固酮？4)哪个是-l-醛糖？(？回答：(1)c；(2)d；(3)b；(4) d，3，单糖的结构，1)，结构(conformation空间位置的变化不包括共价键的断裂。最低能量状态的构想称为优势构想。2)，构思的描述方法，多种构思围绕单个按钮旋转会迅速发生徐璐变化，3)，吡喃堂的构思，吡喃堂环经常采取椅子式和小船式的形式。因为皮兰葡萄当选式的承载能力比椅子型高，椅子式的构思要比船舶式的构思稳定得多，椅子式的构思有两种可徐璐交

12、换的茄子形式，椅子式的构思有两种可徐璐交换的茄子形式。更换结果是各c的直立键和复键交换。直立键连接的替换机比通过平伏键连接的替换机更接近徐璐。(约翰f肯尼迪，美国电视电视剧，支架)斥力也是大小，因此优势构想必须在比氢原子大的气团尽可能多的平伏耦合位置。d吡喃葡萄糖是d气糖中唯一比氢原子大的所有气团可以采取平伏结合的形式。摘要(单糖的分子结构):配置和相关概念fisher投影缩写的dl结构变化现象(mutarotation)双头物(body)(主体)(anomer)结构(conformation)变旋现象：随着异种体间的转换，糖液的旋转也发生了变化，这种现象称为变旋现象。2)，匕首：蔗糖的匕首标

13、准(100)，3)，可溶性，d-glc d-葡萄糖，1，2-enol葡萄糖，dfru d-果糖，dman d-sbr2h2o强催化剂是浓缩hno3，3)、单糖的还原(p17)、h、h、dfru、d葡萄糖、d甘露醇、单糖的羰基在适当的还原剂(例如nabh4存在条件下可还原为多元醇)等各种糖的练习：判断：d-葡萄糖、d-甘露糖、d-果糖产生相同的糖度。5)，脱水反应，单糖在稀无机酸中稳定，但在强无机酸(如12%盐酸)中加热时会引起糖脱水，形成糠醛物质。molisch反应可以确认糖的存在。-萘酚，molisch反应，seliwanoffs test(siriw anoffs实验，p20)，seliw anoff反应可以确认酮糖的存在。间苯二酚，6)，糖苷反应(缩醛)，糖能形成酒精或胺和糖苷。糖环中半缩醛的羟基非常活跃，容易与其他酒精