生物化学第一章糖剖析

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生物化学第一章糖化学知识点归纳

生物化学第一章糖化学知识点归纳

CHO
H C OH
CH2OH
CHO
D-甘油醛
CHO
D-赤藓糖 H C OH
H C OH
HO C H D-苏阿糖
H C OH
CHO
CH2OH
CHO
CHO
CH2OH
CHO
H C OH
HO C H
H C OH
HO C H
D-核糖 H C OH D-阿拉 H C OH D-木糖 HO C H
H C OH 伯糖
(一)糖蛋白
糖蛋白是一类糖链与蛋白质一定部位以共价键结合的复合物,以蛋白质为 主体,糖基含量变化较大,在0.3%-70%。分子总体性质更接近蛋白。
1.糖链与蛋白的连接方式 ①O-糖苷键型:糖基的异头碳通过糖苷键与Ser、Thr和羟基赖氨酸、羟
脯氨酸的羟基相连。 ②N-糖苷键型:糖基的异头碳通过N-糖苷键与Asn的酰胺基相连。 ③酯糖苷键型:以天冬氨酸、谷氨酸的游离羧基为连接点。 ④S-糖苷键型:以半胱氨酸为连接点的糖肽键。
三糖(trisacck,ride),水解时产生3分子单糖,如棉子糖。
四、糖的分类
(3)多糖(polysaccharide):是由多个单糖分子缩合而成的。 同多糖(均质多糖): 相同的单糖基组成,如淀粉、糖原、葡聚糖 ; 杂多糖(不均质多糖): 不同的单糖基组成,如果胶、粘多糖、透明质酸 。
多糖中有些是糖类和蛋白质、脂类等非糖物质共价结合成的复合物 总称为结合糖或复合糖,如:糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等。
HCOH CH2O
HHCOH HCOH
CH2O H
葡萄糖酸
COOH HCOH HOCH HCOH HC萄糖胺
CH2OH
5
OH
OH

生物化学糖类

生物化学糖类
由糖胺聚糖与 多肽链共价相 连构成的分子
总体性质与多 糖更为接近。
糖胺聚糖链长 而不分支,呈 现重复双糖系 列结构
1、 蛋白聚糖中的糖肽键
① O-糖肽键:D-木糖与Ser羟基之间形成的;
② O-糖肽键:N-乙酰半乳糖胺与Thr或Ser羟基之间形成 的。
③ N-糖肽键:N-乙酰葡萄糖胺与Asn之间形成的
4、 纤维二糖(cellobiose)
结构:两分子-葡萄糖 -(1,4)糖苷键
纤维二糖[葡萄糖-(1,4)-葡萄糖苷] 性质:① 具有变旋现象 ② 具有还原性 ③
能成脎
5、 海藻糖
两分子α-D-Glc,在C1上的两个半缩醛羟基之间脱水,由 α-1.1糖苷键构成。
第四节
多糖
一、 均一性多糖 1、 淀粉
三、 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
① 直链淀粉:长而紧密的螺旋管形。遇碘显兰色
图7.30 直链淀粉
② 支链淀粉:不能形成螺旋管,遇碘显紫色。
2、 糖元
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。
3、 纤维素
-D-葡萄糖分子以-(1-4)糖苷键相连而成直链。
图7.33
5、 几丁质(壳多糖):
2、 糖白聚糖的生物学功能
主要存在于软骨、键等结缔组织和各种腺体分泌的粘液 中,

生物化学:第一章 糖类的结构与性质

生物化学:第一章 糖类的结构与性质

-D-葡萄糖-6-磷酸
-D-果糖-6-磷酸
-D-果糖-1,6-二磷酸
重要的二糖
D-麦芽糖( -型) -葡糖(1-4)葡糖
蔗糖 -葡糖(1-2) -果糖
纤维二糖( -型) -葡糖(1-4)葡糖
乳糖( -型 ) -半乳糖(1-4)葡糖
环糊精结构
-环糊精分子结构
环糊精分子的空间填充模型
淀粉和糖原结构
蛋白聚糖
糖蛋白
细胞膜
糖脂
五、糖类的生物学作用
糖类是细胞中非常重要的一类有机化合物,主要的生物学 作用如下:
•作为生物体的结构成分 •作为生物体内的主要能源物质 •作为其它生物分子如氨基酸、核苷酸、脂等
合成的前体 •作为细胞识别的信息分子
基本概念
异构 旋光异构 不对称碳原子 对映体 构型 构
象 异头物 糖苷
异构
结构异构(结构式)
旋光异构(不对称碳原子) 立体异构
几何异构(顺反异构,双键或环)
注意:糖的构型(D、L)与旋光方向(+、-)并无直接联系。 D、L构型(最远手性碳与甘油醛比较)
糖的构型
RS构型(手性碳取代基优先性旋转)
透视式
糖的立体结构表示
Fischer投影式(线形) Haworth式(环式)
任一旋光化合物都只有一个对映体,它的其他旋光异构体在 理、化性质都与之不同,不是对映体的旋光异构体称非对映体。
仅一个手性碳构型不同的非对映体称差向异构体(有几种情 况)。
异头物 ——单糖由直链结构变成环状结构后,羰基碳成为新 的手性碳(异头碳),导致C1差向异构化,产生两个非对映体, 称之。
α、β异头物判断:有2种方式。见P3。
还原糖判定
异构:化合物具有相同的分子式,但原子连接次序或原子空 间排布不同。

生物化学课件 第1章 糖类化合物11

生物化学课件 第1章 糖类化合物11

糖的命名与分类
1. 单糖:根据碳原子的数目,可将单糖分为丙糖、丁糖、
戊糖、己糖和庚糖等。
(1)、丙糖:丙糖主要是甘油醛和二羟丙酮,它们的
3-磷酸酯是糖代谢中最重要的中间体。 (2)、丁糖:主要是D-赤藓糖及D-赤藓酮糖。
P22
(3)、戊糖:主要是D-木糖和D-核糖及L-阿拉伯糖
(4)、已糖:自然界重要的已醛糖有D-葡萄糖、D-半乳
糖、D-甘露糖。重要的已酮糖有D-果糖和L-山梨糖
(5)、庚糖和辛糖:D-景天庚酮糖
糖的分类(2)
2、寡糖 (oligose):
oligo来自希腊文,意为少。可以被水解的,产生少数的 几个单糖的聚合物,一般含有2-10个单糖分子,单糖之间以 糖苷键连接。最常见的是双糖,
如: 麦芽糖(maltose),乳糖(lactose),蔗糖(sucrose)。大部 分单糖和寡糖都是结晶状化合物,溶于水,并有甜味。
3、多糖 (polysaccharide):
多糖也是单糖的聚合物,有很长的链,其结构为线型或分 支型。按照它们的结构可分为两大类
糖的分类(3)
a、均一多糖(同多糖):一种单糖聚合而成。 如 淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质
b、非均一多糖(杂多糖):两种单糖或两种以上的单糖。 如透明质酸,半纤维素等。
Cyclization reactions for hexoses
D-葡萄糖在水溶 液中主要以吡喃糖 存在,呋喃糖次之。
D-果糖在水溶 液中主要以呋喃糖 存在,吡喃糖次之。
复习思考题:
• 1、葡萄糖有链状和环状结构是根据什么事实提出的? • 2、在糖的化学中D、L、α、β、(+)、(-)
各表示什么?
环状半缩醛的形成

生物化学简明教程ppt 第一章糖类

生物化学简明教程ppt  第一章糖类

2、寡糖(Oligosaccharide):是由2~20 个分子单糖缩合而成。 • • • • • 双糖(Olisaccharide) 三糖(Trisaccharide)
蔗糖 棉籽糖 麦芽糖
四糖(Tetrasaccharide)水苏糖 五糖(Pentasaccharide) 六糖(Hexasaccharide)
3、多糖(Polysaccharide):聚合度>20
个单糖分子。
• 同多糖(Homopolysaccharide)(均一多糖)
• • • 水解时只产生一种单糖或单糖衍生物。 水解时产生一种以上的单糖或单糖衍生物。 糖类与脂类、蛋白质等生物分子形成的共 价化合物。如糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。 • 杂多糖(Heteropolysaccharide): • 复合糖(Glycoconjugate):
• 1 元素组成 • C、H、O • 2 化学本质 • 多羟基醛(或酮) • 定义:糖类是多羟基醛或多羟基 酮,或其衍生物,或水解时能产生 这些化合物的物质。
四、糖的分类与命名
1、单糖(Monosaccharide):不能 被水解成更小分子的糖类。
*单糖按基团分: 醛糖(Aldose)
酮糖(Ketose)
(一)N-连接糖蛋白:糖蛋白的糖链与蛋白
部分的Asn-X-Ser序列的天氡酰胺氮以共价键连 接称N-连接糖蛋白。
(二)O-连接糖蛋白:糖蛋白糖链与蛋白部
分的丝/苏氨酸残基的羟基相连,称为O-连接糖 蛋白。
N-连接: •连接方式 O-连接:
连接方式和多样性
三、糖蛋白寡糖链的功能
1. 对糖蛋白新生肽链的影响
液淀粉酶的催化作用,一部分开始水解,生 成葡萄糖。
★ 小肠---在胰脏淀粉酶的作用下,继续

生物化学糖类(第一章)

生物化学糖类(第一章)

2、化学性质:
• (1)异构化:弱碱或稀强碱可引起单糖的分子重排,通过烯 醇化中间体转变。体内通过异构酶催化。
• (2)单糖的氧化(单糖的还原性) • 在碱性溶液中,醛基、酮基变成烯二醇,具还原性,能 还原金属离子,如Cu2+、Ag+、Hg2+、Bi3+等,糖本身被氧 化成醛糖酸及其他产物。 • Fehling试剂:酒石酸钾钠(柠檬酸钠),氢氧化钠(氢 氧化钾),硫酸铜 Benedict试剂:柠檬酸、碳酸钠、硫酸铜
二、单糖的性质
• 1、物理性质 • 旋光性:几乎所有的单糖(二羟丙酮例外)及其衍生物都有旋 光性。使偏振光振动面右旋的称为右旋物质用(+)表示,左 旋的称为左旋物质用(-)表示。 • 比旋光值:是指单位浓度的物质在1 dm长的旋光管内,20℃ 钠光下的旋光值(或称比旋光度)用[α]20D 表示: • α× 100 • [α]20D = —————— • L × C • α:测定的旋光值;L:旋光管的长度,以分米(dm)表示;C: 旋光物质水溶液的浓度,以g/100mL表示;20为20℃;D:表示 钠光。λ:5890-5896A°。
在左边的为L-型。自然界中D-型单糖占优势。
• 构型是人为规定的,与异构体的旋光性无对应关 系,包括旋光方向、旋光度。 • 书写时常用Fischer投影式表示。
由D-甘油醛衍生的 C4-C6单糖:
由D-酮糖衍 生的单糖:
• 单糖分子中存在n个不对称(手性)碳原子,则形 成2n个异构体。例如: 碳原子数 不对称碳原子数n(异构体数2n) 醛糖 酮糖 三碳糖 甘油醛1(2) 二羟丙酮0(0) 四碳糖 赤藓糖2(4) 赤藓酮糖1(2) 五碳糖 核糖3(8) 核酮糖2(4) 六碳糖 葡萄糖4(16) 果糖3(8) • 对映体(对称异构体)(antipode):两种不能重叠 而互为镜像的异构体.对映体之间只有旋光方向的不 同,其他理化性质没有差异。 • 单糖分子的D-型和L-型互为对映体,含n个C*的化合 物,组成2n/2对对映体。

生物化学--糖代谢

生物化学--糖代谢
2-磷酸甘油酸
COO-
C
O~ P
H2 O
CH2
烯醇化酶
磷酸烯醇式丙酮酸
(10)磷酸烯醇式丙酮酸旳磷酸转移
COO-
ADP ATP
C
O~ P
CH2
丙酮酸激酶
磷酸烯醇式丙酮酸
COO-
CO
CH
3
丙酮酸
2. 丙酮酸转变为乳酸
COOH NADH+H + NAD +
CO
CH
3
乳酸脱氢酶
丙酮酸
COOH
CHOH
CH
H2O
延胡索酸酶
COO-
HOCH
CH2 COO-
延胡索酸
苹果酸
反应8:苹果酸氧化生成草酰乙酸
乙酰-CoA H2O
草酰乙酸
苹果酸脱氢酶 (氧化)
苹果酸
NADH
柠檬酸合成酶 (缩合)
柠檬酸
顺乌头酸酶(脱水)
H2O
顺乌头酸
H2O
顺乌头酸酶
(水化)
异柠檬酸
H2O
延胡索酸酶
(加水)
延胡索酸
FADH2
NADH
非糖物质
血糖 肝、肌肉 合成糖原
(3.89~6.11mmol/L) 转变为
[血糖]> 8.9mmol/L
非糖物质
转变成其他 糖及衍生物
尿糖
血糖水平旳调整
正常情况,来路去路,维持动态平衡 1.肝脏调整 [血糖]正常水平,肝糖元Glc,[Glc]
糖异生作用加强 [血糖]正常水平,Glc肝糖元,[Glc]
糖异生作用减弱 2.肾脏调整
肾 糖 阈 : 肾 脏 所 能 保 持 旳 最 高 [Glc] 在 160180mg/dl,

生物化学第一章糖类

生物化学第一章糖类

HO O
CH3 OH
CH2OH
H
O
OH
O
O
H
NHAc
-1, 4
-1, 2
蛋白质
H OH
CH2OH
OH ~OH HO
NHCOCH3 N-乙酰氨基-D-葡萄糖
CH2OH
HO
O
OH ~OH
OH D-半乳糖
O CH3 OH~OH HO OH
L-岩藻糖
Ⅱ 寡糖(oligosaccharide)
一.双糖(还原糖与非还原糖)
HO
OH
HO
O
OH
CH2OH
CHO OH
HO OH OH
CH2OH
OH
OH
HO
O
OH
CH2OH
HO HO HOCH2
OH O
OH
-D-(+)-吡喃葡萄糖 +18.7o ( 63%)
HO
HO
OH O
OH
HO
OH O
OH
OH
HO
O
OH
OH CH2OH
OH CH2OH
HOCH2
-D-(+)-呋喃葡萄糖 -D-呋喃.. -D-吡喃葡..
2. 单糖的反应
1. 成苷反应
CH2OH O
OH HO
~OH + CH3OH
干HCl
CH2OH O
CH2OH O OCH3
OH HO
+ OH
OCH3 HO
HO
HO
HO
甲基--D-葡萄糖苷 甲基--D-葡萄糖苷
糖苷:单糖的半缩醛(酮)的羟基与另一分子中的 羟基、氨基或巯基等失水而形成的化合物。
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*1.还原性:所有单糖都有还原性(鉴定还 原糖与非还原糖) 单糖有游离的羰基,因此具有还原性。 (醛基、酮基)羰基+弱氧化剂 Cu2+—— CU2O 。
应用在分析上: (1)斐林试剂法 斐林试剂。 (2)DNS法 浅黄---深褐色 (3)碘量法
醛糖:(1)弱氧化剂(溴水―CHO―COOH),醛 基被氧化—糖酸(糖一酸)
不能再被分解, 按含C原子数
分:丙、丁、等。
寡糖
水解成少数单糖 (2-6个) 如: 二糖(蔗糖.麦芽糖 三糖(棉子糖)
单糖
糖类
多糖
什么是糖类? 是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物 和某些衍生物的总称 。
元素组成:C、H、O。 结构式:Cn(H2O)m
复合糖
糖与非糖物质结合: 糖苷;糖蛋白;蛋白聚糖。
杂多糖
(4).己糖构象:椅式,船式
构象:是由原子基团围绕单糖旋转一定位置而形成的。 己糖可以形成呋喃型和吡喃型
二、单糖的性质: (一).物理性质: 1.旋光性:有旋光性和变旋现象(水溶液) 2.溶解性(度):都溶于水,不溶于有机溶剂。 (与温度有关:T升,溶解度升) 3.甜度:果糖>蔗糖>葡萄糖>麦芽糖。
葡萄糖酮苯腙+苯肼 葡萄糖脎(黄色晶体,难溶 于水)
应用:糖脎的结晶形状与熔点都不相同,因此用来鉴 别糖。
三.单糖的命名和分类
按官能团不同:
醛糖:分子中有醛基,如葡萄糖。 酮糖:分子中有酮基,如果糖。 糖的复合物。
按原子团不同:
三碳糖(丙糖):D-甘油醛、二羟丙酮。 四碳糖(丁糖):赤藓糖。 五碳糖(戊糖):D-核糖、D-木酮糖。 六碳糖(己糖):D-G、D-F。
•不对称碳原子:与四个不同的原子或基团相连并因此失 去对称性的四面体碳。用C*表示 。
• 对映体 ——一个不对称碳原子的取代基在空间里的两种取 向是物体与镜像的关系,并且两者不能重叠。这两种旋光异构 体称为对映体。两个对映体具有程度相同但方向相反的旋光性 (D+与L-;D-与L+)和不同的生物活性,其他物理和化学性质 完全相同。含n个C*的化合物,其旋光异构体的数目是2n, 组成 2n /2对对映体。
L-甘油醛
D-甘油醛
D-型及L-型甘油醛,是两类彼此相似但并不等同的物质, 只要将它们重叠起来,即可证明它们并非等同而是互为 镜像,不能重叠,这两类化合物称为一对"对映体"。
3).旋光度:与浓度、旋光管长度(二者固定)有关。
4).差向异构体(epimers)
相同点: (1)全含六个碳原子 (2)五个-OH,一个CHO (3)四个不对称的碳原子 不同点: (1).基团排列有所不同 (2).除了一个不对称C原子不同外,其余结构部分相同
(二).化学性质:由醛基或酮基.醇基决定的
1. 由醛基或酮基产生的性质--单糖氧化还原. 成脎.异构化. (1)单糖的氧化(即单糖的还原性) (2)单糖的还原 (3)单糖的成脎作用 (4)单糖的异构化作用 2.由羟基(半缩醛羟基和醇性羟基)产生的性质 (1)成酯作用 (2)成苷作用 (3)脱水作用 (4)氨基化 (5)脱氧
5).葡萄糖的环状结构
(1).葡萄糖变旋现象: “+”-右旋(顺)右旋糖(G); 旋(逆),左旋糖(F) (2).葡萄糖的半缩醛形式
“-”-左
异头物:α:半缩醛羟基与C5 同向。 β:半缩 醛羟基与C5 异向。 (3).葡萄糖的环状结构
吡喃:天然的葡萄糖以六元环:即吡喃型最为 稳定:
呋喃:五元环糖。
同多糖
聚合度>10个, 如淀粉,糖原,纤维素等。
第二节:单糖的结构和性质
一、葡萄糖的化学组成与结构:
分子式:C6H12O6 其中C:H:O=40%:6.7%:53.3%。 分子 量:180。 1).结构式:
2).构型定义:以甘油醛为基准,将醛基写在上面,醇 羟基写在下面,如果反数第二个碳上羟基向右,则为D 型,反之为L型。
四.重要的单糖(掌握结构式): • 1.丙糖(C3):
D-甘油醛
3-磷酸甘油醛
• 2.丁糖(C4):
二羟基丙酮
D-赤藓糖
D-赤藓酮糖
重要的单糖(掌握结构式): 3 .戊糖(C5):
4)糖苷---α,β。天然糖苷为β。
5)特殊的配糖体---糖,形成双糖,三糖。
6)糖苷键:半缩醛羟基和醇羟基脱水形成糖苷键。
6.还原成醇:
羰基—氧化
D-G-------D-山梨醇
醇羟基
D-F------D-山梨醇 或 D-甘露醇
7. 生成糖脎:
(可用来鉴别糖):羰基+3-苯肼 糖脎 D-G+苯肼-----葡萄糖苯腙+水 葡萄糖苯腙+苯肼 葡萄糖酮苯腙
Seliwanoff反应:间苯二酚+HCl+(酮糖 红色
(鉴定酮与醛)
醛糖 浅色)
3.酯化反应: 2.与酸作用:。
5.生成糖苷: 葡萄糖 + 醇(酚的羟基) (的半缩醛羟基)
缩醛式衍生物
+HOCH3
糖苷
配糖体
1)糖苷(缩醛)
2)配糖体:与糖苷键作用的有机物:醇,酚,醛,固醇, 嘌呤,嘧啶等。
3) 半缩醛羟基(环状中才有):满足:A.旋光性,有变旋 现象。B.有α,β之分。 C.有还原性。
(2)强氧化剂(硝酸),醛基被氧化,伯醇 基被氧化成羧基,生成1,6-葡萄糖二酸。 (3)只有伯醇基被氧化――――糖醛酸。
溴水用来分离酮糖与醛糖。 强氧化剂―酮糖―二酸。
2.与酸作用:
浓HCl
戊糖
糠醛
浓HCl
CHO
O
己糖
羟甲基糠醛
Molish反应(应用这一反应来鉴定糖的存在): α-萘酚+糠醛(羟甲基糠醛) 紫色。
• 任一旋光化合物都只有一个对映体,它的其他旋光异构体在 理、化性质都与之不同,不是对映体的旋光异构体称非对映体。
• 仅一个手性碳构型不同的非对映体称差向异构体。 •构象 由于绕单键旋转引起的组成原子的不同排列。
第一章:糖
一、糖类是地球上数量最多的 化合物
糖的用途: (1).作为生物体的能源,分解提供能量。 (2).充当生物体的结构物质。 (3).合成其它物质。
第一章

概论 第一节 单糖 第二节 寡糖 第三节 多糖
结合糖 糖总结
复习:
基本概念
异构 旋光异构 不对称碳原子 对映体 构型 构象
异具有相同的分子式和结构式,但原子在空间的排布 不同,称之构型。
旋光异构:由于存在手性碳(不对称碳原子)而具有旋光 性
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