第3章 糖化学生物学ppt课件
血型和配型输血
青霉素
疾病与细胞表面糖结构
流感病毒与宿主表面糖链结合 感染
受精表面糖链识别
糖的作用
受精 增殖 分化 神经系统和免疫系统稳态维持 炎症
病理学
免疫学
糖生 物学
分子生物学
神经生物学
3.2 糖的结构和分类
单糖
糖类
多糖
糖复合物
糖蛋白(glycoprotein) 蛋白聚糖(proteoglycan) 糖脂(glycolipids)
3.2.1 单糖
天然单糖： D-型 结构：环状、链状 常见：葡萄糖、果糖、半乳糖，衍生 物包括核糖和脱氧核糖。
单糖结构和表示方法：
依据所含的羰基可分为醛糖和酮糖二类。
天然的单糖以含四、五及六个碳原子的糖最为普遍
。
1C H O 2C H O H 3C H O H 4C H O H 5C H O H 6 1C H O H 2 2C O 3C H O H 4C H O H 5C H O H 6C H O H 2
C H O H O H H O H H O H H O H C H O H 2 C H O H O H H O H H O H H O H C H O H 2 C H O
D-葡萄糖
L-葡萄糖
C H O H 2
D-果糖
(2) 构型的表示方法
D-系列
C H O H O H H O H H O H H O H C H O H 2
核糖
D-(-)-赤藓糖
C H O H O H H O H H O H H O H C H O H 2
树胶糖
木糖
C H O H 2 O H O H H O H H O H C H O H 2
D-(-)-苏阿糖 异 木 糖
3) 单糖的环状结构 NMR测定 证明结晶态的单糖以环状结构存在的。
D-葡萄糖环化
C H O H 2
1. 单糖的结构、构型和构象
1) 结构 2) (1) 写法: 写单糖结构时, 一般将羰基写在上端, 碳链的编 号从醛基或靠近酮基的一端开始。 1 2 3 4 5 6
己醛糖
己酮糖
(2) 结构的确定: 以葡萄糖为例
A. 元素分析实验式为CH2O, 分子量测定后得知分子式为 C6H12O6;
根据能否水解和水解后生成的物质分三类
1) 单糖：
2) 不能水解的多羟基醛、酮，如葡萄糖、果糖等；
3) 2) 低聚糖： 4) 一分子的低聚糖可以水解为几分子的单糖(2~10)，故 低聚糖是由几个单糖缩合成的物质，如蔗糖、麦芽糖等； 5) 3) 多糖： 6) 一分子多糖可以水解为数千个单糖，是由许多单糖 形成的聚合物(10个以上的单糖), 如淀粉、纤维素等。
B. 葡萄糖能起银镜反应、与HCN加成，表明C=O基的存 在；
2) 构型
(1) 相对构型 (2) 由单糖的构造式可知, 分子中有手性碳原子，故有 旋光异构体。最初人们是通过甘油醛的构型来确定其相对 构型的.
D-(+)-甘油醛
L-(-)-甘油醛
由L-甘油醛可以导出另一系列的单糖，称为L-系列. 单糖中, 以D-葡萄糖和D-果糖最为重要。
生物体内糖缀合物的Байду номын сангаас成需要糖苷酸为供体
作用
1.
维持生命活动所需能量的重要来源。
糖还有许多其它生理作用, 如构成植物的支撑组 织、作为肌体中其它有机物的合成原料等。
细胞识别和信号转导。
糖化学
生物 化学
糖生 物学
糖生物学
以寡糖和糖缀合物为研 究对象，以糖化学、免疫学 及分子生物学为手段，研究 寡糖链作为生物信息分子在 多细胞、高层次生命中的功 能的学科。
寡糖特点
结构功能复杂。 寡糖蛋白质分离后才可进行研究。 功能只有在特定的缀合物中才能表现。
糖基转移酶
糖结构
l
糖基转移酶的专一性
l
一种酶
一种糖苷键
3.1.2 糖生物学的意义
主要研究内容
糖作为信息分子和调分子在生物体的各 项生命活动及病理机制中的作用。
后基因组
糖类分子
核酸
蛋白 质
糖
20世纪的两大发现
C1异头碳
a-D-葡萄糖
b-D-葡萄糖
4) 单糖的构象
2. 成脎反应
单糖与过量的苯肼作用，生成脎。
C H 1 )C H N H N H 6 5 2 2 )H O 2 C
C H O H 2 N N H C H 6 5
N N H C H 6 5
C H O H 2 1 )C H N H N H 6 5 2 CN N H C H 6 5 C H O Hn C H O H 2
糖蛋白 肽链的骨架上连接着一些糖的侧链， 糖链是特异性决定簇。
3.1.1 糖生物学
糖 能量物质
植物的光合作用 CHO+O 6CO2+6H2O 6126 2 动植物的呼吸作用
1891年德国化学 Fischer 阐明了糖的结构构型
英国化学Haworth
糖的环状结构
构象
糖生物化学基础的奠定
1950年 Luis 发现糖核苷二磷酸的作用
通式表示
光合作用
糖
C6(H2O)6
呼吸作用
C H O C H O H C H O H C H O 2H
C H O H 2 C O C H O H C H O H 2
C H O C H O H C H O H C H O H C H O 2H
C H O H 2 C O C H O H C H O H C H O 2H
C H O C H O H C H O H C H O H C H O H C H O H 2
C H O H 2 C O C H O H C H O H C H O H C H O 2H
糖仅仅是能量存储物质吗？
输血
17世纪80年代的英国，有位医生曾经给一个生 命垂危的年轻人输羊血，奇迹般的挽救了他的 生命。 19世纪80年代，北美的一位医生给一位濒临死 亡的产妇输人血，产妇起死回生。
第3章 糖化学 生物学
本章内容
1. 概 述 2. 糖的结构和分类 3. 糖的合成 4. 糖和蛋白质的相互作用 5. 糖的序列分析和糖组学
6.糖的生物应用
3.1 概 述
糖又称碳水化合物，是多羟基醛、酮或其缩 合物，自然界存在最多的一类有机化合物。
如葡萄糖、蔗糖及淀粉等均属于此类化合物.
组成
C、H、O三种元素
CO
C H O H n C H O H 2
)H O 2 C H O Hn 2
腙
C H O H 2
脎
C H N N H C H 6 5 1 )C H N H N H 6 5 2 2 )H O 2 C N N H C H 6 5 C H O H n C H O H 2
青霉素
疾病与细胞表面糖结构
流感病毒与宿主表面糖链结合 感染
受精表面糖链识别
糖的作用
受精 增殖 分化 神经系统和免疫系统稳态维持 炎症
病理学
免疫学
糖生 物学
分子生物学
神经生物学
3.2 糖的结构和分类
单糖
糖类
多糖
糖复合物
糖蛋白(glycoprotein) 蛋白聚糖(proteoglycan) 糖脂(glycolipids)
3.2.1 单糖
天然单糖： D-型 结构：环状、链状 常见：葡萄糖、果糖、半乳糖，衍生 物包括核糖和脱氧核糖。
单糖结构和表示方法：
依据所含的羰基可分为醛糖和酮糖二类。
天然的单糖以含四、五及六个碳原子的糖最为普遍
。
1C H O 2C H O H 3C H O H 4C H O H 5C H O H 6 1C H O H 2 2C O 3C H O H 4C H O H 5C H O H 6C H O H 2
C H O H O H H O H H O H H O H C H O H 2 C H O H O H H O H H O H H O H C H O H 2 C H O
D-葡萄糖
L-葡萄糖
C H O H 2
D-果糖
(2) 构型的表示方法
D-系列
C H O H O H H O H H O H H O H C H O H 2
核糖
D-(-)-赤藓糖
C H O H O H H O H H O H H O H C H O H 2
树胶糖
木糖
C H O H 2 O H O H H O H H O H C H O H 2
D-(-)-苏阿糖 异 木 糖
3) 单糖的环状结构 NMR测定 证明结晶态的单糖以环状结构存在的。
D-葡萄糖环化
C H O H 2
1. 单糖的结构、构型和构象
1) 结构 2) (1) 写法: 写单糖结构时, 一般将羰基写在上端, 碳链的编 号从醛基或靠近酮基的一端开始。 1 2 3 4 5 6
己醛糖
己酮糖
(2) 结构的确定: 以葡萄糖为例
A. 元素分析实验式为CH2O, 分子量测定后得知分子式为 C6H12O6;
根据能否水解和水解后生成的物质分三类
1) 单糖：
2) 不能水解的多羟基醛、酮，如葡萄糖、果糖等；
3) 2) 低聚糖： 4) 一分子的低聚糖可以水解为几分子的单糖(2~10)，故 低聚糖是由几个单糖缩合成的物质，如蔗糖、麦芽糖等； 5) 3) 多糖： 6) 一分子多糖可以水解为数千个单糖，是由许多单糖 形成的聚合物(10个以上的单糖), 如淀粉、纤维素等。
B. 葡萄糖能起银镜反应、与HCN加成，表明C=O基的存 在；
2) 构型
(1) 相对构型 (2) 由单糖的构造式可知, 分子中有手性碳原子，故有 旋光异构体。最初人们是通过甘油醛的构型来确定其相对 构型的.
D-(+)-甘油醛
L-(-)-甘油醛
由L-甘油醛可以导出另一系列的单糖，称为L-系列. 单糖中, 以D-葡萄糖和D-果糖最为重要。
生物体内糖缀合物的Байду номын сангаас成需要糖苷酸为供体
作用
1.
维持生命活动所需能量的重要来源。
糖还有许多其它生理作用, 如构成植物的支撑组 织、作为肌体中其它有机物的合成原料等。
细胞识别和信号转导。
糖化学
生物 化学
糖生 物学
糖生物学
以寡糖和糖缀合物为研 究对象，以糖化学、免疫学 及分子生物学为手段，研究 寡糖链作为生物信息分子在 多细胞、高层次生命中的功 能的学科。
寡糖特点
结构功能复杂。 寡糖蛋白质分离后才可进行研究。 功能只有在特定的缀合物中才能表现。
糖基转移酶
糖结构
l
糖基转移酶的专一性
l
一种酶
一种糖苷键
3.1.2 糖生物学的意义
主要研究内容
糖作为信息分子和调分子在生物体的各 项生命活动及病理机制中的作用。
后基因组
糖类分子
核酸
蛋白 质
糖
20世纪的两大发现
C1异头碳
a-D-葡萄糖
b-D-葡萄糖
4) 单糖的构象
2. 成脎反应
单糖与过量的苯肼作用，生成脎。
C H 1 )C H N H N H 6 5 2 2 )H O 2 C
C H O H 2 N N H C H 6 5
N N H C H 6 5
C H O H 2 1 )C H N H N H 6 5 2 CN N H C H 6 5 C H O Hn C H O H 2
糖蛋白 肽链的骨架上连接着一些糖的侧链， 糖链是特异性决定簇。
3.1.1 糖生物学
糖 能量物质
植物的光合作用 CHO+O 6CO2+6H2O 6126 2 动植物的呼吸作用
1891年德国化学 Fischer 阐明了糖的结构构型
英国化学Haworth
糖的环状结构
构象
糖生物化学基础的奠定
1950年 Luis 发现糖核苷二磷酸的作用
通式表示
光合作用
糖
C6(H2O)6
呼吸作用
C H O C H O H C H O H C H O 2H
C H O H 2 C O C H O H C H O H 2
C H O C H O H C H O H C H O H C H O 2H
C H O H 2 C O C H O H C H O H C H O 2H
C H O C H O H C H O H C H O H C H O H C H O H 2
C H O H 2 C O C H O H C H O H C H O H C H O 2H
糖仅仅是能量存储物质吗？
输血
17世纪80年代的英国，有位医生曾经给一个生 命垂危的年轻人输羊血，奇迹般的挽救了他的 生命。 19世纪80年代，北美的一位医生给一位濒临死 亡的产妇输人血，产妇起死回生。
第3章 糖化学 生物学
本章内容
1. 概 述 2. 糖的结构和分类 3. 糖的合成 4. 糖和蛋白质的相互作用 5. 糖的序列分析和糖组学
6.糖的生物应用
3.1 概 述
糖又称碳水化合物，是多羟基醛、酮或其缩 合物，自然界存在最多的一类有机化合物。
如葡萄糖、蔗糖及淀粉等均属于此类化合物.
组成
C、H、O三种元素
CO
C H O H n C H O H 2
)H O 2 C H O Hn 2
腙
C H O H 2
脎
C H N N H C H 6 5 1 )C H N H N H 6 5 2 2 )H O 2 C N N H C H 6 5 C H O H n C H O H 2
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第3章糖类化合物
4
3 糖类的元素组成
大多数糖类物质只由C、H和O所组成，其中H 和O原子数之比是2∶1，刚好与H2O相同。被认为是 C与H2O的化合物，故有“碳水化合物”之称。后来 发 现 有 些 糖 ， 如 鼠 李 糖 (C6H12O5) ， 脱 氧 核 糖 (C5H10O4)分子中H和O之比不是2∶1；有些非糖物 质如甲醛(CH2O)，乙酸(C2H4O2)，乳酸(C3H6O3)， 其分子中H和O之比正好是2∶1，所以“碳水化合物” 这一名称并不恰当。1927年国际化学名词重审委员 会建议用“糖族(glucide)”一词来代替carbohydrate。
8
二 单糖的结构和性质
在单糖的名称前面常常冠有符号D-或L-，α-或β-， “+”或“-”以及“吡喃”或“呋喃”等字样。例如： α-D (+)-吡喃葡萄糖，β-D(-)-呋喃果糖等。
这些符号和字样除“+”或“-”是代表旋光性之外， 其余的都代表单糖分子特定的结构。
D-或L-代表构型； α-或β-代表异头物； “呋喃”或“吡喃”则代表环状半缩醛的成环方 式。
5
4 糖类的化学本质及定义
糖从化学角度看，是多羟基的醛或多羟基 的酮。如我们所熟悉的葡萄糖、蔗糖、淀粉、 纤 维 素 等 都 属 于 糖 类 ， 像 N- 乙 醛 葡 糖 胺 、 果 糖-1,6-二磷酸这类糖的衍生物也属于糖类。
从化学本质给糖类下一个定义：糖类是多 羟基醛、多羟基酮或其衍生物，或水解时能产 生这些化合物的物质。
糖类物质是地球上数量最多的一类有机化合 物，地球的生物量干重的50%以上是由葡萄糖的 聚合物构成的。地球上糖类物质根本来源是绿色 细胞进行的光合作用。
2
2 糖类化合物的生物学功能 1)作为生物体结构物质
3 糖类的元素组成
大多数糖类物质只由C、H和O所组成，其中H 和O原子数之比是2∶1，刚好与H2O相同。被认为是 C与H2O的化合物，故有“碳水化合物”之称。后来 发 现 有 些 糖 ， 如 鼠 李 糖 (C6H12O5) ， 脱 氧 核 糖 (C5H10O4)分子中H和O之比不是2∶1；有些非糖物 质如甲醛(CH2O)，乙酸(C2H4O2)，乳酸(C3H6O3)， 其分子中H和O之比正好是2∶1，所以“碳水化合物” 这一名称并不恰当。1927年国际化学名词重审委员 会建议用“糖族(glucide)”一词来代替carbohydrate。
8
二 单糖的结构和性质
在单糖的名称前面常常冠有符号D-或L-，α-或β-， “+”或“-”以及“吡喃”或“呋喃”等字样。例如： α-D (+)-吡喃葡萄糖，β-D(-)-呋喃果糖等。
这些符号和字样除“+”或“-”是代表旋光性之外， 其余的都代表单糖分子特定的结构。
D-或L-代表构型； α-或β-代表异头物； “呋喃”或“吡喃”则代表环状半缩醛的成环方 式。
5
4 糖类的化学本质及定义
糖从化学角度看，是多羟基的醛或多羟基 的酮。如我们所熟悉的葡萄糖、蔗糖、淀粉、 纤 维 素 等 都 属 于 糖 类 ， 像 N- 乙 醛 葡 糖 胺 、 果 糖-1,6-二磷酸这类糖的衍生物也属于糖类。
从化学本质给糖类下一个定义：糖类是多 羟基醛、多羟基酮或其衍生物，或水解时能产 生这些化合物的物质。
糖类物质是地球上数量最多的一类有机化合 物，地球的生物量干重的50%以上是由葡萄糖的 聚合物构成的。地球上糖类物质根本来源是绿色 细胞进行的光合作用。
2
2 糖类化合物的生物学功能 1)作为生物体结构物质
《生物化学》全套PPT课件
现状
生物化学已经成为生命科学领域的重要分支，与分子生物学、遗传学、细胞生 物学等学科相互渗透，共同揭示生命的奥秘。同时，生物化学在医学、农业、 工业等领域的应用也越来越广泛。
生物化学在医学领域重要性
A
疾病诊断
生物化学方法可用于检测血液中特定生物分子 的含量或结构异常，从而辅助疾病的诊断，如 血糖、血脂检测等。
脂类分类方法
根据化学结构和性质，脂类可分为简单脂质（如脂肪酸、甘油酯等 ）和复合脂质（如磷脂、糖脂等）。
脂类在生物体内的分布
不同生物体内的脂类分布有差异，如动物体内主要储存甘油三酯， 而植物体内则以脂肪酸为主。
甘油三酯分解代谢过程剖析
01
甘油三酯的分解代谢途径
甘油三酯在体内主要通过脂肪酶的催化作用分解为甘油和脂肪酸，进而
药物研发
通过对生物体内代谢途径和药物作用机制 的研究，有助于设计和开发新的药物，提 高治疗效果和降低副作用。
B
C
营养与健康
生物化学在营养学领域的应用有助于了解食 物中营养成分的代谢和利用，为合理膳食和 营养补充提供科学依据。
遗传性疾病研究
生物化学方法可用于研究遗传性疾病的发病 机制和治疗方法，如基因疗法和干细胞疗法 等。
酶活性调节的方式
包括共价修饰、变构调节、酶原激活 和抑制剂作用等。
酶在医学领域应用实例分析
酶与疾病的关系
酶的异常与多种疾病的发生和发展密切相关，如酶缺陷病、代谢 性疾病等。
酶在疾病诊断中的应用
利用酶的特异性催化反应，开发酶学诊断方法，如酶活性测定、同 工酶分析等。
酶在疾病治疗中的应用
通过补充或抑制特定酶的活性，达到治疗疾病的目的，如酶替代疗 法、酶抑制剂疗法等。
进入血液循环被组织细胞摄取利用。
生物化学已经成为生命科学领域的重要分支，与分子生物学、遗传学、细胞生 物学等学科相互渗透，共同揭示生命的奥秘。同时，生物化学在医学、农业、 工业等领域的应用也越来越广泛。
生物化学在医学领域重要性
A
疾病诊断
生物化学方法可用于检测血液中特定生物分子 的含量或结构异常，从而辅助疾病的诊断，如 血糖、血脂检测等。
脂类分类方法
根据化学结构和性质，脂类可分为简单脂质（如脂肪酸、甘油酯等 ）和复合脂质（如磷脂、糖脂等）。
脂类在生物体内的分布
不同生物体内的脂类分布有差异，如动物体内主要储存甘油三酯， 而植物体内则以脂肪酸为主。
甘油三酯分解代谢过程剖析
01
甘油三酯的分解代谢途径
甘油三酯在体内主要通过脂肪酶的催化作用分解为甘油和脂肪酸，进而
药物研发
通过对生物体内代谢途径和药物作用机制 的研究，有助于设计和开发新的药物，提 高治疗效果和降低副作用。
B
C
营养与健康
生物化学在营养学领域的应用有助于了解食 物中营养成分的代谢和利用，为合理膳食和 营养补充提供科学依据。
遗传性疾病研究
生物化学方法可用于研究遗传性疾病的发病 机制和治疗方法，如基因疗法和干细胞疗法 等。
酶活性调节的方式
包括共价修饰、变构调节、酶原激活 和抑制剂作用等。
酶在医学领域应用实例分析
酶与疾病的关系
酶的异常与多种疾病的发生和发展密切相关，如酶缺陷病、代谢 性疾病等。
酶在疾病诊断中的应用
利用酶的特异性催化反应，开发酶学诊断方法，如酶活性测定、同 工酶分析等。
酶在疾病治疗中的应用
通过补充或抑制特定酶的活性，达到治疗疾病的目的，如酶替代疗 法、酶抑制剂疗法等。
进入血液循环被组织细胞摄取利用。
生物化学(2)第三章 糖原的分解及合成
+
1-磷酸葡萄糖
UTP
UDPG
+PPi
4、以α-1，4-糖苷键连接的葡萄糖聚合物的生 成 在糖原合成酶催化下，UDPG中的葡萄 糖基以α-1，4-糖苷键与引物的非还原性末端 相连，每反应一次，糖原引物上便增加1分 子葡萄糖单位。多次循环后，则生成一个线 状大分子。
引物
糖原合成时需要体内原有的小分子糖原 参与，此小分子糖原称为“引物”。
主要前体
乳酸、生糖氨基酸、甘油
2、进行部位 主要在肝脏中进行。另外，肾脏中
也可进行糖的异生。
尤其是较长时间饥饿时肾脏糖异生 作用很强，相当于同重量的肝脏的水平。 3、途径
各类非糖物质转变为糖原的具体步 骤基本上按糖酵解逆过程进行。
（1）6-磷酸葡萄糖生成葡萄糖
P
6-磷酸葡萄糖 磷酸酶
+ H2O
主要调 节激素
降低血糖：胰岛素(insulin)
升高血糖：胰高血糖素(glucagon)、 糖皮质激素、肾上腺素
（一） 胰岛素
—— 体内唯一降低血糖水平的激素
胰岛素的作用机制: ① 促进葡萄糖转运进入肝外细胞 ； ② 加速糖原合成，抑制糖原分解； ③ 加快糖的有氧氧化； ④ 抑制肝内糖异生； ⑤ 减少脂肪动员。
糖尿病人或切除胰岛的动物，他们从 氨基酸转化成糖的过程十分活跃。当摄入 生糖氨基酸时，尿中糖含量增加。
（二）糖原异生的前体及途径 1、前体
（1）凡是能生成丙酮酸的物质均可 转变为葡萄糖：
如乳酸、三羧酸 循环的中间产物（柠檬酸、酮戊二 酸、苹果酸等）；
（2）凡是能转变成丙酮酸、α-酮戊二酸、 草酰乙酸的氨基酸均可转变成葡萄糖：
H
+Pi
6-磷酸葡萄糖
糖化学和糖代谢(共149张PPT)
54
葡萄糖的主要分解代谢途径
葡萄糖
糖酵解
（有氧或无氧）
6-磷酸葡萄糖
（无氧） 丙酮酸
（有氧）
乙酰 CoA
乳酸 乙醇
磷酸戊糖途 径
三羧酸 循环
55
细胞定位
动物细胞
磷酸戊糖途径
糖酵解
丙酮酸氧化三
羧酸循环
胞饮 中心体
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体
细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
右旋糖苷 2） 生化分离－－交联葡聚糖
41
五、糖蛋白和蛋白聚糖 （一）糖蛋白：糖含量<蛋白含量
1.糖蛋白的结构 O连接 和含－OH的氨基酸以糖苷形式结合
N连接 与天冬酰胺的酰胺基连接
42
（二）蛋白聚糖 蛋白含量<糖含量
糖胺聚糖链共价连接于核心蛋白组成
糖胺聚糖是不分枝的、呈酸性的、阴离子多糖长 链聚合物，以氨基己糖和糖醛酸组成的二糖单位 为基本单元构成， 旧称粘多糖、氨基多糖、酸性 多糖。它是动、植物，特别是高等动物结缔组织
糖原是人和动物餐间以及肌肉剧烈运动时最易动用的葡 萄糖贮库。
35
36
糖原结构与支链淀粉很相似，糖原分支程度更
高，分支链更短，平均8-12个残基发生一次分支。 高度分支可增加分子的溶解度，还可使更多的非 还原末端同时受到降解酶（糖原磷酸化酶、 -淀 粉酶）的作用，加速聚合物转化为单体，有利于即时
动用葡萄糖贮库以供代谢的急需。
一个还原端。
32
33
淀粉
淀粉水解
（酸或淀粉酶）
直链淀粉 支链淀粉
红色糊精
无色糊精 麦芽糖 葡萄糖
遇碘显色
葡萄糖的主要分解代谢途径
葡萄糖
糖酵解
（有氧或无氧）
6-磷酸葡萄糖
（无氧） 丙酮酸
（有氧）
乙酰 CoA
乳酸 乙醇
磷酸戊糖途 径
三羧酸 循环
55
细胞定位
动物细胞
磷酸戊糖途径
糖酵解
丙酮酸氧化三
羧酸循环
胞饮 中心体
细胞膜 细胞质 线粒体 高尔基体
细胞核
吞噬 分泌物
内质网 溶酶体 细胞膜
植物细胞
细胞壁 叶绿体
右旋糖苷 2） 生化分离－－交联葡聚糖
41
五、糖蛋白和蛋白聚糖 （一）糖蛋白：糖含量<蛋白含量
1.糖蛋白的结构 O连接 和含－OH的氨基酸以糖苷形式结合
N连接 与天冬酰胺的酰胺基连接
42
（二）蛋白聚糖 蛋白含量<糖含量
糖胺聚糖链共价连接于核心蛋白组成
糖胺聚糖是不分枝的、呈酸性的、阴离子多糖长 链聚合物，以氨基己糖和糖醛酸组成的二糖单位 为基本单元构成， 旧称粘多糖、氨基多糖、酸性 多糖。它是动、植物，特别是高等动物结缔组织
糖原是人和动物餐间以及肌肉剧烈运动时最易动用的葡 萄糖贮库。
35
36
糖原结构与支链淀粉很相似，糖原分支程度更
高，分支链更短，平均8-12个残基发生一次分支。 高度分支可增加分子的溶解度，还可使更多的非 还原末端同时受到降解酶（糖原磷酸化酶、 -淀 粉酶）的作用，加速聚合物转化为单体，有利于即时
动用葡萄糖贮库以供代谢的急需。
一个还原端。
32
33
淀粉
淀粉水解
（酸或淀粉酶）
直链淀粉 支链淀粉
红色糊精
无色糊精 麦芽糖 葡萄糖
遇碘显色
王镜岩生物化学课件007糖类
生物体内单糖与磷酸生成各种磷酸糖酯及其衍生 磷酸糖酯及其衍生 生物体内单糖与磷酸生成各种磷酸糖酯 物是糖的代谢活性形式(重要的糖代谢的中间产物 重要的糖代谢的中间产物)。 物是糖的代谢活性形式 重要的糖代谢的中间产物 。
硫酸 糖酯
葡萄糖的核苷二磷酸酯 参与多糖的生物合成。 核苷二磷酸酯， 葡萄糖的核苷二磷酸酯，参与多糖的生物合成。
第一章
糖类
第一节
糖类概述
一、糖类是地球上数量最多的一类有机化合物 地球的生物量干重的50%以上是由葡 地球的生物量干重的50%以上是由葡 萄糖的聚合物构成。 萄糖的聚合物构成。地球上糖类物质的根 本来源是绿色细胞进行的光和作用。 本来源是绿色细胞进行的光和作用。
二、 糖的概念
元素组成： 元素组成：CH2O（俗称：碳水化合物） （俗称：碳水化合物）
8、单糖脱水
戊糖与盐酸共热脱水生成糠醛 己糖则生成羟甲基糠醛 羟甲基糠醛与间苯二酚生成红色缩合物 糠醛与间苯二酚生成朱红色物质 糠醛与甲基间苯二酚生成蓝绿色物质 糖类物质脱水与蒽酮生成蓝绿色物质 这些反应可用于糖的定性和定量测定
三、重要的单糖衍生物
1、糖醇 、
单糖的羰基被还原成则生成糖醇，是生物体的代谢产物。 单糖的羰基被还原成则生成糖醇，是生物体的代谢产物。
均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质 均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、 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) 透明质酸、 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 复合糖， （4）结合糖 复合糖，糖缀合物 ： ）结合糖(复合糖 糖缀合物)： 糖脂、糖蛋白 蛋白聚糖 蛋白聚糖)、 核苷酸等 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 ）糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、
生物化学 --糖代谢(共32张PPT)
新陈代谢
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
Top
1
2
3
4
糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
Top
1
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3
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糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
《有机化学—— 糖类》PPT课件
Special lecture notes
从冷乙醇中得到的
葡萄糖晶体
水溶液
比旋光度+112°
葡萄糖 水溶液
比旋光度+52.7°
从热吡啶中得到的
葡萄糖晶体
水溶液
比旋光度+18.7°
旋光性化合物溶液的旋光度自行改变直至达到恒 定值的现象称为变旋光现象
（2）葡萄糖的环状结构
Special lecture notes
（四）成苷反应
Special lecture notes
环状结构单糖的苷羟基与另一分子化合物中的活
泼氢脱水，生成的化合物称为糖苷，这种反应称为成
苷反应
CH2OH
H
OH
H
OH H
OH
OH
H OH
CH2OH
＋2 CH3OH 干 燥 H Cl
H
O OH
H
OH H
OH
H
H OH
D-葡萄糖
CH2OH
H
OH
生成脎是α-羟基醛或α-羟基酮的特有反应。单糖和过量的 苯肼一起加热即生成糖脎
C H O
C H =N -N H -C 6H 5
C H 2O H
HCO H
C =N -N H -C 6H 5
C = O
H O HC CH O HH 2N － N H － C 6H 5H H OC CH O H
H 2N － N H － C 6H 5H H OC CH O H
6CH2OH H 5 OH
H 4 OH H 1
OH
3
OH
2
H OH
哈 沃 斯 式
D-(+)-吡 喃 葡 萄 糖
第3章 糖化学生物学
骨骺软骨蛋白聚糖聚合物
透明质酸（玻尿酸）
起到保持细胞水分； 保护细胞不受病原菌的侵害； 加快恢复皮肤组织，提高创口愈合再生能力 ，减少疤痕； 增强免疫力等作用 ；
化妆品行业
拥有强大的吸水能力和保湿功能 增强皮肤长时间的保水能力
蛋白聚糖是细胞间基质重要成分
1. 构成细胞外基质 在基质中蛋白聚糖和弹性蛋白、胶原蛋白 以特殊方式连接，构成基质的特殊结构。这与 细胞的粘附、迁移、增殖和分化等有关。 2. 其它功能 抗凝血（肝素） 参与细胞识别结合与分化（细胞表面的硫酸素） 维持软骨机械性能（硫酸软骨素）等
第3章
本章内容
1. 概 述 2. 糖的结构和分类 3. 糖的合成 4. 糖和蛋白质的相互作用 5. 糖的序列分析和糖组学
6.糖的生物应用
3.1 概 述
糖又称碳水化合物，是多羟基醛、酮或其缩 合物，自然界存在最多的一类有机化合物。
如葡萄糖、蔗糖及淀粉等均属于此类化合物.
组成
C、H、O三种元素
通式表示
维持生命活动所需能量的重要来源。
糖还有许多其它生理作用, 如构成植物的支撑组 织、作为肌体中其它有机物的合成原料等。
细胞识别和信号转导。
糖化学
生物 化学
糖生 物学
糖生物学
以寡糖和糖缀合物为研 究对象，以糖化学、免疫学 及分子生物学为手段，研究 寡糖链作为生物信息分子在 多细胞、高层次生命中的功 能的学科。
光合作用
糖
C6(H2O)6
呼吸作用
6 CO2 + 6 H2O
植物的光合作用 动植物的呼吸作用
C6H12O6 + O2
糖仅仅是能量存储物质吗？
输血
17世纪80年代的英国，有位医生曾经给一个生 命垂危的年轻人输羊血，奇迹般的挽救了他的 生命。 19世纪80年代，北美的一位医生给一位濒临死 亡的产妇输人血，产妇起死回生。
生物化学完整——糖代谢ppt课件
细胞呼吸最早释放的CO2
完整版课件
30
丙酮酸脱氢酶复合体:位于线粒体内膜 上，原核细胞则在胞液中
丙酮酸脱氢酶复合体包括3种酶和6 种辅因子
E.coli丙酮酸脱氢酶系/复合体：
分子量：4.5×106，直径45nm，比核糖体稍大。
酶
辅酶
每个复合物亚基数
丙酮酸脱氢酶（E1）
TPP
24
二氢硫辛酸乙酰转移酶（E2） 硫辛酸、CoA
同时进行脱氢和磷酸化作用，并引起分子内部能量重新
分配，生成高能磷酸化合物1,3-BPG ，脱下的氢为 NAD+ 接受。甘油醛-3-磷酸完整版脱课件氢酶的作用是负协同效1应6
3.2 高能磷酸基团的转移
+ ADP
+ ATP
1,3-BPG
3-PG
高能磷酸化合物1，3-BPG在磷酸甘油酸激酶作用
下，通过底物水平磷酸化转变为ATP；因为每1mol
•柠檬酸/ 三羧酸循 环TCA
顺乌头酸
苹果酸
H2O
•草酰乙酸
再生阶段
•氧化脱 羧阶段
异柠檬酸
NAD+
NADH +CO2
延胡索酸
FADH2
FAD
完整版课件
琥珀酸 GTP 琥珀酰CoA
－酮戊二酸
NAD+
NADH +CO325
TCA第一阶段：柠檬酸生成
草酰乙酸
O CH3-C-SCoA
CoASH
柠檬酸合成酶
一、糖代谢总论 二、糖的分解代谢 （1）糖酵解作用 （2）丙酮酸去路 （3）柠檬酸循环 （4）戊糖磷酸途径 （5）葡糖异生作用 （6）乙醛酸途径
三、葡聚糖（糖原、 淀粉）的代谢
第三章 糖化学
第三章—糖化学一、名词解释1.单糖：不能发生水解反应的糖。
2.醛糖：分子中含有醛基的单糖。
3.酮糖：分子中含有羰基的单糖。
4.同多糖:由一种单糖组成的多糖。
5.杂多糖:由两种或两种以上的单糖或单糖衍生物组成的多糖。
6.手性碳原子:化合物分子中与4个不相同的原子或基团相连的碳原子。
7.半缩醛羟基:是单糖分子内的羰基基通过亲核加成反应(半缩醛反应)所形成的羟基。
8.糖苷键：由糖的半缩醛羟基与其他分子的活泼氢经脱水形成的化学键。
9.吡喃糖：结构骨架类似于杂环化古物吡喃的单糖10.还原糖：能被碱性弱氧化剂氧化的糖11.糊精：淀粉在酸或酶作用下水解生成的分子量小于淀粉的多糖类中间产物。
12.变旋光现象：某些单糖结晶溶于水时比旋光度自行改变并达到稳定的现象。
二、选择题1．关于糖类的叙述______d______a．生物的能源物质和生物体的结构物质b．作为各种生物分子合成的碳源c．糖蛋白、糖脂等具有细胞识别、免疫活性等多种生理功能d．纤维素由β—葡萄糖合成，半纤维素由α—及β—葡萄糖合成e．糖胺聚糖是一种保护性多糖2．关于多糖的叙述____c________a. 复合多糖是糖和非糖物质共价结合而成b．糖蛋白和蛋白聚糖不是同一种多糖c．糖原和碘溶液作用呈蓝色，直链淀粉呈棕红色d．糯米淀粉全部为支链淀粉，豆类淀粉全部为直链淀粉e. 菊糖不能作为人体的供能物质3．关于单糖的叙述_____b_______a. 一切单糖都具有不对称碳原子，都具有旋光性b．所有单糖均具有还原性和氧化性c. 单糖分子具有羟基，具亲水性，不溶于有机溶剂d．单糖分子与酸作用可生成酯e. 利用糖脎的物理特性，可以鉴单糖类型4．关于葡萄糖的叙述__d__________a．在弱氧化剂(溴水)作用下生成葡萄糖酸b．在较强氧化剂(硝酸)作用下形成葡萄糖二酸c．在菲林试剂作用下生成葡萄糖酸d. 在强氧化剂作用下，分子断裂，生成乙醇酸和三羟基丁酸e．葡萄糖被还原后可生成山梨醇三、填空题1．连接四个不同原子或基团的碳原子称之为_不对称碳原子_。