糖生物化学3
第十一章 糖类代谢--王镜岩《生物化学》第三版笔记(完美打印版)
反应放能，在生理条件下不可逆（K大于300）。由己糖激酶或葡萄糖激酶催化，需要Mg2+或Mn2+。己糖激酶可作用于D-葡萄糖、果糖和甘露糖，是糖酵解过程中的第一个调节酶，受6-磷酸葡萄糖的别构抑制。有三种同工酶。葡萄糖激酶存在于肝脏中，只作用于葡萄糖，不受6-磷酸葡萄糖的别构抑制肌肉的己糖激酶Km=0.1mM，肝脏的葡萄糖激酶Km=10mM，平时细胞中的葡萄糖浓度时5mM，只有进后葡萄糖激酶才活跃，合成糖原，降低血糖浓度，葡萄糖激酶是诱导酶，胰岛素可诱导它的合成。6-磷酸葡萄糖也可由糖原合成，由糖原磷酸化酶催化，生成1-磷酸葡萄糖，在磷酸葡萄糖变位酶的催化下生成6-磷酸葡萄糖。此途径少消耗1个ATP。6-磷酸葡萄糖由葡萄糖6-磷酸酶催化水解，此酶存在于肝脏和肾脏中，肌肉中没有。
三、能量变化
C6H12O6+2Pi+2ADP+2NAD+=2C3H4O3+2ATP+2NADH+2H++2H2O
有氧时2个NADH经呼吸链可产生6个ATP，共产生8个ATP；无氧时生成乳酸，只有2个ATP。在骨骼肌和脑组织中，NADH进入线粒体要经过甘油磷酸穿梭系统，在细胞质中由3-磷酸甘油脱氢酶催化，将磷酸二羟丙酮还原生成3-磷酸甘油，进入线粒体后再氧化生成磷酸二羟丙酮，返回细胞质。因为其辅酶是FAD，所以生成FADH2，只产生2个ATP。这样其还原当量（2H++2e）被带入线粒体，生成FADH2，进入呼吸链，结果共生成6个ATP。
二、糖的消化和吸收
（一）消化
淀粉是动物的主要糖类来源，直链淀粉由300-400个葡萄糖构成，支链淀粉由上千个葡萄糖构成，每24-30个残基中有一个分支。糖类只有消化成单糖以后才能被吸收。
生物化学-糖类知识点
第一章糖类物质1. 糖的定义、功能及分类1)糖：由碳、氢、氧三种元素组成的碳水化合物；糖类是多羟基酮、多羟基醛及其聚合物和衍生物的总称。
2)生物学功能：①生物体的结构成分；②生物体内主要能源物质（氧化供能）；③可转化为其它物质；④细胞识别的信息分子（糖蛋白）。
3)糖蛋白：生物体内分布极广的复合糖；糖链起信息分子作用。
4)细胞识别：黏着、接触抑制、归巢行为，免疫保护、代谢调控、受精机制、形态发生、发育、癌变等衰老都与糖蛋白有关。
5)糖的分类：单糖、寡糖、多糖。
2. 单糖：不能再水解的糖，糖的基本单位。
易溶于水的无色晶体，具有旋光性，难溶于乙醇，不溶于乙醚。
※所有单糖都具有还原性。
1)根据含醛基或酮基：醛糖、酮糖；2)根据含碳数：三碳糖（丙）、四碳糖（丁）、五碳糖（戊）、六碳糖（己）等。
D型、L型单糖以甘油醛（最简单的醛糖）为基准：D型-甘油醛（羟基在碳骨架右侧）L型-甘油醛（羟基在碳骨架左侧）3)单糖分子内既有醛基又有酮基、羟基，条件允许即可发生可逆的亲核反应，形成半缩醛，最终形成一个环状化合物（五元环呋喃、六元环吡喃）。
4)信封式的构想最稳定。
5)环椅式、环船式的葡萄糖：β型比α型更稳定。
6)核糖、脱氧核糖都是戊醛糖，以五环呋喃糖形成存在。
7)果糖为己酮糖，以：①游离型的六环吡喃糖②结合型的五环呋喃糖。
8)半乳糖为己醛糖，成环方式与葡萄糖相同，但是C4位上的-OH不同。
9)Fischer投影式的碳链骨架：C1位置上的CHO与C5位置上的-OH形成缩醛反应成环状，使C1具有手性结构（不对称）。
C1上新生成的-OH为半缩醛羟基：左边的β-D-葡萄糖，右边的α-D-葡萄糖）。
10)Haworth透视式将糖环横写，缩略成环碳原子；朝向自己的键用粗线表示，碳键右边的基团写在环下方，碳键左边的基团写在环上方。
11)聚合反应：单糖→寡糖、多糖。
12)还原反应：单糖→糖醇；葡萄糖（醛基）→山梨醇（羧甲基生成）。
糖生物化学3
2.参与分子识别和细胞识别 2.参与分子识别和细胞识别 (1) 分子识别的含义 分子识别指生物分子的选择性相互作用，通 过两个分子各自的结合部位来实现。 (2) 受体和配体 存在于细胞膜、细胞壁或细胞核中，能与胞 外分子专一结合，并将其信息传递给效应器，引 起生物学效应的大分子称受体 受体(receptor)，受体 受体 多数为糖蛋白，少数为糖脂、蛋白聚糖或核酸。 被受体结合的生物活性分子称配体 配体(ligand)， 配体 配体可以是小分子，也可以是大分子。在细胞识 别中，受体和配体很难区分。
(3)血浆中老蛋白质的清除
不少血清糖蛋白含有以唾液酸残基为末端的 N-糖链糖蛋白，当末端的唾液酸残基被血管壁上 唾液酸酶切除，暴露出半乳糖残基 暴露出半乳糖残基后，可被肝 的唾液酸酶 唾液酸酶 暴露出半乳糖残基 细胞膜上的受体识别，通过胞吞被肝细胞内溶酶 体降解。受体由三条跨膜多肽链组成，每条链有 一个半乳糖结合位点，配体糖链上有三个半乳糖 残基者结合牢固，两个者次之，一个者最弱。末 端唾液酸残基被切除的速率与蛋白质本身结构有 关，决定着蛋白质的寿命。
Role of lectin-ligand interactions in lymphocyte movement to the site of an infection or injury. A T lymphocyte circulating through a capillary is slowed by transient interactions between P-selectin molecules in the plasma membrane of the capillary endothelial cells and glycoprotein ligands for P-selectin on the T-cell surface. As it interacts with successive P-selectin molecules, the T cell rolls along the capillary surface. Near a site of inflammation, stronger interactions between integrin in the capillary surface and its ligand in the T-cell surface lead to tight adhesion. The T cell stops rolling and, under the influence of signals sent out from the site of inflammation, begins extravasation—escape through the capillary wall—as it moves toward the site of inflammation.
生物化学(董晓燕第三版)糖化学总结以及练习
本章介绍了糖的概念、类型与功能，单糖、寡糖和多糖的结构与性质以及寡糖与多糖的分离与分析。
糖是一类多羟基醛或多羟基酮及其聚合物或衍生物的统称。
糖类按照结构不同分为单糖、寡糖、多糖、糖缀合物及糖衍生物五类。
糖类在生物体内的主要功能有：提供能量，作为物质代谢的碳骨架，构成细胞和组织的骨架，细胞间识别和生物分子间的识别。
糖在自然界中存在广泛，是生物体赖以生存的基本物质。
单糖是自身不能再被水解的最简单的糖类物质。
根据其碳链上所含碳原子数目的不同分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖等；根据羰基的位置分为醛糖或酮糖。
自然界中重要的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等。
单糖除二羟丙酮外，大多数分子中都含有一个或多个手性（不对称）碳原子，因此存在各种异构体，以L-甘油醛和D-甘油醛为参照物，将单糖分为L-型、D-型两种，天然的单糖均为D-型。
糖分子中如含有多个手性碳原子时，离C＝O最远的手性碳为决定构型的原子。
凡手性碳的羟基在右边为D-型；在左边的为L-型。
自然界中的戊糖和己糖除有开链式结构（或称直连式结构）外，还有通过分子内反应而形成的半缩醛环状结构，其中以半缩醛环状结构为主。
在水溶液中，直链式单糖分子上的醛基或酮基与其分子上的羟基形成半缩醛（或半缩酮）而使单糖成为环状结构。
葡萄糖多以比较稳定的1,5-氧环式（六元环）结构存在，即吡喃型结构；果糖多以比较稳定的1.4-氧环式（五元环）结构存在，即呋喃型结构。
形成环状结构时，C1变成新的不对称碳原子，根据C1上羟基相对空间位置的不同，有型和型之分，它们互为异头物。
凡半缩醛羟基与决定直链结构构型（D，L）的碳上的羟基处于碳链同一侧的为α-型；处于碳链不同侧的为β-型。
含有手性（不对称）碳原子的化合物都具有旋光性，使偏振光的振动平面向左旋的具左旋性，用或-表示；向右旋的具右旋性，用d 或＋表示。
单糖溶于水，不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。
单糖能在不同条件下与酸、碱反应氧化生成各种糖酸，亦能被还原成糖醇，在碱性条件下还会发生异构化。
生物化学第三章 糖类
4. 作为细胞识别的信息分子
糖蛋白是一类在生物体内分布极广的复合糖，它们的 糖链可能起着信息分子的作用，并因此出现了一门新的学科， 称糖生物学。 四、旋光异构
1. 异构现象
同分异构或称异构（isomerism）, 是指存在
第一节 通论
一、糖类的组成及化学本质 糖类物质主要是由碳、氢、氧组成，其分子式通常以 Cn(H2O)n表示。由于一些糖分子中氢和氧原子数之比往往是 21，刚好与水分子中氢、氧原子数的比例相同，过去误认为
此类物质是碳与水的化合物，故有“碳水化合物”之称。
实际上，有些糖如鼠李糖（C6H12O5）和脱氧核糖 （C5H10O4）等，它们分子中氢、氧原子数之比并非2 1。而 一些非糖物质，如甲醛（CH2O）、乳酸（C3H6O3）和乙酸 （C2H4O2）,它们分子中氢、氧原子数之比却都是2 1。因此
葡萄糖+乙酸酐→五乙酸酯
链醇
含5个羟基
直
葡萄糖+钠汞齐 →山梨醇（含六个羟基直链醇）
由此可知葡萄糖的链状结构是：
2. 葡萄糖的构型 一个碳原子和四个不同的原子或基团相连时，形成两种 不同的空间排布，构成两类不同的构型。 单糖的构型是以甘油醛为基准进行比较而确定的。
D、L是指构型，“+”、“-”指旋光方向。D与“+”、 L与 “-”并无必然联系。D-葡萄糖和D-果糖旋光方向分别为 “+” 和“-”，而L-葡萄糖和L-果糖旋光方向却均为“-”。构型 与
（6）形成糖酯与糖醚
第三节 寡糖
寡糖是由2-20个单糖通过糖苷键连接而成的糖类物质。
一、双糖 1. 麦芽糖
第二章 糖类--王镜岩《生物化学》第三版笔记(完美打印版)文库
葡萄糖六元环上的碳原子不在一个平面上，因此有船式和椅式两种构象。椅式构象比船式稳定，椅式构象中β-羟基为平键，比α-构象稳定，所以吡喃葡萄糖主要以β-型椅式构象C1存在。
二、单糖的分类
单糖根据碳原子数分为丙糖至庚糖，根据结构分为醛糖和酮糖。最简单的糖是丙糖，甘油醛是丙醛糖，二羟丙酮是丙酮糖。二羟丙酮是唯一一个没有手性碳原子的糖。醛糖和酮糖还可分为D-型和L-型两类。
2.功能 糖在生物体内的主要功能是构成细胞的结构和作为储藏物质。植物细胞壁是由纤维素，半纤维素或胞壁质组成的，它们都是糖类物质。作为储藏物质的主要有植物中的淀粉和动物中的糖原。此外，糖脂和糖蛋白在生物膜中占有重要位置，担负着细胞和生物分子相互识别的作用。
糖在人体中的主要作用:(1)作为能源物质。一般情况下，人体所需能量的70%来自糖的氧化。(2)作为结构成分。糖蛋白和糖脂是细胞膜的重要成分，蛋白聚糖是结缔组织如软骨，骨的结构成分。(3)参与构成生物活性物质。核酸中含有糖，有运输作用的血浆蛋白，有免疫作用的抗体，有识别，转运作用的膜蛋白等绝大多数都是糖蛋白，许多酶和激素也是糖蛋白。(4)作为合成其它生物分子的碳源。糖可用来合成脂类物质和氨基酸等物质。
1.单糖 单糖是不能水解为更小分子的糖。葡萄糖，果糖都是常见单糖。根据羰基在分子中的位置，单糖可分为醛糖和酮糖。根据碳原子数目，可分为丙糖，丁糖，戊糖，己糖和庚糖。
2.寡糖 寡糖由2-20个单糖分子构成，其中以双糖最普遍。寡糖和单糖都可溶于水，多数有甜味。
3.多糖 多糖由多个单糖（水解是产生20个以上单糖分子）聚合而成，又可分为同聚多糖和杂聚多糖。同聚多糖由同一种单糖构成，杂聚多糖由两种以上单糖构成。
三、单糖的理化性质
（一）物理性质
13-糖与糖生物化学3
多糖的抗凝血活性
自1916年从肝脏提得肝素并用作抗凝血剂 以来，又发现了藻酸（alginic acid）、昆 布多糖等有抗凝血作用。肝素是一种应用 已久的天然抗凝血剂，通过抑制凝血酶原 转变为凝血酶起作用。昆布多糖从褐藻掌 状昆布（laminariadigtata）提得,该多糖的 磺酸化衍生物有肝素样作用。藻酸是由 1,4-聚--D-甘露糖醛酸和Ｌ-古洛糖组成的 线状聚合物，有强的类肝素的抗凝作用。
糖链生物学作用的规则
• 1)很难预知某一特定糖链的功能和对生物体的 重要性;2)同一寡糖序列在生物体的不同部位和 不同的个体发育阶段有不同的功能;3)较为专一 的生物作用通常是通过不寻常的序列或常见序 列的不寻常表达或修饰来介导的，而这些特殊 的糖链也常是毒素和病原体的识别目标。
• 糖链的共同特点是介导专一的“识别”和“调 控”生物学的过程，因此对糖链的生物学作用 也只能逐个地分别研究。
脂多糖结构图
糖蛋白（Glycoproteins）
自然界中分布最广的一类复合糖， 几乎所有的细胞都能合成糖蛋白，由 短链寡糖与蛋白质共价连成，连接通 过2种不同类型的糖苷键，一种是糖链 上的半缩醛羟基与肽链上的Thr、Ser、 HyPro、HyLys的-OH形成O-糖苷键；另 一种是半缩醛羟基与肽链上的Asn的酰胺氮形成N-糖苷键。
one cell interact with arrays of carbohydrates on surface of another cell。
Lectins
Coral Tree Lectin
胞外基质蛋白多糖聚合体
蛋白多糖结构
膜蛋白多糖
多糖的研发热
中药多糖研究非常热门，报道有100多种具免 疫调节、抗肿瘤、抗病毒、抗感染、降血糖、 降血脂等生理活性的中药多糖，被用于肿瘤、 肝炎、心血管等疾病的辅助治疗和康复。多糖 最重要的药理作用是免疫促进作用，功能确切 的多糖的原生药大多属于补益类中药，如银耳 和枸杞子均是滋阴中药；淫羊霍和肉苁蓉多糖 的原生药淫羊霍与肉苁蓉是最常用的壮阳药； 人参和黄芪多糖的原生药人参与黄芪是知名的 补气中药；当归及阿胶多糖的原生药当归与阿 胶是最具传统的补血中药等等。功效都与免疫 功能有关。
生物化学第三章糖类化学的习题
一．选择题1. 下列哪种糖没有还原性( )A麦芽糖B蔗糖C木糖D 果糖2.下列有关糖苷的性质叙述正确的是（）A在稀盐酸中稳定B在稀NaoH溶液中稳定C糖苷都是还原性糖D无旋光性3.下列有关葡萄糖的叙述错误的是（）A显示还原性B在强酸中脱水形成5-羟甲基糖醛C莫利旋试验阴性D与苯肼反应生成脎4.葡萄糖的α–型和β–型是（）A对映体B异头物C顺反异构体D非对映体5.下列哪种糖不能生成糖脎（）A葡萄糖B果糖C蔗糖D 乳糖6.下列单糖中哪个是酮糖（）A核糖B木糖C葡萄糖D 果糖7.下列糖不具有变旋现象的是（）A果糖B乳糖C淀粉D 半乳糖8.下列有关糖原结构的叙述错误的是（）A有α-1,4-糖苷键B有α-1,6-糖苷键C 糖原由α-D-葡萄糖组成D糖原是没有分支的分子9.下列有关纤维素的叙述错误的是（）A纤维素不溶于水B纤维素不能被人体吸收C纤维素是葡萄糖以β-1,4糖苷键连接的D纤维素含有支链10.下图的结构式代表哪种糖（）A. α-D-葡萄糖B. β-D-葡萄糖C. α-D-半乳糖D. β-D-半乳糖11.蔗糖与麦芽糖的区别在于（）A.麦芽糖是单糖B.蔗糖是单糖C.蔗糖含果糖残基D.麦芽糖含果糖残基12.下列不能以环状结构存在的糖是（）13.葡萄糖和甘露糖是（ ）A.异头体B.差向异构体 C 对映体 D.顺反异构体14.含有α-1,4-糖苷键的是（ ）A.麦芽糖B.乳糖C.纤维素D.蔗糖15.（ ）是构建几丁质的单糖残基A.N-乙酰葡萄糖胺B.N-乙酰胞壁酸C.N-乙酰神经氨酸 D.N-乙酰半乳糖胺16.肝素，透明质酸在动物新陈代谢中均有重要功能，它们属于以下哪一类（ ）A.蛋白质B.糖C.脂肪D.维生素17.下列关于淀粉的叙述错误的是（ ）A.淀粉不含支链B.淀粉中含有α-1,4和α-1,6糖苷键C.淀粉分直链淀粉和支链淀粉D.直链淀粉溶于水18.下列哪一种糖不是二糖（）A.纤维二糖B.纤维素C.乳糖D.蔗糖19.组成RNA的糖是( )A.核糖B.脱氧核糖C.木糖D.阿拉伯糖20．下图的结构式代表哪种糖（）A. α-D-吡喃葡萄糖B. β-D-吡喃葡萄糖C. α-D-呋喃葡萄糖D. β-L-呋喃葡萄糖二．填空题1.糖类是，以及它们的，绝大多数的糖类物质都可以用实验式表示。