生物化学第一章糖类

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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-糖类知识点

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)。

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(第三版)课后习题详细解答

生物化学(第三版)课后习题详细解答

生物化学(第三版)课后习题详细解答第一章糖类提要糖类是四大类生物分子之一,广泛存在于生物界,特别是植物界。

糖类在生物体内不仅作为结构成分和主要能源,复合糖中的糖链作为细胞识别的信息分子参与许多生命过程,并因此出现一门新的学科,糖生物学。

多数糖类具有(CH2O)n的实验式,其化学本质是多羟醛、多羟酮及其衍生物。

糖类按其聚合度分为单糖,1个单体;寡糖,含2-20个单体;多糖,含20个以上单体。

同多糖是指仅含一种单糖或单糖衍生物的多糖,杂多糖指含一种以上单糖或加单糖衍生物的多糖。

糖类与蛋白质或脂质共价结合形成的结合物称复合糖或糖复合物。

单糖,除二羟丙酮外,都含有不对称碳原子(C*)或称手性碳原子,含C*的单糖都是不对称分子,当然也是手性分子,因而都具有旋光性,一个C*有两种构型D-和L-型或R-和S-型。

因此含n个C*的单糖有2n个旋光异构体,组成2n-1对不同的对映体。

任一旋光异构体只有一个对映体,其他旋光异构体是它的非对映体,仅有一个C*的构型不同的两个旋光异构体称为差向异构体。

单糖的构型是指离羧基碳最远的那个C*的构型,如果与D-甘油醛构型相同,则属D系糖,反之属L系糖,大多数天然糖是D系糖Fischer E论证了己醛糖旋光异构体的立体化学,并提出了在纸面上表示单糖链状立体结构的Fischer投影式。

许多单糖在水溶液中有变旋现象,这是因为开涟的单糖分子内醇基与醛基或酮基发生可逆亲核加成形成环状半缩醛或半缩酮的缘故。

这种反应经常发生在C5羟基和C1醛基之间,而形成六元环砒喃糖(如砒喃葡糖)或C5经基和C2酮基之间形成五元环呋喃糖(如呋喃果糖)。

成环时由于羰基碳成为新的不对称中心,出现两个异头差向异构体,称α和β异头物,它们通过开链形式发生互变并处于平衡中。

在标准定位的Hsworth式中D-单糖异头碳的羟基在氧环面下方的为α异头物,上方的为β异头物,实际上不像Haworth式所示的那样氧环面上的所有原子都处在同一个平面,吡喃糖环一般采取椅式构象,呋喃糖环采取信封式构象。

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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C H 2O H
HO H O
OH
OH
-D-呋喃葡萄糖
OH 生物化学第一章糖类
3. 单糖的构象
C H 2O H
O
O H H O
~O H
H O
C H 2O H
H O H O
O
O H O H
C H 2O H
H O H O
O
O H O H
D-吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖
生物化学第一章糖类
生物化学第一章糖类
Ⅰ 单糖(monosaccharides)
一. 单糖的结构 1. 开链结构 ( Fischer投影式)
CHO
CHO
H OH
HO H
CH2OH D-(+)-甘油醛
CH2OH L-(-)-甘油醛
D型:结构式中,位号最大的手性碳原子的构 型与D -甘油醛中C-2构型一致。
L型:结构式中,位号最大的手性碳原子的构 型与L-甘油醛生物中化学C第一-章2糖构类 型一致。
CH2OH D-葡萄糖
生物化学第一章糖类
CHO
C-4差向 异构体
CH2OH D-半■葡萄糖不能发生醛的NaHSO3加成 反应
■葡萄糖不能象醛一样与两分子的醇 形成的缩醛。
■葡萄糖溶液具有变旋现象 新配制的葡萄糖溶解于水时其旋光
度发生改变的现象。
生物化学第一章糖类
葡萄糖分子中醛基与羟基形成环状半缩醛结 构. 半缩醛羟基的两种空间取向形成两种异构 体. 端基差向异构体。
二、单糖的性质
1、物理性质
旋光性与变旋 左旋糖 右旋糖 变旋现象 甜度 溶解度
生物化学第一章糖类
2. 单糖的反应
1. 成苷反应
C H 2O H
O
O H
31
H O H 2C
O
5
2
3
HO
H O CH 2O H
O H
46
生物化学第一章糖类
附:葡萄糖的呋喃型结构
CHO
CHO
R
CH2OH
CH(OH)CH2OH OH
O
H OH R CH2OH
~OH
• D-型糖:C-5为R构型; L-型糖:C-5为S构型。
试判断下面呋喃葡萄糖是D-型还是L-型?是-构型还是-构型?
CH O
O H H O
O H O H CH 2O H
CH O
O H H O
O H H O CH 2
O H
H O CH 2 H O
CH O
CH2OH OH CHO
生物化学第一章糖类
Fischer式
Haworth式:
CH2OH a OH b HC=O
CH2OH O
OH
a OH
OH
OH
b
C H 2OO HO H
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
OHO
OH CH2OH
OH
HO
OH O
OH CH2OH
HO HOCH2
OH OH
O OH
-D-(+)-呋喃葡萄糖 -D-呋喃.. -D-吡喃葡..
OH
OH OH
-D-吡喃葡萄糖 -D-吡喃葡萄糖
半缩醛羟基构型未定时的表示:
H,OH
~OH
CH2OH O
OH H,OH
CH2OH O
OH ~OH
OH OH
OH OH
注意: 通常吡喃环中生物的化学第氧一章原糖类子写在环的右上角。
如何由Haworth式判断糖的构型?
CH2OH
O OH
OH HO
HO
-D-吡喃葡萄糖
CHO OH
HO OH OH
C H 2O H
HO
OH
HO
O
OH
C H 2O H
-
生物化学第一章糖类
HO HO HOCH2
OH O
OH
-
Fisher式
Haworth式 吡喃 呋喃
HO H 120o CH2OH
CHO
R
HO
OH OH
HOCH2
CHO
CH2OH CHO
OH
CH2OH
C H 2O H OH CHO
CHO H OH
CH2OH D-(+)-甘油 醛
CHO
H OH H OH
CH2OH D -(-)-赤 藓 糖
CHO
HO H H OH
CH2OH D -(+)-苏 阿 糖
CHO
CH2OH D -(-)-核 糖
CHO
CH2OH D-(+)-葡萄 糖
CHO
CH2OH L-(-)-葡 萄 糖
CH2OH O
生物化学第一章糖类
+112o (37%)
-异构体:半缩醛羟基与氧桥在同侧;或半缩 醛羟基与C5上的羟基在链同侧。
-异构体:半缩醛羟基与氧桥在异侧;或半缩 醛羟基与C5上的羟基在链异侧。
平衡时:吡喃糖 > 99% (-异构体37%, -异构体 63%) ;呋喃糖 < 1% ;链形葡萄糖 仅占0.1%
CH2OH
CO
向左
HOCH2
CH2OH
OH
OH
2
O
H
3
1
HOH2C
1
CH2OH b
2
OH
aOOH
5
a
3 HO 5 CH2OH OH 4 6
-D-呋喃果糖
HO
b
4
CH2OH
6
1
C2H2O3 HOHO5 HO
H CH2OH
OH 4 6
6
1
-D-呋喃果糖
H O H 2C
O
O H 180o
5 4
2
H O CH 2O H
主要的生物学作用: 1. 人和动物的主要能源物质。 2. 作为生物体的结构成分。 3. 在生物体内转变为其他物质。 4. 作为细胞识别的信息分子 。
生物化学第一章糖类
概念: 多羟基醛或多羟基酮及其聚合 物和衍生物。
分类: 单糖:丙糖、丁糖、戊糖、己糖 等。 寡糖:麦芽糖、蔗糖、乳糖等。 多糖:淀粉、糖原、纤维素等。
CH2OH D -(-)-果 糖
CHO
NH2 HO
OH OH
CH2OH 2-氨基-D -葡 萄 糖
生物化学第一章糖类
Fischer投影式表示单糖结构:
竖线表示碳链;羰基具有最小编号, 并写在投影式 上端;一短横线代表手性碳上的羟基。
单糖的差向异体:
C-2差向 异构体
CHO
CHO
CH2OH D-甘露糖
HO
O
CH2OH HO
OH
OH
-L-吡喃葡萄糖
在Haworth式结构式中(顺时针):
D-型:CH2OH在环上方; L-型:CH2OH在环下方。 D-型糖中:-异构体:半缩醛羟基在环的下方;
-异构体:半缩醛羟基在环的上方。
L-型糖中:情况相反。
生物化学第一章糖类
呋喃糖(Haworth式)的构型
CH2OH CO
第一章

C H 2O H
HO HO
CH2OH O
O HO
1
OH
O
1
OH
O
6
4 CH2
O HO

O
OH O
saccharide
生物化学第一章糖类
糖类 (saccharide),是四大类生物大分 子之一。生物界分布广、含量多。几乎 所有的动物、植物、微生物 体内都有。 糖类物质占植物干重的85%~90%,占细 菌干重的10%~30%,动物干重的2%。
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