生物化学--糖代谢

(allose) (altrose) (glucose) (mannose) (gulose) (idose)
(galactose) (talose)
D系酮糖的立体结 构(Fischer式)
D(-)-赤藓酮糖
(erythrulose)
二羟丙酮
(dihytroasetone)
D(-)-核酮糖
(ribulose)
▪ 淀粉可分为糖淀粉（又称直链淀粉）和胶淀粉（又
称支链淀粉）。其所占比例随植物品种而不同，一
般糖淀粉的含量为20%-30%，胶淀粉含量为70%-
80%。
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直链淀粉
定义：由D-葡萄糖单位通过α-1，4-糖苷键连 接而成的链状化合物。 溶于热水，遇碘显蓝色。
分子量20210/.80/9×104~2.0×106
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支链淀粉
▪D-葡萄糖以α-1，4糖苷键相连，同时，每隔20-25个葡 萄糖单位，有一个以α-1，6糖苷键相连的支链。 ▪纯的支链淀粉在热水中膨胀成糊状。遇碘显紫红色。
NRE
分支点
RE
分子量5.0×104~4.0×108
支链淀粉示意图
糖的种类
糖原
糖原是动物组织内糖的贮存形式。主要贮存在肌肉和肝 脏中，其他组织，如心肌、肾脏、脑等，也含有少量糖原。 肌糖原分解为肌肉自身收缩供给能量，肝糖原分解主要维 持血糖浓度 。 结构与支链淀粉相似，由D-葡萄糖单体以α-1，4 糖苷 键和α-1，6糖苷键(分支点)结合形成。 糖原分子比支链淀粉更大，分支更多，结构更复杂。
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相对分202子0/8/质9 量大于1×108
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糖原是无定性粉末，溶于热水，溶解后呈胶体溶液。 糖原溶液遇碘呈紫红色。
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糖的种类
纤维素
植物细胞壁的主要成分，由D-葡萄糖单体以β-1，
4 糖苷键连接形成的一种非分支多糖。
不能被人体消化吸收 ，但却具有重要生理功能。
7.3.2 糖类的主要生物学功能
•构成动植物骨架结构的组成成分，如纤维素； •生物体内的主要能源物质,维持正常生命活动 •其它生物分子合成的前体, 如氨基酸、核苷 酸、脂等 •特殊的生物活性，人体中的肝素有抗凝血作用，
肺炎球菌细胞壁中的多糖有抗原作用。
7.3.3 生物体内的糖类
单糖：在温和条件下不能水解为更小的单位
同位素示踪法 酶抑制剂的应用 利用遗传缺陷症研究代谢途径
7.2 生物体内的糖类(复习)
7.3.1 糖类定义 7.3.2 糖类的生物学作用 7.3.3 生物体内的糖类 1、单糖 2、寡糖 3、多糖
7.3.1 糖类定义
• 糖类是多羟基醛，酮或水解时产生这类 化合物的物质，是自然界数量最多的有 机化合物。
7 糖类分解代谢
7.1 新陈代谢概论 7.2 生物体内的糖类 7.3 双糖和多糖的酶促降解 7.4 糖酵解 7.5 三羧酸循环 7.6 磷酸戊糖途径
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7.1 新陈代谢概述
“生之本，本于阴阳”（黄帝内经）, “新陈代谢是宇宙间普遍的永远 不可抵抗的规律”(毛泽东)，只有新陈代谢才是生命最基本的特征。
分解代谢（异化作用）
大分子 小子
➢新陈代谢的三个特点：
• 1、新陈代谢的化学反应是由多步反应步骤完 成的，且顺序性很强，环环相扣。
• 2、反应条件比较温和，均是由酶且往往是由 多酶系统或别构酶催化下逐步完成，代谢效率 极高。
• 3、表现出高度灵敏的自我调节能力。
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➢新陈代谢研究方法：见书P132
D(+)-木酮糖
(xylulose)
D(+)-阿洛酮糖
(psicose,allulose)
D(-)-果糖
(fructose)
D(+)-山梨糖
(sorbose)
D(-)-塔洛糖
(tagalose)
由于Fischer式不能反应单糖分 子中原子和基团在空间的相互关系 ，故常用Haworth式
绕C4-C5 键转 120°
➢概念：新陈代谢（Metabolism）泛指生物与周围环境进行
的物质和能量交换的过程。 •化学本质：活细胞内，由多酶体系协同作用并高度协调的 化学反应网络。 •二个方面：同化作用(合成代谢)和异化作用(分解代谢) 。
➢新陈代谢内涵
小分子 大分子
合成代谢（同化作用）
需要能量
新
能
物
陈
量
质
代
代
代
谢
谢
谢
释放能量
➢可增加人体肠道益生菌，改善肠胃功能、减
少结肠癌发病率、增强机体免疫等功能。
➢帮助减肥:多吃粗粮肚子里就装不下其他热量
高的食物了。
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纤维素链
微纤维 细胞壁
纤维素一级结构
植物细胞中的 纤维素微纤维
植物细胞壁与纤维素的结构
7.3 双糖和多糖的酶促降解
• 7.3.1 双糖的降解 • 7.3.2 淀粉的降解 • 7.3.3 糖原的降解 • 7.3.4 细胞壁多糖（纤维素和果胶质）的降解
从左转折
旋转
C1上的-OH “下上”
6 5
4
成环
1 32
-D-吡喃葡萄糖
成环
D-葡萄糖由Fischer式改写为 Haworth式的步骤
-D-吡喃葡萄糖
糖的种类
㈡ 寡糖
▪ 水解可产生2-10个单糖残基。
▪ 自然界中常见的寡糖见书P136。
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重要的二糖
D-麦芽糖 α（1→4）糖苷键型
纤维二糖 β（1→4）糖苷键型
蔗糖 α（1→2）糖苷键型
乳糖 β（1→4）糖苷键型
糖的种类
㈢ 多糖
淀粉（starch） 糖原(glycogen) 纤维素(cellulose) ………(见书P146)
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淀粉
糖的种类
▪ 淀粉广泛地存在于许多植物的种子、块茎和根中，
如大米中约含70%-80%，小麦中约含60%-65%。
寡糖：水解时每个分子产生2-10个单糖残基
多糖: 能水解成多个单糖分子，属于高分子碳水
化合物，分子量可达到数百万。
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糖的种类
㈠ 单糖
最简单的糖，不再被水解成更小的糖 单位。
➢根据碳原子个数分为丙糖、丁糖等 ➢根据结构特点又分为醛糖和酮糖。
D系醛糖的立体结 构(Fischer式)
D(-)-赤鲜糖
(erythrose)
D(+)-甘油醛
(allose)
D(-)-苏阿糖
(threose)
D(-)-核糖
(ribose)
D(-)-阿拉伯糖
(arabinose)
D(+)-木糖
(xylose)
D(-)-来苏糖
(lysose)
D(+)-阿洛糖 D(+)-阿卓糖 D(+)-葡萄糖 D(+)-甘露糖 D(+)-古洛糖 D(-)-艾杜糖 D(+)-半乳糖 D(+)-塔洛糖