生物化學(xué)-第五章糖類代謝

1、第五章第五章 糖類代謝糖類代謝第一節(jié)第一節(jié) 糖類概述糖類概述二、二、 糖的概念糖的概念元素組成：CH2O多羥基的醛類或酮類化合物，以及它們的衍生物或聚合物。醛糖 酮糖丙糖 (甘油醛和二羥丙酮) 丁糖 戊糖 己糖 三、三、 糖的命名與分類糖的命名與分類（1）單糖：不能被水解稱更小分子的糖。（2）寡糖：2-6個單糖分子脫水縮合而成（3）多糖：均一性多糖：淀粉、糖原、纖維素、半纖維素、幾丁質(zhì)不均一性多糖：糖胺多糖類(透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等)（4）結(jié)合糖(復(fù)合糖，糖綴合物)： 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、糖苷四、四、 糖類的生物學(xué)功能糖類的生物

2、學(xué)功能(1) 能源(2) 結(jié)構(gòu)成分(3) 物質(zhì)代謝的碳骨架（碳源）。(4) 細(xì)胞間或生物大分子之間識別的信息分子糖蛋白與膜蛋白和膜脂相連的糖通信天線一、一、 單糖的結(jié)構(gòu)單糖的結(jié)構(gòu)1、 單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)確定鏈狀結(jié)構(gòu)的方法（葡萄糖）：確定鏈狀結(jié)構(gòu)的方法（葡萄糖）： a. 與與Fehling試劑或其它醛試劑反應(yīng)，含有醛基。試劑或其它醛試劑反應(yīng)，含有醛基。 b. 與乙酸酐反應(yīng)，產(chǎn)生具有五個乙?；难苌?。與乙酸酐反應(yīng)，產(chǎn)生具有五個乙?；难苌铩?c. 用鈉、汞劑作用，生成山梨醇。用鈉、汞劑作用，生成山梨醇。 圖圖2鏈狀結(jié)構(gòu)用鏈狀結(jié)構(gòu)用Fisher投影式表示：碳骨架、豎直寫；氧化程度最投影

3、式表示：碳骨架、豎直寫；氧化程度最高的碳原子在上方高的碳原子在上方左旋異構(gòu)體(levorotary,L)或L型異構(gòu)體。右旋型異構(gòu)體(dextrorotary)，或D型異構(gòu)體。差向異構(gòu)體(epimer)：又稱表異構(gòu)體，只有一個不對稱碳原子上的基因排列方式不同的非對映異構(gòu)體，如D-葡萄糖與D-半乳糖。 2、單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)Havorth結(jié)構(gòu)式：結(jié)構(gòu)式： 畫一個五員或六員環(huán)畫一個五員或六員環(huán) 從氧原子右側(cè)的端基碳從氧原子右側(cè)的端基碳(anomerio carbon)開始，畫上開始，畫上半縮醛羥基，在半縮醛羥基，在Fischer投影式中右側(cè)的居環(huán)下，左側(cè)居投影式中右側(cè)的居環(huán)下，左側(cè)居環(huán)上

4、。環(huán)上。 -型及型及 -型頭異構(gòu)體。型頭異構(gòu)體。構(gòu)象式：構(gòu)象式：最能正確地反映糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)最能正確地反映糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)折疊形結(jié)構(gòu)。折疊形結(jié)構(gòu)。3、幾種重要的單糖的鏈狀和環(huán)狀結(jié)構(gòu)式、幾種重要的單糖的鏈狀和環(huán)狀結(jié)構(gòu)式(1) 丙糖：丙糖：D-甘油醛甘油醛 二羥丙酮二羥丙酮(2) 丁糖：丁糖：D-赤鮮糖赤鮮糖 D-赤鮮酮糖赤鮮酮糖(3) 戊糖：戊糖：D-核糖核糖 D-脫氧核糖脫氧核糖 D-核酮糖核酮糖 (4) 己糖：己糖：D-葡萄糖葡萄糖( -型及型及 型型) D-果糖果糖(5) 庚糖：庚糖：D-景天庚酮糖景天庚酮糖5 5、構(gòu)型與構(gòu)象、構(gòu)型與構(gòu)象構(gòu)型：構(gòu)型：分子中由于各原子或基團(tuán)間特有的固定的空間排列方

5、式不同而使它呈現(xiàn)出不同的較定的立體結(jié)構(gòu) 構(gòu)象：構(gòu)象：由于分子中的某個原子(基團(tuán))繞C-C單鍵自由旋轉(zhuǎn)而形成的不同的暫時性的易變的空間結(jié)構(gòu)形式 6 6、 構(gòu)型與旋光性構(gòu)型與旋光性構(gòu)型不同旋光性就不同。構(gòu)型與旋光性之間沒有必然的對應(yīng)規(guī)律，每一種物質(zhì)的旋光性只能通過實驗來確定。二、單糖的物理化學(xué)性質(zhì)二、單糖的物理化學(xué)性質(zhì)（一）物理性質(zhì)（一）物理性質(zhì)旋光性：是鑒定糖的一個重要指標(biāo)甜度：以蔗糖的甜度為標(biāo)準(zhǔn)溶解性：易溶于水而難溶于乙醚、丙酮等有面溶劑( (二二) ) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)1 1、 變旋。變旋。在溶液中，糖的鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)在溶液中，糖的鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)( ( 、 ) )之是可以之是可以相互

6、轉(zhuǎn)變，最后達(dá)到一個動態(tài)平衡，稱為變旋現(xiàn)象。相互轉(zhuǎn)變，最后達(dá)到一個動態(tài)平衡，稱為變旋現(xiàn)象。2、 糠醛反應(yīng)糠醛反應(yīng)(HCL)(1) Molish反應(yīng)Molish反應(yīng)可以鑒定單糖的存在。(2) Seliwannoff反應(yīng)酮糖 HCL、間苯二酚 紅色醛糖 HCL、間苯二酚 淺色3 3、氧化反應(yīng)氧化反應(yīng)醛基氧化：糖酸醛基氧化：糖酸(aldonic(aldonic acid) acid)伯醇基氧化：糖醛酸伯醇基氧化：糖醛酸(uronic(uronic acid) acid)醛基、伯醇基同時氧化：糖二酸醛基、伯醇基同時氧化：糖二酸(alduric(alduric acid) acid)還原性糖：能被弱氧化劑

7、還原性糖：能被弱氧化劑( (如如FehhingFehhing試劑、試劑、BenedictBenedict試劑試劑) )氧化的糖氧化的糖葡萄糖的三種氧化產(chǎn)物 葡萄糖酸內(nèi)脂葡萄糖被Benedict試劑氧化4、還原反應(yīng)、還原反應(yīng)5、異構(gòu)化、異構(gòu)化在弱堿性溶液中，在弱堿性溶液中，D-葡萄糖、葡萄糖、D-甘露糖和甘露糖和D-果糖，可果糖，可以通過烯醇或而相互轉(zhuǎn)化以通過烯醇或而相互轉(zhuǎn)化圖圖7.15 D-葡萄糖、葡萄糖、D-甘露糖和甘露糖和D-果糖，果糖， 通過烯醇式相互轉(zhuǎn)化通過烯醇式相互轉(zhuǎn)化6 6、酯化、酯化磷酸糖酯及其衍生物是糖的代謝活性形式磷酸糖酯及其衍生物是糖的代謝活性形式( (糖代謝的糖代謝的中間

8、產(chǎn)物中間產(chǎn)物) )。硫酸糖酯硫酸糖酯葡萄糖的核苷二磷酸酯，如葡萄糖的核苷二磷酸酯，如UDPGUDPG參與多糖的生物合成參與多糖的生物合成。 7、糖苷化糖苷化四、四、 重要的單糖衍生物重要的單糖衍生物1、 糖醇糖醇2、 糖醛酸糖醛酸單糖的伯醇基被氧化成-COOH。-D-葡萄醛酸和差向異構(gòu)物-L-艾杜糖醛酸3 、 氨 基 糖、 氨 基 糖 ( 糖 胺 ）糖 胺 ） a m i n o s u g a r, glycosamine)圖 7.23 D-葡萄糖胺 D-半乳糖胺(D-galactosamine) N-乙酰糖胺。4、 糖苷糖苷Glc糖苷，Gal糖苷。5、 脫氧糖脫氧糖6-脫氧D-甘露糖 L-

9、巖藻糖 2-脫氧D-核糖 第二節(jié)第二節(jié) 寡寡 糖糖性質(zhì)：性質(zhì)： 變旋現(xiàn)象變旋現(xiàn)象 具有還原性具有還原性 能成脎能成脎圖7.26 麥芽糖 纖維二糖 蔗糖性質(zhì)：性質(zhì)： 無變旋現(xiàn)象 無還原性 不能成脎結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 性質(zhì)：性質(zhì)： 有變旋現(xiàn)象 具有還原性 能成脎圖 7.25乳糖的兩種異構(gòu)體 -Lactose -lactose性質(zhì)：性質(zhì)： 具有變旋現(xiàn)象 具有還原性 能成脎纖維二糖纖維二糖葡萄糖葡萄糖- (1，4)-葡萄糖苷葡萄糖苷第四節(jié)第四節(jié) 多多 糖糖圖圖7.30 直鏈淀粉2 2、 糖糖 元元每隔4個葡萄糖殘基便有一個分支含有大量的非原性端，可以被迅速動員水解。遇碘顯紅褐色。圖 7.31支鏈淀粉 糖原2、 糖蛋白中糖鏈的結(jié)構(gòu)糖蛋白中糖鏈的結(jié)構(gòu)（1）N-糖苷鍵型（糖苷鍵型（N-連接）連接） 高甘露糖型：由GlcNAc和甘露糖組成； 復(fù)合型：除了GlcNAc