生物化學糖類ppt課件

1、第一章 糖類糖的定義糖的分類單糖寡糖多糖糖的分布情況糖類的主要生物學作用是生物體主要的能量來源?？赊D變?yōu)樯匦璧钠渌镔|，如脂類、蛋白質等?？勺鳛樯矬w的構造物質，如纖維素。可作為細胞識別的信息分子。其它功能。糖的化學概念糖也稱碳水化合物carbohydrate，用Cm(H2O)n表示。碳水化合物這個稱號并不確切，但因沿用已久，所以致今在西文中還廣泛運用。糖是多羥醛或多羥酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱。糖類 saccharide 第一節(jié) 單糖實際授課學時：6學時實驗工程：2項葡萄糖Glc的分子構造1.化學組成1元素組成2結合方式的測定和證明2.分布1游離方式2結合方式Glc的鏈狀構造式CO

2、HCHCHOHOHHCOHHCH2OHCHO差向異構體：Man，GalGlc構型概念球棍模型投影式透視式旋光異構景象和旋光度單糖構型確實定CHOOHHCH2OHD(+)甘油醛以單糖離羰基最遠一個不對稱碳在空間上的排布與甘油醛的不對稱碳原子上的羥基在空間上的排布相比較而確定單糖的構型 configuration D型和L型以甘油醛作規(guī)范Glc的環(huán)狀構造單糖的鏈狀構造不能解釋一些性質葡萄糖的醛基不能和NaHSO3反響，也不能和Schiff試劑反響。COCH3OCH3RHRCHOCH3OH無水HCl半縮醛縮醛CH3OH無水HClC6H12O6 + CH3OH (C6H11O5)OCH3甲基葡萄糖CO

3、HOCH3RH葡萄糖的變旋景象Fischer式水溶液中Glc主要以環(huán)狀構造存在五元環(huán)：呋喃型六元環(huán)：吡喃型CC OHCHHHOC OHHCHHCH2OHOHOCC OHCHHHOC OHHCHOHCH2OHHOCOHCHCHOHOHHCOHHCH2OHCOH+COCHCHOHOHHCOHHCH2OHCHHOHCH2OHCC HHOC OHHC OHHH2COOHCH2OHCC HHOC OHHC OHHH2COHOFruHaworth式OOOO吡喃吡喃吡喃糖吡喃糖呋喃呋喃呋喃糖呋喃糖由Fischer寫成Haworth式：順時針畫平面，左上右下，氧橋一端反向 1926年，W.H.Haworth提

4、出利用透視式處理能夠帶來的誤解：為什么氧橋一端反向 ?鏈狀環(huán)狀互變醛式（鏈式）葡萄糖D吡喃葡萄糖 D吡喃葡萄糖D呋喃葡萄糖 D呋喃葡萄糖（37）（63%）括號內數字為摩爾濃度百分數鏈環(huán)式互變規(guī)那么F式右邊羥基寫在H式的平面之下D型的羥甲基在平面之上，L型在平面之下碳原子順序按順時針方向陳列單糖的構象討論葡萄糖吡喃糖的構象C11C單糖的分類classificationq單糖monosaccharide：是多羥醛或多羥酮 q碳原子數目：丙糖、丁糖、戊糖、已糖、庚糖等。q詳見書P7圖1-5及P8圖1-6 q根據醛與酮：醛糖、酮糖。q根據構型：D-；L-表 單糖分類及構型數目糖類醛糖酮糖D系L系D系L

5、系丙糖11二羥丙酮二羥丙酮丁糖2211戊糖42422222己糖82824242環(huán)狀構造有、異頭體之分 1物理性質 1旋光性opticity：比旋光度 lCt lCD10020單糖的物理性質與化學性質2變旋景象mutarotation 一個有旋光性的溶液放置后，其比旋光度改動的景象稱變旋。 變旋的緣由： Glc 鏈式Glc Glc 糖 甜度 糖 甜度果糖 轉化糖 蔗糖 葡萄糖 木糖糖精 173.3 130 100 74.3 40 50000鼠李糖 麥芽糖 半乳糖 棉子糖 乳糖Aspartame 32.5 32.5 32.1 22. 6 16.1 15000甜度sweetness與溶解度易溶于水，

6、不溶于乙醚等非極性有機溶劑化學性質與酸作用AMolischs test 莫利希實驗 糖 糠醛或糠醛衍生物 紫色 濃H2SO4脫水- 萘酚濃HClOCHO3H2OOCHOOCH2OHCHO+紫色萘酚鑒定糖類的共同反響。OCH2OHCHO濃HCl3H2OH+分解CH3COCH2CH2COOHHCOOHCOCO2+BSeliwanoffs test 西里瓦諾夫實驗 己酮糖 羥甲基糠醛 紅色 濃HCl, 脫水間苯二酚鑒定酮糖醛糖：淡色略帶粉 糠醛或羥甲基糠醛能與酚類物質作用產生各種有色物質，可用作糖的定性測定。 OHOHOHOHOHHOOHCH3HO- 萘酚間苯二酚間苯三酚甲基間苯二酚CTollens

7、 test土倫實驗 戊糖 糠醛 紅色 濃HCl, 脫水間苯三酚DBials test比亞爾實驗，也稱苔黑酚實驗 戊糖 糠醛 綠色 濃HCl, 脫水甲基間苯二酚鑒定戊糖鑒定戊糖CCHOOHHCH2OHCHOHCOHCH2OHCCHHOHOCH2OHCHCH2OHCOHHOD-Glc烯二醇烯二醇DFruDManBa(OH)2Ba(OH)2Ba(OH)2與堿的反響異構化構成糖苷縮醛由醛、酮基產生的化學性質由醛、酮基產生的化學性質 單糖的氧化即單糖的復原性 弱氧化劑：常用的為含Cu2+的堿性溶液 糖被氧化Fehling試劑：CuSO4、NaOH、酒石酸鉀鈉Benedict試劑：CuSO4、Na2CO3

8、、檸檬酸鈉 溫暖氧化劑；Br2H2O 強氧化劑：濃HNO3 CHO(CHOH)nCH2OHCOOH(CHOH)nCH2OHCOOH(CHOH)nCOOHCHO(CHOH)nCOOHBr2H2O濃濃HNO3生物體內生物體內糖酸糖酸醛糖醛糖糖二酸糖二酸糖醛酸糖醛酸C(CHOH)nCH2OHOCH2OHCH2OHCOOHCHOHCHOHCH2OHCOOHO+果糖果糖乙醇酸乙醇酸三羥基丁酸三羥基丁酸醛糖醛糖酮糖酮糖弱氧化劑（弱氧化劑（FehlingFehling試劑、試劑、BenedictBenedict試劑）試劑） + + +溫和氧化劑（溫和氧化劑（BrBr2 2-H-H2 2O O）+ +- -強

9、氧化劑（濃強氧化劑（濃HNOHNO3 3） + + +氧化劑氧化劑單糖單糖CHOCH2OHCH2OHCH2OHHD-GlcD葡萄醇山梨醇葡萄醇山梨醇CHOCH2OHCH2OHCH2OHHD甘露糖甘露糖mannoseD甘露醇甘露醇單糖的復原CH2OHCOHCH2OHHCH2OHCHCH2OHHOCH2OHCCH2OHOHHDFruD葡萄醇葡萄醇D甘露醇甘露醇單糖的成脎作用氨基化NAGNAMNANCOCHCOHCOHCH2OHHHHHCOHCHCHCHCH3HOHOOHHCOHCHCHCOHCHCH3HHOOHHOCOH2-2-脫氧脫氧-D-D-核糖核糖 L- L-鼠李糖鼠李糖 6-6-脫氧脫氧-

10、L-L-甘露糖甘露糖 L- L-巖藻糖巖藻糖 6-6-脫氧脫氧-L-L-半乳糖半乳糖脫氧一蔗糖sucrose二糖雙糖，disaccharide蔗糖的構造物理性質：白色結晶，易溶于水，很甜。 有旋光性，無變旋景象。 化學性質：無復原性，不能成脎。蔗糖的轉化作用C12H22O11 + H2O C6H12O6 + C6H12O6 蔗糖蔗糖D-GlcD-FruD +66.4 +52.5 -92 -20 右旋 左旋蔗糖的性質麥芽糖是由2分子D-葡萄糖經過-1，4糖苷鍵銜接而成。麥芽糖maltose異麥芽糖isomaltose 乳糖由1分子D-半乳糖和1分子D-葡萄糖經過-1，4糖苷鍵銜接而成。 乳糖la

11、ctose Sucrose Maltose Lactose 組成（均為D型） 苷鍵 旋光 變旋 還原性 成脎 1Glc,1Fru ，-1，2 + - - -2Glc -1,4 + + + + 1Glc,1Gal -1,4 + + + +二糖總結三糖trisaccharide多糖的共同特性 1分子量普通很大，在幾萬以上。在水中不能構成真溶 液，有的根本不溶于水，如纖維素。 2物理性質：有旋光性，但無變旋景象。無甜味。 3化學性質：無復原性，不能成脎。 多糖polysaccharide一同多糖homopolysaccharide 天然淀粉呈顆粉狀，其外層為支鏈淀粉，約占8090%；內層為直鏈淀粉，

12、約占1020%。 1直鏈淀粉amylose： 1淀粉starch均一多糖homopolysaccharideNonreducing end (NRE)reducing end (RE)OCH2OHOCH2OHOOOCH2OHOHn141414直鏈淀粉的空間構造構造式構造式支鏈淀粉amylopectin溶解度分子量物理性質化學性質直鏈、支鏈淀粉的性質水解淀粉紅色糊精無色糊精麥芽糖葡萄糖 與碘的 呈色反響 藍紫 紅色 不顯色 不顯色 不顯色 復原性 無 有 有 強 最強 構造: 構造與支鏈淀粉類似，由D-Glc以-1,4和-1， 6 糖苷鍵相連。 糖原glycogen與支鏈淀粉的不同在于糖原分子分

13、支多、鏈短、構造嚴密。 構造 纖維素Cellulose纖維素的水解 纖維素較短鏈Cx(-1,4葡聚糖酶)C1酶-1，4葡聚糖纖維二糖水解酶纖維二糖酶-葡萄糖苷酶纖維二糖葡萄糖纖維素的性質糖胺聚糖粘多糖 X-Ynn50 X：糖醛酸Y：已糖胺 不均一多糖 (heterosaccharide)透明質酸hyaluronic acid硫酸軟骨素組成糖苷鍵硫酸酯鍵 軟骨素-4-硫酸（A）葡萄糖醛酸 N-乙酰半乳糖胺-1，3 C4 軟骨素-6-硫酸（C）葡萄糖醛酸 N-乙酰半乳糖胺-1，3 C6 硫酸軟骨素chondroitin salfateL-艾杜糖醛酸 N-乙酰半乳糖胺-1,3苷鍵(4-硫酸酯鍵)硫酸

14、皮膚素硫酸軟骨素B肝素heparin主要功能：抗凝，降血脂 細菌細胞壁的多糖：肽聚糖、磷壁酸、脂多糖 抗原性的多糖：肺炎菌多糖 細菌多糖 細菌多糖肽聚糖peptidoglycan 甘油醇磷壁酸，核糖醇磷壁酸OPOHOOCH2CHCH2OOOCH2OHn2甘油基Glc or D-Ala甘油醇磷壁酸磷壁酸核糖醇磷壁酸OPOHOOCH2CHCHCHOnCH2OHHOCH2OCOHCNH2CH354321Glc or 氨基糖 D-Ala核糖醇基復合糖結合糖 復合糖 糖類+脂類 糖類+蛋白質 糖脂 脂多糖 糖蛋白 蛋白聚糖 結合糖一脂多糖lipopolysaccharide 外層專一性寡糖鏈 中心多糖鏈 脂 質 二糖脂glycolipid 在脂類化學一章中討論 1糖蛋白的概念 短鏈寡糖與蛋白質以共價鍵銜接而構成的復合物。糖蛋白glycoproteins 糖苷鍵相連:1O-糖苷鍵2N-糖苷鍵 糖蛋白中糖鏈與肽鏈的銜接方式糖蛋白的種類與功能血漿糖