廈門大學(xué)生命科學(xué)院生物化學(xué)課堂第一章 糖類課件

1、生 物 化 學(xué) 生物化學(xué)的研究內(nèi)容 靜態(tài)生化： 生命物質(zhì)（蛋白質(zhì)、核酸、酶、糖類及維生素、輔酶、激素等）的化學(xué)組成、性質(zhì)和結(jié)構(gòu)； 動(dòng)態(tài)生化： 生命物質(zhì)的化學(xué)變化規(guī)律和能量變化 規(guī)律 ； 當(dāng)今生物化學(xué)活躍發(fā)展的幾個(gè)原因： 1. 生命的幾個(gè)中心過程（如 DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、遺傳密碼、中心代謝途徑）的化學(xué)基礎(chǔ)被人們所理解； 2. 人們認(rèn)識到生命的各種形式背后存在著許多共同的分子模式和原理， 這極大地方便了人類用簡單的生命形式來研究自身； 3. 生物化學(xué)對醫(yī)學(xué)正產(chǎn)生越來越大的作用，是臨床醫(yī)學(xué)和診斷醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)。 4. 生物化學(xué)的飛速發(fā)展使研究者開始探索生物學(xué)和醫(yī)學(xué)中最基本、最具有挑戰(zhàn)性的問題。 D / L

2、 : 構(gòu)型 (+) / () : 旋光性 單糖的構(gòu)型是指分子中離羰基碳最遠(yuǎn)的手性碳原子的構(gòu)型。 計(jì)算可能的旋光異構(gòu)體數(shù)目的公式： I2n I: 異構(gòu)體數(shù) n: 分子中不對稱碳原子數(shù) 3. 單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu) Fischer 式： 碳鏈呈開鏈狀。 Haworth 式 ：碳鏈呈半縮醛形式的環(huán)狀結(jié) 構(gòu)。 變旋現(xiàn)象 ( mutarotation) -D-吡喃葡萄糖的椅式構(gòu)象 因?yàn)橹挥心苻D(zhuǎn)化成開鏈形式的糖才能發(fā)生該反應(yīng)，所以所有的單糖都是還原性糖。 (2) 還原反應(yīng) 單糖在還原劑作用下生成糖醇，糖醇主 要用于食品和藥品的加工中。 （3） 異構(gòu)反應(yīng) 在弱堿條件下，單糖通過烯二醇中間體發(fā)生重排的反應(yīng), 可以實(shí)現(xiàn)

3、某些單糖之間的轉(zhuǎn)化。 （4） 酯化反應(yīng)（5）形成糖醚 （6） 形成糖苷 環(huán)狀單糖的半縮醛（或半縮酮）羥基與另一化合物發(fā)生縮合(失水)，形成的縮醛或縮酮類化合物成為糖苷或苷。 （ 7） 單糖脫水 Molish 反應(yīng)： 濃硫酸、-萘酚與糖作用生成紅紫色物 質(zhì)，是糖類鑒定的一種方法。 Seliwanoff 反應(yīng)： 鹽酸、間苯二酚與酮糖和醛糖反應(yīng)生 成深淺不同的紅色，以此可以鑒別酮糖和 醛糖。 Bial 反應(yīng)： 在酸存在下，核糖與地衣酚縮合生成綠 色， 可用于對 RNA的含量測定。 (8) 高碘酸氧化 鄰二醇和鄰三醇在高碘酸作用下的產(chǎn)物不同，由此可以幫助測定多糖的結(jié)構(gòu)。 單糖衍生物 （1）單糖的磷酸酯

4、 （2）糖醇 （3）糖酸 （4）脫氧糖 （5）氨基糖 重要的二糖 （1） 蔗糖 （2）乳糖 （3） 麥芽糖 （4）纖維二糖 三糖 棉子糖 4. 多糖 直鏈多糖： 纖維素、 直鏈淀粉 分支多糖： 肝糖原、 支鏈淀粉 同多糖： 淀粉、纖維素、糖原 雜多糖： 瓊脂、褐藻酸 （1） 淀粉 直鏈淀粉的螺旋狀結(jié)構(gòu) 分支增多， 使非還原性末端數(shù)增多。 （2） 糖原 （3） 右旋糖酐 是均由-1,6-糖苷鍵連接成的葡聚糖，是酵母和細(xì)菌的儲存多糖。 交鏈葡聚糖(Sephadex) 廣泛地用于蛋白質(zhì)的分離純化中。 （4）纖維素 (5) 殼多糖 5. 糖蛋白 (glycoprotein) 是寡糖鏈作為蛋白質(zhì)輔基的一

5、類綴合蛋白質(zhì)。 寡糖鏈與蛋白質(zhì)連接的共同特點(diǎn)： 寡糖鏈的還原性末端異頭碳羥基與多肽鏈上的氨基酸殘基以N-糖苷鍵或O-糖苷鍵的形式連接。 N-糖肽鍵 O-糖肽鍵 寡糖鏈的功能： （1）參與新生多肽鏈的折疊和聚合； （2）幫助分泌型蛋白質(zhì)分泌到胞外并維持其穩(wěn)定性； （3） 參與糖蛋白的清除； （4） 可能參與精子和卵細(xì)胞的識別； （5） 與細(xì)胞的黏附及淋巴細(xì)胞的歸巢作用有關(guān)； （6） 對酶、激素和抗體而言， 糖鏈會影響它們的活性。 6. 糖胺聚糖( glycosaminoglycan，GAG) 這是一類由不止一種單糖聚合而成的高分子量多糖，因?yàn)槠渲械奶菃误w大多有胺基衍生物，所以稱為糖胺聚糖。 根據(jù)糖單體的種類、連接方式、是否含硫酸酯及硫酸酯的位置等，可將GAGs 分為四大類。 GAGs主要分布于高等動(dòng)物結(jié)蹄組織細(xì)胞外空間,均是由兩個(gè)糖單體重復(fù)組成的線狀多聚體，通常含有六碳糖醛酸和硫酸酯，在生理 pH條件下帶有較多的負(fù)電荷。 透明質(zhì)酸硫酸軟骨素糖胺聚糖在細(xì)胞外的分布示意圖 7. 蛋白聚糖 (proteolyucan, PG) 由一條核心蛋白和一條或多條糖胺聚糖共價(jià)連接而成的一類特殊糖蛋白。 糖蛋白 蛋白聚糖 糖含量 1-85 可高達(dá)95 糖鏈結(jié)