生化重點(diǎn)筆記總結(jié)

千里之行，始于足下朽木易折，金石可鏤Word-可編輯生物化學(xué)筆記針對(duì)王鏡巖等《生物化學(xué)》第三版相宜以王鏡巖《生物化學(xué)》第三版為考研指導(dǎo)教材的各大學(xué)的生物類考生備考目錄第一章概述01第二章糖類06第三章脂類14第四章蛋白質(zhì)（注1）21第五章酶類（注2）38第六章核酸（注3）48第七章維生素（注4）56第八章抗生素60第九章激素63第十章代謝總論68第十一章糖類代謝（注5）70第十二章生物氧化78第十三章脂類代謝（注6）80第十四章蛋白質(zhì)代謝（注7）85第十五章核苷酸的降解和核苷酸代謝91第十六章DNA的復(fù)制與修復(fù)（注8）93第十七章RNA的合成與加工（注9）98第十八章蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)轉(zhuǎn)101第十九章代謝調(diào)空103第二十章生物膜（補(bǔ)充部分）108注：（1）對(duì)應(yīng)生物化學(xué)課本上冊(cè)第3、4、5、6、7章。（2）對(duì)應(yīng)生物化學(xué)課本上冊(cè)第8、9、10章。（3）對(duì)應(yīng)生物化學(xué)課本上冊(cè)第12、13、14、15章。（4）對(duì)應(yīng)生物化學(xué)課本上冊(cè)第11章。（5）對(duì)應(yīng)生物化學(xué)課本下冊(cè)第22、23、25、26、27章。（6）對(duì)應(yīng)生物化學(xué)課本下冊(cè)第28、29章。（7）對(duì)應(yīng)生物化學(xué)課本下冊(cè)第30、31、32章。（8）對(duì)應(yīng)生物化學(xué)課本下冊(cè)第34、35章，（9）對(duì)應(yīng)生物化學(xué)課本下冊(cè)第36、37章。*（10）第二十章是應(yīng)使用本筆記的學(xué)生要求而添加的，對(duì)應(yīng)課本18、21章。筆記概要：本筆記來源于本人一些學(xué)長及自己收拾的考研筆記，其中部分內(nèi)容還來源于網(wǎng)上的一些資料，內(nèi)容較為充實(shí)，相宜以王鏡巖《生物化學(xué)》第三版為考研參考教材的各大學(xué)的復(fù)習(xí)考研備考之用。王鏡巖《生物化學(xué)》第三版分上、下冊(cè)，共計(jì)40章。上冊(cè)為靜態(tài)生物化學(xué)，要求記憶的知識(shí)點(diǎn)較多，下冊(cè)為動(dòng)態(tài)生物化學(xué)，初記憶的知識(shí)點(diǎn)外，更側(cè)重于生命大分子在生命過程中的化學(xué)變化。本筆記將可以歸為一章的內(nèi)容盡量歸結(jié)為一章，以便于大家復(fù)習(xí)的條理性。詳細(xì)歸結(jié)方式見目錄。為了大家能夠更愉快的閱讀本筆記，我花了大量時(shí)光舉行排版，希翼大家能夠喜歡。本筆記中所插圖片與筆記無關(guān)，只為贊賞性。本筆記在收拾過程中參閱許多他人資料，版權(quán)歸原作者所有。

第一章概述第一節(jié)概述一、生物分子是生物特有的有機(jī)化合物生物分子泛指生物體特有的各類分子，它們都是有機(jī)物。典型的細(xì)胞含有一萬到十萬種生物分子，其中近半數(shù)是小分子，分子量普通在500以下。其余都是生物小分子的聚合物，分子量很大，普通在一萬以上，有的高達(dá)1012，因而稱為生物大分子。構(gòu)成生物大分子的小分子單元，稱為構(gòu)件。氨基酸、核苷酸和單糖分離是組成蛋白質(zhì)、核酸和多糖的構(gòu)件。二、生物分子具有復(fù)雜有序的結(jié)構(gòu)生物分子都有自己特有的結(jié)構(gòu)。生物大分子的分子量大，構(gòu)件種類多，數(shù)量大，羅列順序千變?nèi)f化，因而其結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜。預(yù)計(jì)僅蛋白質(zhì)就有1010-1012種。生物分子又是有序的，每種生物分子都有自己的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，所有的生物分子都以一定的有序性(組織性)存在于生命體系中。三、生物結(jié)構(gòu)具有異常的層次生物用少數(shù)幾種生物元素(C、H、O、N、S、P)構(gòu)成小分子構(gòu)件，如氨基酸、核苷酸、單糖等;再用容易的構(gòu)件構(gòu)成復(fù)雜的生物大分子;由生物大分子構(gòu)成超分子集合體;進(jìn)而形成細(xì)胞器，細(xì)胞，組織，器官，系統(tǒng)和生物體。生物的不同結(jié)構(gòu)層次有著質(zhì)的區(qū)別:低層次結(jié)構(gòu)容易，沒有種屬專一性，結(jié)合力強(qiáng);高層次結(jié)構(gòu)復(fù)雜，有種屬專一性，結(jié)合力弱。生物大分子是生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，生命是生物大分子的存在形式。生物大分子的異常運(yùn)動(dòng)體現(xiàn)著生命現(xiàn)象。四、生物分子都行使專一的功能每種生物分子都具有專一的生物功能。核酸能儲(chǔ)存和攜帶遺傳信息，酶能催化化學(xué)反應(yīng)，糖能提供能量。任何生物分子的存在，都有其異常的生物學(xué)意義。人們研究某種生物分子，就是為了了解和利用它的功能。五、代謝是生物分子存在的條件代謝不僅產(chǎn)生了生物分子，而且使生物分子以一定的有序性處于穩(wěn)定的狀態(tài)中，并不斷得到自我更新。一旦代謝停止，穩(wěn)定的生物分子體系就要向無序發(fā)展，在變化中解體，進(jìn)入非生命世界。六、生物分子體系有自我復(fù)制的能力遺傳物質(zhì)DNA能自我復(fù)制，其他生物分子在DNA的直接或間接指導(dǎo)下合成。生物分子的復(fù)制合成，是生物體繁殖的基礎(chǔ)。七、生物分子能夠人工合成和改造生物分子是通過漫長的進(jìn)化產(chǎn)生的。隨著生命科學(xué)的發(fā)展，人們已能在體外人工合成各類生物分子，以合成和改造生物大分子為目標(biāo)的生物技術(shù)方興未艾。第二節(jié)生物元素在已知的百余種元素中，生命過程所必須的有27種，稱為生物元素。生物體所采用的構(gòu)成自身的元素，是經(jīng)過持久的挑選決定的。生物元素都是在天然界豐度較高，容易得到，又能滿意生命過程需要的元素。一、主要生物元素都是輕元素主要生物元素C、H、O、N占生物元素總量的95%以上，其原子序數(shù)均在8以內(nèi)。它們和S、P、K、Na、Ca、Mg、Cl共11種元素，構(gòu)成生物體所有質(zhì)量的99%以上，稱為常量元素，原子序數(shù)均在20以內(nèi)。另外16種元素稱為微量元素，包括B,F,Si,Se,As,I,V,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,Cu,Zn,Sn,Mo，原子序數(shù)在53以內(nèi)。二、碳?xì)溲醯蛄资巧锓肿拥幕舅夭?一)碳?xì)涫巧锓肿拥闹黧w元素碳原子既難得到電子，又難失去電子，最適于形成共價(jià)鍵。碳原子非凡的成鍵能力和它的四面體構(gòu)型，使它可以自相結(jié)合，形成結(jié)構(gòu)各異的生物分子骨架。碳原子又可通過共價(jià)鍵與其它元素結(jié)合，形成化學(xué)性質(zhì)活潑的官能團(tuán)。氫原子能以穩(wěn)定的共價(jià)鍵于碳原子結(jié)合，構(gòu)成生物分子的骨架。生物分子的某些氫原子被稱為還原能力，它們被氧化時(shí)可放出能量。生物分子含氫量的多少(以H/C表示)與它們的供能價(jià)值直接相關(guān)。氫原子還參加許多官能團(tuán)的構(gòu)成。與電負(fù)性強(qiáng)的氧氮等原子結(jié)合的氫原子還參加氫鍵的構(gòu)成。氫鍵是維持生物大分子的高級(jí)結(jié)構(gòu)的重要作使勁。(二)氧氮硫磷構(gòu)成官能團(tuán)它們是除碳以外僅有的能形成多價(jià)共價(jià)鍵的元素，可形成各種官能團(tuán)和雜環(huán)結(jié)構(gòu)，對(duì)決定生物分子的性質(zhì)和功能具有重要意義。此外，硫磷還與能量交換直接相關(guān)。生物體內(nèi)重要的能量轉(zhuǎn)換反應(yīng)，常與硫磷的某些化學(xué)鍵的形成及斷裂有關(guān)。一些高能分子中的磷酸苷鍵和硫酯鍵是高能鍵。三、無機(jī)生物元素(一)、利用過渡元素的配位能力過渡元素具有空軌道，能與具有孤對(duì)電子的原子以配位鍵結(jié)合。不同過渡元素有不同的配位數(shù)，可形成各種配位結(jié)構(gòu)，如三角形，四面體，六面體等。過渡元素的絡(luò)和效應(yīng)在形成并穩(wěn)定生物分子的構(gòu)象中，具有異常重要的意義。過渡元素對(duì)電子的吸引作用，還可導(dǎo)致配體分子的共價(jià)鍵發(fā)生極化，這對(duì)酶的催化很實(shí)用。已發(fā)現(xiàn)三分之一以上的酶含有金屬元素，其中僅含鋅酶就有百余種。鐵和銅等多價(jià)金屬離子還可作為氧化還原載體，擔(dān)負(fù)傳遞電子的作用。在光系統(tǒng)II中，四個(gè)錳原子構(gòu)成一個(gè)電荷累積器，可以累積失去四個(gè)電子，從而一次氧化兩分子水，釋放出一分子氧，避免有害中間產(chǎn)物的形成。細(xì)胞色素氧化酶中的鐵-銅中央也有類似功能。(二)、利用常量離子的電化學(xué)效應(yīng)K等常量離子，在生物體的體液中含量較高，具有電化學(xué)效應(yīng)。它們?cè)诒３煮w液的滲透壓，酸堿平衡，形成膜電位及穩(wěn)定生物大分子的膠體狀態(tài)等方面有重要意義。各種生物元素對(duì)生命過程都有不可替代的作用，必須保持其代謝平衡。氟是骨骼和牙釉的成分，以氟磷灰石的形式存在，可使骨晶體變大，堅(jiān)硬并抗酸腐蝕。所以在飲食中添加氟可以預(yù)防齲齒。氟還可以治療骨質(zhì)疏松癥。但當(dāng)水中氟含量達(dá)到每升2毫克時(shí)，會(huì)引起斑齒，牙釉無光，粉白色，嚴(yán)重時(shí)可產(chǎn)生洞穴。氟是烯醇化酶的抑制劑，又是腺苷酸環(huán)化酶的激活劑。硒缺乏是克山病的病因之一，而硒過多也可引起疾病，如亞硒酸鹽可引起白內(nèi)障。糖耐受因子（GTF）可以促使胰島素與受體結(jié)合，而鉻可以使煙酸、甘氨酸、谷氨酸、半胱氨酸等與GTF絡(luò)合。某些非生物元素進(jìn)入體內(nèi)，能干擾生物元素的正常功能，從而表現(xiàn)出毒性作用。如鎘能置換鋅，使含鋅酶失活，從而使人中毒。某些非生物元素對(duì)人體有益，如有機(jī)鍺可激活小鼠腹腔巨嗜細(xì)胞，后者介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞毒和抗原提呈作用，從而發(fā)揮免疫監(jiān)視、防御和抗腫瘤作用。第三節(jié)生物分子中的作使勁一、兩類不同水平的作使勁生物體系有兩類不同的作使勁，一類是生物元素借以結(jié)合稱為生物分子的強(qiáng)作使勁--共價(jià)鍵，另一類是決定生物分子高層次結(jié)構(gòu)和生物分子之間借以互相識(shí)別，結(jié)合，作用的弱作使勁--非共價(jià)互相作用。二、共價(jià)鍵是生物分子的基本形成力共價(jià)鍵(covalentbond)的屬性由鍵能，鍵長，鍵角和極性等參數(shù)來描述，它們決定分子的基本結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。(一)鍵能鍵能等于破壞某一共價(jià)鍵所需的能量。鍵能越大，鍵越穩(wěn)定。生物分子中常見的共價(jià)鍵的鍵能普通在300--800kj/mol之間。(二)鍵長鍵長越長，鍵能越弱，容易受外界電場的影響發(fā)生極化，穩(wěn)定性也越差。生物分子中鍵長多在0.1到0.18nm之間。(三)鍵角共價(jià)鍵具有方向性，一個(gè)原子和另外兩個(gè)原子所形成的鍵之間的夾角即為鍵角。按照鍵長和鍵角，可了解分子中各個(gè)原子的羅列情況和分子的極性。(四)鍵的極性共價(jià)鍵的極性是指兩原子間電子云的不對(duì)稱分布。極性大小取決于成鍵原子電負(fù)性的差。多原子分子的極性狀態(tài)是各原子電負(fù)性的矢量和。在外界電場的影響下，共價(jià)鍵的極性會(huì)發(fā)生改變。這種因?yàn)橥饨珉妶鲎饔靡鸸矁r(jià)鍵極性改變的現(xiàn)象稱為鍵的極化。鍵的極性與極化，同化學(xué)鍵的反應(yīng)性有密切關(guān)系。(五)配位鍵對(duì)生物分子有異常意義配位鍵(coordinatebond)是異常的共價(jià)鍵，它的共用電子對(duì)是由一個(gè)原子提供的。在生物分子中，常以過渡元素為電子受體，以化學(xué)基團(tuán)中的O、N、S、P等為電子供體，形成多配位絡(luò)和物。過渡元素都有固定的配位數(shù)和配位結(jié)構(gòu)。在生物體系中，形成的多配位體，對(duì)穩(wěn)定生物大分子的構(gòu)象，形成特定的生物分子復(fù)合物具有重要意義。由多配位體所產(chǎn)生的立體異構(gòu)現(xiàn)象，甚至比手性碳所引起的立體異構(gòu)現(xiàn)象更為復(fù)雜。金屬元素的絡(luò)和效應(yīng)，因能導(dǎo)致配體生物分子內(nèi)鍵發(fā)生極化，增強(qiáng)其反應(yīng)性，而與酶的催化作用有關(guān)。三、非共價(jià)互相作用(一)、非共價(jià)作使勁對(duì)生物體系意義重大非共價(jià)互相作用是生物高層次結(jié)構(gòu)的主要作使勁。非共價(jià)作使勁包括氫鍵，靜電作使勁，范德華力和疏水作使勁。這些力屬于弱作使勁，其強(qiáng)度比共價(jià)鍵低一兩個(gè)數(shù)量級(jí)。這些力單獨(dú)作用時(shí)，確實(shí)很弱，極不穩(wěn)定，但在生物高層次結(jié)構(gòu)中，許多弱作使勁協(xié)同作用，往往起到?jīng)Q定生物大分子構(gòu)象的作用?？梢院敛豢鋸埖卣f，沒有對(duì)非共價(jià)互相作用的理解，就不可能對(duì)生命現(xiàn)象有深刻的認(rèn)識(shí)。各種非共價(jià)互相作用結(jié)合能的大小也有差別，在不同級(jí)別生物結(jié)構(gòu)中的地位也有不同。結(jié)合能較大的氫鍵，在較低的結(jié)構(gòu)級(jí)別(如蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu))，較小的尺度間，把氫受體基團(tuán)與氫供體基團(tuán)結(jié)合起來。結(jié)合能較小的范德華力則主要在更高的結(jié)構(gòu)級(jí)別，較大的尺度間，把分子的局部結(jié)構(gòu)或不同分子結(jié)合起來。(二)、氫鍵氫鍵(hydrogenbond)是一種弱作使勁，鍵能只相當(dāng)于共價(jià)鍵的1/30-1/20(12-30kj/mol)，容易被破壞，并具有一定的柔性，容易彎曲。氫原子與兩側(cè)的電負(fù)性強(qiáng)的原子呈直線羅列時(shí)，鍵能最大，當(dāng)鍵角發(fā)生20度偏轉(zhuǎn)時(shí)，鍵能降低20%。氫鍵的鍵長比共價(jià)鍵長，比范德華距離短，約為0.26-0.31nm。氫鍵對(duì)生物體系有重大意義，異常是在穩(wěn)定生物大分子的二級(jí)結(jié)構(gòu)中起主導(dǎo)作用。(三)、范德華力范德華力是普遍存在于原子和分子間的弱作使勁，是范德華引力與范德華斥力的統(tǒng)一。引力和斥力分離和原子間距離的6次方和12次方成反比。二者達(dá)到平衡時(shí)，兩原子或原子團(tuán)間保持一定的距離，即范德華距離，它等于兩原子范德華半徑的和。每個(gè)原子或基團(tuán)都有各自的范德華半徑。范德華力的本質(zhì)是偶極子之間的作使勁，包括定向力、誘導(dǎo)力和色散力。極性基團(tuán)或分子是永遠(yuǎn)偶極，它們之間的作使勁稱為定向力。非極性基團(tuán)或分子在永遠(yuǎn)偶極子的誘導(dǎo)下可以形成誘導(dǎo)偶極子，這兩種偶極子之間的作使勁稱為誘導(dǎo)力。非極性基團(tuán)或分子，因?yàn)殡娮酉鄬?duì)于原子核的波動(dòng)，而形成的眨眼偶極子之間的作使勁稱為色散力。范德華力比氫鍵弱得多。兩個(gè)原子相距范德華距離時(shí)的結(jié)合能約為4kj/mol，僅略高于室溫時(shí)平均熱運(yùn)動(dòng)能(2.5kj/mol)。倘若兩個(gè)分子表面幾何形態(tài)互補(bǔ)，因?yàn)樵S多原子協(xié)同作用，范德華力就能成為分子間有效引力。范德華力對(duì)生物多層次結(jié)構(gòu)的形成和分子的互相識(shí)別與結(jié)合有重要意義。(四)、荷電基團(tuán)互相作用荷電基團(tuán)互相作用，包括正負(fù)荷電基團(tuán)間的引力，常稱為鹽鍵(saltbond)和同性荷電基團(tuán)間的斥力。力的大小與荷電量成正比，與荷電基團(tuán)間的距離平方成反比，還與介質(zhì)的極性有關(guān)。介質(zhì)的極性對(duì)荷電基團(tuán)互相作用有屏蔽效應(yīng)，介質(zhì)的極性越小，荷電基團(tuán)互相作用越強(qiáng)。例如，-COO-與-NH3+間在極性介質(zhì)水中的互相作使勁，僅為在蛋白質(zhì)分子內(nèi)部非極性環(huán)境中的1/20，在真空中的1/80。(五)、疏水互相作用疏水互相作用(hydrophobicinteraction)比范德華力強(qiáng)得多。例如，一個(gè)苯丙氨酸側(cè)鏈由水相轉(zhuǎn)入疏水相時(shí)，體系的能量降低約40kj/mol。生物分子有許多結(jié)構(gòu)部分具有疏水性質(zhì)，如蛋白質(zhì)的疏水氨基酸側(cè)鏈，核酸的堿基，脂肪酸的烴鏈等。它們之間的疏水互相作用，在穩(wěn)定蛋白質(zhì)，核酸的高層次結(jié)構(gòu)和形成生物膜中發(fā)揮著主導(dǎo)作用。top第四節(jié)生物分子低層次結(jié)構(gòu)的同一性一、碳架是生物分子結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)碳架是生物分子的基本骨架，由碳，氫構(gòu)成。生物分子碳架的大小組成不一，幾何形狀結(jié)構(gòu)各異，具有豐盛的多樣性。生物小分子的分子量普通在500以下，包括2-30個(gè)碳原子。碳架結(jié)構(gòu)有線形的，有分支形的，也有環(huán)形的;有飽和的，也有不飽和的。變化多端的碳架與種類有限的官能團(tuán)，共同組成形形色色的生物分子的低層次結(jié)構(gòu)--生物小分子。二、官能團(tuán)限定分子的性質(zhì)(一)官能團(tuán)是易反應(yīng)基團(tuán)官能團(tuán)是生物分子中化學(xué)性質(zhì)比較活潑，容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的原子或基團(tuán)。含有相同官能團(tuán)的分子，具有類似的性質(zhì)。官能團(tuán)限定生物分子的主要性質(zhì)。然而，在囫圇分子中，某一官能團(tuán)的性質(zhì)總要受到分子其它部分電荷效應(yīng)和立體效應(yīng)的影響。任何一種分子的詳細(xì)性質(zhì)，都是其整體結(jié)構(gòu)的反應(yīng)。(二)主要的官能團(tuán)生物分子中的主要官能團(tuán)和有關(guān)的化學(xué)鍵有:羥基(hydroxylgroup)有極性，普通不解離，能與酸生成酯，可作為氫鍵供體。羰基(carbonylgroup)有極性，可作為氫鍵受體。羧基(carboxylgroup)有極性，能解離，普通顯弱酸性。氨基(aminogroup)有極性，可結(jié)合質(zhì)子生成銨陽離子。酰胺基(amidogroup)由羧基與氨基縮合而成，有極性，其中的氧和氮都可作為氫鍵供體。肽鏈中聯(lián)接氨基酸的酰胺鍵稱為肽鍵。巰基(sulfhydrylgroup)有極性，在中性條件下不解離。易氧化成二硫鍵-S-S。胍基(guanidinogroup)強(qiáng)堿性基團(tuán)，可結(jié)合質(zhì)子。胍基磷酸鍵是高能鍵。雙鍵(doublebond)由一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵構(gòu)成，其中π鍵鍵能小，電子流動(dòng)性很大，易發(fā)生極化斷裂而產(chǎn)生反應(yīng)。雙鍵不能旋轉(zhuǎn)，有順反異構(gòu)現(xiàn)象。規(guī)定用"順"(cis)表示兩個(gè)相同或相近的原子或基團(tuán)在雙鍵同側(cè)的異構(gòu)體，用"反"(trans)表示相同原子位于雙鍵兩側(cè)的異構(gòu)體。焦磷酸鍵(pyrophosphatebond)由磷酸縮合而成，是高能鍵。一摩爾ATP水解成ADP可放出7.3千卡能量，而葡萄糖-6-磷酸惟獨(dú)3.3千卡。氧酯鍵(esterbond)和硫酯鍵(thioesterbond)分離由羧基與羥基和巰基縮水而成。硫酯鍵是高能鍵。磷酸酯鍵(phosphoesterbond)由磷酸與羥基縮水而成。磷酸與兩個(gè)羥基結(jié)合時(shí)，稱為磷酸二酯鍵。這兩種鍵中的磷酸羥基可解離成陰離子。生物小分子大多是雙官能團(tuán)或多官能團(tuán)分子，如糖是多羥基醛(酮)，氨基酸是含有氨基的羧酸。官能團(tuán)在碳鏈中的位置和在碳原子四面的空間排布的不同，進(jìn)一步豐盛了生物分子的異構(gòu)現(xiàn)象。三、雜環(huán)集碳架和官能團(tuán)于一體(一)大部分生物分子含有雜環(huán)雜環(huán)(heterocycle)是碳環(huán)中有一個(gè)或多個(gè)碳原子被氮氧硫等雜原子取代所形成的結(jié)構(gòu)。因?yàn)殡s原子的存在，雜環(huán)體系有了獨(dú)特的性質(zhì)。生物分子大多有雜環(huán)結(jié)構(gòu)，如氨基酸中有咪唑，吲哚;核苷酸中有嘧啶，嘌呤，糖結(jié)構(gòu)中有吡喃和呋喃。(二)分類命名和原子標(biāo)位1.分類按照成環(huán)原子數(shù)目分為五元雜環(huán)和六元雜環(huán)等。按照環(huán)的數(shù)目分為單雜環(huán)和稠雜環(huán)。2.命名雜環(huán)的命名法有兩種，即俗名與系統(tǒng)名。我國常用外文俗名譯音用帶"口"旁的漢字表示。(三)常見雜環(huán)五元雜環(huán):呋喃，吡咯，噻吩，咪唑等六元雜環(huán):吡喃，吡啶，嘧啶等稠雜環(huán):吲哚，嘌呤等四、異構(gòu)現(xiàn)象豐盛了分子結(jié)構(gòu)的多樣性(一)生物分子有復(fù)雜的異構(gòu)現(xiàn)象異構(gòu)體(isomer)是原子組成相同而結(jié)構(gòu)或構(gòu)型不同的分子。異構(gòu)現(xiàn)象分類如下:1.結(jié)構(gòu)異構(gòu)因?yàn)樵又g銜接方式不同所引起的異構(gòu)現(xiàn)象稱為結(jié)構(gòu)異構(gòu)。結(jié)構(gòu)異構(gòu)包括:(1)由碳架不同產(chǎn)生的碳架異構(gòu);(2)由官能團(tuán)位置不同產(chǎn)生的位置異構(gòu);(3)由官能團(tuán)不同而產(chǎn)生的官能團(tuán)異構(gòu)。如丙基和異丙基互為碳架異構(gòu)體，a-丙氨酸和b-丙氨酸互為位置異構(gòu)體，丙醛糖和丙酮糖互為官能團(tuán)異構(gòu)體。2.立體異構(gòu)同一結(jié)構(gòu)異構(gòu)體，因?yàn)樵踊蚧鶊F(tuán)在三維空間的排布方式不同所引起的異構(gòu)現(xiàn)象稱為立體異構(gòu)現(xiàn)象。立體異構(gòu)可分為構(gòu)型異構(gòu)和構(gòu)象異構(gòu)。通常將分子中原子或原子團(tuán)在空間位置上一定的排布方式稱為構(gòu)型。構(gòu)型異構(gòu)是結(jié)構(gòu)相同而構(gòu)型不同的異構(gòu)現(xiàn)象。構(gòu)型異構(gòu)又包括順反異構(gòu)和光學(xué)異構(gòu)。構(gòu)型相同的分子，可因?yàn)閱捂I旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生無數(shù)不同立體異構(gòu)體，這種現(xiàn)象稱為構(gòu)象異構(gòu)?；プ儺悩?gòu)指兩種異構(gòu)體互相改變，并可達(dá)到平衡的異構(gòu)現(xiàn)象。各種異構(gòu)現(xiàn)象豐盛了生物分子的多樣性，擴(kuò)充了生命過程對(duì)分子結(jié)構(gòu)的挑選范圍。(二)手性碳原子引起的光學(xué)異構(gòu)左手與右手互為實(shí)物與鏡像的關(guān)系，不能互相重合。分子與其鏡像不能互相重合的特性稱為手性(chirality)，生物分子大多具有手性。結(jié)合4個(gè)不同原子或基團(tuán)的碳原子，與其鏡像不能重合，稱為手性碳原子，又稱不對(duì)稱碳原子。手性碳原子具有左手與右手兩種構(gòu)型。具有手性碳原子的分子，稱為手性分子。具有n個(gè)手性碳原子的分子，有2n個(gè)立體異構(gòu)體。兩兩互有實(shí)物與鏡像關(guān)系的異構(gòu)體，稱為對(duì)映體(enantiomer)。彼此沒有實(shí)物與鏡像關(guān)系的，稱為非對(duì)映體。對(duì)映體不論有幾個(gè)手性碳原子，每個(gè)手性碳原子的構(gòu)型都對(duì)應(yīng)相反。非對(duì)映體有兩個(gè)或兩個(gè)以上手性碳原子，其中惟獨(dú)部分手性碳原子構(gòu)型相反。其中惟獨(dú)一個(gè)手性碳原子構(gòu)型相反的，又稱為差向異構(gòu)體(epimer)。手性分子具有旋光性，所以又稱為光學(xué)異構(gòu)體。手性分子構(gòu)型表示法:有L-D系統(tǒng)和R-S系統(tǒng)兩種。生物化學(xué)中習(xí)慣采用前者，按系統(tǒng)命名原則，將分子的主鏈豎向羅列，氧化度高的碳原子或序號(hào)為1的碳原子放在上方，氧化度低的碳原子放在下方，寫出費(fèi)歇爾投影式。規(guī)定:分子的手性碳處于紙面，手性碳的四個(gè)價(jià)鍵和所結(jié)合的原子或基團(tuán)，兩個(gè)指向紙面前方，用橫線表示，兩個(gè)指向紙面后方，用豎線表示。例如，甘油醛有以下兩個(gè)構(gòu)型異構(gòu)體:人為規(guī)定羥基在右側(cè)的為D-構(gòu)型，在左側(cè)是L-構(gòu)型。括號(hào)中的+，-分離表示右旋和左旋。構(gòu)型與旋光方向沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系。具有多個(gè)手性碳原子的分子，按碳鏈最下端手性碳的構(gòu)型，將它們分為D，L-兩種構(gòu)型系列。在糖和氨基酸等的命名中，普遍采用L，D-構(gòu)型表示法。(三)單鍵旋轉(zhuǎn)引起構(gòu)象異構(gòu)結(jié)合兩個(gè)多價(jià)原子的單鍵的旋轉(zhuǎn)，可使分子中的其余原子或基團(tuán)的空間取向發(fā)生改變，從而產(chǎn)生種種可能的有差別的立體形象，這種現(xiàn)象稱為構(gòu)象異構(gòu)。構(gòu)象異構(gòu)賦予生物大分子的構(gòu)象柔順性。與構(gòu)型相比，構(gòu)象是對(duì)分子中各原子空間排布情況的更深入的探討，以闡明同一構(gòu)型分子在非鍵合原子間互相作用的影響下，所發(fā)生的立體結(jié)構(gòu)的變化。（四）互變異構(gòu)由氫原子轉(zhuǎn)移引起，如酮和烯醇的互變異構(gòu)。DNA中堿基的互變異構(gòu)與自發(fā)突變有關(guān)，酶的互變異構(gòu)與催化有關(guān)，在代謝過程中也常發(fā)生代謝物的互變異構(gòu)。第五節(jié)生物大分子一、定義生物大分子都是由小分子構(gòu)件聚合而成的，稱為生物多聚物。其中的構(gòu)件在聚合時(shí)發(fā)生脫水，所以稱為殘基。由相同殘基構(gòu)成的稱為同聚物，由不同殘基構(gòu)成的稱為雜聚物。二、結(jié)構(gòu)層次生物大分子具有多級(jí)結(jié)構(gòu)層次，如一級(jí)結(jié)構(gòu)、二級(jí)結(jié)構(gòu)、三級(jí)結(jié)構(gòu)和四級(jí)結(jié)構(gòu)。三、組裝一級(jí)結(jié)構(gòu)的組裝是模板指導(dǎo)組裝，高級(jí)結(jié)構(gòu)的組裝是自我組裝，一級(jí)結(jié)構(gòu)不僅提供組裝的信息，而且提供組裝的能量，使其自發(fā)舉行。四、互補(bǔ)結(jié)合生物大分子之間的結(jié)合是互補(bǔ)結(jié)合。這種互補(bǔ)，可以是幾何形狀上的互補(bǔ)，也可以是疏水區(qū)之間的互補(bǔ)、氫鍵供體與氫鍵受體的互補(bǔ)、相反電荷之間的互補(bǔ)?；パa(bǔ)結(jié)合可以最大限度地降低體系能量，使復(fù)合物穩(wěn)定?；パa(bǔ)結(jié)合是一個(gè)誘導(dǎo)契合的過程注：本筆記第一章為生物分子的概述，推薦了生物分子的的特征及部分有機(jī)化學(xué)的基本內(nèi)容，本章為提取各章節(jié)生物化學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)（有機(jī)化學(xué)知識(shí)），主要來源于第一章內(nèi)容。控制該部分知識(shí)有助于生物化學(xué)的學(xué)習(xí)。本章只作基礎(chǔ)內(nèi)容添參加本筆記，本章考點(diǎn)少。第二章糖類提要一、定義糖、單糖、寡糖、多糖、結(jié)合糖、呋喃糖、吡喃糖、糖苷、手性二、結(jié)構(gòu)1.鏈?zhǔn)剑篏lc、Man、Gal、Fru、Rib、dRib2.環(huán)式：順時(shí)針編號(hào)，D型末端羥甲基向下，α型半縮醛羥基與末端羥甲基在兩側(cè)。3.構(gòu)象：椅式穩(wěn)定，β穩(wěn)定，因其較大基團(tuán)均為平鍵。三、反應(yīng)1.與酸：莫里斯試劑、西里萬諾夫試劑。2.與堿：弱堿互變，強(qiáng)堿分解。3.氧化：三種產(chǎn)物。4.還原：葡萄糖生成山梨醇。5.酯化6.成苷：有α和β兩種糖苷鍵。7.成沙：可按照其形狀與熔點(diǎn)鑒定糖。四、衍生物氨基糖、糖醛酸、糖苷五、寡糖蔗糖、乳糖、麥芽糖和纖維二糖的結(jié)構(gòu)六、多糖淀粉、糖原、纖維素的結(jié)構(gòu)粘多糖、糖蛋白、蛋白多糖普通了解七、計(jì)算比旋計(jì)算，注重單位。第一節(jié)概述一、糖的命名糖類是含多羥基的醛或酮類化合物，由碳?xì)溲跞N元素組成的，其分子式通常以Cn(H2O)n表示。因?yàn)橐恍┨欠肿又袣浜脱踉訑?shù)之比往往是2:1，與水相同，過去誤認(rèn)為此類物質(zhì)是碳與水的化合物，所以稱為"碳水化合物"(Carbohydrate)。實(shí)際上這一名稱并不確切，如脫氧核糖、鼠李糖等糖類不符合通式，而甲醛、乙酸等雖符合這個(gè)通式但并不是糖。只是"碳水化合物"沿用已久，一些較老的書仍采用。我國將此類化合物統(tǒng)稱為糖，而在英語中只將具有甜味的單糖和容易的寡糖稱為糖(sugar)。二、糖的分類按照分子的聚合度分，糖可分為單糖、寡糖、多糖。也可分為：結(jié)合糖和衍生糖。1.單糖單糖是不能水解為更小分子的糖。葡萄糖，果糖都是常見單糖。按照羰基在分子中的位置，單糖可分為醛糖和酮糖。按照碳原子數(shù)目，可分為丙糖，丁糖，戊糖，己糖和庚糖。2.寡糖寡糖由2-20個(gè)單糖分子構(gòu)成，其中以雙糖最普遍。寡糖和單糖都可溶于水，多數(shù)有甜味。3.多糖多糖由多個(gè)單糖（水解是產(chǎn)生20個(gè)以上單糖分子）聚合而成，又可分為同聚多糖和雜聚多糖。同聚多糖由同一種單糖構(gòu)成，雜聚多糖由兩種以上單糖構(gòu)成。4.結(jié)合糖糖鏈與蛋白質(zhì)或脂類物質(zhì)構(gòu)成的復(fù)合分子稱為結(jié)合糖。其中的糖鏈普通是雜聚寡糖或雜聚多糖。如糖蛋白，糖脂，蛋白聚糖等。5.衍生糖由單糖衍生而來，如糖胺、糖醛酸等。三、糖的分布與功能1.分布糖在生物界中分布很廣，幾乎所有的動(dòng)物，植物，微生物體內(nèi)都含有糖。糖占植物干重的80%，微生物干重的10-30%，動(dòng)物干重的2%。糖在植物體內(nèi)起著重要的結(jié)構(gòu)作用，而動(dòng)物則用蛋白質(zhì)和脂類代替，所以行動(dòng)更靈便，適應(yīng)性強(qiáng)。動(dòng)物中惟獨(dú)昆蟲等少數(shù)采用多糖構(gòu)成外骨胳，其形體大小受到很大限制。在人體中，糖主要的存在形式:(1)以糖原形式貯藏在肝和肌肉中。糖原代謝速度很快，對(duì)維持血糖濃度衡定，滿意機(jī)體對(duì)糖的需求有重要意義。(2)以葡萄糖形式存在于體液中。細(xì)胞外液中的葡萄糖是糖的運(yùn)輸形式，它作為細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境條件之一，濃度相當(dāng)衡定。(3)存在于多種含糖生物分子中。糖作為組成成分直接參加多種生物分子的構(gòu)成。如:DNA分子中含脫氧核糖，RNA和各種活性核苷酸(ATP、許多輔酶)含有核糖，糖蛋白和糖脂中有各種復(fù)雜的糖結(jié)構(gòu)。2.功能糖在生物體內(nèi)的主要功能是構(gòu)成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和作為儲(chǔ)藏物質(zhì)。植物細(xì)胞壁是由纖維素，半纖維素或胞壁質(zhì)組成的，它們都是糖類物質(zhì)。作為儲(chǔ)藏物質(zhì)的主要有植物中的淀粉和動(dòng)物中的糖原。此外，糖脂和糖蛋白在生物膜中占有重要位置，擔(dān)負(fù)著細(xì)胞和生物分子互相識(shí)別的作用。糖在人體中的主要作用:(1)作為能源物質(zhì)。普通情況下，人體所需能量的70%來自糖的氧化。(2)作為結(jié)構(gòu)成分。糖蛋白和糖脂是細(xì)胞膜的重要成分，蛋白聚糖是結(jié)締組織如軟骨，骨的結(jié)構(gòu)成分。(3)參加構(gòu)成生物活性物質(zhì)。核酸中含有糖，有運(yùn)輸作用的血漿蛋白，有免疫作用的抗體，有識(shí)別，轉(zhuǎn)運(yùn)作用的膜蛋白等絕大多數(shù)都是糖蛋白，許多酶和激素也是糖蛋白。(4)作為合成其它生物分子的碳源。糖可用來合成脂類物質(zhì)和氨基酸等物質(zhì)。第二節(jié)單糖一、單糖的結(jié)構(gòu)(一)單糖的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)單糖的種類雖多，但其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)都有無數(shù)相似之處，因此我們以葡萄糖為例來闡述單糖的結(jié)構(gòu)。葡萄糖的分子式為C6H12O6，具有一個(gè)醛基和5個(gè)羥基，我們用費(fèi)歇爾投影式表示它的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu):以上結(jié)構(gòu)可以簡化:(二)葡萄糖的構(gòu)型葡萄糖分子中含有4個(gè)手性碳原子，按照規(guī)定，單糖的D、L構(gòu)型由碳鏈最下端手性碳的構(gòu)型決定。人體中的糖絕大多數(shù)是D-糖。(三)葡萄糖的環(huán)式結(jié)構(gòu)葡萄糖在水溶液中，只要極小部分(<1%)以鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存在，大部分以穩(wěn)定的環(huán)式結(jié)構(gòu)存在。環(huán)式結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)是因?yàn)槠咸烟堑哪承┬再|(zhì)不能用鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)來解釋。如:葡萄糖不能發(fā)生醛的NaHSO3加成反應(yīng);葡萄糖不能和醛一樣與兩分子醇形成縮醛，只能與一分子醇反應(yīng);葡萄糖溶液有變旋現(xiàn)象，當(dāng)新制的葡萄糖溶解于水時(shí)，最初的比旋是+112度，放置后變?yōu)?52.7度，并不再改變。溶液蒸干后，仍得到+112度的葡萄糖。把葡萄糖濃溶液在110度結(jié)晶，得到比旋為+19度的另一種葡萄糖。這兩種葡萄糖溶液放置一定時(shí)光后，比旋都變?yōu)?52.7度。我們把+112度的叫做α-D(+)-葡萄糖，+19度的叫做β-D(+)-葡萄糖。這些現(xiàn)象都是由葡萄糖的環(huán)式結(jié)構(gòu)引起的。葡萄糖分子中的醛基可以和C5上的羥基縮合形成六元環(huán)的半縮醛。這樣本來羰基的C1就變成不對(duì)稱碳原子，并形成一對(duì)非對(duì)映旋光異構(gòu)體。普通規(guī)定半縮醛碳原子上的羥基(稱為半縮醛羥基)與決定單糖構(gòu)型的碳原子(C5)上的羥基在同一側(cè)的稱為α-葡萄糖，不在同一側(cè)的稱為β-葡萄糖。半縮醛羥基比其它羥基活潑，糖的還原性普通指半縮醛羥基。葡萄糖的醛基除了可以與C5上的羥基縮合形成六元環(huán)外，還可與C4上的羥基縮合形成五元環(huán)。五元環(huán)化合物不甚穩(wěn)定，天然糖多以六元環(huán)的形式存在。五元環(huán)化合物可以看成是呋喃的衍生物，叫呋喃糖；六元環(huán)化合物可以看成是吡喃的衍生物，叫吡喃糖。因此，葡萄糖的全名應(yīng)為α-D(+)-或β-D(+)-吡喃葡萄糖。α-和β-糖互為端基異構(gòu)體，也叫異頭物。D-葡萄糖在水介質(zhì)中達(dá)到平衡時(shí)，β-異構(gòu)體占63.6％，α-異構(gòu)體占36.4％，以鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存在者極少。為了更好地表示糖的環(huán)式結(jié)構(gòu)，哈瓦斯（Haworth,1926）設(shè)計(jì)了單糖的透視結(jié)構(gòu)式。規(guī)定：碳原子按順時(shí)針方向編號(hào)，氧位于環(huán)的后方；環(huán)平面與紙面垂直，粗線部分在前，細(xì)線在后；將費(fèi)歇爾式中左右取向的原子或集團(tuán)改為上下取向，本來在左邊的寫在上方，右邊的在下方；D-型糖的末端羥甲基在環(huán)上方，L－型糖在下方；半縮醛羥基與末端羥甲基同側(cè)的為β-異構(gòu)體，異側(cè)的為α-異構(gòu)體.（四）葡萄糖的構(gòu)象葡萄糖六元環(huán)上的碳原子不在一個(gè)平面上，因此有船式和椅式兩種構(gòu)象。椅式構(gòu)象比船式穩(wěn)定，椅式構(gòu)象中β-羥基為平鍵，比α-構(gòu)象穩(wěn)定，所以吡喃葡萄糖主要以β-型椅式構(gòu)象C1存在。二、單糖的分類單糖按照碳原子數(shù)分為丙糖至庚糖，按照結(jié)構(gòu)分為醛糖和酮糖。最容易的糖是丙糖，甘油醛是丙醛糖，二羥丙酮是丙酮糖。二羥丙酮是唯一一個(gè)沒有手性碳原子的糖。醛糖和酮糖還可分為D-型和L-型兩類。三、單糖的理化性質(zhì)（一）物理性質(zhì)1.旋光性除二羥丙酮外，所有的糖都有旋光性。旋光性是鑒定糖的重要指標(biāo)。普通用比旋光度（或稱旋光率）來衡量物質(zhì)的旋光性。公式為[α]tD=αtD*100/(L*C)式中[α]tD是比旋光度，αtD是在鈉光燈（D線，λ：589.6nm與589.0nm）為光源，溫度為t，旋光管長度為L(dm),濃度為C(g/100ml)時(shí)所測得的旋光度。在比旋光度數(shù)值前面加“＋”號(hào)表示右旋，加“－”表示左旋。2.甜度各種糖的甜度不同，常以蔗糖的甜度為標(biāo)準(zhǔn)舉行比較，將它的甜度定為100。果糖為173.3，葡萄糖74.3，乳糖為16。3.溶解度單糖分子中有多個(gè)羥基，增強(qiáng)了它的水溶性，尤其在熱水中溶解度極大。但不溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。（二）化學(xué)性質(zhì)單糖是多羥基醛或酮，因此具有醇羥基和羰基的性質(zhì)，如具有醇羥基的成酯、成醚、成縮醛等反應(yīng)和羰基的一些加成反應(yīng)，又具有因?yàn)樗麄兓ハ嘤绊懚a(chǎn)生的一些異常反應(yīng)。單糖的主要化學(xué)性質(zhì)如下：1.與酸反應(yīng)戊糖與強(qiáng)酸共熱，可脫水生成糠醛（呋喃醛）。己糖與強(qiáng)酸共熱分解成甲酸、二氧化碳、乙酰丙酸以及少量羥甲基糠醛?？啡┖土u甲基糠醛能與某些酚類作用生成有色的縮合物。利用這一性質(zhì)可以鑒定糖。如α-萘酚與糠醛或羥甲基糠醛生成紫色。這一反應(yīng)用來鑒定糖的存在，叫莫利西實(shí)驗(yàn)。間苯二酚與鹽酸遇酮糖呈紅色，遇醛糖呈很淺的色彩，這一反應(yīng)可以鑒別醛糖與酮糖，稱西利萬諾夫?qū)嶒?yàn)。2.酯化作用單糖可以看作多元醇，可與酸作用生成酯。生物化學(xué)上較重要的糖酯是磷酸酯，他們是糖代謝的中間產(chǎn)物。3.堿的作用醇羥基可解離，是弱酸。單糖的解離常數(shù)在1013左右。在弱堿作用下，葡萄糖、果糖和甘露糖三者可通過烯醇式而互相轉(zhuǎn)化，稱為烯醇化作用。在體內(nèi)酶的作用下也能舉行類似的轉(zhuǎn)化。單糖在強(qiáng)堿溶液中很不穩(wěn)定，分解成各種不同的物質(zhì)。4.形成糖苷(glycoside)單糖的半縮醛羥基很容易與醇或酚的羥基反應(yīng)，失水而形成縮醛式衍生物，稱糖苷。非糖部分叫配糖體，如配糖體也是單糖，就形成二糖，也叫雙糖。糖苷有α、β兩種形式。核糖和脫氧核糖與嘌呤或嘧啶堿形成的糖苷稱核苷或脫氧核苷，在生物學(xué)上具有重要意義。α-與β-甲基葡萄糖苷是最容易的糖苷。天然存在的糖苷多為β-型。苷與糖的化學(xué)性質(zhì)徹低不同。苷是縮醛，糖是半縮醛。半縮醛很容易變成醛式，因此糖可顯示醛的多種反應(yīng)。苷需水解后才干分解為糖和配糖體。所以苷比較穩(wěn)定，不與苯肼發(fā)生反應(yīng)，不易被氧化，也無變旋現(xiàn)象。糖苷對(duì)堿穩(wěn)定，遇酸易水解。5.糖的氧化作用單糖含有游離羥基，因此具有還原能力。某些弱氧化劑（如銅的氧化物的堿性溶液）與單糖作用時(shí)，單糖的羰基被氧化，而氧化銅被還原成氧化亞銅。測定氧化亞銅的生成量，即可測定溶液中的糖含量。實(shí)驗(yàn)室常用的費(fèi)林(Fehling)試劑就是氧化銅的堿性溶液。Benedict試劑是其改進(jìn)型，用檸檬酸作絡(luò)合劑，堿性弱，干擾少，靈巧度高。除羰基外，單糖分子中的羥基也能被氧化。在不同的條件下，可產(chǎn)生不同的氧化產(chǎn)物。醛糖可用三種方式氧化成相同原子數(shù)的酸：（1）在弱氧化劑，如溴水作用下形成相應(yīng)的糖酸；（2）在較強(qiáng)的氧化劑，如硝酸作用下，除醛基被氧化外，伯醇基也被氧化成羧基，生成葡萄糖二酸；（3）偶爾惟獨(dú)伯醇基被氧化成羧基，形成糖醛酸。酮糖對(duì)溴的氧化作用無影響，因此可將酮糖與醛糖分開。在強(qiáng)氧化劑作用下，酮糖將在羰基處斷裂，形成兩個(gè)酸。6.還原作用單糖有游離羰基，所以易被還原。在鈉汞齊及硼氫化鈉類還原劑作用下，醛糖還原成糖醇，酮糖還原成兩個(gè)同分異構(gòu)的羥基醇。如葡萄糖還原后生成山梨醇。7.糖的生成單糖具有自由羰基，能與3分子苯肼作用生成糖沙。反應(yīng)步驟：首先一分子葡萄糖與一分子苯肼縮合生成苯腙，然后葡萄糖苯腙再被一分子苯肼氧化成葡萄糖酮苯腙，最后再與另一個(gè)苯肼分子縮合，生成葡萄糖沙。糖沙是黃色結(jié)晶，難溶于水。各種糖生成的糖沙形狀與熔點(diǎn)都不同，因此常用糖沙的生成來鑒定各種不同的糖。8.糖的鑒別（重要）（1）鑒別糖與非糖：Molisch試劑，α-萘酚，生成紫紅色。丙酮、甲酸、乳酸等干擾該反應(yīng)。該反應(yīng)很靈巧，濾紙屑也會(huì)造成假陽性。蒽酮（10-酮-9，10-二氫蒽）反應(yīng)生成藍(lán)綠色，在620nm有吸收，常用于測總糖，色氨酸使反應(yīng)不穩(wěn)定。（2）鑒別酮糖與醛糖：用Seliwanoff試劑（間苯二酚），酮糖在20-30秒內(nèi)生成鮮紅色，醛糖反應(yīng)慢，色彩淺，增強(qiáng)濃度或長時(shí)光煮沸才有較弱的紅色。但蔗糖容易水解，產(chǎn)生色彩。（3）鑒定戊糖：Bial反應(yīng)，用甲基間苯二酚（地衣酚）與鐵生成深藍(lán)色沉淀（或鮮綠色，670nm），可溶于正丁醇。己糖生成灰綠或棕色沉淀，不溶。（4）單糖鑒定：Barford反應(yīng)，微酸條件下與銅反應(yīng)，單糖還原快，在3分鐘內(nèi)顯色，而寡糖要在20分鐘以上。樣品水解、濃度過大都會(huì)造成干擾，NaCl也有干擾。四、重要單糖（一）丙糖重要的丙糖有D-甘油醛和二羥丙酮，它們的磷酸酯是糖代謝的重要中間產(chǎn)物。（二）丁糖天然界常見的丁糖有D-赤蘚糖和D-赤蘚酮糖。它們的磷酸酯也是糖代謝的中間產(chǎn)物。（三）戊糖天然界存在的戊醛糖主要有D-核糖、D-2-脫氧核糖、D-木糖和L-阿拉伯糖。它們大多以多聚戊糖或以糖苷的形式存在。戊酮糖有D-核酮糖和D-木酮糖，均是糖代謝的中間產(chǎn)物。1.D-核糖（ribose）D-核糖是所有活細(xì)胞的普遍成分之一，它是核糖核酸的重要組成成分。在核苷酸中，核糖以其醛基與嘌呤或嘧啶的氮原子結(jié)合，而其2、3、5位的羥基可與磷酸銜接。核糖在衍生物中總以呋喃糖形式浮上。它的衍生物核醇是某些維生素(B2)和輔酶的組成成分。D-核糖的比旋是-23.7°。細(xì)胞核中還有D-2-脫氧核糖，它是DNA的組分之一。它和核糖一樣，以醛基與含氮堿基結(jié)合，但因2位脫氧，只能以3，5位的羥基與磷酸結(jié)合。D-2-脫氧核糖的比旋是-60°。2.L-阿拉伯糖阿拉伯糖在高等植物體內(nèi)以結(jié)合狀態(tài)存在。它普通結(jié)合成半纖維素、樹膠及阿拉伯樹膠等。最初是在植物產(chǎn)品中發(fā)現(xiàn)的。熔點(diǎn)160℃,比旋＋104.5°3.木糖木糖在植物中分布很廣，以結(jié)合狀態(tài)的木聚糖存在于半纖維素中。木材中的木聚糖達(dá)30％以上。陸生植物很少有純的木聚糖，常含有少量其他的糖。動(dòng)物組織中也發(fā)現(xiàn)了木糖的成分。熔點(diǎn)143℃,比旋＋18.8°（四）己糖重要的己醛糖有D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖，重要的己酮糖有D-果糖、D-山梨糖。1.葡萄糖(glucose,Glc)葡萄糖是生物界分布最廣泛最豐盛的單糖，多以D-型存在。它是人體內(nèi)最主要的單糖，是糖代謝的中央物質(zhì)。在綠色植物的種子、果實(shí)及蜂蜜中有游離的葡萄糖，蔗糖由D-葡萄糖與D-果糖結(jié)合而成，糖原、淀粉和纖維素等多糖也是由葡萄糖聚合而成的。在許多雜聚糖中也含有葡萄糖。D-葡萄糖的比旋光度為＋52.5度，呈片狀結(jié)晶。酵母可使其發(fā)酵。2.果糖(fructose,Fru)植物的蜜腺、水果及蜂蜜中存在大量果糖。它是單糖中最甜的糖類，比旋光度為-92.4度，呈針狀結(jié)晶。42％果葡糖漿的甜度與蔗糖相同（40℃），在5℃時(shí)甜度為143，適于制作冷飲。食用果糖后血糖不易升高，且有滋潤肌膚作用。游離的果糖為β－吡喃果糖，結(jié)合狀態(tài)呈3.甘露糖(Man)是植物粘質(zhì)與半纖維素的組成成分。比旋＋14.2度。酵母可使其發(fā)酵。4.半乳糖(Gal)半乳糖僅以結(jié)合狀態(tài)存在。乳糖、蜜二糖、棉籽糖、瓊脂、樹膠、粘質(zhì)和半纖維素等都含有半乳糖。它的D-型和L-型都存在于植物產(chǎn)品中，如瓊脂中同時(shí)含有D-型和L-型半乳糖。D-半乳糖熔點(diǎn)167℃5.山梨糖酮糖，存在于細(xì)菌發(fā)酵過的山梨汁中。是合成維生素C的中間產(chǎn)物，在發(fā)明維生素C工藝中占有重要地位。又稱清涼茶糖。其還原產(chǎn)物是山梨糖醇，存在于桃李等果實(shí)中。熔點(diǎn)159－160℃（五）庚糖庚糖在天然界中分布較少，主要存在于高等植物中。最重要的有D-景天庚酮糖和D-甘露庚酮糖。前者存在于景天科及其他肉質(zhì)植物的葉子中，以游離狀態(tài)存在。它是光合作用的中間產(chǎn)物，呈磷酸酯態(tài)，在碳循環(huán)中占重要地位。后者存在于樟梨果實(shí)中，也以游離狀態(tài)存在。（六）單糖的重要衍生物1.糖醇糖的羰基被還原（加氫）生成相應(yīng)的糖醇，如葡萄糖加氫生成山梨醇。糖醇溶于水及乙醇，較穩(wěn)定，有甜味，不能還原費(fèi)林試劑。常見的有甘露醇和山梨醇。甘露醇廣泛分布于各種植物組織中，熔點(diǎn)106℃，比旋-0.21度。海帶中占干重的5.2-20.5％，是制取甘露醇的原料。山梨醇在植物中分布也很廣，熔點(diǎn)97.5糖的羥基被還原（脫氧）生成脫氧糖。除脫氧核糖外還有兩種脫氧糖：L-鼠李糖和6-脫氧-L-甘露糖（巖藻糖），他們是細(xì)胞壁的成分。2.糖醛酸單糖具有還原性，可被氧化。糖的醛基被氧化成羧基時(shí)生成糖酸；糖的末端羥甲基被氧化成羧基時(shí)生成糖醛酸。重要的有D-葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等。葡萄糖醛酸是肝臟內(nèi)的一種解毒劑，半乳糖醛酸存在于果膠中。3.氨基糖單糖的羥基（普通為C2）可以被氨基取代，形成糖胺或稱氨基糖。天然界中存在的氨基糖都是氨基己糖。D-葡萄糖胺是甲殼質(zhì)（幾丁質(zhì)）的主要成分。甲殼質(zhì)是組成昆蟲及甲殼類結(jié)構(gòu)的多糖。D-半乳糖胺是軟骨類動(dòng)物的主要多糖成分。糖胺是堿性糖。糖胺氨基上的氫原子被乙酰基取代時(shí)，生成乙酰氨基糖。4.糖苷主要存在于植物的種子、葉子及皮內(nèi)。在天然糖苷中的糖苷基有醇類、醛類、酚類、固醇和嘌呤等。它大多極毒，但微量糖苷可作藥物。重要糖苷有：能引起溶血的皂角苷，有強(qiáng)心劑作用的毛地黃苷，以及能引起葡萄糖隨尿排出的根皮苷?？嘈尤受找彩且环N毒性物質(zhì)。配糖體普通對(duì)植物有毒，形成糖苷后則無毒。這是植物的解毒主意，也可保護(hù)植物不受外來傷害。5.糖酯單糖羥基還可與酸作用生成酯。糖的磷酸酯是糖在代謝中的活化形式。糖的硫酸酯存在于糖胺聚糖中。top第三節(jié)寡糖寡糖是由少數(shù)（2－20個(gè)）單糖分子結(jié)合而成的糖。與稀酸共煮寡糖可水解成各種單糖。寡糖中以雙糖分布最普遍，意義也較大。一、雙糖雙糖是由兩個(gè)單糖分子縮合而成。雙糖可以認(rèn)為是一種糖苷，其中的配基是另外一個(gè)單糖分子。在天然界中，僅有三種雙糖（蔗糖、乳糖和麥芽糖）以游離狀態(tài)存在，其他多以結(jié)合狀態(tài)存在（如纖維二糖）。蔗糖是最重要的雙糖，麥芽糖和纖維二糖是淀粉和纖維素的基本結(jié)構(gòu)單位。三者均易水解為單糖。（一）麥芽糖麥芽糖(maltose)大量存在于發(fā)酵的谷粒，異常是麥芽中。它是淀粉的組成成分。淀粉和糖原在淀粉酶作用下水解可產(chǎn)生麥芽糖。麥芽糖是D-吡喃葡萄糖-α(14)-D-吡喃葡萄糖苷，因?yàn)橛幸粋€(gè)醛基是自由的，所有它是還原糖，能還原費(fèi)林試劑。支鏈淀粉水解產(chǎn)物中除麥芽糖外還含有少量異麥芽糖，它是α-D-吡喃葡萄糖-(16)-D-吡喃葡萄糖苷。麥芽糖在水溶液中有變旋現(xiàn)象，比旋為＋136度，且能成，極易被酵母發(fā)酵。右旋[α]D20=+130.4°。麥芽糖在缺少胰島素的情況下也可被肝臟吸收，不引起血糖升高，可供糖尿病人食用。（二）乳糖乳糖(lactose)存在于哺乳動(dòng)物的乳汁中（牛奶中含4－6％），高等植物花粉管及微生物中也含有少量乳糖。它是β-D-半乳糖-(14)-D-葡萄糖苷。乳糖不易溶解，味不甚甜（甜度惟獨(dú)16），有還原性，且能成鎩，純酵母不能使它發(fā)酵，能被酸水解，右旋[α]D20=+55.4°。乳糖的水解需要乳糖酶，嬰兒普通都可消化乳糖，成人則不然。某些成人缺乏乳糖酶，不能利用乳糖，食用乳糖后會(huì)在小腸堆積，產(chǎn)生滲透作用，使體液外流，引起惡心、腹痛、腹瀉。這是一種常染色體隱性遺傳疾病，從青春期開始表現(xiàn)。其發(fā)病率與地域有關(guān)，在丹麥約3％，泰國則高達(dá)92％?？赡苁菑囊蝗f年前人類開始養(yǎng)牛時(shí)成人體內(nèi)浮上了乳糖酶。（三）蔗糖蔗糖(sucrose)是主要的光合作用產(chǎn)物，也是植物體內(nèi)糖儲(chǔ)藏、堆積和運(yùn)輸?shù)闹饕问?。在甜菜、甘蔗和各種水果中含有較多的蔗糖。日常食用的糖主要是蔗糖。蔗糖很甜，易結(jié)晶，易溶于水，但較難溶于乙醇。若加熱到160℃，便成為玻璃樣的晶體，加熱至200℃時(shí)成為棕褐色的焦糖。它是α-D-吡喃葡萄糖-(1→2)-β-D-呋喃果糖苷。它是由葡萄糖的半縮醛羥基和果糖的半縮酮羥基之間縮水而成的，因?yàn)閮蓚€(gè)還原性基團(tuán)都包含在糖苷鍵中，所有沒有還原性，是非還原性雜聚二糖。右旋，[α]D20=+66.5°。蔗糖極易被酸水解，其速度比麥芽糖和乳糖大1000倍。水解后產(chǎn)生等量的D-葡萄糖和D-果糖，這個(gè)混合物稱為轉(zhuǎn)化糖，甜度為160。蜜蜂體內(nèi)有轉(zhuǎn)化酶，因此蜂蜜中含有大量轉(zhuǎn)化糖。因?yàn)楣堑谋刃绕咸烟堑慕^對(duì)值大，所以轉(zhuǎn)化糖溶液是左旋的。在植物中有一種轉(zhuǎn)化酶催化這個(gè)反應(yīng)。口腔細(xì)菌利用蔗糖合成的右旋葡聚糖苷是牙垢的主要成分。（四）纖維二糖是纖維素的基本構(gòu)成單位?？捎衫w維素水解得到。由兩個(gè)β-D-葡萄糖通過C1－C4相連，它與麥芽糖的區(qū)別是后者為α-葡萄糖苷。（五）海藻糖α-D-吡喃葡萄糖-(1→1)-α-D-吡喃葡萄糖苷。在抗干燥酵母中含量較多，可用做保濕。二、三糖天然界中廣泛存在的三糖惟獨(dú)棉籽糖，主要存在于棉籽、甜菜、大豆及桉樹的干性分泌物（甘露蜜）中。它是α-D-吡喃半乳糖-(16)-α-D-吡喃葡萄糖-(12)-β-D-呋喃果糖苷。棉籽糖的水溶液比旋為＋105.2°，不能還原費(fèi)林試劑。在蔗糖酶作用下分解成績糖和蜜二糖；在α-半乳糖苷酶作用下分解成半乳糖和蔗糖。此外，還有龍膽三糖、松三糖、洋槐三糖等。top第四節(jié)多糖多糖由多個(gè)單糖縮合而成。它是天然界中分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜且龐大的糖類物質(zhì)。多糖按功能可分為兩大類：一類是結(jié)構(gòu)多糖，如構(gòu)成植物細(xì)胞壁的纖維素、半纖維素，構(gòu)成細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖等；另一類是貯藏多糖，如植物中的淀粉、動(dòng)物體內(nèi)的糖原等。還有一些多糖具有更復(fù)雜的生理功能，如粘多糖、血型物質(zhì)等，它們?cè)谏矬w內(nèi)起著重要的作用。多糖可由一種單糖縮合而成，稱均一多糖，如戊糖膠（木糖膠、阿拉伯糖膠）、己糖膠（淀粉、糖原、纖維素等），也可由不同類型的單糖縮合而成，稱不均一多糖，如半乳糖甘露糖膠、阿拉伯膠和果膠等。多糖在水中不形成真溶液，只能形成膠體。多糖沒有甜味，也無還原性。多糖有旋光性，但無變旋現(xiàn)象。一、淀粉淀粉(starch)是植物中最重要的貯藏多糖，在植物中以淀粉粒狀態(tài)存在，形狀為球狀或卵形。淀粉是由麥芽糖單位構(gòu)成的鏈狀結(jié)構(gòu)，可溶于熱水的是直鏈淀粉，不溶的是支鏈淀粉。支鏈淀粉易形成漿糊，溶于熱的有機(jī)溶劑。玉米淀粉和馬鈴薯淀粉分離含27％和20％的直鏈淀粉，其余為支鏈淀粉。有些淀粉（如糯米）所有為支鏈淀粉，而有的豆類淀粉則全是直鏈淀粉。淀粉與酸緩和地作用時(shí)（如7.5%HCl，室溫下放置7日）即形成所謂“可溶性淀粉”，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)常用。淀粉在工業(yè)上可用于釀酒和制糖。（一）直鏈淀粉直鏈淀粉(amylose)分子量從幾萬到十幾萬，平均約在60，000左右，相當(dāng)于300－400個(gè)葡萄糖分子縮合而成。由端基分析知道，每分子中只含一個(gè)還原性端基和一個(gè)非還原性端基，所有它是一條不分支的長鏈。它的分子通常卷曲成螺旋形，每一轉(zhuǎn)有六個(gè)葡萄糖分子。直鏈淀粉是由1，4糖苷鍵銜接的α-葡萄糖殘基組成的。以碘液處理產(chǎn)生藍(lán)色，光吸收在620-680nm。（二）支鏈淀粉支鏈淀粉(amylopectin)的分子量在20萬以上，含有1300個(gè)葡萄糖或更多。與碘反應(yīng)呈紫色，光吸收在530-555nm。端基分析指出，每24－30個(gè)葡萄糖單位含有一個(gè)端基，所有它具有支鏈結(jié)構(gòu)，每個(gè)直鏈?zhǔn)铅粒?，4銜接的鏈，而每個(gè)分支是α－1，6銜接的鏈。由不徹低水解產(chǎn)物中分離出了以α－1，6糖苷鍵銜接的異麥芽糖，證實(shí)了分支的結(jié)構(gòu)。據(jù)研究，支鏈淀粉至少含有300個(gè)α－1，6糖苷鍵。二、糖原糖原(glycogen)是動(dòng)物中的主要多糖，是葡萄糖的極容易利用的儲(chǔ)藏形式。糖原分子量約為500萬，端基含量占9％，而支鏈淀粉為4％，所以8糖原的分支程度比支鏈淀粉高一倍多。糖原的結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，但分支密度更大，平均鏈長惟獨(dú)12-18個(gè)葡萄糖單位。每個(gè)糖原分子有一個(gè)還原末端和無數(shù)非還原末端。與碘反應(yīng)呈紫色，光吸收在430-490nm。糖原的分支多，分子表面裸露出許多非還原末端，每個(gè)非還原末端既能與葡萄糖結(jié)合，也能分解產(chǎn)生葡萄糖，從而疾馳調(diào)節(jié)血糖濃度，調(diào)節(jié)葡萄糖的供求平衡。所以糖原是儲(chǔ)藏葡萄糖的理想形式。糖原主要儲(chǔ)藏在肝臟和骨骼肌，在肝臟中濃度較高，但在骨骼肌中總量較多。糖原在細(xì)胞的胞液中以顆粒狀存在，直徑約為100－400?！，F(xiàn)在發(fā)現(xiàn)除動(dòng)物外，在細(xì)菌、酵母、真菌及甜玉米中也有糖原存在。三、纖維素纖維素(cellulose)是天然界中含量最豐盛的有機(jī)物，它占植物界碳含量的50％以上。棉花和亞麻是較純的纖維素，在90％以上。木材中的纖維素常和半纖維素及木質(zhì)素結(jié)合存在。用煮沸的1％NaOH處理木材，然后加氯及亞硫酸鈉，即可去掉木質(zhì)素，留下纖維素。纖維素由葡萄糖分子以β-1,4-糖苷鍵銜接而成，無分支。纖維素分子量在5萬到40萬之間，每分子約含300－2500個(gè)葡萄糖殘基。纖維素是直鏈，100-200條鏈彼此平行，以氫鍵結(jié)合，所以不溶于水，但溶于銅鹽的氨水溶液，可用于發(fā)明人造纖維。纖維素分子羅列成束狀，和繩索相似，纖維就是由許多這種繩索集合組成的。纖維素經(jīng)弱酸水解可得到纖維二糖。在濃硫酸（低溫）或稀硫酸（高溫、高壓）下水解木材廢料，可以產(chǎn)生約20％的葡萄糖。纖維素的三硝酸酯稱為火棉，遇火疾馳燃燒。一硝酸酯和二硝酸酯可以溶解，稱為火棉膠，用于醫(yī)藥、工業(yè)。純凈的纖維素是無色無臭、無味的物質(zhì)。人和動(dòng)物體內(nèi)沒有纖維素酶，不能分解纖維素。反芻動(dòng)物和一些昆蟲體內(nèi)的微生物可以分解纖維素，為這些動(dòng)物提供營養(yǎng)。四、其他（一）果膠普通存在于初生細(xì)胞壁中，也存在于水果中。它是果膠酸的甲酯。果醬就是利于水果的果膠制成的。（二）菊糖也叫菊粉，主要存在于菊科植物的根部，是多縮果糖。（三）瓊脂某些海藻（如石花菜屬）所含的多糖物質(zhì)，主要成分是多縮半乳糖，含有硫和鈣。瓊脂不易被微生物分解，可作微生物培養(yǎng)基成分，也可作為電泳支持物。食品工業(yè)中常用來發(fā)明果凍、果醬等。1－2％的瓊脂在室溫下就能形成凝膠。agar包括agarose和araropectin，瓊脂糖由D-吡喃半乳糖以α-1，3鍵相連，每9個(gè)殘基與一個(gè)L-吡喃半乳糖以1，4鍵銜接，每53個(gè)殘基有一個(gè)硫酸基。（四）幾丁質(zhì)N-乙酰葡萄糖胺以β-1，4糖苷鍵相連，是甲殼動(dòng)物的結(jié)構(gòu)多糖，也叫甲殼素。是水中含量最大的有機(jī)物。五、不均一多糖粘多糖，也叫糖胺聚糖，它與蛋白質(zhì)結(jié)合構(gòu)成蛋白聚糖，又稱粘蛋白。它存在于軟骨、腱等結(jié)締組織中，構(gòu)成組織間質(zhì)。各種腺體分泌出的起潤滑作用的粘液多富含粘多糖。它在組織生長和再生過程中，在受精過程中以及機(jī)體與許多傳染源（細(xì)菌、病毒）的互相作用上都起著重要作用。糖胺聚糖是由特定二糖單位多次重復(fù)構(gòu)成的雜聚多糖，因其二糖單位中都含有己糖胺而得名。不同糖胺聚糖的二糖單位不同，但普通都由一分子己糖胺和一分子己糖醛酸或中性糖構(gòu)成。單糖之間以1－3鍵或1－4鍵相連。糖胺聚糖按其分布和組成分為以下五類：硫酸軟骨素，硫酸皮膚素，硫酸角質(zhì)素，肝素和透明質(zhì)酸。其中除角質(zhì)素外，都含有糖醛酸；除透明質(zhì)酸外，都含有硫酸基。糖胺聚糖是高分子量的膠性物質(zhì)，分子量可達(dá)500萬，存在于動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞衣中，起潤滑和粘合的作用。透明質(zhì)酸存在于眼睛的玻璃液及臍帶中，可溶于水，成粘稠溶液。其主要功能是在組織中吸著水分，具有保護(hù)及粘合細(xì)胞使其不凝聚的作用。在具有強(qiáng)烈侵染性的細(xì)菌中，在疾馳生長的惡性腫瘤中，在蜂毒與蛇毒中都含有透明質(zhì)酸酶，它能引起透明質(zhì)酸的分解。硫酸軟骨素是軟骨、腱及骨骼的主要成分。有A,B和C三種。肝素在動(dòng)物體內(nèi)分布很廣，因在肝臟中含量豐盛而得名。具有阻止血液凝結(jié)的特性。目前廣泛應(yīng)用肝素為輸血時(shí)的血液抗凝劑，臨床上也常用它防止血栓形成。分子量為17,000。top第五節(jié)結(jié)合糖結(jié)合糖是指糖與非糖物質(zhì)的結(jié)合物，常見的是與蛋白質(zhì)的結(jié)合物。它們的分布很廣泛，生物功能多種多樣，且都含有一類含氮的多糖，即粘多糖。按照含糖多少可分為以糖為主的蛋白多糖和以蛋白為主的糖蛋白。二、糖蛋白糖蛋白是以蛋白質(zhì)為主體的糖－蛋白質(zhì)復(fù)合物，在肽鏈的特定殘基上共價(jià)結(jié)合著一個(gè)、幾個(gè)或十幾個(gè)寡糖鏈。寡糖鏈普通由2－15個(gè)單糖構(gòu)成。寡糖鏈與肽鏈的銜接方式有兩種，一種是它的還原末端以O(shè)-糖苷鍵與肽鏈的絲氨酸或蘇氨酸殘基的側(cè)鏈羥基結(jié)合，另一種是以N-糖苷鍵與側(cè)鏈的天冬酰胺殘基的側(cè)鏈氨基結(jié)合。糖蛋白在體內(nèi)分布十分廣泛，許多酶、激素、運(yùn)輸?shù)鞍?、結(jié)構(gòu)蛋白都是糖蛋白。糖成分的存在對(duì)糖蛋白的分布、功能、穩(wěn)定性等都有影響。糖成分通過改變糖蛋白的質(zhì)量、體積、電荷、溶解性、粘度等發(fā)揮著多種效應(yīng)。1.血漿糖蛋白血漿經(jīng)電泳后，除清蛋白外，其他部分α1、α2、β和γ球蛋白以及纖維蛋白原都含有糖。糖分以唾液酸、氨基葡萄糖、半乳糖、甘露糖為主，也有少量氨基半乳糖和巖藻糖。血漿蛋白中具有運(yùn)輸作用的有：運(yùn)輸銅的銅蘭蛋白，運(yùn)輸鐵的轉(zhuǎn)鐵蛋白，運(yùn)輸血紅蛋白的觸珠蛋白，運(yùn)輸甲狀腺素的甲狀腺素結(jié)合蛋白。參加凝血過程的有凝血酶原和纖維蛋白原。肝實(shí)質(zhì)性障礙時(shí)，血漿糖蛋白量減少，而在肝癌時(shí)卻增強(qiáng)。2.血型物質(zhì)人的胃液、唾液、卵巢囊腫的粘液和紅細(xì)胞中都含有血型物質(zhì)，它包含約75％的糖，主要是巖藻糖、半乳糖、氨基葡萄糖和氨基半乳糖。含糖部分決定血型物質(zhì)的特異性。3.卵白糖蛋白糖分較容易，惟獨(dú)甘露糖和N-乙酰氨基葡萄糖。某些卵白糖蛋白對(duì)胰蛋白酶或糜蛋白酶有抑制作用，而另一些則具有強(qiáng)烈的抑制病毒血球凝集的作用。二、蛋白聚糖蛋白聚糖是以糖胺聚糖為主體的糖蛋白質(zhì)復(fù)合物。蛋白聚糖以蛋白質(zhì)為核心，以糖胺聚糖鏈為主體，在同一條核心蛋白肽鏈上，密集地結(jié)合著幾十條至千百條糖胺聚糖糖鏈，形成瓶刷狀分子。每條糖胺聚糖鏈由100到200個(gè)單糖分子構(gòu)成，具有二糖重復(fù)序列，普通無分支。糖胺聚糖主要借O-糖苷鍵與核心蛋白的絲氨酸或蘇氨酸羥基結(jié)合。核心蛋白的氨基酸組成和序列也比較容易，以絲氨酸和蘇氨酸為主（可占50％），其余氨基酸以甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等居多。蛋白聚糖是細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分，廣泛存在于高等動(dòng)物的一切組織中，對(duì)結(jié)締組織、軟骨、骨骼的構(gòu)成至關(guān)重要。蛋白聚糖具有極強(qiáng)的親水性，能結(jié)合大量的水，能保持組織的體積和形狀并使之具有抗拉、抗壓強(qiáng)度。蛋白聚糖鏈互相間的作用，在細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)互相結(jié)合，維持組織的殘破性中起重要作用。糖鏈的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)還具有分子篩效應(yīng)，對(duì)物質(zhì)的運(yùn)送有一定意義。透明質(zhì)酸是關(guān)節(jié)滑液的主要成分，具有很大的粘性，對(duì)關(guān)節(jié)面起潤滑作用。類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者關(guān)節(jié)液的粘度降低與蛋白多糖的結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。在細(xì)胞膜中有糖苷轉(zhuǎn)移酶，催化合成；在溶酶體中有糖苷酶催化其分解。凝集素是能與糖特異結(jié)合的，非酶非抗體的蛋白質(zhì)。動(dòng)物體中的某些凝集素含有約130個(gè)氨基酸殘基構(gòu)成的糖識(shí)別域，與炎癥及腫瘤轉(zhuǎn)移有關(guān)。本章考點(diǎn)：1，糖的定義和分類。***尤其要注重以葡萄糖為代表的單糖的分子結(jié)構(gòu)（異常是旋光異構(gòu)現(xiàn)象）、分類、物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)（鑒別），還有一些重要的單糖要熟記。2，比較三種主要雙糖（蔗糖、乳糖、麥芽糖）的組成、銜接鍵的種類及其環(huán)狀結(jié)構(gòu)。3，淀粉、糖原、纖維素的組成單位和特有的色彩反應(yīng)及生物學(xué)功能。（考題浮上較頻繁）4，糖胺聚糖、糖蛋白、蛋白聚糖的定義及鍵的銜接方式。5，常用的識(shí)別核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉的主意。（顯色法）。6，了解糖的生理功能。本章名詞解釋醛糖（aldose）：一類單糖，該單糖中氧化數(shù)最高的C原子（指定為C-1）是一個(gè)醛基。

酮糖（ketose）：一類單糖，該單糖中氧化數(shù)最高的C原子（指定為C-2）是一個(gè)酮基。

異頭物（anomer）：僅在氧化數(shù)最高的C原子（異頭碳）上具有不同構(gòu)形的糖分子的兩種異構(gòu)體。

異頭碳（anomercarbon）：環(huán)化單糖的氧化數(shù)最高的C原子，異頭碳具有羰基的化學(xué)反應(yīng)性。

變旋（mutarotation）：吡喃糖，呋喃糖或糖苷陪同它們的α-和β-異構(gòu)形式的平衡而發(fā)生的比旋度變化。

單糖（monosaccharide）：由3個(gè)或更多碳原子組成的具有經(jīng)驗(yàn)公式（CH2O）n的簡糖。

糖苷（dlycoside）：單糖半縮醛羥基與別一個(gè)分子的羥基，胺基或巰基縮合形成的含糖衍生物。

糖苷鍵（glycosidicbond）:一個(gè)糖半縮醛羥基與另一個(gè)分子（例如醇、糖、嘌呤或嘧啶）的羥基、胺基或巰基之間縮合形成的縮醛或縮酮鍵，常見的糖醛鍵有O—糖苷鍵和N—糖苷鍵。

寡糖（oligoccharide）：由2～20個(gè)單糖殘基通過糖苷鍵銜接形成的聚合物。

多糖（polysaccharide）：20個(gè)以上的單糖通過糖苷鍵銜接形成的聚合物。多糖鏈可以是線形的或帶有分支的。

還原糖（reducingsugar）：羰基碳（異頭碳）沒有參加形成糖苷鍵，因此可被氧化充當(dāng)還原劑的糖。

淀粉（starch）：一類多糖，是葡萄糖殘基的同聚物。有兩種形式的淀粉：一種是直鏈淀粉，是沒有分支的，只是通過α-（1→4）糖苷鍵的葡萄糖殘基的聚合物；另一類是支鏈淀粉，是含有分支的，α-（1→4）糖苷鍵銜接的葡萄糖殘基的聚合物，支鏈在分支處通過α-（1→6）糖苷鍵與主鏈相連。

糖原（glycogen）:是含有分支的α-（1→4）糖苷鍵的葡萄糖殘基的同聚物，支鏈在分支點(diǎn)處通過α-（1→6）糖苷鍵與主鏈相連。

極限糊精（limitdexitrin）:是指支鏈淀粉中帶有支鏈的核心部位，該部分經(jīng)支鏈淀粉酶水解作用，糖原磷酸化酶或淀粉磷酸化酶作用后依然存在。糊精的進(jìn)一步降解需要α-（1→6）糖苷鍵的水解。

肽聚糖（peptidoglycan）：N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰唾液酸交替銜接的雜多糖與不同的肽交錯(cuò)銜接形成的大分子。肽聚糖是許多細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分。

糖蛋白（glycoprotein）:含有共價(jià)銜接的葡萄糖殘基的蛋白質(zhì)。

蛋白聚糖（proteoglycan）：由雜多糖與一個(gè)多肽連組成的雜化的在分子，多糖是分子的主要成分。第三章脂類提要一、概念脂類、類固醇、萜類、多不飽和脂肪酸、必須脂肪酸、皂化值、碘值、酸價(jià)、酸敗、油脂的硬化、甘油磷脂、鞘氨醇磷脂、神經(jīng)節(jié)苷脂、腦苷脂、乳糜微粒二、脂類的性質(zhì)與分類單純脂、復(fù)合脂、非皂化脂、衍生脂、結(jié)合脂單純脂脂肪酸的俗名、系統(tǒng)名和縮寫、雙鍵的定位三、油脂的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)(1)水解和皂化脂肪酸平均分子量＝3×56×1000÷皂化值(2)加成反應(yīng)碘值大，表示油脂中不飽和脂肪酸含量高，即不飽和程度高。(3)酸敗蠟是由高級(jí)脂肪酸和長鏈脂肪族一元醇或固醇構(gòu)成的酯。四、磷脂（復(fù)合脂）（一）甘油磷脂類最常見的是卵磷脂和腦磷脂。卵磷脂是磷脂酰膽堿。腦磷脂是磷脂酰乙醇胺。卵磷脂和腦磷脂都不溶于水而溶于有機(jī)溶劑。磷脂是兼性離子，有多個(gè)可解離基團(tuán)。在弱堿下可水解，生成脂肪酸鹽，其余部分不水解。在強(qiáng)堿下則水解成脂肪酸、磷酸甘油和有機(jī)堿。磷脂中的不飽和脂肪酸在空氣中易氧化。（二）鞘氨醇磷脂神經(jīng)鞘磷脂由神經(jīng)鞘氨醇（簡稱神經(jīng)醇）、脂肪酸、磷酸與含氮堿基組成。脂酰基與神經(jīng)醇的氨基以酰胺鍵相連，所形成的脂酰鞘氨醇又稱神經(jīng)酰胺；神經(jīng)醇的伯醇基與磷脂酰膽堿（或磷脂酰乙醇胺）以磷酸酯鍵相連。磷脂能協(xié)助不溶于水的脂類勻稱蔓延于體內(nèi)的水溶液體系中。非皂化脂（一）萜類是異戊二烯的衍生物多數(shù)線狀萜類的雙鍵是反式。維生素A、E、K等都屬于萜類，視黃醛是二萜。天然橡膠是多萜。（二）類固醇都含有環(huán)戊烷多氫菲結(jié)構(gòu)固醇類是環(huán)狀高分子一元醇，主要有以下三種：動(dòng)物固醇膽固醇是高等動(dòng)物生物膜的重要成分，對(duì)調(diào)節(jié)生物膜的流動(dòng)性有一定意義。膽固醇還是一些活性物質(zhì)的前體，類固醇激素、維生素D3、膽汁酸等都是膽固醇的衍生物。植物固醇是植物細(xì)胞的重要成分，不能被動(dòng)物吸收利用。1，酵母固醇存在于酵母菌、真菌中，以麥角固醇最多，經(jīng)日光照耀可轉(zhuǎn)化為維生素D2。2.固醇衍生物類膽汁酸是乳化劑，能促進(jìn)油脂消化。強(qiáng)心苷和蟾毒它們能使心率降低，強(qiáng)度增強(qiáng)。性激素和維生素D3.前列腺素結(jié)合脂1.糖脂。它分為中性和酸性兩類，分離以腦苷脂和神經(jīng)節(jié)苷脂為代表。腦苷脂由一個(gè)單糖與神經(jīng)酰胺構(gòu)成。神經(jīng)節(jié)苷脂是含唾液酸的糖鞘脂，有多個(gè)糖基，又稱唾液酸糖鞘脂，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。2.脂蛋白按照蛋白質(zhì)組成可分為三類：核蛋白類、磷蛋白類、單純蛋白類，其中單純蛋白類主要有水溶性的血漿脂蛋白和脂溶性的腦蛋白脂。血漿脂蛋白按照其密度由小到大分為五種：乳糜微粒主要生理功能是轉(zhuǎn)運(yùn)外源油脂。極低密度脂蛋白(VLDL)轉(zhuǎn)運(yùn)內(nèi)源油脂。低密度脂蛋白(LDL)轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇和磷脂。高密度脂蛋白(HDL)轉(zhuǎn)運(yùn)磷脂和膽固醇。極高密度脂蛋白(VHDL)轉(zhuǎn)運(yùn)游離脂肪酸。腦蛋白脂不溶于水，分為A、B、C三種。top第一節(jié)概述一、脂類是脂溶性生物分子脂類（lipids）泛指不溶于水，易溶于有機(jī)溶劑的各類生物分子。脂類都含有碳、氫、氧元素，有的還含有氮和磷。共同特征是以長鏈或稠環(huán)脂肪烴分子為母體。脂類分子中沒有極性基團(tuán)的稱為非極性脂；有極性基團(tuán)的稱為極性脂。極性脂的主體是脂溶性的，其中的部分結(jié)構(gòu)是水溶性的。二、分類1.單純脂單純脂是脂肪酸與醇結(jié)合成的酯，沒有極性基團(tuán)，是非極性脂，又稱中性脂。三酰甘油、膽固醇酯、蠟等都是單純脂。蠟是由高級(jí)脂肪酸和高級(jí)一元醇形成的酯。2.復(fù)合脂復(fù)合脂又稱類脂，是含有磷酸等非脂成分的脂類。復(fù)合脂含有極性基團(tuán)，是極性脂。磷脂是主要的復(fù)合脂。3.非皂化脂包括類固醇、萜類和前列腺素類。不含脂肪酸，不能被堿水解，稱為非皂化脂。類固醇又稱甾醇，是以環(huán)戊烷多氫菲為母核的一種脂類。膽固醇是人體內(nèi)最重要的類固醇，它因有羥基而屬于極性脂。萜類是異戊二烯聚合物，前列腺素是二十碳酸衍生物。4.衍生脂指上述物質(zhì)的衍生產(chǎn)物，如甘油、脂肪酸及其氧化產(chǎn)物，乙酰輔酶A。5.結(jié)合脂類脂與糖或蛋白質(zhì)結(jié)合，形成糖脂和脂蛋白。三、分布與功能（一）三酰甘油是儲(chǔ)備能源三酰甘油主要分布在皮下、胸腔、腹腔、肌肉、骨髓等處的脂肪組織中，是儲(chǔ)備能源的主要形式。三酰甘油作為能源儲(chǔ)備有以下優(yōu)點(diǎn)：1.可大量儲(chǔ)存在三大類能源物質(zhì)中，惟獨(dú)三酰甘油能大量儲(chǔ)備。體內(nèi)糖原的儲(chǔ)量少（不到體重的1％），儲(chǔ)存期短（不到半天），而三酰甘油儲(chǔ)量可高達(dá)體重的10－20％以上，并可持久儲(chǔ)存。2.功能效率高因?yàn)橹舅岬倪€原態(tài)遠(yuǎn)高于其他燃料分子，所以體內(nèi)氧化三酰甘油的功能價(jià)值可高達(dá)37Kj/g，而氧化糖和蛋白質(zhì)分離惟獨(dú)17和16Kj/g。3.占空間少可以無水狀態(tài)存在。而1克糖原可以結(jié)合2克水，所以1克無水的脂肪儲(chǔ)存的能量是1克水合的糖原的6倍多。4.還有絕緣保溫、緩沖壓力、減輕摩擦振動(dòng)等保護(hù)功能。（二）極性脂參加生物膜的構(gòu)成磷脂、糖脂、膽固醇等極性脂是構(gòu)成人體生物膜的主要成分。他們構(gòu)成生物膜的水不溶性液態(tài)基質(zhì)，規(guī)定了生物膜的基本特性。膜的屏障、融合、絕緣、脂溶性分子的通透性等功能都是膜脂特性的表現(xiàn)，膜脂還給各種膜蛋白提供功能所必須的微環(huán)境。脂類作為細(xì)胞表面物質(zhì)，與細(xì)胞的識(shí)別、種特異性和組織免疫等有密切關(guān)系。（三）有些脂類及其衍生物具有重要生物活性腎上腺皮質(zhì)激素和性激素的本質(zhì)是類固醇；各種脂溶性維生素也是不可皂化脂；介導(dǎo)激素調(diào)節(jié)作用的第二信使有的也是脂類，如二酰甘油、肌醇磷脂等；前列腺素、血栓素、白三烯等具有廣泛調(diào)節(jié)活性的分子是20碳酸衍生物。（四）有些脂類是生物表面活性劑磷脂、膽汁酸等雙溶性分子（或離子），能定向羅列在水－脂或水－空氣兩相界面，有降低水的表面張力的功能，是良好的生物表面活性劑。例如：肺泡細(xì)胞分泌的磷脂籠罩在肺泡壁表面，能通過降低肺泡壁表面水膜的表面張力，防止肺泡在呼吸中萎陷。缺少這些磷脂時(shí)，可造成呼吸窘迫綜合征，患兒在呼吸后必須使勁擴(kuò)胸增大胸內(nèi)負(fù)壓，使肺泡重新充氣。膽汁酸作為表面活性劑，可乳化食物中脂類，促進(jìn)脂類的消化吸收。（五）作為溶劑一些脂溶性的維生素和激素都是溶解在脂類物質(zhì)中才干被吸收，他們?cè)隗w內(nèi)的運(yùn)輸也需要溶解在脂類中。如維生素A、E、K、性激素等都是如此。第二節(jié)單純脂一、脂肪酸（一）特性動(dòng)植物中的脂肪酸比較容易，都是直鏈的，可含有多至六個(gè)雙鍵，而細(xì)菌的脂肪酸最多惟獨(dú)一個(gè)雙鍵。細(xì)菌的脂肪酸比較復(fù)雜，可有支鏈或含有環(huán)丙烷環(huán)，如結(jié)核酸就是飽和支鏈脂肪酸。植物中可能含有三鍵、環(huán)氧基及環(huán)丙烯基等。人體及高等動(dòng)物體內(nèi)的脂肪酸有以下特點(diǎn)：1.是由偶數(shù)碳原子構(gòu)成的一元酸，最多見的是C16、C18、C22等長鏈脂肪酸。2.碳鏈無分支。3.分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸的雙鍵都呈順式構(gòu)型，有多個(gè)雙鍵的脂肪酸稱為高度不飽和脂肪酸或多不飽和脂肪酸。相鄰雙鍵之間都插入亞甲基，不構(gòu)成共軛體系。（二）分類和命名1.脂肪酸的俗名、系統(tǒng)名和縮寫脂肪酸的俗名主要反映其來源和特點(diǎn)。系統(tǒng)名反映其碳原子數(shù)目、雙鍵數(shù)和位置。如：硬脂酸的系統(tǒng)名是十八烷酸，用18：0表示，其中“18”表示碳鏈長度，“0”表示無雙鍵；油酸是十八碳烯酸，用18：1表示，“1”表示有一個(gè)雙鍵。反油酸用18：1Δ9,trans表示。2.雙鍵的定位雙鍵位置的表示主意有兩種，本來用Δ編號(hào)系統(tǒng)，近來又規(guī)定了ω或(n)編號(hào)系統(tǒng)。前者按碳原子的系統(tǒng)序數(shù)（從羧基端數(shù)起），用雙鍵羧基側(cè)碳原子的序數(shù)給雙鍵定位。后者采用碳原子的倒數(shù)序數(shù)（從甲基端數(shù)起），用雙鍵甲基側(cè)碳原子的（倒數(shù)）序數(shù)給雙鍵定位。這樣可將脂肪酸分為代謝相關(guān)的4組，即ω3、ω6、ω7、ω9，在哺乳動(dòng)物體內(nèi)脂肪酸只能由該族母體衍生而來，各族母體分離是軟油酸（16：1，ω7）、油酸（18：1，ω9）、亞油酸（18：2，ω6）和α亞麻酸（18：3，ω3）哺乳動(dòng)物體內(nèi)能合成飽和脂肪酸和單不飽和脂肪酸，不能合成多不飽和脂肪酸，如亞油酸、亞麻酸等。我們把維持哺乳動(dòng)物正常生長所必須的而體內(nèi)又不能合成的脂肪酸稱為必須脂肪酸。（三）反應(yīng)脂肪酸常見的反應(yīng)有兩個(gè)：活化硫?；?，生成脂酰輔酶A。這是脂肪酸的活性形式。不飽和脂肪酸的雙鍵可以氧化，生成過氧化物，最后產(chǎn)生自由基。對(duì)人體有害。二、油脂（一）油脂的結(jié)構(gòu)油脂是由一分子甘油與一至三分子脂肪酸所形成的酯。按照脂肪酸數(shù)量，可分為單酰甘油、二酰甘油和三酰甘油（過去稱為甘油三酯）。前兩者在天然界中存在極少，而三酰甘油是脂類中含量最豐盛的一類。通常所說的油脂就是指三酰甘油。若三個(gè)脂肪酸相同，則稱容易三酰甘油，命名時(shí)稱三某脂酰甘油，如三硬脂酰甘油，三油酰甘油等。如三個(gè)脂肪酸不同，則稱為混合三酰甘油，命名時(shí)以α、β和α’分離表示不同脂肪酸的位置。天然油脂多數(shù)是多種混合三酰甘油的混合物，容易三酰甘油極少，僅橄欖油中含三油酰甘油較多，約占70％。（二）油脂的性質(zhì)1.物理性質(zhì)油脂普通無色、無味、無臭，呈中性。天然油脂因含雜質(zhì)而常具有色彩和藹味。油脂比重小于1，不溶于水而溶于有機(jī)溶劑（丁酸酯可溶）。在乳化劑如膽汁酸、肥皂等存在的情況下，油脂能在水中形成乳濁液。在人體和動(dòng)物的消化道內(nèi)，膽汁酸鹽使油脂乳化形成乳糜微粒，有利于油脂的消化吸收。因?yàn)椴伙柡椭舅岬娜埸c(diǎn)比相應(yīng)的飽和脂肪酸低，所以普通三酰甘油中，不飽和脂肪酸含量較高者在室溫時(shí)為液態(tài)，俗稱油，如棉籽油的不飽和脂肪酸占75％。而飽和脂肪酸含量高的三酰甘油在室溫時(shí)通常為固態(tài)，俗稱脂，如牛脂中飽和脂肪酸占60－70％。天然油脂都是多種油脂的混合物，沒有固定的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，通常簡稱為油脂。硬脂酸熔點(diǎn)為70℃，油酸熔點(diǎn)為14℃。相應(yīng)的，三硬脂酸甘油酯的熔點(diǎn)是60℃，而三油酸甘油酯的熔點(diǎn)是0℃。如油脂中1，3位的脂肪酸不同，則具有旋光性，普通按照L-型甘油醛的衍生物命名。油脂是脂肪酸的儲(chǔ)備和運(yùn)輸形式，也是生物體內(nèi)的重要溶劑，許多物質(zhì)是溶于其中而被吸收和運(yùn)輸?shù)?，如各種脂溶性維生素(A、D、E、K)、芬芳油、固醇和某些激素等。2.化學(xué)性質(zhì)油脂的化學(xué)性質(zhì)與組成它的脂肪酸、甘油以及酯鍵有關(guān)。(1)水解和皂化油脂能在酸、堿、蒸汽及脂酶的作用下水解，生成甘油和脂肪酸。當(dāng)用堿水解油脂時(shí)，生成甘油和脂肪酸鹽。脂肪酸的鈉鹽和鉀鹽就是肥皂。因此把油脂的堿水解稱為皂化。使1克油脂徹低皂化所需的氫氧化鉀的毫克數(shù)稱為皂化值。按照皂化值的大小可以判斷油脂中所含脂肪酸的平均分子量。皂化值越大，平均分子量越小。脂肪酸平均分子量＝3×56×1000÷皂化值式中56是KOH的分子量，因?yàn)槿８视椭泻齻€(gè)脂肪酸，所以乘以3。肥皂是高級(jí)脂肪酸鈉（或鉀），既含有極性的－COO－Na＋基團(tuán)，易溶于水；又含有非極性的烴基，易溶于脂類，所以肥皂是乳化劑，可是油污凝聚在水中而被除去。當(dāng)用含較多鈣、鎂離子的硬水洗滌時(shí)，因?yàn)橹舅徕c改變?yōu)椴蝗艿拟}鹽或鎂鹽而沉淀，肥皂的去污能力就大大降低。(2)加成反應(yīng)含不飽和脂肪酸的油脂，分子中的碳－碳雙鍵可以與氫、鹵素等舉行加成反應(yīng)。氫化：在高溫、高壓和金屬鎳催化下，碳－碳雙鍵與氫發(fā)生加成反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為飽和脂肪酸。氫化的結(jié)果使液態(tài)的油變成半固態(tài)的脂，所以常稱為“油脂的硬化”。人造黃油的主要成分就是氫化的植物油。某些高級(jí)糕點(diǎn)的松脆油也是適當(dāng)加氫硬化的植物油。棉籽油氫化后形成奶油。油容易酸敗，不利于運(yùn)輸，海產(chǎn)的油脂有臭味，氫化也可解決這些問題。鹵化：鹵素中的溴、碘可與雙鍵加成，生成飽和的鹵化脂，這種作用稱為鹵化。通常把100克油脂所能