糖类和糖生物学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第1页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。韧带韧带结构糖结构糖结缔组织结缔组织结构糖结构糖 肌糖原肌糖原能源能源动物干重动物干重2第2页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第3页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。学习重点学习重点l糖命名和分类糖命名和分类l糖结构（难点）糖结构（难点）l糖性质糖性质l糖分析方法糖分析方法第4页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。内容内容一一.引言引言二二.单糖结构和性质单糖结构和性质三三.主要单糖和单糖衍生物主要单糖和单糖衍生物四四.寡糖寡糖五五.多糖多糖六六.糖缀和物糖缀和物七七.寡糖结构分析寡糖结构分析第5页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。一一.引言引言(一一).糖生物学功效糖生物学功效糖生物学功效概括糖生物学功效概括:1.作为生物体结组成份作为生物体结组成份2.作为生物能源主要物质作为生物能源主要物质3.在生物体内转变为其它物质在生物体内转变为其它物质4.作为细胞识别信号分子作为细胞识别信号分子第6页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。细胞表面识细胞表面识别标识别标识糖糖糖糖蛋白、蛋白、糖糖脂、信息分子脂、信息分子糖糖第7页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。糖是生物信息分子糖是生物信息分子 l直到直到2020世纪世纪7070年代后，伴随分子生物学发展，年代后，伴随分子生物学发展，人们逐步认识到，糖类是包括生命活动本质主人们逐步认识到，糖类是包括生命活动本质主要生物大分子之一。要生物大分子之一。l大量研究已表明，各种错综复杂生命现象产生大量研究已表明，各种错综复杂生命现象产生与疾病形成过程均包含了许多分子改变和复杂与疾病形成过程均包含了许多分子改变和复杂代谢过程，其中糖蛋白糖链在受精、发生、发代谢过程，其中糖蛋白糖链在受精、发生、发育、分化、炎症与本身免疫疾病，在癌细胞异育、分化、炎症与本身免疫疾病，在癌细胞异常增殖及转移，病原体感染，植物与病原体相常增殖及转移，病原体感染，植物与病原体相互作用，豆科植物与根瘤菌共生过程中，都起互作用，豆科植物与根瘤菌共生过程中，都起到主要作用。到主要作用。第8页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。糖生物学这一个名词提出是在糖生物学这一个名词提出是在1988年。牛津大年。牛津大学德威克教授在当年生化年评中撰写了以学德威克教授在当年生化年评中撰写了以“糖生物学糖生物学”为题综述，这标志了糖生物学这为题综述，这标志了糖生物学这一新分支学科诞生。一新分支学科诞生。糖生物学糖生物学(glycobiology)是研究聚糖及其是研究聚糖及其衍生物结构衍生物结构,化学化学,生物合成及生物功效科学生物合成及生物功效科学糖生物学研究方兴未艾，成为继蛋白质，核酸糖生物学研究方兴未艾，成为继蛋白质，核酸后又一热点领域。后又一热点领域。第9页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。（二）.糖类化学本质1.碳水化合物名称由来碳水化合物名称由来Carbon（碳）（碳）+hydrate（水合物）（水合物）通式通式Cm(H2O)n 碳水化合物碳水化合物2.糖类化学本质糖类化学本质糖类是多羟醛糖类是多羟醛,多羟酮或其衍生物多羟酮或其衍生物,或水解时能产或水解时能产生这些化合物多聚体生这些化合物多聚体.鼠李糖及岩藻糖（鼠李糖及岩藻糖（C6H12O5)、脱氧核糖（、脱氧核糖（C5H10O4)第10页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。(三三)分类与命名（按糖聚合度分）分类与命名（按糖聚合度分）l单糖：不能被水解成更小分子糖类，也称为简单糖：不能被水解成更小分子糖类，也称为简单糖，三碳单糖，三碳七碳（丙糖七碳（丙糖庚糖），常见是庚糖），常见是五碳和六碳糖，如核糖，葡萄糖、果糖、半乳五碳和六碳糖，如核糖，葡萄糖、果糖、半乳糖、甘露糖糖、甘露糖。l寡糖（寡糖（Oligosaccharides）：水解时生成几）：水解时生成几个单糖（个单糖（210个），如二糖（蔗糖、麦芽糖、个），如二糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖）、三糖、四糖等乳糖）、三糖、四糖等第11页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。l多糖（多糖（Polysaccharides）：水解时产生）：水解时产生20个个以上单糖分子糖类以上单糖分子糖类.l包含：包含：同多糖（水解时只产生一个单糖或其衍生物，同多糖（水解时只产生一个单糖或其衍生物，如淀粉、糖原）如淀粉、糖原）杂多糖（水解时产生一个以上单糖或其衍生物杂多糖（水解时产生一个以上单糖或其衍生物组成如，如半纤维素、透明质酸）。组成如，如半纤维素、透明质酸）。第12页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。l糖缀合物糖缀合物(糖复合物糖复合物)：糖类物质与蛋白质或脂：糖类物质与蛋白质或脂类等生物分子形成共价缀合物类等生物分子形成共价缀合物,如如,糖蛋白和糖糖蛋白和糖脂脂.l糖衍生物（糖衍生物（Sugar derivatives）：糖胺、糖）：糖胺、糖酸和糖酯酸和糖酯 第13页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。二二.单糖结构和性质单糖结构和性质l(一一).单糖链状结构单糖链状结构l(二二).单糖环状结构单糖环状结构l(三三).单糖构象单糖构象l(四四).单糖物理和化学性质单糖物理和化学性质第14页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第15页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。旋光异构旋光异构 原子组成、分子式、分子量相同原子组成、分子式、分子量相同 相关旋光异构几个概念相关旋光异构几个概念 1、（同分）异构（、（同分）异构（isomerism）第16页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。2、手性、手性C原子原子第17页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。与四个不一样原子或原子基团共价连接并因而与四个不一样原子或原子基团共价连接并因而失去对称性四面体碳。失去对称性四面体碳。第18页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。3、旋光性、旋光性n尼克尔棱镜尼克尔棱镜n平面偏振光平面偏振光n左左/右旋右旋旋光度（旋光性、光学活性）旋光度（旋光性、光学活性）旋光物质使平面偏振光偏振面发生旋转能力。旋光物质使平面偏振光偏振面发生旋转能力。第19页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。4 构型与构象构型与构象（1）构型：是指一个分子因为其中各原子特有固定空）构型：是指一个分子因为其中各原子特有固定空间排列，而使该分子所含有特定立体化学形式。当间排列，而使该分子所含有特定立体化学形式。当某一物质由一个构型转变为另一个构型时，要求共某一物质由一个构型转变为另一个构型时，要求共价键断裂和重新形成。价键断裂和重新形成。（2）构象：一个分子中，不改变共价键结构，仅单键）构象：一个分子中，不改变共价键结构，仅单键周围原子旋转所产生原子空间排布。一个构象改变周围原子旋转所产生原子空间排布。一个构象改变为另一个构象时，不要求共价键断裂和重新形成。为另一个构象时，不要求共价键断裂和重新形成。因为单键基本自由旋转以及键角有一定柔性，一个因为单键基本自由旋转以及键角有一定柔性，一个含有相同结构和构型分子在空间里可采取各种形态，含有相同结构和构型分子在空间里可采取各种形态，分子所采取特定形态称为构象分子所采取特定形态称为构象。第20页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。构型：构型：原子或基团在空间相对分布或排列。原子或基团在空间相对分布或排列。包括共价键断裂包括共价键断裂。构象：构象：当单键旋转时，取代基团可能形成不一样当单键旋转时，取代基团可能形成不一样立体结构。立体结构。不包括共价键断裂不包括共价键断裂。第21页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。最简单单糖是丙醛糖和丙酮糖。除丙酮糖最简单单糖是丙醛糖和丙酮糖。除丙酮糖外，其它单糖分子都有旋光异构体。外，其它单糖分子都有旋光异构体。丙醛糖 丙酮糖己醛糖己醛糖己酮糖己酮糖单糖旋光异构体单糖旋光异构体24=16 23=8旋光异构体旋光异构体数目数目 （2 2n n）第22页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。Fischer 投影式投影式第23页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。常见单糖常见单糖第24页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。D-(+)-甘油醛 L-(-)-甘油醛单糖构型和标识法单糖构型和标识法在糖化学中，采取在糖化学中，采取D/LD/L法标识单糖构型。法标识单糖构型。单糖构型确实定以甘油醛为标准。单糖构型确实定以甘油醛为标准。第25页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。距羰基最远手性碳与D-(+)-甘油醛手性碳构型相同时，为D型；与L-(-)-甘油醛构型相同时，为L型。自然界存在单糖大多是D型糖。DD型糖型糖D-(+)-甘油醛单糖构型确定：第26页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。D-葡萄糖葡萄糖D-果糖果糖第27页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。L L型糖型糖L-(-)-甘油醛单糖几个简写式:第28页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。D-葡萄糖 L-葡萄糖 D型糖与L型糖是对映体，依据D型糖可写出对应L型糖。甘露糖 果糖 半乳糖 第29页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。D系醛糖第30页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。D-D-葡萄糖与葡萄糖与D-D-甘露糖在构型上只有甘露糖在构型上只有C2C2构型不构型不一样，称为差向异构。一样，称为差向异构。D-葡萄糖与D-半乳糖也为差向异构。多个手性碳非对映体，彼此间只有一个手性碳多个手性碳非对映体，彼此间只有一个手性碳原子构型不一样，而其余都相同者，称为差向原子构型不一样，而其余都相同者，称为差向异构体或表异构体。异构体或表异构体。第31页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。D系酮糖第32页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。结构通式结构通式 醛糖醛糖 酮糖酮糖有有旋光异构旋光异构现象现象（/-/-）以及以及对映体对映体D D、L L型型碳原子碳原子是不对称是不对称链状结构链状结构第33页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。单糖构型命名单糖构型命名含含n个手性个手性C化合物化合物旋光异构体数目旋光异构体数目=2n（个），对映体（个），对映体数目数目=2n/2（对）（对）离羰基碳最远那个手离羰基碳最远那个手性性C构型作为醛糖分构型作为醛糖分子构型子构型。第34页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。DL型、异头物（异头物，异头物）、RS型DL型型l以甘油醛作以甘油醛作为参考物为参考物l单糖构型指单糖构型指分子中离羰分子中离羰基碳最远那基碳最远那个手性碳原个手性碳原子构型。子构型。lD系单糖系单糖和和L系单糖系单糖甘油醛甘油醛L第35页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。环状结构环状结构环状结构环状结构单糖变旋现象（单糖变旋现象（单糖变旋现象（单糖变旋现象（单糖变旋现象（单糖变旋现象（Mutarotation Mutarotation Mutarotation）第36页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。D-葡萄糖变旋现象(mutarotation)+52.7+52.70 0+112+1120 0+18.7+18.70 0乙醇溶液吡啶溶液D-葡萄糖变旋光现象，用其链状结构是无法解释。第37页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。l葡萄糖作为多羟醛不含有醛类一些经典反应葡萄糖作为多羟醛不含有醛类一些经典反应性能，如：性能，如：l缺乏缺乏SchiffSchiff化反应，不能使化反应，不能使H H2 2SOSO3 3漂白品漂白品红还原。红还原。l醛类能与醛类能与NaHSONaHSO3 3反应，而单糖不能与反应，而单糖不能与NaHSONaHSO3 3起加成反应。起加成反应。l仅与一分子醇成半缩醛反应，不能与两分仅与一分子醇成半缩醛反应，不能与两分子醇成缩醛反应。子醇成缩醛反应。第38页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。-D-葡萄糖和-D-葡萄糖，二者互称异头物。-D-葡萄糖（63%）0.1%-D-葡萄糖（37%）物理及化学方法证实，结晶状态单糖是以环状结构存在。FisherFisher投影式环状结构氧桥过长，不尽合理。投影式环状结构氧桥过长，不尽合理。投影式环状结构氧桥过长，不尽合理。投影式环状结构氧桥过长，不尽合理。第39页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。转折转折旋转旋转成环成环成环成环-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖l1926年英国化学家年英国化学家Haworth 提议使用提议使用Boeseken首次提出一个透视式来表示单糖环状首次提出一个透视式来表示单糖环状结构结构D-D-葡萄糖由葡萄糖由葡萄糖由葡萄糖由FischerFischer式改写为式改写为式改写为式改写为HaworthHaworth式步骤式步骤式步骤式步骤第40页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第41页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。吡喃糖和呋喃糖吡喃糖和呋喃糖：Haworth式（透视式）式（透视式）吡喃型吡喃型呋喃型呋喃型第42页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。-D-葡萄糖-D-葡萄糖葡萄糖葡萄糖HaworthHaworth透视式透视式 吡喃型吡喃型 99.9%99.9%左上右下左上右下单糖Haworth透视式第43页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。D-果糖-D-呋喃果糖-D-呋喃果糖果糖果糖HaworthHaworth式式-D-吡喃果糖-D-吡喃果糖第44页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。单糖名称OHHOHOHHHOHCH2OH-D（）-吡喃型葡萄糖H132456HOHHOHOHHHOHCH2OH-D-D（）（）-吡喃型葡萄糖吡喃型葡萄糖123456HOHHOH1HOHCH2OH-D-呋喃型果糖HOCH223456H-D-呋喃型果糖HOHOH1HOHCH2OHHOCH223456第45页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。六元环不是平面型，透视式仍不能真实地反应单糖三维空间结构。吡喃糖六元环与环己烷相同，优势构象也是椅式。-D-半乳糖 -D-阿洛糖-D-葡萄糖 -D-葡萄糖 单糖构象第46页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。葡萄糖构象葡萄糖构象船式船式椅式椅式OCH2OHHOHOOHOHOCH2OHHOHOOHOHOCH2OHOHOHOHOH第47页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。单糖都是无色结晶，有甜味，有吸湿性，在水中溶解度很大，能形成过饱和溶液糖浆。除丙酮糖外，单糖都有旋光性，大多数有变旋光现象。单糖物理性质单糖物理性质单糖化学性质单糖化学性质 单糖是多羟基醛或多羟基酮，含有醇和醛、酮一些性质。成酯、成醚、还原、氧化等。分子内羟基和羰基相互影响，还含有一些特殊性质。单糖在水溶液中是以链式和环式平衡存在，单糖反应有以环状结构进行，有则以链式结构进行。单糖化学性质单糖化学性质第48页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。1.旋光性旋光性v除二羟基丙酮外，都是旋光性物质。除二羟基丙酮外，都是旋光性物质。v比旋光度（旋光率）：比旋光度（旋光率）：旋光度（旋光度（DtD）表示方法）表示方法v在旋光率数值前加在旋光率数值前加“+”和和“-”分分别表示别表示 右旋和左旋。右旋和左旋。v旋光方向和程度是由整个分子立体旋光方向和程度是由整个分子立体结构决定。与结构决定。与DL构型无关构型无关第49页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。几个常见单糖比旋光率（tD）l一定温度和波长下测定旋光性物质比旋光度，是一定温度和波长下测定旋光性物质比旋光度，是一个特征性物理常数，所以比旋光度是判定糖类一个特征性物理常数，所以比旋光度是判定糖类物质一项主要指标。物质一项主要指标。单糖-型平衡-型D-(+)-葡萄糖D-(+)-半乳糖D-(+)-甘露D-(-)-果糖+113.4+144+34-21+52.2+81.5+14.6-92.2+19-15.4-17-133.5 第50页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。l 2 溶溶解解度度：单单糖糖都都是是无无色色结结晶晶，羟羟基基（多多）在在水水溶溶液液中中溶溶解解度度很很大大，不不溶溶于于乙醇，丙酮。乙醇，丙酮。l 3 甜甜度度：单单糖糖都都有有甜甜味味，果果糖糖170，蔗蔗糖糖100，转化糖，转化糖130第51页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。1 1、异构化、异构化D-果糖D-甘露糖D-葡萄糖在碱溶液中第52页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。酮糖不被溴水氧化,可用溴水判别醛糖和酮糖。单糖可被各种氧化剂氧化，表现出还原性。D-葡萄糖酸 D-葡萄糖二酸D-葡萄糖醛酸 2、氧化(1)(1)酸性溶液中氧化酸性溶液中氧化第53页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。醛糖和酮糖都可被FehlingFehling试剂或试剂或TollensTollens试剂试剂氧化。能还原Fehling试剂或Tollens试剂糖叫还原糖。全全部部单单糖都是还原糖。糖都是还原糖。(2)(2)碱性溶液中氧化碱性溶液中氧化醛糖或酮糖也能还原Benedict试剂。第54页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。H2/NiNaBH4LiAlH4还原产物叫糖醇 葡萄糖醇亦称山梨醇,存在于许多水果中。葡萄糖醇3、还原反应第55页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。单糖与苯肼作用，先羰基与苯肼生成苯腙；苯肼过量时，生成不溶于水黄色结晶，叫糖脎（过量）苯肼4、成脎反应第56页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。第57页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。醛糖或酮糖成脎反应成脎反应，都发生在C1和C2上。同碳数单糖，只是C1和C2 不一样，其它C原子构型相同，与苯肼反应得到相同脎。第58页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。5 5、成酯反应、成酯反应 生物体内，糖在酶作用下形成一些单酯或二酯。其中最主要是磷酸酯，它们在生物代谢过程中起着主要作用。第59页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。6-磷酸葡萄糖1-磷酸葡萄糖6-磷酸果糖1，6-二磷酸果糖第60页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。甲基-D-葡萄糖苷-苷键苷键-D-葡萄糖甲苷 单糖半缩醛羟基(称苷羟基)，与其它含羟基化合物形成环状缩醛，在糖化学中叫糖苷。6、成苷反应 糖苷中，非糖部分叫配糖基，配糖基，连接配糖基与糖苷基键叫苷键苷键。第61页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。7 7、甲基化、甲基化糖分子中醇羟基，可进行甲基化成醚。糖对碱敏感，醇羟基甲基化时，首先将糖转化为糖苷，然后以硫酸二甲酯进行甲基化。甲基-2，3，4，6-四-O-甲基-D-葡萄糖第62页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。反应产物中甲氧基性质是不一样，以稀酸水解，只能除去C1上甲氧基。2，3，4，6-四-O-甲基-D-葡萄糖糖甲基化在测定结构时极为有用。第63页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。支链淀粉支链淀粉2,3,6-三甲基葡三甲基葡萄糖萄糖2,3-二甲二甲基葡萄糖基葡萄糖2,3,4,6-四甲四甲基葡萄糖基葡萄糖第64页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。糖链结构测定惯用方法糖链结构测定惯用方法高碘酸氧化高碘酸氧化甲基化分析：甲基化分析：甲醚基甲醚基 糖醇糖醇 乙酰化乙酰化寡糖次序降解寡糖次序降解化学法化学法测定直链多糖聚合度和支链多糖分支数测定直链多糖聚合度和支链多糖分支数目目确定糖苷键位置确定糖苷键位置酶法酶法外切糖苷酶：外切糖苷酶：从糖链非还原端从糖链非还原端内切糖苷酶：内切糖苷酶：从糖链内部从糖链内部第65页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。Molish试剂：试剂：-奈酚与糠醛、羟奈酚与糠醛、羟甲基糠醛生成紫色物质，判别糖存甲基糠醛生成紫色物质，判别糖存在。在。Seliwanoff反应：间苯二酚与盐反应：间苯二酚与盐酸遇酮糖呈红色，遇醛糖呈很浅颜酸遇酮糖呈红色，遇醛糖呈很浅颜色。色。第66页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。三三.主要单糖和单糖衍生物主要单糖和单糖衍生物1、丙糖丙糖 和丁糖和丁糖 D-甘油醛甘油醛 D-赤藓糖赤藓糖丙糖丙糖 丁糖丁糖 二羟基丙酮二羟基丙酮 D-赤藓酮糖赤藓酮糖第67页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。2 2、戊糖、戊糖D-D-核糖核糖 D-2-D-2-脱氧核糖脱氧核糖 D-D-木糖木糖 L-L-阿拉伯糖阿拉伯糖 D-D-核酮糖核酮糖 D-D-木酮糖木酮糖3 3、己糖、己糖 D-D-葡萄糖葡萄糖 D-D-果糖果糖 己醛糖己醛糖 D-D-甘露糖甘露糖 己酮糖己酮糖 D-D-半乳糖半乳糖 D-D-山梨糖山梨糖第68页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。糖衍生物多样性糖衍生物多样性 1.1.糖醇糖醇 l糖羰基被还原糖羰基被还原（加氢）生成（加氢）生成对应糖醇，如对应糖醇，如葡萄糖加氢生葡萄糖加氢生成山梨醇。常成山梨醇。常见糖醇有甘露见糖醇有甘露醇和山梨醇，醇和山梨醇，它们广泛分布它们广泛分布于各种植物组于各种植物组织中。织中。第69页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。2.2.糖醛酸糖醛酸 l糖醛基被氧化成羧基时生成糖酸；糖末端羟甲基糖醛基被氧化成羧基时生成糖酸；糖末端羟甲基被氧化成羧基时生成糖醛酸。主要糖醛酸有被氧化成羧基时生成糖醛酸。主要糖醛酸有D-D-葡葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸。葡萄糖醛酸是肝脏内一萄糖醛酸、半乳糖醛酸。葡萄糖醛酸是肝脏内一个解毒剂，半乳糖醛酸存在于果胶中。个解毒剂，半乳糖醛酸存在于果胶中。第70页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。3.3.氨基糖氨基糖 l单糖羟基（普通为单糖羟基（普通为C C2 2）能够被氨基取代，形成糖胺）能够被氨基取代，形成糖胺或称氨基糖。自然界中存在氨基糖都是氨基己糖，或称氨基糖。自然界中存在氨基糖都是氨基己糖，如如-D-2-D-2-氨基葡萄糖（葡萄糖胺，氨基葡萄糖（葡萄糖胺，GlucosamineGlucosamine）和和-D-2-D-2-氨基半乳糖（半乳糖胺，氨基半乳糖（半乳糖胺，GalactosamineGalactosamine）。）。第71页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。氨基糖衍生物氨基糖衍生物 lN-N-乙酰胞壁酸（乙酰胞壁酸（N-acetylmuramic acid,NAMN-acetylmuramic acid,NAM）是）是胞壁酸胞壁酸(muramic acid)(muramic acid)与乙酰基结合产物，是肽聚与乙酰基结合产物，是肽聚糖主要组成成份。糖主要组成成份。lN N乙酰神经氨酸（乙酰神经氨酸（N-acetylneuraminic acidN-acetylneuraminic acid）是）是神经氨酸与乙酰基结合形成化合物，又称唾液酸。神经氨酸与乙酰基结合形成化合物，又称唾液酸。第72页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。4.4.糖苷糖苷 l主要存在于植物种子、叶子及皮内。在天然糖主要存在于植物种子、叶子及皮内。在天然糖苷中糖苷基有醇类、醛类、酚类、固醇和嘌呤苷中糖苷基有醇类、醛类、酚类、固醇和嘌呤等。如能引发溶血皂角苷，有强心剂作用乌本等。如能引发溶血皂角苷，有强心剂作用乌本苷，以及能引发葡萄糖随尿排出根皮苷。苦杏苷，以及能引发葡萄糖随尿排出根皮苷。苦杏仁苷也是一个毒性物质。仁苷也是一个毒性物质。第73页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。5.单糖衍生物糖苷糖苷v是环状单糖分子半缩醛羟基与非糖物质羟基（或是环状单糖分子半缩醛羟基与非糖物质羟基（或NH）缩合形成）缩合形成缩醛型化合物。（糖基与配基、缩醛型化合物。（糖基与配基、糖苷和糖苷和糖苷）糖苷）v配基有酸类、醛类、酚类、固醇类、嘌呤类、单糖等。配基有酸类、醛类、酚类、固醇类、嘌呤类、单糖等。v其生物学功效由配基决定。（苦杏仁苷、花色苷、单宁等）其生物学功效由配基决定。（苦杏仁苷、花色苷、单宁等）v糖苷有两种类型：糖苷有两种类型：O糖苷糖苷和和N糖苷，糖苷，也有也有C糖苷和糖苷和S糖苷糖苷HOCH2第74页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。糖苷键第75页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。5.糖酯 l单糖羟基还可单糖羟基还可与酸作用生成与酸作用生成酯。糖磷酸酯酯。糖磷酸酯是糖在代谢中是糖在代谢中活化形式。糖活化形式。糖硫酸酯存在于硫酸酯存在于糖胺聚糖中。糖胺聚糖中。第76页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。自然界存在主要单糖衍生物自然界存在主要单糖衍生物单糖主要单糖主要衍生物衍生物：糖醇糖醇：较稳定，有甜味。甘露醇、山梨醇：较稳定，有甜味。甘露醇、山梨醇糖醛酸糖醛酸：由单糖伯醇基氧化而得。葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸：由单糖伯醇基氧化而得。葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸氨基糖氨基糖：糖中羟基为氨基所取代。：糖中羟基为氨基所取代。D-氨基葡萄糖氨基葡萄糖糖苷糖苷：单糖半缩醛上羟基与非糖物质（醇、酚等）羟基形成：单糖半缩醛上羟基与非糖物质（醇、酚等）羟基形成缩醛。洋地黄苷、皂角苷缩醛。洋地黄苷、皂角苷第77页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。四、寡糖四、寡糖l2 26 6个单糖分子组成糖称为寡糖。自然界中，主要是个单糖分子组成糖称为寡糖。自然界中，主要是二糖和三糖。二糖和三糖。（一）、二糖（一）、二糖（disaccharide)disaccharide)1.1.蔗糖（蔗糖（sucrosesucrose）1 1分子分子-D-D-葡萄糖和葡萄糖和1 1分子分子-D-D-呋喃果糖经过呋喃果糖经过 ,(1,2)(1,2)糖苷键结合而成。蔗糖无游离半缩醛糖苷键结合而成。蔗糖无游离半缩醛羟基，故无还原性，称为羟基，故无还原性，称为“非还原糖非还原糖”第78页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。蔗糖水解产物含蔗糖水解产物含蔗糖水解产物含蔗糖水解产物含D-D-D-D-葡萄糖和葡萄糖和葡萄糖和葡萄糖和D-D-D-D-果糖。前者果糖。前者果糖。前者果糖。前者 D D D D20202020为为为为+52.2+52.2+52.2+52.2，后者为，后者为，后者为，后者为-92.4-92.4-92.4-92.4。两相抵消，水。两相抵消，水。两相抵消，水。两相抵消，水解液表现为左旋，与原来蔗糖不一样，故称其为解液表现为左旋，与原来蔗糖不一样，故称其为解液表现为左旋，与原来蔗糖不一样，故称其为解液表现为左旋，与原来蔗糖不一样，故称其为“转化糖转化糖转化糖转化糖”。蔗糖易结晶、易溶于水，难溶于乙醇，熔点蔗糖易结晶、易溶于水，难溶于乙醇，熔点蔗糖易结晶、易溶于水，难溶于乙醇，熔点蔗糖易结晶、易溶于水，难溶于乙醇，熔点186186186186，加热至，加热至，加热至，加热至200,200,200,200,则是褐色焦糖。则是褐色焦糖。则是褐色焦糖。则是褐色焦糖。第79页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。2.2.纤维二糖（纤维二糖（纤维二糖（纤维二糖（CellobioseCellobiose）第80页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。3.3.乳糖（乳糖（LactoseLactose）1 1分子分子-D-D-葡萄糖和葡萄糖和1 1 分子分子-D-D-半乳糖缩合而成。半乳糖缩合而成。不易溶于水，甜度低，是不易溶于水，甜度低，是还原糖还原糖，能成脎，酵母不，能成脎，酵母不能发酵乳糖。能发酵乳糖。乳糖是乳汁中主要糖分，乳糖是乳汁中主要糖分，牛奶含牛奶含4%4%左右，人奶含左右，人奶含5%5%7%7%。第81页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。4.4.麦芽糖（麦芽糖（maltose)maltose)由两分子由两分子-D-D-葡萄糖分子缩合而成。葡萄糖分子缩合而成。易溶于水，属还原糖，易被酵母发酵。工业上易溶于水，属还原糖，易被酵母发酵。工业上经过酶促水解淀粉大量生产麦芽糖。经过酶促水解淀粉大量生产麦芽糖。5.5.异麦芽糖（异麦芽糖（isomaltose)isomaltose)由两分子葡萄糖缩合而成，与麦芽糖不一样，它是由两分子葡萄糖缩合而成，与麦芽糖不一样，它是,-1,6-,-1,6-糖苷键糖苷键,有还原性有还原性,不能被酵母发酵不能被酵母发酵第82页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。（二）、三糖（二）、三糖 常见三糖有棉子糖、龙胆三糖、松三糖常见三糖有棉子糖、龙胆三糖、松三糖 棉子糖半乳糖葡萄糖果糖棉子糖半乳糖葡萄糖果糖第83页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。五、多糖五、多糖多糖是由多个单糖基以糖苷键相连而形成高聚物。多糖是由多个单糖基以糖苷键相连而形成高聚物。多糖没有还原性和变旋现象，无甜味，大多不溶于水。多糖没有还原性和变旋现象，无甜味，大多不溶于水。多糖结构包含单糖组成、糖苷键类型、单糖排列次序多糖结构包含单糖组成、糖苷键类型、单糖排列次序3个个基本结构原因基本结构原因。多糖功效：多糖功效：1.贮藏和结构支持物质贮藏和结构支持物质。2.抗原性（荚膜多糖）。抗原性（荚膜多糖）。3.抗凝血作用（肝素）。抗凝血作用（肝素）。4.为细胞间粘合剂（透明质酸）。为细胞间粘合剂（透明质酸）。5.携带生物信息（糖链）。携带生物信息（糖链）。第84页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。多糖代表物多糖代表物（一）贮存同多糖：淀粉与糖原（一）贮存同多糖：淀粉与糖原天然淀粉由直链淀粉（以天然淀粉由直链淀粉（以-(1,4)糖苷键连接）与支链淀粉糖苷键连接）与支链淀粉（分支点为（分支点为-(1,6)糖苷键）组成。糖苷键）组成。淀粉与碘呈色反应与淀粉糖苷链长度相关：淀粉与碘呈色反应与淀粉糖苷链长度相关：链长小于链长小于6个葡萄糖基，不能呈色。个葡萄糖基，不能呈色。链长为链长为20个葡萄糖基，呈个葡萄糖基，呈红色红色。链长大于链长大于60个葡萄糖基，呈个葡萄糖基，呈蓝色蓝色。糖原糖原又称动物淀粉，与支链淀粉相同，与碘反应呈又称动物淀粉，与支链淀粉相同，与碘反应呈红紫色红紫色。第85页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。1.直链淀粉l直链淀粉结构单位是麦芽糖，分子量约直链淀粉结构单位是麦芽糖，分子量约1 1万万-200-200万，万，250-260250-260个葡萄糖分子，以个葡萄糖分子，以（1 14 4）糖苷键聚合而成。呈螺旋结构，）糖苷键聚合而成。呈螺旋结构，遇碘遇碘显蓝紫色显蓝紫色。直链淀粉螺旋状空间结构示意图直链淀粉螺旋状空间结构示意图.1.1.直链淀粉直链淀粉第86页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。2.2.支链淀粉支链淀粉支链淀粉结构单位是麦芽糖和支链淀粉结构单位是麦芽糖和异麦芽糖异麦芽糖，分子中除了，分子中除了（1 14 4）糖苷键组成糖链以外，在支点处存在）糖苷键组成糖链以外，在支点处存在（1 16 6）糖）糖苷键，分子量较高。数千个苷键，分子量较高。数千个D D葡萄糖分子或更多，遇碘显葡萄糖分子或更多，遇碘显紫红色紫红色。OHOHOHHHCH2H1456HOHOHHHOCH2OHH146HOHOHHHCH2OHH145OHOHOHHHCH2OHH14OHOHOHHHOCH2OHH146HOHOHHHCH2OHH1456OHOHOHHHCH2OHH146OOO.-1，6糖苷键第87页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。淀粉淀粉-碘复合物颜色碘复合物颜色糊精：淀粉在酸和淀粉酶作用下逐步水解，生成份子大小糊精：淀粉在酸和淀粉酶作用下逐步水解，生成份子大小不一中间物。不一中间物。链长（链长（D-葡萄糖残基数葡萄糖残基数）螺旋圈数螺旋圈数颜色颜色122无色12152棕203035红354067紫45以上9以上蓝第88页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。（二）糖原（二）糖原v高等动物肝脏和肌肉组织中含高等动物肝脏和肌肉组织中含有较多糖原有较多糖原v糖原分子比支链淀粉有更多分糖原分子比支链淀粉有更多分支结构。以支结构。以1212个葡萄糖残基为个葡萄糖残基为其分支长度其分支长度 。增加分子溶解度；非还原端多增加分子溶解度；非还原端多可有多个非还原端同时受到降可有多个非还原端同时受到降解。解。v其颗粒含有调整蛋白和催化糖其颗粒含有调整蛋白和催化糖原合成与分解酶类原合成与分解酶类v是最易动用葡萄糖贮库是最易动用葡萄糖贮库第89页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。（二）结构同多糖（二）结构同多糖纤维素纤维素纤维素是自然界最丰富有机化合物，是一个线性由纤维素是自然界最丰富有机化合物，是一个线性由D-吡喃葡萄糖基借吡喃葡萄糖基借-(1,4)糖苷键连接没有分支同多糖。微糖苷键连接没有分支同多糖。微晶束相当牢靠。晶束相当牢靠。第90页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。l-D-D-乙酰氨基葡萄糖聚合而成多糖。乙酰氨基葡萄糖聚合而成多糖。l几丁质也大量存在于昆虫和甲壳类动物（虾、蟹壳）甲壳之几丁质也大量存在于昆虫和甲壳类动物（虾、蟹壳）甲壳之中。中。l白色、无定形半透明物质。据研究资料预计白然界中每年生白色、无定形半透明物质。据研究资料预计白然界中每年生成几丁质约有一百亿吨。成几丁质约有一百亿吨。l在天然聚合物中几丁质贮存量占第二位，仅次于纤维素。在天然聚合物中几丁质贮存量占第二位，仅次于纤维素。壳多糖（几丁质）壳多糖（几丁质）第91页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。肽肽聚聚糖糖 l肽聚糖是以肽聚糖是以N-N-乙酰氨基葡萄糖乙酰氨基葡萄糖（NAGNAG）与乙酰胞壁酸（）与乙酰胞壁酸（NAMNAM）组成多糖链为骨干与四肽连接组成多糖链为骨干与四肽连接所成杂多糖。所成杂多糖。lNAGNAG与与NAMNAM之间连接为之间连接为-1-1，4 4苷键。胞壁酸羧基与四肽苷键。胞壁酸羧基与四肽L-L-丙丙氨酸氨基相连。氨酸氨基相连。（三）、结构杂多糖（三）、结构杂多糖 第92页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。l全部细菌和蓝藻细胞壁都含有肽聚糖。革兰氏阳全部细菌和蓝藻细胞壁都含有肽聚糖。革兰氏阳性细菌细胞壁所含肽聚糖占其干重性细菌细胞壁所含肽聚糖占其干重50508080，革兰氏阴性细菌细胞壁肽聚糖含量占其干重革兰氏阴性细菌细胞壁肽聚糖含量占其干重1 11010。肽聚糖功用是保护细菌细胞不易被破坏。肽聚糖功用是保护细菌细胞不易被破坏。第93页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。糖胺聚糖糖胺聚糖 l糖胺聚糖是由特定二糖单位屡次重复组成杂聚多糖，糖胺聚糖是由特定二糖单位屡次重复组成杂聚多糖，因其二糖单位中都含有己糖胺而得名。因其二糖单位中都含有己糖胺而得名。l不一样糖胺聚糖二糖单位不一样，但普通都由一分不一样糖胺聚糖二糖单位不一样，但普通都由一分子己糖胺和一分子己糖醛酸或中性糖组成。单糖之子己糖胺和一分子己糖醛酸或中性糖组成。单糖之间以间以1-31-3键或键或1-41-4键相连。键相连。l糖胺聚糖是高分子量胶性物质，分子量可达糖胺聚糖是高分子量胶性物质，分子量可达500500万。万。l糖胺聚糖按其分布和组成份为以下五类：硫酸软骨糖胺聚糖按其分布和组成份为以下五类：硫酸软骨素，硫酸皮肤素，硫酸角质素，肝素和透明质酸。素，硫酸皮肤素，硫酸角质素，肝素和透明质酸。其中除角质素外，都含有糖醛酸；除透明质酸外，其中除角质素外，都含有糖醛酸；除透明质酸外，都含有硫酸基。都含有硫酸基。第94页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。（1 1）透明质酸）透明质酸 l分布于结缔组织、眼球玻璃体、角膜、细胞间质、关节分布于结缔组织、眼球玻璃体、角膜、细胞间质、关节液、恶性肿瘤组织和一些细菌壁中，有自由及与蛋白质液、恶性肿瘤组织和一些细菌壁中，有自由及与蛋白质结合两种类型。结合两种类型。l透明质酸分子为链形，无分支，其单位结构是透明质酸分子为链形，无分支，其单位结构是D-D-葡糖醛葡糖醛酸同酸同N-N-乙酰葡糖胺以乙酰葡糖胺以-1,3-1,3-糖苷键连接成二糖单位。糖苷键连接成二糖单位。后者以后者以-1,4-1,4-糖苷健同另一二糖单位连接。糖苷健同另一二糖单位连接。第95页文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。（2 2）硫酸软骨素）硫酸软骨素 l为软骨主要成份，结缔组织、筋腱、皮肤、为软骨主要成份，结缔组织、筋腱、皮肤、心瓣膜、唾液中也含有。硫酸软骨素是由心瓣膜、唾液中也含有。硫酸软骨素是由D-D-葡糖醛酸与葡糖醛酸与N-N-乙酰半乳糖胺硫酸酯以乙酰半乳