1、第二章糖化学 第一节概述(一)糖概念与分布:1.糖概念:糖类物质主要是由 C、H 和O 三类元素组成,其分子式为(CH2O)n,是含有多羟基醛或多羟基酮化合物。2.糖分布:糖在植物占 80%动物占 2%微生物占 10%30%第1页(二)糖主要生物作用1.糖是人和动物主要能源物质也是生命必需物质:糖起源于绿色植物光合作用产物,能量起源于太阳,万物生长靠太阳。nCO2+mH2OC n(H2O)m+O22.糖还含有结构功效:3.糖含有复杂多方面生物活性与功效:第2页二、糖命名与分类二、糖命名与分类糖类依据它们聚合度命名与分类糖类依据它们聚合度命名与分类单糖单糖单糖单糖糖类糖类糖类糖类多糖多糖多糖多糖
2、寡糖寡糖寡糖寡糖第3页异构异构 旋光异构旋光异构 不对称碳原子不对称碳原子 对映体对映体 构型构型 构象构象 异头物异头物 糖苷糖苷 还原糖判定还原糖判定异异构构:化化合合物物含含有有相相同同分分子子式式,但但原原子子连连接接次次序序或或原子空间排布不一样。原子空间排布不一样。构型:构型:含有相同分子式和结构式,但原子在空间排含有相同分子式和结构式,但原子在空间排布不一样,称之构型。布不一样,称之构型。旋光异构:旋光异构:因为存在手性碳(不对称碳原子)而含因为存在手性碳(不对称碳原子)而含有旋光性有旋光性不对称碳原子:不对称碳原子:与四个不一样原子或基团相连并所与四个不一样原子或基团相连并所以
3、失去对称性四面体碳。用以失去对称性四面体碳。用C*表示表示。基本概念第4页1 单糖(1)丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖第5页.对映体对映体 一个不对称碳原子取代基在空间里两种一个不对称碳原子取代基在空间里两种取向是物体与镜像关系,而且二者不能重合。这两取向是物体与镜像关系,而且二者不能重合。这两种旋光异构体称为对映体。两个对映体含有程度相种旋光异构体称为对映体。两个对映体含有程度相同但方向相反旋光性(同但方向相反旋光性(D+与与L-;D-与与L+)和不一样)和不一样生物活性,其它物理和化学性质完全相同。含生物活性,其它物理和化学性质完全相同。含n个个C*化合物,其旋光异构体数目是化合物,其旋光异
4、构体数目是2n,组成组成2n/2对对对对映体。映体。任一旋光化合物都只有一个对映体,它其它旋光异任一旋光化合物都只有一个对映体,它其它旋光异构体在理、化性质都与之不一样,不是对映体旋光构体在理、化性质都与之不一样,不是对映体旋光异构体称非对映体。异构体称非对映体。仅一个手性碳构型不一样非对映体称差向异构体仅一个手性碳构型不一样非对映体称差向异构体(有几个情况)。(有几个情况)。第6页三-四碳醛糖五碳醛糖第7页六碳醛糖。第8页.异头物异头物 单糖由直链结构变单糖由直链结构变成环状结构后,羰基碳成为新手成环状结构后,羰基碳成为新手性碳(异头碳),造成性碳(异头碳),造成C1差向差向异构化,产生两个
5、非对映体,称异构化,产生两个非对映体,称之。之。、异头物判断:有异头物判断:有2种方式。种方式。第9页D-葡糖吡喃环结构。第10页D-核糖哈武斯式(呋喃环结构)。第11页酮糖。第12页D-果糖哈武斯式(呋喃环结构)第13页 carbohydrates碳水化合物 rhamnose 鼠李糖 deo xyribose 脱氧核糖 monosaccharide单糖pentose 戊糖 hexose 己糖 galactose 半乳糖ribose核糖 oligosaccharide 寡糖 sucrose蔗糖maltose麦芽糖 lactose乳糖 polysaccharide 多糖starch淀粉 giyc
6、ogen糖原 cellulose纤维素 glucose葡萄糖 fructose果糖 mannose甘露糖第14页2.寡糖v(1)二糖:蔗糖(蔗糖)麦芽糖(麦芽糖)。(2 )乳糖第15页(3)三糖:棉籽糖第16页第二节多糖化学v一多糖分类v(一)多糖按其起源分类:v1.植物多糖 2.动物多糖 3.微生物多糖 4.海洋生物多糖v5.人工合成多糖。v二多糖按其在生物体内生理功效分类:v1.贮存多糖 2.结构多糖v三多糖按其组成份类:v1.均一多糖 2.不均一多糖 3.粘多糖 4.结合糖v(1)糖蛋白 1)和含羟基氨基酸以糖苷键以 O 连接v 2)糖和天冬酰胺酰胺基以 N 连接(3)糖脂v(2)蛋白聚
7、糖 1)鞘糖脂 2)甘油糖脂v 3)磷酸多萜醇糖脂 4)类固醇糖脂v(4)脂多糖第17页二,自然界存在主要多糖化学结构与生理功效v(一)淀粉(stach)第18页(二)糖原(肝糖)(四)和纤维素(五)琼 胶(agar)第19页(三)葡聚糖(三)葡聚糖(DextranDextran)-1,6-1,6-糖苷键糖苷键-1,2-1,2-糖苷键糖苷键-1,3-1,3-糖苷键糖苷键-1,4-1,4-糖苷键糖苷键第20页(六.)几丁质(甲壳素)(七)粘多糖(mucopolysaccharidi)1透明质酸2.硫酸软骨素C第21页硫酸软骨素一硫酸软骨素 B 硫酸软骨素 C 3.肝素第22页。第23页革兰氏阳性
8、菌细胞壁由多层网状肽聚糖和磷壁酸组成,革兰氏阴性菌细胞壁由单层肽聚糖和脂双层外膜组成,后者含有脂多糖、脂蛋白、膜孔蛋白和磷脂。细菌细胞壁化学组成细菌细胞壁化学组成第24页八细菌多糖 1 肽聚糖(peptidoglycan)革兰阳性菌第25页v2.脂多糖革兰阴性菌细胞壁较复杂含-脂多糖第26页三.多糖提取分离和纯化原理v(一)多糖提取分离v第一类难溶于水提取、第二类易溶于水提取、v第三类粘多糖提取v(1)碱液抽提法(2)蛋白水解酶消化法v(二)多糖纯化 1.分级沉淀法 2.季铵盐络正当v3.离子交换层析法 4.制备性区带电泳v四多糖理化性质测定。v(一)多糖含量测定蒽酮试剂法 620 nmv(二
9、)多糖纯度分析紫外扫描法 200 nmv(三)多糖分子量测定v1.凝胶柱层析法v2.特征粘度法第27页五.多糖结构分析基本原理 物理方法:红外光谱磁共振光谱质谱 X-射线衍射化学方法化学降解法酶降解法 免疫化学法放射化学法 (一)多糖组成成份分析 1.酸水解 2.乙酰解 3.甲醇解。(二)多糖结构甲基化分析第28页 (三)多糖结构过碘酸氧化及Smiith降解v 1-2 糖苷键:v1-3 糖苷键:第29页1-4 糖苷键:1-6糖苷键第30页。v(四)多糖结构酶降解测定法v1.外切糖苷酶惯用七种v2.内切糖苷酶惯用四种v六.糖链与糖蛋白生物活性第31页。第32页。第33页.核核核核糖糖糖糖核核核核
10、酸酸酸酸酶酶酶酶免免免免疫疫疫疫球球球球蛋蛋蛋蛋白白白白GG溶溶溶溶酶酶酶酶体体体体酶酶酶酶小小牛牛黄黄体体激激素素卵卵卵卵清清清清蛋蛋蛋蛋白白白白血血血血清清清清球球球球蛋蛋蛋蛋白白白白大豆大豆大豆大豆凝集凝集凝集凝集素素素素 猪甲猪甲猪甲猪甲状腺状腺状腺状腺球蛋球蛋球蛋球蛋白白白白第34页 1.糖链与酶活性牛核糖核酸酶组织型纤溶酶原激剂第35页v2.糖链与激素活性vFSH(促卵泡激素)LH(促黄体激素)TSH(促甲状腺激素)第36页v3.糖链与抗体(Ig G)活性第37页第二章作业:1.写出以下化合物英文名称:v碳水化合物单糖.戊糖.己糖.核糖.半乳糖.葡萄糖.v果糖寡糖.蔗糖.麦芽糖.乳糖.多糖.淀粉.糖原.果糖.v纤维素.糖蛋白.糖脂.v2.写出以下化合物汉字名称:vAgar chitin mucopolysaccharide vPeptidoglycan Heparin hyaluronic acidv3.列表指出直链淀粉与纤维素有哪些相同点与不相同点。v4.多糖紫外最大吸是多少?v5.举例说明一些粘多糖化学组成及生物功效v6.糖链与糖蛋白生物活性表现在哪几方面?第38页