糖类生物化学2省名师优质课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。谢谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。谢谢,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。谢谢,糖类生物化学,第1页,第一节、糖类化学概论,一、糖概念与分类,1,、糖概念与化学本质,简单定义,：多羟基醛类或酮类化合物，以及它们衍生物或聚合物。,元素组成,：,CH,2,O,，能够写成,C,m,(H,2,O),n,第2页,由通式看糖似乎是由,Carbon+Hydrate,组成，所以起初人们认为糖是碳,“,水化物,”,，所以把糖又称为碳水化合物（,Carbohydrate,),。,有些糖并不附合上面通式，比如：脱氧糖；而甲醛,(CH,2,O),，乙酸,(C,2,H,4,O,2,),，乳酸,(C,3,H,6,O,3,),等则不属于糖类。,在生化研究中，糖衍生物也属于研究范围。如：氨基糖、磷酸糖等。,第3页,惯用单词、前缀和后缀,单词,sugar,carbohydrate,saccharides,前缀,Glyco,biology,Glyco,protein,Glyco,lipid,后缀,-ose,-,saccharide,or-,glycan,Gl,u,c,ose,（葡萄糖）,Fru,ctose,（果糖）,Gal,actose,（半乳糖）,Sucrose,（蔗糖）,第4页,2,、糖分类,（,classification,）,1,）,单糖,（,mono,saccharide,）：是多羟醛或多羟酮,不能被水解变成更简单糖糖类（更小分子糖）。,第5页,碳原子数目,：,丙糖,(triose),，丁糖,(terose),，戊糖,(pentose),、己糖,(hexose),庚糖,(Heptose),辛糖,(Octose),。,醛糖,（,aldose,如：葡萄糖,gl,u,c,ose,）、,酮糖,（,Ketose,如：果糖,fru,ctose),。,第6页,2,）,寡糖,（,oligo,saccharide,）：又称低聚糖，由,2,10,分子单糖由糖苷键连接而成。可分为二糖（最常见）、三糖、四糖、五糖等。,如,:,麦芽糖,(maltose,，,蔗糖,Glc(1-2),果糖,Fru,),；,乳糖,(lactose,，,-D-,半乳糖,(gal),与,D-,葡萄糖（,glc,）经过,1,4,糖苷键连接,),；,蔗糖,(sucrose,，,-D-,葡萄糖经过,1,4,糖苷键连接,),。,第7页,3多糖,（,polysaccharide,）：由多分子单糖或单糖衍生物聚合而成。,同多糖,（,homopolysaccharide,）：由同一个单糖聚合而成，如淀粉、糖原、纤维素等。,杂多糖,（,heteropolysaccharide,）：由不一样种 单糖或单糖衍生物聚合而成，如透明质酸等。,第8页,4),、,结合糖,(,复合糖，糖缀合物,),：糖类还可和非糖物质如脂类、蛋白质等结合形成复合糖（,complex saccharide,）,如肽聚糖、脂多糖、糖蛋白,(,蛋白聚糖,),、糖,-,核苷酸等,糖作为功效分子，主要是复合多糖。,5),、,糖衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷,第9页二、糖分布及其主要性,糖是世界上存在最多一类有机化合物，也是人类所需要最基础物质。几乎全部动物、植物和微生物体内都含有糖类,第10页,糖世界,食用,糖,蔗糖,（,sucrose),医疗,用糖,glucose,及其衍生物，如葡萄糖酸钠、钾、钙、锌盐等,；,绿色植物,皮,、,杆,等多糖,cellulose,；,粮食,及,块根,、,块茎,中糖,starch,；,动物体内,贮藏多糖,glycogen,；,昆虫、蟹、虾等,外骨骼糖,chitin,；,食用菌,中糖,香菇多糖,Lentinan,、茯苓多糖,Pachymaran,、灵芝多糖,Ganoderma lucidum polysaccharide,昆布多糖,Laminarine,等,；,第11页,细菌、酵母,细胞壁糖,;,结缔组织中糖,肝素、透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等,;,核酸,糖、,脂多糖,糖脂,、,糖蛋白,蛋白聚糖,中,糖,;,细胞膜,及其它细胞结构中,糖以及其它生物活性糖,分子。,第12页,糖类主要生物学作用,1,是生物体主要,能量起源,。,生物体内,能源,起源主要是经过糖氧化取得。,2,可转变为生命所必需其它物质，如脂类、蛋白质等。,组成生物有机体中包含蛋白质、核酸、脂类在内各种有机物质碳架都是直接或间接地由糖类物质转化而来，所以糖是生物体合成其它化合物基本,原料,。,第13页,3,可作为生物体,结构物质。,如纤维素它是组成植物细胞壁主要成份。,几丁质和肽聚糖,是组成微生物细胞壁主要成份。还有些多糖作为动物细胞外间质中结构分子。,第14页,4.,作为细胞、生物体,贮藏物质,如植物里合成淀粉，动物细胞中有糖原等。,第15页,5,可作为细胞识别,信息分子,。,参加细胞与细胞识别（分子识别）与细胞通讯；,参加病毒吸附及抗原抗体反应。,第16页,提要：,糖，单糖，寡糖，多糖，结合糖,糖生物学意义,第17页,单词,sugar,carbohydrate,saccharides,前缀,Glycobiology,Glycoprotein,Glycolipid,后缀,-ose,-,saccharide,or-,glycan,Glucose,（葡萄糖）,Fructose,（果糖）,Galactose,（半乳糖）,Sucrose,（蔗糖）,第18页,第二节、单糖,一、单糖分子结构,1,、单糖链状结构,2,、单糖环状结构,3,、单糖构象,二、单糖性质,三、主要单糖及其衍生物,第19页,1,、单糖链状结构：,1),、,确定链状结构方法（葡萄糖）：,经元素组成和相对分子质量测定确定分子式；,与,Fehling,试剂或其它醛试剂反应，说明含有醛基；,与乙酸酐反应，产生含有五个乙酰基衍生物；说明葡萄糖分子内有,5,个羟基,用钠、汞剂作用，生成直链山梨醇。,以上说明葡萄糖是个链状多羟醛,Glu,cose,第20页,2),、构型、构象与同分异构,构型,(configuration),：,分子中因为各原子或基团间特有固定空间排列方式不一样而使它展现出不一样,稳定立体结构,。,构象,(conformation),：,因为分子中某个原子,(,基团,),绕,C-C,单键自由旋转而形成不一样,暂时性易变空间结构形式,。,第21页,同分异构体,(isomerism),同分异构体,(isomerism),：,含有相同元素组成，即分子式相同但分子结构不一样化合物。,结构异构（,structural isomerism,）,:,分子中原子连接次序（,结构（,constitution,）,）不一样造成，用结构式表示。,立体异构（,stereoisomerism,）,:,含有相同结构式，但原子空间分布（即构型，,configuration,）不一样。能够分为,几何（顺反）异构,和,旋光（光学）异构,第22页,立体异构,几何异构（顺反异构）,：因为分子中双键或刚性结构存在造成两侧基团不能自由旋转。,第23页,旋光异构：,因为分子内不对称原子（最常见为碳原子），连接在这个原子上面四个基团因为空间取向不一样，这些基团在空间有两种方式，所以形成了两种不一样化合物（也只能形成两种，称之为,对映体,）。,它们如同左右手关系一样，有相同沸点，相同熔点，相同溶解度，主要差异在,生物学,和,旋光性,上。,第24页,旋光性,(optical activity),旋光物质使平面偏振光,(Plane polarized liyot),偏振面发生旋转能力,称旋光性、光学活性或旋光度。,使平面偏振光偏振面沿顺时针方向偏转，称为右旋型异构体,(dextrorotary),，用,“,”,表示；,使平面偏振光编振面逆时针方向偏转，称左旋异构体,(levorotary,）用,“,”,表示。,第25页,甘油醛构型（,DL,、,RS,表示法）,1906,年人为要求右旋甘油醛为,D,型，左旋甘油醛为,L,型。,第26页,3),、单糖糖链状结构表示方式,普通用,Fisher,投影式：,碳骨架竖直写；氧化程度最高碳原子在上方，,水平方向键伸向纸面前方，垂直方向键伸向纸面后方,。,透视式：,第27页,4),、单糖旋光异构,单糖从丙糖到庚糖，除二羟丙酮外，都含有手性碳原子（,C*,）,第28页,第29页,离醛基或酮基最远手性碳构型确定糖,DL,构型,卢森诺夫,(Rosanoff),要求，凡单糖中直链分子式,最末一个不对称碳原子,构型与,D-,甘油醛一致就称其为,D,型糖，它,对映体,就是,L,型糖。任何糖都能够看作是由甘油醛或二羟丙酮派生出来。,第30页,DL,仅指一个构型，指以甘油醛为标准而确定相对构型，不表示旋光方向。旋光方向是以（,+,）（,-,）来加以表示。,构型与旋光性之间没有必定对应规律,第31页,5),、,D,系单糖和,L,系单糖,全部醛糖都能够看成是甘油醛醛基碳下端逐一插入,C*,延伸而成。,D-,甘油醛衍生而来称,D,系醛糖，由,L-,甘油醛衍生而来称,L,系醛糖。,L,系醛糖是对应,D,系醛糖对映体。,含有,n,个,C*,化合物，旋光异构体数目为,2,n,，组成,2,n,/2,对,对映体,。,第32页,6),、,差向异构体,(epimer),：,又,称,表异构体,，只有一个不对称碳原子上基团排列方式不一样非对映异构体，如,D-,葡萄糖与,D-,甘露糖及,D-,半乳糖。,第33页,2,、单糖环状结构,1),、单糖环状结构证据,、,变旋现象,(mutarotation):,普通醛类在水溶液中只有一个比旋度，但新配制葡萄糖水溶液比旋随时间而改变。,=+112,称,-D-(+),葡萄糖,=+18.7,称,-D-(+),葡萄糖,将这两种葡萄糖分别溶于水后,其旋光率都逐步变为,+52.7,这一现象称,变旋现象,。,变旋是因为,分子立体结构发生某种改变,结果。,第34页,、不象醛类那样形成缩醛，而是只和一分子醇形成半缩醛（,Hemiacetals),第35页,、葡萄糖醛基不能象普通醛类那样与,Schiff,试剂,(,品红,-,亚硫酸）起反应发生紫红色反应，即不能使被亚硫酸漂白了品红展现红色。葡萄糖也不能与亚硫酸氢钠起加成反应等,.,第36页,2),、,Fisher,环状结构,1893,年,Fisher,提出环状结构说。,半缩醛羟基与末端手性,C,（即决定构型羟基；,C5,上羟基）在同一侧为,-,型，不在同一侧为,-,型。,（异头物）,第37页,异头物（体）（,anomer),单糖由直链结构变成环状结构后，羰基碳原子成为新手性中心，造成,C1,差向异构,化，产生两个非对映异构体（,-D-,葡萄糖，,-D-,葡萄糖），因为差向位置是第一位,C,，所以也叫,异头体（物）,。,练习：,1,、环状己醛糖有多少个可能旋光异构体？,2,5,32,2,、判断：醛式葡萄糖变成环状后无还原性。,正确,第38页,Haworth,式（投影式）,不论是,D,型还是,L,型，异头碳羟基与末端羟甲基是反式为,异头物，顺式为,异头物。,D,葡萄糖由,Fischer,式改写为,Haworth,式步骤,第39页,3),、,吡喃糖和呋喃糖,开链单糖形成环状半缩醛时，最轻易出现五元环,(,呋喃）和六元环（吡喃）。,D-,葡萄糖,在水溶液中主要以吡喃糖存在，呋喃糖次之。,第40页,D-,果糖,在水溶液中主要以呋喃糖存在，吡喃糖次之。,第41页,练习：,以下化合物中,(1),哪个是半缩酮形式酮糖？,(2),哪个是吡喃戊糖？,(3),哪个是,-D-,醛糖？,(4),哪个是,-L-,醛糖,?,答案,：（,1,）,C,；（,2,）,D,；（,3,）,B;(4)D,第42页,3,、单糖构象,1,）、构象,(conformation),：,因为分子中某个原子,(,基团,),绕,C-C,单键自由旋转而形成,不一样暂时性易变空间结构形式,。空间位置改变，不包括共价键断裂。,处于最低能位状态构象叫优势构象。,第43页,2,）、构象描绘方法,各种不一样构象因为绕单键旋转能够快速互变,第44页,3,）、吡喃糖构象,吡喃糖环常采取椅式,(chair),和船式,(boat),构象。,第45页,吡喃葡萄糖船式内能比椅式高，所以椅式构象远比船式构象稳定,第46页,椅式构象有两种能够交换可能形式,椅式构象有两种能够交换可能形式，,交换结果是每个,C,上直立键和平伏键交换,第47页,直立键相连取代基要比经平伏键连接取代基彼此靠更近，斥力也更大,所以,占优势构象应该是比氢原子大基团尽可能多处于平伏键位置,第48页,D,吡喃葡萄糖是,D,己醛糖中唯一一个能采取使全部比氢原子大基团都处于平伏键构象,第49页,提要,(,单糖分子结构,),：,构型,(configuration),及其相关概念,Fisher,投影式，主要单糖投影式，缩写,糖,DL,构型,变旋现象,(mutarotation),异头物（体）,(,anomer),构象,(conformation),吡喃糖构象,第50页,第二节、单糖,一、单糖分子结构,二、单糖性质,1,、单糖物理性质,2,、单糖化学性质,三、主要单糖及其衍生物,第51页,1,、单糖物理性质,1,）、旋光性和变旋性：,是判定糖（全部）一个主要指标。,变旋现象,：伴伴随异构体间转变，糖溶液旋光度也伴随转变，这种现象称为变旋现象。,第52页,2,）、甜度：以蔗糖甜度为标准（,100,）,糖及甜味剂,甜度,糖及甜味剂,甜度,蛇菊苷,30000,应乐果甜蛋白,0,果糖,转化糖,蔗糖,葡萄糖,木糖,糖精,173.3,130,100,74.3,40,50000,鼠李糖,麦芽糖,半乳糖,棉子糖,乳糖,天冬苯丙二肽,32.5,32.5,32.1,22.6,16.1,15000,3,）、溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有机溶剂,第53页,2,、单糖化学性质,单糖是多羟基醛或者酮，其化学性质由醛基、酮基或醇基决定,。,第54页,D-Glc,D-,葡萄糖,1,，,2-,烯醇式,葡萄糖,D,Fru,D-,果糖,D,Man,D-,甘露糖,Ba(OH),2,Ba(OH),2,Ba(OH),2,1,）、异构化（弱碱作用,p15,）,在碱性水溶液中单糖发生分子重排，经过烯二醇中间物相互转化，称之为酮烯醇互变异构,第55页,2,）、单糖氧化（,p16,）,弱氧化剂：惯用含,Cu,2+,碱性溶液，氧化成糖酸,Fehling,试剂,：,CuSO4,、,NaOH,、酒石酸钾钠,Benedict,试剂,：,CuSO4,、,Na,2,CO,3,、柠檬酸钠,为惯用定量测定还原糖试剂,第56页,温和氧化剂氧化成醛糖酸；,Br,2,H,2,O,强氧化剂氧化成醛糖二酸：如浓,HNO,3,Br,2,H,2,O,（仅限醛糖）,浓,HNO,3,（生物体内）,糖酸,醛糖,糖二酸,糖醛酸,第57页,3,）、单糖还原（,p17,）,H,D-Glc,D,葡萄醇,（山梨醇）,H,D,甘露糖（,D-man,）,D,甘露醇,H,H,D,Fru,D,葡萄醇,D,甘露醇,单糖羰基在适当还原剂如,NaBH,4,存在条件下能被还原成多元醇,第58页,4,）、形成糖脎（,Osazone,，,p18,）,许多糖能够与苯肼,(C6H5NHNH2),反应生成浅黄色晶体,脎。各种糖糖脎都有特异晶形和熔点，所以惯用糖脎生成判定各种不一样糖。,练习,：判断：,D-,葡萄糖,D-,甘露糖和,D-,果糖生成同一个糖脎,。,第59页,5,）、脱水反应,单糖在稀无机酸中是稳定，不过在强无机酸,(,如：,12%,盐酸,),中加热时可引发糖脱水形成糠醛类物质。,第60页,糖 糠醛或糠醛衍生物 紫色,浓,H,2,SO,4,脱水,-,萘酚,Molisch,反应能够,判定糖存在,。,-,萘酚,Molisch,反应,第61页,Seliwanoff,s test,（西里瓦诺夫试验，,p20,）,Seliwanoff,反应能够,判定,酮糖,存在,。,间苯二酚,第62页,6,）、成苷反应（缩醛）,糖能够与醇或胺形成糖苷。,糖环中,半缩醛羟基,很活泼，易与,其它醇或酚上羟基,发生反应，失水而成为缩醛糖苷，非糖部分叫配糖体，,形成,C-O,苷键称为,O-,糖苷键,。,糖环中,半缩醛,也能够与,胺中氮原子,反应成苷，称为,N-,糖苷键,。,N-,糖苷键存在于糖蛋白和核苷中。,第63页,单糖能够经过,O-,糖苷键相互连接形成寡糖和多糖。,第64页,糖蛋白中糖苷键。,第65页,核苷中糖苷键。,第66页,7,）、成酯反应,因为单糖是多元醇，当与酸作用时能够生成酯。在生物体内最常见一类碳水化合物就是糖磷酸酯。它是糖在酶作用下与,ATP,反应生成。是糖代谢必须步骤。,第67页,第二节、单糖,一、单糖分子结构,二、单糖性质,三、主要单糖及其衍生物,第68页,1,、主要单糖,醛糖：,甘油醛、,D-,赤藓糖、,D-,木糖、,D-,核糖、,L-,阿拉伯糖、,D-,葡萄糖、,D-,半乳糖及,D-,甘露糖,第69页,酮糖,：二羟基丙酮、,D-,赤藓酮糖、,D-,核酮糖、,D-,木酮糖、,D-,果糖、,D-,景天庚酮糖,第70页,2,、主要单糖衍生物,1,、氨基糖（比如葡萄糖胺，半乳糖胺，甘露糖胺，,N-,乙酰葡萄糖胺等）,2,、脱氧糖（比如岩藻糖,(fucose),，脱氧核糖等）,3,、糖酸（比如葡萄糖酸,(,gluconate),，,葡萄糖醛酸,(,glucuronate,),）,4,、糖醇,5,、糖苷,第71页,1,）、氨基糖（,p30,）,氨基糖常存在于结构多糖中，如细菌细胞壁中肽聚糖,(peptidoglycan),，是由,N-,乙酰,-D-,葡萄糖胺,(NAG,GlcNAc),和,N-,乙酰胞壁酸,(NAM),形成杂多糖；节肢动物外骨骼中几丁质,(chitin),，是由,N-,乙酰,-D-,葡萄糖胺形成同多糖。,第72页,常见单糖及其衍生物缩写,单糖常缩写为三个字母，如葡萄糖,Glucose,半乳糖,galactose,果糖,fructose,，甘露糖（,Mannose,）可分别缩写为,Glc,Gal,Fru,，,Man,。（,P31,）,第73页,2,）、,脱氧糖（,Deoxy sugars,，,p29,）,第74页,3,）,、糖酸（酸性单糖，,p28,）,主要糖酸有糖醛酸、糖二酸、和糖酸,葡萄糖醛酸,在,肝,中可与有毒物质如醇、酚等结合变成无毒化合物由尿排出体外，可到达,解毒作用,。葡糖酸能够与钙铁等离子形成可溶性盐，作为药品易被吸收,第75页,4,）,、糖醇（,p26,）,几个主要单糖糖醇在自然界中都有存在，是生物体代谢产物。不少糖醇也是工业产品，并用于食品和制药工业。,第76页,5,）、单糖磷酸酯（,p25,）,第77页,第三节、寡糖,一、二糖,(Disaccharides),二、其它简单寡糖,第78页,一、二糖,(,Di,saccharides),二糖,由两个单糖以糖苷键形式连接，其中一个是糖体，另一个叫配（糖）体，天然存在双糖多数以双已糖为主。,依据与裴林试剂反应性，能够把双糖区分为还原性糖和非还原性糖。,蔗糖（,Sucrose,）,乳糖（,lactose,）和麦芽糖（,maltose,）是自然界最为丰富二糖。,第79页,1,、蔗糖,(Sucrose),蔗糖由,-D-,葡萄糖,（,glc,）与,-D-,果糖,（,fru,）经过,各自异头碳羟基连接,，为非还原性糖。缩写为,Glc(,1-2,)Fru,或者,Fru(2-1)Glc,。,第80页,2,、,乳糖（,Lactose,）,乳糖主要存在于乳汁中，由,-D-,半乳糖,(gal),与,D-,葡萄糖,（,glc,）经过,1,4,糖苷键连接，为还原性二糖。缩写为,Gal(1-4)Glc,。,第81页,3,、,麦芽糖,（,Maltose,）,麦芽糖是淀粉水解产物，由,两个,-D-,葡萄糖,经过,1,4,糖苷,键,连接而成，为还原性二糖。缩写为,Glc(,1-4)Glc,。,第82页,4,、海藻糖（,Trehalose,）,海藻糖是,D-,葡萄糖基（,-1,，,1,）,-D,葡萄糖苷，它两个半缩醛羟基相缩合，为非还原糖。,在蕨类中代替蔗糖成为主要可溶性储存糖，在昆虫中用作主要血循环糖。,海藻糖酶降解为葡萄糖,第83页,5,、纤维二糖（,Cellobiose),纤维二糖是两个,D-,葡萄糖,经过,-1,，,4,糖苷键,连接而成。,第84页,第三节、寡糖,一、二糖,(Disaccharides),二、其它简单寡糖,第85页,二、其它简单寡糖（,p39,）,1,、三糖,棉籽糖,(Raffinose),棉子糖由,-,半乳糖，,-,葡萄糖，和,-,呋喃果糖聚合而成。,(1,6,糖苷键，,1,2,糖苷键）,第86页,2,、四糖,水苏糖,(,Stachyose),：棉籽糖家族一员，四糖，第二个乳糖经过,1,6,糖苷键连接到棉籽糖半乳糖残基上,第87页,3,、,环糊精,芽孢杆菌属有些种环糊精转葡萄糖基移酶作用于淀粉形成。普通由,6,、,7,或者,8,个葡萄糖单位经过,1,4,糖苷,键连接而成。,第88页,第四节、多糖,一、概述,二、同多糖,三、杂多糖,第89页,一、概述,多糖（,Polysaccharides,）,也称之为聚糖，是由很多单糖单位组成高分子糖类物质，是自然界中糖类主要存在形式。,储存多糖,（,storage,Polysaccharides,）：淀粉、糖原、菊粉等,结构多糖,（,structural,Polysaccharides,）：如纤维素、壳多糖、杂多糖等,第90页,同多糖,（均一性多糖）,（,Homopolysaccharides,）,:,组成,单体糖基相同,，比如淀粉,(starch),糖原,(glycogen),纤维素,(cellulose),几丁质,(chitin).,杂多糖,（,Heteropolysaccharides,）,:,组成,单体糖基有两种或两种以上,。,第91页,第四节、多糖,一、概述,二、同多糖,三、杂多糖,第92页,1,、淀粉,(,starch,),淀粉是植物体内贮藏最多而最主要多糖。,依据结构,可分为：,直链淀粉,（,amylose,）,支链淀粉,（,amylopectin,）,第93页,1,）直链淀粉,直链淀粉由,D-Glc,经过,1-4,键连接而成。,每个分子平均,250-300,个,-D-Glc,，,第94页,淀粉高级结构,1-4,糖苷键连接造成葡萄糖残基组成多聚体紧密盘绕为螺旋结构（,每,6,个,Glc,残基盘旋一圈,）,。直链淀粉遇碘显兰色。,第95页,2,）支链淀粉,支链淀粉由,-2,个,Glc,残基组成，,大约每,30,个,1-4,键连接葡萄糖处有一个,1-6,糖苷键,连接葡萄糖分支。,支链淀粉,与,KI-I,2,显紫色。,第96页,每一个直链淀粉分子都有一个非还原端和一个还原端，但每一个支链淀粉和糖原分子都有,一个还原端,和,多个非还原端,。,第97页,2,、糖原（,glycogen,),糖原是动物贮存多糖，,细菌细胞中也有存在，,肝脏、肌肉中含量多，分别称为,肝糖元,、,肌糖元,。遇碘显红紫色。,第98页,糖原结构与支链淀粉相同,，主要是,-,吡喃葡萄糖，按,-1,4,糖苷键缩合而，,糖原分支程度比支链淀粉更高,。,第99页,分支多,（,每隔,4,个葡萄糖残基便有一个分支，含有大量非原性端,）；分枝短,（,普通是,8-12,葡萄糖残基。,）,;,分子量高达,10,6,-10,8,第100页,食物中淀粉和糖原可被唾液和肠液中,-,淀粉酶降解,，从,非还原端开始,，断裂葡萄糖残基之间,1,4,糖苷键。,第101页,3,、纤维素（,cellulose),绿色植物体内约有,50%,碳存在于以纤维素形式。,纤维素,类似直链淀粉，由,10,000,至,15,000,个,D-Glc,残基组成，但残基之间,是由,-D-,葡萄糖,分子以,-(1-4),糖苷键相连,而成直链。,第102页,1-4,键使得纤维素多糖链采取伸展构象平行排列，链间和链内存在大量氢键，形成平行纤维束。,第103页,大多数动物都缺乏裂解纤维素酶，但有些动物（如白蚁和反刍动物）能够利用体内共生微生物分泌纤维素酶来消化纤维素。一些真菌能分泌纤维素酶。,第104页,4,、,几丁质,(,壳多糖,),（,Chitin,）,几丁质大量存在于昆虫和甲壳类动物甲壳中，也是许多真菌细胞壁常见组成成份。在天然聚合物中，除纤维素外，几丁质贮量占第二位。,第105页,几丁质,是由,N-,乙酰葡萄糖胺,残基经过,1-4,键,连接而成,线状不分支,同多糖。,几丁质与纤维素之间唯一化学差异是后者,C-2,上羟基被前者乙酰氨基取代。,第106页,几丁质衍生物在保健及医疗上应用,主要生理功效：,1.,强化免疫；,2,排除毒素；,3,降血糖，降血脂，降血压；,4,强化肝脏机能；,5,活化细胞，抑制老化；,6,调整自律神经。,第107页,5,、其它同多糖,菊粉（,inulin,）,，是由,31,个,果糖,残基经过,-1,2-,糖苷键,连接果聚糖，另有,1,2,个葡萄糖残基。很多植物储存多糖，如大丽菊块茎。,甘露聚糖,在酵母细胞壁中存在，以,-1,4,糖苷键连接。,在一些微生物中存在有另外一些葡聚糖，经常是,1,6,，或,1,3,链连接。,第108页,第四节、多糖,一、概述,二、同多糖,三、杂多糖,第109页,杂多糖（不均一性多糖）,在动植物中广泛存在，在水解时产生含许各种单糖混合物及其衍生物。简单杂多糖由重复混合双糖所组成。,果胶,(,Pectin,),半纤维素,(,Hemicellulose,),琼脂,(Agar),和,琼脂糖,(,Agarose,),糖胺聚糖（或称粘多糖）,(,Glycosaminoglycan,),第110页,1,、植物杂多糖,1,）,、果胶（,pectin),果胶是最复杂一类多糖,通常指各种程度,甲基酯化,-1,4-,半乳糖醛酸聚糖,.,果胶类物质化学组成,主要以,-1,4,糖苷键键合,D,半乳糖醛酸为基本结构,.,其羧基部分或全部甲基酯化，有些含有,-1,2,连接鼠李糖残基。,第111页,2,）、半纤维素（,hemocellulose),是,植物细胞壁中非纤维素、非果胶一类多糖物质,，易溶于碱，它是几个物质,混合物,，依据已研究过材料，半纤维素主要包含多糖类物质（多缩戊糖和多缩已糖聚合物）。,D-,木聚糖（,D-xylan),、,D-,葡糖,-D-,甘露聚糖、,D-,半乳,-D-,葡,-D-,甘露聚糖、,L-,阿拉伯糖，,D-,半乳聚糖,第112页,3,）、琼脂（,agar),琼脂是海藻多糖一类，它是一组多糖通称，琼脂糖是琼脂主要组分。,琼脂糖,(agarose),是由,D-,吡喃半乳糖和,3,，,6-,脱水,-L-,吡喃半乳糖两个单位交替组成线性链。,第113页,2,、糖胺聚糖（或称粘多糖）,(,Glycosaminoglycan,),粘多糖,mucopolysaccharides,、糖胺聚多,糖,glycosaminoglycans,、氨基多糖,polyaminoglucose,及酸性糖胺聚糖等名称。,分布很广，大多以蛋白多糖,proteoglycan,存在，并深入与胶原蛋白结合组成结缔组织机质主要成份，如透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等。,第114页,组织类型,机械性能,蛋白质,碳水化合物,骨质,负荷重量,I,型胶原蛋白,硫酸软骨素,抗压、维持外形,透明质酸,硫酸角质素,软肋骨,抗压、降低摩擦,II,型胶原蛋白,硫酸软骨素,弹性好,（硫酸角质素）,肌腱,抗张强度大,I,型胶原蛋白,硫酸皮肤素,弹性（延性）小,硫酸软骨素,大血管,延性强,弹性蛋白,硫酸软骨素,抗裂性强,III,型和,I,型胶原蛋白,透明质酸、硫酸皮肤素、乙酰硫酸肝素,关节液,润滑防震,II,型胶原蛋白,透明质酸,皮肤,中度延性,I,型（,80%,）和,III,型胶原蛋白,硫酸皮肤素,韧性,角蛋白,透明质酸,基底膜,变形性、分割,VI,型和,V,型蛋胶原蛋白、昆布,硫酸乙酰肝素（？）,选择性透性,氨酸粘连蛋白,角膜,透明、坚固,I,型与,II,型胶原蛋白,硫酸角质素,（硫酸）软骨素,第115页,糖胺聚糖由重复二糖单位组成。其中之一是,葡萄糖胺或者半乳糖胺衍生物,。另一个经常是,糖醛酸,。,糖残基上,-OH,经常发生硫酸酯化，使糖胺聚糖带上高度负电荷。这对糖胺聚糖生理功效有主要意义，分子中羧基及硫酸等与蛋白等大分子结合。,第116页,硫酸软骨素,（,Chondroitin Sulfate,）,硫酸角质素,（,Keratan Sulfate,），,肝素,（,Heparin,）是细胞间质中常见糖胺聚糖，普通与蛋白质共价连接形成,蛋白聚糖（,proteoglycans,）。,透明质酸,（,Hyaluronate,）是一个不被硫酸化糖胺聚糖，也不与蛋白质共价连接,(,不过能够非共价结合，如蛋白聚糖,),，而是游离存在。,第117页,1,）、透明质酸（,hyaluronicacid),高等动物组织中发觉，细菌中也有存在，,主要存在于结缔组织,如眼球玻璃体、鸡冠、脐带、软骨等组织。,主要功效是在,组织中吸水,，有,润滑,剂作用，对组织起,保护,作用。,第118页,结构最简单一个，由重复二糖结构单位，,D-,葡萄糖醛酸（,D-GlcUA,与）,N-,乙酰葡萄糖胺（,GlcNAc,）以,-1,，,3,糖苷键,相连,二糖单位间以,-1,4,糖苷键,连接，分子链状、无分支，分子量很大，可达,1000,万以上。,第119页,2,）、硫酸软骨素,（,Chondroitin Sulfate,）,软骨主要成份，广泛存在于结缔组织、筋腱、皮肤等。,分子量普通低于,10,万（约,250,个重复二糖），个别可超出,30,万。,有,4-,硫酸软骨素（硫酸软骨素,A,）和,6-,硫酸软骨素（硫酸软骨素,C,）两种第120页,软骨素（,Chondroitin,）,在结构上软骨素与透明质酸相同,不一样在于它含有,N-,乙酰,-D,氨基半乳糖,而不是,N-,乙酰氨基葡萄糖,它是细胞外膜一个组成成份,.,D-,葡萄糖醛酸,N-,乙酰半乳糖,胺,第121页,硫酸软骨素结构,有,4-,硫酸软骨素,（硫酸软骨素,A,）和,6-,硫酸软骨素,（硫酸软骨素,C,）两种，二糖单位为,D-,葡萄糖醛酸,GlcUA,与,-1,3-N-,乙酰半乳糖胺,GalNAc,以,-1,，,3,相连，糖链生成后由专一性酶在,4,位或,6,位进行硫酸化。,第122页,硫酸软骨素主要生理功效及其应用,与形态维持、抵抗病菌和毒素，以及皮肤创伤愈合相关。,作为保健食品或保健药品长久应用于防治冠心病、心绞痛、心肌梗塞、冠状动脉机机能不全、心肌缺血等疾病。,硫酸软骨素还应用于滴眼剂、化装品以及外伤伤口愈合剂等。,第123页,3,）、硫酸角质素,（,Keratan Sulfate,）,它是粘多糖中,唯一不含糖醛酸,多糖聚合物,它由,-D-,半乳糖,和,N-,乙酰葡萄糖胺,经过,-1,4,糖苷键,为二糖单位聚合体,二聚体又以,-1,3,连接,.,第124页,4,）、,肝素（,Heparin,）,最早由肝脏和心脏中分离到，以肝脏中丰富，广泛存在于哺乳动物组织和体液中。,结构复杂，由,L,艾杜糖醛酸,L-IduUA,（或者葡萄糖醛酸,D-GlcUA,）,和,葡萄糖胺,组成二糖单位,，,同时,C,2,上,-NH,2,和,C,6,上,-OH,可分别被硫酸酯化。,惯用作,抗凝剂,，预防血栓形成，输血时添加肝素作抗凝剂。,第125页,3,、微生物杂多糖,微生物杂多糖主要是组成微生物细胞壁,以及分泌一些胞外多糖,.,肽聚糖（,peptideglycan),胞外多糖,第126页,肽聚糖（,peptideglycan),肽聚糖是细菌细胞壁刚性结构多糖成份，基本组成单位为,N-,乙酰胞壁酸,（,NAG,）和,N-,乙酰葡萄糖胺,（,NAM,），以及一个四肽，,NAG,与,NAM,间相排列，,1,4,糖苷键连接，在,NAM,乳酸上连接一个四肽。,第127页,胞外多糖,细菌胞外多糖多数是杂多糖，也有是同多糖。是细菌荚膜和粘液多糖，能够分为酸性，中性和含氨基这三类。含糖醛酸酸性多糖占多数。,第128页,第五节、结合糖,(Glycoconjugate),糖蛋白,(Glycoprotein),蛋白聚糖,(Proteoglycan),肽聚糖（,peptidoglycan,）,糖脂,(Glycolipid),脂多糖,(Lipopolysaccharides),核苷,(Nucleotide),第129页,一、,糖蛋白,(Glycoprotein),1,、概念：,又称之为糖基化蛋白质，是一类由,寡糖类,和蛋白质以共价键连接而成结合蛋白。,第130页,2寡糖链两种连接类型：,1,）、,O-,连接：寡糖链共价连接在蛋白质,Ser,和,Thr,残基,羟基氧,上。,第131页,2,）、,N-,连接：寡糖链共价连接在肽链,Asn,残基,酰胺氮,上。识别序列：天冬酰氨序列子,Asn-X-Ser/Thr,N-,连接寡糖通常含有五糖关键，由三个,Man,和两个,GlcNAc,组成。,第132页,3,、糖蛋白生物合成,N-,连接糖蛋白,合成开始于内质网（,ER,），在高尔基体（,Golgi,）中完成。,O-,连接糖苷键修饰,仅仅在高尔基体中发生。,第133页,糖蛋白合成后由高尔基,复合体依据蛋白质上信号,对其进行分类运输。,第134页,4,、糖蛋白中糖链生物学功效,1,）糖蛋白携带一些蛋白质去向信息（折叠、缔合、分泌、稳定性等）,2,）寡糖链在细胞识别、信号传递中起关键作用,第135页,二、蛋白聚糖,(Proteoglycan),蛋白聚糖,是由关键蛋白、糖胺聚糖和连接寡糖组成,大分子复合物。,蛋白聚糖在细胞间质中大量存在，为组织提供粘度、润滑和弹性；在介导细胞粘附中也起到主要作用。,第136页,蛋白聚糖中糖肽键,O-,糖肽键：,D-,木糖与,Ser,羟基之间形成；,O-,糖肽键：,N-,乙酰半乳糖胺与,Thr,或,Ser,羟基之间形成。,N-,糖肽键：,N-,乙酰葡萄糖胺与,Asn,之间形成,第137页,第138页,三、肽聚糖（,peptidoglycan,）,肽聚糖,是,细菌细胞壁主要成份，基本组成单位为,N-,乙酰胞壁酸（,NAG,）,和,N-,乙酰葡萄糖胺（,NAM,），,以及一个四肽，,NAG,与,NAM,相间排列，经过,1,4,糖苷键连接，在,NAM,乳酸上连接一个四肽,第139页,糖类部分内容提要：,1,、,单糖,结构（主要单糖投影式，简写），构型（,DL,构型）及其相关概念（旋光异构，差向异构，异头体等），构象，性质,2,、,寡糖,，重点几个二糖结构（麦芽糖，蔗糖，乳糖）。,3,、,多糖,，重点是同多糖（淀粉，肝糖原，纤维素，几丁质）糖苷键类型，高级结构，了解杂多糖。,4,、,结合糖,，了解（糖蛋白，蛋白聚糖，糖肽）第140页,The end,！,第141页,附加材料,多糖研发,第142页,中药多糖,研究非常热门，报道有,100,各种具,免疫调整、抗肿瘤、抗病毒、抗感染、降血糖,等各种生理活性中药多糖，用于,肿瘤、肝炎、心血管等疾病辅助治疗和康复,。多糖最主要药理作用是,免疫促进作用,，功效确切多糖原生药大多属于,补益,类中药，如人参和黄芪多糖原生药人参加黄芪是著名,补气,中药；银耳和枸杞子均是,滋阴,中药，淫羊霍和肉苁蓉多糖原生药淫羊霍与肉苁蓉是最惯用,壮阳,药；当归及阿胶多糖原生药当归与阿胶是最具传统,补血,中药等等。这些功效,都与免疫功效相关,。,第143页,多糖,调整免疫功效,活性,多糖广泛存