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糖类


图7.26 麦芽糖 纤维二糖 蔗糖
2、 蔗糖 [葡萄糖-,(1-2)-果糖苷]
结构:
性质:① 无变旋现象 ② 无还原性 ③ 不能成脎
3、 乳糖
结构: 两种异构体。 -半乳糖 (1-4)糖苷键 (或)-葡萄糖
-Lactose
-lactose
图 7.25乳糖的两种异构体
性质:① 有变旋现象 ② 具有还原性 ③ 能成脎
第五节
一、 糖蛋白
结合糖
糖蛋白(蛋白聚糖、肽聚糖),糖脂,糖—核酸
短的寡糖链与蛋白质共价相连 总体性质更接近蛋白质 寡糖链常常是具分支的杂糖链,不呈现重复的双糖系列,一般 由2-10个单体(少于15)组成,未端成员常常是唾液酸或L-岩 藻糖
1、 糖链与蛋白的连接方式
①N-糖苷键型:寡糖链(GlcNAC的β-羟基)与Asn的酰胺 基、N-未端的-氨基、Lys或Arg的W-氨基相连
3、 几种重要的单糖的链状和环状结构式
(1) 丙糖:D-甘油醛 二羟丙酮 (2) 丁糖:D-赤鲜糖 D-赤鲜酮糖
(3) 戊糖:D-核糖 D-脱氧核糖 D-核酮糖 (4) 己糖:D-葡萄糖(-型及型) (5) 庚糖:D-景天庚酮糖 D-果糖
甘油醛
赤藓糖
苏糖
核糖
阿拉 伯糖
木糖
来苏 糖
阿 洛 糖
第二章 糖类
第一节
糖类概述
一、糖类是地球上数量最多的 化合物
贮藏性糖:低聚糖,淀粉,糖原 结构多糖:纤维素,木质素,壳多糖
★纤维素的综合开发利用: 工业:造纸,生物可降解性餐具、包 装袋等 发酵:沼气,乙醇,丙酮 单细胞蛋白:
二、 糖的概念
元素组成:CH2O 多羟基的醛类或酮类化合物,以及它们 的衍生物或聚合物。 醛糖 酮糖 丙糖 (甘油醛和二羟丙酮) 丁糖 戊糖 己糖
四、糖脂
二、 蛋白聚糖(oroteoglycans)
由糖胺聚糖与 多肽链共价相 连构成的分子 总体性质与多 糖更为接近。 糖胺聚糖链长 而不分支,呈 现重复双糖系 列结构
1、 蛋白聚糖中的糖肽键
① O-糖肽键:D-木糖与Ser羟基之间形成的;
② O-糖肽键:N-乙酰半乳糖胺与Thr或Ser羟基之间形成 的。
③ N-糖肽键:N-乙酰葡萄糖胺与Asn之间形成的
2、 糖白聚糖的生物学功能
主要存在于软骨、键等结缔组织和各种腺体分泌的粘液 中,
构成组织间质、润滑剂、防护剂等。
三、 肽聚糖 peptidoglycan
细菌细胞壁的主要成分, N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通过β-1.4糖苷键连接而 成
图14
3 、 氨 基 糖 ( 糖 胺 ) amino sugar, glycosamine)
图 7.23 D-葡萄糖胺 D-半乳糖胺(D-galactosamine)
N-乙酰糖胺。
4、 糖苷
Glc糖苷,Gal糖苷。
5、 脱氧糖
6-脱氧D-甘露糖
L-岩藻糖
2-脱氧D-核糖
第三节
寡糖
1、麦芽糖
性质: ① 变旋现象 ② 具有还原性 ③ 能成脎
图17 五糖核心 (2)O-糖苷键型(O-连接)
没有五糖核心。
图21 人血纤维蛋白溶酶原: 图22 人免疫球蛋白IgA:
图 7 29 与 多 肽 相 连 的 寡 糖 链
.
3、 糖蛋白的生物学功能
★ 寡糖链参与细胞识别和分子识别
★ 糖链影响蛋白质的稳定性和生物活性
图 : 细 胞 表 面 的 糖 蛋 白
三、 糖的命名与分类
(1)单糖:不能被水解称更小分子的糖。
(2)寡糖:2-6个单糖分子脱水缩合而成 (3)多糖: 均一性多糖:淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质
不均一性多糖:糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)
(4)结合糖(复合糖,糖缀合物): 糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等 (5)糖的衍生物:糖醇、糖酸、糖胺、糖苷
四、 糖类的生物学功能
(1) 能源 (2)结构成分 (3)物质代谢的碳骨架(碳源)。 (4) 细胞间或生物大分子之间识别的信息分子 糖蛋白
与膜蛋白和膜脂相连的糖——通信天线
第二节
一、 单糖的结构
1、 单糖的链状结构
确定链状结构的方法(葡萄糖):
单糖
a. 与Fehling试剂或其它醛试剂反应,含有醛基。 b. 与乙酸酐反应,产生具有五个乙酰基的衍生物。 c. 用钠、汞剂作用,生成山梨醇。 图2 链状结构用Fisher投影式表示:碳骨架、竖直写;氧 化程度最高的碳原子在上方
2、 糠醛反应(HCL)
(1) Molish反应 Molish反应可以鉴定单糖的存在。 (2) Seliwannoff反应
酮糖
醛糖
HCL、间苯二酚
HCL、间苯二酚
红色
浅色
3、 氧化反应
图7、12
醛基氧化:糖酸(aldonic acid)
伯醇基氧化:糖醛酸(uronic acid)
醛基、伯醇基同时氧化:糖二酸(alduric acid)
4、 纤维二糖(cellobiose)
结构:两分子-葡萄糖 -(1,4)糖苷键
纤维二糖[葡萄糖-(1,4)-葡萄糖苷]
性质:① 具有变旋现象 ② 具有还原性 ③ 能成脎
5、 海藻糖
两分子α-D-Glc,在C1上的两个半缩醛羟基之间脱水,由 α-1.1糖苷键构成。
第四节

多糖
一、 均一性多糖 1、 淀粉
图7.33
5、 几丁质(壳多糖):
N-乙酰--D-葡萄糖胺以(1,4)糖苷链相连成的直链。
二、 不均一性多糖
糖胺聚糖,粘多糖(mucopoly saceharides)、氨基多糖等。 蛋白聚糖的主要组分 1、透明质酸 2、硫酸软骨素 3、硫酸皮肤素 4、硫酸用层酸 5、肝素 6、硫酸乙酰肝素
构型不同旋光性就不同。 构型与旋光性之间没有必然的对应规律,每一种物质 的旋光性只能通过实验来确定。
二、 单糖的物理化学性质
(一)物理性质
旋光性:是鉴定糖的一个重要指标
甜度:以蔗糖的甜度为标准
溶解性:易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有面 溶剂
(二) 化学性质
1、 变旋。 在溶液中,糖的链状结构和环状结构(、)之是可以 相互转变,最后达到一个动态平衡,称为变旋现象。
阿 卓 糖
葡 萄 糖
甘 露 糖
古 洛 糖
艾 杜 糖
半 乳 糖
塔 罗 糖
5、 构型与构象
构型:分子中由于各原子或基团间特有的固定的空 间排列方式不同而使它呈现出不同的较定的立体结 构 构象:由于分子中的某个原子(基团)绕C-C单键自由 旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式
6、 构型与旋光性
还原性糖:能被弱氧化剂(如Fehhing试剂、Benedict试 剂)氧化的糖
葡萄糖的三种氧化产物
葡萄糖酸内脂
葡萄糖被Benedict试剂氧化
4、 还原反应
5、 异构化
在弱碱性溶液中,D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖,可 以通过烯醇或而相互转化
图7.15
图7.15
D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖, 通过烯醇式相互转化
图15 ② O-糖苷键型:寡糖链(GalNAC的α-羟基)与Ser、Thr 和羟基赖氨酸、羟脯氨酸的羟基相连。
图16 ③ S-糖苷键型:以半胱氨酸为连接点的糖肽键。 ④ 酯糖苷键型:以天冬氨酸、谷氨酸的游离羧基为连接点。
2、 糖蛋白中糖链的结构
(1)N-糖苷键型(N-连接)
高甘露糖型:由GlcNAc和甘露糖组成; 复合型:除了GlcNAc和甘露糖外,还有果糖、半乳糖、唾液酸; 杂合型:包含①和②的特征。
6、 酯化
磷酸糖酯及其衍生物是糖的代谢活性形式(糖代谢的 中间产物)。
硫酸糖酯 葡萄糖的核苷二磷酸酯,如UDPG参与多糖的生物合 成。
7、 糖苷化
8、 糖脎反应(亲核加成)
糖脎反应发生在醛糖和酮糖的链状结构上。
糖脎
四、 重要的单糖衍生物
1、 糖醇
2、 糖醛酸
单糖的伯醇基被氧化成-COOH。
-D-葡萄醛酸和差向异构物-L-艾杜糖醛酸
•左旋异构体(levorotary,L)或L型异构体。
•右旋型异构体(dextrorotary),或D型异构体。
•差向异构体(epimer):又称表异构体,只有一个不对称 碳原子上的基因排列方式不同的非对映异构体,如D-葡 萄糖与D-半乳糖。
2、 单糖的环状结构
•Havorth结构式: ① 画一个五员或六员环 ② 从氧原子右侧的端基碳(anomerio carbon)开始,画上 半缩醛羟基,在Fischer投影式中右侧的居环下,左侧居 环上。 -型及-型头异构体。 •构象式: 最能正确地反映糖的环状结构——折叠形结构。
① 直链淀粉:长而紧密的螺旋管形。遇碘显兰色
图7.30
直链淀粉
② 支链淀粉:不能形成螺旋管,遇碘显紫色。
2、 糖元
每隔4个葡萄糖残基便有一个分支 含有大量的非原性端,可以被迅速动员水解。 遇碘显红褐色。
图 7.31支链淀粉
糖原
3、 纤维素
-D-葡萄糖分子以-(1-4)糖苷键相连而成直链。
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