复旦大学课件-糖与糖生物化学1.ppt

Carbohydrates 碳水化合物是地球上最丰富的分子，每年光合作用可转化超过1000亿吨的CO2和H2O为纤维素和其他植物产物。一些碳水化合物（糖和淀粉）是世界上绝大部分地区的食物来源，碳水化合物的氧化是多数非光合细胞的中心产能途径。不溶性碳水化合物聚合物是细菌和植物细胞壁以及动物结缔组织的结构和保护成分。其他碳水化合物聚合物润滑骨骼关节，参加细胞间的识别和黏附。更复杂的碳水化合物聚合物共价结合蛋白质和脂作为信号分子决定决定这些分子在细胞中的定位和代谢命运—糖复合物。 Functions：Energy、Structural and Biological Active. Words Related to “Sugar” Sweet（糖果） Sugar（糖、食糖） Carbohydrate（碳水化合物，糖） Saccharide（糖类）,可为mono-、oligo-、poly-修饰。 Glycose（单糖、葡萄糖、葡糖） Glucose(葡萄糖）-ose(..糖）、Fructose、 Galactose Oligosaccharide（寡糖） Polysaccharide(多糖） Glycan[多糖、（多）聚糖] Glycogen(糖原、糖元）、Glyco-或Glycan-（糖…） Glycoside, Glycolipid, Glycoprotein 糖的世界 I 食用糖[蔗糖]（sucrose) 医疗用糖[glucose及其衍生物，如葡萄糖酸的钠、钾、钙、锌盐等]； 绿色植物的皮、杆等多糖[cellulose]； 种子及块根、块茎中的糖[starch]； 动物体内的贮藏多糖[glycogen]； 昆虫、蟹、虾等外骨骼糖[chitin]； 真菌的糖[香菇多糖Lentinan 、茯苓多糖Pachymaran 、灵芝多糖Ganoderma lucidum polysaccharide 、昆布多糖Laminarine等]； 糖的世界 II 细菌、酵母的细胞壁糖; 结缔组织中的糖[肝素、透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等]; 核酸的糖、脂多糖[糖脂]、糖蛋白[蛋白聚糖]中的糖; 细胞膜及其他细胞结构中的糖; 血型糖; 生物活性糖分子。 糖的研究简史 I 1843年, Dumas测定糖的实验式为[CH2O]n； 1870年, Colley、1883年, Tollens设想葡萄糖的结构式[直链多羟基醛]； 1881年, Emil Fischer分析单糖结构，人工合成了当时已知的所有己糖和戊糖； 1846年, Dubrunfont提出葡萄糖溶液有变旋现象； 糖的研究简史 II 1893年, Fischer提出葡萄糖的环状结构； 1895年, Tanret发现存在三种葡萄糖结构形式，各自的旋光性不同； 1926年, W.N.Haworth提出葡萄糖投影式； 1928年, Malaprada发明过碘酸氧化法测定糖的结构； 1932年, Fleury和Lange把过碘酸方法完善化用于糖化学的研究 ； 糖的研究简史 III 1933年, N.A.S ?aeuson提出端基差向异构体，以表示还原糖及糖苷的?、?两种异构体； 1950年, R.E.Reeves证明己糖的椅式构象； 1950s后,生物化学必威体育精装版的理论和方法用于糖生物化学的研究，尤其在结构与功能关系的研究上取得了重要突破，发展和兴起了糖化学和糖生物化学的研究时代，特别在糖复合物的研究上掀开了生命科学研究的又一个热点。 Definition 多羟基醛[Polyhydroxyaldehyde] 多羟基酮[Polyhydroxyketone] 多羟基醛或多羟基酮的衍生物[Derivatives]； 可以水解为多羟基醛、多羟基酮或它们的衍生物的物质。 Composition Major element: C、H、O。 Minor element: N、S、P et al. 单糖分子多符合通式：[CH2O]n，仅从通式上并不能判断某分子是否就是糖，即： 符合通式的不一定是糖，如CH3COOH[乙酸]，CH2O[甲醛]，C3H6O3[乳酸]； 是糖的不一定都符合通式，如C5H10O4[脱氧核糖]，C6H12O5[鼠李糖]。 Classification I 单糖[monosaccharides]，不能水解为其他糖的糖，按碳原子数分为： 丙糖[glyceraldehyde] 丁糖[erythrulose, threose] 戊糖[xylose, xylulose、 ribose、 ribulose、deoxyribose] 己糖[glucose, fructose, galactose] 酮 糖 五碳糖—醛糖 六碳糖--醛糖 六碳糖--酮糖 C