生物化学王镜岩课件第1章+糖类.ppt

第一章 糖类;提要： 本章的主要内容是糖的概念、分类以及单糖、寡糖和多糖的化学结构和性质； 应首先重点掌握典型单糖(葡萄糖和果糖)的结构和性质，再从单糖的基础上去理解寡糖和多糖的结构和性质。;一、引言 ;昆虫外骨骼－糖;粮食及块根、块茎中的多糖（淀粉）；动物体内的贮存多糖（糖原）是重要的能源物质； 糖蛋白（蛋白聚糖）中的糖；细胞膜及其他细胞结构中的糖如血型糖；活性糖分子是重要的信息分子；;医疗用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的钠、钾、钙、锌盐等）；食用菌中的糖（香菇多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、昆布多糖等）可以作为药物使用； 糖类是重要的中间代谢物，可以转化为氨基酸、核苷酸和脂类。;（三）糖类的元素组成和化学本质 ;（四）糖的命名与分类 ;多糖（polysaccharides）可水解为多个单糖或其衍生物的糖，包括： 同多糖（homopolysaccharides）水解为同一单糖的高分子聚合物，包括淀粉、糖原、纤维素、几丁质、糖苷等； 杂多糖（heteropolysaccharides）水解产物不止一种单糖或单糖衍生物，包括透明质酸、肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等。 多糖复合物（polysaccharides complex）：糖与脂、蛋白等共价相连组成蛋白多糖(protein polysaccharides)、糖蛋白(glycanproteins)、糖脂(glycanlipids)等。;二、旋光异构 ;构型：原子在空间的相对分布或排列（取向）。 具有相同的分子式和结构式，但原子在空间的分布不同; 当物质由一种构型转变为另一种构型时，要求有共价键的断裂或重新形成； 表明一个物质应注明其特定的构型。 不对称碳原子(asymmetric carbon atom)：指与4个不同的原子或基团相连并因此失去对称性的四面体碳，也称手性碳原子、手性中心。用C*表示。;糖的旋光性：由于糖都具有手性碳，因此葡萄糖及绝大多数糖都有使平面偏振光发生偏转的能力。 糖的旋光性和旋光度由糖分子中的所有手性碳上的羟基方向所决定。糖的旋光性以右旋（以+表示）或左旋（以－表示）。 (＋)-甘油醛：右旋甘油醛具有的构型 (－)-甘油醛：左旋甘油醛具有的构型;对映体（enanthiomer, 对映异构体）： 构造相同，而构型不同； 旋光程度???同，旋光方向相反； 生物活性不同，其他理化性质完全相同。 非对映体：不是对映体的旋光异构体。;差向异构体（epimer）：在含有多个手性碳原子的立体异构体中，仅一个手性碳构型不同的非对映体。;单糖的构型以甘油醛为参照标准，甘油醛C2为手性碳，在投影式中与其相连的-OH在右边的为D型、在左边的为L型，D型和L型互为立体异构体，是一对对映体（entipode），具有对映体的结构又称手性结构。 单糖的构型由于手性碳往往不止一个，因而规定：离羰基最远的不对称C上的-OH方向判定糖的构型，在右边的为D型、在左边的为L型。 ;;立体模型（球棍模型）;三、单糖的结构 ;D（+）—甘油醛;D系醛糖的立体结构; D系酮糖的立体结构;(三)单糖的环状结构 ;3．葡萄糖水溶液有变旋现象 变旋是由于分子立体结构发生变化的结果。是?和?异头物自发互变所导致的。 4. 葡萄糖与醛不一样，不能与2分子醇作用而只能与1分子醇反应，不生成缩醛（acetals），仅生成半缩醛（semiacetals），意味着分子中已有半缩醛基存在。;Fischer 氧桥环式结构;过长氧桥不合理，Haworth 提出透视式表示糖的环式结构，即Haworth式结构。;;;P10 图1-7;糖的构型;四、单糖的构象;第四节　单糖的性质;二、单糖的化学性质 单糖的化学性质主要体现在多羟基醛或多羟基酮的化学结构特征上;P16 图1-14;2、Fehling试剂或Benedict试剂使醛糖的醛基氧化成羧基，二价铜被还原成黄红色的一价铜，可用于糖的定性定量测定。;尿糖的测定： 葡萄糖含有醛基，能被弱氧化剂（如碱性CuSO4）氧化，生成葡萄糖酸等各种氧化产物，兰色Cu2+被还原为砖红色的Cu+。最常用的碱性CuSO4溶液为Benedict试剂（检糖试剂），正常人尿液用班氏试剂检测为阴性，当尿糖浓度高于160-180mg/dL时为阳性反应。这一方法简单，但特异性差。 如改用对葡萄糖特异性的葡萄糖氧化酶、过氧化物酶及无色还原剂染料检测葡萄糖，则特异性和准确度明显提高。 ;强氧化剂（如硝酸）;3、醛糖或酮糖可被硼氢化钠还原成糖醇，可用于化工生产。 葡萄糖-CHO可被还原成糖醇——山梨醇（Sorbitol），山梨醇聚积在糖尿病患者的晶状体可引起白内障。 甘露糖→甘露醇（用