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第四章、糖类主要内容：1.糖类的存在与来源，生物学作用，概念和分类；2．单糖的结构与性质：单糖的构型，链式结构，透视式结构，变旋现象，单糖的氧化还原，成糖脎，成酯作用，成苷作用；3．二糖的结构：还原性二糖的结构（乳糖、麦芽糖），非还原性二糖的结构（蔗糖）；4．多糖的结构：淀粉、糖原、纤维素的结构及性质；5.糖蛋白、蛋白聚糖概念。重点：1.单糖的结构与性质2.蔗糖、淀粉的结构和性质难点：单糖的结构橙色系PPT模板总述生物学作用结构成分能源物质合成其他物质信息分子（1）生物学作用橙色系PPT模板（2）概念概念俗称化学定义碳水化合物Cn(H2O)m多羟基醛或酮及其缩聚物和衍生物的总称。橙色系PPT模板由NordriDesign提供（3）分类糖单糖寡糖多糖复合糖丙糖：甘油醛丁糖：赤癣糖戊糖：核糖己糖：葡萄糖、果糖庚糖：景天庚酮糖二糖：蔗糖、麦芽糖、乳糖三糖：棉籽糖……均多糖：淀粉、纤维素、糖原….杂多糖：半纤维素、粘多糖…糖蛋白：糖脂：由NordriDesign提供单糖的构型（1）链状结构醛糖酮糖（2）构型D-甘油醛L-甘油醛对映异构体L-葡萄糖D-葡萄糖以分子中倒数第二个碳原子上羟基在空间的左右来判别构型。123456手性碳原子对映异构体旋光性D-葡萄糖D-葡萄糖简式或（3）简式Fischer投影式4.1.2单糖的环状结构开链CH0CHOHCHOHCHCHCH2OHOHOH吡喃环环状分子的αβ构型异头物吡喃环HOHOHHα型β型如何判断？新构型由链状结构转变为环状结构结构时，右向羟基处于含氧环面下方,左向羟基处于环面上方,当决定糖构型的﹡C羟基参与成环时,在标准定位下,羟甲基在环平面上方的为D-型,在环平面下方的为L-型糖.不论D-型还是L-型,异头碳羟基与末端羟甲基是反式的为α异头物,顺式的为β异头物。4.1.3单糖的构象Fischer投影式Haworth投影式呋喃吡喃糖和呋喃糖oo戊糖，多为五元环呋喃糖（1）糖醛酸溴水(弱）[O]酶D-葡萄糖醛酸（解毒剂）1,6-葡萄糖二酸硝酸(较强)D-葡萄糖酸（补钙、内酯豆腐）4.2重要单糖及其衍生物（2）糖醇D-葡萄糖D-葡萄糖醇D-果糖D-葡萄糖醇D-甘露醇还原还原又称：山梨醇（3）糖苷H2O麦芽糖【葡萄糖-α（1→4）葡萄糖苷】α—葡萄糖糖苷键14COC糖苷又称：成苷作用，形成寡糖和多糖的基础。单糖糖苷键O-糖苷键C-糖苷键S-糖苷键N-糖苷键配基单糖4.3寡糖（1）二糖①蔗糖•[葡萄糖-α,β(1→2)-果糖苷]光合作用的主要产物白色晶体,易溶于水,很甜,有旋光性,无变旋现象。无还原性,不能成脎。蔗糖的转化作用：蔗糖+水→Ｄ－葡萄糖+Ｄ－果糖.右旋左旋物理性质转化作用化学性质蔗糖②乳糖乳糖哺乳动物乳汁中的双糖β型糖苷键三聚氰胺和我无关化学性质物理性质乳糖白色晶体,易溶于水,有甜味,右旋糖,有变旋性。具有还原性和成脎反应。③麦芽糖饴糖的主要成分OCH2OHOCH2OHOOH11234α-型•α-型[葡萄糖-α(1→4)-葡萄糖苷]化学性质物理性质麦芽糖白色晶体,易溶于水,有甜味,有旋光性质和变旋现象。有还原作用,能够成脎。二糖总结蔗糖乳糖麦芽糖组成1Glc+1Fru1Gal+1Glc2Glc糖苷键α，β-1,2β-1,4α-1,4旋光性有有有变旋性无有有还原性无有有成脎作用无有有4.4多糖（1）共同特性1.分子量一般很大,在几万以上,在水中不能形成真溶液,有的根本不溶于水。2.物理性质:有旋光性,但无变旋现象,无甜味。3.化学性质:无还原性,不能成脎。（1）分类多糖均多糖杂多糖淀粉糖原纤维素糖胺聚糖半纤维素细菌多糖壳聚糖4.5多糖代表物4.5.1淀粉支链淀粉直链淀粉α（1→4）葡萄糖苷键α（1→6）糖苷键250~300个糖分子，分子量4000~40万,不溶于冷水，,可溶于热水，遇碘呈紫蓝色。＞6,000个糖分子，分子量50万~100万,不可溶于热水,但可吸水膨胀，遇碘呈紫红色。水解水解淀粉红色糊精无色糊精麦芽糖葡萄糖碘显色蓝(直)紫(支)红不显色不显色不显色还原性无有有强最强β-淀粉酶ａ-淀粉酶水解淀粉红色糊精无色糊精麦芽糖葡萄糖碘显色蓝(直)紫(支)红不显色不显色不显色还原性无有有强最强水解支链直链4.5.2糖原“动物淀粉”，动物及细菌的能量储存物质；结构与支链淀粉类似；遇碘为红棕色；4.5.3纤维素一级结构葡萄糖β（1→4）糖苷键纤维素酶纤维素性质:不溶于水及有机溶剂,但可以溶于Cu(OH)2的氨溶液,所得溶液可做人造丝。醚类纤维素硝化纤维素羧甲基纤维素醋酸纤维素乙基纤维素衍生物用途黏合剂、热塑塑料胶片、薄膜粘稠剂、填充剂清漆、炸药涂料、滤嘴、人工肾4.5.4半纤维素大量存在于植物木质化部分，包括很多高分子的多糖。用稀酸水解则产生己糖和戊糖，所以它是多聚戊糖(如多聚阿拉伯糖、多聚木糖)和多聚己糖(如多聚半乳糠和多聚甘露糖)的混合物。4.5.4琼脂植物细胞壁或结构成分中的多糖。琼脂是琼脂糖和琼脂胶的混合物，分离除去琼脂胶的纯琼脂糖是生物化学分离分析常用的凝胶材料。D-半乳糖3,6-脱水-L-半乳糖4.5.6壳聚糖脱乙酰基N-乙酰-β-D-葡糖胺的同聚物制药医学工业原料水处理4.5.7右旋糖酐D-葡萄糖以α（1→6）糖苷键缩合为主链，α（1→3）、α（1→2）、α（1→4）糖苷键构成支链，整个分子形成网状，在水的作用下可形成凝胶，在临床上也可代替血浆。。4.5.8糖胺聚糖X：糖醛酸y：己糖胺糖胺聚糖（x-y）nn50透明质酸硫酸软骨素硫酸皮肤素硫酸角质素肝素（1）透明质酸它广泛分布于哺乳动物体内，特别是滑液、玻璃样体液中，也存在于关节液、疏松结缔组织、脐带、皮肤、动脉管壁心脏瓣膜、角膜以及雄鸡冠中。在高等动物组织中发现的粘多糖唯有透明质酸同时存在于某些细菌中，如A型链球菌。其主要功能是在组织中吸着水，具有润滑剂的作用。（2）硫酸软骨素软骨素-4-硫酸软骨素-6-硫酸动物组织中提取制备的酸，分子中带有大量的负电荷，具有调脂、抗炎及弱的抗凝血、抗血栓生物活性，对维持细胞环境的相对稳定性和正常功能具有重要作用。（3）硫酸皮肤素硫酸皮肤素最初是从猪皮中分离出来，后发现它存在于许多动物组织，如猪胃粘膜、脐带、肌腱、脾、脑、心瓣膜、巩膜、肠粘膜、关节囊、纤维性软骨等中。它的结构与性质都与硫酸软骨素的相似。（4）硫酸角质素首先从角膜的蛋白水解液中分离出来，后证明它也存在于人的主动脉和人、牛的髓核中。婴儿几乎不合硫酸角质索，随着年龄的增大逐渐增加，直到20—30岁时，它的含量约占肋软骨中粘多糖总量的50%。（5）肝素肝中肝素含量最为丰富，因此得名。实际上，它广泛分布于哺乳动物组织和体液中。猪胃粘膜中含量十分丰富，肺、脾、肌肉和动脉壁肥大细胞中肝素含量也很高。肝素的生物意义在于它具有阻止血液凝固的特性。目前输血时，广泛以肝素为抗凝剂，临床上也常用于防止血栓形成。第五节复合糖5.1概念复合糖糖+蛋白糖+脂糖蛋白蛋白聚糖脂多糖糖脂糖类的还原端和蛋白质或脂质结合的产物。在生物中分布广泛，一般只分布于细胞的外表面，有多种重要功能，细胞的识别、定性以及免疫等无不与之有关。复合糖4.6.1糖蛋白和蛋白聚糖①定义多糖以共价键形式与蛋白质连接形成的生物大分子。以蛋白质为主，糖含量变化大，1%~85%，多为糖的衍生物，如N-乙酰氨基多糖等（常见的糖是半乳糖或甘露糖）。分泌蛋白质和质膜外表面的蛋白质大都为糖蛋白。4.6糖复合物（1）糖蛋白②连接方式连接方式N-糖苷键O-糖苷键以丝氨酸、苏氨酸和羟赖氨酸的羟基为连接点，形成-0-糖苷键型。以天冬酰胺的酰胺基、N-末端氨基酸的氨基以及赖氨酸或精氨酸的氨基为连接点，形成-N-糖苷键型。③功能糖蛋白，在植物和动物(微生物并不如此)中较为典型。这些糖蛋白可被分泌、进入体液或作为膜蛋白。它们包括许多酶、大分子蛋白质激素、血浆蛋白、全部抗体、补体因子、血型物质和粘液组分以及许多膜蛋白。（2）蛋白聚糖①定义由糖胺聚糖与线性多肽共价结合成的多糖和蛋白质复合物。能够形成水性的胶状物，主要存在于脊椎动物结缔组织和细胞表面中。②连接方式D-木糖与丝氨酸的-OH形成O-linked；N-乙酰半乳糖胺与苏氨酸或丝氨酸的-OH形成O-linked。N-乙酰半乳糖胺与天冬酰胺的-NH2形成N-linked。连接方式N-糖苷键O-糖苷键③功能蛋白聚糖主要存在于软骨，腱等结缔组织，构成细胞间质。由于糖胺聚糖有密集的负电荷，在组织中可吸收大量的水而赋予粘性和弹性，具有稳定，支持和保护细胞的作用。（1）脂多糖革兰氏阴性菌细胞壁组成成分，由脂质A、核心多糖和O抗原三部分组成。脂质A(LipidA)为构成内毒素活性的糖脂，以共价键联结到杂多糖链。4.6.2糖脂和脂多糖（2）糖脂是脂质和糖半缩醛羟基结合的一类复合物；常见的有脑苷脂和神经节苷脂，细胞膜也含有各类糖脂，是细胞识别的分子基础。脑苷脂神经节苷脂昆虫外骨骼－糖细胞壁中结构糖储备能源糖植物干重90％DNA、RNA结构糖光合作用糖一切含碳物质合成代谢分解代谢CO2细胞表面识别标记－糖糖蛋白、糖脂、信息分子糖