17章 糖類與核酸ppt課件

1、 第十七章第十七章 糖類和核酸糖類和核酸 概述：概述： 1、糖類：一類多羥基醛酮或通過(guò)、糖類：一類多羥基醛酮或通過(guò)水解能產(chǎn)生多羥基醛酮的物質(zhì)。水解能產(chǎn)生多羥基醛酮的物質(zhì)。 2、碳水化合物：、碳水化合物：Cm(H2O)n 鼠李糖鼠李糖 C6H12O5 乙酸乙酸 C2H4O2 C2(H2O)2 甲醛甲醛 HCHO C1(H2O)13、糖的分類、糖的分類 單糖：不能再被水解成更小糖單糖：不能再被水解成更小糖 分子的糖分子的糖(最簡(jiǎn)單的糖最簡(jiǎn)單的糖). 寡糖低聚糖）：寡糖低聚糖）： 由由29個(gè)單糖分子脫水縮聚而成個(gè)單糖分子脫水縮聚而成. 多糖：多糖： 由由9個(gè)以上單糖分子脫水縮聚而成。個(gè)以上單糖分子脫

2、水縮聚而成。第一節(jié)第一節(jié) 糖糖 類類一、單糖一、單糖NH2HOHHOHHOHHCH2OHCHOCH2OHHOHCHOCH2OHCH2OHOHHHOHCH2OHHOHCHO去氧糖去氧糖氨基糖氨基糖（一開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)及構(gòu)型（一開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)及構(gòu)型CHOOHOHOHHOCH2OHHHHHCHOOHHOCH2OHHHHHHOHO 葡萄糖葡萄糖 C6H12O6葡萄糖三維結(jié)構(gòu)葡萄糖三維結(jié)構(gòu)1 1、糖的構(gòu)型、糖的構(gòu)型: D/L: D/L標(biāo)記法標(biāo)記法CHOOHHCH2OHCH2OHCHOOHOHOHHOHHHHCH2OHCHOD-(+)-甘油醛 D-葡 萄糖D-葡 萄糖2 2、C3C3C6 D-C6 D-醛糖醛糖Fisc

3、herFischer投影式投影式3 3、差向異構(gòu)體、差向異構(gòu)體 即含多個(gè)手性碳的非對(duì)映異構(gòu)體，彼即含多個(gè)手性碳的非對(duì)映異構(gòu)體，彼此間僅有一個(gè)手性碳的構(gòu)型不同，其他此間僅有一個(gè)手性碳的構(gòu)型不同，其他都相同者。都相同者。 D- D-葡萄糖與葡萄糖與D-D-甘露糖：甘露糖：C-2C-2差向差向 D- D-葡萄糖與葡萄糖與D-D-半乳糖：半乳糖：C-4C-4差向差向 D- D-葡萄糖與葡萄糖與D-D-阿洛糖：阿洛糖：C-3C-3差向差向CH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2O

4、HCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOCH2OHCHOD-甘油糖甘油糖D-赤蘚糖赤蘚糖D-蘇阿糖蘇阿糖D-核糖核糖D-阿拉伯糖阿拉伯糖D-木糖木糖D-來(lái)蘇糖來(lái)蘇糖D-阿洛阿洛 D-阿卓阿卓D-葡萄葡萄D-甘露甘露D-古羅古羅D-艾杜艾杜D-半乳半乳D-塔洛塔洛-D-(+)-葡萄糖葡萄糖CCOHCHOHHHOC OHHC OHHCH2OH123456-D-(+)-葡萄糖葡萄糖 D-(+)-葡萄糖葡萄糖 乙醇乙醇D=+112 吡啶吡啶D=+18.7 變旋光變旋光現(xiàn)象現(xiàn)象D=+52.7 放置放置放置放置（二環(huán)狀結(jié)構(gòu)及構(gòu)象（二環(huán)狀結(jié)構(gòu)及構(gòu)象1、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 D- D-葡萄糖晶體

5、性質(zhì)：葡萄糖晶體性質(zhì)： IR IR 無(wú)無(wú)-C=O -C=O 伸縮振動(dòng)吸收峰伸縮振動(dòng)吸收峰 1H-NMR 1H-NMR 在在=9=910ppm10ppm處處 無(wú)無(wú) -CH=O -CH=O 氫特征吸收峰氫特征吸收峰 D- D-葡萄糖水溶液與葡萄糖水溶液與NaHSO3NaHSO3不反應(yīng)等不反應(yīng)等環(huán)狀半縮醛、半縮酮的啟迪，提出糖環(huán)形結(jié)構(gòu)環(huán)狀半縮醛、半縮酮的啟迪，提出糖環(huán)形結(jié)構(gòu) 糖環(huán)形結(jié)構(gòu)的提出糖環(huán)形結(jié)構(gòu)的提出OHOHOHOHHOCH2CH2CH2CHOHOCH2CH2CH2CH2CHOCCH2OHOHHHHOOHOHHHOHK200CCH2OHOHHHHOOHHHOHHOOHHH CH2OHOH OH

6、 OH HH，OHO CH2OHOH OH OH H，OH2 2、解析、解析 OCH2HHOHHOHOHHHOHHOOCH2HHOHHOHOHHOHHOH123456-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 - D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖Harworth透視式透視式 Harworth透視式說(shuō)明透視式說(shuō)明 （1吡喃糖吡喃糖 氧原子處于紙平面的右后上方，氧原子處于紙平面的右后上方，C-2、C-3 處于紙平面的前方處于紙平面的前方 環(huán)上碳原子按順時(shí)針?lè)较蚓幪?hào)環(huán)上碳原子按順時(shí)針?lè)较蚓幪?hào) 環(huán)上氫原子可省略環(huán)上氫原子可省略 C-1位位-OH(半縮醛羥基半縮醛羥基)與與C-5位位-CH2OH處于平面同側(cè)者為處于平面同側(cè)者為

7、-體；體； C-1位羥基與位羥基與C-5位位-CH2OH處于平面異側(cè)者為處于平面異側(cè)者為-體。體。 （2） 呋喃糖呋喃糖 氧原子處于紙平面的中央后方，氧原子處于紙平面的中央后方，C-3、C-4處于紙平面的前方；處于紙平面的前方； C-2位羥基半縮酮羥基與位羥基半縮酮羥基與C-5位位-CH2OH處于平面同側(cè)者為處于平面同側(cè)者為-體；體； C-2位羥基與位羥基與C-5位位-CH2OH處于平面處于平面異側(cè)者為異側(cè)者為-體。體。3 3、葡萄糖變旋現(xiàn)象說(shuō)明、葡萄糖變旋現(xiàn)象說(shuō)明 OOHHOHOHOHHOCH=OCH2OHOOHOHOHHOOHH開(kāi)鏈D-葡 萄糖 -D-吡 喃葡 萄糖 -D-吡 喃葡 萄糖

8、開(kāi)鏈葡萄糖含量極低開(kāi)鏈葡萄糖含量極低(0.02% ) 葡萄糖水溶液基本無(wú)游離態(tài)葡萄糖水溶液基本無(wú)游離態(tài)-CH=O 64%36%4、Harworth透視式書寫過(guò)程透視式書寫過(guò)程C4C5旋 轉(zhuǎn)1200CH=OOHOHOHHOCH2OHHHHH123456CH=OOHOHOHHOHHHH123456HOCH2向 右 橫 倒碳鏈彎 折aHHHHOHCH2OHOHOHHOOHabHHHHCH2OHOHOHHOHOOHbHHHHCH2OHOHOHHOHOOH -體 -體 Fischer式轉(zhuǎn)化為式轉(zhuǎn)化為Harworth透視式，透視式，碳鏈上基團(tuán)呈現(xiàn)碳鏈上基團(tuán)呈現(xiàn)“右下左上的規(guī)律右下左上的規(guī)律. 如果不能確定

9、如果不能確定C-1羥基構(gòu)型，則將羥基構(gòu)型，則將C-1上上“H與與“OH并列或以虛線標(biāo)出并列或以虛線標(biāo)出-OH.OH,OHOOH5、從、從Harworth透視式判斷糖的構(gòu)型透視式判斷糖的構(gòu)型 吡喃型己醛糖：吡喃型己醛糖： C-5上上-CH2OH處于環(huán)平面上方為處于環(huán)平面上方為D-型；型； C-5上上-CH2OH處于環(huán)平面下方為處于環(huán)平面下方為L(zhǎng)-型型. 吡喃型戊醛糖與己酮糖：吡喃型戊醛糖與己酮糖： 戊醛糖戊醛糖C-4上上-OH或己酮糖或己酮糖C-5上的上的-OH處于環(huán)平面下方者為處于環(huán)平面下方者為D-構(gòu)型糖；構(gòu)型糖； 戊醛糖戊醛糖C-4上上-OH或己酮糖或己酮糖C-5上的上的-OH處于環(huán)平面上方

10、者為處于環(huán)平面上方者為L(zhǎng)-構(gòu)型糖構(gòu)型糖. 呋喃型己醛糖呋喃型己醛糖 C-5、C-6部分已經(jīng)成為環(huán)外側(cè)鏈，部分已經(jīng)成為環(huán)外側(cè)鏈，C-5構(gòu)型按構(gòu)型按R/S標(biāo)記法標(biāo)出。標(biāo)記法標(biāo)出。 以以C-5為標(biāo)準(zhǔn)判斷呋喃型己醛糖構(gòu)型為標(biāo)準(zhǔn)判斷呋喃型己醛糖構(gòu)型. 凡凡C-5構(gòu)型為構(gòu)型為-R，為，為D-系列糖；系列糖； 凡凡C-5構(gòu)型為構(gòu)型為-S，則為，則為L(zhǎng)-系列糖。系列糖。CH=OCH2OH123456OH4CH(OH)CH2OHCH=O123OHOH564OHOD-半乳 糖 修 飾后Fischer D-呋喃半乳 糖C-5 R構(gòu) 型 -體與體與-體確定原則：體確定原則： D-系列糖，系列糖，C-1羥基在環(huán)上者為羥

11、基在環(huán)上者為-體，體，在環(huán)下時(shí)為在環(huán)下時(shí)為-體體 (L-系列糖恰相反系列糖恰相反)。6、吡喃糖的構(gòu)象、吡喃糖的構(gòu)象OHOHOHOHHO41HHHHHO12345OHOHOHOHOHOHHHHH23566式 4C1 式 1C4 4C1式式N式即式即C-4在環(huán)平面上方，在環(huán)平面上方，C-1在環(huán)平面下方；在環(huán)平面下方； 1C4式式A式則指式則指C-1在環(huán)在環(huán)平面上方，平面上方，C-4在環(huán)平面下方在環(huán)平面下方 2356CHOCH2OHOHOHOHOHHO41HHHHHOOHOHOHOHHO41HHHHHO -D-吡喃葡萄糖與吡喃葡萄糖與-D-吡喃葡萄糖相吡喃葡萄糖相比較，前者更穩(wěn)定比較，前者更穩(wěn)定.

12、7、端基效應(yīng)、端基效應(yīng) 當(dāng)糖環(huán)上當(dāng)糖環(huán)上C-2、C-6羥基發(fā)生取代時(shí)羥基發(fā)生取代時(shí)(甲甲基化、?；然?、?；?，原糖環(huán)構(gòu)象穩(wěn)定性一般，原糖環(huán)構(gòu)象穩(wěn)定性一般不受影響。不受影響。 當(dāng)糖環(huán)上當(dāng)糖環(huán)上C-1上羥基發(fā)生取代時(shí)上羥基發(fā)生取代時(shí)(甲基化、甲基化、?；弱；?，產(chǎn)物中以新取代基處于，產(chǎn)物中以新取代基處于a鍵者鍵者為優(yōu)勢(shì)構(gòu)象，即為優(yōu)勢(shì)構(gòu)象，即-體比體比-體更穩(wěn)定。體更穩(wěn)定。 端基效應(yīng)：端基效應(yīng)： 糖環(huán)內(nèi)糖環(huán)內(nèi)“O原子未共用電子對(duì)產(chǎn)生的偶原子未共用電子對(duì)產(chǎn)生的偶極與極與C-1位的位的C-O鍵的偶極之間相互作用。鍵的偶極之間相互作用。當(dāng)當(dāng)-OCH3等處于等處于a鍵時(shí)，偶極作用最小。鍵時(shí)

13、，偶極作用最小。OOROOR（三化學(xué)反應(yīng)（三化學(xué)反應(yīng)1、成苷反應(yīng) +CH3OH干HClOHOH,OH+OHOOMeHOHOOMeH（主 ）-D-吡喃葡萄糖甲苷吡喃葡萄糖甲苷-D-吡喃葡萄糖甲苷吡喃葡萄糖甲苷 反應(yīng)機(jī)理反應(yīng)機(jī)理 OOHOHH+OOHOH2+H2OOOH+OOH+CH3OH+OOH+HOCH3HH+OOH+OCH3HH+OOHOCH3HOOHOCH3H -甲 苷 -甲 苷糖苷基糖苷基糖苷配基糖苷配基NHOOOHSOOHNOSO3KCH2CHCH2OHONHNOOCH3OHONHNHOO32、氧化反應(yīng) 采用采用Tollens試劑，有銀鏡產(chǎn)生。試劑，有銀鏡產(chǎn)生。 采用采用Fehling

14、試劑，則有磚紅色試劑，則有磚紅色Cu2O 沉淀生成沉淀生成. 在堿性條件下，醛糖與酮糖均發(fā)生在堿性條件下，醛糖與酮糖均發(fā)生 異構(gòu)化，氧化產(chǎn)物是混合酸。異構(gòu)化，氧化產(chǎn)物是混合酸。 與溴水反應(yīng)：用于醛糖與酮糖的區(qū)別與溴水反應(yīng)：用于醛糖與酮糖的區(qū)別Br2CaCO3,H2OCH=OCH2OHCOOHCH2OHOOHO D-葡萄糖葡萄糖 葡萄糖酸葡萄糖酸 葡萄糖酸葡萄糖酸-內(nèi)酯內(nèi)酯 與稀硝酸反應(yīng)與稀硝酸反應(yīng) CH=OCH2OH稀 HNO3100HCOOHCOOHCH=OCOOHOCOOHOHD-葡萄糖葡萄糖 葡萄糖二酸葡萄糖二酸 葡萄糖醛酸葡萄糖醛酸 酮糖在溫?zé)嵯⊥窃跍責(zé)嵯NO3作用下發(fā)生作用下發(fā)生

15、C-2、C-3鍵斷裂，生成小分子的二元酸鍵斷裂，生成小分子的二元酸. 3、還原反應(yīng)：羰基可被催化氫化或被、還原反應(yīng)：羰基可被催化氫化或被 硼氫化鈉還原成糖醇硼氫化鈉還原成糖醇CHOCH2OHNaBH4CH2OHCH2OHD-核糖核糖D-核糖醇核糖醇4、與含氮試劑的反應(yīng)、與含氮試劑的反應(yīng)+ph-NH-NH2HOAcEtOH, 25OHOHCOHR23HHph-NH-NH2OHOHCHR23HHN-NHphOHCHR23HN-NHphOph-NH-NH2EtOH,HphHOHCHR23HNNNNOHCHR23HN-NHphN-NHph糖苯腙脎+CH2OPO3COCHOHH2-NH2B CH2OPO

16、3CCHOHH2-B NH+CH2OPO3CCHOH2-NH+BH.CH=OOHHCH2OPO32-H2OCH2OPO3C2-NH+B:HOCCH2OPO32-OHOHHHHCH2OPO3C2-B:HOCCH2OPO32-OHOHHHHONH21-1-磷酸二羥丙酮磷酸二羥丙酮西佛堿西佛堿( (質(zhì)子化質(zhì)子化) )烯胺烯胺1,6-1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖 體內(nèi)三碳糖合成六碳糖過(guò)程體內(nèi)三碳糖合成六碳糖過(guò)程 5、環(huán)狀縮醛與縮酮的形成、環(huán)狀縮醛與縮酮的形成HOHOHOOHOHHO+CH3-C-CH3O2H2SO4HOHOOOOOCH3CH3CH3CH3-D-半乳糖 要求：順式鄰二醇結(jié)構(gòu)要求：順式鄰二

17、醇結(jié)構(gòu) 運(yùn)用：合成反應(yīng)中保護(hù)羰基運(yùn)用：合成反應(yīng)中保護(hù)羰基6、堿性條件下的反應(yīng)、堿性條件下的反應(yīng)B a( O H)2C H = OC H2O HC H O HC H2O HCOH烯 二 醇D-葡萄糖B a( O H)2C H = OC H2O HD-甘露糖C H2O HC H2O HOD-果糖 7、酸性條件下的脫水、酸性條件下的脫水強(qiáng)酸戊 醛 糖 CH=OCOHCHCH-OHCH2OHCH=OCH OHCHCH-OHCH2OHOH， 不飽和 醛互變CH=OCCH2CH-OHCH2OHOOOHCH=OHO2H2OCH=OO-呋喃甲醛543211234554321 己醛糖脫水生成己醛糖脫水生成5-羥

18、甲基呋喃甲醛羥甲基呋喃甲醛8、高碘酸氧化、高碘酸氧化R2CCHCR2OH OHOH2 HIO4R2C=O+HCOOH+R2C=OCH=OCH2OHHIO45OHOHOHHO5HCOOH + HCH=O + 5HIO3另：另：-羥基取代羰基化合物羥基取代羰基化合物 運(yùn)用：確立糖環(huán)的大小運(yùn)用：確立糖環(huán)的大小OHHHHOMeHOOHHOCH2OHHHHHHOMeHOOHHO例如：例如：-阿拉伯糖是以呋喃環(huán)還是阿拉伯糖是以呋喃環(huán)還是 以吡喃環(huán)存在呢？以吡喃環(huán)存在呢？1mol HIO41mol HIO42mol HIO42mol HIO4二、寡糖和多糖二、寡糖和多糖 由單糖分子通過(guò)脫水以苷鍵連接而成由單

19、糖分子通過(guò)脫水以苷鍵連接而成，苷鍵可以是苷羥基之間也可以是苷羥基，苷鍵可以是苷羥基之間也可以是苷羥基與醇羥基之間脫水形成與醇羥基之間脫水形成.（一雙糖：由兩分子單糖單元構(gòu)成（一雙糖：由兩分子單糖單元構(gòu)成.1、(+)-麥芽糖麥芽糖 組成：由兩分子葡萄糖通過(guò)組成：由兩分子葡萄糖通過(guò)-1，4苷鍵構(gòu)成的還原性雙糖苷鍵構(gòu)成的還原性雙糖麥芽糖全名：麥芽糖全名：4-O-(-D-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基) -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 OHOHOHOHOOOHHOOHOHO14412.(+)-2.(+)-纖維二糖纖維二糖 組成：由兩分子組成：由兩分子D-D-葡萄糖通過(guò)葡萄糖通過(guò)-1,4-1,4苷鍵構(gòu)成的還原性雙

20、糖苷鍵構(gòu)成的還原性雙糖14OHOHOHOHOOHHOOHOHO41O4-O-(-D-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基)-D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 3、（、（+）- 乳糖乳糖 由由1分子分子D-葡萄糖和葡萄糖和1分子分子D-半乳糖半乳糖通過(guò)通過(guò)-1，4苷鍵相連的還原性雙糖，苷鍵相連的還原性雙糖，其中其中D-葡萄糖為還原糖單元。葡萄糖為還原糖單元。 乳糖全名：乳糖全名：4-O-（-D-吡喃半乳糖基）吡喃半乳糖基） -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 OOOOHOHOHHOHOHOCH2OHCH2OHH -1,4- -半乳糖半乳糖或或 -葡萄糖葡萄糖4、（、（+）- 蔗糖蔗糖 由一分子由一分子D-葡萄糖以葡萄糖以C

21、-1苷羥基和一分苷羥基和一分子子D-果糖以果糖以C-2苷羥基通過(guò)苷羥基通過(guò)-1,2苷鍵或苷鍵或-2,1苷鍵相連的非還原性雙糖。苷鍵相連的非還原性雙糖。 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 苷鍵既是苷鍵既是-糖苷鍵型也是糖苷鍵型也是-糖苷鍵型糖苷鍵型. 蔗糖是轉(zhuǎn)化糖蔗糖是轉(zhuǎn)化糖 . 14OHOHOHOHOOOOHOHCH2OHCH2OH12-D-吡喃葡萄糖基吡喃葡萄糖基-D-呋喃果糖苷呋喃果糖苷或或-D-呋喃果糖基呋喃果糖基-D-吡喃葡萄糖苷吡喃葡萄糖苷（二多糖（二多糖 多糖一般含有多糖一般含有80100個(gè)單元單糖個(gè)單元單糖 多糖主要有直鏈與支鏈兩類，個(gè)別多糖主要有直鏈與支鏈兩類，個(gè)別有環(huán)狀有環(huán)狀. 絕大多數(shù)

22、多糖不溶于水，個(gè)別多糖絕大多數(shù)多糖不溶于水，個(gè)別多糖雖溶于水，但只形成膠體溶液。雖溶于水，但只形成膠體溶液。1 1、纖維素、纖維素 自然界最豐富的多糖自然界最豐富的多糖, ,是植物細(xì)胞的主是植物細(xì)胞的主要成分要成分. .(1)(1)植物細(xì)胞膜植物細(xì)胞膜: 50%: 50%是纖維素是纖維素(2)(2)木材木材: : 含纖維素含纖維素50%50%(3)(3)棉花棉花: : 95%95%纖維素纖維素(4)(4)脫脂棉與濾紙脫脂棉與濾紙: 100%: 100%纖維素纖維素 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn): (1).基本結(jié)構(gòu)單元基本結(jié)構(gòu)單元: D-葡萄糖葡萄糖(2).苷鍵形式苷鍵形式: -1,4(3)分子量分子量:

23、160萬(wàn)萬(wàn)240萬(wàn)萬(wàn) (15000個(gè)左右葡萄糖單位個(gè)左右葡萄糖單位)(4)長(zhǎng)鏈分子長(zhǎng)鏈分子,一般無(wú)支鏈一般無(wú)支鏈(5)呈繩索狀長(zhǎng)鏈排列呈繩索狀長(zhǎng)鏈排列OOOOHOHHOHOCH2OHCH2OHOOOHHOCH2OHHHO纖維素分子結(jié)構(gòu)纖維素分子結(jié)構(gòu) 性質(zhì)性質(zhì)(1)不溶于水不溶于水,具有很強(qiáng)的韌性具有很強(qiáng)的韌性.(2)淀粉酶不能水解纖維素淀粉酶不能水解纖維素(只能水解只能水解-1,4-苷鍵苷鍵)(3)纖維素纖維素強(qiáng)酸強(qiáng)酸除去分子中排列不規(guī)則區(qū)域除去分子中排列不規(guī)則區(qū)域白色微晶纖維素白色微晶纖維素(粘合力強(qiáng)粘合力強(qiáng)) 白色微晶纖維素白色微晶纖維素:良好的賦形劑良好的賦形劑(可直接壓片可直接壓片)2

24、.2.淀淀 粉粉 生產(chǎn)過(guò)程生產(chǎn)過(guò)程: 玉米或薯類玉米或薯類粉碎粉碎水洗水洗 混懸下沉混懸下沉過(guò)濾過(guò)濾25枯燥枯燥 分類分類: 直鏈淀粉與支鏈淀粉直鏈淀粉與支鏈淀粉 直鏈淀粉直鏈淀粉10-20%） (1).基本結(jié)構(gòu)單元基本結(jié)構(gòu)單元:D-葡萄糖葡萄糖 (2).苷鍵形式苷鍵形式:-1,4 (3).分子量分子量: 5萬(wàn)左右萬(wàn)左右 (250-300個(gè)葡萄糖單位個(gè)葡萄糖單位)OOOOHOHHOHOCH2OHCH2OHOOOHHOCH2OHO直鏈淀粉結(jié)構(gòu)直鏈淀粉結(jié)構(gòu)-1,4（4直鏈淀粉的長(zhǎng)鏈卷曲成螺旋形狀直鏈淀粉的長(zhǎng)鏈卷曲成螺旋形狀 (-1,4-苷鍵的氧原子有一定鍵角，且單鍵可苷鍵的氧原子有一定鍵角，且單鍵

25、可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，分子內(nèi)的羥基之間可形成氫鍵，自由轉(zhuǎn)動(dòng)，分子內(nèi)的羥基之間可形成氫鍵，因此直鏈淀粉具有規(guī)則的螺旋狀空間排列，因此直鏈淀粉具有規(guī)則的螺旋狀空間排列，每一個(gè)螺旋圈有每一個(gè)螺旋圈有6個(gè)個(gè)D-葡萄糖單位葡萄糖單位 )（5直鏈淀粉的螺旋中間通道可容納直鏈淀粉的螺旋中間通道可容納I2分子進(jìn)分子進(jìn)入入,通過(guò)范德華力生成藍(lán)色復(fù)合物通過(guò)范德華力生成藍(lán)色復(fù)合物. 支鏈淀粉支鏈淀粉80-90%）(1).基本結(jié)構(gòu)單元基本結(jié)構(gòu)單元:D-葡萄糖葡萄糖(2).苷鍵形式苷鍵形式: 主鏈主鏈: -1,4 支鏈支鏈:-1,6(3).分子量分子量: 600萬(wàn)萬(wàn) (由幾百萬(wàn)條含由幾百萬(wàn)條含20-25個(gè)個(gè) 葡萄糖單位的短鏈組成

26、葡萄糖單位的短鏈組成)OOHHOCH2OHOOOOHOHHOHOCH2OHCH2OO主鏈主鏈: -1,4支鏈支鏈:-1,6 支鏈淀粉結(jié)構(gòu)支鏈淀粉結(jié)構(gòu)(4).支鏈淀粉在熱水中形成糊狀支鏈淀粉在熱水中形成糊狀.(5).支鏈淀粉遇支鏈淀粉遇I2分子顯示紫紅色分子顯示紫紅色. 淀粉的水解淀粉的水解麥芽糖糊精淀粉水解或酶H+水解或酶H+水解或酶(C6H10O5)H+C6H12O6C12H22O11mn(C6H10O5)葡萄糖葡萄糖（6淀粉淀粉: 藥物制劑中大量作為賦形劑藥物制劑中大量作為賦形劑.（7淀粉可制備為羧甲基淀粉鈉淀粉可制備為羧甲基淀粉鈉(CMSNa), 用做藥品與膠囊的崩解劑用做藥品與膠囊的崩

27、解劑.淀粉 OH+NaOOC-CH2ClNaOH淀粉 O-CH2COONa CMSNa: 強(qiáng)吸濕性強(qiáng)吸濕性,吸水后體積溶脹吸水后體積溶脹300倍倍形成凝膠形成凝膠(但不溶于水但不溶于水!),且黏度增加不多且黏度增加不多.直鏈淀粉直鏈淀粉支鏈淀粉支鏈淀粉3.3.糖原糖原 貯存在人與動(dòng)物體內(nèi)貯存在人與動(dòng)物體內(nèi)(肝臟與肌肉肝臟與肌肉)的多糖的多糖,也稱為動(dòng)物淀粉也稱為動(dòng)物淀粉 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 類似于支鏈淀粉類似于支鏈淀粉,且分支程度更高且分支程度更高.(1).基本結(jié)構(gòu)單元基本結(jié)構(gòu)單元:D-葡萄糖葡萄糖(2).苷鍵形式苷鍵形式: 主鏈主鏈: -1,4 ; 支鏈支鏈:-1,6(3).分子量分子量:

28、100400萬(wàn)萬(wàn)(6000 20000個(gè)葡萄糖單位個(gè)葡萄糖單位)（4成人體內(nèi)約含成人體內(nèi)約含400克糖原克糖原（5性質(zhì)：溶于水成膠體溶液性質(zhì)：溶于水成膠體溶液, 遇碘顯紅色遇碘顯紅色 （6作用：維持和調(diào)節(jié)血糖濃度作用：維持和調(diào)節(jié)血糖濃度 正常人的血糖含量為正常人的血糖含量為100毫升血液中含毫升血液中含葡萄糖葡萄糖80120毫克。毫克。 當(dāng)血液中葡萄糖含量較低時(shí)當(dāng)血液中葡萄糖含量較低時(shí),糖原即分解糖原即分解放出葡萄糖放出葡萄糖.4.4.右旋糖酐右旋糖酐 (1) 是一種合成葡聚糖是一種合成葡聚糖, 分為右旋糖酐分為右旋糖酐40(平均分平均分子量子量4萬(wàn)萬(wàn))與右旋糖酐與右旋糖酐70(平均分子量平均

29、分子量7萬(wàn)萬(wàn))兩種兩種. 右旋糖酐右旋糖酐40: 具有降低血液粘稠度、改善微具有降低血液粘稠度、改善微循環(huán)、抗血栓等作用循環(huán)、抗血栓等作用. 右旋糖酐右旋糖酐70: 血漿代用品血漿代用品,可補(bǔ)充血液容量可補(bǔ)充血液容量,提提高血液膠體滲透壓高血液膠體滲透壓.(2). 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 基本結(jié)構(gòu)單元基本結(jié)構(gòu)單元: D-葡萄糖葡萄糖 苷鍵形式苷鍵形式: 主鏈主鏈: -1,6 支鏈支鏈: -1,3與與-1,4HOOHOHHHHHHOCH2HOOHOHHHHHHOCH2OOHOOHOHHHHHHOCH2OHOn右旋糖酐部分結(jié)構(gòu)右旋糖酐部分結(jié)構(gòu)分支分支分支分支三、環(huán)糊精及其包結(jié)物在藥學(xué)上的應(yīng)用三、環(huán)糊精

30、及其包結(jié)物在藥學(xué)上的應(yīng)用1 1、環(huán)糊精、環(huán)糊精(cyclodextrin(cyclodextrin，CD)CD)： 經(jīng)過(guò)浸解桿菌淀粉酶作用于淀粉后所產(chǎn)生的經(jīng)過(guò)浸解桿菌淀粉酶作用于淀粉后所產(chǎn)生的環(huán)狀低聚糖的總稱環(huán)狀低聚糖的總稱. .2 2、分類、分類: :-環(huán)糊精：由環(huán)糊精：由6 6個(gè)個(gè)D(+)D(+)吡喃型葡萄糖殘基吡喃型葡萄糖殘基以以-1,4-1,4-苷鍵結(jié)合成環(huán)。苷鍵結(jié)合成環(huán)。-環(huán)糊精：由環(huán)糊精：由7 7個(gè)個(gè)D(+)D(+)吡喃型葡萄糖殘基吡喃型葡萄糖殘基以以-1,4-1,4-苷鍵結(jié)合成環(huán)。苷鍵結(jié)合成環(huán)。-環(huán)糊精：由環(huán)糊精：由8 8個(gè)個(gè)D-(+)-D-(+)-吡喃型葡萄糖殘基吡喃型葡萄糖殘

31、基以以-1,4-1,4-苷鍵結(jié)合成環(huán)。苷鍵結(jié)合成環(huán)。3 3、-CD-CD結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 形狀像一個(gè)無(wú)底的桶，上端大，下端小。形狀像一個(gè)無(wú)底的桶，上端大，下端小。 桶狀環(huán)糊精的上端是葡萄糖的桶狀環(huán)糊精的上端是葡萄糖的C-2C-2、C-3C-3羥基，羥基，下端是羥甲基；下端是羥甲基；C-3C-3、C-5C-5上的氫及糖苷鍵的氧上的氫及糖苷鍵的氧伸向內(nèi)側(cè)。伸向內(nèi)側(cè)。 OHOHOHOHOHOHOHOHOHOOOHOHOHOHO23CH2OHOHOHCH2OHO4、環(huán)糊精具有手性、環(huán)糊精具有手性. 5、環(huán)糊精能提供反應(yīng)的區(qū)域選擇性、環(huán)糊精能提供反應(yīng)的區(qū)域選擇性.6、-環(huán)糊精包結(jié)物在藥學(xué)方面的應(yīng)用環(huán)糊精

32、包結(jié)物在藥學(xué)方面的應(yīng)用 增加藥物的溶解度增加藥物的溶解度 提高藥物的穩(wěn)定性提高藥物的穩(wěn)定性 提高藥物的生物利用度提高藥物的生物利用度 減少或消除藥物的毒性減少或消除藥物的毒性 延伸、延遲或控制藥物的釋放延伸、延遲或控制藥物的釋放 將液體藥物轉(zhuǎn)化為固體將液體藥物轉(zhuǎn)化為固體四、糖與血型物質(zhì)四、糖與血型物質(zhì)1、人的血型分為：、人的血型分為： A型、型、B型、型、O型及型及AB型四種型四種.2、人的血型是由紅細(xì)胞膜上的、人的血型是由紅細(xì)胞膜上的“抗原決抗原決定簇所決定的定簇所決定的. 4種血型抗原決定簇的區(qū)別在于糖蛋種血型抗原決定簇的區(qū)別在于糖蛋白末端寡糖鏈的組成不同。白末端寡糖鏈的組成不同。OHHH

33、HOHHOOROOCH3OHOHOHHOHONHAcOProteinHOHOH-1，4-糖苷鍵1，2-糖苷鍵1，3-糖苷鍵 R = H （O型抗原簇）型抗原簇） R = -N-乙酰乙酰-D-半乳糖胺半乳糖胺 （A 型抗原簇）型抗原簇） R = -D-半乳糖半乳糖 （B型抗原簇）型抗原簇）R第二節(jié)第二節(jié) 核核 酸酸一、核酸分類一、核酸分類1 1、脫氧核糖核酸、脫氧核糖核酸DNADNA） 存在于細(xì)胞核和線粒體內(nèi)存在于細(xì)胞核和線粒體內(nèi). . 能攜帶遺傳信息，決定細(xì)胞和個(gè)體的能攜帶遺傳信息，決定細(xì)胞和個(gè)體的基因型基因型. .2 2、核糖核酸、核糖核酸RNARNA） 存在于細(xì)胞質(zhì)存在于細(xì)胞質(zhì)(90%)(

34、90%)和細(xì)胞核和細(xì)胞核(10%)(10%)內(nèi)內(nèi). . 能參與細(xì)胞核內(nèi)遺傳信息的表達(dá)，即能參與細(xì)胞核內(nèi)遺傳信息的表達(dá)，即蛋白質(zhì)的生物合成。蛋白質(zhì)的生物合成。 核糖核酸可分為核糖核酸可分為3 3類根據(jù)類根據(jù)RNARNA在在蛋白質(zhì)生物合成中所起作用）：蛋白質(zhì)生物合成中所起作用）： 核蛋白體核蛋白體RNARNArRNA,rRNA,占占RNA80%)RNA80%) 信使信使RNARNAmRNA,mRNA,占占RNA5% )RNA5% ) 轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)RNA (tRNA, RNA (tRNA, 占占RNA 15% )RNA 15% )二、核酸化學(xué)組成二、核酸化學(xué)組成（一堿基：（一堿基：5個(gè)個(gè)NNHNNNH2

35、123456789NNHNNH123456789ONH2NHNONH2123456OONHNHOONHNHCH3 腺嘌呤腺嘌呤A） 鳥(niǎo)嘌呤鳥(niǎo)嘌呤G） 胞嘧啶胞嘧啶C） 尿嘧啶尿嘧啶U） 胸腺嘧啶胸腺嘧啶T）(二二)戊糖戊糖1、戊糖中碳原子編號(hào)采用、戊糖中碳原子編號(hào)采用1、2、3(以區(qū)別于堿基中碳原子編號(hào)以區(qū)別于堿基中碳原子編號(hào))。 OHHHOHOHHOOHOHHHOHHOOHH12345-D-核糖核糖RNA中）中） -D-2- 脫氧核糖脫氧核糖DNA中）中） 2、戊糖的呋喃糖環(huán)不是平面型，而是折、戊糖的呋喃糖環(huán)不是平面型，而是折疊狀的！即信封式疊狀的！即信封式(E)和扭轉(zhuǎn)式折疊和扭轉(zhuǎn)式折疊(T

36、) C2endoC5C1BC4C2C3O3C3endoC5C1BC4C2C3O3信封式信封式(E)C2C3exoC5BC4C3O3C1C2C5BC4C3O3C2C1exo 信封式折疊信封式折疊: C2和和C3可分別處于可分別處于C1-O4-C4構(gòu)成構(gòu)成平面的兩側(cè)，當(dāng)平面的兩側(cè)，當(dāng)C2處于處于C5和堿基同側(cè)時(shí)，稱為內(nèi)式和堿基同側(cè)時(shí)，稱為內(nèi)式(endo)；異側(cè)則為外式；異側(cè)則為外式exo） 扭轉(zhuǎn)式折疊扭轉(zhuǎn)式折疊, 即半椅式，它是即半椅式，它是C2和和C3同時(shí)偏離同時(shí)偏離C1-O4-C4構(gòu)成的平面，而且是構(gòu)成的平面，而且是偏離方向相反的構(gòu)象偏離方向相反的構(gòu)象 C5BC4C3O3C2C2exoendo

37、C3C5BC4C3O3C2C2exoendoC3(三三) 核苷核苷1、概念、概念: 戊糖戊糖C-1位的位的-半縮醛羥基與半縮醛羥基與嘌呤類堿基的嘌呤類堿基的N-9或嘧啶類堿基的或嘧啶類堿基的N-1位位氫原子脫水形成的氮苷氫原子脫水形成的氮苷OBHHHHOOHR1B = 堿基堿基R = OH （核苷）（核苷）R = H脫氧核苷）脫氧核苷）242、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：核苷的堿基平面幾乎垂直于、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：核苷的堿基平面幾乎垂直于糖環(huán)，并接近于平分糖環(huán)，并接近于平分O4 - C1-C2夾角，使夾角，使堿基有兩種旋轉(zhuǎn)方式。堿基有兩種旋轉(zhuǎn)方式。 反式構(gòu)象反式構(gòu)象(anti-): 較小的嘧啶環(huán)中的較小的嘧啶環(huán)中的H-

38、6或嘌或嘌 呤環(huán)中的呤環(huán)中的H-8處于糖環(huán)平面的上方處于糖環(huán)平面的上方.同式構(gòu)象同式構(gòu)象(syn-): 較大的嘧啶環(huán)中的較大的嘧啶環(huán)中的O-2或嘌或嘌呤環(huán)中的呤環(huán)中的N-3處于糖環(huán)平面的上方處于糖環(huán)平面的上方.NNONH2OHHHHHOHHOOHHHHHOHHOONH2NNH123456123456Syn-脫氧胞苷脫氧胞苷 anti-脫氧胞苷脫氧胞苷Syn-脫氧鳥(niǎo)苷脫氧鳥(niǎo)苷 anti-脫氧鳥(niǎo)苷脫氧鳥(niǎo)苷OHHHHHOHHOOHHHHHOHHONHNNNH2NONHNNNONH212345678H9123546789(四四)核苷酸核苷酸1、概念：核苷分子中核糖或脫氧核糖的、概念：核苷分子中核糖或脫

39、氧核糖的3或或5位羥基與磷酸生成的酯位羥基與磷酸生成的酯(5- 較多較多).ONH2NN12345OHHHHHOHOPOOO 脫氧胞苷脫氧胞苷-5-磷酸磷酸 或或 單磷酸脫氧胞苷單磷酸脫氧胞苷(dCMP) 2、核苷酸的磷酸可進(jìn)一步形成酸酐、核苷酸的磷酸可進(jìn)一步形成酸酐 12345OHHOHHHOHOPOOONNNNNH212345OHHOHHHOHOONNNNNH2POOPOOOPOOOAMPADPATP腺苷腺苷-5-磷酸磷酸AMP） （五核酸（五核酸1、概念：、概念： 寡核苷酸寡核苷酸: 由由2個(gè)以上的核苷酸，經(jīng)過(guò)個(gè)以上的核苷酸，經(jīng)過(guò)3,5-磷酸二酯鍵連接起來(lái)的人工合成片斷磷酸二酯鍵連接起來(lái)

40、的人工合成片斷.多核苷酸多核苷酸: 天然界由多個(gè)核苷酸構(gòu)成的天然界由多個(gè)核苷酸構(gòu)成的3,5-磷酸二酯磷酸二酯 核酸：即高分子量的多核苷酸核酸：即高分子量的多核苷酸2、核酸一級(jí)結(jié)構(gòu)：、核酸一級(jí)結(jié)構(gòu)： 指核酸分子中各種核苷酸的排列順序指核酸分子中各種核苷酸的排列順序. 是由前一個(gè)核苷酸的是由前一個(gè)核苷酸的3-OH與下一個(gè)與下一個(gè)核苷酸的核苷酸的5-磷酸之間形成磷酸之間形成 3,5-磷酸二酯磷酸二酯鍵，構(gòu)成一個(gè)沒(méi)有分支的線性大分子。鍵，構(gòu)成一個(gè)沒(méi)有分支的線性大分子。 書寫核酸結(jié)構(gòu)，一般從書寫核酸結(jié)構(gòu)，一般從5到到3. 1234OHHHHHOPOOO堿基12345OHHHHHOPOOO堿基12345O

41、HHHHHOPOOO堿基O末 端5末 端頭尾5 dpApCpTpGpC-OH 3PPPACTGCP5OH3P5d(ACTGC)3 DNA DNA片段簡(jiǎn)化式片段簡(jiǎn)化式3、DNA的空間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu) （1953年年 Wasten and Crick） 雙螺旋結(jié)構(gòu)：是雙螺旋結(jié)構(gòu)：是DNA的二級(jí)結(jié)構(gòu)，的二級(jí)結(jié)構(gòu)，也是也是DNA作為遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。作為遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。 雙螺旋結(jié)構(gòu)模型說(shuō)明：雙螺旋結(jié)構(gòu)模型說(shuō)明：DNA分子由兩分子由兩條核苷酸鏈組成，它們沿著一個(gè)共同的軸條核苷酸鏈組成，它們沿著一個(gè)共同的軸心以反平行走向盤旋成右手雙螺旋結(jié)構(gòu)心以反平行走向盤旋成右手雙螺旋結(jié)構(gòu). 53535 一條

42、鏈的走向是一條鏈的走向是53，另一條鏈的，另一條鏈的走向是走向是3 5。 親水的脫氧核糖和磷酸基位于雙螺旋親水的脫氧核糖和磷酸基位于雙螺旋的外側(cè)，堿基位于雙螺旋的內(nèi)側(cè)的外側(cè)，堿基位于雙螺旋的內(nèi)側(cè). 兩條鏈的堿基之間有氫鍵結(jié)合成對(duì)，兩條鏈的堿基之間有氫鍵結(jié)合成對(duì)，堿基配對(duì)規(guī)律如下：堿基配對(duì)規(guī)律如下： 腺嘌呤腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶與胸腺嘧啶(T)之間有兩個(gè)之間有兩個(gè)氫鍵氫鍵 (AT) 鳥(niǎo)嘌呤鳥(niǎo)嘌呤(G)與胞嘧啶與胞嘧啶(C)之間有三個(gè)氫鍵之間有三個(gè)氫鍵(GC).NNNNNHHHONNOCH3(A) (T)(G) (C)NNNNOHNHHNNONHH 從外觀看，從外觀看，DNA的雙螺旋分子中存在的雙

43、螺旋分子中存在 一個(gè)大溝與一個(gè)小溝一個(gè)大溝與一個(gè)小溝 4、RNA的空間結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu) 通常以單鏈形式存在，但也有局部的通常以單鏈形式存在，但也有局部的二級(jí)或三級(jí)結(jié)構(gòu)二級(jí)或三級(jí)結(jié)構(gòu). RNA分子比分子比DNA小得多，小的僅有數(shù)小得多，小的僅有數(shù)十個(gè)核苷酸。但十個(gè)核苷酸。但RNA的種類比的種類比DNA多。多。 mRNA: 在真核生物中，成熟的在真核生物中，成熟的RNA由由編碼區(qū)與非編碼區(qū)構(gòu)成。編碼區(qū)與非編碼區(qū)構(gòu)成。AUGGUC.UAAAAAA5帽子結(jié)構(gòu)帽子結(jié)構(gòu)mGPPP5非編碼非編碼區(qū)碼子區(qū)碼子密碼子密碼子 在編碼區(qū)每在編碼區(qū)每3個(gè)核苷酸為一組，決定肽個(gè)核苷酸為一組，決定肽鏈上某一個(gè)氨基酸，稱為三聯(lián)體密碼。鏈上某一個(gè)氨基酸，稱為三聯(lián)體密碼。 tRNA：是細(xì)胞中分子量最小的一類核：是細(xì)胞中分子量最小的一類核酸，由酸，由70-90個(gè)核苷酸組成。個(gè)核苷酸組成。 tRNA分子中有分子中有10%-20%的稀有堿基，的稀有堿基，如：雙氫尿嘧啶、次黃嘌呤等如：雙氫尿嘧啶、次黃嘌呤等* tRNA的三級(jí)結(jié)構(gòu)的三級(jí)結(jié)構(gòu) 倒倒L形形* tRNA的功能的功能活化、搬運(yùn)