糖類的結構與功能課件

第三章糖類的結構與功能糖類的概念和分類單糖的構型、結構、構象自然界存在的重要單糖及其衍生物寡糖多糖多糖代表物糖復合物綜護松羔粱遜仰掌聳他軋債梅梭晤箕瞻擯卒莎愛嘻叮螟獎槳洛妖攤攀屠再第三章糖類的結構與功能biochem第三章糖類的結構與功能糖類的概念和分類單糖的構型、結構、1一、糖類的結構與功能最初，糖類化合物用Cn(H2O)m表示，統(tǒng)稱碳水化合物。鼠李糖及巖藻糖（C6H12O5)、脫氧核糖（C5H10O4)定義：糖類是多羥基的醛或多羥基酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱。糖類的生物學意義：1.是一切生物體維持生命活動所需能量的主要來源；2.是生物體合成其它化合物的基本原料；2.充當結構性物質；4.糖鏈是高密度的信息載體，是參與神經(jīng)活動的基本物質；5.糖類是細胞膜上受體分子的重要組成成分，是細胞識別和信息傳遞等功能的參與者。纂堅堯礫幸珠哈資頑曝鉚懦漸革覆類鞏擲添簿紋絕夕彎閥烴暇瘩極筋兇哇第三章糖類的結構與功能biochem一、糖類的結構與功能最初，糖類化合物用Cn(H2O)m表示，2定義：多羥基的醛或酮或經(jīng)簡單水解能生成這類醛酮的化合物稱為糖。

生物界分布廣、含量多。幾乎所有的動物、植物、微生物體內都有，是維持生命不可缺少的物質。

丙醛糖 醛糖 丁醛糖 單糖 戊醛糖糖 低聚糖酮糖 己醛糖 多糖

主要的生物學作用：1.人和動物的主要能源物質。2.具有結構支撐功能。3.具有復雜多方面的生物活性與功能。

分類：渦煮醬撰培妥姨斤轄頹遵吸瞳排捧庫岔扣晰鑰蔓怨繃恒端饞佯硼威抖壽禽第三章糖類的結構與功能biochem定義：多羥基的醛或酮或經(jīng)簡單水解能生成這類醛酮的化合物生3糖的分類：糖類化合物單糖寡糖多糖：不能水解的最簡單糖類，是多羥基的醛或酮的衍生物（醛糖或酮糖）：有2~10個分子單糖縮合而成，水解后產生單糖：由多分子單糖或其衍生物所組成，水解后產生原來的單糖或其衍生物。同多糖雜多糖糖綴合物春農拜西碩穴腺籃枷十萌喻豹必路牟叔行呸艘緘莢盲熾帥木宰碘口讒勸濾第三章糖類的結構與功能biochem糖的分類：糖類化合物單糖寡糖多糖：不能水解的最簡單糖類，是多4二、單糖的構型、結構、構象單糖有D-及L-兩種異構體。凡在理論上可由D-甘油醛衍生出來的單糖皆為D-型糖。單糖具有旋光性：[α]D=—————×100tαDtc×L梯昆削娃檄雁蠢籠翱云壇憨謙戴頃援撿佯嗓蚤津年蛻釬法詠害鴕揪拎蓄并第三章糖類的結構與功能biochem二、單糖的構型、結構、構象單糖有D-及L-兩種異構體。凡在理5甘油醛的對映體[α]D=—————×100tαDtc×L單糖具有旋光性：不同單糖的比旋光度是一個常數(shù)，可用旋光儀定量測定糖溶液的濃度。豆味經(jīng)舵胖源集億琴眷節(jié)渺駒釣奸鉀鍵吟收同淄漸假柞蚜捅痢惱吸宇追黎第三章糖類的結構與功能biochem甘油醛的對映體[α]D=—————×100tαDtc×L6為了向化學家們提供用以區(qū)分右旋物質和左旋物質的參照物或對比標準，德國化學家E．費歇爾選擇了食糖的近親，即稱之為甘油醛的簡單化合物。它是當時研究得最為透徹的旋光性化合物之一。他任意地將它的一種形態(tài)規(guī)定為是左旋的，稱之為L甘油醛，而將它的鏡像化合物規(guī)定為是右旋的，稱之為D甘油醛。豪恿鑒閘葉敘凰溺撇滁悲督良垛索墊持宵謄甚楞即膏壕顱紅匪酞紛印戲進第三章糖類的結構與功能biochem為了向化學家們提供用以區(qū)分右旋物質和左旋物質7（一）單糖的構型單糖的構型用D-或L-表示：

擺澀午殲你明菊泣采備粳漁罷腥涵咆祟報幟旭揚忘樂控攝釬消罪挑創(chuàng)賊磕第三章糖類的結構與功能biochem（一）單糖的構型擺澀午殲你明菊泣采備粳漁罷腥涵咆祟報幟旭揚忘8D/L標記法確定方法

L型：結構式中,位號最大的手性碳原子的構型與L-(-)-甘油醛中C-2構型一致。

D型：結構式中,位號最大的手性碳原子的構型與D-(+)-甘油醛中C-2構型一致。玲架澎揮譴疽肄嗡綴茬閡毛汝紫狼死肥釩會耍喻關鏟副彤羌籽征凡辨需當?shù)谌绿穷惖慕Y構與功能biochemD/L標記法確定方法L型：結構式中,9

若為酮糖，則以離C=O最遠的*C上的－OH為標準進行比較。模繳淪都趣依薦編祁瞎釁據(jù)煤磚束腑夕播請?zhí)舅谌坏路砭庹矑呷嗟谌绿穷惖慕Y構與功能biochem若為酮糖，則以離C=O最遠的*C上的－OH為標準進行10單糖及氨基酸的相對構型規(guī)定：遏乖奈搬炔酪虧繳抖險畔袖詢晶黑怔諒醒金帛瑣霖仆秒漆扁籌燕逞堂代俐第三章糖類的結構與功能biochem單糖及氨基酸的相對構型規(guī)定：遏乖奈搬炔酪虧繳抖險畔袖詢晶黑怔11

另一種表示方法是用楔型線表示指向紙平面的鍵，虛線表示指向紙平面后面的鍵。如D-(+)葡萄糖可表示為：

應當注意的是：碳鏈上的幾個碳原子并不在一條直線上，這可從分子模型看出。把結構式橫寫更容易看出分子中各原子團之間的立體關系。單糖結構禾長搭淳盾臆泊堵首鬧品屹怒令碘辨檬僵渴隋清盤殖閏矯擻琉潰韌獰炕誹第三章糖類的結構與功能biochem另一種表示方法是用楔型線表示指向紙平面的鍵，虛線表示12實例 系統(tǒng)命名法 習慣命名法類別

單糖的命名D，L表示相對構型(2R)-2,3-二羥基丙醛 D-(+)甘油醛 丙醛糖(2R,3R,4R)-2,3,4,5-四羥基戊醛 D-(-)-核糖戊醛糖

(3S,4R,5R)-1,3,4,5,6-五羥基已-2-酮D-(-)-果糖 已酮糖糖有一個或一個以上的手性中心，立體異構體數(shù)目2n個。自然界中存在的糖多為D型糖?；Ｄ氩饸ふ０袕垪罡┭蜆I(yè)河雨相鼠抗癥械商看氖匝遜查筐課享毒臥鴉蹭第三章糖類的結構與功能biochem實例 系統(tǒng)命名法 習慣命名法13糖分子中的醛基與羥基作用形成半縮醛時，由于C=O為平面結構，羥基可從平面的兩邊進攻C=O，所以得到兩種異構體α構型和β構型。兩種構型可通過開鏈式相互轉化而達到平衡。

這就是糖具有變旋光現(xiàn)象的原因。α構型——生成的半縮醛羥基與決定單糖構型的羥基在同一側。β構型——生成的半縮醛羥基與決定單糖構型的羥基在不同的兩側。α-型糖與β-型糖是一對非對映體，α-型與β-型的不同在C1的構型上故有稱為端基異構體和異頭物。環(huán)狀結構的α構型和β構型

黔囤纓侄與嘴唐衫胖描靶架苯閩這澆膿繹炳贅客奢易醬巡另猩漏蜒親鉛懷第三章糖類的結構與功能biochem糖分子中的醛基與羥基作用形成半縮醛時，由于C=O為平14葡萄糖的結構多羥基醛的開環(huán)形式CHOHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OH半縮醛吡喃糖OCH2OHOHOHOHOH15呋喃糖OCH2OHHO-CHOHOHOH14OCH2OHOHOHOH15OHOCH2OHHO-CHOHOH14OH光抗呢君凱柴宋槳魔托于庸到每欠中舷匹笨咆枉袁最洋只跺癡帝鞋黨搐刊第三章糖類的結構與功能biochem葡萄糖的結構多羥基醛的開環(huán)形式CHOHCOHHOCHHCOH15葡萄糖的構象船式椅式OCH2OHHOHOOHOHOCH2OHHOHOOHOHOCH2OHOHOHOHOH噸膊占闖暖嘻惕汗淪窘撤婪均鍋防免噴稚羞鍺耳給媳馭殷脫栓纏殿玄膊撞第三章糖類的結構與功能biochem葡萄糖的構象船式椅式OCH2OHHOHOOHOHOCH2OH16HaworthPerspective即用六元環(huán)平面表示氧環(huán)式各原子在空間的排布方式

D-型：CH2OH在環(huán)上方；L-型：CH2OH在環(huán)下方在Haworth式結構式中袖鷗選查摧恍唐拄殊志味恩塌決乙捏恕蝶材顱磺涌豈籃庭砒稻載欺鵬砂宰第三章糖類的結構與功能biochemHaworthPerspectiveD-型：CH2O17在哈沃斯式中，成環(huán)的原子在同一平面上，粗線表示環(huán)平面向前的邊緣，細線表示向后的邊緣。成環(huán)的碳元素符號不寫出，連在手性碳原子上的H也可略去。原來在投影式左邊的羥基，處于環(huán)平面上方；原來在投影式右邊的羥基，處于環(huán)平面下方（即“左上右下”）；而C6上羥甲基在環(huán)平面上方者為D-型。在D-型糖中，半縮醛羥基在環(huán)下者為α-型，在環(huán)上者為β-型。等秀骸鴉詭甭斤攫弄奉自文吃郎兄墨媒礬扁板父私徽瑰恒接專欽適蠕擾鑼第三章糖類的結構與功能biochem在哈沃斯式中，成環(huán)的原子在同一平面上，粗線表示環(huán)平面向前的邊18葡萄糖環(huán)型結構的畫法--哈武斯透視式向右倒下繞成環(huán)C3-C4鍵旋轉-D-呋喃葡萄糖-D-呋喃葡萄糖檻謠紗酗乘如鈾匆監(jiān)冬更辭疼覓臣殿希桌壇廠孕獵滅舜僵勵估侶興艦壇戊第三章糖類的結構與功能biochem葡萄糖環(huán)型結構的畫法--哈武斯透視式向右倒下繞成環(huán)C3-C419

-D-吡喃葡萄糖

-D-吡喃葡萄糖注意：通常吡喃環(huán)中的氧原子寫在環(huán)的右上角。萄糖環(huán)型結構的畫法--哈武斯透視式★吡喃型葡萄糖桅社坯棲風溯秩肩溯廷混憫爐研哩色惦損螢水哥售席宴埃也皮龍棋慌撥番第三章糖類的結構與功能biochem-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖注意：通常吡20+-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖or將單糖的Fischer構象式改寫成Howorth透視式-D-吡喃葡萄糖奸竹絡蝎仟鎬胖澤棧湖映撬欺毆姚姐洼逛宇拓航江墊遜潘呈臻袁廢火鋼掛第三章糖類的結構與功能biochem+-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖or將單糖的Fisch21葡萄糖的存在形式-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖-D-呋喃葡萄糖-D-呋喃葡萄糖63.6%36.4%<0.01%<1%醋帽吞億肇杏刁唇吉娜甘偏懼化暇伯樸牡樞壩斗果隔嗅繩滁崎余芭小楓熊第三章糖類的結構與功能biochem葡萄糖的存在形式-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖-D-22三、自然界存在的重要單糖及其衍生物單糖的重要衍生物：糖醇：較穩(wěn)定，有甜味。甘露醇、山梨醇糖醛酸：由單糖的伯醇基氧化而得。葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸氨基糖：糖中的羥基為氨基所取代。D-氨基葡萄糖糖苷：單糖的半縮醛上羥基與非糖物質（醇、酚等）的羥基形成的縮醛。洋地黃苷、皂角苷栓龍巷領舌淡畢斂安晨塞笆?；龓瑥V旺孩柳搖猙贊據(jù)燭脆卿猖洪潘肘第三章糖類的結構與功能biochem三、自然界存在的重要單糖及其衍生物單糖的重要衍生物：糖醇：23L-(+)-阿拉伯糖 D-(+)-木糖 D-(-)-核糖 D-(-)-2-脫氧核糖一些重要的單糖及其衍生物氨基糖D-(+)-葡萄糖 D-(+)-甘露糖 D-(+)-半乳糖 D-(-)-果糖N-甲基--L-2-氨基葡萄糖

-D-2-氨基葡萄糖 退辭柏咎妮拓埋屹新邀飄郎十檔卯裹徐濕攆塵漁盔惱庫魂莢子重編務爐峙第三章糖類的結構與功能biochemL-(+)-阿拉伯糖 D-(+)-木糖 24四、寡糖寡糖是少數(shù)單糖（2~10個）縮合的聚合物。自然界中最常見的寡糖是雙糖。麥芽糖、蔗糖、乳糖、纖維二糖舶罰規(guī)璃馭輿場蔫摧瘸足一酪涉宋慢直株腕寇孵榨哮喪醚述驗探霍儒斥渴第三章糖類的結構與功能biochem四、寡糖寡糖是少數(shù)單糖（2~10個）縮合的聚合物。自然界中25（1）麥芽糖是淀粉水解的產物。麥芽糖水解產生一分子-D-吡喃葡萄糖和一分子D-吡喃葡萄糖。（2）麥芽糖分子中保留了一個半縮醛羥基，是還原糖。(一)麥芽糖的結構成苷部分未成苷部分泥鬃爵紹雛糊綱油肇攆躬請深富搖臼鄰獵圓兼舅迂嚙慮昧池貳咳巢滓寺唯第三章糖類的結構與功能biochem（1）麥芽糖是淀粉水解的產物。麥芽糖水解產生一分子-(一26（1）纖維二糖是纖維素水解的產物。纖維二糖水解產生

一分子β-D-吡喃葡萄糖和一分子D-吡喃葡萄糖。（2）因為整個分子中保留了一個半縮醛的羥基，能與土倫、斐林、本尼迪特試劑反應，所以是還原糖。β-D-吡喃葡萄糖D-吡喃葡萄糖(二)纖維二糖的結構β-1,4-苷鍵軟曝讀奇渾碼羹誨疥涎臻喝福洛歌炳遂鄒倔寒俠計期釜癰鉻聘訛飄楷宇叛第三章糖類的結構與功能biochem（1）纖維二糖是纖維素水解的產物。纖維二糖水解產生β-27（1）是由-D-吡喃葡萄糖和-D-呋喃果糖的兩個半縮醛羥基失水而成的。（2）蔗糖中已無半縮醛羥基，所以不是還原糖。(三）蔗糖的結構

非還原糖-1,2-苷鍵

-2,1-苷鍵胯限風儲閡愁撾冤問珍雁錐學差倍憶犧盆襄靡思惶鉚性蕪場父裴斡協(xié)嘶鄭第三章糖類的結構與功能biochem（1）是由-D-吡喃葡萄糖和-D-呋喃果糖的兩個半縮醛28五、多糖多糖是由多個單糖基以糖苷鍵相連而形成的高聚物。多糖沒有還原性和變旋現(xiàn)象，無甜味，大多不溶于水。多糖的結構包括單糖的組成、糖苷鍵的類型、單糖的排列順序3個基本結構因素。多糖的功能：1.貯藏和結構支持物質。2.抗原性（莢膜多糖）。3.抗凝血作用（肝素）。4.為細胞間粘合劑（透明質酸）。5.攜帶生物信息（糖鏈）。泅索插胺過癌蓄孟淤罕顏蕩羅民穢畔男麥逛族那蜀污錳揩嚴鏈趣撾燎汞終第三章糖類的結構與功能biochem五、多糖多糖是由多個單糖基以糖苷鍵相連而形成的高聚物。多糖沒29六、多糖代表物（一）淀粉與糖原天然淀粉由直鏈淀粉（以α-(1,4)糖苷鍵連接）與支鏈淀粉（分支點為α-(1,6)糖苷鍵）組成。淀粉與碘的呈色反應與淀粉糖苷鏈的長度有關：鏈長小于6個葡萄糖基，不能呈色。鏈長為20個葡萄糖基，呈紅色。鏈長大于60個葡萄糖基，呈藍色。糖原又稱動物淀粉，與支鏈淀粉相似，與碘反應呈紅紫色。列萍聚翰任嗜蛹榴耽擄靴本鄖寸鶴帕蓮攔泊抽逸欲挪低必旱穗膛賂葵男寓第三章糖類的結構與功能biochem六、多糖代表物（一）淀粉與糖原天然淀粉由直鏈淀粉（以α-(130淀粉（starch）

-1,4-苷鍵直鏈淀粉amylose遇碘變藍紫色拭查債跡漲痹酪武掛材叼難榴椎彰啞幾汐償熔晶岔浮焊熄盈官禹矣僵定醋第三章糖類的結構與功能biochem淀粉（starch）-1,4-苷鍵直鏈淀粉amylo31支鏈淀粉amylopectin棲拱娃沙丈哀廂皇擎嗎免蜂君褂萄潞治賀為努菱閨秋北劊萌裙瞅卵墟廓慮第三章糖類的結構與功能biochem支鏈淀粉amylopectin棲拱娃沙丈哀廂皇擎嗎免蜂君褂32騷妻啪戲艱散衙穴爪隱琢咆瘤屠銹蛛噓孰玩膿腦哎澳蟲騎慚拼涼劈杠撬鱗第三章糖類的結構與功能biochem騷妻啪戲艱散衙穴爪隱琢咆瘤屠銹蛛噓孰玩膿腦哎澳蟲騎慚拼涼劈杠33（二）纖維素與半纖維素纖維素是自然界最豐富的有機化合物，是一種線性的由D-吡喃葡萄糖基借β-(1,4)糖苷鍵連接的沒有分支的同多糖。微晶束相當牢固。半纖維素是指除纖維素以外的全部糖類（果膠質與淀粉除外）。（三）殼多糖（幾丁質）由N-乙酰-D-氨基葡萄糖以β-(1,4)糖苷鍵縮合成的同多糖。比較堅硬，為甲殼動物等的機構材料。摯株硬囂遭汲定箱狠肅澆獸浚響協(xié)毫萬按該球暇箕醚概鑼蓑卸溯士筐傀惦第三章糖類的結構與功能biochem（二）纖維素與半纖維素纖維素是自然界最豐富的有機化合物，是一34纖維素——作為植物的骨架。β-1,4-糖苷鍵妊唯痹濤舊飽唬屎油絢鷹梧嘯件慮逮擾撾掘膊嚷烘較待骯哪履秸酮骸逛胞第三章糖類的結構與功能biochem纖維素——作為植物的骨架。β-1,4-糖苷鍵妊唯痹濤舊飽唬屎35雞瘤罕嬰擂劣悉嬌站撞漁鷗貝禿去蒸郊蘭渤皖就朱枕毋矽纏皖滄挪謠鱗諒第三章糖類的結構與功能biochem雞瘤罕嬰擂劣悉嬌站撞漁鷗貝禿去蒸郊蘭渤皖就朱枕毋矽纏皖滄挪謠36淀粉——是植物中養(yǎng)分的儲存形式。淀粉顆粒馱趕趣烘鉗訝武級粒霓座緞革誤結挎壁撐裙沖絲咀宗徐逸喬撮懼庫魂荒栗第三章糖類的結構與功能biochem淀粉——是植物中養(yǎng)分的儲存形式。淀粉顆粒馱趕趣烘鉗訝武級粒霓371.纖維素（cellulose）

D-葡萄糖，-1,4苷鍵-1,4-苷鍵

無還原性、無變旋現(xiàn)象。大多數(shù)不溶于水，個別與水形成膠體溶液。晝唇零飾咐離履笛支伙挨攝顆蹈魂湯疙楊彎鴕浮訃揖咖考狹熊虧稱豫僑干第三章糖類的結構與功能biochem1.纖維素（cellulose）D-葡萄糖，-138（四）葡聚糖是D-葡萄糖以α-(1,6)糖苷鍵縮合為主鏈骨架，以α-(1,3)和α-(1,4)糖苷鍵構成支鏈，整個分子形成網(wǎng)狀。其凝膠可用作分子篩。（五）糖胺聚糖含有氨基己糖或乙酰氨基糖，也稱為粘多糖。肝素、透明質酸和硫酸軟骨素。嚨錄倉憫憋英斑厄星江僚判睹契足渺沸蒲纏減縫妖踞繩兌秉漱兢聾粹百約第三章糖類的結構與功能biochem（四）葡聚糖是D-葡萄糖以α-(1,6)糖苷鍵縮合為主鏈骨架39七、糖復合物——是糖類的還原端和其他非糖組分以共價鍵結合的產物。（一）糖蛋白與蛋白多糖兩種不同類型苷鍵：N-糖苷鍵（肽鏈上的Asn的氨基與糖基上的半縮醛羥基形成）；O-糖苷鍵（肽鏈上的Ser或Thr的羥基與糖基上的半縮醛羥基形成）糖蛋白中寡糖鏈末端糖基組成的不同決定人體的血型。O型：Fuc（巖藻糖）A型：Fuc和GNAc（乙酰氨基葡萄糖）B型：Fuc和Gal（半乳糖）建嚴侈序成周圃斷陶吞萄擋兌唱雄幼佑珊耶孕貪葉變賣熊資宜秋蟄街傾餐第三章糖類的結構與功能biochem七、糖復合物——是糖類的還原端和其他非糖組分以共價鍵結合的40血型與寡糖鏈組成的關系：酗弗苔礁澎檬轎釬玄消繕官酒歸孽莽雌拱伐畢攆足妄咋勘兇侍酌琴私姓蛙第三章糖類的結構與功能biochem血型與寡糖鏈組成的關系：酗弗苔礁澎檬轎釬玄消繕官酒歸孽莽雌拱41兼練雇覓改犯權眺冉王延欠浦拜狂咀認鍵鰓息栗釘素淖犬姆梭描擋宿嘛嘎第三章糖類的結構與功能biochem兼練雇覓改犯權眺冉王延欠浦拜狂咀認鍵鰓息栗釘素淖犬姆梭描擋宿42記踐喝娛旨嘛料頤虜苛出擂鯉浦懼所猜輛數(shù)宣護饒篆摘途衍杜牌斑徘呀婪第三章糖類的結構與功能biochem記踐喝娛旨嘛料頤虜苛出擂鯉浦懼所猜輛數(shù)宣護饒篆摘途衍杜牌斑徘43（二）糖脂與脂多糖——脂類與糖（或低聚糖）結合的一類復合糖。1.甘油醇糖脂：甘油二酯與己糖（半乳糖、甘露糖和脫氧葡萄糖）結合而成。2.N-?；窠?jīng)醇糖脂：R′—O—CH2—CH—CH—CH=CH—C13H27R—NHOH（R′為糖基或糖鏈基；R為脂肪酸鏈。）拍危賊勺史陀腎凳膊徊扇躺朱降欣鍘雌訴炙主啄熊踏罰憫吶荔熏士搏魄暇第三章糖類的結構與功能biochem（二）糖脂與脂多糖——脂類與糖（或低聚糖）結合的一類復合糖。44幾丁質（甲殼素）粘多糖（mucopolysaccharidi）1透明質酸2.硫酸軟骨素C為堪慎炔貞謅勺淖丙搬滁群孤蚌準兩運恤狠爾鼻鋁秀稠楓途垮須毛占糟粉第三章糖類的結構與功能biochem幾丁質（甲殼素）為堪慎炔貞謅勺淖丙搬滁群孤蚌準兩運恤狠爾鼻鋁45硫酸軟骨素一硫酸軟骨素B硫酸軟骨素C

3.肝素竭筒誣寄膝樞墓亂翰突騙詹散堪腆笨葛礙矚閉棵睦箔歡善板昨渤駝盆鞏樹第三章糖類的結構與功能biochem硫酸軟骨素一硫酸軟骨素B硫酸軟骨素C竭筒誣寄膝樞墓亂翰46翱邏估頗當映榮囪攤目揖澆享殼凈幾藤芥售準演慶膀錢粒報壤冊樁由寨膀第三章糖類的結構與功能biochem翱邏估頗當映榮囪攤目揖澆享殼凈幾藤芥售準演慶膀錢粒報壤冊樁由47革蘭氏陽性菌的細胞壁由多層網(wǎng)狀的肽聚糖和磷壁酸組成，革蘭氏陰性菌的細胞壁由單層肽聚糖和脂雙層外膜構成，后者含有脂多糖、脂蛋白、膜孔蛋白和磷脂。細菌細胞壁的化學組成臆謾耗血兜么陀擊腹摯狗贍泡窩駝距攝張咀咬幅云瘍帳飲羔豐熔矮蜜瓤劫第三章糖類的結構與功能biochem革蘭氏陽性菌的細胞壁由多層網(wǎng)狀的肽聚糖和磷壁酸組成，革蘭氏陰48翼牽囚泡曠到級培嘆呻距螟晨抗錘埋墻扭瑚引勒換啪奸請越蘇貢嫁展眉女第三章糖類的結構與功能biochem翼牽囚泡曠到級培嘆呻距螟晨抗錘埋墻扭瑚引勒換啪奸請越蘇貢嫁展49細菌多糖1肽聚糖(peptidoglycan)革蘭陽性菌良撻訟離羅快看塊佰示蔣罰材騰漬矛悲迅腔唱凱癬肥汐喊貴榷屑瘁志塢序第三章糖類的結構與功能biochem細菌多糖1肽聚糖(peptidoglycan)革蘭陽50第三章糖類的結構與功能糖類的概念和分類單糖的構型、結構、構象自然界存在的重要單糖及其衍生物寡糖多糖多糖代表物糖復合物綜護松羔粱遜仰掌聳他軋債梅梭晤箕瞻擯卒莎愛嘻叮螟獎槳洛妖攤攀屠再第三章糖類的結構與功能biochem第三章糖類的結構與功能糖類的概念和分類單糖的構型、結構、51一、糖類的結構與功能最初，糖類化合物用Cn(H2O)m表示，統(tǒng)稱碳水化合物。鼠李糖及巖藻糖（C6H12O5)、脫氧核糖（C5H10O4)定義：糖類是多羥基的醛或多羥基酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱。糖類的生物學意義：1.是一切生物體維持生命活動所需能量的主要來源；2.是生物體合成其它化合物的基本原料；2.充當結構性物質；4.糖鏈是高密度的信息載體，是參與神經(jīng)活動的基本物質；5.糖類是細胞膜上受體分子的重要組成成分，是細胞識別和信息傳遞等功能的參與者。纂堅堯礫幸珠哈資頑曝鉚懦漸革覆類鞏擲添簿紋絕夕彎閥烴暇瘩極筋兇哇第三章糖類的結構與功能biochem一、糖類的結構與功能最初，糖類化合物用Cn(H2O)m表示，52定義：多羥基的醛或酮或經(jīng)簡單水解能生成這類醛酮的化合物稱為糖。

生物界分布廣、含量多。幾乎所有的動物、植物、微生物體內都有，是維持生命不可缺少的物質。

丙醛糖 醛糖 丁醛糖 單糖 戊醛糖糖 低聚糖酮糖 己醛糖 多糖

主要的生物學作用：1.人和動物的主要能源物質。2.具有結構支撐功能。3.具有復雜多方面的生物活性與功能。

分類：渦煮醬撰培妥姨斤轄頹遵吸瞳排捧庫岔扣晰鑰蔓怨繃恒端饞佯硼威抖壽禽第三章糖類的結構與功能biochem定義：多羥基的醛或酮或經(jīng)簡單水解能生成這類醛酮的化合物生53糖的分類：糖類化合物單糖寡糖多糖：不能水解的最簡單糖類，是多羥基的醛或酮的衍生物（醛糖或酮糖）：有2~10個分子單糖縮合而成，水解后產生單糖：由多分子單糖或其衍生物所組成，水解后產生原來的單糖或其衍生物。同多糖雜多糖糖綴合物春農拜西碩穴腺籃枷十萌喻豹必路牟叔行呸艘緘莢盲熾帥木宰碘口讒勸濾第三章糖類的結構與功能biochem糖的分類：糖類化合物單糖寡糖多糖：不能水解的最簡單糖類，是多54二、單糖的構型、結構、構象單糖有D-及L-兩種異構體。凡在理論上可由D-甘油醛衍生出來的單糖皆為D-型糖。單糖具有旋光性：[α]D=—————×100tαDtc×L梯昆削娃檄雁蠢籠翱云壇憨謙戴頃援撿佯嗓蚤津年蛻釬法詠害鴕揪拎蓄并第三章糖類的結構與功能biochem二、單糖的構型、結構、構象單糖有D-及L-兩種異構體。凡在理55甘油醛的對映體[α]D=—————×100tαDtc×L單糖具有旋光性：不同單糖的比旋光度是一個常數(shù)，可用旋光儀定量測定糖溶液的濃度。豆味經(jīng)舵胖源集億琴眷節(jié)渺駒釣奸鉀鍵吟收同淄漸假柞蚜捅痢惱吸宇追黎第三章糖類的結構與功能biochem甘油醛的對映體[α]D=—————×100tαDtc×L56為了向化學家們提供用以區(qū)分右旋物質和左旋物質的參照物或對比標準，德國化學家E．費歇爾選擇了食糖的近親，即稱之為甘油醛的簡單化合物。它是當時研究得最為透徹的旋光性化合物之一。他任意地將它的一種形態(tài)規(guī)定為是左旋的，稱之為L甘油醛，而將它的鏡像化合物規(guī)定為是右旋的，稱之為D甘油醛。豪恿鑒閘葉敘凰溺撇滁悲督良垛索墊持宵謄甚楞即膏壕顱紅匪酞紛印戲進第三章糖類的結構與功能biochem為了向化學家們提供用以區(qū)分右旋物質和左旋物質57（一）單糖的構型單糖的構型用D-或L-表示：

擺澀午殲你明菊泣采備粳漁罷腥涵咆祟報幟旭揚忘樂控攝釬消罪挑創(chuàng)賊磕第三章糖類的結構與功能biochem（一）單糖的構型擺澀午殲你明菊泣采備粳漁罷腥涵咆祟報幟旭揚忘58D/L標記法確定方法

L型：結構式中,位號最大的手性碳原子的構型與L-(-)-甘油醛中C-2構型一致。

D型：結構式中,位號最大的手性碳原子的構型與D-(+)-甘油醛中C-2構型一致。玲架澎揮譴疽肄嗡綴茬閡毛汝紫狼死肥釩會耍喻關鏟副彤羌籽征凡辨需當?shù)谌绿穷惖慕Y構與功能biochemD/L標記法確定方法L型：結構式中,59

若為酮糖，則以離C=O最遠的*C上的－OH為標準進行比較。模繳淪都趣依薦編祁瞎釁據(jù)煤磚束腑夕播請?zhí)舅谌坏路砭庹矑呷嗟谌绿穷惖慕Y構與功能biochem若為酮糖，則以離C=O最遠的*C上的－OH為標準進行60單糖及氨基酸的相對構型規(guī)定：遏乖奈搬炔酪虧繳抖險畔袖詢晶黑怔諒醒金帛瑣霖仆秒漆扁籌燕逞堂代俐第三章糖類的結構與功能biochem單糖及氨基酸的相對構型規(guī)定：遏乖奈搬炔酪虧繳抖險畔袖詢晶黑怔61

另一種表示方法是用楔型線表示指向紙平面的鍵，虛線表示指向紙平面后面的鍵。如D-(+)葡萄糖可表示為：

應當注意的是：碳鏈上的幾個碳原子并不在一條直線上，這可從分子模型看出。把結構式橫寫更容易看出分子中各原子團之間的立體關系。單糖結構禾長搭淳盾臆泊堵首鬧品屹怒令碘辨檬僵渴隋清盤殖閏矯擻琉潰韌獰炕誹第三章糖類的結構與功能biochem另一種表示方法是用楔型線表示指向紙平面的鍵，虛線表示62實例 系統(tǒng)命名法 習慣命名法類別

單糖的命名D，L表示相對構型(2R)-2,3-二羥基丙醛 D-(+)甘油醛 丙醛糖(2R,3R,4R)-2,3,4,5-四羥基戊醛 D-(-)-核糖戊醛糖

(3S,4R,5R)-1,3,4,5,6-五羥基已-2-酮D-(-)-果糖 已酮糖糖有一個或一個以上的手性中心，立體異構體數(shù)目2n個。自然界中存在的糖多為D型糖?；Ｄ氩饸ふ０袕垪罡┭蜆I(yè)河雨相鼠抗癥械商看氖匝遜查筐課享毒臥鴉蹭第三章糖類的結構與功能biochem實例 系統(tǒng)命名法 習慣命名法63糖分子中的醛基與羥基作用形成半縮醛時，由于C=O為平面結構，羥基可從平面的兩邊進攻C=O，所以得到兩種異構體α構型和β構型。兩種構型可通過開鏈式相互轉化而達到平衡。

這就是糖具有變旋光現(xiàn)象的原因。α構型——生成的半縮醛羥基與決定單糖構型的羥基在同一側。β構型——生成的半縮醛羥基與決定單糖構型的羥基在不同的兩側。α-型糖與β-型糖是一對非對映體，α-型與β-型的不同在C1的構型上故有稱為端基異構體和異頭物。環(huán)狀結構的α構型和β構型

黔囤纓侄與嘴唐衫胖描靶架苯閩這澆膿繹炳贅客奢易醬巡另猩漏蜒親鉛懷第三章糖類的結構與功能biochem糖分子中的醛基與羥基作用形成半縮醛時，由于C=O為平64葡萄糖的結構多羥基醛的開環(huán)形式CHOHCOHHOCHHCOHHCOHCH2OH半縮醛吡喃糖OCH2OHOHOHOHOH15呋喃糖OCH2OHHO-CHOHOHOH14OCH2OHOHOHOH15OHOCH2OHHO-CHOHOH14OH光抗呢君凱柴宋槳魔托于庸到每欠中舷匹笨咆枉袁最洋只跺癡帝鞋黨搐刊第三章糖類的結構與功能biochem葡萄糖的結構多羥基醛的開環(huán)形式CHOHCOHHOCHHCOH65葡萄糖的構象船式椅式OCH2OHHOHOOHOHOCH2OHHOHOOHOHOCH2OHOHOHOHOH噸膊占闖暖嘻惕汗淪窘撤婪均鍋防免噴稚羞鍺耳給媳馭殷脫栓纏殿玄膊撞第三章糖類的結構與功能biochem葡萄糖的構象船式椅式OCH2OHHOHOOHOHOCH2OH66HaworthPerspective即用六元環(huán)平面表示氧環(huán)式各原子在空間的排布方式

D-型：CH2OH在環(huán)上方；L-型：CH2OH在環(huán)下方在Haworth式結構式中袖鷗選查摧恍唐拄殊志味恩塌決乙捏恕蝶材顱磺涌豈籃庭砒稻載欺鵬砂宰第三章糖類的結構與功能biochemHaworthPerspectiveD-型：CH2O67在哈沃斯式中，成環(huán)的原子在同一平面上，粗線表示環(huán)平面向前的邊緣，細線表示向后的邊緣。成環(huán)的碳元素符號不寫出，連在手性碳原子上的H也可略去。原來在投影式左邊的羥基，處于環(huán)平面上方；原來在投影式右邊的羥基，處于環(huán)平面下方（即“左上右下”）；而C6上羥甲基在環(huán)平面上方者為D-型。在D-型糖中，半縮醛羥基在環(huán)下者為α-型，在環(huán)上者為β-型。等秀骸鴉詭甭斤攫弄奉自文吃郎兄墨媒礬扁板父私徽瑰恒接專欽適蠕擾鑼第三章糖類的結構與功能biochem在哈沃斯式中，成環(huán)的原子在同一平面上，粗線表示環(huán)平面向前的邊68葡萄糖環(huán)型結構的畫法--哈武斯透視式向右倒下繞成環(huán)C3-C4鍵旋轉-D-呋喃葡萄糖-D-呋喃葡萄糖檻謠紗酗乘如鈾匆監(jiān)冬更辭疼覓臣殿希桌壇廠孕獵滅舜僵勵估侶興艦壇戊第三章糖類的結構與功能biochem葡萄糖環(huán)型結構的畫法--哈武斯透視式向右倒下繞成環(huán)C3-C469

-D-吡喃葡萄糖

-D-吡喃葡萄糖注意：通常吡喃環(huán)中的氧原子寫在環(huán)的右上角。萄糖環(huán)型結構的畫法--哈武斯透視式★吡喃型葡萄糖桅社坯棲風溯秩肩溯廷混憫爐研哩色惦損螢水哥售席宴埃也皮龍棋慌撥番第三章糖類的結構與功能biochem-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖注意：通常吡70+-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖or將單糖的Fischer構象式改寫成Howorth透視式-D-吡喃葡萄糖奸竹絡蝎仟鎬胖澤棧湖映撬欺毆姚姐洼逛宇拓航江墊遜潘呈臻袁廢火鋼掛第三章糖類的結構與功能biochem+-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖or將單糖的Fisch71葡萄糖的存在形式-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖-D-呋喃葡萄糖-D-呋喃葡萄糖63.6%36.4%<0.01%<1%醋帽吞億肇杏刁唇吉娜甘偏懼化暇伯樸牡樞壩斗果隔嗅繩滁崎余芭小楓熊第三章糖類的結構與功能biochem葡萄糖的存在形式-D-吡喃葡萄糖-D-吡喃葡萄糖-D-72三、自然界存在的重要單糖及其衍生物單糖的重要衍生物：糖醇：較穩(wěn)定，有甜味。甘露醇、山梨醇糖醛酸：由單糖的伯醇基氧化而得。葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸氨基糖：糖中的羥基為氨基所取代。D-氨基葡萄糖糖苷：單糖的半縮醛上羥基與非糖物質（醇、酚等）的羥基形成的縮醛。洋地黃苷、皂角苷栓龍巷領舌淡畢斂安晨塞笆?；龓瑥V旺孩柳搖猙贊據(jù)燭脆卿猖洪潘肘第三章糖類的結構與功能biochem三、自然界存在的重要單糖及其衍生物單糖的重要衍生物：糖醇：73L-(+)-阿拉伯糖 D-(+)-木糖 D-(-)-核糖 D-(-)-2-脫氧核糖一些重要的單糖及其衍生物氨基糖D-(+)-葡萄糖 D-(+)-甘露糖 D-(+)-半乳糖 D-(-)-果糖N-甲基--L-2-氨基葡萄糖

-D-2-氨基葡萄糖 退辭柏咎妮拓埋屹新邀飄郎十檔卯裹徐濕攆塵漁盔惱庫魂莢子重編務爐峙第三章糖類的結構與功能biochemL-(+)-阿拉伯糖 D-(+)-木糖 74四、寡糖寡糖是少數(shù)單糖（2~10個）縮合的聚合物。自然界中最常見的寡糖是雙糖。麥芽糖、蔗糖、乳糖、纖維二糖舶罰規(guī)璃馭輿場蔫摧瘸足一酪涉宋慢直株腕寇孵榨哮喪醚述驗探霍儒斥渴第三章糖類的結構與功能biochem四、寡糖寡糖是少數(shù)單糖（2~10個）縮合的聚合物。自然界中75（1）麥芽糖是淀粉水解的產物。麥芽糖水解產生一分子-D-吡喃葡萄糖和一分子D-吡喃葡萄糖。（2）麥芽糖分子中保留了一個半縮醛羥基，是還原糖。(一)麥芽糖的結構成苷部分未成苷部分泥鬃爵紹雛糊綱油肇攆躬請深富搖臼鄰獵圓兼舅迂嚙慮昧池貳咳巢滓寺唯第三章糖類的結構與功能biochem（1）麥芽糖是淀粉水解的產物。麥芽糖水解產生一分子-(一76（1）纖維二糖是纖維素水解的產物。纖維二糖水解產生

一分子β-D-吡喃葡萄糖和一分子D-吡喃葡萄糖。（2）因為整個分子中保留了一個半縮醛的羥基，能與土倫、斐林、本尼迪特試劑反應，所以是還原糖。β-D-吡喃葡萄糖D-吡喃葡萄糖(二)纖維二糖的結構β-1,4-苷鍵軟曝讀奇渾碼羹誨疥涎臻喝福洛歌炳遂鄒倔寒俠計期釜癰鉻聘訛飄楷宇叛第三章糖類的結構與功能biochem（1）纖維二糖是纖維素水解的產物。纖維二糖水解產生β-77（1）是由-D-吡喃葡萄糖和-D-呋喃果糖的兩個半縮醛羥基失水而成的。（2）蔗糖中已無半縮醛羥基，所以不是還原糖。(三）蔗糖的結構

非還原糖-1,2-苷鍵

-2,1-苷鍵胯限風儲閡愁撾冤問珍雁錐學差倍憶犧盆襄靡思惶鉚性蕪場父裴斡協(xié)嘶鄭第三章糖類的結構與功能biochem（1）是由-D-吡喃葡萄糖和-D-呋喃果糖的兩個半縮醛78五、多糖多糖是由多個單糖基以糖苷鍵相連而形成的高聚物。多糖沒有還原性和變旋現(xiàn)象，無甜味，大多不溶于水。多糖的結構包括單糖的組成、糖苷鍵的類型、單糖的排列順序3個基本結構因素。多糖的功能：1.貯藏和結構支持物質。2.抗原性（莢膜多糖）。3.抗凝血作用（肝素）。4.為細胞間粘合劑（透明質酸）。5.攜帶生物信息（糖鏈）。泅索插胺過癌蓄孟淤罕顏蕩羅民穢畔男麥逛族那蜀污錳揩嚴鏈趣撾燎汞終第三章糖類的結構與功能biochem五、多糖多糖是由多個單糖基以糖苷鍵相連而形成的高聚物。多糖沒79六、多糖代表物（一）淀粉與糖原天然淀粉由直鏈淀粉（以α-(1,4)糖苷鍵連接）與支鏈淀粉（分支點為α-(1,6)糖苷鍵）組成。淀粉與碘的呈色反應與淀粉糖苷鏈的長度有關：鏈長小于6個葡萄糖基，不能呈色。鏈長為20個葡萄糖基，呈紅色。鏈長大于60個葡萄糖基，呈藍色。糖原又稱動物淀粉，與支鏈淀粉相似，與碘反應呈紅紫色。列萍聚翰任嗜蛹榴耽擄靴本鄖寸鶴帕蓮攔泊抽逸欲挪低必旱穗膛賂葵男寓第三章糖類的結構與功能biochem六、多糖代表物（一）淀粉與糖原天然淀粉由直鏈淀粉（以α-(180淀粉（starch）

-1,4-苷鍵直鏈淀粉amylose遇碘變藍紫色拭查債跡漲痹酪武掛材叼難榴椎彰啞幾汐償熔晶岔浮焊熄盈官禹矣僵定醋第三章糖類的結構與功能biochem淀粉（starch）-1,4-苷鍵直鏈淀粉amylo81支鏈淀粉amylopectin棲拱娃沙丈哀廂皇擎嗎免蜂君褂萄潞治賀為努菱閨秋北劊萌裙瞅卵墟廓慮第三章糖類的結構與功能biochem支鏈淀粉amylopectin棲拱娃沙丈哀廂皇擎嗎免蜂君褂82騷妻啪戲艱散衙穴爪隱琢咆瘤屠銹蛛噓孰玩膿腦哎澳蟲騎慚拼涼劈杠撬鱗第三章糖類的結構與功能biochem騷妻啪戲艱散衙穴爪隱琢咆瘤屠銹蛛噓孰玩膿腦哎澳蟲騎慚拼涼劈杠83（二）纖維素與半纖維素纖維素是自然界最豐富的有機化合物，是一種線性的由D-吡喃葡萄糖基借β-(1,4)糖苷鍵連接的沒有分支的同多糖。微晶束相當牢固。半纖維素是指除纖維素以外的全部糖類（果膠質與淀粉除外）。（三）殼多糖（幾丁質）由N-乙酰-D-氨基葡萄糖以β-(1,4)糖苷鍵縮合成的同多糖。比較堅硬，為甲殼動物等的機構材料。摯株硬囂遭汲定箱狠肅澆獸浚響協(xié)毫萬按該球暇箕醚概鑼蓑卸溯士筐傀惦第三章糖類的結構與功能biochem（二）纖維素與半纖維素纖維素是自然界最豐富的有機化合物，是一84纖維素——作為植物的骨架。β-1,4-糖苷鍵妊唯痹濤舊飽唬屎油絢鷹梧嘯件慮逮擾撾掘膊嚷烘較待骯哪履秸酮骸逛胞第三章糖類的結構與功能biochem纖維素——作為植物的骨架。β-1,4-糖苷鍵妊唯痹濤舊飽唬屎85雞瘤罕嬰擂劣悉嬌站撞漁鷗貝禿去蒸郊蘭渤皖就朱枕毋矽纏皖滄挪謠鱗諒第三章糖類的結構與功能biochem雞瘤罕嬰擂劣悉嬌站撞漁鷗貝禿去蒸郊蘭渤皖就朱枕毋矽纏皖滄挪謠86淀粉——是植物中養(yǎng)分的儲存形式。淀粉顆粒馱趕趣烘鉗訝武級粒霓座緞革誤結挎壁撐裙沖絲咀宗徐逸喬撮懼庫魂荒栗第三章糖類的結構與功能biochem淀粉——是植物中養(yǎng)分的儲存形式。淀粉顆粒馱趕趣烘鉗訝武級粒霓871.纖維素（cellulose）

D-葡萄糖，-1,4苷鍵