復(fù)旦大學(xué)生物化學(xué)課件第八章 糖代謝 I

第八章糖代謝第八章糖代謝1第一節(jié)糖類及其功能第一節(jié)糖類及其功能2一、糖的概念糖類是多羥基醛或多羥基酮及其聚合物和衍生物的總稱。多羥基醛——醛糖多羥基酮——酮糖多羥基醛或多羥基酮的衍生物可以水解為多羥基醛或多羥基酮或它們的衍生物的物質(zhì)一、糖的概念3主要由C、H、O三種元素組成，有些還有N、S、P等。單糖多符合結(jié)構(gòu)通式(CH2O)n，但僅從通式上并不能判斷某分子是否就是糖，也就是說

①符合通式的不一定是糖： CH3COOH(乙酸)，CH2O(甲醛) ②是糖的不一定都符合通式: C5H10O4(脫氧核糖)，主要由C、H、O三種元素組成，有些還有N、S、P等。4醛糖 酮糖醛糖 酮糖5二、糖的分類根據(jù)糖類物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分成以下幾類：單糖：丙糖，戊糖，己糖等。寡糖:蔗糖、麥芽糖、乳糖。多糖：淀粉，糖原等結(jié)合糖：糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂。二、糖的分類根據(jù)糖類物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分成以下幾類：6單糖（monosaccharides）：不能用水解方法再進(jìn)行降解的糖，包括單糖及其衍生物。按碳原子數(shù)分為： 丙糖（甘油醛） 丁糖（赤蘚糖） 戊糖（核糖、脫氧核糖等） 己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）等;單糖（monosaccharides）：不能用水解方法再進(jìn)行7葡萄糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)元素組成：C、H、O，三者比例C40%、H6.7%、O53.3%冰點(diǎn)降低及沸點(diǎn)升高法測得分子量為：180分子式為：（CH2O）6，即C6H12O6葡萄糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)元素組成：C、H、O，三者比例C40%、8葡萄糖葡萄糖9葡萄糖和果糖葡萄糖和果糖10單糖的一些理化性質(zhì)單糖的化學(xué)性質(zhì)體現(xiàn)在多羥基醛、或多羥基酮的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征上，具有一切羥基及多羥基的反應(yīng)，如氧化、酯化、縮醛反應(yīng)；也由醛基或羰基的反應(yīng)；同時還有基團(tuán)間相互影響而產(chǎn)生的一些特殊的反應(yīng)。旋光度，一切糖類都有不對稱C，都具旋光性；甜度，各種糖甜度不一，但都有甜度；溶解度，多羥基增加了單糖的溶解度，熱水中更大，不溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑單糖的一些理化性質(zhì)單糖的化學(xué)性質(zhì)體現(xiàn)在多羥基醛、或多羥基酮的11寡糖(Oligosaccharides)由2-10個單糖通過糖苷鍵連接而成，一般易溶于水、具甜味。根據(jù)其單糖數(shù)目一般分為二糖、三糖、四糖等。自然界最重要的寡糖是二糖。寡糖(Oligosaccharides)由212復(fù)旦大學(xué)生物化學(xué)課件第八章糖代謝I13乳糖(Lactose)存在于人乳（5-7%）和牛乳（4%）中乳糖酶缺乏，小腸乳糖升高引起滲透性腹瀉，腸道細(xì)菌使乳糖發(fā)酵產(chǎn)生大量氣體。乳糖(Lactose)存在于人乳（5-7%）和牛乳（4%）中14多糖(Polysaccharides)由許多單糖或單糖衍生物聚合而成，縮合時單糖分子以糖苷鍵相連，一般無甜味、無還原性、酸或酶的作用下可水解為雙糖、寡糖或多糖，重要的有淀粉、糖元、纖維素、幾丁質(zhì)、粘多糖等。根據(jù)其組成可分為均一多糖和不均一多糖。多糖(Polysaccharides)由許多單糖或單糖衍生物15均一多糖或同聚多糖——有相同單糖縮合形成的多糖。最常見的是由葡萄糖縮合而成的葡聚糖。如：淀粉、糖原等不均一多糖或雜聚多糖——由兩種以上單糖或單糖衍生物縮合而成的聚多糖。最常見的是含氮的糖胺聚糖，如：透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素等。均一多糖或同聚多糖——有相同單糖縮合形成的多糖。最常見的是由16復(fù)旦大學(xué)生物化學(xué)課件第八章糖代謝I17淀粉廣泛存在于植物的種子和根莖中，熱水處理25分鐘能溶解的部分為直鏈淀粉，不溶解的部分為支鏈淀粉直鏈淀粉水解的唯一雙糖為麥芽糖、唯一單糖為葡萄糖。支鏈淀粉水解時只生成一種雙糖--（+）麥芽糖。淀粉18復(fù)旦大學(xué)生物化學(xué)課件第八章糖代謝I19糖原有動物淀粉之稱，動物組織內(nèi)主要的貯藏多糖。肝臟、肌肉中含量多，分別稱為肝糖原、肌糖原。結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，但分支長度較短，分支多，分子量高達(dá)106-108。水解終產(chǎn)物是葡萄糖。糖原有動物淀粉之稱，動物組織內(nèi)主要的貯藏多糖20纖維素自然界中分布最廣的糖，以纖維二糖為基本單位縮合而成，纖維狀、僵硬、不溶于水的分子，人體消化酶不能水解纖維素，食草動物利用腸道寄生菌分泌的纖維素酶將部分纖維素水解為葡萄糖。纖維素自然界中分布最廣的糖，以纖維二糖為21透明質(zhì)酸

高等動物組織中發(fā)現(xiàn)，主要存在于結(jié)締組織如眼球玻璃體、雞冠、臍帶、軟骨等組織。主要功能是在組織中吸著水，有潤滑劑作用，對組織起保護(hù)作用透明質(zhì)酸高等動物組織中發(fā)現(xiàn)，主要存在22結(jié)合糖糖與非糖物質(zhì)如脂類或蛋白共價結(jié)合，分別形成： 糖脂（Glycolipids） 糖蛋白(Glycoproteins)

蛋白聚糖（proteoglycans）等糖復(fù)合物結(jié)合糖糖與非糖物質(zhì)如脂類或蛋白共價結(jié)合，分別形成：23糖脂種類很多，革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁含有十分復(fù)雜的脂多糖，其分子結(jié)構(gòu)一般包括三部分： 外層專一性寡糖鏈—中心多糖鏈—脂質(zhì) 其中，外層部分的組分隨菌株而異，可使人體致病。脂多糖在細(xì)胞表面與細(xì)胞的各種識別事件相關(guān)，如鞘糖脂決定人類血型A、B、O。糖脂24糖蛋白自然界中分布最廣的一類復(fù)合糖，幾乎所有的細(xì)胞都能合成糖蛋白，由短鏈寡糖與蛋白質(zhì)共價連成。一般來說，糖蛋白含糖量較少，表現(xiàn)為蛋白特性，但糖對糖蛋白分子的生理功能有較大影響。糖蛋白25蛋白聚糖蛋白質(zhì)與糖胺聚糖以共價鍵連成的大分子復(fù)合物，糖胺聚糖鏈連在核心蛋白上，又稱粘蛋白。蛋白聚糖分子中糖的含量多，性質(zhì)更多表現(xiàn)為多糖的特性。蛋白聚糖26復(fù)旦大學(xué)生物化學(xué)課件第八章糖代謝I27糖類的分布食用糖（蔗糖、葡萄糖）綠色植物的皮、桿等（纖維素）糧食及塊根、塊莖中的糖（淀粉）動物體內(nèi)的貯藏多糖（糖元）昆蟲、蟹、蝦等外骨骼（幾丁質(zhì)）食用菌中糖（香菇多糖、茯苓多糖、靈芝多糖、昆布多糖等）細(xì)菌、酵母的細(xì)胞壁結(jié)締組織中的糖（肝素、透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等）核酸、脂多糖、糖蛋白中的糖細(xì)胞膜及其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的糖血型糖糖類的分布食用糖（蔗糖、葡萄糖）28糖的生理功能：氧化分解供能結(jié)合糖類既是組織細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分，又具有重要的生物學(xué)活性轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)糖的生理功能：29糖的消化吸收消化場所----小腸（主要）、口腔吸收場所----小腸上皮黏膜吸收形式----單糖吸收機(jī)制----Na+依賴型葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體吸收途徑----經(jīng)門靜脈入肝----入血。糖的消化吸收消化場所----小腸（主要）、口腔30血糖的來源與去路血糖80-120mg/100mL食物糖類小腸消化吸收肝糖元非糖物質(zhì)氧化分解CO2+H2O+能量合成肝糖元轉(zhuǎn)變脂肪，其它氨基酸等尿糖分解轉(zhuǎn)化>160mg/100mL血糖的來源與去路血糖食物糖類小腸消化吸收肝糖元非糖物質(zhì)氧化分31第八章糖代謝第八章糖代謝32第一節(jié)糖類及其功能第一節(jié)糖類及其功能33一、糖的概念糖類是多羥基醛或多羥基酮及其聚合物和衍生物的總稱。多羥基醛——醛糖多羥基酮——酮糖多羥基醛或多羥基酮的衍生物可以水解為多羥基醛或多羥基酮或它們的衍生物的物質(zhì)一、糖的概念34主要由C、H、O三種元素組成，有些還有N、S、P等。單糖多符合結(jié)構(gòu)通式(CH2O)n，但僅從通式上并不能判斷某分子是否就是糖，也就是說

①符合通式的不一定是糖： CH3COOH(乙酸)，CH2O(甲醛) ②是糖的不一定都符合通式: C5H10O4(脫氧核糖)，主要由C、H、O三種元素組成，有些還有N、S、P等。35醛糖 酮糖醛糖 酮糖36二、糖的分類根據(jù)糖類物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分成以下幾類：單糖：丙糖，戊糖，己糖等。寡糖:蔗糖、麥芽糖、乳糖。多糖：淀粉，糖原等結(jié)合糖：糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂。二、糖的分類根據(jù)糖類物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，分成以下幾類：37單糖（monosaccharides）：不能用水解方法再進(jìn)行降解的糖，包括單糖及其衍生物。按碳原子數(shù)分為： 丙糖（甘油醛） 丁糖（赤蘚糖） 戊糖（核糖、脫氧核糖等） 己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）等;單糖（monosaccharides）：不能用水解方法再進(jìn)行38葡萄糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)元素組成：C、H、O，三者比例C40%、H6.7%、O53.3%冰點(diǎn)降低及沸點(diǎn)升高法測得分子量為：180分子式為：（CH2O）6，即C6H12O6葡萄糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)元素組成：C、H、O，三者比例C40%、39葡萄糖葡萄糖40葡萄糖和果糖葡萄糖和果糖41單糖的一些理化性質(zhì)單糖的化學(xué)性質(zhì)體現(xiàn)在多羥基醛、或多羥基酮的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征上，具有一切羥基及多羥基的反應(yīng)，如氧化、酯化、縮醛反應(yīng)；也由醛基或羰基的反應(yīng)；同時還有基團(tuán)間相互影響而產(chǎn)生的一些特殊的反應(yīng)。旋光度，一切糖類都有不對稱C，都具旋光性；甜度，各種糖甜度不一，但都有甜度；溶解度，多羥基增加了單糖的溶解度，熱水中更大，不溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑單糖的一些理化性質(zhì)單糖的化學(xué)性質(zhì)體現(xiàn)在多羥基醛、或多羥基酮的42寡糖(Oligosaccharides)由2-10個單糖通過糖苷鍵連接而成，一般易溶于水、具甜味。根據(jù)其單糖數(shù)目一般分為二糖、三糖、四糖等。自然界最重要的寡糖是二糖。寡糖(Oligosaccharides)由243復(fù)旦大學(xué)生物化學(xué)課件第八章糖代謝I44乳糖(Lactose)存在于人乳（5-7%）和牛乳（4%）中乳糖酶缺乏，小腸乳糖升高引起滲透性腹瀉，腸道細(xì)菌使乳糖發(fā)酵產(chǎn)生大量氣體。乳糖(Lactose)存在于人乳（5-7%）和牛乳（4%）中45多糖(Polysaccharides)由許多單糖或單糖衍生物聚合而成，縮合時單糖分子以糖苷鍵相連，一般無甜味、無還原性、酸或酶的作用下可水解為雙糖、寡糖或多糖，重要的有淀粉、糖元、纖維素、幾丁質(zhì)、粘多糖等。根據(jù)其組成可分為均一多糖和不均一多糖。多糖(Polysaccharides)由許多單糖或單糖衍生物46均一多糖或同聚多糖——有相同單糖縮合形成的多糖。最常見的是由葡萄糖縮合而成的葡聚糖。如：淀粉、糖原等不均一多糖或雜聚多糖——由兩種以上單糖或單糖衍生物縮合而成的聚多糖。最常見的是含氮的糖胺聚糖，如：透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素等。均一多糖或同聚多糖——有相同單糖縮合形成的多糖。最常見的是由47復(fù)旦大學(xué)生物化學(xué)課件第八章糖代謝I48淀粉廣泛存在于植物的種子和根莖中，熱水處理25分鐘能溶解的部分為直鏈淀粉，不溶解的部分為支鏈淀粉直鏈淀粉水解的唯一雙糖為麥芽糖、唯一單糖為葡萄糖。支鏈淀粉水解時只生成一種雙糖--（+）麥芽糖。淀粉49復(fù)旦大學(xué)生物化學(xué)課件第八章糖代謝I50糖原有動物淀粉之稱，動物組織內(nèi)主要的貯藏多糖。肝臟、肌肉中含量多，分別稱為肝糖原、肌糖原。結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，但分支長度較短，分支多，分子量高達(dá)106-108。水解終產(chǎn)物是葡萄糖。糖原有動物淀粉之稱，動物組織內(nèi)主要的貯藏多糖51纖維素自然界中分布最廣的糖，以纖維二糖為基本單位縮合而成，纖維狀、僵硬、不溶于水的分子，人體消化酶不能水解纖維素，食草動物利用腸道寄生菌分泌的纖維素酶將部分纖維素水解為葡萄糖。纖維素自然界中分布最廣的糖，以纖維二糖為52透明質(zhì)酸

高等動物組織中發(fā)現(xiàn)，主要存在于結(jié)締組織如眼球玻璃體、雞冠、臍帶、軟骨等組織。主要功能是在組織中吸著水，有潤滑劑作用，對組織起保護(hù)作用透明質(zhì)酸高等動物組織中發(fā)現(xiàn)，主要存在53結(jié)合糖糖與非糖物質(zhì)如脂類或蛋白共價結(jié)合，分別形成： 糖脂（Glycolipids） 糖蛋白(Glycoproteins)

蛋白聚糖（proteoglycans）等糖復(fù)合物結(jié)合糖糖與非糖物質(zhì)如脂類或蛋白共價結(jié)合，分別形成：54糖脂種類很多，革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁含有十分復(fù)雜的脂多糖，其分子結(jié)構(gòu)一般包括三部分： 外層專一性寡糖鏈—中心多糖鏈—脂質(zhì) 其中，外層部分的組分隨菌株而異，可使人體致病。脂多糖在細(xì)胞表面與細(xì)胞的各種識別事件相關(guān)，如鞘糖脂決定人類血型A、B、O。糖脂55糖蛋白自然界中分布最廣的一類復(fù)合糖，幾乎所有的細(xì)胞都能合成糖蛋白，由短鏈寡糖與蛋白質(zhì)共價連成。一般來說，糖蛋白含糖量較少，表現(xiàn)為蛋白特性，但糖對糖蛋白分子的生理功能有較大影響。糖蛋白56蛋白聚糖蛋白質(zhì)與糖胺聚