生物化學第四章 糖和脂

1、第四章糖類、糖類是多羥基的醛或多羥基酮及其縮聚物的某些衍生物的總稱。 葡萄糖、果糖、糖類也被稱為碳水化合物(Carbohydrates )，廣泛分布于自然界中，是最多的有機化合物。 植物中的含量最豐富，一般在占植物干燥重量的85%90%的微生物中，占菌體干燥重量的1030%的人和動物在2%以下，個別組織糖度豐富，eg :肝臟中儲藏的糖原占組織濕重量的5%，人乳糖的濃度為57% 核糖和脫氧核糖都存在于所有生物的活細胞里。 1、糖類的分布，1 .所有生物都是維持生命活動所需能量的主要來源2 .生物合成的其他化合物的基本原料 .作為結構性物質(殼聚糖、纖維素)發(fā)揮作用4 .細胞識別的信息分子(糖蛋白

2、、糖脂是細胞膜上受體分子的重要組成部分是細胞識別和信息傳遞等功能的參與者)，2，糖類的功能，3，糖的分類：糖類化合物，單糖，低聚糖，多糖類：不能水解的最簡單的糖類，多羥基的醛和酮。 含醛基為醛糖，含酮基為酮糖。210個單糖縮合，水解生成單糖。 由多分子單糖或其衍生物構成，水解生成原單糖或其衍生物。 含有糖以外物質的糖類化合物。 例如糖脂質、糖蛋白等糖復合體：D-、L-是人為規(guī)定的單糖的配置。 以D-、L-甘草酸為參照物，以離醛基最遠的不對稱碳原子為基準，羥基向左配置l，羥基向右配置d。 天然存在的單糖為d型，天然氨基酸為l型。 4、單糖的配置，5、單糖的環(huán)狀結構，葡萄糖分子內(nèi)的醛基和醇性羥基發(fā)

3、生分子內(nèi)的親核加成反應，產(chǎn)生環(huán)狀半縮醛。 如果-D-葡萄糖、D-葡萄糖、-D-葡萄糖、和的異構體、C1上的醛基成為環(huán)而形成新的羥基、即半縮醛的羥基，則C1原子成為不對稱c原子，成為2種不同配置的異構體，即-型規(guī)定半縮醛的羥基和決定配置的醇的羥基位于同一側的人為型，彼此相反側的為型。 葡萄糖的結構、聚羥基醛的開環(huán)形式、半縮醛、吡喃糖、呋喃糖、吡喃糖和呋喃糖、6、單糖的構象：圍繞單鍵旋轉引起的組成原子的序列差異稱為構象。 構象的變化不需要共價鍵的斷裂和再形成。 吡喃糖的構象有船型和椅子型兩種。 葡萄糖的構象，船式椅子式，三碳糖(丙糖)四碳糖(蔗糖)五碳糖(戊糖)，甘草酸醛二羥基丙酮赤糖脫氧核糖的果

4、糖半乳糖，六碳糖(己糖)七碳糖(蔗糖) 7、自然界中存在的重要單糖、自然界中存在的重要單糖衍生物、糖醇：乙醛基或酮基成為羥基。 穩(wěn)定而有甜味。 甘露醇，山梨糖醇。 糖醛酸：單糖的一級醇基氧化成羧基。 葡萄糖醛酸、半乳糖醇酸。 氨基糖：糖中的羥基被氨基取代。 D-氨基葡萄糖。 糖苷：單糖的半縮醛上的羥基和非糖物質(酒精、苯酚等)的羥基構成的縮醛。 2-10個單糖脫水縮合而成的聚合物，自然界最常見的低聚糖是二糖麥芽糖、蔗糖、乳糖、纖維二糖。 二糖是兩個環(huán)狀單糖分子通過糖苷鍵結合而成的。 糖苷鍵：環(huán)狀單糖的半縮醛或半縮酮的羥基與其他化合物縮合而成的鍵.8、低聚糖、麥芽糖：大量存在于發(fā)芽的谷粒中，特別

5、是麥芽中。 淀粉和糖原即使被淀粉酶水解也產(chǎn)生少量的麥芽糖。 兩個葡萄糖分子縮合，脫水形成的。 其糖苷鍵型為(14 )。 多糖類廣泛分布于自然界，植物骨架纖維素、動物、植物貯藏成分淀粉、糖原、昆蟲和蝦的甲殼質、植物黏液、橡膠、果膠等由多糖類構成。 多糖類是多個單糖通過糖苷鍵結合而成的高分子化合物。多糖類既沒有還原性也沒有甜味，經(jīng)常不溶于水。 均勻多糖(同多糖):由同一單糖組成，淀粉、纖維素、葡聚糖等不均勻多糖(雜多糖):由不同種類的單糖組成，結構復雜。 透明質酸、軟骨素、肝素等。 9、多糖類、淀粉、淀粉是植物儲藏的多糖類，根據(jù)需要被分解，形成的單糖類被代謝得到能量。 是提供人類能量的主要營養(yǎng)素。

6、 淀粉主要存在于植物的根莖和種子中。 多糖類代表物介紹，淀粉分為直鏈淀粉和支鏈淀粉，天然淀粉由直鏈淀粉和支鏈淀粉組成。 直鏈淀粉的D-Glu基由(1，4 )糖苷鍵結合。 普魯蘭有- (1，4 )糖苷鍵和- (1，6 )糖苷鍵的分支。 每個分支平均含有約2030個g基。 淀粉被酸和酶水解成葡萄糖。 淀粉紅糊精白糊精麥芽糖葡萄糖(蘭) (紅) (無)，糖原也被稱為動物淀粉，廣泛存在于人和動物體中，肝臟和肌肉的含量特別多。 在結構上分支比分支淀粉多。 糖原、纖維素和纖維素是構成植物細胞壁的主要成分。 這是-D-吡喃?；ㄟ^- (1，4 )糖苷鍵直線連接的無支鏈均聚物。 微結晶束相當牢固。 -葡萄糖基

7、通過- (1，4 )糖苷鍵結合，細菌、真菌和低等動物，特別是與反芻動物的胃共生的細菌含有高活性的纖維素酶，能水解纖維素，所以牛、羊、馬等動物通過吃草就能維持生命，體內(nèi)沒有纖維素酶殼聚糖(殼聚糖質)、N-乙酰-D-氨基葡萄糖通過- (1，4，4 )糖苷鍵縮合而成的均聚物。 由于氫鍵比纖維素多，所以是較硬的甲殼動物殼的結構材料。 多糖是重要的工業(yè)原料，可以用于粘合劑、光劑、填充劑、乳化劑等。 糖復合體是糖類還原端與其他非糖物質(蛋白質和脂質)共價鍵結合而成的，主要有糖蛋白、蛋白多糖、糖脂和脂多糖等。 10、糖復合體是指以蛋白質為主，短鏈低聚糖和蛋白質分子通過共價鍵結合而成的復合糖。 (1)糖蛋白、

8、結締組織膠原、粘膜組織粘蛋白、血漿中轉鐵蛋白、免疫球蛋白、補體等是糖蛋白。 細胞的定位、細胞飲、識別、轉移、信息傳遞、腫瘤轉移與細胞表面的糖蛋白密切相關。 糖鏈和肽鏈主要是糖基上的半縮醛的羥基和肽鏈上的蘇氨酸、絲氨酸、羥脯氨酸或羥賴氨酸的羥基形成鄰糖苷鍵，糖基上的半縮醛的羥基和肽鏈上的天冬氨酸的氨基形成N-格是以多糖類為中心，蛋白質和糖胺聚糖通過共價鍵結合而成的高分子復合體。 糖胺聚糖是一種長而無支鏈的多糖鏈，具有二糖的重復單元。 蛋白質多糖主要存在于軟骨、肌腱等結締組織中，構成細胞間質。 由于糖胺聚糖密集的負電荷，可使組織吸收大量的水并賦予粘性和彈性，具有穩(wěn)定和支持、保護細胞的作用，保持水和

9、鹽的平衡。 (2)蛋白多糖(蛋白多糖)、甘油糖苷：甘油二酯和己糖(半乳糖、甘糖、脫氧葡萄糖)結合。 (3)糖脂糖脂：脂和糖結合而成的復合糖。 細胞膜中含有的糖脂是細胞識別的分子基礎。 (4)脂多糖、脂多糖是革蘭陰性菌細胞壁的主要成分，脂多糖種類多，革蘭陰性菌細胞壁含有非常復雜的脂多糖。 細菌脂肪多糖分子中的外層低聚糖鏈(特異性低聚糖鏈)是細菌致病的部分，人細胞膜上帶電荷的磷酸基與其離子結合，對維持細菌細胞壁所需的離子環(huán)境有一定的作用。本章的作業(yè)，1，砂糖的概念和分類2，如何判斷單糖的配置，如何判斷糖的，配置？ 3、糖苷鍵的概念和類型，第五章，脂質和生物膜，第一節(jié)脂質，脂質的定義和作用，三酰甘油

10、三，甘油酸脂四，鞘磷酸脂五，固體醇類，脂質的定義，脂質：溶于水的高極性溶劑(庫克2、脂質的生物學作用；(1)儲藏脂質的生物代謝燃料和儲藏形式(脂肪(三?；视?主要分布于皮下、胸腔、腹腔、肌肉、骨髓等脂肪組織，是積蓄能量的主要形式)。 保護作用減輕絕緣保溫、緩沖壓力、摩擦振動；結構脂質磷脂、糖脂質、膽固醇等極性脂質是構成生物膜的重要成分；(3)活性脂質與具有營養(yǎng)、代謝及調(diào)節(jié)功能的細胞識別、種特異性、組織免疫等密切相關。 例如腎上腺皮質激素和性激素的本質是作為類固醇的各種脂溶性維生素來自脂質。 二、三?；视?、一分子甘油和三分子脂肪酸結合而成的酯也被稱為三甘油(脂肪)。 二?；视?； 單?；视?/p>

11、； 脂肪酸、脂肪酸(FA )是由長烴鏈和末端羧基構成的羧酸。 生物體內(nèi)的大部分脂肪酸以結合的形式存在。 種類：是否含有雙鍵，脂肪酸成分：飽和脂肪酸，如棕櫚酸(16C )、硬脂酸(18C )。 作為不飽和脂肪酸，油酸(1833363319c )、亞油酸(9，12-18 (碳)二烯酸)、三、甘油磷脂1，組成：修飾磷酸化的頭部三碳的甘油骨架的兩個脂肪酸鏈是生物膜的主要成分，構成生物膜的主體結構，2，幾個代謝中的甲基供體，有防止脂肪肝形成的作用。 磷脂酰乙醇胺(腦磷脂):細胞膜成分磷脂酰絲氨酸：是凝血酶激活的表面催化劑。 磷脂酰肌醇：在哺乳動物細胞膜上。 心磷脂(雙磷脂酰絲氨酸) :在心肌線粒體膜和細

12、菌細胞膜上。 高等動物髓鞘和紅細胞膜的含量特別豐富，鞘磷脂的組成是磷酸化的頭部(膽堿或乙醇胺)，烴鏈來自鞘氨醇，另一種來自脂肪酸。 四、鞘磷脂類、膽固醇、睪酮男性荷爾蒙、雌激素由三個六元環(huán)(ABC環(huán))和一個五元環(huán)(d )縮合而成。 d環(huán)稱為環(huán)戊烷，ABC縮合環(huán)是菲的衍生物，因此被稱為環(huán)戊烷多氫菲。 五、固體醇類、第二節(jié)生物膜(Biological Membranes )，(一)細胞中的膜系細胞是生物的基本結構和功能單元，任何細胞都有一個膜將內(nèi)包物和外界環(huán)境分離的真核細胞內(nèi)有許多內(nèi)膜系，細胞核、線粒體、內(nèi)質網(wǎng)、溶酶體、葉綠細胞的外周膜和內(nèi)膜系統(tǒng)稱為生物膜。 (二)膜的化學組成、膜脂：主要是磷脂、

13、固體醇和鞘磷脂。 磷脂分散在水相中時，可以形成脂質體。 膜蛋白糖類有水和金屬離子等。 膜的化學組成決定了生物膜中的雙分子層的排列，特征是錨定膜蛋白質、嵌入蛋白質、糖脂、膽固醇、卵磷脂、磷脂：都是父母的分子。 糖脂：動物細胞的質膜大部分含有糖脂，含量約占外層膜脂質的5%，其中多數(shù)是鞘氨酸的衍生物。 膽固醇：動物細胞含量高于植物細胞，膽固醇父母的特征對生物膜中的脂質物理狀態(tài)有一定的調(diào)節(jié)作用。 1、膜脂(Membrane Lipids )、2、膜蛋白(Membrane proteins )根據(jù)膜蛋白在膜上的定位，膜內(nèi)蛋白：不論跨過與脂雙疏水核密切相連的膜還是不跨過膜，都不對稱地分布在膜內(nèi)。 內(nèi)在蛋白質只能旋轉和側方運動。 末梢蛋白：分布在膜內(nèi)或外表面。 在膜的內(nèi)面形成有網(wǎng)狀的細胞骨架。3、膜糖類(Membrane Carbohydrates ) :粘在膜外表面，約占細胞膜重量的210%，脂質中有鞘糖脂之類的，也有與膜蛋白的多肽鏈相關的。 功能：維持發(fā)揮保護功能的外界信息和接受細胞間的識別的膜的非對稱性。 (3)生物膜的分子結構的模型電子顯微鏡顯示大致相同的形態(tài)，厚度為610nm左右的3片層結構。 膜的流體鑲嵌模型結構要點(S.J.Singer，g.nicolson，1972 )，(1)膜結構的連續(xù)主體是極性的脂質二分子層。 (2)脂質雙分子層具有流