第7章-糖類(lèi)和糖生物學(xué).ppt

1、蛋白質(zhì)習(xí)題集一、選擇題 1、在寡聚蛋白質(zhì)中，亞基間的立體排布、相互作用以及接觸部位間的空間結(jié)構(gòu)稱(chēng)之謂( )A、三級(jí)結(jié)構(gòu) B、締合現(xiàn)象 C、四級(jí)結(jié)構(gòu) D、變構(gòu)現(xiàn)象 2、形成穩(wěn)定的肽鏈空間結(jié)構(gòu)，非常重要的一點(diǎn)是肽鍵中的四個(gè)原子以及和它相鄰的兩個(gè)-碳原子處于( )A、不斷繞動(dòng)狀態(tài) B、可以相對(duì)自由旋轉(zhuǎn) C、同一平面 D、隨不同外界環(huán)境而變化的狀態(tài) 3、甘氨酸的解離常數(shù)是pK1=2.34, pK2=9.60 ，它的等電點(diǎn)（pI）是( )A、7.26 B、5.97 C 、7.14 D、10.77 4、肽鏈中的肽鍵是：( )A、順式結(jié)構(gòu) B、順式和反式共存 C、反式結(jié)構(gòu) 5、維持蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的主要因

2、素是：( )A、靜電作用力 B、氫鍵 C、疏水鍵 D、范德華作用力 6、蛋白質(zhì)變性是由于（ ）A、一級(jí)結(jié)構(gòu)改變 B、空間構(gòu)象破壞 C、輔基脫落 D、蛋白質(zhì)水解 7、必需氨基酸是對(duì)（ ）而言的。A、植物 B、動(dòng)物 C、動(dòng)物和植物 D、人和動(dòng)物 8、在下列所有氨基酸溶液中，不引起偏振光旋轉(zhuǎn)的氨基酸是（ ）A、丙氨酸 B、亮氨酸 C、甘氨酸 D、絲氨酸 9、天然蛋白質(zhì)中含有的20種氨基酸的結(jié)構(gòu)（ ）A、全部是L型 B、全部是D型 C、部分是L型，部分是D型 D、除甘氨酸外都是L型 10、谷氨酸的pK1(-COOH)為2.19，pK2(-N+H3)為9.67，pK3r(-COOH)為4.25，其pI是

3、（ ）A、4.25 B、3.22 C、6.96 D、5.93,二、是非題（在題后括號(hào)內(nèi)打或） 1、一氨基一羧基氨基酸的pI為中性，因?yàn)?COOH和-NH+3的解離度相等。（ ） 2、構(gòu)型的改變必須有舊的共價(jià)健的破壞和新的共價(jià)鍵的形成，而構(gòu)象的改變則不發(fā)生此變化。（ ）3、生物體內(nèi)只有蛋白質(zhì)才含有氨基酸。（ ）4、所有的蛋白質(zhì)都具有一、二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)。（ ）5、用羧肽酶A水解一個(gè)肽，發(fā)現(xiàn)釋放最快的是Leu，其次是Gly，據(jù)此可斷定，此肽的C端序列是Gly-Leu。（ ）6、蛋白質(zhì)分子中個(gè)別氨基酸的取代未必會(huì)引起蛋白質(zhì)活性的改變。（ ）7、鐮刀型紅細(xì)胞貧血病是一種先天遺傳性的分子病，其病因是由于

4、正常血紅蛋白分子中的一個(gè)谷氨酸殘基被纈氨酸殘基所置換。（ ）8、鐮刀型紅細(xì)胞貧血病是一種先天性遺傳病，其病因是由于血紅蛋白的代謝發(fā)生障礙。（ ）9、在蛋白質(zhì)和多肽中，只有一種連接氨基酸殘基的共價(jià)鍵，即肽鍵。（ ） 10、從熱力學(xué)上講蛋白質(zhì)分子最穩(wěn)定的構(gòu)象是自由能最低時(shí)的構(gòu)象。（ ）,三、問(wèn)答題和計(jì)算題 1、 為什么說(shuō)蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)最重要的物質(zhì)基礎(chǔ)？2、試比較較Gly、Pro與其它常見(jiàn)氨基酸結(jié)構(gòu)的異同，它們對(duì)多肽鏈二級(jí)結(jié)構(gòu)的形成有何影響？3、為什么說(shuō)蛋白質(zhì)水溶液是一種穩(wěn)定的親水膠體？4、試舉例說(shuō)明蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系（包括一級(jí)結(jié)構(gòu)、高級(jí)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系）。5、什么是蛋白質(zhì)的變性？變性的機(jī)制是

5、什么？舉例說(shuō)明蛋白質(zhì)變性在實(shí)踐中的應(yīng)用。6、聚賴(lài)氨酸（poly Lys）在pH7時(shí)呈無(wú)規(guī)則線團(tuán)，在pH10時(shí)則呈-螺旋；聚谷氨酸（poly Glu）在pH7時(shí)呈無(wú)規(guī)則線團(tuán)，在pH4時(shí)則呈-螺旋，為什么？7、多肽鏈片段是在疏水環(huán)境中還是在親水環(huán)境中更有利于-螺旋的形成，為什么？8、已知某蛋白質(zhì)的多肽鏈的一些節(jié)段是a-螺旋，而另一些節(jié)段是b-折疊。該蛋白質(zhì)的分子量為240000，其分子長(zhǎng)5.0610-5,求分子中a-螺旋和b-折疊的百分率.(蛋白質(zhì)中一個(gè)氨基酸的平均分子量為120,每個(gè)氨基酸殘基在a-螺旋中的長(zhǎng)度0.15nm，在b-折疊中的長(zhǎng)度為0.36nm)。,四、名詞解釋 等電點(diǎn)（pI） 肽鍵

6、和肽鏈 肽平面及二面角 一級(jí)結(jié)構(gòu) 二級(jí)結(jié)構(gòu) 三級(jí)結(jié)構(gòu) 四級(jí)結(jié)構(gòu) 超二級(jí)結(jié)構(gòu) 結(jié)構(gòu)域 蛋白質(zhì)變性與復(fù)性 分子病 鹽析法,氨基酸（amino acids） 是含有一個(gè)堿性氨基和一個(gè)酸性羧基的有機(jī)化合物。構(gòu)成天然蛋白質(zhì)的氨基連接在-碳原子上，這種氨基酸稱(chēng)-氨基酸，-氨基酸是肽和蛋白質(zhì)的構(gòu)件分子，共有20種。除-氨基酸外，細(xì)胞還含有其他氨基酸。 必需氨基酸（essential amino acids）指人（或其它脊椎動(dòng)物）自己不能合成，需要從飲食中獲得的氨基酸，例如賴(lài)氨酸、蘇氨酸等氨基酸。 非必需氨基酸（nonessential amino acids）指人（或其它脊椎動(dòng)物）自己能由簡(jiǎn)單的前體合成的，

7、不需要由飲食供給的氨基酸，例如甘氨酸、丙氨酸等氨基酸。 等電點(diǎn)（pI，isoelectric point）使分子處于兼性分子狀態(tài)，在電場(chǎng)中不遷移（分子的凈電荷為零）的pH值。 茚三酮反應(yīng)（ninhydrin reaction）在加熱條件下，氨基酸或肽與茚三酮反應(yīng)生成紫色（與脯氨酸反應(yīng)生成黃色）化合物的反應(yīng)。,肽鍵（peptide bond）一個(gè)氨基酸的羧基與另一個(gè)氨基酸的氨基縮合，除去一分子水形成的酰胺鍵。 肽（peptides）兩個(gè)或兩個(gè)以上氨基酸通過(guò)肽鍵共價(jià)連接形成的聚合物。 蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)(primary structure)指蛋白質(zhì)中共價(jià)連接的氨基酸殘基的排列順序。 層析(chroma

8、tography)按照在移動(dòng)相（可以是氣體或液體）和固定相（可以是液體或固體）之間的分配比例將混合成分分開(kāi)的技術(shù)。 離子交換層析(ion-exchange column chromatography)使用帶有固定的帶電基團(tuán)的聚合樹(shù)脂或凝膠層析柱分離離子化合物的層析方法。 透析（dialysis）通過(guò)小分子經(jīng)半透膜擴(kuò)散到水（或緩沖液）的原理將小分子與生物大分子分開(kāi)的一種分離純化技術(shù)。,凝膠過(guò)濾層析(gel filtration chromatography)也叫做分子排阻層析（molecular-exclusion chromatography）。一種利用帶孔凝膠珠作基質(zhì)，按照分子大小分離蛋白質(zhì)

9、或其它分子混合物的層析技術(shù)。 親和層析（affinity chromatography）利用共價(jià)連接有特異配體的層析介質(zhì)分離蛋白質(zhì)混合物中能特異結(jié)合配體的目的蛋白或其它分子的層析技術(shù)。 高壓液相層析（HPLC，high-pressure liquid chromatography）使用顆粒極細(xì)的介質(zhì)，在高壓下分離蛋白質(zhì)或其它分子混合物的層析技術(shù)。 凝膠電泳（gel electrophoresis）以凝膠為介質(zhì)，在電場(chǎng)作用下分離蛋白質(zhì)或核酸等分子的分離純化技術(shù)。 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳SDS-PAGE，sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel ele

10、ctrohoresis）在有去污劑十二烷基硫酸鈉存在下的聚丙烯酰胺凝膠電泳。SDS-PAGE只是按照分子大小分離的，而不是根據(jù)分子所帶的電荷和大小分離的。 等電聚焦電泳（IFE，isoelectric focusing electrophoresis）利用特殊的一種緩沖液（兩性電解質(zhì)）在聚丙烯酰胺凝膠內(nèi)制造一個(gè)pH梯度，電泳時(shí)每種蛋白質(zhì)就將遷移到它的等電點(diǎn)（pI）處，即梯度中的某一pH時(shí)，就不再帶有凈的正或負(fù)電荷了。,雙向電泳（two-dimensional electrophoresis）是等電聚焦電泳和SDS-PAGE的組合，即先進(jìn)行等電聚焦電泳（按照pI分離），然后再進(jìn)行SDS-PAGE

11、（按照分子大?。?jīng)染色得到的電泳圖是個(gè)二維分布的蛋白質(zhì)圖。 Edman降解(Edman degradation)從多肽鏈游離的N末端測(cè)定氨基酸殘基的序列的過(guò)程。N末端氨基酸殘基被苯異硫氰酸酯修飾，然后從多肽鏈上切下修飾的殘基，再經(jīng)層析鑒定，余下的多肽鏈（少了一個(gè)殘基）被回收再進(jìn)行下一輪降解循環(huán)。 同源蛋白質(zhì)（homologous proteins）來(lái)自不同種類(lèi)生物、而序列和功能類(lèi)似的蛋白質(zhì)。例如血紅蛋白。,第7章 糖類(lèi)和糖生物學(xué),第一節(jié) 糖類(lèi)概述,一、糖類(lèi)是地球上數(shù)量最多的 化合物 植物類(lèi) 8590 細(xì)菌類(lèi) 1030 動(dòng)物類(lèi) 2,二、糖類(lèi)的生物學(xué)作用,生物體的結(jié)構(gòu)成分（植物、動(dòng)物、細(xì)菌） 生

12、物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)（淀粉、糖原） 能轉(zhuǎn)化為生物體內(nèi)的其它物質(zhì)(碳源) 作為細(xì)胞識(shí)別的信號(hào)分子（糖蛋白糖生物學(xué)）,三、糖類(lèi)的化學(xué)本質(zhì),碳水化合物（carbohydrate） 大多數(shù)的糖類(lèi)的實(shí)驗(yàn)式為（CH2O）n 糖包括多羥基的醛類(lèi)或酮類(lèi)化合物，以及它們的衍生物或聚合物。,四、糖的命名和分類(lèi),1. 單糖：不能被水解成更小分子的糖（葡萄糖、 果糖、核糖等）； 2. 寡糖：2-20個(gè)單糖分子脫水縮合而成（蔗糖、麥 芽糖等）； 3. 多糖：同多糖（淀粉、糖原、纖維素、殼多糖等） 雜多糖（透明質(zhì)酸、半纖維素等)； 4. 糖綴合物：糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等,根據(jù)分子中所含碳的個(gè)數(shù)，單糖可分為己糖、戊糖等。

13、 分子中含醛基的糖稱(chēng)為醛糖，含有酮基的糖稱(chēng)為酮糖。例：,第二節(jié)單 糖,一、單糖的結(jié)構(gòu) 1、單糖的鏈狀結(jié)構(gòu),醛糖,葡萄糖是開(kāi)鏈的五羥基己醛,構(gòu)型的標(biāo)記,D,L標(biāo)記法,人為規(guī)定，確定對(duì)映體的相對(duì)構(gòu)型。,人為規(guī)定：甘油醛分子中的第二個(gè)碳原子是不對(duì)稱(chēng)碳原子，這個(gè)碳上的羥基有兩種安排，羥基在右面的指定其構(gòu)型為型。,人為規(guī)定：指定羥基在左面的甘油醛的構(gòu)型為型。,D-(+)甘油醛,L-(-)甘油醛,用Fischer投影式表示單糖的結(jié)構(gòu)：豎線表示碳鏈，羰基寫(xiě)在碳鏈的上端，羥甲基寫(xiě)在碳鏈的下端，氫原子和羥基位于鏈的兩側(cè)。編號(hào)從靠近羰基一端開(kāi)始，羰基具有最小編號(hào)；將編號(hào)最大的手性碳原子（即離羰基最遠(yuǎn)的一個(gè)手性碳原

14、子）的構(gòu)型與D-甘油醛相比較，和D-甘油醛中那個(gè)手性碳原子構(gòu)型相同時(shí)（羥基在右側(cè)）確定為D 構(gòu)型，反之（羥基在左側(cè)）為L(zhǎng)構(gòu)型。,單糖構(gòu)型的確定仍沿用D/L法。這種方法只考慮與羰基相距最遠(yuǎn)的一個(gè)手性碳的構(gòu)型，此手性碳上的羥基在右邊的為D型，在左邊的為L(zhǎng)型。自然界存在的單糖多屬D型糖。,D-(+)-葡萄糖,D-(+)-甘露糖,差向異構(gòu)體 構(gòu)造相同的含多個(gè)手性碳原子的不同旋光分子中, 若只有一個(gè)手性碳原子的構(gòu)型相反，而其它手性碳原子的構(gòu)型完全相同，則把這些異構(gòu)體稱(chēng)為差向異構(gòu)體。 如：,C-2差向 異構(gòu)體,2、單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu) 變旋現(xiàn)象 單糖的開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)展示分子中含有醛基或酮基， 但開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)不能完全體現(xiàn)單

15、糖的性質(zhì)。,從醇與醛可以形成半縮醛得到啟示：葡萄糖分子內(nèi)同時(shí)存在醛基和羥基，可發(fā)生分子內(nèi)的羥醛縮合反應(yīng)，生成環(huán)狀半縮醛 。X-衍射結(jié)果也證實(shí)了單糖是環(huán)狀化合物。,異頭物：?jiǎn)翁怯砷_(kāi)鏈結(jié)構(gòu)變成環(huán)狀結(jié)構(gòu)后，羰基碳原子成為新的手性中心，導(dǎo)致C-1差向異構(gòu)化，產(chǎn)生兩個(gè)非對(duì)映體，這種羰基碳上形成的差向異構(gòu)體稱(chēng)異頭物。 -異頭物：異頭碳上的羥基與最末的手性碳原子的羥基在鏈同側(cè) -異頭物：異頭碳上的羥基與最末的手性碳原子的羥基在鏈異側(cè),由于形成環(huán)狀半縮醛，原來(lái)沒(méi)有手性的羰基變成了手性中心，結(jié)果生成兩種不同的環(huán)狀半縮醛:、兩種異構(gòu)體。當(dāng)把葡萄糖溶于水中，它可通過(guò)開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行半縮醛形式的相互轉(zhuǎn)化，最終達(dá)到平衡?；?/p>

16、合物中-異構(gòu)體占36% ，-異構(gòu)體 占64%，開(kāi)鏈結(jié)構(gòu)占0.01%; 比旋光度為+52.5。,葡萄糖的環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)可以解釋變旋現(xiàn)象。,糖的環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。通常以五、六元環(huán)形式存在，若以五元環(huán)存在時(shí)，與雜環(huán)呋喃相似，故稱(chēng)為呋喃糖(glycofuranose)；當(dāng)以六元環(huán)存在時(shí)，與雜環(huán)化合物吡喃相似，故稱(chēng)為吡喃糖 (glycopyranose)。,吡 喃,D-吡喃葡萄糖,D-呋喃葡萄糖,呋喃,二、 單糖的物理和化學(xué)性質(zhì),（一）物理性質(zhì) 旋光性：是鑒定糖的一個(gè)重要指標(biāo)，幾乎所有的單糖及其衍生物都有旋光性。 變旋現(xiàn)象：在溶液中，糖的鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)之間是可以相互轉(zhuǎn)變的，從而會(huì)發(fā)生旋光度的改變

17、，最后達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，此稱(chēng)為變旋現(xiàn)象。 甜 度：蔗糖的甜度為標(biāo)準(zhǔn)。 溶解性：易溶于水而難溶于乙醚、丙酮等非極性 有機(jī)溶劑。,（二）單糖的化學(xué)性質(zhì),1.單糖的異構(gòu)化 在堿性溶液中， D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖可以通過(guò)烯二醇中間物發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。,D-葡萄糖,D-甘露糖,D-果糖,D-果糖,D-葡萄糖,D-甘露糖,1,2-烯醇式葡糖糖,葡萄糖用稀堿液處理時(shí)，會(huì)部分轉(zhuǎn)變 為甘露糖和果糖，成為復(fù)雜的混合物。,2.單糖的氧化 （1）氧化成醛糖酸(aldonic acid)（Fehling、Benedict試劑） 還原性糖：能被弱氧化劑(如Fehhing試劑、Benedict試劑) 氧化的糖。 （2

18、）氧化成醛糖二酸(aldaric acid) （稀硝酸） （3）氧化成糖醛酸(uronic acid) （特定的脫氫酶，保留醛基） 3.單糖的還原 單糖（醛糖或酮糖）的羰基在適當(dāng)?shù)倪€原條件下（如硼氫 酸鈉），則被還原為多元醇，稱(chēng)糖醇。,4.成脎反應(yīng) 還原糖與苯肼反應(yīng)生成含苯腙基（=NNHC6H5）的衍生物，即糖脎。 糖脎較穩(wěn)定，不溶于水，從熱水中以黃色晶體析出。不同還原糖生成的脎，晶形和熔點(diǎn)各不相同，因此可鑒定多種還原糖。,5.成酯反應(yīng)（羥基） 所有羥基在堿催化下均可與酰氯或酸酐發(fā)生成酯反應(yīng)。生物體內(nèi)單糖與磷酸生成各種磷酸酯。,6. 形成糖苷 環(huán)狀單糖的半縮醛（或半縮酮）羥基與另一化合物發(fā)生縮

19、合形成的縮醛（或縮酮）稱(chēng)為糖苷或苷。 糖基；配基；糖甘鍵：O甘，N甘，S甘等,單糖通過(guò)O苷鍵縮合形成寡糖或多糖。 糖苷與糖的區(qū)別： 糖苷不顯示醛的性質(zhì)，不與苯肼發(fā)生反應(yīng)，不能還原Fehling試劑，無(wú)變旋現(xiàn)象。糖苷對(duì)堿溶液穩(wěn)定，但易被酸水解成原來(lái)的糖和配基。,小結(jié)單糖（醛糖和酮糖）的化學(xué)性質(zhì),羰基的性質(zhì) 1.弱堿溶液中發(fā)生異構(gòu)化 2.單糖的氧化（ Fehling、Benedict試劑常用來(lái)檢測(cè)還原性糖） 3.單糖的還原多元醇 4.加成反應(yīng)（成脎反應(yīng)）可根據(jù)糖脎鑒定多種還原性糖 羥基的性質(zhì) 1. 成酯反應(yīng) 2.異頭羥基的成苷反應(yīng)糖苷不同于糖的性質(zhì),三、重要的單糖和單糖衍生物,（一）單糖 1.丙糖

20、 甘油醛、二羥丙酮 2.丁糖 3.戊糖 D（脫氧）核糖、D木糖、L阿拉伯糖等 4.己糖 D葡萄糖、D半乳糖、D甘露糖、D果糖等,（二）單糖衍生物 1.單糖磷酸酯（sugar phosphate ester） 糖代謝中間產(chǎn)物 如D葡糖1磷酸、D果糖1，6二磷酸 2.糖醇(sugar alcohol) 單糖的羰基還原產(chǎn)物，糖醇是生物體的代謝產(chǎn)物， 一些是工業(yè)產(chǎn)品，用于制藥和食品工業(yè)。 如：山梨醇、甘露醇、半乳糖醇、木糖醇、肌醇等。,3.糖酸(sugar acid) 單糖被氧化；糖酸衍生物 如葡萄糖酸鈣等 4.脫氧糖(deoxy sugar) 指分子的一個(gè)或多個(gè)羥基被氫原子取代的單糖。 廣泛存在于植

21、物、細(xì)菌和動(dòng)物中。 如：脫氧戊糖、脫氧核糖等。,5.氨基糖(amino sugar) 分子中一個(gè)羥基被氨基取代的單糖。 如葡萄胺、N乙酰葡糖胺等 。 常見(jiàn)單糖及其衍生物的縮寫(xiě)見(jiàn)表71,第三節(jié) 寡 糖,寡糖是由220個(gè)單糖通過(guò)糖苷鍵連接而成的糖類(lèi)物質(zhì)。如蔗糖、乳糖、麥芽糖、海藻糖等。,常見(jiàn)的二糖： 1.蔗糖（sucrose） （Glc-(1 2)-Fru) 無(wú)還原性 ,屬非還原性糖，無(wú)變旋現(xiàn)象 , 不能成脎。,2. 乳糖（lactose） （Gal -(1 4)-Glc) 結(jié)構(gòu): -半乳糖; (或)-葡萄糖 (1-4)糖苷鍵 兩種同分異構(gòu)體：-Lactose -lactose 性質(zhì)： 有變旋現(xiàn)象

22、; 具有還原性; 能成脎。,3.麥芽糖（maltose） （Glc (1 4)Glc) 結(jié)構(gòu):兩種異構(gòu)體(或) 性質(zhì)： 變旋現(xiàn)象； 具有還原性； 能成脎。,知識(shí)鏈接,飴糖，又稱(chēng)麥芽糖。飴糖性微溫，味甘。具有補(bǔ)虛冷、健脾和胃、潤(rùn)肺止咳、緩氣止痛的作用。 飴糖為白色針狀結(jié)晶，能分解成單糖，便于人體直接吸收，因此，飴糖是少兒、產(chǎn)婦、中老年人、體虛者的滋養(yǎng)品。 飴糖是由糯米、粳米、麥、粟等磨粉，經(jīng)過(guò)蒸煮后，再加入麥芽，經(jīng)發(fā)酵糖化而成的糖類(lèi)食品，主要用于糖果、糕點(diǎn)制品。,第四節(jié) 多 糖,非還原性糖，無(wú)變旋現(xiàn)象，無(wú)甜味，形成膠體，一般不能結(jié)晶。 根據(jù)是由一種還是多種單糖單位組成可分為同多糖和雜多糖。,同多

23、糖：淀粉、糖原、纖維素、殼多糖等。 雜多糖：其代表性物質(zhì)有透明質(zhì)酸、軟骨素4-或6-硫酸、硫酸皮膚素、硫酸角質(zhì)素、肝素及硫酸乙酰肝素等。,同 多 糖,1.淀粉（starch）,淀粉粒的掃描電鏡圖,用熱水處理淀粉或用極性溶劑處理淀粉都可以將淀粉分為兩種成分；一種為不溶部分，稱(chēng)為直鏈淀粉（amylose）；另一種為可溶部分，稱(chēng)為支鏈淀粉（amylopectin） 。 直鏈淀粉 由葡萄糖分子以-1,4糖苷鍵連接而成的一條長(zhǎng)鏈(一級(jí)結(jié)構(gòu))。一般可認(rèn)為直鏈淀粉的基本組成二糖單位是麥芽糖。 遇碘顯紫藍(lán)色,少量溶于熱水，溶液放置時(shí)重新析出淀粉晶體。二級(jí)結(jié)構(gòu)呈螺旋結(jié)構(gòu)。,直 鏈 淀 粉 的 結(jié) 構(gòu),支鏈淀粉,

24、在天然淀粉中約有75-80%的淀粉為支鏈淀粉。支鏈淀粉的分子較直鏈淀粉大得多，一般平均由6000個(gè)以上的D-葡萄糖殘基組成。其分子量約為1000,000左右。 支鏈淀粉分子量較高。遇碘顯紫紅色，易溶于水，形成穩(wěn)定的膠體，靜置時(shí)不出現(xiàn)沉淀。,支鏈淀粉結(jié)構(gòu),支鏈淀粉中,主鏈由-1, 4糖苷鍵，而分支處為-1, 6糖苷鍵連接。,水解淀粉的酶 淀粉酶：內(nèi)切酶，可作用直鏈淀粉（14）糖苷鍵，產(chǎn)物為：葡萄糖、少量麥芽糖和麥芽三糖；作用支鏈淀粉，產(chǎn)物為：葡萄糖、少量麥芽糖、麥芽三糖和糊精（被脫支酶或糊精酶繼續(xù)降解（16）糖苷鍵）。 淀粉酶：外切酶，從淀粉的非還原端斷裂（14）糖苷鍵，產(chǎn)物為：麥芽糖和糊精（含

25、有（16）糖苷鍵，被脫支酶繼續(xù)降解）。,2.糖原（glycogen）,糖原為動(dòng)物體內(nèi)貯存的主要多糖，此多糖相當(dāng)于植物體內(nèi)貯存的淀粉，所以糖原也稱(chēng)為動(dòng)物淀粉；高等動(dòng)物的肝臟和肌肉組織中含有較多的糖原。 人類(lèi)肝臟中的糖原含量可達(dá)肝臟干重的百分之十左右。軟體動(dòng)物也含有糖原。,3. 纖 維 素（Cellulose）,纖維素是自然界中分布最廣、含量最多的一種多糖。無(wú)論一年生或多年生植物，尤其是各種木材都含布大量的纖維素。植物體內(nèi)約有50的碳以纖維素的形式存在。 估計(jì)地球上綠色植物每年大約凈產(chǎn)有機(jī)物15-201000噸，其中纖維素占1/3至1/2。 棉花、亞麻、芋麻和黃麻部含有大量?jī)?yōu)質(zhì)的纖維素。木材中的纖

26、維素則常與半纖維素和木質(zhì)素共同存在。,纖維素的結(jié)構(gòu),線形葡聚糖，殘基間通過(guò)（14）糖苷鍵連接的纖維二糖可看成是它的二糖單位。天然纖維素為無(wú)臭、無(wú)味的白色絲狀物。纖維素不溶于水、稀酸、稀堿和有機(jī)溶劑。,纖維素的用途,天然纖維素在工業(yè)上用于紡織和造紙。 改型纖維素： 乙基纖維素是一種熱塑塑料和黏合劑； 醋酸纖維素制作膠片和薄膜； 羧甲基纖維素和微晶纖維素在食品工業(yè)中分別用作粘稠劑和填充劑。,4.殼多糖（chitin）,殼多糖大量存在于昆蟲(chóng)和甲殼類(lèi)動(dòng)物的甲殼之中。 蝦、蟹等殼中富含的殼多糖是一種白色、無(wú)定形的半透明物質(zhì)。據(jù)研究資料估計(jì)白然界中每年生成的殼多糖約有一百億噸。在天然聚合物中殼多糖的貯存量

27、占第二位，僅次于纖維素。,殼多糖的結(jié)構(gòu),目前認(rèn)為殼多糖是由乙酰氨基葡萄糖聚合而成的多糖，各個(gè)殘基都是通過(guò)-l，4-糖苷鍵的形式聯(lián)接成不分支的長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)。 殼多糖難得單獨(dú)存在于自然界，一般都與蛋白質(zhì)絡(luò)合或呈現(xiàn)共價(jià)的結(jié)合。,雜 多 糖,1. 肽聚糖 （peptidoglycan）,細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分； 肽聚糖是由一種基本結(jié)構(gòu)單位胞壁肽重復(fù)排列構(gòu)成。胞壁肽由一個(gè)二糖單位（N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通過(guò)-1，4糖苷鍵連接）和一個(gè)四肽側(cè)鏈組成。,肽聚糖的結(jié)構(gòu),2. 糖胺聚糖,糖胺聚糖，為己糖醛酸和己糖胺構(gòu)成的重復(fù)二糖單位連接形成的長(zhǎng)鏈聚合物。 結(jié)構(gòu)：通式 己糖醛酸己糖胺n n：2060，單糖殘基帶

28、有負(fù)電荷的羧基或硫酸基。 其代表性物質(zhì)：透明質(zhì)酸、 4-或6-硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸角質(zhì)素、肝素等。在體外糖胺聚糖以蛋白聚糖的形式存在，除了透明質(zhì)酸。 存在：這類(lèi)物質(zhì)存在動(dòng)植物，特別是動(dòng)物的軟骨、腔等結(jié)締組織中，構(gòu)成組織間質(zhì)；以及各種腺體分泌的潤(rùn)滑粘液中。,透明質(zhì)酸(hyaluronic acid),透明質(zhì)酸是糖胺聚糖中結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種，它的結(jié)構(gòu)中含有重復(fù)的二糖結(jié)構(gòu)單位如下： D葡糖醛酸 - 1，3糖苷鍵 N乙酰葡糖胺,功 能,在高等動(dòng)物組織中發(fā)現(xiàn)的糖胺聚糖唯有透明質(zhì)酸同時(shí)存在于某些細(xì)菌中，如A型鏈球菌。 其主要功能是在組織中吸附著水，具有潤(rùn)滑劑的作用。 它廣泛分布于哺乳動(dòng)物體內(nèi)，特別是

29、滑液、玻璃樣體液中，也存在于關(guān)節(jié)液、疏松結(jié)締組織、臍帶、皮膚、動(dòng)脈管壁心臟瓣膜、角膜以及雄雞冠中。,4-或6-硫酸軟骨素-(chondroitin 4-or 6-sulfate),分為4-硫酸軟骨素與6-硫酸軟骨素兩類(lèi)。兩者間，除硫酸基位置不同，紅外光譜差別較明顯外，其他許多物理、化學(xué)性質(zhì)都較接近。 硫酸軟骨素也含有重復(fù)的二糖單位，以6-硫酸軟骨素為例其結(jié)構(gòu)單位如圖 體內(nèi)以蛋白聚糖的形式存在于軟骨、腱、韌帶和主動(dòng)脈等組織的基質(zhì)中。,D-葡糖醛酸 ， N-乙酰半乳糖胺,6-硫酸軟骨素,硫酸皮膚素(dermatan sulfate),硫酸皮膚素最初是從豬皮中分離出來(lái)，后發(fā)現(xiàn)它存在于許多動(dòng)物組織，如

30、豬胃粘膜、臍帶、肌腱、脾、腦、心瓣膜、鞏膜、腸粘膜、關(guān)節(jié)囊、纖維性軟骨等中。 它的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)都與硫酸軟骨素的相似，其二糖單位結(jié)構(gòu)如圖。,硫酸角質(zhì)素(keratan suIfate),首先從角膜的蛋白水解液中分離出來(lái)，后證明它也存在于人的主動(dòng)脈和人、牛的髓核中。 硫酸角質(zhì)素是唯一不含糖醛酸的糖胺聚糖，重復(fù)二糖單位結(jié)構(gòu)如下：,肝素(heparin),肝中肝素含量最為豐富，因此得名。實(shí)際上，它廣泛分布于哺乳動(dòng)物組織和體液中。豬胃粘膜中含量十分豐富，肺、脾、肌肉和動(dòng)脈壁肥大細(xì)胞中肝素含量也很高。 肝素的生物意義在于它具有阻止血液凝固的特性。目前輸血時(shí)，廣泛以肝素為抗凝劑，臨床上也常用于防止血栓形成。

31、肝素的二糖結(jié)構(gòu)單位如下，除二糖重復(fù)單位外還含有糖醛酸分子。,第五節(jié) 糖綴合物,糖綴合物是由糖類(lèi)與蛋白質(zhì)或脂類(lèi)等其它 生物分子以共價(jià)鍵連接而成的糖復(fù)合物，如糖 蛋白、蛋白聚糖、糖脂等。,一、糖蛋白（glycoprotein） 是由糖鏈與蛋白質(zhì)多肽鏈共價(jià)結(jié)合而成的球狀高分子復(fù)合物。在多數(shù)情況下，以蛋白質(zhì)為主，而糖鏈較小，其總體性質(zhì)更接近蛋白質(zhì)。糖蛋白分子結(jié)構(gòu)包含糖鏈、蛋白質(zhì)和糖肽鍵三部分。 許多膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白，如：膜蛋白：血型抗原（A、B、O）, 組織相容性抗原，移植抗原，免疫球蛋白，病毒和激素的膜受體等 ；分泌蛋白：激素蛋白質(zhì)、血清蛋白、運(yùn)鐵蛋白等；一些結(jié)構(gòu)蛋白如膠原蛋白等也是糖蛋白。,1.糖鏈與蛋白的連接方式 糖肽鍵：寡糖鏈與多肽鏈(蛋白質(zhì))中的氨基酸以多種形式共價(jià)連接，構(gòu)成糖蛋