生物化学 糖综述
生物化学第一章糖化学知识点归纳
CHO
H C OH
CH2OH
CHO
Ｄ-甘油醛
CHO
Ｄ-赤藓糖 H C OH
H C OH
HO C H Ｄ-苏阿糖
H C OH
CHO
CH2OH
CHO
CHO
CH2OH
CHO
H C OH
HO C H
H C OH
HO C H
Ｄ-核糖 H C OH D-阿拉 H C OH Ｄ-木糖 HO C H
H C OH 伯糖
（一）糖蛋白
糖蛋白是一类糖链与蛋白质一定部位以共价键结合的复合物，以蛋白质为 主体，糖基含量变化较大，在0.3%-70%。分子总体性质更接近蛋白。
1.糖链与蛋白的连接方式 ①O-糖苷键型：糖基的异头碳通过糖苷键与Ser、Thr和羟基赖氨酸、羟
脯氨酸的羟基相连。 ②N-糖苷键型：糖基的异头碳通过N-糖苷键与Asn的酰胺基相连。 ③酯糖苷键型：以天冬氨酸、谷氨酸的游离羧基为连接点。 ④S-糖苷键型：以半胱氨酸为连接点的糖肽键。
三糖(trisacck，ride)，水解时产生3分子单糖，如棉子糖。
四、糖的分类
（3）多糖(polysaccharide)：是由多个单糖分子缩合而成的。 同多糖（均质多糖）： 相同的单糖基组成，如淀粉、糖原、葡聚糖 ； 杂多糖（不均质多糖）： 不同的单糖基组成，如果胶、粘多糖、透明质酸 。
多糖中有些是糖类和蛋白质、脂类等非糖物质共价结合成的复合物 总称为结合糖或复合糖，如：糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等。
HCOH CH2O
HHCOH HCOH
CH2O H
葡萄糖酸
COOH HCOH HOCH HCOH HC萄糖胺
CH2OH
5
OH
OH
生物化学之 糖
尿苷
尿苷二磷酸葡萄糖 ( uridine diphosphate glucose , UDPG )
④α-1,4-糖苷键式结合 糖苷键式结合 糖原n + UDPG
UDP 糖原合酶
糖原n 糖原 +1 + UDP
( glycogen synthase )
核苷二磷酸激酶
UTP
ATP
ADP
* 糖原 为原有的细胞内的较小糖原分子，称为糖原引物 糖原n 为原有的细胞内的较小糖原分子，称为糖原引物 糖原引物(primer)， 作 ， 上葡萄糖基的接受体。 为UDPG 上葡萄糖基的接受体。
G-6-P
G
谢谢！ 谢谢！
3.糖原的结构特点及其意义 糖原的结构特点及其意义 (1)葡萄糖单元以 葡萄糖单元以α-1,4-糖苷 键形成长链。 葡萄糖单元以 糖苷 键形成长链。 (2) 约10个葡萄糖单元处形成分枝，分枝处 个葡萄糖单元处形成分枝， 个葡萄糖单元处形成分枝 葡萄糖以α-1,6-糖苷键连接，分支增加，溶 糖苷键连接， 葡萄糖以 糖苷键连接 分支增加， 解度增加。 解度增加。 (3)每条链都终止于一个非还原端 非还原端 每条链都终止于一个非还原端.非还原端 每条链都终止于一个非还原端 增多，以利于其被酶分解。 增多，以利于其被酶分解。
1. 单糖：不能再水解的糖 单糖： 葡萄糖(glucose) 葡萄糖 ——已醛糖 已醛糖
O H HO H
H
果糖(fructose) 果糖 ——已酮糖 已酮糖
OH O HO H H H OH OH OH
OH H OH
OH OH CH2OH
O
H HO
O H OH H H OH
H OH
HOH2C H H OH H OH
生物化学笔记糖类概述
一、糖的命名糖类是含多羟基的醛或酮类化合物，由碳氢氧三种元素组成的，其分子式通常以Cn(H2O)n 表示。
由于一些糖分子中氢和氧原子数之比往往是2:1，与水相同，过去误认为此类物质是碳与水的化合物，所以称为"碳水化合物"(Carbohydrate)。
实际上这一名称并不确切，如脱氧核糖、鼠李糖等糖类不符合通式，而甲醛、乙酸等虽符合这个通式但并不是糖。
只是"碳水化合物"沿用已久，一些较老的书仍采用。
我国将此类化合物统称为糖，而在英语中只将具有甜味的单糖和简单的寡糖称为糖(sugar)。
二、糖的分类根据分子的聚合度分，糖可分为单糖、寡糖、多糖。
也可分为：结合糖和衍生糖。
1.单糖单糖是不能水解为更小分子的糖。
葡萄糖，果糖都是常见单糖。
根据羰基在分子中的位置，单糖可分为醛糖和酮糖。
根据碳原子数目，可分为丙糖，丁糖，戊糖，己糖和庚糖。
2.寡糖寡糖由2-20个单糖分子构成，其中以双糖最普遍。
寡糖和单糖都可溶于水，多数有甜味。
3.多糖多糖由多个单糖（水解是产生20个以上单糖分子）聚合而成，又可分为同聚多糖和杂聚多糖。
同聚多糖由同一种单糖构成，杂聚多糖由两种以上单糖构成。
4.结合糖糖链与蛋白质或脂类物质构成的复合分子称为结合糖。
其中的糖链一般是杂聚寡糖或杂聚多糖。
如糖蛋白，糖脂，蛋白聚糖等。
5.衍生糖由单糖衍生而来，如糖胺、糖醛酸等。
三、糖的分布与功能1.分布糖在生物界中分布很广，几乎所有的动物，植物，微生物体内都含有糖。
糖占植物干重的80%，微生物干重的10-30%，动物干重的2%。
糖在植物体内起着重要的结构作用，而动物则用蛋白质和脂类代替，所以行动更灵活，适应性强。
动物中只有昆虫等少数采用多糖构成外骨胳，其形体大小受到很大限制。
在人体中，糖主要的存在形式:(1)以糖原形式贮藏在肝和肌肉中。
糖原代谢速度很快，对维持血糖浓度衡定，满足机体对糖的需求有重要意义。
(2)以葡萄糖形式存在于体液中。
《生物化学》——糖类概述
一、糖类的结构与功能
最初，糖类化合物用Cn(H2O)m表示，统称碳水化合物。 鼠李糖及岩藻糖（C6H12O5)、脱氧核糖（C5H10O4)
定义：
糖类是多羟基的醛或多羟基酮及其缩聚物 和某些衍生物的总称。
糖类的生物学意义：1.是一切生物体维持生命活 动所需能量的主要来源；2.是生物体合成其它化 合物的基本原料；2.充当结构性物质；4.糖链是 高密度的信息载体，是参与神经活动的基本物质； 5.糖类是细胞膜上受体分子的重要组成成分，是 细胞识别和信息传递等功能的参与者。
β-(1,4)糖苷键
N-乙酰-D-氨基葡萄糖
壳多糖（几丁质）
三、糖复合物
——是糖类的还原端和其他非糖组分以共价键结合 的 产物。 （一）糖蛋白与蛋白多糖
两种不同类型苷键： N-糖苷键（肽链上的天冬酰胺的氨基 与糖基上的半缩醛羟基形成）；O-糖苷键（肽链上的丝氨 酸或苏氨酸的羟基与糖基上的半缩醛羟基形成） 糖蛋白中寡糖链末端糖基组成的不同决定人体的血型。 O型：Fuc（岩藻糖） A型：Fuc和GNAc（乙酰氨基葡萄糖）
B型：Fuc和Gal（半乳糖）
（二）糖脂与脂多糖
——脂类与糖（或低聚糖）结合的一类复合糖。
1.甘油醇糖脂：甘油二酯与己糖（半乳糖、甘露糖 和脱氧葡萄糖）结合而成。 2.N-酰基神经醇糖脂：
R—NH OH
R′—O—CH2—CH—CH—CH=CH—C13H27
（R′为糖基或糖链基；R为脂肪酸链。）
（三）肽聚糖 肽聚糖也称黏肽或胞壁质。可看成是由一种基本结构单 位重复排列构成的（胞壁肽）其结构如下：
α-1,4-糖苷键
β-1,4-糖苷键
α-1,2-糖苷键
α-1,4-糖苷键
生物化学糖类化学(一)
生物化学糖类化学（一）引言概述：生物化学糖类化学是研究生物体内糖类化合物的组成、结构和功能的学科。
糖类化合物在生物体内起着重要的角色，不仅是生命体的能量来源，还参与了细胞信号传导、蛋白质翻译修饰和细胞间相互作用等许多生物过程。
本文将从分子结构、代谢途径、生物功能、分子相互作用和分析方法五个方面，对生物化学糖类化学进行详细阐述。
一、分子结构1. 单糖的结构：葡萄糖、果糖、半乳糖等常见单糖的结构特点和命名规则；2. 糖苷键的形成：描述糖苷键的形成过程及其在多糖合成中的作用；3. 多糖的结构：聚合糖、淀粉、纤维素等多糖的分子结构和功能；4. 异构体和手性性质：阐述糖类化合物中的异构体和手性性质对生物活性的影响；5. 糖脂和糖蛋白的结构：介绍糖脂和糖蛋白的分子结构及其在细胞信号传导过程中的作用。
二、代谢途径1. 糖酵解途径：详细描述糖酵解途径的各个步骤和产物，解释其在能量代谢中的作用；2. 糖异生途径：介绍糖异生途径中主要的反应和酶，解释其在生命体内的重要性；3. 糖原代谢：阐述糖原的合成和降解过程，探讨其在维持血糖水平中的作用；4. 糖醛酸途径：描述糖醛酸途径的反应和产物，解释其在抗氧化反应中的作用；5. 糖脂代谢：详细讨论糖与脂类的相互转化关系，探究其在能量储存和信号传递中的作用。
三、生物功能1. 能量供应：解释糖类化合物作为生物体内的主要能量来源的机制；2. 细胞信号传导：探讨糖类化合物在细胞信号传导中的作用机制，解析糖基化修饰对蛋白质的功能调控；3. 粘附和识别：描述糖类化合物在细胞间粘附和分子识别中的重要作用；4. 免疫调控：介绍糖类化合物在免疫调控中的功能，解释糖基化修饰和免疫活性的关系；5. 细胞凋亡和增殖：阐述糖类化合物对细胞凋亡和增殖的调控作用，探讨其在疾病治疗中的应用潜力。
四、分子相互作用1. 受体与配体结合：解析糖类受体与配体结合的机制和作用；2. 糖基化修饰：探讨糖基化修饰对蛋白质结构和功能的影响；3. 糖类信号传导：介绍糖类信号传导的分子机制，解释其在细胞活动调控中的重要性；4. 糖类与蛋白质相互作用：讨论糖类与蛋白质的相互作用方式和相关生物学过程；5. 糖类与细胞表面相互作用：阐述糖类化合物与细胞表面分子的相互作用机制和生物学功能。
糖类知识点总结笔记—生物化学
糖类知识点总结笔记—生物化学一、概述1.糖类是多羟醛、多羟酮或其衍生物，或水解时能产生这些化合物的物质2.糖类的生物学作用●细胞的结构成分（纤维素、几丁质(壳多糖）和肽聚糖）●提供能量（植物淀粉，动物糖原）●在生物体内转变为其他物质（代谢的碳骨架）●作为细胞识别的信息分子（糖蛋白的糖链可能起着信息分子的作用）3.糖类的分类与命名●单糖：不能被水解成更小分子的糖类，也称简单糖，如葡萄糖、果糖和核糖等●寡糖：2-10个单糖分子缩合并且以糖苷键相连（定义具有争议）●多糖：水解时产生20个以上单糖分子的糖类●同多糖（均一性多糖）：水解时只产生一种单糖或单糖衍生物，如糖原、淀粉、壳多糖等●杂多糖（不均一性多糖）：水解时产生一种以上的单糖或单糖衍生物，如透明质酸、半纤维素等●复合糖或糖复合物：糖类与蛋白质、脂质等生物分子形成的共价结合物如糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂等二、旋光异构1.D、L是一种相对构型，在氨基酸和糖类的构型标记中，一般采用这种方法，与旋光性无关2.旋光性用（+），（-）表示，物质的旋光性需要通过实验测得。
与D，L 构型无关3.手性指实物与镜像不能重合，具有手性的分子叫手性分子。
具有手性的分子具有旋光性4.手性碳原子，与四个不同基团相连的碳原子，与分子是否具有手性无关5.D、L构型由甘油醛（二羟丙酮）的构型决定（由其上的羟基位置决定）6.半缩醛碳原子称为异头碳原子，异头碳的羟基与末端手性碳原子的羟基具有相同取向的异构体称为α异头物。
7.差向异构体是非对映体8.开链单糖形成环状半缩醛时，最容易出现两种构型，吡喃型和呋喃型，一般两种构型都存在，D-葡萄糖主要以吡喃糖存在，更稳定。
三、单糖1.变旋现象：变旋现象是指许多单糖、新配制的溶液发生旋光度改变的现象。
变旋是由于分子立体结构发生某种变化的结果。
这是a和β异头物自发互变所导致2.α-D-葡萄糖和α-D-半乳糖是差向异构体3.单糖的性质●甜度通常用蔗糖作为参考物，以它为100，果糖几乎是它的两倍，其他天然糖均小于它●物理性质●几乎所有的单糖及其衍生物都有旋光性，许多单糖在水溶液中发生变旋现象。
生物化学1.糖类总结
糖类总结糖：基本概念、结构特征、生物功能、种类及资源性海洋多糖，研究方法；一．基本概念1.蛋白聚糖：一类特殊的糖蛋白，由一条或多条糖胺聚糖和一个核心蛋白共价连接而成。
2.蛋白聚糖聚集体：大量蛋白聚糖以连接蛋白连在透明质酸上形成的羽毛状或刷状结构。
3.糖胺聚糖：由含己糖醛酸（角质素除外）和己糖胺成分的重复二糖单位构成的不分枝长链聚合物。
4.糖蛋白：糖与蛋白质之间，以蛋白质为主，一定部位以共价键与若干糖分子相连构成的分子；总体性质更接近蛋白质，其上糖链不呈现双链重复序列。
5.多糖：由多个单糖分子缩合而成的化合物，同多糖为某一种单一的单糖或衍生物缩合而成，如淀粉、糖原、纤维素；杂多糖为由不同类型的单糖或衍生物组成如结缔组织中的透明质酸等。
6.N-糖肽键：多指β -构型的N-乙酰葡糖胺一位碳与天冬酰胺的γ -酰胺N-原子共价连接而成的N-糖苷键；Asn多处于Asn-X-Thr/Ser序列，弱碱稳定，强碱水解；细菌中存在GalNAc-Asn；Glc-Asn连接形式。
7.O-糖肽键：：单糖的异头碳与羟基氨基酸的羟基O原子结合而成的糖苷键。
① Ser/Thr共价形成：碱不稳定；GalNAc-、GlcNAc-、Gal-、Man-、Xyl-、Ara②羟赖氨酸共价形成：碱稳定；β-Gal-Hyl和β-Ara（阿拉伯糖）-Hyl8.自然界中常见的单糖为D-葡萄糖。
二．结构特征1.麦芽糖由α-D-葡萄糖以α-1，4糖苷键构成蔗糖由α-D-葡萄糖和β-D-果糖以α-1，2糖苷键构成乳糖由α-D-葡萄糖和β-D-半乳糖以β-1，4糖苷键构成淀粉由D-葡萄糖构成直链由α-1，4糖苷键（加碘变蓝溶于热水）,支链由α-1，6-糖苷键（加碘紫红不溶于水）.糖原由α-D-葡萄糖以α-1，4糖苷键和α-1，6糖苷键构成（加碘红紫）纤维素由β-D-葡萄糖以β-1，4糖苷键构成（无分支）几丁质（甲壳素，壳多糖）由N-乙酰-D-氨基葡萄糖以β-1，4糖苷键构成PS：α-1，4糖苷键形成的为直链；α-1，6-糖苷键形成支链；α-1，2糖苷键会缩掉两个糖的醛基，使其失去还原性。
生物化学糖综述
生物化学糖综述摘要：糖是由羟醛（醛糖）、羟酮（酮糖）和它们的衍生物组成的。
其中包括单糖、寡糖和多糖。
除了最简单的酮糖二羟丙酮以外，其他的糖都是手性分子，因此表现出光学特性。
对于给定的单糖，有可能存在着2的n次方立体异构体，n为手性碳的数目。
关键词：糖种类组成结构性质功能内容：根据糖的结构单元数目多少分为：（1）单糖：不能被水解称更小分子的糖。
（2）寡糖：2~6个单糖分子脱水缩合而成。
（3）多糖：同多糖：水解时只产生一种单糖或单糖衍生物如：淀粉、糖原、纤维素、几丁质；杂多糖：水解时产生一种以上单糖或/和单糖衍生物如：糖胺多糖类、半纤维素、（4）结合糖：糖脂、糖蛋白、糖-核苷酸等。
（5）糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷一：单糖（一）单糖的结构1.单糖的链状结构确定链状结构的方法（葡萄糖）：a.与Fehling试剂或其它醛试剂反应，含有醛基。
b.与乙酸酐反应，产生具有五个乙酰基的衍生物。
c.用钠、汞剂作用，生成山梨醇。
差向异构体：又称表异构体，只有一个不对称碳原子上的构型不同的非对映异构体，如D-等等糖与D-半乳糖。
链状结构一般用Fisher投影式表示：碳骨架、竖直写；氧化程度最高的碳原子在上方。
2.单糖的环状结构在溶液中，含有4个以上碳原子的单糖主要以环状结构。
单糖分子中的羟基能与醛基或酮基可逆缩合成环状的半缩醛。
环化后，羰基C就成为一个手性C原子称为端异构性碳原子，环化后形成的两种非对映异构体称为端基异构体，或异头体，分别称为(-型及(-型异头体。
3.几种重要的单糖的链状结构和环状结构(1) 丙糖：D-甘油醛二羟丙酮(2) 丁糖：D-赤鲜糖D-赤鲜酮糖(3) 戊糖：D-核糖D-脱氧核糖D-核酮糖D-木糖D-木酮糖(4) 己糖：D-葡萄糖((-型及(型) D-果糖(5) 庚糖：D-景天庚酮糖4.变旋现象在溶液中，糖的链状结构和环状结构((、()之间可以相互转变，最后达到一个动态平衡，称为变旋现象。
生物化学糖类(第一章)
2、化学性质：
• （1）异构化：弱碱或稀强碱可引起单糖的分子重排，通过烯 醇化中间体转变。体内通过异构酶催化。
• （2）单糖的氧化（单糖的还原性） • 在碱性溶液中，醛基、酮基变成烯二醇，具还原性，能 还原金属离子，如Cu2+、Ag+、Hg2+、Bi3+等，糖本身被氧 化成醛糖酸及其他产物。 • Fehling试剂：酒石酸钾钠（柠檬酸钠），氢氧化钠（氢 氧化钾），硫酸铜 Benedict试剂：柠檬酸、碳酸钠、硫酸铜
二、单糖的性质
• 1、物理性质 • 旋光性：几乎所有的单糖（二羟丙酮例外）及其衍生物都有旋 光性。使偏振光振动面右旋的称为右旋物质用（+）表示，左 旋的称为左旋物质用（-）表示。 • 比旋光值：是指单位浓度的物质在1 dm长的旋光管内，20℃ 钠光下的旋光值（或称比旋光度）用[α]20D 表示： • α× 100 • [α]20D = —————— • L × C • α：测定的旋光值；L：旋光管的长度，以分米（dm）表示；C： 旋光物质水溶液的浓度，以g/100mL表示；20为20℃；D：表示 钠光。λ：5890-5896A°。
在左边的为L-型。自然界中D-型单糖占优势。
• 构型是人为规定的，与异构体的旋光性无对应关 系，包括旋光方向、旋光度。 • 书写时常用Fischer投影式表示。
由D-甘油醛衍生的 C4-C6单糖：
由D-酮糖衍 生的单糖：
• 单糖分子中存在n个不对称（手性）碳原子，则形 成2n个异构体。例如： 碳原子数 不对称碳原子数n（异构体数2n） 醛糖 酮糖 三碳糖 甘油醛1（2） 二羟丙酮0（0） 四碳糖 赤藓糖2（4） 赤藓酮糖1（2） 五碳糖 核糖3（8） 核酮糖2（4） 六碳糖 葡萄糖4（16） 果糖3（8） • 对映体（对称异构体）（antipode）：两种不能重叠 而互为镜像的异构体.对映体之间只有旋光方向的不 同，其他理化性质没有差异。 • 单糖分子的D-型和L-型互为对映体，含n个C*的化合 物，组成2n/2对对映体。
生物化学第1章糖类
右旋糖苷 是酵母和细 菌的贮存多 糖。
6 琼 脂
agar
琼脂俗称洋菜，是从红藻类石花菜属及其他属的某些海 藻中提取出来的一种多糖混合物，从琼脂中分离出两个组分， 一个称为琼脂糖（agarose），另一个称为琼脂胶。 琼脂糖是琼脂的主要成分，它是由D-吡喃半乳糖和3,6脱水-L-吡喃半乳糖两个单位交替组成的线性链。 琼脂胶是琼脂糖的衍生物，单糖残基不同程度地被硫酸 基、甲氧基、丙酮酸等所取代。其实琼脂糖只是含这些取代 基最少的琼脂组分。琼脂是多种具有相同主链但不同程度被 荷负电基团取代的多糖混合物。
寡糖结合到蛋白质上形成糖蛋白。许多膜内在蛋
白和分泌蛋白是糖蛋白。 组成糖链的单糖种类、数量、单糖的构型、单糖 之间的连接方式等不同，可以组成天文数字的不同结 构的分子（或糖蛋白的组分），非常适合成为具有特
定意义的信息分子，发挥各种生物学功能。
糖蛋白中的组成糖链的单糖残基通常有Fuc、Gal、
Man、 GalNAc、and Sia（or NeuNAc）。
amylopectin
支链淀粉分支处的连接
淀粉与碘的显色反应
由于α－1,4连接，淀粉分子中的每个葡萄糖残基 与下一个残基都成一定角度。根据X射线衍射分析， 直链淀粉的二级结构是一个左手螺旋，每圈螺旋含 6 个残基，螺距 0.8nm ，直径 1.4nm 。碘分子正好能嵌 入螺旋中心，每圈可容纳一个碘分子（I 2），通过朝 向圈内的羟基氧（提供未共享电子对）和碘（提供空 轨道）之间的相互作用形成稳定的深蓝色淀粉－碘络 合物。产生特征性的蓝色需要约 36 个即 6 圈葡萄糖残 基。支链淀粉螺旋（约25～30个残基）中的短串碘分 子比直链淀粉螺旋中的长串碘分子吸收更短波长的光， 因此支链淀粉遇碘呈紫色到紫红色。
生物化学--糖类
chiral C*
甘油醛构型
• 单糖的D/L构型
- configuration
一个分子中各原子所特有的
固定空间排列，使该分子能 1
以这种立体化学形式被分离 2
构型改变时必须有共价键的
3
断裂和重新形成
4
5
- 醛己糖的C2, C3, C4和C5 均为手性中心，故有 24 = 16种可能的异构体 (8个D型和8个L型)
• 糖原 Glycogen (animal & bacteria)
以(1→4)糖苷键连接的Glc聚合物，分支处(每隔8-12个残基)为 (1→6)键，平均分子量可达数百万，占肝脏湿重~10%
• 淀粉 Starch (plant & fungi)
- O-糖苷键对碱稳定，但容易被弱酸水解
Non-reducing end
Reducing end
糖苷键型
/ by mutarotation
聚糖构型
9-13
§3. 多糖 Polysaccharides
Storage/Structural
- 与蛋白质不同，多糖通常 并没有确切的分子量 (?)
㈠ 储存多糖：糖原和淀粉
醛
半缩醛
新形成的C*
缩醛
O
O
的 羰 基
来 自 醛 或
酮
O
酮
半缩酮
缩酮
如果2nd个醇和1st个一样，则半缩醛/酮中 新生成的C*在缩醛/酮中即消失
9-6
• 环式D-葡萄糖的形成
(=分子内环化成半缩醛)
(cf. Fig. 6-2)
在Haworth式中，无论是 D-型还是L-型，凡异头C 的-OH与末端-CH2OH呈反 式的均为 异头物，呈顺 式的则为 异头物
生物化学原理——糖
糖糖分为单糖、寡糖和多糖。
单糖，从化学结构看是多羟基的醛或酮。
例如最丰富的六碳糖葡萄糖，寡糖是少量单糖的聚合物，如常见的二糖麦芽糖、乳糖、蔗糖等。
多糖是一般指的是单糖数目在20个以上的单糖聚合物，包括同多糖和杂多糖。
如果糖链共价结合一个肽链、蛋白质或脂，则形成肽多糖、蛋白多糖、糖蛋白或糖脂。
单糖单糖是多羟基的醛或酮，分为醛糖和酮糖。
最小的单糖是三碳糖，即含有3个碳原子的糖，也称为丙糖。
含4、5、6、7个碳原子的糖则分别称为丁糖、戊糖、己糖和庚糖。
三碳醛糖称之甘油醛，甘油醛是个手性分子，分子中的C-2是个不对称碳。
三碳酮糖称为二羟丙酮，它没有不对称碳，是个非手性分子。
其它所有单糖都可以看作是甘油醛和二羟丙酮这两个单糖的碳链的加长，都是手性分子。
羟基左侧为L型，右侧为D型。
将H-C-OH或OH-C-H插入到甘油醛C1和C2之间，可生成D-赤藓糖或 D-苏糖。
依此类推，可生成五碳醛糖或六碳醛糖。
象醛糖那样，也可以将将H-C-OH或OH-C-H插入到C1和C2之间，分别生成相应的多一个碳的酮糖。
但同样数目碳的酮糖比醛糖的手性碳数少，例如酮丁糖有D-赤藓酮糖和L-赤藓酮糖，而醛丁糖则有4个立体异构体醛可与醇先形成半缩醛，形成的半缩醛再结合一个醇可以形成缩醛。
同样，酮也可以经两步反应形成缩酮。
从葡萄糖Fisher投影式看，葡萄糖是个醛，与醇应当可发生缩醛反应，但却只能与一分子醇反应。
研究发现葡萄糖C-1的醛基与C-5的羟基发生分子内反应形成环状结构的衍生物，称为半缩醛。
由于成环，羰基碳（ C -1）变成了不对称碳（称为异头碳），由此产生了α和β两个立体异构体（分别称为α异头物和β异头物）。
α-构型中OH位于异头碳右侧，β -构型中OH位于异头碳左侧。
环化的醛糖或酮糖可以呈现两种异头构型中的一种，即α-或β-构型。
α-构型和β-构型之间的转换就是变旋现象。
在溶液中，有能力形成环结构的醛糖和酮糖，不同环式和开链形式处于平衡中。
生物化学 多糖 综述
植物多糖结构复杂，种类多样，分子量大，极性大，且常与蛋白质、脂质等结合成多糖复合物，生物活性也因其糖基的组成、排列顺序、连接方式、分支的位置等不同而相异，多糖骨架链间以氢键结合的各种聚合体，糖单位的羟基、羧基、氨基以及硫酸基之间的非共价键相互作用，多聚链间非共价键结合形成的聚集体，这些给多糖的提取分离带来了困难，加之多糖的提取方法和工艺尚未成熟和效率、成本等多方面的考虑，所以选择一种合适的提取分离方法对多糖的研究具有重大意义。
提取的多糖常混有蛋白质、色素等杂质，需进一步分离纯化，提高多糖纯度后，再对多糖组分进行分级。
2.1多糖中蛋白质的去除蛋白质遇有机溶剂变性，常用氯仿与正丁醇按一定体积比组成的Sevage试剂，和三氯乙酸去除蛋白。
也可根据酶的专一性选用蛋白酶，可除去大部分蛋白。
蔡永红等〔25〕分别采用了Sevage法、三氯乙酸法和蛋白酶法去除栀子多糖中的蛋白质。
Sevage法除蛋白后蛋白质含量为7.51%，三氯乙酸法为2.13%，蛋白酶法为4.23%。
三氯乙酸作用强烈，除蛋白率较高。
Sevage试剂需重复多次，每次至少静置30min，时间较长，且有机试剂毒性较大及用量较多，多糖损失较高，还会对多糖的结构有破环。
蛋白酶法作用温和，除蛋白效率高。
欧文等〔26〕在除去荠菜多糖中的蛋白质时，采用Sevage法和三氯乙酸去除蛋白，蛋白去除率分别为80%、85.52%，而多糖损失率分别为20%、25.08%。
而用木瓜蛋白酶法在酶用量为2.0%、pH5.5时作用2h，蛋白去除率为88.21%，多糖损失率为7.43%。
蛋白酶法除蛋白率最高，多糖损失率最小。
2.2多糖中色素的去除常用活性炭、过氧化氢、大孔吸附树脂除去多糖中的色素。
活性炭吸附法一般去除鞣质色素。
因活性碳疏松多孔无选择性，使多糖损失较多。
李向东等〔29〕采用氧化氢去除黄芪多糖中的色素，并优化出最佳条件：每50mL样液用过氧化氢5~20mL脱色2~4h，色素除去率为92.05%。
生物化学糖代谢知识点总结
肠粘膜上皮细胞体循环小肠肠腔第六章糖代谢糖(carbohydrates)即碳水化合物，是指多羟基醛或多羟基酮及其衍生物或多聚物。
根据其水解产物的情况，糖主要可分为以下四大类：单糖：葡萄糖（G）、果糖（F），半乳糖（Gal），核糖双糖：麦芽糖（G-G），蔗糖（G-F），乳糖（G-Gal）多糖：淀粉，糖原（Gn），纤维素结合糖: 糖脂，糖蛋白其中一些多糖的生理功能如下：淀粉：植物中养分的储存形式糖原：动物体内葡萄糖的储存形式纤维素：作为植物的骨架一、糖的生理功能1. 氧化供能2. 机体重要的碳源3. 参与组成机体组织结构，调节细胞信息传递，形成生物活性物质，构成具有生理功能的糖蛋白。
二、糖代谢概况——分解、储存、合成三、糖的消化吸收食物中糖的存在形式以淀粉为主。
1.消化消化部位：主要在小肠，少量在口腔。
消化过程：口腔胃肠腔肠黏膜上皮细胞刷状缘吸收部位：小肠上段吸收形式：单糖吸收机制：依赖Na+依赖型葡萄糖转运体（SGLT）转运。
2.吸收吸收途径：SGLT肝脏各种组织细胞门静脉过程第二阶段：丙酮酸的氧化脱羧 第三阶段：三羧酸循环 第四阶段：氧化磷酸化TAC 循环四、糖的无氧分解第一阶段：糖酵解 第二阶段：乳酸生成反应部位：胞液产能方式：底物水平磷酸化 净生成ATP 数量：2×2-2= 2ATPE1 E2E3 调节：糖无氧酵解代谢途径的调节主要是通过各种变构剂对三个关键酶进行变构调节。
生理意义：五、糖的有氧氧化1、反应过程E1:己糖激酶E2: 6-磷酸果糖激酶-1E3: 丙酮酸激酶NAD +乳 酸NADH+H + 关键酶 ① 己糖激酶 ② 6-磷酸果糖激酶-1 ③ 丙酮酸激酶调节方式 ① 别构调节② 共价修饰调节 ➢ 糖无氧氧化最主要的生理意义在于迅速提供能量，这对肌收缩更为重要。
➢ 是某些细胞在氧供应正常情况下的重要供能途径。
① 无线粒体的细胞，如：红细胞 ② 代谢活跃的细胞，如：白细胞、骨髓细胞 第一阶段：糖酵解途径 G （Gn ）乙酰CoA胞液 线粒体○1糖酵解途径（同糖酵解，略）②丙酮酸进入线粒体，氧化脱羧为乙酰CoA (acetyl CoA)。
生物化学笔记糖类(两篇)
引言概述：在生物化学中，糖类是一类重要的生物大分子，它们起到许多生物学过程中至关重要的作用。
本文将重点讨论糖类（二）的相关知识。
糖类（二）是指由两个单糖分子通过特定的化学反应形成的二糖和寡糖，如蔗糖、乳糖和麦芽糖等。
正文将从5个大点展开讨论糖类（二）的结构、合成、代谢与功能等方面。
正文内容：一、糖类（二）的结构1.二糖的结构：二糖由两个单糖分子通过糖基键连接而成，如蔗糖由葡萄糖和果糖分子组成。
2.寡糖的结构：寡糖是由数个单糖分子通过糖基键连接而成，如麦芽糖由两个葡萄糖分子组成。
二、糖类（二）的合成1.二糖的合成：二糖的合成通常通过苷基转移反应完成，具体涉及底物、酶和能量的参与。
2.寡糖的合成：寡糖的合成一般通过酶催化的糖苷化反应完成，不同的酶催化反应形成不同的寡糖。
三、糖类（二）的代谢1.二糖的降解：二糖经过胞外或细胞内酶的作用被降解为单糖，进入细胞内后进一步代谢产生能量。
2.寡糖的降解：寡糖的降解常涉及多个酶的参与，其中一些酶具有高度特异性。
3.二糖和寡糖的代谢缺陷：一些人体或动物可能缺乏特定酶参与二糖或寡糖的代谢，从而导致相关疾病。
四、糖类（二）的功能1.营养作用：糖类（二）是生物体的重要能量来源，提供人体所需的能量。
2.结构作用：糖类（二）在生物体中起到细胞膜的构建和细胞结构的稳定作用。
3.信号传导：一些糖类（二）能够作为信号分子，参与细胞间的信号传递过程。
4.生物保护作用：某些糖类（二）在细胞外形成保护性的外壁或囊泡，起到保护细胞的功能。
5.生物识别作用：糖类（二）在细胞识别和相互作用过程中发挥重要作用，如细胞黏附和受精过程中的作用。
五、糖类（二）的应用1.食品工业：蔗糖和麦芽糖是广泛应用于食品工业中的常见糖类（二），它们具有甜味和溶解性，用于增加食品的口感和甜度。
2.生物医药：某些糖类（二）在生物医药领域具有重要应用，如乳糖在乳糖不耐症患者中的应用。
3.化学合成：糖类（二）的特殊结构和功能使其在有机合成中有广泛应用，如用于合成天然产物和药物分子。
生物化学糖化学(一)2024
生物化学糖化学（一）引言概述：生物化学糖化学是研究生物体内糖分子结构、性质和功能的科学领域。
糖是生物体中重要的能量来源，也是构成DNA、RNA、蛋白质等生物大分子的基础单位之一。
本文将从糖的分类、糖的结构与性质、糖的合成与降解、糖的功能以及糖的应用等五个大点进行阐述。
正文内容：1. 糖的分类a. 单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖等；b. 二糖：蔗糖、麦芽糖等；c. 寡糖：低聚糖、多糖等；d. 多糖：淀粉、纤维素等；e. 异糖：鼠李糖、尼祖糖等。
2. 糖的结构与性质a. 糖的环式结构：葡萄糖与果糖的α、β环式结构；b. 糖的手性中心：光学异构体D糖和L糖；c. 糖的甜度：不同糖类的甜度比较；d. 糖的溶解性：糖在水中的溶解性；e. 糖的还原性：还原糖的性质与反应。
3. 糖的合成与降解a. 糖的合成途径：植物的光合作用与动物的糖异生；b. 糖的降解途径：糖酵解与糖异生的逆反应；c. 糖酵解途径：乳酸发酵和乙醇发酵；d. 糖异生途径：葡萄糖-6-磷酸途径和异戊糖-6-磷酸途径；e. 糖的代谢调控：糖激酶与糖酵解抑制因子的作用。
4. 糖的功能a. 能量供应：糖在细胞内氧化生成ATP的作用；b. 能量储存：淀粉与糖原的作用；c. 结构功能：糖在细胞膜、细胞壁中的作用；d. 信号传导：糖与细胞通讯的重要分子；e. 生物防御：糖在植物与昆虫之间的互作中的作用。
5. 糖的应用a. 食品工业：糖在食品加工中的应用；b. 化妆品工业：糖在护肤品中的应用；c. 药物生产：糖在药物合成中的应用；d. 生物燃料生产：糖在生物燃料生产中的应用；e. 生物医学研究：糖在疾病诊断与治疗中的应用。
总结：生物化学糖化学作为研究生物体内糖分子的一门科学，涵盖了糖的分类、结构与性质、合成与降解、功能以及应用等方面。
糖在生物体内不仅是重要的能量来源，还在细胞结构、信号传导、生物防御等方面发挥着重要作用。
糖的研究不仅在食品工业、化妆品工业、药物生产、生物燃料生产等领域具有广泛应用，还在生物医学研究中发挥着重要作用。
生物化学第三章 糖类的结构和功能
二、糖的生物化学功能
⒈主要能量来源：例如，生物氧化产生ATP ⒉生物合成的碳素骨架：例如，合成氨基酸的α—酮酸、合
成核酸的核糖等。 ⒊结构物质：例如纤维素和半纤维素，甲壳素等。
三、糖类研究的历史及现状
18世纪后叶至19世纪20年代是糖类研究的第一个繁荣时期 。一大批糖被分离、纯化和表征；糖的结构、立体构型与光 学关系的法则及环状结构被建立。
吡喃
α-D-葡萄糖
β-D-葡萄糖
当形异 头碳羟基，该-OH有α型和β型两种异构体。 C1上羟基在环上方为β；在下方为α。这两种 异构体并非对映体，只是在异头碳羟基方向 不同而已，称为异头物。α型和β型可以通过 直链式而相互转变。
七、生成糖脎
糖的游离羰基能 与3分子苯肼反 应生成脎
糖脎为黄色结晶 ，难溶于水，各 种糖脎的形状与 熔点都不同，用 于鉴定糖。
九、脱氧作用
• 生成脱氧糖如D-2-脱氧核糖，L-鼠李糖、L-岩藻糖。 • 糖的显色反应
反应名称
酚试剂
适勇用于糖开类始，才反能找应到颜成色
功的路
莫利希反应 塞里万若夫反应 托伦氏反应 拜尔式反应
单糖的重要衍生物有糖醇、糖醛酸、氨基糖、 糖苷及糖脂。
糖醇：是糖分子内的醛基、酮基还原后的产物 。较稳定，有甜味。广泛分布于植物界的有甘 露醇、山梨醇。
甘露醇
由甘露糖等经镍催化加氢制 得，做片剂填充剂，用于易 吸湿药物防潮及干燥；冻干
勇于开始，才能找到成
功针的剂路载体；咀嚼片矫味剂， 使片剂溶解时吸热，口腔产 生清凉舒适感
许多糖苷是中药的有效成分，例如苦杏仁苷
黑芥子硫苷酸钾，十字花科的很多植物中，结构式如下
在辣根和芥菜籽内的酶作用下，水解为葡萄糖和异硫 氰酸烯丙酯（CH2=CH-N=C=S），产生辛辣味。
糖类生物化学
提要：
糖，单糖，寡糖，多糖，结合糖 糖的生物学意义
单词
sugar, carbohydrate, saccharides…
前缀
Glycobiology, Glycoprotein, Glycolipid…
后缀
-ose, -saccharide or -glycan
2、糖的分类（classification）
1）．单糖（monosaccharide）：是多 羟醛或多羟酮
不能被水解变成更简单的糖的糖类（更 小分子的糖）。
① 碳原子数目：丙糖(triose)，丁糖(terose)， 戊糖(pentose)、己糖(hexose)庚糖 (Heptose)辛糖(Octose)。
Pachymaran 、灵芝多糖Ganoderma lucidum polysaccharide 、昆布多糖Laminarine等]；
细菌、酵母的细胞壁糖;
结缔组织中的糖[肝素、透明质酸、硫酸软骨 素、硫酸皮肤素等];
核酸的糖、脂多糖[糖脂]、糖蛋白[蛋白聚糖] 中的糖;
细胞膜及其他细胞结构中的糖以及其他生物 活性糖分子。
3．可作为生物体的结构物 质。
如纤维素、它是构成 植物细胞壁的主要成份。 几丁质和肽聚糖是构成微 生物细胞壁的主要成份。 还有些多糖作为动物细胞 外的间质中的构造分子。
4. 作为细胞、生物体的贮藏物质 如植物里合成淀粉，动物细胞中有糖原等。
5．可作为细胞识别的 信息分子。
参与细胞与细胞 的识别（分子识别） 与细胞通讯；
4)、结合糖(复合糖，糖缀合物)：糖类还 可和非糖物质如脂类、蛋白质等结合形成复 合糖（complex saccharide）
如肽聚糖、脂多糖、糖蛋白(蛋白聚糖)、 糖-衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖 苷
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糖类
1. 糖类是多羟基醛类或多羟基酮及其聚合物和某些衍生物的总称
2. 旋光异构
凡是使“平面偏振光”偏振平面发生旋转的物质，称旋光活性物质，构型不同的分子旋光性不同，此现象称为旋光异构现象。
注：旋光性的大小和方向用旋光度来衡量，但是某种物质的旋光度并不是恒定值，受到多种因素的影响。
3. 构象（Conformation）：指一个分子中，不改变共价键结构，仅单链周围的原子旋转所产生的空间排布。
从一种构象变成另一种构象时，不要求共价键的断裂和重新生成。
构型（configuration）：指一个分子由于其不对称C原子上各原子和原子团特有的固定的空间排列，而使该分子所具有的特定的立体化学形式。
4. 葡萄糖与甘露糖、半乳糖相比较，仅一个不对称C原子构型有所不同，这种非对映异构物称为差向异构体（epimers）。
但是甘露糖、半乳糖这两不是差向异构体。
5. 葡萄糖空间的排列有两种形式，它们互为对映异构体（antipode），分别用D-型或L-型表示，
*葡萄糖的构型取决于第五位羟基，如果在投影式中此碳原子上的-OH与D(+)-甘油醛的C2-OH有相同取向，则称D型糖，反之L型糖；
自然界中的葡萄糖都是D-型结构。
6.变旋现象
许多单糖，新配制的溶液会发生旋光度的改变，这种现象称变旋。
葡萄糖的变旋现象：是由于开链状态与环状状态形成平衡体系过程中比旋度变化引起的。
在溶液中，α-D-葡萄糖可以转变为开链式结构，再有开链式结构转变成β-D-葡萄糖，同时β-D-葡萄糖也会以此方式转化为α-D-葡萄糖。
一段时间后，三者异构体达到动态平衡后，旋光度不在变化。
其原因是开链的单链分子内醇基与醛基或酮基发生亲核加成，形成环状半缩醛或半缩酮的缘故。
7. α-D(+)-或β-D(+)-吡喃葡萄糖
1. 葡萄糖分子中的醛基可以和C5上的羟基缩合形成六元环的半缩醛。
这样原来羰基的C1就变成不对称碳原子，并形成一对非对映旋光异构体。
一般规定半缩醛碳原子上的羟基(称为半缩醛羟基)与决定单糖构型的碳原子(C5)上的羟基在同一侧的称为α-葡萄糖，不在同一侧的称为β-葡萄糖。
2. 半缩醛羟基比其它羟基活泼，糖的还原性一般指半缩醛羟基。
葡萄糖的醛基除了可以与C5上的羟基缩合形成六元环外，还可与C4上的羟基缩合形成五元环。
五元环化合物不甚稳定，天然糖多以六元环的形式存在。
五元环化合物可以看成是呋喃的衍生物，叫呋喃糖；六元环化合物可以看成是吡喃的衍生物，叫吡喃糖。
3. 因此，葡萄糖的全名应为α-D(+)-或β-D(+)-吡喃葡萄糖。
α-和β-糖互为端基异构
体，也叫异头物。
8.葡萄糖的构象
葡萄糖六元环上的碳原子不在一个平面上，因此有船式和椅式两种构象。
椅式构象比船式稳定，椅式构象中β-羟基为平键，比α-构象稳定，所以吡喃葡萄糖主要以β-型椅式构象C1存在。
9. 二糖
1）有两个葡萄糖构成的二糖称为葡二糖，葡二糖有11种异构体，其中有三种非还原糖；
区分是否是还原糖就看异头碳都是否参与了糖苷键的形成。
2）麦芽糖
麦芽糖是D-吡喃葡萄糖-α(1→4)-D-吡喃葡萄糖苷，因为有一个醛基是自由的，所有它是还原糖，能还原费林试剂，能成脎，能变旋现象。
支链淀粉水解产物中除麦芽糖外还含有少量异麦芽糖，它是α-D-吡喃葡萄糖-(1→6)-D-吡喃葡萄糖苷。
3）乳糖
它是β-D-半乳糖-(1→4)-D-葡萄糖苷。
乳糖的溶解度很低。
4）蔗糖
它是α-D-吡喃葡萄糖-(1→2)-β-D-呋喃果糖苷。
它是由葡萄糖的半缩醛羟基和果糖的半缩酮羟基之间缩水而成的，因为两个还原性基团都包含在糖苷键中，所有没有还原性。
所以蔗糖不能还原Fehling溶液，不能成脎，也无变旋现象。
10. 多糖
1) 同多糖
(一)淀粉
1.直链淀粉amylose）
单体：α-D吡喃葡萄糖
连接键：α-1，4糖苷键
末端：4‘非还原性末端，1’还原性末端
空间构象：左手螺旋（每圈含6个葡萄糖残基）
线形大分子
2.支链淀粉（amylopectin)
单体：α-D吡喃葡萄糖
连接键：主链为α-1，4糖苷键；分支处为α-1，6糖苷键末端：仅主链有一个还
原性末端；其余是非还原性末端
分支间隔：8～9个葡萄糖残基，每分子约有50个分支点
3.典型性质
糊化
现象：
淀粉乳随着升温会吸水膨胀，淀粉粒解体，形成粘性很大的糊状胶体溶液。
原理：
原淀粉粒中直链和支链分子内和分子间以氢键相连，形成微晶结构，受热时氢键
被破坏，分子分散在水中，形成胶体溶液。
老化
现象：糊化淀粉溶液缓慢冷却会变混浊,甚至产生凝结沉淀。
原理：缓慢冷却过程中分子重新形成氢键，部分恢复结晶性状。
4.与碘反应
由于α-1，4糖苷键的连接，淀粉分子中的每一个残基与下一个残基都成一定角度，
因此淀粉倾向于形成有规则的螺旋构型，直链淀粉的二级结构是左手螺旋，每圈
有六个残基。
碘分子正好可以嵌入螺旋中心空道内每圈可容纳一个碘分子，产生
特征性蓝色需要约36个即6圈的葡萄糖残基，支链淀粉螺旋（约25-30个残基）
中的短串碘分子比直链淀粉螺旋中的长串碘分子吸收更短波长因此支链淀粉遇碘
呈紫色到紫红色。
水解进程用碘呈色反应表现：
蓝糊精→紫糊精→红糊精→浅红糊精→无色糊精→葡糖
(二)糖原
糖原又称动物淀粉，他以颗粒形状形式存在于动物细胞的胞液中，其结构与支链
淀粉的结构相似，糖原的分支较多，平均每8-12个残基发生一次分支。
糖原高度
分支结构一则可以增加分子的溶解度，二则将有更多的非还原端同时接受到降解
酶的作用，加速聚合物转化为单体，有利于及时供生物体代谢的急用。
(三)纤维素
由β-D-葡萄糖通过β-1，4糖苷键结合而成的线性大分子。
它无螺旋构象，也无
分支结构。
纤维素是线形葡聚糖，残基间通过β（1→4）糖苷键连接的纤维二糖可看成他的二
糖单位。
β（1→4）糖苷键连接的连接方式使每个残基相当于前一个残基翻转180°，
使链采取完全伸展的构想。
相邻，平行的伸展链在残基环面的水平向通过链内和
链间的氢键网形成片层结构，片层之间即环面的垂直向靠其余氢键和环内疏水内
核间的范德华力维系。
2）杂多糖
半纤维素
大量存于植物木质化部分，包括高分子多糖，多聚戊糖（如多聚阿拉伯糖、多聚木糖）和多聚己糖（如多聚半乳糖和多聚甘露糖）的混合物
如何区分醛糖，酮糖，戊糖。