生物化学糖类ppt
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生物化学课件 第1章 糖类化合物11
糖的命名与分类
1. 单糖：根据碳原子的数目，可将单糖分为丙糖、丁糖、
戊糖、己糖和庚糖等。
(1)、丙糖：丙糖主要是甘油醛和二羟丙酮，它们的
3-磷酸酯是糖代谢中最重要的中间体。 (2)、丁糖：主要是D-赤藓糖及D-赤藓酮糖。
P22
(3)、戊糖：主要是D-木糖和D-核糖及L-阿拉伯糖
(4)、已糖：自然界重要的已醛糖有D-葡萄糖、D-半乳
糖、D-甘露糖。重要的已酮糖有D-果糖和L-山梨糖
(5)、庚糖和辛糖：D-景天庚酮糖
糖的分类（2）
2、寡糖 (oligose)：
oligo来自希腊文，意为少。可以被水解的，产生少数的 几个单糖的聚合物，一般含有2-10个单糖分子，单糖之间以 糖苷键连接。最常见的是双糖,
如: 麦芽糖(maltose),乳糖(lactose),蔗糖(sucrose)。大部 分单糖和寡糖都是结晶状化合物，溶于水，并有甜味。
3、多糖 (polysaccharide)：
多糖也是单糖的聚合物，有很长的链，其结构为线型或分 支型。按照它们的结构可分为两大类
糖的分类（3）
a、均一多糖（同多糖）：一种单糖聚合而成。 如 淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质
b、非均一多糖（杂多糖）：两种单糖或两种以上的单糖。 如透明质酸，半纤维素等。
Cyclization reactions for hexoses
D-葡萄糖在水溶 液中主要以吡喃糖 存在，呋喃糖次之。
D-果糖在水溶 液中主要以呋喃糖 存在，吡喃糖次之。
复习思考题：
• 1、葡萄糖有链状和环状结构是根据什么事实提出的？ • 2、在糖的化学中D、L、α、β、（＋）、（－）
各表示什么？
环状半缩醛的形成
生物化学简明教程ppt 第一章糖类
2、寡糖（Oligosaccharide）：是由2~20 个分子单糖缩合而成。 • • • • • 双糖（Olisaccharide） 三糖（Trisaccharide）
蔗糖 棉籽糖 麦芽糖
四糖（Tetrasaccharide）水苏糖 五糖（Pentasaccharide） 六糖（Hexasaccharide）
3、多糖（Polysaccharide）：聚合度>20
个单糖分子。
• 同多糖（Homopolysaccharide）（均一多糖）
• • • 水解时只产生一种单糖或单糖衍生物。 水解时产生一种以上的单糖或单糖衍生物。 糖类与脂类、蛋白质等生物分子形成的共 价化合物。如糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂。 • 杂多糖（Heteropolysaccharide）： • 复合糖（Glycoconjugate）：
• 1 元素组成 • C、H、O • 2 化学本质 • 多羟基醛（或酮） • 定义：糖类是多羟基醛或多羟基 酮，或其衍生物，或水解时能产生 这些化合物的物质。
四、糖的分类与命名
1、单糖（Monosaccharide）：不能 被水解成更小分子的糖类。
*单糖按基团分： 醛糖（Aldose）
酮糖（Ketose）
（一）N-连接糖蛋白：糖蛋白的糖链与蛋白
部分的Asn-X-Ser序列的天氡酰胺氮以共价键连 接称N-连接糖蛋白。
（二）O-连接糖蛋白：糖蛋白糖链与蛋白部
分的丝/苏氨酸残基的羟基相连，称为O-连接糖 蛋白。
N-连接： •连接方式 O-连接：
连接方式和多样性
三、糖蛋白寡糖链的功能
1. 对糖蛋白新生肽链的影响
液淀粉酶的催化作用，一部分开始水解，生 成葡萄糖。
★ 小肠－－－在胰脏淀粉酶的作用下，继续
生物化学 --糖代谢(共32张PPT)
新陈代谢
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
Top
1
2
3
4
糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
同小分化子作物用质合成大分子的需能过程
中间代谢
大异分化子分作解用成简单小分子的放能过程
Top
1
2
3
4
糖代谢概述 糖原的代谢
糖酵解
柠檬酸循环
磷酸戊糖通路 糖异生
糖代谢与其 他代谢关系
第一节 糖类的一般概况
1.单糖：不能再水解的糖，葡萄糖，果糖，核糖等。
2.双糖：由两个相同或不同的单糖组成, 乳糖、蔗糖等.
CH3
丙酮酸
COO HC OH + NAD+
CH3 乳酸
甘油醛3-磷酸氧化为 甘油酸1,3-二磷酸
丙酮酸
无有氧条条件件
NADH
丙酮酸进一步被氧化分解
乳酸
NADH经呼吸链生成水
氧化为二氧化碳和水
乳酸
合成肝糖原或葡萄糖
糖异生
乳酸
乙醇
NADH
乳酸发酵
NADH 乙醇脱氢酶
丙酮酸 脱羧酶 乙醛
乙醇发酵
糖酵解途径汇总Βιβλιοθήκη HOCH 2C O P O OH
HC OH HO
H 2C O P O OH
3-磷酸甘油醛
上述的5步反应完成了糖酵解的准备阶段 。酵解的准备阶段包括两个磷酸化步骤由六 碳糖裂解为两分子三碳糖，最后都转变为甘 油醛3-磷酸。
在准备阶段中，并没有从中获得任何能量 ，与此相反，却消耗了两个ATP分子。
以下的5步反应包括氧化—还原反应、磷酸
3113-PPii
3 生成甘油酸2-磷酸
4 生成烯醇式丙酮酸磷酸
ATP
ATP
5 生成烯醇式丙酮酸 6 生成丙酮酸
⑹甘油醛3-磷酸氧化为甘油酸1,3-二磷酸
O
南京大学化学化工学院11级生物化学-糖类PPT课件
链状结构用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
单糖的构型（configuration）：D型和L型 以甘油醛作标准
左旋异构体(levorotary,L)或L型异构体。 右旋型异构体(dextrorotary)，或D型异构体。
D系醛糖的 立体结构
D(-)-赤鲜糖
(erythrose)
HO
H
C
1
H C OH
H C OH
HO C H O + HO C H O
H C OH
H C OH
H C5 CH 2 OH
H C5 CH 2 OH
α- D-葡萄糖
β- D-葡萄糖
1-5 氧桥型
H H C OH
CO HO C H
H C OH H C OH
CH 2 OH
CH 2 OH
C OH HO C H
（1）碳原子数目：丙糖、丁糖、戊糖、已糖、庚糖等。 （2）醛糖、酮糖：如葡萄糖、果糖。
2．寡糖（oligosaccharide）：
又称低聚糖，由2～10分子单糖脱水缩合而成。可分为二 糖、三糖、四糖、五糖等。
3．多糖（polysaccharide）：
由多分子单糖或单糖的衍生物聚合而成。
（1）同多糖（homopolysaccharide）：由同一种单糖聚合而 成，如淀粉、糖原、纤维素等。
D(-)-核糖
(ribose)
D(-)-阿拉伯糖
(arabinose)
D(+)-甘油醛
(allose)
D(-)-苏糖
(threose)
D(+)-木糖
(xylose)
D(-)-米苏糖
(lysose)
生物化学简明教程 第9章 糖代谢(共110张PPT)
（4）细胞间的信息传递
（5）特殊生理功能的物质 （6）保护与润滑：蛋白聚糖（粘膜与分泌物）
9.1 多糖和低聚糖的酶促降解
• 糖类中多糖和低聚糖，由于分子大，不能透
过细胞膜，所以在被生物体利用乏前必须水 解成单糖，其水解均依靠酶的催化
淀粉的酶促水解
纤维素的酶促水解
9.1.1 淀粉的酶促水解
• α-淀粉酶：水解淀粉分子内部任意部位的α1,4糖苷键（内切酶）
经过一轮循环，乙酰CoA的2个碳原子被氧化成CO2；在循 环中有1次底物水平磷酸化，可生成1分子ATP；更为重要的是 有 4 次 脱 氢 反 应 ， 氢 的 接 受 体 分 别 为 NAD+ 或 FAD ， 生 成 3 分 子
乙醛 乳酸
乙醇
糖酵解产能效率
步骤
能量产物
葡萄糖→ G-6-P
-ATP
F-6-P → F-1,6-2P
-ATP
1,3-二磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸 +2 ATP
PEP → 烯醇式丙酮酸
+2 ATP
合计
ATP
ATP数 -1 -1 +2 +2
+2（葡糖糖） +3（糖原、淀粉）
葡萄糖酵解产能196kJ/mol，糖原、淀粉酵解产能183kJ/mol， 1molATP捕获。
从葡萄糖或糖原开始至生成丙酮酸, 分别包括10或 11步连续的酶促步骤
己糖磷酸酯的生成
丙糖磷酸的生成 4个阶段 丙酮酸和ATP的生成
丙酮酸继续氧化
（1）己糖磷酸酯的生成
从葡萄糖开始经过三步--消耗2个ATP，有2个不可逆反应
ATP ADP
葡萄糖 激酶
ATP ADP
果糖磷 酸激酶
（5）特殊生理功能的物质 （6）保护与润滑：蛋白聚糖（粘膜与分泌物）
9.1 多糖和低聚糖的酶促降解
• 糖类中多糖和低聚糖，由于分子大，不能透
过细胞膜，所以在被生物体利用乏前必须水 解成单糖，其水解均依靠酶的催化
淀粉的酶促水解
纤维素的酶促水解
9.1.1 淀粉的酶促水解
• α-淀粉酶：水解淀粉分子内部任意部位的α1,4糖苷键（内切酶）
经过一轮循环，乙酰CoA的2个碳原子被氧化成CO2；在循 环中有1次底物水平磷酸化，可生成1分子ATP；更为重要的是 有 4 次 脱 氢 反 应 ， 氢 的 接 受 体 分 别 为 NAD+ 或 FAD ， 生 成 3 分 子
乙醛 乳酸
乙醇
糖酵解产能效率
步骤
能量产物
葡萄糖→ G-6-P
-ATP
F-6-P → F-1,6-2P
-ATP
1,3-二磷酸甘油酸 → 3-磷酸甘油酸 +2 ATP
PEP → 烯醇式丙酮酸
+2 ATP
合计
ATP
ATP数 -1 -1 +2 +2
+2（葡糖糖） +3（糖原、淀粉）
葡萄糖酵解产能196kJ/mol，糖原、淀粉酵解产能183kJ/mol， 1molATP捕获。
从葡萄糖或糖原开始至生成丙酮酸, 分别包括10或 11步连续的酶促步骤
己糖磷酸酯的生成
丙糖磷酸的生成 4个阶段 丙酮酸和ATP的生成
丙酮酸继续氧化
（1）己糖磷酸酯的生成
从葡萄糖开始经过三步--消耗2个ATP，有2个不可逆反应
ATP ADP
葡萄糖 激酶
ATP ADP
果糖磷 酸激酶
生物化学完整——糖代谢ppt课件
细胞呼吸最早释放的CO2
完整版课件
30
丙酮酸脱氢酶复合体:位于线粒体内膜 上，原核细胞则在胞液中
丙酮酸脱氢酶复合体包括3种酶和6 种辅因子
E.coli丙酮酸脱氢酶系/复合体：
分子量：4.5×106，直径45nm，比核糖体稍大。
酶
辅酶
每个复合物亚基数
丙酮酸脱氢酶（E1）
TPP
24
二氢硫辛酸乙酰转移酶（E2） 硫辛酸、CoA
同时进行脱氢和磷酸化作用，并引起分子内部能量重新
分配，生成高能磷酸化合物1,3-BPG ，脱下的氢为 NAD+ 接受。甘油醛-3-磷酸完整版脱课件氢酶的作用是负协同效1应6
3.2 高能磷酸基团的转移
+ ADP
+ ATP
1,3-BPG
3-PG
高能磷酸化合物1，3-BPG在磷酸甘油酸激酶作用
下，通过底物水平磷酸化转变为ATP；因为每1mol
•柠檬酸/ 三羧酸循 环TCA
顺乌头酸
苹果酸
H2O
•草酰乙酸
再生阶段
•氧化脱 羧阶段
异柠檬酸
NAD+
NADH +CO2
延胡索酸
FADH2
FAD
完整版课件
琥珀酸 GTP 琥珀酰CoA
－酮戊二酸
NAD+
NADH +CO325
TCA第一阶段：柠檬酸生成
草酰乙酸
O CH3-C-SCoA
CoASH
柠檬酸合成酶
一、糖代谢总论 二、糖的分解代谢 （1）糖酵解作用 （2）丙酮酸去路 （3）柠檬酸循环 （4）戊糖磷酸途径 （5）葡糖异生作用 （6）乙醛酸途径
三、葡聚糖（糖原、 淀粉）的代谢
生物化学糖类课件
代谢的平衡。
糖类的水解反应
总结词
糖类的水解反应是指糖类分子在酸或酶 的作用下，被水分子分解成单糖或寡糖 的过程。
VS
详细描述
糖类的水解反应是生物体内糖类分解代谢 的重要过程之一。在酶的作用下，多糖或 寡糖被水分子分解成单糖或寡糖。这个过 程是可逆的，单糖或寡糖可以在特定条件 下重新合成多糖或寡糖。
糖类的分类
总结词
糖类可以根据分子结构和组成的不同分为单糖、双糖和多糖。
详细描述
根据分子结构和组成的不同，糖类可以分为单糖、双糖和多糖。单糖是最简单的糖类，由一个分子构成的糖；双 糖由两个单糖分子连接而成，常见的双糖有蔗糖、麦芽糖等；多糖由多个单糖分子连接而成，常见的多糖有淀粉 、纤维素等。
糖类的生物学功能
单糖在水溶液中会发 生分子内或分子间的 氢键形成二聚体或多 聚体。
单糖具有旋光性，即 能使平面偏振光旋转 一定角度。
单糖的生物合成与分解
在植物体内，单糖主要通过光合 作用合成，并储存于淀粉等多糖
中。
在动物体内，单糖主要来源于食 物的消化吸收，并用于合成各种
生物分子。
单糖的分解代谢主要发生在细胞 质中，通过糖解和三羧酸循环等 途径释放能量或合成其他生物分
要点一
生物合成
植物和微生物通过一系列酶促反应将简单单糖合成复杂的 复合糖。
要点二
分解
复合糖在生物体内通过水解酶的作用被分解为单糖或简单 二糖。
糖类的生物化学反
06
应
糖类的氧化反应
总结词
糖类的氧化反应是指糖类分子中的氢原子和氧原子在氧化剂的作用下被氧化，生成水和 二氧化碳的过程。
详细描述
糖类的氧化反应是生物体内糖类分解代谢的重要过程之一。在酶的作用下，糖类分子中 的特殊化学键转移给氧气，生成水和二氧化碳。这个过程释放能量，供细胞代谢和维持
糖类的水解反应
总结词
糖类的水解反应是指糖类分子在酸或酶 的作用下，被水分子分解成单糖或寡糖 的过程。
VS
详细描述
糖类的水解反应是生物体内糖类分解代谢 的重要过程之一。在酶的作用下，多糖或 寡糖被水分子分解成单糖或寡糖。这个过 程是可逆的，单糖或寡糖可以在特定条件 下重新合成多糖或寡糖。
糖类的分类
总结词
糖类可以根据分子结构和组成的不同分为单糖、双糖和多糖。
详细描述
根据分子结构和组成的不同，糖类可以分为单糖、双糖和多糖。单糖是最简单的糖类，由一个分子构成的糖；双 糖由两个单糖分子连接而成，常见的双糖有蔗糖、麦芽糖等；多糖由多个单糖分子连接而成，常见的多糖有淀粉 、纤维素等。
糖类的生物学功能
单糖在水溶液中会发 生分子内或分子间的 氢键形成二聚体或多 聚体。
单糖具有旋光性，即 能使平面偏振光旋转 一定角度。
单糖的生物合成与分解
在植物体内，单糖主要通过光合 作用合成，并储存于淀粉等多糖
中。
在动物体内，单糖主要来源于食 物的消化吸收，并用于合成各种
生物分子。
单糖的分解代谢主要发生在细胞 质中，通过糖解和三羧酸循环等 途径释放能量或合成其他生物分
要点一
生物合成
植物和微生物通过一系列酶促反应将简单单糖合成复杂的 复合糖。
要点二
分解
复合糖在生物体内通过水解酶的作用被分解为单糖或简单 二糖。
糖类的生物化学反
06
应
糖类的氧化反应
总结词
糖类的氧化反应是指糖类分子中的氢原子和氧原子在氧化剂的作用下被氧化，生成水和 二氧化碳的过程。
详细描述
糖类的氧化反应是生物体内糖类分解代谢的重要过程之一。在酶的作用下，糖类分子中 的特殊化学键转移给氧气，生成水和二氧化碳。这个过程释放能量，供细胞代谢和维持
生物化学糖代谢(共110张PPT)
（三）经三羧酸循环彻底氧化分解：
三羧酸循环（柠檬酸循环或Krebs循环）是指在线 粒体中，乙酰CoA首先与草酰乙酸缩合生成柠檬酸 ，然后经过一系列的代谢反应，乙酰基被氧化分解 ，而草酰乙酸再生的循环反应过程。三羧酸循环是 德国科学家Krebs于1937年提出的，于1953年获诺 贝尔奖。该循环在生物体中普遍存在，不仅是糖分 解代谢的主要途径，也是脂肪、蛋白质分解代谢的 主要途径，具有重要的生理意义。
该酶活性中心对ATP的Km低，别构中 心对ATP的Km高。因此低浓度时ATP与 活性中心结合发生酶促反应，而高浓度 时ATP可以与别构中心结合，从而抑制 酶活。
（2）受到柠檬酸、脂肪酸别构抑制
这两种物质合成的原料间接来自糖酵解。
（3）果糖－2，6－二磷酸对EMP的调节
当血液中糖水平降低时，激活胰高血糖素释放于血液中 ，启动cAMP级联系统使PFK2/FBPase2多肽上特定的一个 Ser残基磷酸化、PFK2抑制，使F-2,6-BP水平降低，从而 降低EMP水平。反之，当葡萄糖水平高时，蛋白磷酸酶水 解PFK2/FBPase2上磷酸导致F-2,6-BP升高，提高糖酵解的 速率。
此阶段在细胞胞液(cytoplasm)中进行 ，一分子葡萄糖(glucose)分解后净生 成2分子丙酮酸(pyruvate)，2分子ATP ，和2分子（NADH +H+）。
两分子（NADH +H+）在有氧条件下可进
入线粒体(mitochondrion)产能，共可得 到2×2或者2×3分子ATP。故第一阶段可 净生成6或8分子ATP。
淀粉磷酸解
(2)糖原
动物淀粉，主要储存在肝脏和骨骼肌中。
(3)纤维素
(4)果胶物质
双糖降解
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6
MIRROR - 构型的区分以离羰基C最远的C*为依据
- 生物体的己糖大多为 D型异构体
- 具有n个C*的分子有2n个立体异构体
(Van’t Hoff’s law)
D构型-OH朝右 L构型-OH朝5 左
Series of D-aldoses
甘油醛
赤藓糖
= 甘油醛的碳链 加长物( –CHOH)
(cf. Fig. 6-4)
自学
将与腙基碳相 邻的醇基(醛 糖C2/酮糖C1) 氧化成羰基
苯腙
+ 苯胺
H2O
酮苯腙
19
糖的鉴别 (cf. p192)
- 鉴别糖与非糖
Molisch试剂：-萘酚与糠醛生成紫红色缩合物(反应 很灵敏，滤纸屑也会造成假阳性)
蒽酮试剂：反应呈蓝绿色，在620nm有吸收，常用于 测定总糖(Trp有干扰)
chiral C*
甘油醛构型
4
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)
苏糖
核糖
阿拉伯糖
木糖
来苏糖
阿洛糖 阿卓糖 葡萄糖 甘露糖 古洛糖 艾杜糖 半乳糖 塔洛6 糖
Series of D-ketoses
= 二羟丙酮的碳链 加长物( –CHOH)
- 比相应的同C数醛糖少一个C*
- 4C和5C的酮糖在其相应的醛糖 英文名中加入“ul”： eg. D-ribulose = ketopentose corresponding to D-ribose
自由羰基在弱碱中可通过烯二醇中间物使单糖互变异构， 例如Glc、Fru和Man可通过1,2-烯二醇-Glc相互转化
自学
17
自学
- 形成糖苷(聚糖，cf. p192 & Fig. 6-18)
单糖的半缩醛羟基/苷羟基易与醇/酚的羟基反应、失水而 形成更为稳定的缩醛式衍生物糖苷：不与苯肼反应，不易 被氧化，无变旋现象，对碱稳定(但遇酸易水解)
9
9-5
自学
(半)缩醛/酮的形成(~羰基的醇加成)
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
10
9-6
环式D-葡萄糖的形成
(=分子内环化成半缩醛)
(cf. Fig. 6-7)
Haworth式中，无论是D-型还 是L-型，凡异头C–OH与末端– CH2OH呈反式的均为异头物 ，呈顺式的则为异头物
环式半缩醛可以是五/六元杂环结构，分别 类似于呋喃/吡喃环，但并不具有双键
异头碳为C-1
吡喃葡糖
吡喃
呋喃果糖
异头碳为C-2
呋喃
12
同一种单糖可具有不同的环式结构
- 醛己糖也可形成五元环式的呋喃醛糖(C-1与C-4的–OH 反应)，但其稳定性要比六元环式的吡喃醛糖低得多
C-5–OH 攻击羰基C
(cf. Fig. 6-9)
每形成一个糖苷键均脱去一分子H2O
2
9-1
§1. 单糖 Monosaccharides
丙糖最简单
- 链式结构中除了羰基C以双键方式与O 结合外，其余的均与-OH连接
- 羰基C=O：在C链的一端为醛糖 aldose 在其它部位则为酮糖 ketose
- 3C = triose, 4C = tetrose, 5C = pentose 6C = hexose (eg. aldo- or ketohexose)
Emil Fischer 1852-1919
nucleophilic attack with –OH
NP Chem. 1902
异头C的氧化数仍是 最高的: 与O共享4e–
Walter N. Haworth 1883-1950
NP Chem. 1937
变旋
(需经由开链结构)
吡喃葡糖
11
9-7
自学
D-Glc的吡喃糖型和D-Fru的呋喃糖型
甘油醛
二羟丙酮
己糖最常见
构建核酸的分别是戊醛糖 (RNA)和脱氧戊醛糖(DNA)
葡萄糖 Glc
果糖 Fru
核糖 Rib
3
9-2
㈠ 单糖具有不对称中心
- 除二羟丙酮外，所有单糖都带有一或多个不对称C* - 以甘油醛为例：中间的C为手性中心，故具有两个不同的
光学异构体(互为镜像，不能重叠) - 为方便起见，指定其中之一为D型对映体，另一个则为L型
(cf. Tab. 6-1 & p185 & Fig. 6-7)
A 13C NMR study of D-glucose in water detected five species:
-pyranose (38.8%) -pyranose (60.9%)
-furanose (0.14%)
-furanose (0.15%)
8
㈡ 普通单糖具有环状结构 (cf. p184~)
实验 观察
推论
- 新制备Glc溶于水时比旋随时间延长而变： +112˚ +52.7˚
- 重结晶后再溶于水时比旋亦发生相应变化： +19˚ +52.7˚
- 结晶态Glc可能具有不同于溶解态的形式
- 丁醛糖(4C)和所有5C以上的单糖在水溶液中均
and the hydrate of the open-chain form (0.0045%) 14
自学
单糖的构象
conformation
- 一个分子中不改变共价键结构、原子仅在单键周围 旋转所产生的空间排列，表现为一组连续变化的 结构而不是单个的可分离的立体化学形式
- 构象改变时不要求共价键断裂和重新形成
(Cellulose > 97%) 1
概念 多羟基醛/酮及其缩聚物和某些衍生物
分类 - 单糖：不能被水解成更小分子的简单糖类，
Mono- 可再分为丙糖~庚糖等
- 寡糖：少量单糖残基以糖苷键连接而成的短链， Oligo- 水解后产生单糖，可再分为二糖~六糖等
- 多糖：约20个以上单糖残基组成的长链，水解后
- 乳糖仅由泌乳期的乳腺合成 异构体的甜度及溶解度均 更高(异构体口感好)
- 蔗糖仅由植物合成，因Glc和 Fru残基的异头C均参与糖苷 键的形成而无还原性和变旋 (海藻糖亦如此)
均无游离的 异头C
乳糖
(半乳糖苷)
蔗糖
(葡糖苷)
海藻糖
23
9-10
㈡ 大多数寡糖(和单糖) 都是还原剂
(cf. p188 & Fig. 6-11)
自学
20
9-9
某些单糖衍生物具有重要的生物学作用 (cf. p193)
- 某个-OH被另一 基团所取代
磷酸化的 保糖/活化
作用
G6P
- 某个C被氧化成 羧基
葡糖胺
N-乙酰 葡糖胺
半乳糖胺 甘露糖胺
胞壁酸
乳酸基
N-乙酰胞壁酸
岩藻糖 鼠李糖 甘油基
葡糖醛酸 葡糖酸 葡糖酸内酯
21
N-乙酰神经氨(糖)酸
18
- 生成糖脎 (cf. Fig. 6-15)
单糖的自由羰基能与3分子苯肼 作用生成糖脎(难溶于水的黄色 结晶)，可利用糖脎形状和熔点 的不同来鉴定各种糖…
- Glc脎为黄色细针状 - Mal脎呈长薄片形
单糖脎衍生物的熔点
- 为什么葡萄糖与甘露糖的糖脎以及 半乳糖与塔洛糖的糖脎熔点相同？ (C-2’s epimers, resp.)
糖 类 Carbohydrates/Saccharides
自然界分布最广且含量最为丰富 的一类生物分子，主要经由光合 作用生成：光合生物在将太阳能 转换为化学能的同时使大气中的 CO2还原而得
生物学功能…
- 主要储能分子
- 基本合成原料(前体/碳架)
- 机体结构组分(糖聚合物)
- 参与细胞识别、通讯、 生长及分化等(寡糖链)
Poly- 产生单糖或其衍生物，可再分为同多糖、
杂多糖和复合糖/结合多糖
Homo-
Hetero-
Complex C.
- 常见单糖和寡糖多有后缀-ose
- 寡糖中大多数三糖以上者在细胞内并不单独存在， 通常都与非糖分子如蛋白质/脂质结合成复合糖
- 聚糖(寡糖和多糖)不能以经验式[Cn(H2O)n]表示：
- 鉴别醛/酮糖
Seliwanoff试剂(间苯二酚)：酮糖在20-30秒内生成 鲜红色，醛糖反应慢且颜色浅，增加浓度或长时间 煮沸才有较弱的红色(但蔗糖容易水解而显色)
- 鉴定戊糖
Bial反应：甲基间苯二酚与戊糖生成深蓝/鲜绿色沉淀， 可溶于正丁醇；己糖生成不溶性的灰绿或棕色沉淀
- 鉴定单糖
Barford反应：微酸条件下与铜反应，单糖在3分钟内 即可显色，寡糖则要20分钟以上
核酮糖
二羟丙酮
(the only monosaccharide without a chiral C*)
赤藓酮糖
木酮糖
阿洛酮糖 果糖
山梨糖
7
塔格糖
9-4
差向异构体 Epimers (cf. p184)
仅有一个C*构型不同的同C*数糖分子 互为差向异构体
Glc and Fru are also epimers?