糖的结构与功能
糖的化学结构和性质
糖的化学结构和性质糖是生活中常见的一类碳水化合物，不仅是人们日常饮食中的重要营养来源，还在许多工业领域发挥着重要的作用。
糖的化学结构和性质对于我们理解糖的功能和应用具有重要意义。
本文将从糖的化学结构入手，探讨糖的性质和其在生活中的应用。
一、糖的化学结构糖是由碳、氢、氧三种元素构成的有机化合物，其基本结构都是由一个或多个糖基组成。
糖基是由多个碳原子构成的骨架，每个碳原子上都连接着羟基（-OH）和氢（H）基团。
根据糖基中的羟基数目不同，糖可以分为单糖、双糖和多糖。
1. 单糖单糖是由一个糖基组成的糖分子。
根据糖基的碳原子数目，单糖可以分为三种：三碳糖（如甘露糖）、五碳糖（如葡萄糖）和六碳糖（如果糖）。
单糖通常以环状结构存在，其中五碳糖和六碳糖形成的环状结构最为常见。
2. 双糖双糖是由两个糖基通过酯键连接而成的糖分子。
例如，蔗糖由葡萄糖和果糖组成，乳糖由葡萄糖和半乳糖组成。
双糖是一种常见的糖分，常用于食品和饮料中作为甜味剂。
3. 多糖多糖是由多个糖基通过糖苷键连接而成的糖分子。
淀粉和纤维素是生物体中常见的多糖，它们由许多葡萄糖分子组成。
多糖在人类消化系统中起到重要的能量供应作用，同时在工业上也有广泛的应用。
二、糖的性质糖的化学结构决定了它的物理和化学性质。
下面将介绍糖的溶解性、甜味和还原性。
1. 溶解性糖是能够溶解在水中的物质，不同类型的糖在水中的溶解性也不同。
对于单糖和双糖来说，其溶解性随着分子结构的增大而增加。
多糖的溶解性取决于其分子量和空间结构。
一般来说，分子量较小、分散度较好的多糖溶解性较好，而高分子量的多糖则较难溶解。
2. 甜味糖是我们常见的食物甜味来源之一，其甜味是因为糖分子与人舌尖上的味蕾相互作用所引起的。
不同类型的糖具有不同的甜味程度，常见的单糖如葡萄糖和果糖具有较强的甜味，而一些多糖则口感相对较淡。
3. 还原性糖具有还原性，即在适当的条件下能够还原其他物质。
这是因为糖分子中有一个或多个羟基可以氧化为醛基，从而参与还原反应。
糖类的结构与功能
糖类的结构与功能糖类是一类重要的有机化合物，广泛存在于自然界中，包括植物、动物和微生物体内。
糖类不仅是生物体的重要能量来源，还具有多种生物学功能。
本文将介绍糖类的结构和功能，并探讨其在生物体内的作用。
一、糖类的结构糖类是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，其基本结构为多羟基醛或酮。
根据糖类分子中含有的单糖单位数目，可以将糖类分为单糖、双糖、寡糖和多糖四类。
1. 单糖：单糖是由一个糖基单位组成的糖类，常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖等。
单糖可以分为醛糖和酮糖两类，根据其分子中含有的羟基数目，又可分为三糖、四糖等。
2. 双糖：双糖是由两个单糖分子通过糖苷键连接而成的糖类，常见的双糖有蔗糖、乳糖、麦芽糖等。
双糖的结构可以通过水解反应分解为两个单糖分子。
3. 寡糖：寡糖是由3-10个单糖分子通过糖苷键连接而成的糖类，常见的寡糖有低聚果糖、低聚半乳糖等。
寡糖的结构可以通过水解反应分解为多个单糖分子。
4. 多糖：多糖是由大量单糖分子通过糖苷键连接而成的糖类，常见的多糖有淀粉、纤维素、壳聚糖等。
多糖的结构复杂多样，可以分为直链多糖和支链多糖。
二、糖类的功能糖类在生物体内具有多种重要功能，主要包括能量供应、结构支持和信号传递等。
1. 能量供应：糖类是生物体的重要能量来源，通过代谢过程将糖类分解为能量分子ATP，供给细胞进行各种生物学活动。
葡萄糖是最常见的能量供应糖类，它在细胞内经过糖酵解和细胞呼吸等过程，最终转化为ATP。
2. 结构支持：糖类在生物体内起到结构支持的作用。
例如，纤维素是植物细胞壁的主要组成部分，赋予植物细胞机械强度和形态稳定性。
软骨和骨骼中的葡萄糖胺聚糖是维持骨骼结构的重要成分。
3. 信号传递：糖类在细胞间的信号传递中起到重要作用。
例如，细胞表面的糖类结构可以作为细胞识别和黏附的标志物，参与细胞间的相互作用和信号传递。
血型抗原就是一种由糖类构成的标志物，不同血型的人体内的糖类结构不同。
4. 免疫调节：糖类在免疫调节中发挥重要作用。
《糖类的结构与功能》课件
1 糖的能量代谢作用
了解糖类在细胞内的能量 代谢过程，包括糖酵解和 细胞呼吸。
2 糖的结构作用
探究糖类在细胞和组织结 构中的作用，如聚糖的支 持和细胞膜的糖基化。
3 糖的信号作用
了解糖类在细胞信号传导 中的作用，如糖基化蛋白 的调控和细胞凋亡的调节。
糖相关疾病
糖尿病的发病机制和防治
研究糖尿病的发病机制，包括胰岛素的功能失调和 胰岛素抵抗，以及预防和治疗该疾病的方法。
《糖类的结构与功能》 PPT课件
糖类是生命体内重要的有机物质，了解糖类的结构和功能对于我们理解生命 的基本过程至关重要。
糖类的基本概念
糖的定义和分类
探索不同类型的糖，包括单 糖、二糖和多糖，以及它们 在自然界中的分布和特点。
糖的化学结构及特点
了解糖分子的化学结构和特 性，包括立体结构、键合方 式和物理性质。
其他和糖相关的疾病
了解其他与糖相关的疾病，如肥胖症、心血管疾病 和代谢综合征。
总结
糖类在人体中的重要 作用
总结糖类在能量代谢、结构支 持和信号传导等方面对人体的 重要作用。
糖类的特点和应用价 值
探讨糖类的独特特点和在食品、 医药和能源等领域的应用价值。
糖类研究的前景展望
展望糖类研究在未来的发展方 向和潜在的科学突破。
糖类的作用
探究糖类在生物体内的作用， 包括能量代谢、结构支持和 信号传导。
单糖的结构和性质
单糖的结构和分子式
探索不同单糖的化学结构和分子式，以及它们在生 物体内的功能。
单糖的手性性质
了解单糖分子的手性性质，以及这对它们在生物体 内起到的重要作用。
单糖的环化反应
探究单糖分子如何通过环化反应形成环状结构，并 了解这对它们的生物活性的影响。
生物化学课件：糖类的结构与功能
六、多糖代表物
（一）澱粉與糖原 天然澱粉由直鏈澱粉（以α-(1,4)糖苷鍵連接）與支鏈澱粉 （分支點為α-(1,6)糖苷鍵）組成。 澱粉與碘的呈色反應與澱粉糖苷鏈的長度有關： 鏈長小於6個葡萄糖基，不能呈色。 鏈長為20個葡萄糖基，呈紅色。 鏈長大於60個葡萄糖基，呈藍色。 糖原又稱動物澱粉，與支鏈澱粉相似，與碘反應呈紅紫色。
核心蛋白
低聚糖
N-乙醯-D-葡萄糖胺 N-乙醯胞壁酸基
五肽橫鏈
（二）纖維素與半纖維素
纖維素是自然界最豐富的有機化合物，是一種線性的由D-吡 喃葡萄糖基借β-(1,4)糖苷鍵連接的沒有分支的同多糖。微晶 束相當牢固。
半纖維素是指除纖維素以外的全部糖類（果膠質與澱粉除外）。
（三）殼多糖（幾丁質）
由N-乙醯-D-氨基葡萄糖以β-(1,4)糖苷鍵縮合成的同多糖。比 較堅硬，為甲殼動物等的機構材料。
糖類的生物學意義：1.是一切生物體維持生命活動所需能 量的主要來源；2.是生物體合成其他化合物的基本原料； 2.充當結構性物質；4.糖鏈是高密度的資訊載體，是參與 神經活動的基本物質；5.糖類是細胞膜上受體分子的重要 組成成分，是細胞識別和資訊傳遞等功能的參與者。
糖的分類：
單糖 ：不能水解的最簡單糖類，是多羥基的 醛或酮的衍生物（醛糖或酮糖）
糖類的結構與功能
糖類的概念和分類 單糖的構型、結構、構象 自然界存在的重要單糖及其衍生物 寡糖 多糖 多糖代表物 糖複合物
一、糖類的結構與功能
最初，糖類化合物用Cn(H2O)m表示，統稱碳水化合物。 鼠李糖及岩藻糖（C6H12O5)、去氧核糖（C5H10O4)
糖类脂类和蛋白质的结构与功能解析
糖类脂类和蛋白质的结构与功能解析糖类、脂类和蛋白质是生物体中常见的三类生物大分子，它们在维持生物体正常功能以及参与各种生物活动中具有重要的作用。
本文将对糖类、脂类和蛋白质的结构与功能进行解析。
一、糖类的结构与功能糖类是由碳、氧和水解析而成的，其结构包含一个或多个糖基团。
常见的糖类有单糖、双糖和多糖。
1. 单糖：单糖是最简单的糖类，包括葡萄糖、果糖等。
它们的结构由6个碳原子组成，呈环状结构。
单糖在细胞内参与能量代谢，是生物体分解食物和产生能量的重要物质。
2. 双糖：双糖由两个单糖分子通过酯键结合而成，如蔗糖、乳糖等。
双糖在食物中广泛存在，并在消化过程中被分解为单糖进入细胞。
3. 多糖：多糖由多个单糖分子通过糖苷键连接而成，如淀粉、纤维素等。
多糖在植物细胞壁、昆虫外骨骼等方面发挥重要功能，同时也是食物中常见的成分。
糖类在生物体中的功能主要有能量供应、结构支持和信息传递。
糖类是细胞内主要的能量来源，通过细胞呼吸产生ATP分子以提供细胞所需的能量。
此外，糖类还可参与细胞信号传导，调节细胞内的代谢和功能。
二、脂类的结构与功能脂类与糖类一样也是由碳、氢和氧组成的有机化合物，但脂类中的氧含量较少。
常见的脂类有甘油三酯、磷脂等。
1. 甘油三酯：甘油三酯是脂肪组织中常见的一种脂类，由一个甘油分子与三个脂肪酸分子通过酯键结合而成。
甘油三酯是生物体的重要能量储存物质，它们能够在需能量时被分解为甘油和脂肪酸供给细胞进行能量代谢。
2. 磷脂：磷脂由一个甘油分子、两个脂肪酸分子和一个磷酸分子组成。
磷脂是细胞膜的主要组成成分，它们形成细胞膜的双层结构，参与细胞的物质交换和信号传递。
脂类在生物体中的功能主要有能量储存、绝缘保护和细胞膜结构。
脂类以甘油三酯的形式在体内储存能量，同时在皮下脂肪组织起到绝缘保护的作用。
此外，磷脂作为细胞膜的主要组成成分，维持细胞内外环境的分隔，同时也参与细胞的信号传导和物质运输。
三、蛋白质的结构与功能蛋白质是生物体中最广泛的一类生物大分子，由氨基酸通过肽键连接而成。
高一生物必修一知识点糖类
高一生物必修一知识点糖类糖类是高一生物必修一的重要知识点。
在生物学中，糖类是一类重要的有机化合物，它在生命体内具有多种功能和作用。
本文将从糖类的分类、结构和功能等方面进行介绍。
一、糖类的分类糖类可以分为单糖、双糖和多糖三大类。
单糖是由3-7个碳原子组成的简单糖分子，如葡萄糖、果糖和麦芽糖等。
双糖是由两个单糖分子通过脱水缩合而成，如蔗糖、乳糖和麦芽糖等。
多糖是由多个单糖分子通过脱水缩合而成，如淀粉、纤维素和糖原等。
二、糖类的结构糖类的结构可以分为直链式和环式两种形式。
直链式糖分子是以直线连结的方式存在，而环式糖分子则是由直链糖分子在水溶液中发生内酯化反应而得到的。
其中，环式糖分子主要以α型和β型两种存在，它们的空间构型不同，但化学性质相似。
三、糖类的功能1. 提供能量：生物体中的糖类主要以葡萄糖为代表，通过细胞呼吸过程产生能量。
葡萄糖在细胞内被分解为能量单位ATP，提供给细胞进行生命活动。
2. 结构材料：糖类还可以作为生物体的结构材料。
在植物中，纤维素是由葡萄糖分子通过β型连接而成，它是植物细胞壁的重要组成部分，具有保护和支持细胞的功能。
3. 能量储存：多糖类物质如淀粉和糖原是生物体内能量储存的形式。
淀粉主要存在于植物细胞中，而糖原则主要储存于动物的肝脏和肌肉中。
当生物体需要能量时，这些多糖分子会被逐步分解为葡萄糖释放出能量。
4. 免疫功能：糖类还参与生物体的免疫过程。
例如，病毒和细菌通常会通过它们的表面糖链与宿主细胞发生黏附作用，并引发宿主的免疫反应。
5. 调节功能：某些糖类分子在生物体内还承担着调节功能。
例如，一些特定的糖蛋白质可以参与细胞间的信号传递过程，调节细胞的生长、分化和凋亡等生理活动。
四、糖类在生物学中的应用糖类作为生物学中的重要研究对象，在很多领域中得到了广泛应用。
例如，糖类在医学领域中被用于制备药物、疫苗和生物传感器等；在食品工业中，糖类用于制备糖果、饼干和饮料等；在生物技术领域，糖类作为载体可以用于基因转导和细胞培养等。
【生化与分子生物学】糖的结构与功能
D、L-型的确定：
①链式结构： 最高编号的手性C原子上的-OH在右边，为D型； 在左边为L型。 ②环状结构：氧环上的碳原子按顺时针方向排列 时，羟甲基在平面之上为D型；在平面之下为L型。
手性碳原子：连接的四个基团各不相同。
原子或功能基团
镜
-与-构型的确定:D型 中,半缩醛羟基在平面之 下的为-型,平面之上的 为-型.
2、低聚糖（寡糖）： 由2~6个单糖分子失水缩合而成的糖。
以双糖存在最为广泛，如蔗糖、麦芽糖和乳糖等。水解 后生成单糖。 3、多糖： 能水解成多个单糖分子的糖。如纤维素、淀粉等。
第一节 单 糖
一、单糖的结构 １.链式结构 （1）醛糖： 分子中含有醛基的单糖。
醛糖
（2）酮糖：分子中含有酮基的单糖。
•
• （2）乳糖：乳糖由半乳糖和葡萄糖通过β-1，4糖苷键结合而成， 是哺乳动物乳汁的主要糖分。乳糖为白色结晶，在水中的溶解度 较小，相对甜度为蔗糖的39 %。
•
2、非还原性双糖:由两个单糖分子各提供半缩醛羟基，脱水缩合而成。 无游离的半缩醛羟基，因此既无变旋现象，又无还原性。 （1）蔗糖：蔗糖由一分子葡萄糖 和一分子果糖通过α-1，2糖苷键 结合而成。是食物中存在的主要 低聚糖，食品加工中最常用的 甜味剂。
其衍生物。糠醛及其衍生物能与a-奈酚反应显紫色；间苯二酚与 盐酸遇酮糖呈红色，遇醛糖呈很浅的颜色。常用于糖的定性和定 量分析。 • 6．氨基化作用 • 单糖分子中的羟基可被氨基取代，产生氨基糖，称为糖胺。
三、工业上重要的单糖
• 1.戊糖 • （1）核糖 • 自然界中存在的核糖有D-核糖、D-2-脱氧核糖。 • 它们是细胞中遗传信息的载体——核酸的组成成分。
在酸或蔗糖酶作用下可 水解，产生等量的葡萄糖和果糖 的混合物，称此混合物为转化糖。
糖的结构多样性与生物功能
糖的结构多样性与生物功能糖是一类在自然界中广泛存在的有机化合物，具有多样的结构和生物功能。
从简单的单糖到复杂的多糖，糖分子的多样性为生物体提供了重要的能量来源和生物学功能。
本文将探讨糖的结构多样性及其在生物中的功能。
第一节：简单糖的结构与功能简单糖是构成糖类分子的单元，由一个或多个碳原子以及与之相连的氢氧基团组成。
根据碳原子的数量，可以将其分为三种主要类型：三碳糖（三个碳原子）、五碳糖（五个碳原子）和六碳糖（六个碳原子）。
常见的三碳糖包括甘露糖和二氢木糖，五碳糖有葡萄糖和鲁洛糖，而六碳糖则有葡萄糖、果糖和半乳糖等。
这些简单糖在生物体内具有重要的功能。
首先，它们是细胞能量的重要来源。
葡萄糖是所有生物体中广泛存在的糖类分子，它通过细胞呼吸过程产生的能量被细胞利用。
其次，糖类分子也可以作为细胞膜的结构组分，维持细胞的形态和功能。
此外，一些简单糖还参与了生物体的信号传导和细胞识别等重要生物学过程。
第二节：多糖的结构与功能相对于简单糖，多糖是由多个简单糖单元通过糖苷键连接而成的聚合物。
多糖的结构和功能因其组成的简单糖种类和排列方式而异。
常见的多糖包括淀粉、纤维素和壳聚糖等。
淀粉是植物细胞中的能量储备物质，由大量的葡萄糖分子通过α-1,4-糖苷键连接而成。
在消化系统中，淀粉可以被酶类分解为葡萄糖，并提供给身体进行能量代谢。
纤维素是一种主要存在于植物细胞壁中的聚糖，由β-1,4-糖苷键连接的葡萄糖分子组成。
尽管人类无法消化纤维素，但它对于维持正常的消化系统功能以及预防便秘具有重要作用。
壳聚糖则是一种存在于昆虫外骨骼和真菌细胞壁中的多糖，由N-乙酰葡萄糖胺单元通过β-1,4-糖苷键连接而成。
壳聚糖可以作为一种天然的抗菌剂，广泛应用于食品、医药和农业等领域。
除了能量和结构功能外，多糖还具有其他重要的生物功能。
例如，一些多糖具有抗氧化和抗炎作用，可以帮助降低动脉硬化等疾病的风险。
此外，多糖还可以增强免疫系统的功能，促进身体抵御感染。
第一章 糖类的结构与功能
第一章糖类的结构与功能一、糖的概念及分类（掌握糖的概念及其分类掌握糖类的元素组成、化学本质及生物学功用理解旋光异构）1、糖类物质是指多羟醛或多羟酮类化合物（包括其缩聚物及部分衍生物）。
主要由C、H、O组成，其分子式常用Cm(H2O)n来表示，所以又称碳水化合物。
2、功能：作为能源作为碳源作为结构性物质细胞识别和信息传递的重要参与者。
3、按其水解情况分类——单糖(monosacchride)凡不能被水解为更小分子的糖（核糖、葡萄糖）。
寡糖(oligosacchride) 凡能被水解成少数（2-10个）单糖分子的糖。
如：蔗糖葡萄糖 + 果糖多糖(polysacchride) 凡能被水解成多个（>10个）单糖分子的糖。
如：淀粉 n葡萄糖4、旋光异构二、单糖、双糖及多糖（掌握单糖、二糖、寡糖和多糖的结构和性质了解糖聚合物及其代表和它们的生物学功能）1、单糖：①根据羰基特点：醛糖、酮糖。
根据碳原子数：丙糖、丁糖、戊糖、己糖等。
②构型：根据离羰基最远的不对称C原子的-OH位置：-OH 在左L；-OH 在右D天然单糖大多数是 D-型糖。
旋光性：右旋 + ；左－③结构：链式结构环状结构④性质：与强酸共热生成糠醛与酸成酯——磷酸酯遇碱分解成不同物质半缩醛羟基与醇、酚羟基脱水成苷氧化作用还原作用2、寡糖：①概念：少数单糖（2-10个）缩合的聚合物。
②分布：自然界分布的主要是双糖、三糖。
③结构：单糖的组成；糖苷键的连接方式；糖苷键的连接位置。
④生物学功能：重要生物分子的组分；结构成分；信号分子。
⑤寡糖的一般性质还原糖：有游离半缩醛羟基的寡糖如：麦芽糖、乳糖。
非还原糖：无游离半缩醛羟基的寡糖如：蔗糖。
3、具有特殊功能的低聚糖：①功能性食品a)低热、低脂、低胆固醇、低盐、高纤维素b)低聚糖（寡糖）和短肽（寡肽）②具有特殊保健功能的低聚糖c)低聚果糖、乳果聚糖、低聚异麦芽糖、低聚木糖、低聚氨基葡萄糖低聚果糖的生理活性低聚木糖的特性环状低聚糖环糊精的结构特点4、多糖：①概念：由多个单糖以糖苷键相连而成的高分子聚合物。
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。
第三章糖类的结构与功能
第三章糖类的结构与功能
糖类是有机化合物中最重要的一类，也是最广泛的一类。
它们构成植物体、动物体和益生菌体的重要组分，具有特殊的结构和功能。
一、糖类的结构
糖类是以碳氢键为基础的有机化合物,其中至少含有一个羟基（OH）和一个醛基（C=O），它们可以分为无机糖类和有机糖类两大类。
1、无机糖类
无机糖类是碳、氢、氧等元素组成的无机化合物，一般是水溶性或微溶性的，这类物质的结构和稳定性很强，一般不会发生变化，它们可以作为抗菌剂，稳定糖质和赋予食物特殊的口感等等。
常见的无机糖类有：氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化镁等。
2、有机糖类
有机糖类是由碳、氢和氧原子构成的有机化合物，它们具有鲜明的有机特性，可以稳定蛋白质、脂质的结构，同时也是众多药物的重要组分，它们可以被人体吸收，并参与人体代谢的重要环节，从而起到改善人体健康的作用。
常见的有机糖类有：半乳糖、葡萄糖和果糖等。
二、糖类的功能
1、能量素
糖类可以被人体有效地吸收，随着氧气经消化腺体损耗，可以快速合成水解成二氧化碳和水，转化为人体代谢所需的能量素，满足人体的能量需求。
2、调节消化系统。
生物化学第三章糖类的结构和功能
生物化学第三章糖类的结构和功能
糖类是生物体内最重要的有机化合物之一，它们参与了生物体的能量
代谢、细胞信号传递以及细胞骨架的构建等多个生理功能。
糖类包括单糖、双糖和多糖，它们的结构与功能密不可分。
其次，双糖是由两个单糖分子通过糖苷键结合而成的。
葡萄糖与果糖
结合形成蔗糖，蔗糖是植物体内最常见的糖类。
蔗糖在植物中起着能量的
输送和储存的作用。
在人类体内，蔗糖作为甜味剂被广泛应用于食品工业中。
乳糖是由葡萄糖与半乳糖结合形成的双糖，是乳和乳制品中的主要糖分。
乳糖在人体内需要乳糖酶的作用才能被消化吸收。
若乳糖酶缺乏则会
导致乳糖不耐症。
总之，糖类的结构和功能对生物体的正常运作起着不可忽视的作用。
通过理解糖类的结构和功能，可以更好地理解生物体的能量代谢、细胞信
号传递以及细胞结构和稳定性的重要性。
此外，糖类还广泛应用于医药、
食品、能源等众多领域，对于人类社会的发展也具有重要的意义。
糖类的结构与功能
第三章 糖类的结构与功能一 糖的基本概念（一）概念：多羟基的醛或多羟基的酮及其缩聚物和衍生物的统称（旧时称为碳水化合物）。
醛糖Aldose ：甘油醛(glycerose) 核糖(ribose) D-葡萄糖(D-glucose)OH CHOCH 2OH HC H OH CHO C C C CH 2OH H OH H OH CHO C C C C CH 2OH H OH O H H H OH H OH酮糖Ketose ： 二羟丙酮(dihydroxyacetone) 核酮糖(ribulose) D-果糖(D-fructose)CH 2OH CH 2OH C=O CH 2OH C C C CH 2OH O H OH H OH CH 2OH C C C C CH 2OH O O H H H OH H OH（二） 糖的主要生理功能1、氧化生能功能1g 葡萄糖在体内完全氧化可释放16.7kJ 的能量。
糖类所供给的能量是机体生命活动主要的能量来源（正常情况下约占机体所需总能量的50～70%）。
2、构成组织细胞的基本成分核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成分；糖与脂类或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白/蛋白聚糖（统称糖复合物）。
糖复合物不仅是细胞的结构分子，而且是信息分子。
体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖蛋白，如抗体、许多酶类和凝血因子等。
3、转变为体内的其它成分糖是合成脂类(脂肪酸、脂肪)的重要前体；糖在体内可转变成非必须氨基酸的碳骨架。
（三）分类：单糖、寡糖、多糖单糖：不能水解为更小单位的糖，根据碳原子数又分丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖；根据羰基的位置又分醛糖和酮糖。
寡糖：由2－10个单糖聚合而成的低聚糖，重要的有双糖、叁糖等；二 单糖的分类与结构（一）单糖的种类：根据所含碳原子的多少，分为：● 三碳糖（丙糖):甘油醛、二羟丙酮等● 四碳糖（丁糖）：赤藓糖等● 五碳糖（戊糖）：核糖、核酮糖、木酮糖等● 六碳糖（己糖）：葡萄糖、果糖、半乳糖等● 七碳糖（庚糖）：景天糖等多糖：由10个以上单糖聚合而成的多聚糖，根据单糖的组成又分为： 1 4 5●均一多糖：由相同单糖聚合而成，如淀粉、糖原、纤维素●混合多糖：由不同单糖聚合而成，如果胶物质、半纤维素（二）单糖的立体结构1、单糖的构型单糖分子除了二羟基丙酮外，其余都含不对称碳原子，有旋光异构体：如甘油醛（P195），不对称碳原子上羟基朝左称为L-型。
04-糖类的结构与功能
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三、单糖的衍生物
体内单糖进行修饰后形成的重要衍生物：
➢ 糖醇：较稳定，有甜味。甘露醇、山梨醇 ➢ 糖醛酸：由单糖的伯醇基氧化而得。葡萄糖醛酸、
半乳糖醛酸。 ➢ 氨基糖：糖中的羟基为氨基所取代。D-氨基葡萄
糖。 ➢ 糖苷：单糖的半缩醛上羟基与非糖物质（醇、酚
等）的羟基形成的缩醛。洋地黄苷、皂角苷。
➢ 变旋现象：是指糖类的两种异头物在水溶液中 发生互变，并达到平衡，从而导致旋光度改变 的现象。
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葡萄糖的变旋现象
+112.00
a-D-吡喃葡萄糖
（1000C结晶）
+52.70 +18.70
平衡 ß-D-吡喃葡萄糖
（1100C结晶）
（36%）
（64%）
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➢ 变旋的直接原因是环状 的异头物转变成开链形 式，而当开链形式重新 变成异头物的时候有a 和ß两种形式。
➢ 葡萄糖葡萄糖醇 ➢ 甘露糖甘露醇 ➢ 核糖核醇（Vit B2的组成成分）
4、单糖的氧化
➢ 在不同条件下单糖被氧化成不同产物，糖酸、 糖醛酸及糖二酸。
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➢ 单糖都具还原性， 能被弱氧化剂（如 CuSO4的碱性溶液） 氧化，生成糖酸等 各种氧化产物。
➢ 同时，兰色的 Cu(OH)2被还原为 砖红色的Cu2O。
➢ 结构与支链淀粉相似。但分支更多，分支点 之间的距离更小（4-12个葡萄糖残基）。
➢ 具有一个还原末端和许多个非还原末端。
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糖原的结构
a-1-4 糖苷键 a-1-6糖苷键
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2、结构多糖
（1）纤维素（cellulose） ➢ 植物体中最重要的结构性多糖。它是自然界中
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五、结合糖
糖蛋白（蛋白聚糖、肽聚糖），糖脂，糖—核酸 一、糖蛋白 短的寡糖链与蛋白质共价相连 性质更接近蛋白质 寡糖链：具分支的杂糖链，2-10个单体(少于15)组成，未端
常唾液酸或L-岩藻糖
1、 糖链与蛋白的连接方式
①N-糖苷键型：寡糖链羟基与天冬氨酸的酰胺基 N-末端的-氨基
② O-糖苷键型：寡糖链羟基与苏氨酸、丝氨酸 羟基赖氨酸、羟脯氨酸的羟基相连
构象式： 正确反映糖的环状结构——折叠形结构
3、重要的单糖的结构式
D-甘油醛
D-赤藓糖 D-核糖
D-苏阿糖
D-阿拉伯糖
D-木糖
D-来苏糖
D-葡萄糖
D-阿卓糖
D-甘露糖
D-艾杜糖 D-塔洛糖
D-阿洛糖
D-古洛糖
D-半乳糖
4、构型与构象
构型：分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方 式不同而使它呈现出不同的稳定的立体结构
（三）糖的分类 1、单糖：不能被水解成更小分子的糖 2、寡糖：2-10个单糖分子脱水缩合而成 3、多糖：多个单糖分子缩合而成 均一性多糖（同多糖）：相同的单糖组成
淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质 不均一性多糖（杂多糖）：不同的单糖组成
糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等) 4、结合糖(复合糖)绕C-C单键自由旋转而 形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式
变旋光现象
糖苷化
（二）重要的单糖衍生物
1、糖醇：甘露醇、山梨醇 2、糖醛酸 单糖的伯醇基被氧化成-COOH。 -D-葡萄醛酸、半乳糖醛酸等
3、氨基糖(糖胺）amino sugar, glycosamine)
③ S-糖苷键型：以半胱氨酸为连接点的糖肽键。 ④ 酯糖苷键型：以天冬氨酸、谷氨酸的游离羧基为连接点
与 多 肽 相 连 的 寡 糖 链
2、糖蛋白的生物学功能
★ 寡糖链参与细胞识别和分子识别
★ 糖链影响蛋白质的稳定性和生物活性
细 胞 表 面 的 糖 蛋 白
（二）蛋白聚糖(oroteoglycans)
D-葡萄糖胺 D-半乳糖胺(Dgalactosamine) N-乙酰糖胺。
4、糖苷
三、寡糖
1、麦芽糖
性质： ① 变旋现象 ② 具有还原性
麦芽糖 纤维二糖 蔗糖
2、蔗糖 [葡萄糖-，(1-2)-果糖苷]
3、乳糖
结构： 两种异构体。 -半乳糖 (1-4)糖苷键 (或)-葡萄糖
-Lactose -lactose
（一）单糖的结构 1、单糖的链状结构 Fisher投影式
碳骨架、竖写；氧化程度最高的碳原子在上方
•L型异构体 •D型异构体
2、单糖的环状结构 Havorth结构式 ① 五元或六元环 ② 从氧原子右侧的端基碳(anomerio carbon)开始，画上半 缩醛羟基，Fischer投影式中右侧的居环下，左侧居环上 -型及-型异构体
糖胺聚糖与多 肽链共价连接 总体性质与多 糖更为接近。 糖胺聚糖链长 而不分支，重 复双糖系列结 构
（四）糖脂
糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸 5、糖衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷
（四）糖类的生物学功能
(1) 能源 (2) 结构成分 (3) 物质代谢的碳骨架（碳源） (4) 细 胞 间 或 生 物 大 分 子 之 间 识 别 的 信 息 分 子 -糖蛋白
与膜蛋白和膜脂相连的糖——通信天线
二、 单糖 具有一个自由醛基或酮基，或有两个以上羟基的糖 类物质
4 糖类的结构与功能
一、糖类
（一）糖类是地球上数量最多的有机化合物
贮藏性糖：低聚糖，淀粉，糖原 结构多糖：纤维素，木质素，壳多糖 , 肽聚糖 抗原多糖
（二）概念
元素组成及结构通式：C n（H2O）m 多羟基的醛类或酮类化合物，及其衍生物和缩聚物 醛糖 酮糖 丙糖 (甘油醛和二羟丙酮) 丁糖 戊糖 己糖
每隔4个葡萄糖残基有一个分支
遇碘显红褐色。
支链淀粉 糖原
3、纤维素
-D-葡萄糖分子以-(1-4)糖苷键相连而成直链。
4、几丁质(壳多糖)：
N-乙酰--D-葡萄糖胺以(1，4)糖苷链相连成的直链
（二）不均一性多糖 糖胺聚糖，粘多糖(mucopoly saceharides)、氨
基多糖等。 1、透明质酸 2、硫酸软骨素 3、肝素
乳糖的两种异构体
4、纤维二糖(cellobiose) 结构：两分子-葡萄糖 -(1，4)糖苷键
纤维二糖[葡萄糖-(1，4)-葡萄糖苷]
四、多糖：多个单糖以糖苷键连接而形成的高聚物
（一）均一性多糖 1、淀粉
① 直链淀粉：长而紧密的螺旋管形。遇碘显兰色
② 支链淀粉：不能形成螺旋管，遇碘显紫红色。
2、糖元