《糖與糖生物化學(xué)》PPT課件

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1、糖和糖生物化學(xué)糖和糖生物化學(xué)碳水化合物是地球上最豐富的生物分子，每年全球植物和藻類光合作用可轉(zhuǎn)換1000億噸CO2和H2O成為纖維素和其他植物產(chǎn)物。植物體85-90%的干重是糖。總的說來，糖在生物體內(nèi)所起的作用包括：能量物質(zhì)、結(jié)構(gòu)物質(zhì)和活性物質(zhì)。糖的世界I食用糖（蔗糖）醫(yī)療用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的鈉、鉀、鈣、鋅鹽等）綠色植物的皮、桿等多糖（纖維素）糧食及塊根、塊莖中的糖（淀粉）動物體內(nèi)的貯藏多糖（糖元）昆蟲、蟹、蝦等外骨骼糖（幾丁質(zhì)）食用菌中的糖（香菇多糖、茯苓多糖、靈芝多糖、昆布多糖等

2、）糖的世界II細(xì)菌、酵母的細(xì)胞壁糖結(jié)締組織中的糖（肝素、透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等）核酸的糖、脂多糖（糖脂）、糖蛋白（蛋白聚糖）中的糖細(xì)胞膜及其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的糖血型糖活性糖分子糖的定義多羥基醛多羥基酮多羥基醛或多羥基酮的衍生物可以水解為多羥基醛或多羥基酮或它們的衍生物的物質(zhì)糖研究的簡史I1843年，Dumas測定糖的實(shí)驗(yàn)式為（CH2O）n；1870年，Colley；1883年，Tollens設(shè)想葡萄糖的結(jié)構(gòu)式；1881年，EmilFischer對單糖結(jié)構(gòu)分析，人工合成了當(dāng)時(shí)已知的所有的己糖和

3、戊糖；1846年，Dubrunfont提出葡萄糖溶液有變旋現(xiàn)象；糖研究的簡史II1893年，F(xiàn)ischer正式提出葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)；1895年，Tanret發(fā)現(xiàn)三種葡萄糖，其旋光性不同；1926年，W．N．Haworth提出葡萄糖的Haworth投影式；1928年，Malaprada發(fā)明過碘酸氧化法測定糖的結(jié)構(gòu)；1932年，F(xiàn)leury和Lange把這一方法完善化用于糖化學(xué)的研究；糖研究的簡史III1933年，N．A．S?aeuson提出端基差向異構(gòu)體，以表示還原糖及糖苷的?、?兩種異構(gòu)體；1950

4、年，R．E．Reeves證明己糖的椅式構(gòu)象；1950s后，把生物化學(xué)最新的理論和方法用于糖生物化學(xué)的研究，尤其在結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究上取得了重要突破，發(fā)展或興起了糖化學(xué)或糖生物化學(xué)的研究時(shí)代，特別是糖復(fù)合物的研究上發(fā)起了生命科學(xué)研究的又一個(gè)熱點(diǎn)。糖的組成主要由C、H、O三種元素組成，有些還有N、S、P等。單糖多符合結(jié)構(gòu)通式：（CH2O）n，但僅從通式上并不能判斷某分子是否就是糖，即：符合通式的不一定是糖，如CH3COOH（乙酸），CH2O（甲醛），C3H6O3（乳酸）是糖的不一定都符合通式，如C5H

5、10O4（脫氧核糖），C6H12O5（鼠李糖）。糖的分類I單糖（monosaccharides）不能水解為其他糖的糖，按碳原子數(shù)分為：丙糖（甘油醛）丁糖（赤蘚糖）戊糖（木酮糖、核酮糖、核糖、脫氧核糖等）己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）等。糖的分類II寡糖（oligosaccharides）可以水解為其他糖的糖（2—十幾個(gè)單糖），一般包括：二糖（disaccharides）蔗糖、麥芽糖、乳糖三糖（trisaccharides）棉籽糖其他寡糖。糖的分類III多糖（polysaccharides）可水解為多

6、個(gè)其他單糖或其衍生物的糖，包括：同多糖（homoglycans,homopolysaccharides）水解為同一單糖的高分子聚合物，淀粉、糖元、纖維素、幾丁質(zhì)、糖苷等。異多糖（heteroglycans,heteropolysaccharides）水解產(chǎn)物不止一種單糖或單糖衍生物，透明質(zhì)酸、肝素、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等。糖的分類IV糖的衍生物指糖的氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、氨基取代物及糖苷化合物等，如，D-氨基葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖、糖的硫酸酯等；多糖復(fù)合物（polysaccharidescomp

7、lex）糖與脂、蛋白等共價(jià)相連組成蛋白多糖（proteinpolysaccharides）、糖蛋白（glycanproteins）、糖脂（glycanlipids）。葡萄糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)元素組成：C、H、O，三者比例C40%、H6.7%、O53.3%;實(shí)驗(yàn)式：（CH2O);冰點(diǎn)降低及沸點(diǎn)升高法測得分子量為：180;分子式為：（CH2O）6，即C6H12O6葡萄糖直鏈結(jié)構(gòu)的證據(jù)1.葡萄糖可與Fehling試劑或其他醛試劑反應(yīng)?醛基2.葡萄糖與乙酸酐結(jié)合，產(chǎn)生有5個(gè)乙?；难苌?5個(gè)羥基存在3.葡萄糖與鈉

8、汞齊（Na、Hg的合金）作用，被還原為一種具有6個(gè)羥基的山梨醇（Sorbitol，glocitol），后者是一個(gè)6C構(gòu)成的直鏈醇。證明葡萄糖的六個(gè)碳是連成直鏈的結(jié)構(gòu)分子。差向異構(gòu)體（Epimers)葡萄糖與甘露糖、葡萄糖與半乳糖，兩兩之間除一個(gè)不對稱C（分別是C2和C4上的-OH位置）有所不同外，其余部分的結(jié)構(gòu)完全相同，這種僅有一個(gè)不對稱C原子構(gòu)型不同，兩鏡像非對映體異構(gòu)物稱為差向異構(gòu)體（epimers）。差向異構(gòu)體糖的旋光性（OpticalRotation）葡萄糖