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第六章 糖类物质与糖代谢 糖的定义 糖的分类 单糖 寡糖 多糖 糖的分布情况 糖类的主要生物学作用 是生物体主要的能量来源。 可转变为生命所必需的其它物质，如脂类、蛋白质等。 可作为生物体的结构物质，如纤维素。 可作为细胞识别的信息分子。 其它功能。 一 糖类简介 糖的概念 糖也称碳水化合物（carbohydrate），用Cm(H2O)n表示。 碳水化合物这个名称并不确切，但因沿用已久，所以至今在西文中还广泛使用。 糖是多羟醛或多羟酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。 糖类 saccharide 二 单糖 葡萄糖（Glc）的分子结构 1.化学组成 （1）元素组成 （2）结合方式的测定和证明 2.分布 （1）游离形式 （2）结合形式 Glc的链状结构式 单糖的构型（ configuration ） Glc的环状结构 单糖的链状结构不能解释一些性质 Fischer式 水溶液中Glc主要以环状结构存在 五元环：呋喃型 六元环：吡喃型 链状环状互变 链环式互变规则 链式右边羟基写在环式的平面之下 单糖的分类（classification） 单糖的物理性质与化学性质 化学性质 与酸作用 与碱的反应－－异构化 形成糖苷（缩醛） 糖被氧化 单糖的还原 单糖的成脎作用 氨基化 三 寡糖 蔗糖的性质 麦芽糖（maltose） 异麦芽糖（isomaltose） 乳糖（lactose） 三糖（trisaccharide） 均一多糖（homopolysaccharide） 直链淀粉的空间结构 支链淀粉（amylopectin） 直链、支链淀粉的性质 淀粉的降解 α-淀粉酶：随机作用于淀粉链内部的α- 1，4糖苷键，断裂C1－O键，降解直链淀粉时生成葡萄糖、少量麦芽糖和麦芽三糖；降解支链淀粉或糖原时，为葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖和α- 糊精（需要寡-1，6-葡糖苷酶即异麦芽糖酶或α- 糊精酶来降解）。 β-淀粉酶：专门从非还原端开始断裂α- 1，4糖苷键，逐个除去二糖单位，原来的α- 连接改为β-麦芽糖。产物为β-麦芽糖和β-极限糊精（异淀粉酶的脱支酶除去α- 1，6糖苷键。） 糖原（glycogen） 纤维素（Cellulose） 不均一多糖 (heterosaccharide) 透明质酸（hyaluronic acid） 硫酸软骨素（chondroitin salfate） 硫酸皮肤素（硫酸软骨素B） 肝素（heparin） 细菌多糖 肽聚糖（peptidoglycan） 磷壁酸 复合糖（结合糖） 糖蛋白（glycoproteins） 糖蛋白中糖链与肽链的连接方式 蛋白聚糖（proteoglycan） 由蛋白质和糖胺聚糖通过共价键连接而成的大分子复合物。 生理功能 乳糖由1分子D-半乳糖和1分子D-葡萄糖通过β-1，4糖苷键连接而成。 多糖的共同特性 1．分子量一般很大，在几万以上。在水中不能形成真溶液，有的根本不溶于水，如纤维素。 2．物理性质：有旋光性，但无变旋现象。无甜味。 3．化学性质：无还原性，不能成脎。 （一）同多糖（homopolysaccharide） 天然淀粉呈颗粉状，其外层为支链淀粉，约占80～90%；内层为直链淀粉，约占10～20%。 （1）直链淀粉（amylose）： 1．淀粉（starch） Nonreducing end (NRE) reducing end (RE) 结构式 溶解度 直链淀粉仅少量溶于热水，放置重新析出淀粉晶体（退行现象）。支链淀粉易溶于水，静置时溶液不出现沉淀。 分子量 直链：600-12000个葡萄糖残基；支链：6000-37000残基 化学性质 水解 淀粉→红色糊精→无色糊精→麦芽糖→葡萄糖 与碘的 呈色反应 蓝（紫） 红色 不显色 不显色 不显色 还原性 无 有 有 强 最强 结构: 结构与支链淀粉相似，由D-Glc以α-1,4和α-1， 6 糖苷键相连。 与支链淀粉的不同在于糖原分子分支多、链短、结构紧密。 结构 糖胺聚糖（粘多糖） （X-Y）n n50 X：糖醛酸 Y：已糖胺 C6 β-1，3 葡萄糖醛酸 N-乙酰半乳糖胺 软骨素-6-硫酸（C） C4 β-1，3 葡萄糖醛酸 N-乙酰半乳糖胺 软骨素-4-硫酸（A） 硫酸酯键 糖苷键 组成 硫酸软骨素 L-艾杜糖醛酸 N-乙酰半乳糖胺 α-1,3苷键 (4-硫酸酯键) 主要功能：抗凝，降血脂 细菌细胞壁的多糖：肽聚