第二章糖类的生物化学
糖类生物化学是在以糖链为“生物信息分子”的水平上，阐明多细胞生物的高层次生命现象的一门科学。它是20世纪90年代才发展起来的生物化学中最后一个广褒前沿。1993年科学家们提出，将研究糖类的方法和基本技术，以及把基础研究获得的知识进一步转化为生产技术等领域称为“糖生物工程”。1993年5月在美国旧金山召开首届“国际糖生物工程会议”。
在生物体内，除核酸和蛋白质外，糖类是第三大类信息分子。与DNA不同，糖类的作用不是贮存信息，而是进行通讯识别。核酸和蛋白质是以分子量大为基础贮存大量的生物信息，而糖类作为信息分子则是以其结构多样性为特征。6种不同结构的单糖可形成108种异构体，糖类化合物所拥有的异构体数和多种多样的连接方式可以构成一个巨大的信息库。如果把20种氨基酸构成千变万化的蛋白质比拟为由26个字母组成一本厚厚的词典，那么由不到10种常见单糖构成种类纷繁的寡糖和多糖，则可比喻为由7个音符组成无数优美动听的乐谱。
糖类物质的生物学功能
1 糖类是生物细胞结构的组成成分
2 糖类是生物体中重要的能源物质
3 糖类参与细胞识别和细胞信息传递
4 糖类是合成其他重要生物分子的碳架来源
5 糖类对生物机体具有保护和润滑作用
第一节天然单糖
天然单糖是指已在自然界发现或从生物材料中检出，并已确认其存在的单糖及其衍生物。不包括人工合成的糖。
一、天然单糖的分布：
六十年代后期，人们应用层析技术检测了多种动物、植物和生物材料，其结果是在动物体内糖含量只占其干重的2%左右，这表明动物极少贮存糖类物质，而不是不需要糖类物质。植物体内，糖含量占干重的85-95%，表明植物体的结构和贮存物绝大多数是糖类化合物。在微生物体内，糖含量约占其干重的10-30%，居中。
对其中的单糖进行统计分析结果表明，醛糖及其衍生物约600多种、酮糖及其衍生物180多种。游离单糖中除D-葡萄糖和D-果糖大量存在外，其它天然存在的单糖基本上是以微量存在的。而且某些单糖的分布有特异性。例如，糖醛酸中，只有已糖醛酸出现在自然界中，而且按已糖醛酸的构型不同，可分为D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸、D-半乳糖胺醛酸、L-艾杜糖醛酸和D-甘露糖醛酸。其中在植物果实中以游离态分布的只有D-半乳糖醛酸一种。
根据目前统计资料，各类植物中存在的游离单糖分布情况是：
（1）低等植物中：
藻类：主要是D-葡萄糖和D-果糖
地衣类：主要是D-葡萄糖和D-半乳糖
苔藓植物类：主要是D-或L-葡萄糖和果糖
（2）种子植物中主要有五大类单糖：
A、七种戊糖：L-阿拉伯糖（D型少见）、D-核糖、D-木糖、L-木酮糖、D-核酮糖、
芹叶糖、2-脱氧-D-核糖。
芹叶糖为一种分支糖，最初是由荷兰芥中分离得到的，开始以为是一种稀有单糖，后来发现在浮萍属和欧洲夹竹桃中大量存在。在低等植物中未发现此糖，但在检测的175种高等植物中有60%都含有此糖。目前已发现的分支单糖有20多种，但大多存在于微生物中。
?B、八种已糖：D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、D-果糖、L-岩藻糖、L-半乳糖（植物中多L-型，少D-型）、L-山梨糖、L-鼠李糖。
其中L-鼠李糖、L-岩藻糖是常见的6-脱氧已糖。
C、2 种丙糖、1 种丁糖、2 种庚糖：
丙糖：甘油醛、磷酸二羟丙酮（互为异构体）
?丁糖：D-赤藓糖。为醛糖，未发现酮型。
?庚糖：景天庚酮糖、D-甘露庚酮糖
目前能化学合成的只有七碳以下的单糖，但在自然界中还存在有辛糖和壬糖，但只存在少数植物中，动物和微生物中无。而且含量极低，如：D-甘油-D-甘露辛酮糖。
二、单糖的结构
单糖根据其分子中所含碳原子数可分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖，它们在自然界广泛分布。在少数植物中还存在有辛糖和壬糖，但含量极低。动物和微生物中未发现八碳以上的单糖。目前，能化学合成的也只有七碳以下的单糖。
对自然界中单糖进行统计分析的结果表明，醛糖及其衍生物约600多种、酮糖及其衍生物180多种。游离单糖中除D-葡萄糖和D-果糖大量存在外，其它天然单糖基本上是以微量存在。而且某些单糖的分布有特异性。例如，糖醛酸中，只有已糖醛酸出现在自然界中，而且按已糖醛酸的构型不同，可分为D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸、D-半乳糖胺醛酸、L-艾杜糖醛酸和D-甘露糖醛酸。其中在植物果实中以游离态分布的只有D-半乳糖醛酸一种。
三、天然单糖的合成：
植物体内单糖的合成途径主要有两条：
?1、通光合作用合成单糖：
?植物体内的单糖主要是通过光合作用形成的，所以光合作用可以说是单糖合成的最基本途径。
?2、通过生糖作用合成单糖：
?生糖作用是指从非糖化合物转化形成葡萄糖的代谢过程。在植物中，作为贮存物质的脂肪和蛋白质均可转化为合成糖类的“新碳源”，这些“新碳源”一般是指脂肪和蛋白质降解的中间产物。
?（1）脂肪的生糖作用：
?（2）蛋白质的生糖作用：
?四、单糖衍生物
?植物通过光合作用或生糖作用形成的单糖能够经一些相互转化反应生成单糖的衍生物，这种转化不仅对于糖的酵解和形成寡糖、多糖等十分重要，同时它也是沟通不同代谢途径的桥梁。单糖衍生物中最重要的主要有两类：
?1、单糖磷酸酯：
?即单糖的羟基被磷酸酯化形成的衍生物。在生物体内凡涉及单糖反应的代谢途径，如EMP、光合作用、糖异生作用、PPP途径等，其中的单糖中间物都是单糖磷酸酯。这是因为单糖磷酸酯有两个方面的生物意义：
?（1）它能阻止中间产物透过细胞膜，使这些小分子能在一定的细胞区域内参与反应，并维持较高的中间产物浓度。
?（2）有利于积聚代谢途径中各步骤反应的能量，提高单糖的能量水平或将此能量连同磷酸基转移到A TP中。
?催化单糖磷酸酯形成反应的酶主要是激酶，每一种激酶可以催化特定的游离单糖生成相应的单糖磷酸酯，而且反应中磷酸基总是先转移至伯醇基上（R-CH2OH）。但L-阿拉伯糖、D-葡萄糖醛酸和D-半乳糖醛酸例外，它们通常先将C1磷酸化。对于
含两个伯醇基的酮糖，如果糖，激酶则先将磷酸基转移到最高编号碳原子的羟基上。
?在植物中分布最广的激酶是已糖激酶，它的专一性较低，它既能催化D-葡萄糖磷酸化，也能催化D-果糖、D-甘露糖和D-葡萄糖胺磷酸化。此外，还有许多对底物单糖专一性很强的激酶，如D-半乳糖激酶、D-果糖激酶、D-木糖激酶等等。
?2、核苷二磷酸单糖（NDP-糖）
?简称糖核苷酸。它是一分子单糖与一分子核苷二磷酸通过糖酯键连接形成的化合物。糖核苷酸的重要意义在于，它是单糖参与合成寡糖和多糖的活化形式，以及单糖相互转化的中间化合物形式。
?在植物体内，糖核苷酸的合成是由焦磷酸化酶（NTP：单糖-1-磷酸核苷酰转移酶）催化的，其酶促反应为：
?单糖-1-磷酸＋NTP ＝NDP- 单糖＋PPi
?由于PPi易被焦磷酸酶催化水解生成2分子Pi，所以，反应平衡向右移动。产物NDP-单糖的自由能很高(△G0＝－33.5KJ/mol)，因此，可作为糖基的活化供体参与合成反应。
?目前，在自然界中已发现ADPG、UDPG、GDPG、CDPG四种形式的糖核苷酸，而且除葡萄糖外，其它单糖或其衍生物也可形成糖核苷酸。
?此外，植物中的焦磷酸化酶也有许多种，每种焦磷酸化酶都只能催化一定的单糖与核苷三磷酸反应，但多数是以D-葡萄糖为底物。目前对植物体内了解较多的焦磷酸化酶主要是两种：
?（1）UDPG焦磷酸化酶
?由于UDPG是蔗糖合成中最有效的葡萄糖基供体，所以植物体内UDPG焦磷酸化酶的活性要远远高于其它焦磷酸化酶，这与蔗糖是植物光合作用的终产物和主要运输形式有关。
?UDPG焦磷酸化酶最初是在酵母中发现的，后来才证明它广泛存在于高等植物组织中。此酶对UDPG、UTP、G-1-P由高度的专一性，可被Mg2+、Mn2+、Co2+激活，其中Mg2+可能是在底物与酶结合形成中间产物时起“搭桥”的作用。另外该酶的最适pH为8~9，当PPi：Mg2+的比率为1，或UTP：Mg2+的比率为0.5时，此酶促反应的速度达到最大。
?（2）ADPG焦磷酸化酶
?由于ADPG是淀粉合成中最有效的葡萄糖基供体，所以，ADPG一般不参与其它糖类的相互转化和其它多糖的合成途径。而且该酶是植物淀粉合成途径中的一个别构调节酶。
（3）其它焦磷酸化酶
UDP-半乳糖焦磷酸化酶：
此酶首先在绿豆苗中发现，后证实在其它植物组织中也存在。由于游离的半乳糖对植物有毒害作用，所以现在认为此酶在消除游离半乳糖方面有重要作用。
GDP-甘露糖焦磷酸化酶和UDP-N-乙酰葡萄糖胺焦磷酸化酶：
GDP-甘露糖和UDP-N-乙酰葡萄糖胺是植物糖蛋白和糖脂中寡聚糖合成的糖基供体，所以这两种酶活性大小与糖脂和糖蛋白的合成有关。
ADP-N-乙酰葡萄糖胺焦磷酸化酶：
此酶主要存在于谷物籽粒中，表明它与贮藏蛋白的寡糖基合成有关。
UDP-葡萄糖醛酸焦磷酸化酶：
此酶只在植物细胞中发现，它主要参与半纤维素的生物合成。
3、糖苷
也称糖甙。指具有环状结构的醛糖或酮糖，其半缩醛羟基中的氢被一个具有亲核原子的基团所取代形成的化合物。其中的非糖基部分通常称为配基。
糖苷中的亲核原子最常见的是醇、酚和酸中的氧原子，所生成的糖苷属O-糖苷，其次是S和N原子，所形成的是S-糖苷和N-糖苷，以碳原子为亲核原子形成的C-糖苷较少见。植物体内的许多糖苷都是次生代谢的产物，其中许多都具有药理作用，如毛地黄皂苷、苦杏仁苷等。但是单糖苷极少，大多是具有复杂分子结构的低聚和多聚糖苷，即含有不止一个单糖的糖苷。此外，在植物体内还广泛分布有一类生氰糖苷，此类糖苷在受到酶作用发生水解时能释放出氢氰酸。其分子中的腈基（C≡N）是由某些氨基酸脱羧转化形成的。氢氰酸对大多数生物有剧毒，但含有生氰糖苷的植物不仅能耐受它，而且可利用它合成其它化合物。
五、单糖的互变
单糖互变是生物体内重要的代谢反应之一，其转化形式主要有三种：（1）以单糖磷酸酯的形式转化，如糖酵解和磷酸戊糖途径中的单糖互变。
（2）以糖核苷酸为媒介的互变。
（3）氧化还原作用，如醛糖氧化为糖酸或糖醛酸等。
此外，单糖互变酶促反应又可分为以下三种类型：
（1）内部重排反应：
如由磷酸已糖异构酶和磷酸丙糖异构酶催化的异构化反应，可使醛糖和酮糖互变；由差向异构酶（也称表异构酶）催化的差向异构化反应，可使单糖的某个不对称碳原子的构型发生变换，如由Ru-5-P 转变为Xu-5-P 的反应；由变位酶催化的变位反应，可使单糖磷酸酯分子内的磷酸基团重排，如将G-1-P 转变为G-6-P 的反应。
（2）C2和C3单位的转移反应：
如磷酸戊糖途径中由转醛糖酶和转酮糖酶催化的反应。
（3）氧化反应：
在氧化酶的作用下，醛糖C1位可氧化产生糖酸，如磷酸戊糖途径中由6-磷酸葡萄糖氧化生成6-磷酸葡萄糖酸的反应，以及植物体内L-抗坏血酸合成途径中，由D-葡萄糖醛酸氧化为L-古洛糖酸的反应。
第二节寡糖
一、寡糖的类型和性质
寡糖也称为低聚糖。它是指经水解后可产生2-10个单糖单位的化合物。这是1982年国际生化学会公布的《寡糖链的缩写命名法》中的定义。
随着各种色谱技术的发展，现已知的寡糖已达584种，其中双糖310种，三糖157种，四糖52种，五糖23种，六糖23种，七糖12种，八糖7种。这些数字目前可能有一些增加，但由于糖类化合物不决定物种，所以其在生物体内的变化不会象核酸蛋白质那样大。
寡糖除按单糖残基数分类外，按组成的单糖类型还可分为同质寡糖和异质寡糖；按分子中是否存在半缩醛羟基又可分为还原性寡糖和非还原性寡糖；此外；按寡糖组成糖单位的连接方式还可分为不同的寡糖族，例如棉子糖族，蔗果三糖族等。
?从性质上看，寡糖易溶于水和极性溶剂，如向寡糖水溶液加入有机溶剂，则会使之沉淀或结晶，还原性寡糖显示与单糖相似的特征反应，而非还原性寡糖则不能。
?寡糖的聚合度与其旋光性、熔点和熔解度有密切相关，这一点对寡糖的分离和色谱分析十分重要。一般溶解度与溶剂和温度有关，温度升高，溶解度增大；在与水可混溶的溶剂中的溶解度大于与水不混溶溶剂中的溶解度。
二、蔗糖的生物合成：
蔗糖是植物界分布最广的双糖，由于其为非还原性糖，化学性质不活泼，在水中的溶解度很高，所以植物体内由光合作用合成的碳素和能量都是以蔗糖的形式运输的。高等植物体
内蔗糖形成的途径有以下三种：
（1）磷酸蔗糖合成酶途径：
UDPG + D-果糖-6-P 磷酸蔗糖+ UDP
在植物的光合组织中此酶活性极高，而且它是一种别构调节酶，主要受柠檬酸的调节，此外，对糖基供体的专一性很高，对UDPG有绝对专一性，对ADPG等其他供体无活性，故为叶片等光合组织合成蔗糖的主要途径。
?（2）蔗糖合成酶的途径：
?UDPG + D-果糖蔗糖+ UDP
?此酶主要存在于非光合组织中，对糖基的供体专一性不高，可利用ADPG和GDPG作供体，它是根、果实、种子中合成蔗糖的途径，但很多情况下，当细胞外源蔗糖浓度高时，此酶主要催化逆反应的进行。
?（3）由众多糖基转移酶作用形成
?如糖苷转移酶催化的反应：
?棉子糖+ 葡萄糖蜜二糖+ 蔗糖
?三、高级寡糖：
生物体的高级寡糖主要有两类：
（1）作为多糖组成的重复单位存在，如植物胞壁多糖中的寡糖和细菌荚膜多糖中的寡糖。（2）多糖降解过程中形成的中间产物，如淀粉降解则产生的寡聚麦芽糖、异麦芽糖和低分子量糊精，这些高级寡糖一般按寡糖组成糖单位的连接方式划分为不同族。
?1、棉子糖族的寡糖：
?棉子糖由一分子蜜二糖与一分子果糖连接形成。
?1876年科学家首先在甜菜蜜中发现了棉子糖，随后1890年发现了棉子糖族的四糖—水苏糖；1911年发现了五糖—毛蕊花糖；1941年发现了六糖—筋骨草糖。
1954年又发现了更高级的九糖。以上这些糖都是以蔗糖分子为基础，依次以α-1,6-糖苷键连接半乳糖基，从而构成了一系列同质高级寡糖族—棉子糖族。
?现已知棉子糖族的寡糖广泛存在于高等植物中，但至今在藻类中没有发现有此类寡糖。此外，族中的棉子糖和水苏糖分布较广，而其他寡糖的分布范围较窄。
?棉子糖通常的低浓度存在于植物叶片中，而更多存在于许多植物的种子中，特别是禾谷类种子、棉籽、大豆和其它豆类中。此外，在某些植物的根状茎中含量也很丰富。但当种子萌发后，这些棉子糖族寡糖就会消失。
?研究表明，在寒冷季节，抗寒性植物组织中的棉子糖和蔗糖含量大大增高，而贮蔗淀粉的量将减少，有人认为可能棉子糖的存在与植物的抗寒性有关。
?现已知棉子糖族寡糖的生物合成主要由α-D-半乳糖基转移酶（GST）催化形成，反应中的乳糖基供体是肌醇半乳糖苷，并且不能被UDP-半乳糖和ADP-半乳糖所替代。
?肌醇半乳糖苷+ 蔗糖棉子糖+ 肌醇
?棉子糖+ 肌醇半乳糖苷水苏糖+ 肌醇
?以此类推产生其它棉子糖族寡糖。
?2、蔗果三糖族寡糖和剪秋罗糖族：
?蔗果三糖族的寡糖共有三种类型，即：蔗果三糖、异蔗果三糖、新蔗果三糖。
它们已在龙舌兰属、紫苑科、风铃草科和百合目等植物中发现。剪秋罗糖族寡糖存在于红剪秋罗和石竹科植物的生长部位，其结构为在棉子糖的果糖上以β-2，1-糖苷键连接半乳糖。
?3、车前糖、伞形糖，龙胆三糖和松三糖：
?车前糖主要分布于车前、烟草、可可豆和其他植物种子中，伞形糖存在于伞形科植物的根、果实和生长部位。
?龙胆三糖存在于许多龙胆属植物的生长部位。松三糖则是在松属植物叶子受到昆虫伤害后产生的分泌物中发现的，据推测它可能是昆虫损害植物组织时，由昆虫的蔗糖酶转移葡萄糖基作用的结果。
第三节多糖
一、概述：
多糖通常是指由几十个以上单糖分子缩合形成的高分子化合物。从特性上看，由于其分子结构庞大，所以在水溶液中只能形成胶体溶液，而不能形成真溶液。多糖无甜味，也无还原性和变旋现象，但有旋光性。
根据多糖的组成可将其分为两类：
（1）均一多糖：由一种单糖聚合形成，这类多糖在自然界分布最广，种类也最多，其中最普遍和最重要的是由葡萄糖聚合形成的一类葡聚糖。
名称糖苷键分布
直链淀粉α-1，4 植物
支链淀粉α-1，4 含5% α-1，6 植物
纤维素β-1，4 植物
糖原α-1，4 含12-18% α-1，6 动物
直链右旋糖酐α-1，6 微生物
支链右旋糖酐α-1，6 含8% α-1，3和α-1，4 微生物
香菇多糖β-1，3 香菇
以上这些多糖都是由葡萄糖聚合而成，但由于其糖苷键位置和类型的不同，从而导致其结构和性质也各不相同。如直链淀粉遇碘显紫兰色，最大光吸收峰在620-680nm之间，支链淀粉遇碘显紫红色，最大光吸收峰在530-555nm之间，直链淀粉可溶于热水，而纤维素及香菇多糖则不溶。此外，多糖在不同植物体内的分布也有特异性，例如豆科植物淀粉几乎全为直链淀粉，糯米中的淀粉几乎全为支链淀粉、玉米中的直链淀粉所占的比例也高于其它谷物。因此，在食品加工、纺织化工等应用中，对淀粉原料的选择是十分重要的。
均一多糖除葡聚糖之外，还有一些由其它单糖构成的多糖。如：
果聚糖（菊糖）β-2，1 菊科植物根中
半乳聚糖（琼脂糖）β-1，4 果胶质、海藻中
壳聚糖β-1，4 广泛分布于昆虫、甲壳动物
和真菌中
壳聚糖也称几丁质，由N-乙酰氨基葡糖胺聚合形成，其天然储量仅次于纤维素，是一种极丰富的天然资源和有广泛用途的工业原料，可用于制造胶片、隐形眼镜、外科手术线、人造皮肤等等。
(2)不均一多糖、也称杂多糖
指由两种以上单糖构成的多糖。植物胞壁多糖大多是杂多糖。如构成半纤维素的木葡聚糖、甘露聚糖等都是杂多糖。
二、植物贮存多糖的生物合成
结构多糖是指作为支持物和保护物质存在的一类多糖。而植物贮存多糖是指植物细胞在一定的生理发育阶段形成的，贮存固定碳和能量的一类多糖。植物体内最主要的贮存多糖就是淀粉，某些高等植物还存在有非淀粉贮存多糖，如胞壁和液泡中的多糖。
1、淀粉的生物合成
淀粉既是植物体内的长期贮存多糖，也是短期贮存多糖。一般种子、块茎、块根中的淀
粉是长期贮存多糖，只有在种子萌发和芽抽条时才动用；而叶片中在光合作用时形成的淀粉是短期贮存多糖，因为它们在黑暗条件下，便会很快转化为蔗糖运出细胞。在高等植物光合组织中，淀粉是在叶绿体内以颗粒状合成和贮存的，而在植物非光合组织中，原质体则发育成一种称为淀粉体的细胞器，其形状结构与叶绿体相似，但无叶绿体内的片层囊结构。
植物体内合成的直链淀粉一般有成百至数千个葡萄糖组成，而且每六个葡萄糖残基形成一个螺旋，螺旋直径约1.3nm，直链分子内或分子间可形成许多氢键。支链淀粉的分子量更大，通常由多达5万个以上葡萄糖残基组成，并有许多非还原性末端。
目前认为，淀粉合成的主要途径是由淀粉合成酶催化的反应，即：
n ADPG + 引物→直链淀粉+ n ADP
淀粉合成酶于60年代中期发现，它可催化葡萄糖分子之间形成α-1，4糖苷键。虽然此酶也可利用UDPG，但反应速度仅为ADPG的1/3~1/10，而且作用于UDPG的Km值较作用于ADPG的Km值大15~30倍。因此，现在认为，无论是叶片还是其它贮存淀粉的组织中，ADPG是最主要的淀粉合成的葡萄糖基供体。
?现已知植物体内的淀粉合成酶有两种同工酶：
?（1）、结合型淀粉合成酶：发现于未成熟的菜豆种子中，它通常与正在发肓的淀粉粒紧密结合在一起，而且对糖基供体的专一性不很强，可以利用UDPG，但其合成速度仅为ADPG 1/10—1/3。
?（2）可溶性淀粉合成酶：它存在于正在发肓的种子、块茎等淀粉体中以及光合组织的叶绿体中，此酶专一性较强，仅能利用ADPG，是合成直链淀粉的主要酶类。
支链淀粉是在淀粉合成酶和α-1，4葡聚糖分支酶（也称Q-酶）共同作用下形成的。后者从一个α-1，4葡聚糖链的非还原端拆开一个低聚糖片段，并将其转移到毗邻的α-1，4葡聚糖链的非末端的葡糖残基的C6上形成α-1，6糖苷键。然后在淀粉合成酶作用下，此分支继续加长，并可再形成新的分支，最终构成一个支链淀粉
2、淀粉生物合成的调节：
在高等植物叶片中，淀粉粒的积累取决于光合作用和淀粉合成速度，主要是ADPG焦磷酸化酶和淀粉合成酶活性。
（1）ADPG焦磷酸化酶的调节：
ADPG焦磷酸化酶为别构酶，它受了一磷酸甘油活化，受pi抑制其它糖酵解中间产物，如F-6-P、F-1，6- dip 、PEP、1,3- dipGA在高浓度情况下。也对此酶有活化作用，但活化程度较低。据分析，3-PGA对作用主要是增加了ADPG焦磷酸化酶与底物的亲和性。此外，当存在3-PGA时，在PH7.0-7.5时，此酶的动力学曲线呈双曲线线型，当PH=8.5时，就逐渐变S形，这表明3-PGA与酶的结合与PH有关。此外，Pi与3-PGA之间存在相互作用，当3-PGA存在时，可降低Pi对酶的抑制作用，同样当有pi存在时，3-PGA对酶的活化作用也降低。
（2）淀粉合成酶的调节
淀粉合成酶发生作用的条件是有糖核苷酸和引物存在，此外，淀粉合成酶的作用需要一价阳离子，而且在甜玉米中此酶对一价阳离子的要求是绝对的，特别是可溶性淀粉合成酶需一价阳离子作激活剂。其中K+的激活作用最有效，其次为Na+。
ADP对淀粉合成酶有竞争性抑制作用，此外，此酶活性中心含巯基，对破坏巯基的试剂十分敏感。
3、蔗糖-淀粉的相互转化
蔗糖是植物碳和能量的主要运输形式，而淀粉则是碳和能量最常见的贮存形式，因此，蔗糖与淀粉的互变在植物中必然广泛存在。
在发肓种子内的转化方向是蔗糖→淀粉，即蔗糖由光合组织输出，在种子内转化成淀粉，
以颗粒状贮存起来，在萌发种子中，则淀粉→蔗糖，产生的蔗糖运到幼苗中，供迅速生长的分生组织的需要。
在叶片中，光合作用活跃进行时，光合细胞内的转化方向是蔗糖→淀粉。而在黑暗中，则淀粉→蔗糖，并输出叶片。
此外，果实形成期，如苹果、香蕉等，转化方向是蔗糖淀粉，当果实开始成熟时，转化方向变为淀粉→蔗糖，因此，完全成熟的果实是甜的。
在以上途径中由于蔗糖合成酶分解蔗糖产生的是UDPG，而淀粉合成酶只能应用ADPG，因此，蔗糖与淀粉的转化需要一个转变UDPG →ADPG 的机制。目前认为这种转化机制是通过UDPG焦磷酸化酶逆反应，将UDPG →G-1-P，再在ADPG焦磷酸化酶逆反应，再在ADPG焦磷酸化酶作用下G-1-P →ADPG。后一反应形成的PPi可用于推动前一反应，故未发生ATP和UTP的消耗。
转化过程产生的D-果糖可被已糖激酶活化产生F-6-P，经糖酵解途径降解产生ATP；或者转变为G-6-P后，再转变为ADPG用于淀粉合成。
4、果聚糖的生物合成：
?果聚糖是-D-呋喃果糖的多聚体，为易溶于水的水溶性多糖，按照它们的分子结构有两种类型。
?菊糖型：主要存在于双子叶植物中，通常由30-35个单糖残基组成，MW为49-57KD。
?左聚糖型：主要存在于单子叶植物中，其水溶液为左旋体，含7-24糖残基，有低度分支。
两种果聚糖都存在一个末端蔗糖单位，故都无还原末端。植物中的果聚糖主要存在于菊科、桔梗科和禾本植物的根茎叶中，它们都是以果聚糖代替淀粉作为贮藏多糖。
根据果聚糖末端都有蔗糖单位的现象可知，蔗糖是果聚糖合成中单糖单位的受体分子。又由于至今未发现有NDPF，而从热力学角度看，蔗糖水解可释放⊿G0′= -29.3 KJ/mol ，而将一个糖基加到多聚糖链可需能量约⊿G0′= 20.0 KJ/mol ，因此，认为蔗糖也是果聚糖合成的果糖供体。
?经研究，人们在植物中发现了与果聚糖合成密切相关的两种酶：
?菊糖蔗糖酶[CE 2.4.1.9]；
?此酶为转移酶，它可催化蔗糖释放出果糖，并将其以β-2,1-糖苷键连接于受体分子末端的果糖残基上，其受体分子可以是蔗糖或三糖以上的菊型果聚糖。
?左聚糖蔗糖酶[CE 2.4.1.10]
?所催化反应，只是形成了β-2,6-糖苷键。关于植物体内半纤维素中的杂多糖的合成，目前资料还不多，以后可以通过阅读查阅资料去了解。
第四节糖蛋白
人类对于糖类的研究早期只注意到它作为能源物质的重要性，因而多集中于研究糖的代谢与转化途径。近30年来，生物学家和化学家才逐渐发现各种糖复合物，尤其是糖蛋白和糖脂，在细胞的识别、分泌，以及在蛋白质加工和稳定方面都具有重要作用，而且现已证明，生物体内许多酶、激素、毒素、细胞因子、载体蛋白和免疫球蛋白。虽然一些糖蛋白在含糖与不含糖的情况下活性并无改变，但当人们进一步研究后发现，糖基对于蛋白质的稳定性和理化特性都可产生一定影响，甚至糖蛋白的生物学功能和细胞的许多代谢进程都与糖基的存在密切相关。
例如癌症的一个主要问题就是转移，即癌细胞从原发组织经血流迁移到机体的其它部位，并在另一些部位继续恶性增殖、对机体带来全面损害。据研究这种现象与癌细胞表面的糖蛋白以及另一些糖复合物的结构改变有关，所以，现在糖蛋白已成为生物化学领域的一个研究热点。
由于糖蛋白在细胞识别方面起着重要作用，因而与植物的受粉、嫁接不亲和性、共生固氮和病原微生物对寄主的选择性和侵染等密切相关。
一、糖蛋白中的糖链结构：
糖蛋白指由寡糖链与多肽链骨架共价连接而形成的一类蛋白质。
在自然界已发现的近200多种单糖中，通常见于糖蛋白寡糖链中的单糖组分只有8种：D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、L-岩藻糖、N-乙酰氨基葡萄糖、N-乙酰氨基半乳糖、D-木糖、D-阿拉伯糖。有时这些糖还可同时结合硫酸或磷酸等其它基团。
糖蛋白中糖链的长短、结构和数目在各种糖蛋白之间可以相差很大，一般糖组分的含量可以从1%~80%不等。它们既可以可溶性形式存在于细胞外，又可以不溶性形式分布于细胞间质或结合于细胞膜上。
糖蛋白按照其多肽链与寡糖链间连接方式的不同可分为两大类：
（1）含O-糖苷键型：
这种类型的糖蛋白中，糖与蛋白质的共价连接发生在Ser或Thr的羟基上，以及羟-Pro 或羟- Lys上。根据糖分子的不同，又可分为四种：N-乙酰半乳糖（α1 →OH）Ser/Thr型；木糖（β1→OH）Ser/Thr型；Gal（β1→OH）羟- Lys型和Ara （β1→OH）羟Pro型。
（2）含N-糖苷键型：
这种类型中，糖与蛋白质的共价连接发生在Asn氨基上，而且连接糖为N-乙酰氨基葡萄糖。GlcNAc（β→N-酰胺）Asn。
在上述类型中，N-糖苷键型、N-乙酰半乳糖Ser/Thr型分布最广，Ara羟-Pro型为植物糖蛋白特有，半乳糖/羟-Lys型也常见于植物凝集素和伸展蛋白中。
从寡糖链的结构看，N-连接糖链的最显著共性是它们都含有两个位于糖链内侧的N-乙酰氨基葡糖与3个甘露糖组成的五糖核心，在这个五糖核心上再连接不同的糖基，就构成各类型的糖链，根据外部糖基的不同又可分三类：
（1）高甘露糖型：其五糖核心外全部由甘露糖组成，一般约2-6个甘露糖分子。
（2）复杂型：五糖核心外，除甘露糖，还有N-乙酰氨基葡萄糖、半乳糖、岩藻糖等，它们可形成2-4个分枝状结构。
（3）混合型：在核心结构分枝处糖基上再分别连接高甘露糖型和复杂型外部链。
在采用O-连接方式的糖蛋白中，肽链部分的Ser和Thr的含量常可达到氨基酸总数的50%，它的糖链中不具有共同的核心序列，因此糖链的结构相互间差异较大，有的只含有1个半乳糖基，有的则含有16-18个单糖组成的分枝结构。
二、糖链部分的生物学功能：
研究表明，糖蛋白中的糖链有以下几方面的功能：
1、许多糖链覆盖着蛋白质分子表面的蛋白酶敏感作用位点，在一定程度上阻碍了蛋白水解酶靠近并切割这些位点，增强了对蛋白酶水解的抗御能力。
2、含糖量较高的糖蛋白中，由于亲水的糖链能束缚大量水分，使其溶液比较粘稠，对组织有润滑、保护等作用。
3、研究表明，某些去糖基后的糖蛋白较糖基化状态下对温度及PH的变化更敏感，容易发生变性，反之将寡聚糖链连到某些蛋白酶上，可增加其稳定性，因此，提示寡糖链有稳定蛋白质构象的作用。
4、研究表明，切除某些糖蛋白前的糖基或加入糖化酶抑制剂，阻止其糖链的正常合成时，糖蛋白前体不能被有效加工；若将分泌蛋白的糖链切除，则蛋白分泌速度明显下降，表明糖链对这些前体分子的正确加工或分泌蛋白的定向运输有重要作用。
5、研究南极鱼体内的抗冻蛋白，人们发现其分子中含有Galβ1→3GalNAc的双糖结构，由于此双糖能与水分子相互作用形成氢键，在细胞内和组织中阻碍冰晶的形成，从而降低了
体内水分的冰点。所以糖链的存在有抗冻作用。
6、大量证据表明，糖蛋白中具有特殊结构的寡糖链的最重要生物功能是充当生物体内细胞之间、细胞一某些大分子之间，以及病原体与寄主细胞之间相互识别的标志。
目录 第一章糖类化学 (2) 一、填空题 (2) 二、是非题 (3) 三、选择题 (4) 四、问答题 (6) 五、计算题 (7)
第一章糖类化学 一、填空题 1、糖类是具有( )结构的一大类化合物。根据其分子大小可分为( )、( )和( )三大类。 2、判断一个糖的D-型和L-型是以( )碳原子上羟基的位置作依据。 3、糖类物质的主要生物学作用为( )、( )、( )。 4、糖苷是指糖的( )和醇、酚等化合物失水而形成的缩醛(或缩酮)等形式的化合物。 5、蔗糖是由一分子( )和一分子( )组成，它们之间通过( )糖苷键相连。 6、麦芽糖是由两分子( )组成，它们之间通过( )糖苷键相连。 7、乳糖是由一分子( )和一分子( )组成，它们之间通过( )糖苷键相连。 8、糖原和支链淀粉结构上很相似，部由许多( )组成，它们之间通过( )和( ).二种糖苷键相连。二者在结构上的主要差别在于糖原分子比支链淀粉( )、( )和( )。 9、纤维素是由( )组成，它们之间通过( )糖苷键相连。 10、多糖的构象大致可分为( )、( )、( )、( )四种类型，决定其构象的主要因素是( )。 11、直链淀粉的构象为( )，纤维素的构象为( )。 12、人血液中含量最丰富的糖是( )，肝脏中含量最丰富的糖是( )，肌肉中含量最丰富的糖是( )。 13、糖胺聚糖是一类含( )和( )的杂多糖。其代表性化合物有( )、( )和( )等。 14、肽聚糖的基本结构是以( )与( )组成的多糖链为骨干，并与( )肽连接而成的杂多糖。 15、常用定量测定还原糖的试剂为( )试剂和( )
第二章课后习题答案 1.计算赖氨酸的ε-NH3+20%被解离时的溶液PH。 解：pH = pKa + lg20% pKa = 10.53 pH = 10.53 + lg20% = 9.9 2.计算谷氨酸的γ-COOH三分之二被解离时的溶液pH。 解：pH = pKa + lg（（2/3）/（1/3））=4.6 pKa = 4.25 3.计算下列物质0.3mol/L溶液的pH：(a)亮氨酸盐酸盐；(b)亮氨酸钠盐；(c)等电亮氨酸。解：a：pH=2.36+ lg（C（H+）/0.3）=1.46 b: pH=9.60+lg(0.3/C(OH+))=11.5 c:pH=pI=1/2(2.36+9.60)=5.98 4.计算下列氨基酸的pI值：丙氨酸、半胱氨酸、谷氨酸和精氨酸。 解：pI = 1/2（pKa1+ pKa2） pI(Ala) = 1/2（2.34+9.69）= 6.02 pI(Cys) = 1/2（1.71+10.78）= 5.02 pI(Glu) = 1/2（2.19+4.25）= 3.22 pI(Ala) = 1/2（9.04+12.48）= 10.76 5. 向1L1mol/L的处于等电点的甘氨酸溶液加入0.3molHCl，问所得溶液的pH是多少？如果加入0.3mol NaOH以代替HCl时，pH将是多少？ 解：pH1=pKa1+lg(7/3)=2.71 pH2=pKa2+lg(3/7)=9.23 6.计算0.25mol/L的组氨酸溶液在pH6.4时各种离子形式的浓度（mol/L）。 解：由pH=pK1+lg（His+/ His2+）=pKr+lg（His0/His+）=pK2+lg（His-/ His0）得His2+为1.87×10-6，His+为0.071，His0为0.179 His-3.0×10-4 7.说明用含一个结晶水的固体组氨酸盐酸盐（相对分子质量=209.6；咪唑基pKa=6.0）和1mol/L KOH配制1LpH6.5的0.2mol/L组氨酸盐缓冲液的方法 解：取组氨酸盐酸盐41.92g(0.2mol)，加入352ml 1mol/L KOH，用水稀释至1L。 8. L-亮氨酸溶液（3.0g/50ml 6mol/L HCl）在20cm旋光管中测得的旋光度为+1.81o。计算L-亮氨酸在6mol/L HCl中的比旋。 解：c=3.0/50=0.06g/ml l=2dm. +1.81=[a]*0.06*2 得：[a]= +15.1o 9.甘氨酸在溶剂A中的溶解度为在溶剂B中的4倍，苯丙氨酸在溶剂A中的溶解度为溶剂B 中的两倍。利用在溶剂A和B之间的逆流分溶方法将甘氨酸和苯丙氨酸分开。在起始溶液中甘氨酸含量为100mg ，苯丙氨酸为81mg ，试回答下列问题：(1)利用由4个分溶管组成的逆流分溶系统时，甘氨酸和苯丙氨酸各在哪一号分溶管中含量最高？解：根据逆流分溶原理，可得： 对于Gly：Kd = C A/C B = 4 = q(动相)/p（静相） p+q= (1/5 + 4/5) 4个分溶管分溶3次：（1/5 + 4/5）3=1/125+2/125+48/125+64/125
第一章 一。叙述L-α氨基酸的结构特征，比较各种结构异同并分析结构与性质关 系？ ，自然界氨基酸有300余种，但被生物体直接用于合成的蛋白质仅有20中，且均属L-α氨基酸（除甘氨酸外），结构特点：α氨基酸是羧酸分子中的α氢原子被氨基所代替直接形成的有机化合物、简单些说，当氨基酸的氨基与羧基结合在同一碳原子上的，就称为α-氨基酸。 通式如下，R为侧链，连接—COOH的碳为α -碳原子。为不对称碳原子（甘氨酸除外），不同氨基酸起侧脸R结构各异。 根据侧链结构可分为1.含烃链的。非极性脂肪族氨基酸如丙氨酸。 2。含极性不带电荷侧链的极性中性氨基酸。如半胱氨酸。 3.含芳香基的含芳香环氨基酸：如酪氨酸 4.含负性解离基团的酸性氨基酸。如谷氨酸 5.含正性解离截团的碱性氨基酸。如精氨酸。 二。简述蛋白质一级结构，二级结构，三级结构，四级结构基本概念及各结构层次间的内在关系？ 一级结构：蛋白质分子中从N端到C端，氨基酸分子的排列顺序称为蛋白质的一级结构。（主要化学键是肽键也包括二硫键） 二级结构：蛋白质分子中某一段氨基酸的局部空间构象，也就是该段太链主链骨架原子的相对空间位置。（N 氨基氮，C a碳，C o（羰基碳））3个原子的依次重复排列。主要靠：氢键 三级结构：是指整条太链中全部氨基酸残基的相对空间位置，也就是整条太链所有原子中三维空间的排布位置。（三级结构的形成和稳定性主要依靠次级键如：疏水键，盐键，氢键，范德华力） 四级结构：（体内许多功能性蛋白质含有2条或2条以上多太链，每一条链多太链都有其完整的三级结构，称为亚基） 四级结构：蛋白质分子中各个亚基的空间排布及亚基接触部位的局部和相互作用，称为蛋白质的四级结构。主要靠：氢键和离子键。
一．选择题 1. 下列哪种糖没有还原性( ) A麦芽糖B蔗糖C木糖D 果糖 2.下列有关糖苷的性质叙述正确的是（） A在稀盐酸中稳定B在稀NaoH溶液中稳定C糖苷都是还原性糖D无旋光性 3.下列有关葡萄糖的叙述错误的是（） A显示还原性B在强酸中脱水形成5-羟甲基糖醛C莫利旋试验阴性D与苯肼反应生成脎4.葡萄糖的α–型和β–型是（） A对映体B异头物C顺反异构体D非对映体 5.下列哪种糖不能生成糖脎（） A葡萄糖B果糖C蔗糖D 乳糖 6.下列单糖中哪个是酮糖（） A核糖B木糖C葡萄糖D 果糖 7.下列糖不具有变旋现象的是（） A果糖B乳糖C淀粉D 半乳糖
8.下列有关糖原结构的叙述错误的是（） A有α-1,4-糖苷键B有α-1,6-糖苷键C 糖原由α-D-葡萄糖组成D糖原是没有分支的分子 9.下列有关纤维素的叙述错误的是（） A纤维素不溶于水B纤维素不能被人体吸收C纤维素是葡萄糖以β-1,4糖苷键连接的D纤维素含有支链 10.下图的结构式代表哪种糖（） A. α-D-葡萄糖 B. β-D-葡萄糖 C. α-D-半乳糖 D. β-D-半乳糖 11.蔗糖与麦芽糖的区别在于（） A.麦芽糖是单糖 B.蔗糖是单糖 C.蔗糖含果糖残基 D.麦芽糖含果糖残基 12.下列不能以环状结构存在的糖是（）
13.葡萄糖和甘露糖是（ ） A.异头体 B.差向异构体 C 对映体 D.顺反 异构体 14.含有α-1,4-糖苷键的是（ ） A.麦芽糖 B.乳糖 C.纤维素 D.蔗糖 15.（ ）是构建几丁质的单糖残基 A.N-乙酰葡萄糖胺 B.N-乙酰胞壁酸 C.N-乙酰神 经氨酸 D.N-乙酰半乳糖胺 16.肝素，透明质酸在动物新陈代谢中均有重要功能，它们 属于以下哪一类（ ） A.蛋白质 B.糖 C.脂肪 D.维生素 17.下列关于淀粉的叙述错误的是（ ） A.淀粉不含支链 B.淀粉中含有α-1,4和α-1,6
糖类化学 一、填空题 1.纤维素是由________________组成,它们之间通过________________糖苷键相连。 2.常用定量测定还原糖的试剂为________________试剂和________________试剂。 3.人血液中含量最丰富的糖是________________,肝脏中含量最丰富的糖是 ________________,肌肉中含量最丰富的糖是________________。 4.乳糖是由一分子________________和一分子________________组成,它们之间通过 ________________糖苷键相连。 5.鉴别糖的普通方法为________________试验。 6.蛋白聚糖是由________________和________________共价结合形成的复合物。 7.糖苷是指糖的________________和醇、酚等化合物失水而形成的缩醛(或缩酮)等形式的化合物。 8.判断一个糖的D-型和L-型是以________________碳原子上羟基的位置作依据。 9.多糖的构象大致可分为________________、________________、________________和________________四种类型,决定其构象的主要因素是________________。 二、是非题 1.[ ]果糖是左旋的，因此它属于L-构型。 2.[ ]从热力学上讲,葡萄糖的船式构象比椅式构象更稳定。 3.[ ]糖原、淀粉和纤维素分子中都有一个还原端,所以它们都有还原性。 4.[ ]同一种单糖的α-型和β-型是对映体。 5.[ ]糖的变旋现象是指糖溶液放置后,旋光方向从右旋变成左旋或从左旋变成右旋。 6.[ ]D-葡萄糖的对映体为L-葡萄糖,后者存在于自然界。 7.[ ]D-葡萄糖,D-甘露糖和D-果糖生成同一种糖脎。 8.[ ]糖链的合成无模板,糖基的顺序由基因编码的转移酶决定。 9.[ ]醛式葡萄糖变成环状后无还原性。 10.[ ]肽聚糖分子中不仅有L-型氨基酸,而且还有D-型氨基酸。 三、选择题 1.[ ]下列哪种糖无还原性? A.麦芽糖 B.蔗糖 C.阿拉伯糖 D.木糖 E.果糖 2.[ ]环状结构的己醛糖其立体异构体的数目为 A.4 B.3 C.18 D.32 E.64 3.[ ]下列物质中哪种不是糖胺聚糖? A.果胶 B.硫酸软骨素 C.透明质酸 D.肝素 E.硫酸粘液素 4.[ ]下图的结构式代表哪种糖？ A.α-D-葡萄糖 B.β-D-葡萄糖 C.α-D-半乳糖 D.β-D-半乳糖 E.α-D-果糖
第二章核酸的结构与功能 一、名词解释 1．核酸2．核苷3．核苷酸4．稀有碱基5．碱基对6．DNA的一级结构7．核酸的变性8．Tm值9．DNA的复性10．核酸的杂交 二、填空题 11．核酸可分为____和____两大类，其中____主要存在于____中，而____主要存在于____。12．核酸完全水解生成的产物有____、____和____，其中糖基有____、____，碱基有____和____两大类。 13．生物体内的嘌呤碱主要有____和____，嘧啶碱主要有____、____和____。某些RNA分子中还含有微量的其它碱基，称为____。 14．DNA和RNA分子在物质组成上有所不同，主要表现在____和____的不同，DNA分子中存在的是____和____，RNA分子中存在的是____和____。 15．RNA的基本组成单位是____、____、____、____，DNA的基本组成单位是____、____、____、____，它们通过____键相互连接形成多核苷酸链。 16．DNA的二级结构是____结构，其中碱基组成的共同特点是（若按摩尔数计算）____、____、____。 17．测知某一DNA样品中，A=0.53mol、C=0.25mol、那么T= ____mol，G= ____mol。18．嘌呤环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键，通过这种键相连而成的化合物叫____。 19．嘧啶环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键，通过这种键相连而成的化合物叫____。 20．体内有两个主要的环核苷酸是____、____，它们的主要生理功用是____。 21．写出下列核苷酸符号的中文名称：A TP____、dCDP____。 22．DNA分子中，两条链通过碱基间的____相连，碱基间的配对原则是____对____、____对____。 23．DNA二级结构的重要特点是形成____结构，此结构属于____螺旋，此结构内部是由____通过____相连维持，其纵向结构的维系力是____。 24．因为核酸分子中含有____和____碱基，而这两类物质又均含有____结构，故使核酸对____波长的紫外线有吸收作用。 25．DNA双螺旋直径为____nｍ，双螺旋每隔____nｍ转一圈，约相当于____个碱基对。戊糖和磷酸基位于双螺旋____侧、碱基位于____侧。 26、核酸双螺旋结构中具有严格的碱基配对关系，在DNA分子中A对____、在RNA分子中A对____、它们之间均可形成____个氢键，在DNA和RNA分子中G始终与____配对、它们之间可形成____个氢键。 27．DNA的Tm值的大小与其分子中所含的____的种类、数量及比例有关，也与分子的____有关。若含的A-T配对较多其值则____、含的G-C配对较多其值则____，分子越长其Tm 值也越____。 28．Tm值是DNA的变性温度，如果DNA是不均一的，其Tm值范围____，如果DNA是均一的其Tm值范围____。 29．组成核酸的元素有____、____、____、____、____等，其中____的含量比较稳定，约占核酸总量的____，可通过测定____的含量来计算样品中核酸的含量。 30．DNA双螺旋结构的维系力主要有____和____。 31．一般来说DNA分子中G、C含量高分子较稳定，同时比重也较____、解链温度也____。
一．选择题 1.下列哪种糖没有还原性() A麦芽糖B蔗糖C木糖D果糖 2.下列有关糖苷的性质叙述正确的是（） A在稀盐酸中稳定B在稀NaoH溶液中稳定C糖苷都是还原性糖D无旋光 A D与 8.下列有关糖原结构的叙述错误的是（） A有α-1,4-糖苷键B有α-1,6-糖苷键C糖原由α-D-葡萄糖组成D糖原是 没有分支的分子 9.下列有关纤维素的叙述错误的是（）
A纤维素不溶于水B纤维素不能被人体吸收C纤维素是葡萄糖以β-1,4糖 苷键连接的D纤维素含有支链 10.下图的结构式代表哪种糖（） A.α-D-葡萄糖 B.β-D-葡萄糖 C.α-D-半乳糖 D.β-D-半乳糖 A.
A.N- 16.17.下列关于淀粉的叙述错误的是（） A.淀粉不含支链 B.淀粉中含有α-1,4和α-1,6糖苷键 C.淀粉分直链淀粉和支链淀粉 D.直链淀粉溶于水 18.下列哪一种糖不是二糖（） A.纤维二糖 B.纤维素 C.乳糖 D.蔗糖 19.组成RNA 的糖是()
A.核糖 B.脱氧核糖 C.木糖 D.阿拉伯糖 20．下图的结构式代表哪种糖（） A.α-D- 1. 2. 3. 4.葡萄糖是多羟基醛，应该有醛的特性反应，但实际上不如简单醛类那样显着，例如葡萄糖不能与schiff试剂发生紫红色反应，也难与发生加成反 应。 5.单糖的羰基在适当的条件下被还原，例如用处理醛糖或酮糖，则被还原 成。
6.蔗糖是由一分子和一分子组成，他们之间通过糖苷键相连。 7.自然界中常见的糖醛酸有、、。 8.棉籽糖完全水解产生、、各一分子。 9.天然淀粉一般含有两种组份、。 三．判断题： 1.单糖是多羟基酮或醛。————————————————————— 2. 3. 4.D- 5. 6.β-D- —————————————（） 7.葡萄糖是多羟基醛，因此显示部分醛的性质，与schiff试剂发生紫红 色反应。—（） 8.链状结构的葡萄糖与环状结构的葡萄糖的手性碳原子数相等。———— ————-（）
第二章糖类化学 一、单项选择题 1．自然界分布最广、含量最多的有机分子是 A. 蛋白质 B. 核酸 C. 水 D. 糖类 E. 脂类 2. 以下哪个是碳水化合物？ A. 二羟丙酮 B. 甘油 C. 类固醇 C. 乳酸 D.腺嘌呤 3. 以下哪个单糖最小？ A. 半乳糖 B. 甘油醛 C.果糖 D. 核糖 E. 脱氧核糖 4. 以下哪个单糖是酮糖？ A. 半乳糖 B. 果糖 C.甘油醛 D. 核糖 E. 脱氧核糖 5. 自然界中最丰富的单糖是 A. 半乳糖 B. 核糖 C.葡萄糖 D. 脱氧核糖 E. 蔗糖 6. 以下哪个含有果糖 A. 淀粉 B. 肝素 C. 乳糖 D. 麦芽糖 E. 蔗糖 7. 单糖分子至少含几个碳原子？ A. 2 B. 3
C. 4 D. 5 E. 6 8. 以下哪个是不含手性碳原子的单糖？ A. 半乳糖 B. 二羟丙酮 C. 甘油醛 D. 核糖 E. 脱氧核糖 9. 纤维素中的1个葡萄糖有几个手性碳原子？ A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 E. 6 10. 糖原与纤维素中的葡萄糖只有1个碳原子不同，它是几号碳原子？ A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 11. 葡萄糖的构型是由它的几号碳原子决定的？ A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 E. 5 12. 在溶液中，以下哪个糖没有半缩醛结构？ A. 半乳糖 B. 二羟丙酮 C. 乳糖 D. 麦芽糖 E. 脱氧核糖 13. 葡萄糖在中性溶液中有几种异构体？ A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 E. 6 14. 以下哪种分子结构中有呋喃环结构？ A. 胆固醇 B. 核酸
考试范围 一、生物大分子的结构与功能 1.蛋白质 2.核酸 3.酶 二、物质代谢 4.糖代谢 5.脂类代谢 6.氨基酸代谢 7.核苷酸代谢 第一节蛋白质的结构与功能 大纲解读： 1.蛋白质的分子组成 （1）蛋白质的平均含氮量 （2）L-α-氨基酸的结构通式 （3）20种L-α-氨基酸的分类 2.氨基酸的性质 3.蛋白质的分子结构 4.蛋白质结构与功能的关系 （1）血红蛋白的分子结构 （2）血红蛋白空间结构与运氧功能关系 （3）协同效应、别构效应的概念 5.蛋白质的性质 一、蛋白质的分子组成 1.蛋白样品的平均含氮量 2.L-α-氨基酸的结构通式 3.20种L-α-氨基酸的分类以及名称 （一）蛋白样品的平均含氮量 1.组成蛋白质的元素及含量
（1 ）主要元素：碳（50～55% ）、氢（6～8%）、氧（19～24%）、氮（16%）、硫（0～ 4%） （2）其他：磷、铁、锰、锌、碘等（元素组成） 2.蛋白质含量测定（测氮法） （1）蛋白质的平均含氮量为16%，即每克氮相当于6.25克蛋白质。 （2）每克样品中蛋白质的含量＝每克样品的含氮量×6.25 A型题： 测得某一蛋白质样品（奶粉）含氮量为0.40克，此样品约含蛋白质（）克。 A.2.0 B.2.5 C.3.0 D.3.5 E.4.0 [答疑编号111020801：针对该题提问] 『正确答案』B 『答案解析』每克样品中蛋白质的含量＝每克样品的含氮量×6.25＝ 0.40×6.25＝2.5克。 （二）蛋白质的基本组成单位 1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 2.氨基酸通式： 3.存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种，且均属L-氨基酸（甘氨酸除外）。甘氨酸的结构式： 4.特殊氨基酸： 脯氨酸（亚氨基酸）结构式： 5.氨基酸分类: （1）非极性疏水性氨基酸：甘、丙、缬、亮、异亮氨基酸、苯丙、脯氨酸（亚氨基酸）（7种）。
生物化学习题糖类 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
糖类化学 一、填空题 1.纤维素是由________________组成,它们之间通过________________糖苷键相连。 2.常用定量测定还原糖的试剂为________________试剂和________________试剂。 3.人血液中含量最丰富的糖是________________,肝脏中含量最丰富的糖是 ________________,肌肉中含量最丰富的糖是________________。 4.乳糖是由一分子________________和一分子________________组成,它们之间通过________________糖苷键相连。 5.鉴别糖的普通方法为________________试验。 6.蛋白聚糖是由________________和________________共价结合形成的复合物。 7.糖苷是指糖的________________和醇、酚等化合物失水而形成的缩醛(或缩酮)等形式的化合物。 8.判断一个糖的D-型和L-型是以________________碳原子上羟基的位置作依据。 9.多糖的构象大致可分为________________、________________、 ________________和________________四种类型,决定其构象的主要因素是 ________________。 二、是非题 1.[ ]果糖是左旋的，因此它属于L-构型。 2.[ ]从热力学上讲,葡萄糖的船式构象比椅式构象更稳定。 3.[ ]糖原、淀粉和纤维素分子中都有一个还原端,所以它们都有还原性。 4.[ ]同一种单糖的α-型和β-型是对映体。 5.[ ]糖的变旋现象是指糖溶液放置后,旋光方向从右旋变成左旋或从左旋变成右旋。 6.[ ]D-葡萄糖的对映体为L-葡萄糖,后者存在于自然界。 7.[ ]D-葡萄糖,D-甘露糖和D-果糖生成同一种糖脎。 8.[ ]糖链的合成无模板,糖基的顺序由基因编码的转移酶决定。 9.[ ]醛式葡萄糖变成环状后无还原性。 10.[ ]肽聚糖分子中不仅有L-型氨基酸,而且还有D-型氨基酸。 三、选择题 1.[ ]下列哪种糖无还原性 A.麦芽糖 B.蔗糖 C.阿拉伯糖 D.木糖 E.果糖 2.[ ]环状结构的己醛糖其立体异构体的数目为 .3 C 3.[ ]下列物质中哪种不是糖胺聚糖 A.果胶 B.硫酸软骨素 C.透明质酸 D.肝素 E.硫酸粘液素 4.[ ]下图的结构式代表哪种糖？
第二章糖类化合物 知识点： 糖类化合物的定义，糖的通式，以葡萄糖为例记忆单糖的分子结构、构型、构象 掌握名词：构型、构象、差向异构体、对映体、异头体 旋光度与变旋现象 单糖的化学性质：Fehling反应、成脎反应、成苷反应、糖苷键、 重要的二糖：还原糖非还原糖，还原端；蔗糖，乳糖、麦芽糖、海藻糖的还原性，糖苷键；棉籽糖、环糊精 多糖：直链淀粉和支链淀粉、糖原、纤维素和几丁质 糖蛋白的结构：O-连接：寡糖链共价连接在蛋白质的Ser和Thr残基的羟基氧上。N-连接：寡糖链共价连接在肽链的Asn残基的酰胺氮上。 名词解释： 糖类化合物、构型、构象、差向异构体、对映体、异头体、糖苷键 填空题 1.纤维素是由________________组成,它们之间通过________________糖苷键相连。 2.乳糖是由一分子________________和一分子________________组成,它们之间通过________________糖苷键相连。 3.蛋白聚糖是由________________和________________共价结合形成的复合物。 4.糖苷是指糖的________________和醇、酚等化合物失水而形成的缩醛(或缩酮)等形式的化合物。 5.判断一个糖的D-型和L-型是以________________碳原子上羟基的位置作依据。 是非题 1.[ ]果糖是左旋的，因此它属于L-构型。 2.[ ]从热力学上讲,葡萄糖的船式构象比椅式构象更稳定。 3.[ ]糖原、淀粉和纤维素分子中都有一个还原端,所以它们都有还原性。 4.[ ]同一种单糖的α-型和β-型是对映体。 5.[ ]糖的变旋现象是指糖溶液放置后,旋光方向从右旋变成左旋或从左旋变成右旋。 6.[ ]D-葡萄糖的对映体为L-葡萄糖,后者存在于自然界。 7.[ ]D-葡萄糖,D-甘露糖和D-果糖生成同一种糖脎。 8.[ ]醛式葡萄糖变成环状后无还原性。 选择题 1.[ ]下列哪种糖无还原性? A.麦芽糖； B.蔗糖； C.葡萄糖； D.木糖； E.果糖 2.[ ]环状结构的己醛糖其立体异构体的数目为 A.4； B.3； C.18； D.32； E.64 4.[ ]下图的结构式代表哪种糖？ A.α-D-葡萄糖； B.β-D-葡萄糖； C.α-D-半乳糖； D.β-D-半乳糖； E.α-D-果糖 5.[ ]下列有关葡萄糖的叙述,哪个是错的? A.显示还原性； B.在强酸中脱水形成5-羟甲基糠醛； C.莫利希(Molisch)试验阴性； D.与苯肼反应生成脎； E.新配制的葡萄糖水溶液其比旋光度随时间而改变 6.[ ]α-淀粉酶水解支链淀粉的结果是 (1).完全水解成葡萄糖和麦芽糖；(2).主要产物为糊精；(3).使α-1,6糖苷键水解 (4).在淀粉-1,6-葡萄糖苷酶存在时,完全水解成葡萄糖和麦芽糖
第二章糖类 提要 一、定义 糖、单糖、寡糖、多糖、 结合糖、呋喃糖、吡喃糖、糖苷、手性 二、结构 1.链式：Glc、Man、Gal、Fru、Rib、dRib 2.环式：顺时针编号，D型末 端羟甲基向下，α 型半缩醛羟基与末 端羟甲基在两侧。 3.构象：椅式稳定，β稳定， 因其较大基团均为 平键。 三、反应 1.与酸：莫里斯试剂、西里万诺夫试剂。 2.与碱：弱碱互变，强碱分解。 3.氧化：三种产物。 4.还原：葡萄糖生成山梨醇。 5.酯化 6.成苷：有α和β两种糖苷键。 7.成沙：可根据其形状与熔点鉴定糖。 四、衍生物 氨基糖、糖醛酸、糖苷五、寡糖 蔗糖、乳糖、麦芽糖和纤维二糖的结构 六、多糖 淀粉、糖原、纤维素的结构 粘多糖、糖蛋白、蛋白多糖一般了解 七、计算 比旋计算，注意单位。
第一节概述 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。 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。 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。 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。
前言 生物化学与分子生物学是医学基础教育的主干课程。在多年的教学中发现，医学生对这门课程的学习还是有些困难，尤其是对基本知识和基本理论的掌握不够准确，造成医学生在大学期间的学习和以后考研中不能正常发挥。本书的编写就是想让同学们在这门学科的学习过程中，更好的理解和掌握教材中的重点和难点内容，学好生物化学这门课程，为其它医学和生物学课程的学习打好基础。 本书是在我室编写的2006版习题集的基础上改编而成。章节编排参考人民卫生出版社2008年第七版医学《生物化学》教材，内容还参考了八年制医学《生物化学》、程牛亮教授主编中国医药科技出版社和高等教育出版社出版的《生物化学》有关内容。全书分四篇二十一章，将原来二十一、二十三章内容合并到相关章节中。题型有名词解释、填空、选择、问答题等形式，并对其中题例作了答案要点。 本书主要为医学院校的专科，五、七、八年制本科学生的生物化学课程学习而编制，同时也可以作为研究生入学考试、医师职业资格考试、自学考试等复习和参考之用。 本书编写过程中得到刘德文教授、程牛亮教授、牛勃教授的悉心指点和审定。本书凝集了山西医科大学生物化学与分子生物学教研室全体同仁的智慧和艰辛。为了让广大同学及早使用，在编写中疏漏、错误之处在所难免，衷心希望同行专家给予指教，也欢迎广大师生批评指正。 参编人员：（按姓氏笔画排写） 于保峰刘兴顺刘红林赵虹阎萍郭睿覃秀桃解军 组稿：解军郭睿 排版：张栋闫峻 出版：张悦红 山西医科大学基础医学院 生物化学与分子生物学教研室 2008年6月
第一章蛋白质的结构与功能 一、本章要求和要点 1. 掌握蛋白质的元素组成特点、基本组成单位；氨基酸的数量及构型；熟悉芳香族氨基酸、酸性氨基酸、碱性氨基酸、含硫氨基酸和亚氨基酸。 2. 掌握氨基酸的理化性质（两性解离及等电点、紫外吸收性质、茚三酮反应）；掌握肽键、肽单元的概念及多肽链的方向性。 3. 掌握蛋白质各级结构的含义及其稳定因素，区分模体（motif）和结构域（domain）的概念。 4. 理解蛋白质结构与功能的关系（一级结构是高级结构和功能的基础；蛋白质的功能依赖正确的空间结构）。熟悉分子伴侣、分子病、蛋白构象疾病，肌红蛋白和血红蛋白的异同。 5. 掌握蛋白质的理化性质（两性解离、胶体性质、紫外吸收、呈色反应、蛋白质的变性与复性）。 6. 理解蛋白质分离、纯化基本方法的原理。 二、本章重点和难点 1．氨基酸的分类和理化性质。 2．蛋白质的结构层次及各层次之间的关系。 3．蛋白质结构与功能的关系。 4．蛋白质的理化性质及蛋白质的变性。 5．常用蛋白质分离、纯化技术的基本原理。 三、问答题 1. 蛋白质结构层次分为几级？各级结构的稳定因素分别有哪些？各级结构间有什么不同和联系？ 2. 组成人体蛋白质的20种氨基酸，可根据侧链的结构和理化性质分为哪几类？每类列举两种。 3. 什么是蛋白质的两性解离？利用此性质分离纯化蛋白质的方法有哪些？ 4. 请阐述蛋白质二级结构α-螺旋的结构特征。
第三章糖类的化学 （1）P18 旋光性是指某些物质能使平面偏振面旋转的性质 （2）P19 单糖：凡羟基在右边的，为D-型；凡羟基在左边的，为L-型 L-甘油醛 D-甘油醛 对于含3个碳原子以上的糖，由于存在不止1个不对称碳原子，在规定其构型时以距醛基或酮基最远的不对称碳原子为准，羟基在右的为D-型羟基在左的为L-型。 （3）P30 寡糖分子中都存在不对称碳原子，因而都有旋光性 （4）P33 多糖有旋光性，但无变旋现象 4、脂类和生物膜化学 1、P47 酸败的化学本质：一方面是油脂中不饱和脂肪酸的双键在空气中氧的作用下成为过氧化物，过氧化物继续分解生成有臭味的低级醛、酮、羧酸和醛、酮的衍生物；另一个原因是霉菌或脂酸将油脂水解成低级脂肪酸，脂肪酸再经过β-氧化过程生成β-酮酸，β-酮酸脱羧生成低级酮类。 第五章蛋白质化学 （一）P61 氨基酸的结构通式： （二）P62 构成蛋白质的氨基酸（英文符号）除了甘氨酸（gly）外，构成蛋白质的氨基酸都是L-构型
4、P73 谷胱甘肽：是由Ｌ-谷氨酸，L-半胱氨酸和甘氨酸组成 （谷氨酸由γ-羧基生成肽键，而在其他肽和蛋白质分子中谷氨酸由α-羧基生产肽键）。
谷胱甘肽中因含有-SH，故通常简写为GSH 5、Ｐ７６一级结构：特指肽链中的氨基酸排列顺序。维系一级结构的主要化学键是肽键。 蛋白质的一级结构的测定： 1.肽链末端分析：（1）N-末端端测定：A. 二硝基氟苯法B. 苯异硫氰酯（PITC）法C.二甲基氨基萘磺酰氯法（DNS法）；（2）C-末端端测定：肼解法、羧肽酶法； 2、二硫键的拆开和肽链的分离； 3、肽链的部分水解和肽段的分离：化学裂解法、酶解法 4、测定每一段的氨基酸顺序 5. 由重叠片段推断肽链顺序 ６、Ｐ82 二级结构：它是指肽链主链骨架原子的相对空间位置，维系二级结构的化学键主要是氢键。 蛋白质二级结构的主要形式：α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲、π-螺旋等 7、P91 分子病：由于基因结构改变，蛋白质一级结构中的关键氨基酸发生改变，从而导致蛋白质功能障碍，出现相应的临床症状，这类遗传性疾病称为分子病。【经典举例】镰形细胞贫血症 8、P104 蛋白质的变性与复性：在某些物理化学因素影响下，可使蛋白质分子的空间结构解体，从而使其活性丧失，这成为变性；破坏非共价键和二硫键，不改变蛋白质的一级结构。 9、变性分为可逆与不可逆两种情形，在某些蛋白质变性中，若除去变性因素后，蛋白质分子的空间结构又得以恢复，可完全或部分恢复其生物活性，这称为复性。 10、P110 紫外吸收法：酪氨酸、色氨酸在280mm左右具有最大吸收，由于在各种蛋白质中这几种氨基酸的含量差别不大，所以280mm的吸收值与浓度具正相关，可用于蛋白质含量的测定，此方法称为280mm吸收法。 第六章核酸化学 1、P118 核酸是由类似的单体组成的聚合物，单体之间共价连接。完全水解的最终产物是戊糖、含氮碱和磷酸。 2、P121 嘌呤碱和嘧啶碱分子中都含有共轭双键体系，在紫外区有吸收（260 nm左右）。可用于定性，定量分析。
第二章糖类的生物化学 糖类生物化学是在以糖链为“生物信息分子”的水平上，阐明多细胞生物的高层次生命现象的一门科学。它是20世纪90年代才发展起来的生物化学中最后一个广褒前沿。1993年科学家们提出，将研究糖类的方法和基本技术，以及把基础研究获得的知识进一步转化为生产技术等领域称为“糖生物工程”。1993年5月在美国旧金山召开首届“国际糖生物工程会议”。 在生物体内，除核酸和蛋白质外，糖类是第三大类信息分子。与DNA不同，糖类的作用不是贮存信息，而是进行通讯识别。核酸和蛋白质是以分子量大为基础贮存大量的生物信息，而糖类作为信息分子则是以其结构多样性为特征。6种不同结构的单糖可形成108种异构体，糖类化合物所拥有的异构体数和多种多样的连接方式可以构成一个巨大的信息库。如果把20种氨基酸构成千变万化的蛋白质比拟为由26个字母组成一本厚厚的词典，那么由不到10种常见单糖构成种类纷繁的寡糖和多糖，则可比喻为由7个音符组成无数优美动听的乐谱。 糖类物质的生物学功能 1 糖类是生物细胞结构的组成成分 2 糖类是生物体中重要的能源物质 3 糖类参与细胞识别和细胞信息传递 4 糖类是合成其他重要生物分子的碳架来源 5 糖类对生物机体具有保护和润滑作用 第一节天然单糖 天然单糖是指已在自然界发现或从生物材料中检出，并已确认其存在的单糖及其衍生物。不包括人工合成的糖。 一、天然单糖的分布： 六十年代后期，人们应用层析技术检测了多种动物、植物和生物材料，其结果是在动物体内糖含量只占其干重的2%左右，这表明动物极少贮存糖类物质，而不是不需要糖类物质。植物体内，糖含量占干重的85-95%，表明植物体的结构和贮存物绝大多数是糖类化合物。在微生物体内，糖含量约占其干重的10-30%，居中。 对其中的单糖进行统计分析结果表明，醛糖及其衍生物约600多种、酮糖及其衍生物180多种。游离单糖中除D-葡萄糖和D-果糖大量存在外，其它天然存在的单糖基本上是以微量存在的。而且某些单糖的分布有特异性。例如，糖醛酸中，只有已糖醛酸出现在自然界中，而且按已糖醛酸的构型不同，可分为D-葡萄糖醛酸、D-半乳糖醛酸、D-半乳糖胺醛酸、L-艾杜糖醛酸和D-甘露糖醛酸。其中在植物果实中以游离态分布的只有D-半乳糖醛酸一种。 根据目前统计资料，各类植物中存在的游离单糖分布情况是： （1）低等植物中： 藻类：主要是D-葡萄糖和D-果糖 地衣类：主要是D-葡萄糖和D-半乳糖 苔藓植物类：主要是D-或L-葡萄糖和果糖 （2）种子植物中主要有五大类单糖： A、七种戊糖：L-阿拉伯糖（D型少见）、D-核糖、D-木糖、L-木酮糖、D-核酮糖、 芹叶糖、2-脱氧-D-核糖。 芹叶糖为一种分支糖，最初是由荷兰芥中分离得到的，开始以为是一种稀有单糖，后来发现在浮萍属和欧洲夹竹桃中大量存在。在低等植物中未发现此糖，但在检测的175种高等植物中有60%都含有此糖。目前已发现的分支单糖有20多种，但大多存在于微生物中。
第七版生物化学名词 解释
第七版生物化学名词解释 第一章蛋白质的结构与功能 (1)肽键：蛋白质中前一氨基酸的α-羧基与后一氨基酸的α-氨基脱水形成的酰胺键。 (2)多肽链：由许多氨基酸借肽键连接而形成的链状化合物。 (3)肽键平面：肽键中的C-N键具有部分双键的性质，不能旋转，因此，肽键中的C、O、N、H 四个原子处于一个平面上，称为肽键平面。 (4)蛋白质分子的一级结构：蛋白质分子的一级结构是指构成蛋白质分子的氨基酸在多肽链中的排列顺序和连接方式。 (5)亚基：在蛋白质分子的四级结构中，每一个具有三级结构的多肽链单位，称为亚基。 (6)蛋白质的等电点：在某-pH溶液中，蛋白质分子可游离成正电荷和负电荷相等的兼性离子，即蛋白质分子的净电荷等于零，此时溶液的pH值称为该蛋白质的等电点。 ⑺蛋白质变性：在某些理化因素作用下，蛋白质特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改变和生物学活性的丧失的现象。 ⑻协同效应: 一个亚基与其配体结合后，能影响另一亚基与配体结合的能力。(正、负)如血红素与氧结合后，铁原子就能进入卟啉环的小孔中，继而引起肽链位置的变动。 ⑼变构效应: 蛋白质分子因与某种小分子物质（效应剂）相互作用而致构象发生改变，从而改变其活性的现象。
⑽分子伴侣：分子伴侣是细胞中一类保守蛋白质，可识别肽链的非天然构象，促进各功能域和整体蛋白质的正确折叠。细胞至少有两种分子伴侣家族——热休克蛋白和伴侣素。 第二章核酸的化学结构与功能 (1) 核酸变性：在某些理化因素的作用下，核酸双链间氢键断裂，双螺旋解开，变成无规则的线团，此种作用称核酸的变性。 (2) DNA的复性作用：变性的DNA在适当的条件下，两条彼此分开的多核苷酸链又可重新通过氢键连接，形成原来的双螺旋结构，并恢复其原有的理化性质，此即DNA的复性。 (3) 杂交：两条不同来源的单链DNA，或一条单链DNA，一条RNA，只要它们有大部分互补的碱基顺序，也可以复性，形成一个杂合双链，此过程称杂交。 (4) 增色效应：DNA变性时，A260值随着增高，这种现象叫增色效应。 (5) 解链温度：在DNA热变性时，通常将DNA变性50%时的温度叫解链温度用Tm表示。 (6) DNA的一级结构：DNA的一级结构是指DNA链中，脱氧核糖核苷酸的组成，排列顺序和连接方式。 第三章酶学 (1)辅酶：与酶蛋白结合的较松，用透析等方法易于与酶分开。辅基：与酶蛋白结合的比较牢固，不易与酶蛋白脱离。
中国海洋大学海洋生命学院
生物化学讲义
2007 年
第二章 糖类生物化学
学习要求
1、掌握以葡萄糖为代表的单糖的分子结构、分类、物理化学性质以及一些重要的单糖及其衍生物。 2、区分单糖的构型和构象，链状结构和环状结构，醛糖和酮糖，α型与β型等重要概念 3、了解寡糖、多糖、结合糖的结构、分类和性质 4、实验：能采用适当的方法对糖进行定量和定性研究
学习重点
1、单糖的环状结构和化学性质 2、还原性双糖和非还原性双糖的特点 3、淀粉、纤维素、糖原的结构和化学性质 4、结合糖链的结构和功能
一、糖类概论
㈠、糖类的分布和生物功能 作为生物体的结构成分；作为生物体内的主要能源物质；生物体内碳源物质；生物活性物质。 ㈡、糖类的概念与分类 1、糖类的概念 ⑴ 曾用的概念——碳水化合物，通式Cn(H2O)m，故称碳水化合物(carbohydrate)。 ⑵ 糖类的现代概念：多羟基的醛、酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。 2、糖类分类 ⑴ 单糖(monosaccharides)是最简单的糖，不能再被水解为最小的单位 根据其所含碳原子(C)数目:丙糖(Triose)丁糖(Tetrose) 戊糖(Pentose) 已糖(Hexose)和庚糖(Heptose)等，三个 术语：五糖、戊糖和五碳糖的区别。 根据其所含醛基或酮基又可以分为醛糖(Aldose)和酮糖(Ketose)。 ⑵ 寡糖(oligosaccharides)是有两到二十分子的单糖缩合而成的，水解后产生单糖。麦芽糖、蔗糖、乳糖、纤维 二糖等。 ⑶ 多糖(polysaccharides) 由多个单糖分子缩和而成的 如按其组成：同多糖，相同单糖组成；杂多糖：不同单糖基组成。 如按其分子有无支链：支链、直链多糖。 如按其功能的不同：结构多糖、储存多糖、抗原多糖等。 如按其分布：胞外多糖、胞内多糖、胞壁多糖之分。 ⑷ 结合糖：如果糖类化合物尚有非糖物质部分，则称为糖缀物和复合糖例如，糖脂、糖肽、糖蛋白、蛋白聚 糖等
二、单
糖(monosaccharides)
单糖的种类很多，结构、性质上存在差异不少，但有许多共性。葡萄糖(glucose)数量最多，分布最广，其 结构具有代表性。 ㈠、单糖的分子结构 1、链状结构 ⑴ 葡萄糖链状结构：元素组成的经验式为CH2O，测定分子量：180，C6H12O6，单糖的链状结构有醛糖和酮糖 之分。 ⑵ 葡萄糖的构型(configuration) ① 不对称碳原子的概念：一个碳原子和四个不同的原子或基团相连时，并因而失去对称性的四面体碳，也称 手性碳原子、不对称中心或手性中心，常用 C*表示。 ② 旋光异构现象和旋光度 旋光异构：由于分子中存在手性而造成的异构现象 旋光度是旋光物质的一种物理性质，它在一定的条件下是一个常数（温度、浓度、而波长、旋光管的长度 加以固定） ，旋光度常用旋光率(specific rotation)表示。 手性与旋光性关系：分子内若不存在对称元素，不能和它的镜像重合，都有旋光性。这种分子称手性分子
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糖类生物化学 一、填充题 1．糖类是具有多羟基醛或酮结构的一大类化合物。根据其分子大小可分为单糖、寡糖、和多糖三大类。 2．判断一个糖的D-型和L-型是以最高序数手性碳原子上羟基的位置作依据。 3．糖类物质的主要生物学作用为供能、转化为生命必需的其他物质、充当结构物质及作为信息分子。 4．糖苷是指糖的半缩醛（或酮）羟基和醇、酚等化合物失水而形成的缩醛（或缩酮）等形式的化合物。 5．蔗糖是由一分子D-葡萄糖和一分子D-果糖组成，它们之间通过α1→β2 糖苷键相连。 6．麦芽糖是由两分子D-葡萄糖组成，它们之间通过α1→4 糖苷键相连。 7．乳糖是由一分子D-半乳糖和一分子D-葡萄糖组成，它们之间通过α1→4 糖苷键相连。 8．糖原和支链淀粉结构上很相似，都由许多D-葡萄糖组成，它们之间通过α1→4 和α1→6 二种糖苷键相连。二者在结构上的主要差别在于糖原分子
比支链淀粉分支多、链短和结构更紧密。 9．纤维素是由D-葡萄糖组成，它们之间通过β1→4 糖苷键相连。 10．葡萄糖分子与苯肼反应可生成糖脎。 11．葡萄糖与钠汞齐作用，可还原生成山梨醇。 12．人血液中含量最丰富的糖是D-葡萄糖，肝脏中含量最丰富的糖是糖原，肌肉中含量最丰富的糖是糖原。 13．糖胺聚糖是一类含己糖胺和糖醛酸的杂多糖，其代表性化合物有透明质酸、硫酸软骨素和肝素等。14．肽聚糖的基本结构是以N-乙酰-D-葡糖胺与N-乙酰胞壁酸组成的多糖链为骨干。 15．在溶液中己糖可形成吡喃（六元）和呋喃（五元）两种环状结构，由于环状结构形成，不对碳原子又增了 1 个。 16. 己醛糖分子有4（环式5个）个不对称碳原子，己酮糖分子中有3（环式4个）不对称碳原子。 17．糖肽的主要连接键有O-糖苷键和N-糖苷键。 18．直链淀粉遇碘呈蓝色色，支链淀粉遇碘呈紫色色，糖原遇碘呈红色。 19．连接四个不同原子或基团的碳原子称之为手性碳原子（不对称碳原子）。 二、是非题√ 1．D-葡萄糖的对映体为L-葡萄糖，后者存在于自然界。×（L-葡萄糖