糖生物化学3
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第一章糖类物质1. 糖的定义、功能及分类1)糖:由碳、氢、氧三种元素组成的碳水化合物;糖类是多羟基酮、多羟基醛及其聚合物和衍生物的总称。
2)生物学功能:①生物体的结构成分;②生物体内主要能源物质(氧化供能);③可转化为其它物质;④细胞识别的信息分子(糖蛋白)。
3)糖蛋白:生物体内分布极广的复合糖;糖链起信息分子作用。
4)细胞识别:黏着、接触抑制、归巢行为,免疫保护、代谢调控、受精机制、形态发生、发育、癌变等衰老都与糖蛋白有关。
5)糖的分类:单糖、寡糖、多糖。
2. 单糖:不能再水解的糖,糖的基本单位。
易溶于水的无色晶体,具有旋光性,难溶于乙醇,不溶于乙醚。
※所有单糖都具有还原性。
1)根据含醛基或酮基:醛糖、酮糖;2)根据含碳数:三碳糖(丙)、四碳糖(丁)、五碳糖(戊)、六碳糖(己)等。
D型、L型单糖以甘油醛(最简单的醛糖)为基准:D型-甘油醛(羟基在碳骨架右侧)L型-甘油醛(羟基在碳骨架左侧)3)单糖分子内既有醛基又有酮基、羟基,条件允许即可发生可逆的亲核反应,形成半缩醛,最终形成一个环状化合物(五元环呋喃、六元环吡喃)。
4)信封式的构想最稳定。
5)环椅式、环船式的葡萄糖:β型比α型更稳定。
6)核糖、脱氧核糖都是戊醛糖,以五环呋喃糖形成存在。
7)果糖为己酮糖,以:①游离型的六环吡喃糖②结合型的五环呋喃糖。
8)半乳糖为己醛糖,成环方式与葡萄糖相同,但是C4位上的-OH不同。
9)Fischer投影式的碳链骨架:C1位置上的CHO与C5位置上的-OH形成缩醛反应成环状,使C1具有手性结构(不对称)。
C1上新生成的-OH为半缩醛羟基:左边的β-D-葡萄糖,右边的α-D-葡萄糖)。
10)Haworth透视式将糖环横写,缩略成环碳原子;朝向自己的键用粗线表示,碳键右边的基团写在环下方,碳键左边的基团写在环上方。
11)聚合反应:单糖→寡糖、多糖。
12)还原反应:单糖→糖醇;葡萄糖(醛基)→山梨醇(羧甲基生成)。
本章介绍了糖的概念、类型与功能,单糖、寡糖和多糖的结构与性质以及寡糖与多糖的分离与分析。
糖是一类多羟基醛或多羟基酮及其聚合物或衍生物的统称。
糖类按照结构不同分为单糖、寡糖、多糖、糖缀合物及糖衍生物五类。
糖类在生物体内的主要功能有:提供能量,作为物质代谢的碳骨架,构成细胞和组织的骨架,细胞间识别和生物分子间的识别。
糖在自然界中存在广泛,是生物体赖以生存的基本物质。
单糖是自身不能再被水解的最简单的糖类物质。
根据其碳链上所含碳原子数目的不同分为丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖等;根据羰基的位置分为醛糖或酮糖。
自然界中重要的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖等。
单糖除二羟丙酮外,大多数分子中都含有一个或多个手性(不对称)碳原子,因此存在各种异构体,以L-甘油醛和D-甘油醛为参照物,将单糖分为L-型、D-型两种,天然的单糖均为D-型。
糖分子中如含有多个手性碳原子时,离C=O最远的手性碳为决定构型的原子。
凡手性碳的羟基在右边为D-型;在左边的为L-型。
自然界中的戊糖和己糖除有开链式结构(或称直连式结构)外,还有通过分子内反应而形成的半缩醛环状结构,其中以半缩醛环状结构为主。
在水溶液中,直链式单糖分子上的醛基或酮基与其分子上的羟基形成半缩醛(或半缩酮)而使单糖成为环状结构。
葡萄糖多以比较稳定的1,5-氧环式(六元环)结构存在,即吡喃型结构;果糖多以比较稳定的1.4-氧环式(五元环)结构存在,即呋喃型结构。
形成环状结构时,C1变成新的不对称碳原子,根据C1上羟基相对空间位置的不同,有型和型之分,它们互为异头物。
凡半缩醛羟基与决定直链结构构型(D,L)的碳上的羟基处于碳链同一侧的为α-型;处于碳链不同侧的为β-型。
含有手性(不对称)碳原子的化合物都具有旋光性,使偏振光的振动平面向左旋的具左旋性,用或-表示;向右旋的具右旋性,用d 或+表示。
单糖溶于水,不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。
单糖能在不同条件下与酸、碱反应氧化生成各种糖酸,亦能被还原成糖醇,在碱性条件下还会发生异构化。
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-吡喃葡萄糖B. β-D-吡喃葡萄糖C. α-D-呋喃葡萄糖D. β-L-呋喃葡萄糖二.填空题1.糖类是,以及它们的,绝大多数的糖类物质都可以用实验式表示。
第一章糖1.单糖(monosac charid e):不能被水解成更小分子的糖类。
2.寡糖(oligosa cchari de):水解生成2-19个单糖分子的糖类。
3.多糖(polysac charid e):水解时产生20个以上单糖分子的糖类。
4.同多糖(homopol ysacch aride):水解时只产生一种单糖或单糖衍生物的糖类。
5.杂多糖(heterop olysac charid e):水解时产生一种以上的单糖或/和单糖衍生物的糖类。
6.构型(configu ration):分子中由于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特定立体结构。
7.构象(conform ation):由于分子中的某个原子(基团)绕C-C单键旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式。
8.旋光率(specifi c rotatio n):单位浓度和单位长度下的旋光度。
9.对映体(diaster eomer):一个不对称碳原子的取代基在空间里的两种取向是物体与镜像关系,并且两者不能重叠的两种旋光异构体。
10.差向异构体(epimer):又称表异构体,只有一个不对称碳原子上的基团排列方式不同的非对映异构体。
11.不对称碳原子(a symmet ric carbonatom):与四个不同的原子或原子基团共价连接并因而失去对称性的四面体碳。
12.变旋现象(mutarot ation):在溶液中,糖的链状结构和环状结构(α、β)之间可以相互转变,最后达到一个动态平衡,称为变旋现象。
13.异头物(anomer):单糖由支链结构变成环状结构后,羰基碳原子成为新的手性中心,导致C1 差向异构化,这种羰基碳上形成的差向异构体称为异头物。
14.异头碳(anomeri c carbon):在环状结构中,半缩醛碳原子称为异头碳。
生物化学大一知识点糖类糖类是一类重要的生物分子,它们在细胞代谢和能量供应中扮演着重要角色。
本文将介绍生物化学大一知识点中与糖类相关的内容,包括糖的分类、结构与功能等方面。
1. 糖类的分类糖类可分为单糖、双糖和多糖三类。
单糖是由3-7个碳原子组成的简单糖,例如葡萄糖和果糖。
双糖是由两个单糖分子通过糖苷键连接而成,例如蔗糖和乳糖。
多糖是由多个单糖分子通过糖苷键连接而成,例如淀粉和纤维素。
2. 糖的结构糖分子的基本结构是一个多数的羟基(-OH)和一个醛基(-CHO)或酮基(-C=O)。
根据醛基或酮基的位置,单糖可分为醛糖和酮糖两类。
醛糖的醛基位于末端碳原子,而酮糖的酮基位于内部碳原子。
3. 糖的功能糖在生物体内起着重要的功能作用。
首先,糖类是生物体的能量来源之一。
单糖在细胞内经过代谢反应,产生大量的三磷酸腺苷(ATP),为细胞提供能量。
其次,糖类参与细胞膜的结构与功能。
糖类与脂质和蛋白质结合形成糖脂和糖蛋白,调节细胞膜的通透性和稳定性。
此外,糖类还参与细胞信号传导、免疫应答等生物过程。
4. 糖的代谢糖的代谢包括糖的降解过程和合成过程。
糖降解主要通过糖酵解、无氧呼吸和有氧呼吸三个途径完成。
糖酵解是在无氧条件下进行的,将葡萄糖分解为乳酸或酒精释放能量。
无氧呼吸和有氧呼吸是在有氧条件下进行的,将葡萄糖氧化为二氧化碳和水释放能量。
糖的合成则是通过逆反应进行的,主要发生在植物叶绿体和细菌中。
5. 糖的检测糖的检测常用的方法包括糖试纸法、高效液相色谱法和质谱法等。
糖试纸法是一种简单、快速的检测方法,可以用于尿液和血液中糖的定性和定量分析。
高效液相色谱法和质谱法则更为精确和灵敏,适用于更复杂的样品。
综上所述,糖类是生物体内重要的生物分子,其分类、结构和功能都具有重要意义。
对于生物化学大一学生来说,理解和掌握糖类的知识点对于深入学习细胞代谢和生物能量供应等内容具有重要意义。
通过本文的介绍,希望能够为学生们提供一定的帮助。