第二章糖类的结构与功能

第二章糖类的生物化学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。

第二章第3节细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类1、元素组成和功能（1）元素组成：由C、H、O组成，多数糖类中H与O之比为2；1（2）功能细胞中主要的能源物质2、分类（1）单糖：不能水解的糖类种类：葡萄糖、果糖（只存在于植物细胞）、半乳糖（只存在于动物细胞）、核糖和脱氧核糖（也是还原糖）（2）二糖：由两分子单糖脱水缩合形成的糖种类：蔗糖（一分子葡萄糖和一分子果糖构成，分布于植物细胞）、麦芽糖（两分子葡萄糖构成，分布于植物细胞）、乳糖（一分子葡萄糖和一分子半乳糖构成，分布于动物细胞）作用：水解成单糖供能（3）多糖：可水解为多个单糖的糖类种类: 淀粉、糖原、纤维素、几丁质(壳多糖)、果胶等，是生物体内绝大多数糖类的存在形式分布场所：淀粉分布于植物细胞；糖原分布于动物细胞，主要存在于肝脏和骨骼肌中，肝糖原可直接分解为葡萄糖来补充血糖，肌糖原不能发生分解。

纤维素存在于植物细胞，几丁质存在于甲壳类动物和昆虫多糖的作用；淀粉；植物体内的储能物质糖原；人和动物细胞的储能物质纤维素；植物细胞壁的主要成分几丁质；1、甲壳类动物和昆虫外骨骼重要组成成分2、与重金属离子有效结合，用于废水处理3、用于制作食品包装纸和食品添加剂4、用于制作人造皮肤注意点：1、构成淀粉、糖原、纤维素的单糖是葡萄糖，但并非所有多糖的基本单位都是葡萄糖2、二糖和多糖必须被水解后才能被细胞利用3、糖不一定都有甜味，有甜味的不一定是糖4、糖类的作用（1）作为生物体的结构成分（2）作为生物体的主要能源物质（3）在生物体内转变为其他物质（4）作为细胞识别的信号分子，如糖蛋白二、细胞中的脂质1、元素组成和特点（1）元素组成：主要由C、H、O组成，有些还含有N、P （2）特点：与糖类相比，脂质分子中O含量低，H含量高合成场所：真核细胞的内质网2、性质：非极性分子，通常不溶于水，而溶解于脂溶性的有机溶剂（相似相溶原理）3、分类和功能（1）脂肪，又叫甘油三酯①组成元素：C、H、O②结构：3分子脂肪酸+1分子甘油③生理功能：细胞内良好的额储能物质良好的绝热体 e.g皮下脂肪层缓冲和减压，保护内脏器官脂肪酸的理化性质：分子中全部是C-C单键的是饱和脂肪酸，熔点较高，容易凝固，室温时呈固态。

第二章糖类第一节概述一、糖的命名由C、H、O三种元素组成，有些还有N、S、P等,绝大多数糖类的实验分子式可以用Cn(H2O)n式子来表示。

由于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。

但有些糖的分子式并不符合，如鼠李糖（C6H12O5，6-脱氧甘露糖）、岩藻糖（C6H12O5，6-脱氧半乳糖）和脱氧核糖（C5H10O4）等，而有些物质符合该分子式却不是糖类，如甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2）、乳酸（C3H6O3）。

二、糖的分类(一)根据分子的聚合度，糖可分为单糖、寡糖、多糖。

单糖是不能水解为更小分子的糖，实验式常写成（CH2O）n。

自然界中最小的单糖n=3，最大的，一般n=7。

葡萄糖、果糖、核糖等都是常见单糖。

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。

生物物体内的单糖主要是戊糖、己糖。

寡糖由2-20个单糖分子构成，其中以双糖最普遍。

双糖，水解时产生2分子单糖，如麦芽糖、蔗糖、乳糖等。

三糖，水解时产生3分子单糖，如棉子糖等。

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物多糖、动物多糖、微生物多糖和海洋生物多糖。

按其在生物体内的生理功能分为贮存多糖和结构多糖。

按其组成成分可分为同聚多糖、杂聚多糖和结合糖。

是细胞在一定生理发展阶段形成的材料，主要以固态形式存在，较少是溶解的或高度水化的胶体状态。

贮存多糖是作为碳源的底物贮存的一类多糖，在需要时可通过生物体内酶系统的作用分解而释放能量，故又称为贮能多糖。

如植物中的淀粉、动物体内的糖原等。

还有一些多糖具有更复杂的生理功能，如粘多糖、血型物质等，它们在生物体内起着重要的作用。

也称水不溶性多糖，具有硬性和韧性。

结构多糖在生长组织里进行合成，是构成细菌细胞壁或动、植物的支撑组织所必需的物质，如构成构成细菌细胞壁的肽聚糖等，构成动物外壳的几丁质等，构成植物细胞壁的纤维素、半纤维素。

高二生物选修二第二章第三节笔记
第三节糖类的分类和功能
1. 糖类的分类
糖类是链状或环状含氧羟基的有机化合物，按照单糖数目的不同，可以分为单糖、双糖、三糖、多糖等不同的类型。

单糖是最基本的糖分子，包括三种常见的单糖：葡萄糖、果糖和半乳糖。

双糖是由两个单糖经过缩合而成的，如葡萄糖和果糖缩合成蔗糖。

三糖是由三个单糖经过缩合而成的，如葡萄糖、半乳糖和半乳糖缩合成木糖。

多糖是由多个单糖经过缩合而成的，如淀粉和纤维素。

2. 糖类的功能
糖类在生命活动中具有多种功能，主要包括以下几个方面：
（1）提供能源：糖类是细胞内主要的能源物质，通过分解糖类分子，细胞可以获得足够的能量。

（2）结构材料：糖类可以组成细胞壁、纤维素等物质，构成细胞和组织的结构材料。

（3）保护作用：糖类可以形成黏附性物质，保护细胞和组织，防止病原菌或其他有害物质的进入。

（4）免疫调节：糖类可以与免疫系统中的蛋白质发生结合，参与免疫调节过程。

（5）信息传递：糖类在细胞信号转导过程中起到重要的作用，如糖蛋白、糖基化酶等可以传递信号。

（6）营养保健：糖类还可以作为营养保健品，如葡萄糖、果糖等可以作为运动员的能量补充剂。

生物化学笔记－--第二章--糖－-－类————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:ﻩ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。

１．单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。

2.寡糖寡糖由2-2０个单糖分子构成,其中以双糖最普遍。