生物化学第三章 糖类
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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。
寡糖和单糖都可溶于水,多数有甜味。
3.多糖多糖由多个单糖(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。
4.结合糖糖链与蛋白质或脂类物质构成的复合分子称为结合糖。
其中的糖链一般是杂聚寡糖或杂聚多糖。
如糖蛋白,糖脂,蛋白聚糖等。
5.衍生糖由单糖衍生而来,如糖胺、糖醛酸等。
三、糖的分布与功能1.分布糖在生物界中分布很广,几乎所有的动物,植物,微生物体内都含有糖。
糖占植物干重的80%,微生物干重的10-30%,动物干重的2%。
糖在植物体内起着重要的结构作用,而动物则用蛋白质和脂类代替,所以行动更灵活,适应性强。
动物中只有昆虫等少数采用多糖构成外骨胳,其形体大小受到很大限制。
在人体中,糖主要的存在形式:(1)以糖原形式贮藏在肝和肌肉中。
糖原代谢速度很快,对维持血糖浓度衡定,满足机体对糖的需求有重要意义。
(2)以葡萄糖形式存在于体液中。
一、定义:糖是自然界存在的很大一类有机化合物,由绿色植物经光合作用产生。
广义的糖可分为简单糖类和糖复合物。
前者包括单糖、寡糖和多糖;后者包括糖与蛋白质、脂类等共价形成的复合物。
糖类物质由C, H, O 三种元素组成,是一类含羟基(-OH)的醛类(-CHO)和酮类(=CO)化合物。
所以含醛基的糖称醛糖,含酮基的糖称酮糖。
通式:Cn(H2O)n:例外:脱氧糖,甲醛(CH2O) ,乙酸(C2H4O2) ,乳酸(C3H6O3)等二、功能:糖类广泛分布在动植物体中,具有以下几方面的功能:1)是机体的结构物质,如植物的细胞壁,树木的木质部等2)是机体的主要能源物质,如1克葡萄糖经彻底氧化可释放16.74 KJ的能量3)信号分子,参与分子和细胞识别、细胞粘附、糖复合物的定位和代谢等4) 重要的中间代谢产物,为其他生物分子提供碳骨架三、分类:糖根据它的水解产物分为三类:1)单糖-不能再水解成更小分子的糖,单糖可根据分子中含碳原子的数目分类2)寡糖-由比较少数的单糖分子结合形成的糖经稀酸或相关酶的作用即水解成单糖3)多糖-由多个单糖结合而成,分子量很大的糖单糖的结构及构型1)链式结构:组成单糖的碳原子连接成一条直线。
CHO|H-C-OH|HO-C-H|H-C-OH|H-C-OH|CH2OHD-葡萄糖CH2OH|C = O|HO-C-H|H-C-OH|H-C-OH|CH2OHD-果糖2)构型:一个化合物分子中基团(或原子)在空间的取向(或排列)。
单糖的构型是以甘油醛为标准确定的。
单糖(二羟丙酮除外)都具有一个或多个不对称(手性)碳原子。
醛糖与酮糖的构型是由分子中离羰基最远的不对称碳原子上的羟基方向来决定的。
该羟基在费歇尔投影式右侧的称为D-型,在左侧的称为L-型。
D- 与L- 互为对映体。
一对对映体,旋光方向相反,旋光度数、熔点、沸点等都一样。
单糖的环式结构单糖在水溶液中容易形成分子内的半缩醛或半缩酮。
对于六碳醛糖来说,C-1上的醛基和C-5上的羟基可以反应形成具有六元吡喃环状结构的半缩醛。
糖类知识点总结笔记—生物化学一、概述1.糖类是多羟醛、多羟酮或其衍生物,或水解时能产生这些化合物的物质2.糖类的生物学作用●细胞的结构成分(纤维素、几丁质(壳多糖)和肽聚糖)●提供能量(植物淀粉,动物糖原)●在生物体内转变为其他物质(代谢的碳骨架)●作为细胞识别的信息分子(糖蛋白的糖链可能起着信息分子的作用)3.糖类的分类与命名●单糖:不能被水解成更小分子的糖类,也称简单糖,如葡萄糖、果糖和核糖等●寡糖:2-10个单糖分子缩合并且以糖苷键相连(定义具有争议)●多糖:水解时产生20个以上单糖分子的糖类●同多糖(均一性多糖):水解时只产生一种单糖或单糖衍生物,如糖原、淀粉、壳多糖等●杂多糖(不均一性多糖):水解时产生一种以上的单糖或单糖衍生物,如透明质酸、半纤维素等●复合糖或糖复合物:糖类与蛋白质、脂质等生物分子形成的共价结合物如糖蛋白、蛋白聚糖和糖脂等二、旋光异构1.D、L是一种相对构型,在氨基酸和糖类的构型标记中,一般采用这种方法,与旋光性无关2.旋光性用(+),(-)表示,物质的旋光性需要通过实验测得。
与D,L 构型无关3.手性指实物与镜像不能重合,具有手性的分子叫手性分子。
具有手性的分子具有旋光性4.手性碳原子,与四个不同基团相连的碳原子,与分子是否具有手性无关5.D、L构型由甘油醛(二羟丙酮)的构型决定(由其上的羟基位置决定)6.半缩醛碳原子称为异头碳原子,异头碳的羟基与末端手性碳原子的羟基具有相同取向的异构体称为α异头物。
7.差向异构体是非对映体8.开链单糖形成环状半缩醛时,最容易出现两种构型,吡喃型和呋喃型,一般两种构型都存在,D-葡萄糖主要以吡喃糖存在,更稳定。
三、单糖1.变旋现象:变旋现象是指许多单糖、新配制的溶液发生旋光度改变的现象。
变旋是由于分子立体结构发生某种变化的结果。
这是a和β异头物自发互变所导致2.α-D-葡萄糖和α-D-半乳糖是差向异构体3.单糖的性质●甜度通常用蔗糖作为参考物,以它为100,果糖几乎是它的两倍,其他天然糖均小于它●物理性质●几乎所有的单糖及其衍生物都有旋光性,许多单糖在水溶液中发生变旋现象。
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。
第三章糖类化合物Carbohydrates①糖类化合物主要由 C 、H 、 O 三种元素构成②分子通式formula : Cn(H 2O)n H-C-OH ←碳水化合物③ 糖类化合物包含:单糖、单糖衍生物、单糖聚合物(寡糖、多糖)、联合糖④ 糖类的主要生物功能⑴ 糖是生物体主要的能源物质⑵ 糖是生物体合成其余化合物的基本碳源⑶ 糖能够作为生物体的构造物质⑷ 联合糖拥有细胞辨别、免疫、信号传导等生理活性功能第一节单糖的构造和性质the Structures and Characteristics of Monosaccharides①定义:单糖是多羟基醛polyhydroxyl aldehyde或多羟基酮polyhydroxyl ketone 。
② 特色:⑴单糖不可以被水解成更简单的糖;⑵ 单糖是结晶形固体,能溶于水,拥有甜味;⑶ 自然界中存在最多、最广泛的单糖为己糖和戊糖。
※己糖分子式为C6H 12O6,重要的己糖有葡萄糖、果糖等;※戊糖分子式为C5H 10O5,重要的戊糖有核糖。
一、单糖的分子构造Molecular Structure1、单糖的分类Classification⑴ 依据单糖上功能基团的性质功能基团为醛基→醛糖aldose H-CO-(CHOH) n-2-CH 2OH功能基团为酮基→酮糖ketose CH 2OH-CO-(CHOH) n-3-CH 2OH醛糖Aldoses : have an aldehyde group at one end.如: D-glu酮糖 Ketoses : have a ketone group usually at C2. 如: D-fru⑵ 依据单糖中碳原子的数量:丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖triose tetrose pentose hexose heptoseH OCH C OHHO C HH C OHH C OHCH 2OHD-glucoseCH 2OHC OHO C HH C OHH C OHCH 2OHD-fructose⑶ 依据功能基团和碳原子数量:己醛糖aldohexose、戊酮糖 ketopentose2、单糖的构造(能够用以下几个层次表示:)CHO链式—开链构造对应:构型因由:最远端 C*H C OH因由:半缩醛 C*环状—环状构造对应:异头物CH 2OH 环状透视式对应:吡喃、呋喃型D-glyceraldehyde 构象式对应:椅式、船式⑴ 单糖的开链构造及构型the open-chain structure and configuration CHO1)单糖的开链构造及不对称碳原子asymmetric carbon atom H C OH单糖的不对称碳原子 asymmetric carbon atom of monosaccharidesCH 2OHD-glyceraldehyde2)单糖的立体异构体Stereoisomers①原由:单糖分子中含有不对称碳原子C*②结果:→单糖是手性分子chiral molecule→单糖拥有立体异构体stereoisomersmCHOHO C HCH 2OH L-glyceraldehydeCHOHO C HCH 2OH L-glyceraldehyde差向异构体( epimers) : 葡萄糖与甘露糖、葡萄糖与半乳糖,仅一个不对称 C 原子构型有所不一样,这种非对映体异构物称为差向异构体3)单糖的构型Configuration①构型 :是手性分子因为不对称碳原子上各原子或原子团的空间排布关系所形成的立体化学构造形式。
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。
生物化学第三章糖类的结构和功能
糖类是生物体内最重要的有机化合物之一,它们参与了生物体的能量
代谢、细胞信号传递以及细胞骨架的构建等多个生理功能。
糖类包括单糖、双糖和多糖,它们的结构与功能密不可分。
其次,双糖是由两个单糖分子通过糖苷键结合而成的。
葡萄糖与果糖
结合形成蔗糖,蔗糖是植物体内最常见的糖类。
蔗糖在植物中起着能量的
输送和储存的作用。
在人类体内,蔗糖作为甜味剂被广泛应用于食品工业中。
乳糖是由葡萄糖与半乳糖结合形成的双糖,是乳和乳制品中的主要糖分。
乳糖在人体内需要乳糖酶的作用才能被消化吸收。
若乳糖酶缺乏则会
导致乳糖不耐症。
总之,糖类的结构和功能对生物体的正常运作起着不可忽视的作用。
通过理解糖类的结构和功能,可以更好地理解生物体的能量代谢、细胞信
号传递以及细胞结构和稳定性的重要性。
此外,糖类还广泛应用于医药、
食品、能源等众多领域,对于人类社会的发展也具有重要的意义。