生物化学 第一章 糖的结构和功能

⽣物化学第⼀章糖第⼀章糖类化学⼀：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(1)________________(2)________________(3)________________。

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,都由许多________________组成,它们之间通过________________和________________两种糖苷键相连。

两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________________、________________、________________和________________四种类型,决定其构象的主要因素是________________。

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。

3糖化学1 考试大纲涉及课本第9、17、18、19、20、21、22、23章（一）糖类1 糖化学2 英文名词解释/糖类分类2.1 monosaccharide 单糖：书P3262.2 oligosaccharide 寡糖2.3 polysaccharide 多糖（同多糖和杂多糖及例子）2.4 glycoconjugates 糖复合物3糖类是地球上最丰富的有机化合物，根本来源是植物通过光合作用将二氧化碳和水转化为糖类。

4糖类的生物学作用（大题不考，小细节注意）。

5糖类：是多羟基醛、多羟基酮或其衍生物，或水解时能产生这些化合物的多聚体。

地球上数量最多的一类有机化合物，根本来源是绿色细胞进行光合作用。

大多数糖类化合物只由碳，氢，氧三种元素组成，其实验式为Cn（H2O）m。

根据碳原子数，可分为丙糖、丁糖、戊糖等；根据聚合度可分为单糖、寡糖、多糖。

6变旋现象：（Mutarotation）是环状单糖或糖苷的比旋光度由于其α-和β-端基差向异构体达到平衡而发生变化，即旋光度发生改变，最终达到一个稳定的平衡值的现象。

变旋现象往往能被某些酸或碱催化。

由于单糖溶于水后，即产生环式与链式异构体间的互变，所以新配成的单糖溶液在放置的过程中其旋光度会逐渐改变，但经过一定时间，几种异构体达成平衡后，旋光度就不再变化，这种现象叫变旋现象。

7旋光性：当光波通过尼科尔棱镜时，会出现一种物理现象，即只允许某一平面振动的光波通过，其它的光波都被阻断，这种光称为平面偏振光。

当这种平面偏振光通过旋光物质的溶液时，光的偏振面会向右旋转一定的角度，则该物质称为右旋光性（以“+”表示）。

同样道理，向左旋转的称为左旋光性（以“-”表示）。

单糖等有机物是否有旋光性，与它的分子结构有关。

如果分子内部结构是对称的（如具有对称面、对称中心、对称轴等），就没有旋光性；反之就有旋光性。

生物体内存在的有机分子主要是由 C 、 H 、O、 N 四种元素组成的，其中只有 C 原子有可能形成不对称性。

生物化学糖名词解释第一章糖1.单糖（monosaccharide）:不能被水解成更小分子的糖类。

2.寡糖（oligosaccharide）:水解生成2-19个单糖分子的糖类。

3.多糖（polysaccharide）:水解时产生20个以上单糖分子的糖类。

4.同多糖（homopolysaccharide）:水解时只产生一种单糖或单糖衍生物的糖类。

5.杂多糖（heteropolysaccharide）：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（configuration）: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（conformation）：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（specific rotation）:单位浓度和单位长度下的旋光度。

9.对映体（diastereomer）: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（asymmetric carbon atom）: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（mutarotation）: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差向异构化，这种羰基碳上形成的差向异构体称为异头手性中心，导致C1物。

14.异头碳（anomeric carbon）:在环状结构中，半缩醛碳原子称为异头碳。

15.糖苷（glycoside）：环状单糖的半缩醛（或半缩酮）羟基与另一化合物发生缩合形成的缩醛（或缩酮）称为糖苷。

糖类高一知识点糖类是一类常见的有机化合物，由碳、氢和氧三种元素组成。

它在我们的日常生活中无处不在，不仅是食物的主要成分之一，还在医药、生物化学、食品工业等领域有着广泛的应用。

在高中的化学课程中，我们也会学习有关糖类的知识。

1. 糖类的分类糖类按照化学结构的不同可以分为单糖、双糖和多糖三大类。

单糖是由3-7个碳原子组成的简单糖，最常见的单糖有葡萄糖、果糖和半乳糖。

双糖是由两个单糖分子通过脱水反应连接而成，典型的例子是蔗糖和乳糖。

多糖是由多个单糖分子通过脱水反应连接而成，如淀粉和纤维素。

2. 单糖的功能和特点单糖是生物体内重要的能量来源，它们参与细胞呼吸和光合作用过程中能量的转化。

单糖还能构成核酸和一些辅酶的组成部分，对细胞的正常功能起着重要的调节作用。

此外，单糖还能通过化学反应转化为葡萄糖，提供机体所需的能量。

3. 双糖的结构和应用双糖由两个单糖分子通过脱水反应形成，它们的结构和功能各异。

蔗糖是由葡萄糖和果糖分子通过α-1，2-糖苷键连接而成，是最常见的双糖，存在于甘蔗和甜菜中。

乳糖是由葡萄糖和半乳糖分子通过β-1，4-糖苷键连接而成，存在于哺乳动物乳汁中。

双糖在食品工业中有广泛的应用，如蔗糖用于制糖和调味品，乳糖用于制造乳制品。

4. 多糖的结构和功能多糖是由多个单糖分子通过脱水反应形成复杂的结构。

淀粉是植物体内的主要储能多糖，由大量葡萄糖分子通过α-1，4-糖苷键和α-1，6-糖苷键连接而成。

纤维素是植物细胞壁的主要成分，由大量葡萄糖分子通过β-1，4-糖苷键连接而成。

多糖在生物体内具有多种功能，如提供能量、组织支持和形成细胞壁等。

5. 糖的含量与健康食物中的糖分既可以是天然的，也可以是加工食品中添加的。

过多的糖摄入可能导致肥胖、糖尿病和心血管疾病等健康问题，因此要合理控制糖的摄入量。

应尽量选择天然含糖食物，减少加工食品的摄入。

总的来说，糖类是高一化学课程中重要的知识点。

了解糖类的分类、结构和功能，对我们理解生物体内的能量转化和物质合成过程都有帮助。

生物化学基础复习提纲生物化学专业复习提纲第一章糖类本章节包括以下几个知识点1，糖的定义和分类。

2.、葡萄糖代表的单糖的分子结构、分类、重要理化性质。

3，比较三种主要双糖（蔗糖、乳糖、麦芽糖）的组成、连接键的种类及其环状结构。

4，淀粉、糖原、纤维素的组成单位和特有的颜色反应及生物学功能。

5，糖胺聚糖、糖蛋白、蛋白聚糖的定义及键的连接方式。

6，了解糖的生理功能。

，其中必须掌握的重要知识点是第1-4，糖这章很少会出现大题，不过在填空和选择中却每年都会出题，所以大家要注意一下这章中重要知识点，以填空或选择提的形式掌握。

基础阶段，复习时间是从5月份至8月份，对于上面所述的知识点要熟悉，尽量掌握，一些比较零碎的需要加强记忆的知识点，大家最好做一下总结笔记，以便在强化阶段和冲刺阶段较强理解和记忆，得到更好的复习效果。

在复习每一个知识点的过程中，首先要了解知识点，通过反复阅读教材熟悉相应知识点，通过对相应知识点的总结及对应练习题的练习加强对这些知识点的掌握。

当然，在下面的章节中，对于知识点的掌握方法也是一样的，希望大家能尽量按照我所建议的复习要求和方法去做，这样能达到事半功倍的效果。

好，下面就对糖这章的知识点进行一下讲解。

【知识点1】糖的定义和分类：定义糖类是含多羟基的醛或酮类化合物。

化学本质：大多数糖类物质只由C、H、O三种元素组成，单糖的化学本质是多羟基的醛或酮分类：根据分子的结构单元数目，糖可分为单糖、寡糖、多糖。

掌握常见的单糖、寡糖、多糖有哪些【例题1】琼脂和琼脂糖（09）A、主要成分相同,属同多糖B、主要成分不同,属同多糖C、主要成分相同,应用不能代替D、主要成分不同,应用不能代替分析：琼脂糖属于多糖，而琼脂的成分包括琼脂胶和琼脂糖，是一种半乳糖聚合物，不是多糖。

两者主要成分是相同的，两者各有应用上的特点解题：c易错点：区别琼脂和琼脂糖的概念【知识点2】以葡萄糖代表的单糖的分子结构、分类、重要理化性质。

糖糖分为单糖、寡糖和多糖。

单糖，从化学结构看是多羟基的醛或酮。

例如最丰富的六碳糖葡萄糖，寡糖是少量单糖的聚合物，如常见的二糖麦芽糖、乳糖、蔗糖等。

多糖是一般指的是单糖数目在20个以上的单糖聚合物，包括同多糖和杂多糖。

如果糖链共价结合一个肽链、蛋白质或脂，则形成肽多糖、蛋白多糖、糖蛋白或糖脂。

单糖单糖是多羟基的醛或酮，分为醛糖和酮糖。

最小的单糖是三碳糖，即含有3个碳原子的糖，也称为丙糖。

含4、5、6、7个碳原子的糖则分别称为丁糖、戊糖、己糖和庚糖。

三碳醛糖称之甘油醛，甘油醛是个手性分子，分子中的C-2是个不对称碳。

三碳酮糖称为二羟丙酮，它没有不对称碳，是个非手性分子。

其它所有单糖都可以看作是甘油醛和二羟丙酮这两个单糖的碳链的加长，都是手性分子。

羟基左侧为L型，右侧为D型。

将H-C-OH或OH-C-H插入到甘油醛C1和C2之间，可生成D-赤藓糖或 D-苏糖。

依此类推，可生成五碳醛糖或六碳醛糖。

象醛糖那样，也可以将将H-C-OH或OH-C-H插入到C1和C2之间，分别生成相应的多一个碳的酮糖。

但同样数目碳的酮糖比醛糖的手性碳数少，例如酮丁糖有D-赤藓酮糖和L-赤藓酮糖，而醛丁糖则有4个立体异构体醛可与醇先形成半缩醛，形成的半缩醛再结合一个醇可以形成缩醛。

同样，酮也可以经两步反应形成缩酮。

从葡萄糖Fisher投影式看，葡萄糖是个醛，与醇应当可发生缩醛反应，但却只能与一分子醇反应。

研究发现葡萄糖C-1的醛基与C-5的羟基发生分子内反应形成环状结构的衍生物，称为半缩醛。

由于成环，羰基碳（ C -1）变成了不对称碳（称为异头碳），由此产生了α和β两个立体异构体（分别称为α异头物和β异头物）。

α-构型中OH位于异头碳右侧，β -构型中OH位于异头碳左侧。

环化的醛糖或酮糖可以呈现两种异头构型中的一种，即α-或β-构型。

α-构型和β-构型之间的转换就是变旋现象。

在溶液中，有能力形成环结构的醛糖和酮糖，不同环式和开链形式处于平衡中。

第一章糖类一、教学大纲基本要求糖的分类、结构、性质和分析方法，以及部分的生物学功能。

主要内容有：单糖的结构和性质，重要的单糖及其衍生物。

还原性二糖和非还原性二糖的结构和性质；均一多糖和不均一多糖的结构和性质；结合糖（肽聚糖、糖蛋白、蛋白聚糖）的结构和性质等。

二、本章知识要点（一）糖的概述1、糖类的存在与来源糖类广泛的存在于生物界，特别是植物界。

糖类物质按干重计算占植物的85%~90%，占细菌的10%~30%，动物的小于2%。

动物体内糖的含量虽然不多，但其生命活动所需能量主要来源于糖类。

2、糖类的生物学作用(1) 提供能量。

植物的淀粉和动物的糖原都是能量的储存形式。

(2) 物质代谢的碳骨架，为蛋白质、核酸、脂类的合成提供碳骨架。

(3) 细胞的骨架。

纤维素、半纤维素、木质素是植物细胞壁的主要成分，肽聚糖是细胞壁的主要成分。

(4) 细胞间识别和生物分子间的识别。

细胞膜表面糖蛋白的寡糖链参与细胞间的识别。

一些细胞的细胞膜表面含有糖分子或寡糖链，构成细胞的天线，参与细胞通信。

3、糖类的元素组成和分类糖类物质是多羟基(2个或以上)的醛类或酮类化合物，以及它们的衍生物或聚合物，绝大多数的糖类化合物都可以用通式Cn (H2O)n表示。

据此可分为醛糖和酮糖。

还可根据碳原子数分为丙糖，丁糖，戊糖、己糖等。

最简单的糖类就是丙糖(甘油醛和二羟丙酮)。

糖的通俗名称一般是根据来源进行命名。

4、糖的种类根据糖的结构单元数目多少分为：（1）单糖：不能被水解称更小分子的糖。

（2）寡糖：2-6个单糖分子脱水缩合而成，以双糖最为普遍，意义也较大。

（3）多糖：均一性多糖：淀粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质(壳多糖)。

不均一性多糖：糖胺多糖类(透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等)。

（4）结合糖(复合糖，糖缀合物)：糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等。

（5）糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷等。

（二）旋光异构1、异构现象同分异构或称异构是指存在两个或多个具有相同数目和种类的原子并因而具有相同相对分子量的化合物的现象。