水,無機(jī)鹽,糖類

1、第一章 生命的分子基礎(chǔ)生物體的物質(zhì)組成生物體的物質(zhì)組成靜態(tài)生化靜態(tài)生化復(fù)雜性：復(fù)雜性： 組成物質(zhì)多；分子大；空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜。組成物質(zhì)多；分子大；空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜。規(guī)律性：規(guī)律性： 元素元素構(gòu)件小分子構(gòu)件小分子聚合物（生物大分子）；聚合物（生物大分子）； 結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。動(dòng)態(tài)生化動(dòng)態(tài)生化物質(zhì)和能量代謝物質(zhì)和能量代謝復(fù)雜性復(fù)雜性n多步化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成代謝途徑；多步化學(xué)反應(yīng)構(gòu)成代謝途徑；n多條代謝途徑相互交織成網(wǎng)；多條代謝途徑相互交織成網(wǎng)；n物質(zhì)代謝和能量代謝相互交織；物質(zhì)代謝和能量代謝相互交織；n調(diào)節(jié)控制有條不紊。調(diào)節(jié)控制有條不紊。 規(guī)律性規(guī)律性l調(diào)節(jié)控制與生物學(xué)功能相適應(yīng)。調(diào)節(jié)控制與生

2、物學(xué)功能相適應(yīng)。生化學(xué)習(xí)中用到的化學(xué)知識(shí)生化學(xué)習(xí)中用到的化學(xué)知識(shí)1.化學(xué)鍵：化學(xué)鍵：離子鍵離子鍵共價(jià)鍵共價(jià)鍵原子形成化合物原子形成化合物兩個(gè)電荷符號(hào)相反的離子彼此吸引所形兩個(gè)電荷符號(hào)相反的離子彼此吸引所形成。如成。如NaNa+ +和和ClCl- -通過離子鍵形成通過離子鍵形成NaClNaCl。鹽都是離子鍵形成的，呈電中性鹽都是離子鍵形成的，呈電中性由兩個(gè)原子間共用一對或多對電子而形由兩個(gè)原子間共用一對或多對電子而形成。如成。如H H2 2O O為兩個(gè)氫原子分別與氧共用為兩個(gè)氫原子分別與氧共用一對電子，所以有兩個(gè)單鍵。一對電子，所以有兩個(gè)單鍵。O O2 2中的兩中的兩個(gè)氧原子共用兩對電子，所以含

3、有一個(gè)個(gè)氧原子共用兩對電子，所以含有一個(gè)雙鍵。雙鍵。區(qū)分的關(guān)鍵在于電子的共用或得失區(qū)分的關(guān)鍵在于電子的共用或得失共價(jià)鍵共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵非極性共價(jià)鍵同種元素的原子間形成的共價(jià)鍵，同種元素的原子間形成的共價(jià)鍵，共用電子對在成鍵兩原子的中間，共用電子對在成鍵兩原子的中間，不向任何一方偏轉(zhuǎn)（電負(fù)性相不向任何一方偏轉(zhuǎn)（電負(fù)性相同）。如同）。如H H2 2、O O2 2、CHCH4 4等等極性共價(jià)鍵極性共價(jià)鍵不同種原子形成共價(jià)鍵，由于不同不同種原子形成共價(jià)鍵，由于不同原子吸引電子的能力不同，使得分原子吸引電子的能力不同，使得分子中共用電子對的電荷是非對稱分子中共用電子對的電荷是非對稱分布的。如布的。如H

4、 H2 2O O，O O原子電負(fù)性最強(qiáng)，原子電負(fù)性最強(qiáng)，吸引共用電子對的能力大，因此吸引共用電子對的能力大，因此H H2 2O O分子中分子中O O略帶一點(diǎn)負(fù)電荷，略帶一點(diǎn)負(fù)電荷，H H略帶一略帶一點(diǎn)正電荷。點(diǎn)正電荷。 2.氫鍵氫鍵氫原子與電負(fù)性大、半徑小的原子氫原子與電負(fù)性大、半徑小的原子X X（氟、（氟、氧、氮等）以共價(jià)鍵結(jié)合，若與電負(fù)性大的氧、氮等）以共價(jià)鍵結(jié)合，若與電負(fù)性大的原子原子Y Y（與（與X X相同的也可以）接近，在相同的也可以）接近，在X X與與Y Y之之間以氫為媒介，生成間以氫為媒介，生成XHXHY Y形式的鍵，稱形式的鍵，稱為氫鍵。（為氫鍵。（X X與與Y Y可以是同一種

5、類原子，如水可以是同一種類原子，如水分子之間的氫鍵）分子之間的氫鍵） 氫鍵是一種比分子間作氫鍵是一種比分子間作用力稍強(qiáng)，比共價(jià)鍵和用力稍強(qiáng)，比共價(jià)鍵和離子鍵稍弱的相互作用。離子鍵稍弱的相互作用。其穩(wěn)定性弱于共價(jià)鍵和其穩(wěn)定性弱于共價(jià)鍵和離子鍵。離子鍵。3.常用的重要化學(xué)基團(tuán)常用的重要化學(xué)基團(tuán)烷烴：烷烴：是只有碳碳是只有碳碳單鍵單鍵和和碳?xì)涮細(xì)滏I的鍵的鏈烴鏈烴 碳碳單鍵（碳碳單鍵（CCCC）（每個(gè)）（每個(gè)C C各有三鍵各有三鍵) ) 烯烴：指含有烯烴：指含有C=CC=C鍵（碳碳雙鍵）的碳鍵（碳碳雙鍵）的碳?xì)浠瘹浠衔锖衔锎迹毫u基醇：羥基(-OH) (-OH) 醛：醛基醛：醛基(-CHO) (-CH

6、O) 酮：羰基酮：羰基(C=O) (C=O) 羧酸：羧基羧酸：羧基(-COOH)(-COOH)；酸性，與醇發(fā)生酯化反應(yīng)；酸性，與醇發(fā)生酯化反應(yīng)酯酯: : 酯酯 (-COO-) (-COO-) 胺：氨基胺：氨基(-NH2). (-NH2). 弱堿性弱堿性巰基：（巰基：（-SH-SH）弱酸性）弱酸性?；簾o機(jī)或有機(jī)含氧酸?；簾o機(jī)或有機(jī)含氧酸除去羥基后所余下的除去羥基后所余下的原子團(tuán)原子團(tuán)，如，如CH3COOH CH3COOH 乙酸除去羥基乙酸除去羥基CH3CO- CH3CO- 乙?；阴；谝还?jié)第一節(jié) 水和無機(jī)鹽水和無機(jī)鹽1.1.含量：在生物體中含量最多（含量：在生物體中含量最多（70-90%7

7、0-90%）2.2.存在形式存在形式 自由水：指流動(dòng)性大，可進(jìn)出于血液、組自由水：指流動(dòng)性大，可進(jìn)出于血液、組織細(xì)胞內(nèi)外的部分，含量可因各種生理?xiàng)l件的改織細(xì)胞內(nèi)外的部分，含量可因各種生理?xiàng)l件的改變而改變。變而改變。 結(jié)合水：與蛋白質(zhì)、多糖、脂類等親水分結(jié)合水：與蛋白質(zhì)、多糖、脂類等親水分子及其離子物質(zhì)以氫鍵、靜電引力所吸附，其活子及其離子物質(zhì)以氫鍵、靜電引力所吸附，其活動(dòng)性顯著降低，溶解能力也降低動(dòng)性顯著降低，溶解能力也降低一、水（極性分子）一、水（極性分子）3.3.水分子的生物學(xué)功能（主要）水分子的生物學(xué)功能（主要）（1 1）液態(tài)水有較強(qiáng)的）液態(tài)水有較強(qiáng)的內(nèi)聚力內(nèi)聚力和和表面張力表面張力（2

8、 2）有較大的）有較大的比熱比熱和和蒸發(fā)熱蒸發(fā)熱（3 3）結(jié)合水對親水分子的空間結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能有）結(jié)合水對親水分子的空間結(jié)構(gòu)和生物學(xué)功能有 重要作用重要作用（4 4）水是良好的溶劑）水是良好的溶劑（5 5）水保證了生物膜等細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定）水保證了生物膜等細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定（6 6）水也是生物體中某些化學(xué)反應(yīng)的必需原料）水也是生物體中某些化學(xué)反應(yīng)的必需原料二二.無機(jī)鹽無機(jī)鹽存在形式：離子存在形式：離子主要作用：主要作用： 1.有些無機(jī)離子是合成有機(jī)物的原料。有些無機(jī)離子是合成有機(jī)物的原料。 2.有些無機(jī)離子是酶的活化因子和調(diào)節(jié)因子有些無機(jī)離子是酶的活化因子和調(diào)節(jié)因子 3.能維持細(xì)胞的滲透壓和細(xì)胞的

9、正常形態(tài)能維持細(xì)胞的滲透壓和細(xì)胞的正常形態(tài) 4.有些無機(jī)離子有緩沖有些無機(jī)離子有緩沖PH的作用的作用第二節(jié)第二節(jié) 糖類糖類主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 糖類的概念、分類、生理功能、糖類的概念、分類、生理功能、單糖、二糖和多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)單糖、二糖和多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)1 1、含量：、含量： 糖類是地球上最豐富的有機(jī)化合物糖類是地球上最豐富的有機(jī)化合物 植物干重：植物干重：85%-90% 細(xì)菌干重：細(xì)菌干重：10%-30% 動(dòng)物干重：動(dòng)物干重： 2 糖類概述糖類概述2 2、糖的定義、糖的定義： 多羥基醛多羥基醛或或多羥基酮多羥基酮，和它們的和它們的脫水縮合物脫水縮合物。D-葡萄糖D-果糖D-葡萄糖D

10、-果糖3. 3. 糖類的元素組成糖類的元素組成 ：由由C、H、O三種元素組成三種元素組成l多符合分子通式：多符合分子通式：Cn(H2O)ml但僅從通式上并不能判斷某分子是否就是但僅從通式上并不能判斷某分子是否就是糖，即：符合通式的不一定是糖，如糖，即：符合通式的不一定是糖，如CH3COOH（乙酸），（乙酸），CH2O（甲醛），（甲醛），C3H6O3（乳酸）；（乳酸）；l是糖的不一定都符合通式，如是糖的不一定都符合通式，如C5H10O4（脫氧核糖），（脫氧核糖），C6H12O5（鼠李糖）。（鼠李糖）。4.糖類的生物學(xué)作用l生物體的結(jié)構(gòu)成分（植物、動(dòng)物、細(xì)菌）生物體的結(jié)構(gòu)成分（植物、動(dòng)物、細(xì)菌）l

11、生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)（葡萄糖、淀粉、生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)（葡萄糖、淀粉、糖原）糖原）l在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)（中間代謝物）在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)（中間代謝物）l作為細(xì)胞識(shí)別的信息分子（糖蛋白）作為細(xì)胞識(shí)別的信息分子（糖蛋白）二、糖的分類（根據(jù)水解性質(zhì)）單糖單糖（一）單糖的命名（一）單糖的命名l在糖式中，單糖的在糖式中，單糖的n n是從是從3 3到到7 7 整數(shù)，分別稱為丙糖、整數(shù)，分別稱為丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖丁糖、戊糖、己糖、庚糖l單單糖構(gòu)型由糖構(gòu)型由甘油醛（醛糖）甘油醛（醛糖）和和二羥丙酮（酮糖）二羥丙酮（酮糖）派生。派生。l幾種重要的單糖：幾種重要的單糖：1.1.丙糖：丙糖

12、：2.2.戊糖戊糖3.3.己糖（最常見的單糖）己糖（最常見的單糖）上述六碳糖的分子式均為上述六碳糖的分子式均為C C6 6H H1212O O6,6,，但是結(jié)構(gòu)式不同，但是結(jié)構(gòu)式不同，彼此彼此同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體（二）單糖的構(gòu)型（二）單糖的構(gòu)型1.1.單糖的旋光性單糖的旋光性平面偏振光：當(dāng)普通光通過尼科爾（平面偏振光：當(dāng)普通光通過尼科爾（NicolNicol）棱鏡）棱鏡時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一種物理現(xiàn)象，即只有振動(dòng)方向和棱鏡時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一種物理現(xiàn)象，即只有振動(dòng)方向和棱鏡晶軸平行的光才能通過，所得到的光就只在一個(gè)平晶軸平行的光才能通過，所得到的光就只在一個(gè)平面上振動(dòng)。面上振動(dòng)。 這種現(xiàn)象與棱鏡的物質(zhì)結(jié)這種現(xiàn)象

13、與棱鏡的物質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)。構(gòu)有關(guān)。 （a a）普通光）普通光 普通光普通光 尼科爾棱鏡尼科爾棱鏡 偏振光偏振光 （b b）偏振光的產(chǎn)生）偏振光的產(chǎn)生 晶 軸 旋光性旋光性: :物質(zhì)能使偏振光的振動(dòng)平面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。物質(zhì)能使偏振光的振動(dòng)平面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的性質(zhì)。 具有旋光性的物質(zhì)叫做旋光性物質(zhì)。如乳酸、甘油醛、葡萄糖等。而水、乙醇等稱非旋光性物質(zhì)。 偏振光偏振光 旋光性物質(zhì)旋光性物質(zhì) 旋轉(zhuǎn)后的偏振光旋轉(zhuǎn)后的偏振光 使偏振光振動(dòng)平面按順時(shí)針方向（向右旋）旋使偏振光振動(dòng)平面按順時(shí)針方向（向右旋）旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱右旋體右旋體，用，用“” ” 表示。表示。 使偏振光振動(dòng)平面按逆時(shí)針方向（向左旋）旋轉(zhuǎn)使偏振

14、光振動(dòng)平面按逆時(shí)針方向（向左旋）旋轉(zhuǎn)的物質(zhì)稱的物質(zhì)稱左旋體左旋體，用，用“” ” 表示；表示； 如：肌肉分解出來的乳酸是右旋體，稱為右旋如：肌肉分解出來的乳酸是右旋體，稱為右旋乳酸?？杀硎緸椋海ㄈ樗?。可表示為：（+)-2-+)-2-羥基丙酸。羥基丙酸。為什么單糖具有旋光性？為什么單糖具有旋光性？ 單糖等有機(jī)物的旋光性，可能與它的分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān)：如果分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)是對稱的（如中心對稱，軸對稱），就沒有旋光性；否則就有旋光性。2.2.不對稱碳原子不對稱碳原子生物體內(nèi)的有機(jī)分子主要由C、H、O、N四種元素組成的，其中只有C原子有可能形成不對稱性，（C原子表現(xiàn)為4價(jià)，即可與4個(gè)原子或者原子團(tuán)共價(jià)連接）

15、如果連接的4個(gè)原子或者原子團(tuán)有相同，該分子表現(xiàn)出對稱性；否則表現(xiàn)出不對稱性。這個(gè)碳原子稱為不對稱碳原子或者手性碳原子。（用（用C C* *表示）表示）CH3CHCH2CH3OH 有機(jī)化合物的旋光性與分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有關(guān)，有機(jī)化合物的旋光性與分子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)有關(guān)，根據(jù)對稱性原理，凡是分子中存在對稱面（鏡根據(jù)對稱性原理，凡是分子中存在對稱面（鏡面），對稱中心，對稱軸的，都可以和其鏡像面），對稱中心，對稱軸的，都可以和其鏡像重合，因此都沒有旋光性。分子這種不能與鏡重合，因此都沒有旋光性。分子這種不能與鏡面重合的關(guān)系，猶如人的左右手關(guān)系，稱該分面重合的關(guān)系，猶如人的左右手關(guān)系，稱該分子具有手性，具有旋光性

16、。子具有手性，具有旋光性。 化合物分子中的化合物分子中的一個(gè)碳原子與四個(gè)不同的原子一個(gè)碳原子與四個(gè)不同的原子（或基團(tuán)）相連（或基團(tuán)）相連時(shí)，這個(gè)化合物在空間有兩種不同時(shí)，這個(gè)化合物在空間有兩種不同排列，即兩種構(gòu)型。這兩種不同構(gòu)型的化合物相互排列，即兩種構(gòu)型。這兩種不同構(gòu)型的化合物相互不能重疊。不能重疊。2-丁醇丁醇CH3CHCHCH3OH3.3.單糖的構(gòu)型單糖的構(gòu)型 不對稱C原子上相連的原子或原子團(tuán)可有兩種不同的空間排列方式，形成左右或者互為鏡相的關(guān)系這樣的異構(gòu)體稱為旋光異構(gòu)體。 構(gòu)型對旋光異構(gòu)體而言，是指不對稱碳原子的4個(gè)基團(tuán)的空間相對取向。這種取向形成兩種而且只有兩種可能的四面體，即有兩種

17、構(gòu)型。 一般來說，旋光性化合物構(gòu)型參照物是甘油醛，遠(yuǎn)離醛基的手性碳原子上的-OH在右邊的定位D型，在左邊的定位L型。 所謂單糖的構(gòu)型是指分子中離羰基（酮基）最遠(yuǎn)的手性碳原子的構(gòu)型。如果此碳原子上的-OH具有與D-甘油醛C2-OH相同的取向，則稱D型糖，反之則為L型糖其他醛糖的其他醛糖的D D系和系和L L系系1.1.構(gòu)型構(gòu)型D D、L L和旋光方向和旋光方向(+)(-)(+)(-)是兩套不相干的符號(hào)是兩套不相干的符號(hào)2.D2.D、L L表示分子中原子在空間的排列方式表示分子中原子在空間的排列方式3.(+)(-) 3.(+)(-) 表示使平面偏振光扭轉(zhuǎn)的方向表示使平面偏振光扭轉(zhuǎn)的方向. .注意：

18、注意：4.4.天然存在的單糖一般都是天然存在的單糖一般都是D-D-構(gòu)型。構(gòu)型。1.單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)：單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)：（三）單糖的結(jié)構(gòu)（三）單糖的結(jié)構(gòu)D-葡萄糖D-果糖單糖分子既可以單糖分子既可以開鏈形式存在，開鏈形式存在，也可以環(huán)式結(jié)構(gòu)也可以環(huán)式結(jié)構(gòu) 形式存在。形式存在。（1）葡萄糖鏈狀和環(huán)狀結(jié)構(gòu)互變）葡萄糖鏈狀和環(huán)狀結(jié)構(gòu)互變2.2.單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)（2）成環(huán)原理：）成環(huán)原理：半縮醛：醇與醛或酮發(fā)生快速且可逆的親核加成，半縮醛：醇與醛或酮發(fā)生快速且可逆的親核加成，形成半縮醛。形成半縮醛。（3 3）單糖由直鏈變成環(huán)狀時(shí)，羰基碳原子成為新的手性單糖由直鏈變成環(huán)狀時(shí)，羰基碳原子成為新的手性

19、碳原子，導(dǎo)致碳原子，導(dǎo)致C1C1產(chǎn)生兩個(gè)異構(gòu)體，其中產(chǎn)生兩個(gè)異構(gòu)體，其中半縮醛碳原半縮醛碳原子子與與最末端的手性碳原子的羥基最末端的手性碳原子的羥基同向的為同向的為Fischer投影式投影式Haworth投影式投影式注意： 由由FischerFischer投影式改寫為投影式改寫為HaworthHaworth式時(shí)，式時(shí)，F(xiàn)ischerFischer式式中中C C* *的右向羥基在的右向羥基在HaworthHaworth式含氧環(huán)的下方，左向羥基式含氧環(huán)的下方，左向羥基在在HaworthHaworth式含氧環(huán)的上方式含氧環(huán)的上方，形成氧橋時(shí)，形成氧橋時(shí)C5C5共價(jià)鍵發(fā)生共價(jià)鍵發(fā)生旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致

20、C5C5上的羥甲基旋至環(huán)面的上方，上的羥甲基旋至環(huán)面的上方，C5C5氫轉(zhuǎn)到環(huán)氫轉(zhuǎn)到環(huán)面下方。當(dāng)決定糖構(gòu)型的面下方。當(dāng)決定糖構(gòu)型的C C* *羥基參與成環(huán)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)定為羥基參與成環(huán)時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)定為下的下的HaworthHaworth式中羥甲基在環(huán)上方的為式中羥甲基在環(huán)上方的為D D型糖型糖，在環(huán)下方，在環(huán)下方的為的為L L型糖型糖；C C* *羥基與末端羥甲基反式的為羥基與末端羥甲基反式的為D-葡萄糖，半縮醛羥基在環(huán)平面下面的為葡萄糖，半縮醛羥基在環(huán)平面下面的為型，在環(huán)型，在環(huán)平面上面的為平面上面的為型型L-葡萄糖，半縮醛羥基在環(huán)平面下面的為葡萄糖，半縮醛羥基在環(huán)平面下面的為型，在環(huán)平型，在環(huán)平面上面

21、的為面上面的為型型吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖（4 4）吡喃糖和呋喃糖）吡喃糖和呋喃糖開鏈的單糖形成環(huán)狀半縮醛時(shí)，最容易出現(xiàn)五元環(huán)開鏈的單糖形成環(huán)狀半縮醛時(shí)，最容易出現(xiàn)五元環(huán)（呋喃型呋喃型）和六元環(huán)（）和六元環(huán)（吡喃型吡喃型）的結(jié)構(gòu)。）的結(jié)構(gòu)。D-D-葡萄糖主要以葡萄糖主要以吡喃糖吡喃糖存在，呋喃糖次之。存在，呋喃糖次之。呋喃果糖呋喃果糖船式船式OCH2OHOHOHOHOH椅式（椅式構(gòu)象最穩(wěn)定）椅式（椅式構(gòu)象最穩(wěn)定）OCH2OHHOHOOHOH構(gòu)型：構(gòu)型：一個(gè)有機(jī)分子中各個(gè)原子一個(gè)有機(jī)分子中各個(gè)原子特有的固定的特有的固定的空空 間排列。這種排列不經(jīng)過間排列。這種排列不經(jīng)過共價(jià)鍵共價(jià)鍵的斷裂和重新形成的

22、斷裂和重新形成是不會(huì)改變的是不會(huì)改變的構(gòu)象構(gòu)象：碳原子碳原子上的原子（上的原子（基團(tuán)基團(tuán)）在空間呈現(xiàn)無數(shù)的）在空間呈現(xiàn)無數(shù)的立體形象稱為構(gòu)象，這種由于繞鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的叫立體形象稱為構(gòu)象，這種由于繞鍵旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的叫構(gòu)象異構(gòu)，所形成的異構(gòu)體稱為構(gòu)象異構(gòu)體。構(gòu)象異構(gòu)，所形成的異構(gòu)體稱為構(gòu)象異構(gòu)體。（四）單糖的化學(xué)性質(zhì)（四）單糖的化學(xué)性質(zhì)1.異構(gòu)化：（異構(gòu)化：（弱堿的作用）弱堿的作用） 在堿性溶液中，在堿性溶液中， D-D-葡萄糖、葡萄糖、D-D-甘露糖和甘露糖和D-D-果糖可以通過果糖可以通過烯二醇中間物發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。烯二醇中間物發(fā)生相互轉(zhuǎn)化。 2.單糖的氧化：單糖的氧化： 堿性條件下，堿性條件下，

23、斐林試劑或班氏試劑斐林試劑或班氏試劑使醛糖的使醛糖的醛基氧化成羧基醛基氧化成羧基，二價(jià)銅被還原成磚紅色的一，二價(jià)銅被還原成磚紅色的一價(jià)銅（氧化亞銅），可用于糖的定性定量檢測。價(jià)銅（氧化亞銅），可用于糖的定性定量檢測。斐林試劑斐林試劑葡萄糖葡萄糖醛糖酸醛糖酸在有機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)上，把能還原斐林試劑等弱氧在有機(jī)化學(xué)和生物化學(xué)上，把能還原斐林試劑等弱氧化劑的性質(zhì)，稱為還原性。具有還原性的糖稱為化劑的性質(zhì)，稱為還原性。具有還原性的糖稱為還原還原糖糖，不具有還原性的糖稱為非還原糖。，不具有還原性的糖稱為非還原糖。分子結(jié)構(gòu)中含有分子結(jié)構(gòu)中含有還原性基團(tuán)（如游離醛基、半縮醛還原性基團(tuán)（如游離醛基、半縮醛羥基

24、或游離羰基羥基或游離羰基）的糖，叫還原糖。如：所有的單）的糖，叫還原糖。如：所有的單糖，不論醛糖、酮糖都是還原糖。大部分雙糖也是糖，不論醛糖、酮糖都是還原糖。大部分雙糖也是還原糖，還原糖，蔗糖例外蔗糖例外。非還原性糖有蔗糖、淀粉、纖。非還原性糖有蔗糖、淀粉、纖維素等，但它們都可以通過水解生成相應(yīng)的還原性維素等，但它們都可以通過水解生成相應(yīng)的還原性單糖。單糖。 單糖環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)中的半縮醛羥基與另一單糖環(huán)狀半縮醛結(jié)構(gòu)中的半縮醛羥基與另一分子醇的羥基作用時(shí)，脫去一分子水而生成縮分子醇的羥基作用時(shí)，脫去一分子水而生成縮醛。醛。3.3.縮醛反應(yīng)縮醛反應(yīng)環(huán)狀單糖的半縮醛羥基與另一化合物所合成的縮醛環(huán)狀單

25、糖的半縮醛羥基與另一化合物所合成的縮醛稱為稱為糖苷糖苷。糖苷分子中提供半縮醛羥基的糖部分稱。糖苷分子中提供半縮醛羥基的糖部分稱為為糖基糖基，與之縮合的，與之縮合的“非糖非糖”部分稱為部分稱為糖苷配基糖苷配基（配基），這兩部分之間的連鍵稱為（配基），這兩部分之間的連鍵稱為糖苷鍵糖苷鍵。糖苷的配基如果是糖，就縮合成雙糖、寡糖、多糖。糖苷的配基如果是糖，就縮合成雙糖、寡糖、多糖。 寡糖寡糖：單糖（單糖（220220個(gè)）通過糖苷鍵連接而成的糖類物質(zhì)。個(gè)）通過糖苷鍵連接而成的糖類物質(zhì)。蔗糖：是最重要的二糖。它形成并廣泛存在于光合蔗糖：是最重要的二糖。它形成并廣泛存在于光合植物中，不存在于動(dòng)物中。甘蔗榨成

26、汁，加熱濃縮植物中，不存在于動(dòng)物中。甘蔗榨成汁，加熱濃縮成紅糖，結(jié)晶是白砂糖，再重結(jié)晶為冰糖成紅糖，結(jié)晶是白砂糖，再重結(jié)晶為冰糖蔗糖不具有還原性123456126乳乳 糖：糖：葡萄糖葡萄糖- - （1 14 4）半乳糖苷）半乳糖苷半乳糖半乳糖存在哺乳動(dòng)物的乳汁中存在哺乳動(dòng)物的乳汁中乳乳糖：糖：是是還還原原糖？糖？通常存在于發(fā)生淀粉水解的組織，如麥芽中通常存在于發(fā)生淀粉水解的組織，如麥芽中纖維二糖：纖維二糖： 是兩個(gè)是兩個(gè) - -葡萄糖分子（通過葡萄糖分子（通過 - -1,41,4糖苷鍵）縮合糖苷鍵）縮合失水形成。是纖維素的重復(fù)結(jié)構(gòu)單位。失水形成。是纖維素的重復(fù)結(jié)構(gòu)單位。多糖多糖多糖是由多個(gè)單糖

27、基以糖苷鍵相連而形成的高聚物。多糖是由多個(gè)單糖基以糖苷鍵相連而形成的高聚物。（相對分子質(zhì)量在（相對分子質(zhì)量在3萬到萬到400萬之間）萬之間）自然界中糖類主要以多糖的形式存在。自然界中糖類主要以多糖的形式存在。多糖沒有還原性，無甜味，大多不溶于水。多糖沒有還原性，無甜味，大多不溶于水。分類：分類：（生物來源）（生物來源）植物多糖植物多糖動(dòng)物多糖動(dòng)物多糖微生物多糖微生物多糖多糖的結(jié)構(gòu)包括多糖的結(jié)構(gòu)包括單糖的組成、糖苷鍵的類型、單糖的單糖的組成、糖苷鍵的類型、單糖的排列順序排列順序3個(gè)基本結(jié)構(gòu)因素。個(gè)基本結(jié)構(gòu)因素。（有一種或多種（有一種或多種單糖單位組成）單糖單位組成）同多糖同多糖雜多糖雜多糖（多糖

28、的生物功能）（多糖的生物功能）貯能多糖貯能多糖結(jié)構(gòu)多糖結(jié)構(gòu)多糖1.淀粉淀粉 淀粉是植物生長期間以淀粉是植物生長期間以淀粉粒淀粉粒形式貯存在細(xì)胞中的貯存多形式貯存在細(xì)胞中的貯存多糖，在種子，塊莖，塊根等器官中含量特別豐富。糖，在種子，塊莖，塊根等器官中含量特別豐富。天然淀粉一般有天然淀粉一般有兩種組分兩種組分：直鏈淀粉直鏈淀粉（以（以-1,4糖苷鍵連接）糖苷鍵連接）與與支鏈淀粉支鏈淀粉（線形鏈段也是（線形鏈段也是-1,4糖苷鍵連接，只是糖苷鍵連接，只是分支點(diǎn)分支點(diǎn)處存在處存在-1,6糖苷鍵）。糖苷鍵）。（一）同多糖：（一）同多糖： 由多個(gè)同種單糖分子脫水縮合而成由多個(gè)同種單糖分子脫水縮合而成 直

29、鏈淀粉中葡萄糖以直鏈淀粉中葡萄糖以- -1 1，4 4糖苷鍵糖苷鍵縮合而成，縮合而成，麥芽糖可視為它的二糖單位。有極性（方向性），麥芽糖可視為它的二糖單位。有極性（方向性），每個(gè)直鏈淀粉分子只有一個(gè)還原端（每個(gè)直鏈淀粉分子只有一個(gè)還原端（11）和一個(gè)非）和一個(gè)非還原端（還原端（44）。）。遇碘顯藍(lán)紫色遇碘顯藍(lán)紫色NRERE直鏈淀粉直鏈淀粉（非還原端）（非還原端）（還原端）（還原端）直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)直鏈淀粉的螺旋結(jié)構(gòu)（左手螺旋）（左手螺旋）0.8nm1.4nm6個(gè)殘基個(gè)殘基由于由于-1，4糖苷鍵連接，淀糖苷鍵連接，淀粉分子中每一個(gè)殘基與下一粉分子中每一個(gè)殘基與下一個(gè)殘基都成一定的角度，因個(gè)殘基

30、都成一定的角度，因此淀粉鏈傾向于形成有規(guī)則此淀粉鏈傾向于形成有規(guī)則的螺旋構(gòu)象的螺旋構(gòu)象支鏈淀粉中葡萄糖主要以支鏈淀粉中葡萄糖主要以- -1 1，4 4糖苷鍵糖苷鍵相連，少數(shù)相連，少數(shù)以以- -1 1，6 6糖苷鍵糖苷鍵相連，所以支鏈淀粉具有很多分支。相連，所以支鏈淀粉具有很多分支。遇碘顯紫色或紫紅色。遇碘顯紫色或紫紅色。支鏈淀粉分支點(diǎn)的結(jié)構(gòu)支鏈淀粉分支點(diǎn)的結(jié)構(gòu)淀粉在酸或者淀粉酶的作用下將逐步降解，生成分子大小不淀粉在酸或者淀粉酶的作用下將逐步降解，生成分子大小不一的中間物，統(tǒng)稱為一的中間物，統(tǒng)稱為糊精糊精。糊精依分子質(zhì)量的遞減，與碘作。糊精依分子質(zhì)量的遞減，與碘作用呈現(xiàn)有藍(lán)紫色，紫色，紅色到無

31、色。用呈現(xiàn)有藍(lán)紫色，紫色，紅色到無色。鏈長大于60個(gè)葡萄糖基，呈藍(lán)色。鏈長為20個(gè)葡萄糖基，呈紅色。鏈長小于6個(gè)葡萄糖基，不能呈色。淀粉淀粉紅糊精紅糊精消色糊精消色糊精麥芽糖麥芽糖葡萄糖葡萄糖-淀粉酶：廣泛存在于動(dòng)植物和微生物中。是一種內(nèi)切葡糖淀粉酶：廣泛存在于動(dòng)植物和微生物中。是一種內(nèi)切葡糖苷酶，隨機(jī)作用于淀粉鏈內(nèi)部的苷酶，隨機(jī)作用于淀粉鏈內(nèi)部的-1，4糖苷鍵。糖苷鍵。-淀粉酶：主要存在于高等植物特別是發(fā)芽的種子種（如淀粉酶：主要存在于高等植物特別是發(fā)芽的種子種（如麥芽）是一種外切（或短切）葡糖苷酶。專門從淀粉的非麥芽）是一種外切（或短切）葡糖苷酶。專門從淀粉的非還原端開始斷裂還原端開始斷裂

32、-1，4糖苷鍵，逐個(gè)出去二糖單位，產(chǎn)物糖苷鍵，逐個(gè)出去二糖單位，產(chǎn)物是是-麥芽糖。麥芽糖。由于由于-淀粉酶不能斷裂淀粉酶不能斷裂-1，6糖苷鍵糖苷鍵，又不能越過分支點(diǎn)，又不能越過分支點(diǎn)繼續(xù)作用，因此在支鏈淀粉中，只能水解周邊的繼續(xù)作用，因此在支鏈淀粉中，只能水解周邊的-1，4糖苷鍵，形成了占總量約糖苷鍵，形成了占總量約50%的麥芽糖和一個(gè)大分子核心，的麥芽糖和一個(gè)大分子核心，稱稱-極限糊精，極限糊精， -極限糊精被另一種異淀粉酶的脫支酶極限糊精被另一種異淀粉酶的脫支酶出去出去-1，6糖苷鍵糖苷鍵，使之連續(xù)被淀粉酶水解。，使之連續(xù)被淀粉酶水解。RENRE（ -1，6）分支點(diǎn)）分支點(diǎn)支鏈淀粉分子示

33、意圖支鏈淀粉分子示意圖-極限糊精極限糊精2.2.糖原糖原 也稱動(dòng)物淀粉，是動(dòng)物體內(nèi)重要的貯藏多也稱動(dòng)物淀粉，是動(dòng)物體內(nèi)重要的貯藏多糖，以顆粒形式存在于動(dòng)物細(xì)胞中。體內(nèi)糖糖，以顆粒形式存在于動(dòng)物細(xì)胞中。體內(nèi)糖原的主要存在場所是肝臟和骨骼肌。原的主要存在場所是肝臟和骨骼肌。 糖原的結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，不同的是糖糖原的結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，不同的是糖原的分支程度更高，分支鏈更短。原的分支程度更高，分支鏈更短。遇碘顯紅紫色至紅褐色遇碘顯紅紫色至紅褐色3.3.纖維素纖維素纖維素是自然界最豐富的有機(jī)化合物，是植物和某些真菌細(xì)纖維素是自然界最豐富的有機(jī)化合物，是植物和某些真菌細(xì)胞壁的主要結(jié)構(gòu)物質(zhì)。胞壁的主要結(jié)

34、構(gòu)物質(zhì)。纖維素是線形葡聚糖，由纖維素是線形葡聚糖，由- D-葡萄糖殘基借葡萄糖殘基借-1,4糖苷鍵糖苷鍵連接連接的沒有分支的同多糖。的沒有分支的同多糖。不溶于水不溶于水，水解時(shí)先產(chǎn)生纖維二糖。，水解時(shí)先產(chǎn)生纖維二糖。纖維素纖維素纖維素糊精纖維素糊精纖維二糖纖維二糖葡萄糖葡萄糖4.4.殼多糖（幾丁質(zhì)）殼多糖（幾丁質(zhì)） 是是N-乙酰乙酰-D-葡糖胺的同聚物葡糖胺的同聚物，以，以-1,4糖苷鍵糖苷鍵連接，廣連接，廣泛存在于生物界，是自然界第二最豐富的多糖，是大多數(shù)真泛存在于生物界，是自然界第二最豐富的多糖，是大多數(shù)真菌和一些藻類的組成成分，主要存在于無脊椎動(dòng)物，如昆蟲，菌和一些藻類的組成成分，主要存

35、在于無脊椎動(dòng)物，如昆蟲，蟹蝦，螺蚌等，是很多蟹蝦，螺蚌等，是很多節(jié)肢動(dòng)物和軟體動(dòng)物的外骨骼節(jié)肢動(dòng)物和軟體動(dòng)物的外骨骼主要結(jié)主要結(jié)構(gòu)物質(zhì)。構(gòu)物質(zhì)。乙?；陌被阴；陌被ǘ╇s多糖（二）雜多糖 由兩種以上單糖分子構(gòu)成的多糖。生物合成由兩種以上單糖分子構(gòu)成的多糖。生物合成過程中先是合成同多糖，然后與另一種單糖進(jìn)過程中先是合成同多糖，然后與另一種單糖進(jìn)一步形成糖苷鍵，最終形成雜多糖。一步形成糖苷鍵，最終形成雜多糖。1.1.果膠類物質(zhì)：植物細(xì)胞壁的組分，存在于中膠層果膠類物質(zhì)：植物細(xì)胞壁的組分，存在于中膠層和初生壁中。果膠作為凝固劑用于糖果生產(chǎn)中。和初生壁中。果膠作為凝固劑用于糖果生產(chǎn)中。2.2.瓊

36、脂：一種海藻多糖。是瓊脂糖（主要成分）瓊脂：一種海藻多糖。是瓊脂糖（主要成分）和瓊脂膠（瓊脂糖的衍生物）的混合物。不溶于和瓊脂膠（瓊脂糖的衍生物）的混合物。不溶于冷水而易溶于熱水，同時(shí)也不被微生物所分解和冷水而易溶于熱水，同時(shí)也不被微生物所分解和利用，所以是微生物固體培養(yǎng)基的常用介質(zhì)。利用，所以是微生物固體培養(yǎng)基的常用介質(zhì)。3.3.糖復(fù)合物糖復(fù)合物是糖類的還原端和其他非糖組分以共價(jià)鍵結(jié)合的產(chǎn)物。是糖類的還原端和其他非糖組分以共價(jià)鍵結(jié)合的產(chǎn)物。 肽聚糖肽聚糖細(xì)胞壁多糖細(xì)胞壁多糖細(xì)菌和藍(lán)藻細(xì)菌和藍(lán)藻肽聚糖可以保護(hù)細(xì)菌細(xì)胞不易被破壞。溶菌酶可破肽聚糖可以保護(hù)細(xì)菌細(xì)胞不易被破壞。溶菌酶可破壞肽聚糖分子?？咕啬芤种齐木厶堑纳锖铣伞碾木厶欠肿?。抗菌素能抑制肽聚糖的生物合成。糖蛋白糖蛋白 是一類是一類復(fù)合糖復(fù)合糖或者一類或者一類綴合蛋白質(zhì)綴合蛋白質(zhì)，糖鏈作為綴合蛋，糖鏈作為綴合蛋白質(zhì)的輔基存在。糖蛋白的糖鏈白質(zhì)的輔基存在。糖蛋白的糖鏈很少含多于很少含多于1515個(gè)單糖單位個(gè)單糖單位的，因此糖鏈也可稱為的，因此糖鏈也可稱為聚糖鏈聚糖鏈或或寡糖鏈寡糖鏈。 糖蛋白中糖可以相當(dāng)均勻的沿蛋白質(zhì)的多肽鏈分布，糖蛋白中糖可以相當(dāng)均勻的沿蛋