糖类

糖类：包含糖类的生物学作用，糖类的定义，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，糖类的分类与命名等等

01糖类

• 一、引言
  • 糖类的生物学作用
    • 结构成分
      • 能源物质
        • 转变为其他物质
          • 细胞识别
  • 糖类的定义
    • 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
  • 糖类的分类与命名
    • 单糖
      • 单糖是不能被水解成更小分子的糖类，也称简单糖
    • 寡糖
      • 是指含有2-10个糖苷键聚合而成的糖类
    • 多糖
      • 多糖是水解时产生20个以上单糖分子的糖类
      • 同多糖：水解时只产生一种单糖或单糖衍生物
      • 杂多糖：水解时产生一种以上的单糖或单糖衍生物
    • 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
• 二、异构
  • 异构
    • 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质量的化合物的现象
  • 两种类型
    • 结构异构
      • 这是由于分子中原子连接的次序不同造成的
    • 立体异构
      • 立体异构体具有相同的结构式，但原子在空间的分布不同
      • 几何异构（顺反异构）：这是由于分子中双键或环的存在或其他原因限制原子间的自由旋转引起的。
      • 旋光异构（光学异构）：是由于分子存在手性造成的，最常见的是分子内存在不对称碳原子
  • 构造
    • 原子连接在一起的次序叫做化合物的构造
  • 构型
    • 原子在空间的相对分布或排列称为分子的构型
  • 构象
    • 由于单键基本自由旋转以及键角有一定的柔性，一种具有相同结构和构型的分子在空间里可采取多种形态，分子所采取的特定形态称为构象
  • 旋光性
    • 旋光物质使平面偏振光的偏振面发生旋转的能力称旋光性
  • 不对称碳原子
    • 不对称碳原子是指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
• 三、单糖的结构
  • 单糖的构型
    • 单糖构型是指分子中离羰基碳最远的那个手性碳原子的构型
    • 含n个C*的化合物，旋光异构体的数目=2*n。组成2*n/2对对映体。
  • 差向异构体
    • 仅一个手性碳原子的构型不同的非对映异构体称为差向异构体
    • 葡萄糖和甘露糖或葡萄糖和半乳糖
  • 单糖的环状结构
    • 变旋现象
      • 许多单糖新配制的溶液发生旋光度改变的现象
      • a和β异头物自发互变所导致
    • a和b异头物
      • 单糖由直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，产生两个非对映异构体。这种羰基碳上形成的差向异构体称异头物
      • 在环状结构中，半缩醛碳原子也称异头碳原子或异头中心
• 四、单糖的性质
  • 异构化
    • D-葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖可以通过烯醇式相互转化
  • 氧化
    • Fehling试剂或Benedict试剂能使醛糖的醛基氧化成羧基
    • 检测还原糖
      • 许多酮糖也是还原糖
  • 形成糖脎
    • 苯肼与还原糖生成含有两个苯腙基的衍生物，称糖脎
    • 反应1摩尔糖要求3摩尔苯肼
      • 可鉴别糖的种类
  • 形成糖苷
    • 环状单糖的半缩醛羟基与另一化合物发生缩合形成的缩醛称为糖苷。糖苷分子中提供半缩醛羟基的糖部分称糖基，与之缩合的“非糖”部分称配基，这两部分之间的连键称糖苷键。
    • 不与苯肼反应，不具还原性，无变旋现象
    • 糖苷对碱溶液稳定，易被酸水解
  • 单糖脱水
    • 戊糖与盐酸共热时生成糠醛
      • 己糖与酸共热产生5-羟甲糠醛
    • Seliwanof试验
      • 羟甲糠醛与间苯二酚反应生成红色缩合物
      • 鉴定酮糖
        • 酮糖易形成羟甲糠醛，而醛糖则慢得多
    • 间苯三酚试验
      • 糠醛与间苯三酚缩合生成朱红色物质
    • Bial试验
      • 糠醛与甲基间苯二酚或称地衣酚合生成蓝绿色物质
    • Molisch试验
      • 糠醛及其衍生物能与a-萘酚反应生成红紫色缩合物
      • 鉴定糖类物质
• 五、重要的单糖
  • 丙糖
    • D-甘油醛和二羟丙酮
  • 丁糖
    • D-赤藓糖和D-赤藓酮糖
  • 戊糖
    • D-木糖、L-阿拉伯糖、芹菜糖、木酮糖
  • 己糖
    • D-葡萄糖、D-甘露糖、D-果糖、L-山梨糖、半乳糖
• 六、寡糖
  • 蔗糖
    • D-葡萄糖和D-果糖
      • 无还原性，不能成脎，也无变旋现象
  • 乳糖
    • D-半乳糖和D-葡萄糖
      • 有还原性、能成脎，有变旋现象
  • 麦芽糖
    • 有还原性，且能成脎
      • 葡二糖
  • a，a-海藻糖
    • 非还原糖
      • 2分子的葡萄糖
  • 纤维二糖
    • 葡二糖
      • β-1,4 糖苷键
        • 有还原性，且能成脎
  • 龙胆二糖
    • 葡二糖
      • 具有还原性和变旋现象
• 七、多糖
  • 同多糖
    • 淀粉
      • 淀粉的组成单位是麦芽糖
        • 植物的贮存多糖
      • 直链淀粉
        • 遇碘显紫蓝色
        • a-1，4-糖苷键
      • 支链淀粉
        • 遇碘显紫红色
        • a-1，4-糖苷键、a-1，6-糖苷键形成分支
        • a淀粉酶
          • 子主题
      • 糊精
        • 淀粉经水解后生成分子大小不一的中间物，统称糊精
        • 依分子量递减与碘作用呈蓝紫色、紫色、红色、无色
    • 糖原
      • 动物和细菌贮存多糖
        • 分支更多，分支更短
          • 遇碘呈红色
        • a-1，4-糖苷键、a-1，6-糖苷键形成分支
    • 右旋糖酐
      • 酵母和细菌的贮存多糖
    • 纤维素
      • 最丰富
        • β-1，4-糖苷键
      • 反刍动物的肠道内共生着能产生纤维素酶的细菌，因而能消化纤维素
    • 壳多糖
      • 也称几丁质
  • 杂多糖
    • 果胶物质、半纤维素、琼脂、角叉聚糖、藻酸、树胶
• 八、糖蛋白及其糖链
  • 定义
    • 糖蛋白是一类复合糖，糖链作为缀合蛋白质的辅基
  • 糖肽连键的类型
    • N-糖肽键
      • 天冬酰胺（Asn）的r-酰胺N原子
    • O-糖肽键
      • 羟基氨基酸的羟基O原子
  • 生物学功能
    • 分子识别和细胞识别
    • 血浆中老蛋白的清除
    • 精卵识别
    • 细胞粘着
  • 凝集素
    • 一类非抗体的糖蛋白，它能与糖专一的共价结合，并有凝集细胞的作用。
• 九、糖胺聚糖和蛋白聚糖
  • 糖胺聚糖
    • 糖胺聚糖属于杂多糖，为不分支的长链聚合物，由含己糖醛酸和己糖胺成分的重复二糖单位构成
    • 透明质酸
      • 不硫酸化，不与蛋白质共价结合
    • 硫酸角质素
      • 不含糖醛酸
    • 硫酸乙酰肝素和肝素
      • 抗凝血
    • 硫酸软骨素和硫酸皮肤素
  • 蛋白聚糖
    • 是一类特殊的糖蛋白，由多条糖胺聚糖和一个核心蛋白共价连接而成。与糖蛋白比较，蛋白聚糖中按重量计算糖的比例高于蛋白质