复旦大学：《生物化学A Biochemistry》课程PPT教学课件（上）13 糖与糖生物化学 Carbohydrates and Glycobiochemistry（一）

和糖牛物化它 Carbohydrates and E Glycobiochemistry

糖和糖生物化学 Carbohydrates and Glycobiochemistry

Carbohydrates 碳水化合物是地球上最丰富的分子,每年光合作用可 转化超过1000亿吨的CO2和H2O为纤维素和其他植物产 物。一些碳水化合物(糖和淀粉)是世界上绝大部分 地区的食物来源,碳水化合物的氧化是多数非光合细 胞的中心产能途径。不溶性碳水化合物聚合物是细菌 和植物细胞壁以及动物结缔组织的结构和保护成分。 其他碳水化合物聚合物润滑骨骼关节,参加细胞间的 识别和粘附。更复杂的碳水化合物聚合物共价结合蛋 白质和脂作为信号分子决定决定这些分子在细胞中的 定位和代谢命运一糖复合物。 Functions: Energy, Structural and biological Active

Carbohydrates 碳水化合物是地球上最丰富的分子，每年光合作用可 转化超过1000亿吨的CO2和H2O为纤维素和其他植物产 物。一些碳水化合物（糖和淀粉）是世界上绝大部分 地区的食物来源，碳水化合物的氧化是多数非光合细 胞的中心产能途径。不溶性碳水化合物聚合物是细菌 和植物细胞壁以及动物结缔组织的结构和保护成分。 其他碳水化合物聚合物润滑骨骼关节，参加细胞间的 识别和粘附。更复杂的碳水化合物聚合物共价结合蛋 白质和脂作为信号分子决定决定这些分子在细胞中的 定位和代谢命运—糖复合物。 Functions：Energy、Structural and Biological Active

的行不 食用糖[蔗糖]( sucrose 医疗用糖 Glucose及其衍生物,如葡萄糖酸的 钠、钾、钙、锌盐等]; 绿色植物的皮、杄等多糖[ cellulose; 种子及块根、块茎中的糖 Starch; 动物体内的贮藏多糖 Glycogen; 昆虫、蟹、虾等外骨骼糖[chii; 真菌的糖香菇多糖 Lentinan、茯苓多糖 Pachymaran、灵芝多糖 Ganoderma lucidum polysaccharide、昆布多糖 Laminarin等l;

糖的世界 I • 食用糖[蔗糖]（sucrose) • 医疗用糖[glucose及其衍生物，如葡萄糖酸的 钠、钾、钙、锌盐等]； • 绿色植物的皮、杆等多糖[cellulose]； • 种子及块根、块茎中的糖[starch]； • 动物体内的贮藏多糖[glycogen]； • 昆虫、蟹、虾等外骨骼糖[chitin]； • 真菌的糖[香菇多糖Lentinan、茯苓多糖 Pachymaran 、灵芝多糖Ganoderma lucidum polysaccharide 、昆布多糖Laminarine等]；

·细菌、酵母的细胞壁糖; 结缔组织中的糖|肝素、透明质酸、硫酸 软骨素、硫酸皮肤素等]; 核酸的糖、脂多糖糖脂]、糖蛋白[蛋白 聚糖]中的糖 细胞膜及其他细胞结构中的糖; 血型糖; 生物活性糖分子

糖的世界 II • 细菌、酵母的细胞壁糖; • 结缔组织中的糖[肝素、透明质酸、硫酸 软骨素、硫酸皮肤素等]; • 核酸的糖、脂多糖[糖脂]、糖蛋白[蛋白 聚糖]中的糖; • 细胞膜及其他细胞结构中的糖; • 血型糖; • 生物活性糖分子

糖的研究简r -1843年, Dumas测定糖的实验式为ICH2Ol -1870年, Colley、1883年, TOllens设想葡萄糖的 结构式[直链多羟基醛]; -1881年, Emil fischer分析单糖结构,人工合成 了当时已知的所有己糖和戊糖; 1846年, Dubrunfon提出葡萄糖溶液有变旋现 象

糖的研究简史 I –1843年, Dumas测定糖的实验式为[CH2O]n； –1870年, Colley、1883年, Tollens设想葡萄糖的 结构式[直链多羟基醛]； –1881年, Emil Fischer分析单糖结构，人工合成 了当时已知的所有己糖和戊糖； –1846年, Dubrunfont提出葡萄糖溶液有变旋现 象；

1893年, Fischer提出葡萄糖的环状结构; 1895年, Tare发现存在三种葡萄糖结构形 式,各自的旋光性不同 1926年,W.N. Haworth提出葡萄糖投影式; 1928年, Malaprade发明过碘酸氧化法测定 糖的结构; 1932年, Fleury和 Lange把过碘酸方法完善化 用于糖化学的研究;

糖的研究简史 II – 1893年, Fischer提出葡萄糖的环状结构； – 1895年, Tanret发现存在三种葡萄糖结构形 式，各自的旋光性不同； – 1926年, W.N.Haworth提出葡萄糖投影式； – 1928年, Malaprada发明过碘酸氧化法测定 糖的结构； – 1932年, Fleury和Lange把过碘酸方法完善化 用于糖化学的研究；

的研究简史 1933年,NA.Sφ aeson提出端基差向异构 以表示还原糖及糖苷的α、β两种异构 体 1950年,R.E. Reeves证明己糖的椅式构象; 1950s后,生物化学最新的理论和方法用于 糖生物化学的研究,尤其在结构与功能关 系的研究上取得了重要突破,发展和兴起 了糖化学和糖生物化学的研究时代,特别 在糖复合物的研究上掀开了生命科学研究 的又一个热点

糖的研究简史 III – 1933年，N.A.S aeuson提出端基差向异构 体，以表示还原糖及糖苷的、两种异构 体； – 1950年，R.E.Reeves证明己糖的椅式构象； – 1950s后，生物化学最新的理论和方法用于 糖生物化学的研究，尤其在结构与功能关 系的研究上取得了重要突破，发展和兴起 了糖化学和糖生物化学的研究时代，特别 在糖复合物的研究上掀开了生命科学研究 的又一个热点

Definition 多羟基 Polyhydroxyaldehydel 多羟基酮[ Polyhydroxy ketone 多羟基醛或多羟基酮的衍生物 DErivatives 可以水解为多羟基醛、多羟基酮 或它们的衍生物的物质

Definition • 多羟基醛[Polyhydroxyaldehyde] • 多羟基酮[Polyhydroxyketone] • 多羟基醛或多羟基酮的衍生物 [Derivatives]； • 可以水解为多羟基醛、多羟基酮 或它们的衍生物的物质

Composition Major element:C、H、O Minor element:N、S、 Pet al 单糖分子多符合通式:CH2O1,仅从通 式上并不能判断某分子是否就是糖,即: 符合通式的不一定是糖,如CH3COOH 乙酸l,CH2O甲醉],CHO3乳酸l; 是糖的不一定都符合通式,如CfH1OI脱 氧核糖],CH12O李糖l

Composition •Major element: C、H、O。 •Minor element: N、S、P et al. •单糖分子多符合通式：[CH2O]n，仅从通 式上并不能判断某分子是否就是糖，即： •符合通式的不一定是糖，如CH3COOH [乙酸]，CH2O[甲醛]，C3H6O3 [乳酸]； •是糖的不一定都符合通式，如C5H10O4 [脱 氧核糖]，C6H12O5 [鼠李糖]

Classification 单糖[ monosaccharides],不能水解为其他 糖的糖,按碳原子数分为: 丙糖[ glyceraldehyde] 丁糖[ erythrulose、 threose 戊糖[ xylose、 xylulose、 ribose ribulose, deoxyribose 己糖[ glucose、 fructose、 galactose

Classification I 单糖[monosaccharides]，不能水解为其他 糖的糖，按碳原子数分为： 丙糖[glyceraldehyde] 丁糖[erythrulose、 threose] 戊 糖 [xylose 、 xylulose 、 ribose 、 ribulose、deoxyribose] 己糖[glucose、 fructose、 galactose]