第一章糖和糖生物化学
第一章 糖和糖生物化学
第一节糖的概述 糖是地球上最丰富的生物分子，每年全球 植物和藻类光合作用可转换1000亿吨C02和H20成 为纤维素和其他植物产物。植物体85-90%的干 重是糖。总的说来，糖在生物体内所起的作用 包括：能量物质、结构物质和活性物质
第一节 糖的概述 糖是地球上最丰富的生物分子，每年全球 植物和藻类光合作用可转换1000亿吨CO2和H2O成 为纤维素和其他植物产物。植物体85-90%的干 重是糖。总的说来，糖在生物体内所起的作用 包括：能量物质、结构物质和活性物质
糖研究的简史 1843年，Dumas测定糖的实验式为(CH20)n; ÷1870年， Co11ey;1883年，Tol1ens设想葡萄糖的 结构式； 及 1881年，Emi1 Fischer对单糖结构分析，人工合成 了当时已知的所有的己糖和戊糖； ÷1846年，Dubrunfont:提出葡萄糖溶液有变旋现象； ÷1893年，Fischer正式提出葡萄糖的环状结构； ÷1895年，Tanret,发现三种葡萄糖，其旋光性不同； 1926年，W.N.Haworth提出葡萄糖的Haworth:投影 式；
一、糖研究的简史 ❖ 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； ❖ 1881年，Emil Fischer对单糖结构分析，人工合成 了当时已知的所有的己糖和戊糖； ❖ 1846年，Dubrunfont提出葡萄糖溶液有变旋现象； ❖ 1893年，Fischer正式提出葡萄糖的环状结构； ❖ 1895年，Tanret发现三种葡萄糖，其旋光性不同； ❖ 1926年，W．N．Haworth提出葡萄糖的Haworth投影 式；
l928年，Malaprada发明过碘酸氧化法测定糖的 结构； 1932年，Fleury和Lange把这一方法完善化用于 糖化学的研究； ÷1933年，N.A.Saeuson提出端基差向异构体， 以表示还原糖及糖苷的、B两种异构体； 1950年，R.E.Reevesi证明己糖的椅式构象； 1950s后，把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，发展或兴起了糖化学或糖生 物化学的研究时代，特别是糖复合物的研究上发 起了生命科学研究的又一个热点
❖ 1928年，Malaprada发明过碘酸氧化法测定糖的 结构； ❖ 1932年，Fleury和Lange把这一方法完善化用于 糖化学的研究 ； ❖ 1933年，N．A．Saeuson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，把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，发展或兴起了糖化学或糖生 物化学的研究时代，特别是糖复合物的研究上发 起了生命科学研究的又一个热点
二、糖的世界 食用糖（蔗糖） 医疗用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的钠、钾、 、锌还等) 绿色植物的皮、杆等（纤维素） 粮食及块根、块茎中的糖（淀粉） 动物体内的贮藏多糖（糖元） ÷昆虫、蟹、虾等外骨骼（几丁质） 食用菌中糖（香菇多糖、 茯苓多糖、灵芝多糖、昆布 多糖等) 细菌、酵母的细胞壁 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、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、活性糖分子
二、糖的世界 ❖ 食用糖（蔗糖） ❖ 医疗用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的钠、钾、 钙、锌盐等） ❖ 绿色植物的皮、杆等（纤维素） ❖ 粮食及块根、块茎中的糖（淀粉） ❖ 动物体内的贮藏多糖（糖元） ❖ 昆虫、蟹、虾等外骨骼（几丁质） ❖ 食用菌中糖（香菇多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、昆布 多糖等） ❖ 细菌、酵母的细胞壁 ❖ 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、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、活性糖分子
三、糖的定义 多羟基醛 多羟基酮 多羟基醛或多羟基酮的衍生物 可以水解为多羟基醛或多羟基酮或它们的衍生物的 物质
三、糖的定义 ❖ 多羟基醛 ❖ 多羟基酮 ❖ 多羟基醛或多羟基酮的衍生物 ❖ 可以水解为多羟基醛或多羟基酮或它们的衍生物的 物质
四、糖的组成 主要由C、H、0三种元素组成，有些还有N、S、 P等。 单糖多符合结构通式：(CH0),又称碳水化合 物，但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CHC00H（乙 酸)，CH20(甲醛)，C3H03(乳酸)； 是糖的不一定都符合通式，如CH1o04(脱氧 核糖)，CH120(鼠李糖)
四、糖的组成 ❖ 主要由C、H、O三种元素组成，有些还有N、S、 P等。 ❖ 单糖多符合结构通式：（CH2 O)n，又称碳水化合 物,但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CH3 COOH（乙 酸），CH2 O（甲醛），C3 H6 O3（乳酸）； 是糖的不一定都符合通式，如C5 H10O4（脱氧 核糖），C6 H12O5（鼠李糖）
五、糖的分类 单糖(monosaccharides) 不能水解为其他糖的 糖，按碳原子数分为： 丙糖（甘油醛） 丁糖（赤藓糖) 戊糖（木酮糖、 核酮糖、核糖、脱氧核糖等) 己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）等； 寡糖(oligosaccharides)可以水解为其他糖 的糖（二一十几个单糖），一般包括： 二糖(disaccharides)：蔗糖、麦芽糖、乳糖 三糖(trisaccharides)：棉籽糖 其他寡糖；
五、糖的分类 ❖ 单糖（monosaccharides） 不能水解为其他糖的 糖，按碳原子数分为： 丙糖（甘油醛） 丁糖（赤藓糖） 戊糖（木酮糖、核酮糖、核糖、脱氧核糖等） 己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）等; ❖ 寡糖（oligosaccharides） 可以水解为其他糖 的糖（二 — 十几个单糖），一般包括： 二糖（disaccharides）: 蔗糖、麦芽糖、乳糖 三糖（trisaccharides）: 棉籽糖 其他寡糖；
多糖(polysaccharides)可水解为多个其他单 糖或其衍生物的糖，包括： 同多糖(homoglycans,homopolysaccharides) 水解为同一单糖的高分子聚合物，淀粉、糖元、纤维 素、几丁质、糖苷等。 异多糖(heteroglycans,heteropolysaccharides) 水解产物不止一种单糖或单糖衍生物，透明质酸、肝 素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等；
❖ 多糖（polysaccharides）可水解为多个其他单 糖或其衍生物的糖，包括： 同多糖（homoglycans, homopolysaccharides） 水解为同一单糖的高分子聚合物，淀粉、糖元、纤维 素、几丁质、糖苷等。 异多糖（heteroglycans,heteropolysaccharides） 水解产物不止一种单糖或单糖衍生物，透明质酸、肝 素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等；
。糖的衍生物 指糖的氧化产物、还原产物、氨 基取代物及糖苷化合物等，如，D一氨基葡萄糖、N- 乙酰氨基葡萄糖、糖的硫酸酯等； ÷多糖复合物(polysaccharides complex)糖与 脂、蛋白等共价相连组成蛋白多糖(protein polysaccharides)、糖蛋白(glycanproteins)、 糖脂(glycanlipids)o
❖ 糖的衍生物 指糖的氧化产物、还原产物、氨 基取代物及糖苷化合物等，如，D-氨基葡萄糖、N- 乙酰氨基葡萄糖、糖的硫酸酯等； ❖ 多糖复合物（polysaccharides complex）糖与 脂、蛋白等共价相连组成蛋白多糖（protein polysaccharides）、糖蛋白（glycanproteins）、 糖脂（glycanlipids）