《生物化学》教案 授课题目 学时安排 第章 糖类 5学时 教学 掌握单糖的结构 葡萄糖、果糖、燕袖等的结构 目的 掌握单糖的性质 和 淀粉、糖原、纤维素等的结构、性质 求 了解糖蛋白及蛋白聚糖的结构 生理功能 糖的概念 苹 生理功能 兴 链式结构、 环式结构、 重 构型标记 点 氧化还原 成苷 教 糖分类 链式结构 环式结构 难 衍生糖 女 与高使酸反应 教学 讲授结合多媒体课件 过程 作业 第77页1、2、5、6
教学内容 导言 糖类是生物的基本能源物质、碳源物质，也是结构物质。我们吃的白糖、红糖、冰糖 主成分是蔗糖：芝麻糖的甜味物质是麦芽糖：面粉、大米的主成分是淀粉：你穿的棉布是纤 维素等等，这些都是糖类。所以，它不仅是生物的基本物质，也是人类日常生活不可或缺的 基本物质之 什么是糖类？和日常糖的概念有何区别？除上达外还有哪些？其结构如何？性质如 何？功能如何？等等如何？且听一一分解。 第一章糖类 第一节概述 一、概念（重点） 定义多羟基醛或酮及其衍生物和缩合物。 CH-OH (CHOH)DCHO CH:OH (CHOH)nCOCH.OH CH:OH (CHOH)nCHNH2CHO CH:OH (CHOH)nCHO (HSO3)CHO 单裤-单糖 二、生理功能（重点） 1、作为生物体的结构成分 结构物质 2、作为生物体内的主要能源物质 能原物月 3、在生物体内转变为其它物质 碳源物质 4、作为细胞识别的信总分子 信息物质 1摩尔的葡萄糖完全氣化为C02和120可释放2840kJ(679kca1)的能量，其中约40% 转移全ATP,供机体生理活动能最之需。类代谢的中向产物可为氨基酸、核苷酸，脂防酸、 类固醇的合成提供碳原子或磷骨架。糖的磷酸生物可以形成许多币要的生物活性物质， IAD、FAD、ATP等。 腑决定了人的血型，一个血球钢胞的表面有0力个轴蛋白分子。脑是绷胞膜上“受体， 分子的组成部分，是绷胞以别、信息传速的参与者。山于单糖有异构物、异头物和多羟基等 特点，可以形成种类繁多的不同结构，以致糖徒的生物信息容量超过队链和多核甘酸迹。 三、元素组成和通式（掌程） 元素组成 C、HO、(N、S)等 通式 (CH2O)n 或Cn(H20)m 候水化合物 四、分类（掌握 单糖 又分醛糖、酮糖、氨基糖等 又分三、四、五、六、七…碳（酮）糖
分别名丙、丁、戊、己、庚.（酮）糖 寡糖 2一20个单糖 多糖 同多糖糖原、淀粉、纤维素、壳多糖等 杂多糖透明质酸、半纤维素、琼脂等 复合多糖糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等 第二节旋光异构有关概念 一、基本概念（熟悉） 1、异构有相同的原子组成或化学式和式量而结构不同的一组物质 健型异枸 构造 化学结构 原子连接次序不同造成的异构 碳架异构C-C 1丁烧异丁烷 CaHio 碳碳洼接不同 C -C-C-C C-C-C 位置异构Cn- /萄藤采 其它原子位置不同 Ho-c-c-c-c-C-c-0 OH ON OHOH HO-C-C-C-C-C-C-OH OHOH OH O 功能异构X一Y 乙醚乙醇CH 能团不同 C-0-C C-C-OH 立体异构 几何异构 =C-C= 1延胡索酸顺反式 HH 小本 HOO C-C=C-COOH 大-C=C-大 HOO C-C=C-COOM 大C=C-大 小 旋光异构C* 1氨基酸DL SR G 8 键角异构构象单键转动引起如乙烷的交叉式、重叠式 /葡萄袖的搬式精式 2、旋光性 左旋 递时 尼科尔棱镜 旋光物质溶液 顺时针 十、正问 混合光 偏振光 偏振面旋转
旋光物质共性含C* 旋光物质使偏振光的偏振面旋转的能力叫旋光性/度/光学活性，á a'-士〔a)cl t温度1波长（一般用钠光：589mm)土旋光方向 〔a')比旋/旋光率C旋光物质浓度gmL1光程dm 还与溶剂及p州有关 3、不对称碳原子 A A B-C-D D C B 手性分子 C。手性碳原子 手性中心 C*使分子有不同的构型 C是物质旋光性之因，但有C*,不一定有旋光表现，因为可以消旋，内，外 4、构型 不对称碳原子所连的四个原子或基团在空间的相对取向（位咒）. 例甘油醛见幻灯片16 二、手性分子书写方式（然悉） 以甘油醛为例 立体模型→透视式一投影式 立体模型→投影式 见幻灯片18、19 CHO OHC HO H.0HHH.人Y CHO OHC HPC☑HH0PC☒H CH.OH HOH.C 依图说明键型、位置、投影式书写规则、比较规则（不能旋转 三、旋光构型表示方法（熟悉） 1、DL系统 CHO CHO H-OH OH CH2OH CH2OH
D.甘油磁 L-甘油醛 其它物质以甘油醛为标准相对构型 例氨基酸 见幻灯片21 2、RS系统 CHO 2 CHO 2 4H -OH 11 OH- H4 CH2OH 3 CH2OH 3 按原子序数大小排序 4远离自己，其它三个I23顺时针，为R:Rectus右 123逆时针，为S:Sinister左 为绝对构型 分子命名时 每个碳原子都需标明 如D葡萄德的C2345分别是RSRR 名2R3S4R5R-五羟已醛糖名字很长，但结构清晰 注意：不论L/S,都与旋光方向无关，因为旋光方向是鉴个分子的综合效应， 而DL只是一个碳原子、RS是各个碳原子的空同结构。 第三节 单糖的结构 一、链状结构（重点 以葡萄糖为例C6H1206 与乙酸酐成五乙酸脂，说明有五个羟基 与氧化氢加成，水解 氢碘酸还原得正庚酸，说明有醛基 果糖得-2-甲基己酸 已知一个碳一个轻基稳定 综上，葡萄糖结构为 H-C-0 H-C-OH HO-C-H H-C-OH H-C-OH H-C-OH H 羟基位置不同会得到不同结构的物质如何标记识别命名？ 二、D/L系列（重点） 醛糖以甘油醛为头(P7图5)(Fischer投影式) CHO CHO H十OH OH CHOF CH2OH D.甘油醛 L甘油醛
CHO CHO CHO CHO OH H-OH OH-H OH H OH- CH2OH CH2OH CH.OH CH2OH D.赤藓糖 D.苏糖 L-苏糖 L-赤藓糖 依次在12号碳原子之间添加羟甲基，所加羟基与甘油醛羟基在同侧为一种 在异侧为另种 记甘油醛、赤藓糖、核糖、简萄糖、半乳糖、甘露糖 丽糖以二羟丙酮为 (P8图6 依次在23号浅原子之间添加羟甲基 记二羟丙酮、核酮糖、木酮糖、果糖 n碳糖旋光异构体？ 2不对称碳原子数 如已醛糖2已酮2 n碳糖对映体？ 2i2或2i-1 如己醛糖2己酮槽2 某种糖有几个对映体？1个。如D葡萄糖的对映体是L萄萄糖 非对映体？对映体以外的同碳问类糖.如葡萄糖有14个 差向异构体？只有一个手性碳构型不同的同碳同类糖.如葡萄糖有2个：半乳、甘露 哪个决定 决定构型的是距猴基最远的C*或倒数第一个C*或倒数第二个C 三、环状结构（重点、难点） 五碳糖及以上有变旋现象（配制的糖液旋光度发生变化）说明新生了C* 、羰缩合（分子内）新生的C*如何标示？ aB异头物 凝基上形成的差向异构体，叫异头物 新生成的羟基和确定构型的羟基在同侧，叫ā· 新生成的羟基和确定构型的羟基在异侧，叫B 羟、璞缩合的羟基位学不同，成不同的环式结构 常见 此响式（糖）、呋式（糖） 常写成Haworth透视式 例见幻灯片29 其中环的粗细不同表示距离跟睛的近远，即环垂直于研究平面 Fischer投影式向Haworth透视式转化规则图见名幻灯片30 成环碳原子折成五/六角形，垂直纸面，右边基团写在下方，5号碳原子键角旋转，把 6号碳转上 5号羟基与基缩合成环。新生羟基与6号碳反式/异侧/成与决定构型的羟垫 司侧为α，相反为B. 四、单糖的构象（熟悉） 可有名种.一般以能品最低者存在 吡喃式葡萄糖主要有椅式和船式 图见幻灯片12 以椅式为最 第四节单糖的性质
、物理性质（了解） 1旋光性 2、甜 燕糖100葡萄糖70果糖175转化糖150糖精50000 3、溶解度 溶于水，微溶于乙醇 不溶于乙醚丙润等有机容剂 二、化学性质（重点、难点） 1、异构化 在弱诚作用下，异构成不同结构的混合物 例葡萄糖可得葡萄糖、果糖、甘露糖等 H-C=0 H-C-OH H-C=0 H-C-OH H-C-0 HO-C-H HO-C-H HO-C-H HO-C-H H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH H-C-OH 2、氧化 (1)弱氧化剂如Cu2+ 氧化醛基为酸基 还原Cu2+为Cu十Fehling试剂（巯酸铜、氧氧化钠、酒石 酸甲钠 Benedict试剂（酸铜、碳酸钠、柠檬酸》 糖的还原性 还原唐 果糖有无还原性？ 有！ 因为检测还原性的试剂都是弱碱性，果釉可异构为葡萄糖 (2)较强氧化剂 热的稀硝酸 氧化醛基和伯醇基为骏垫 X糖 ×糖二梭 (3)极强氧化剂如燃烧 生成C02和H20和热能 (4)南氧 只氧化伯醇基，生成糖醛酸 只氧化醛基，生成糖酸 完全氧化，生成CO2和H20和ATP 不完全氧化，生成小分子有机物和ATP 3、还原 羰基被还原为醇基 常见还原剂，硼氢化钠 《陆 注意：a结构相近的糖生成的醇是一种。 :D葡萄糖、D果糖、L古洛糖、L山梨糖 一般都叫山梨糖醇
b每种酮糖还原后得两种糖醇。 因为羟及位置不同 4、形成糖脎 羰基化合物与苯肼可成脎 还原糖可与两个苯肼结合成含两个苯腙基的行生物，称之为糖除。 山脎的结品可鉴别一些还原性糖。 :荷葡随的杀呈苗色细针状，麦芽触的早长薄片形 5,形成糖脂 醇与酸可脱水成脂 常见 磷酸脂 11-磷酸简萄结、6-磷酸果陆 硫酸脂 !6-硫酸半乳糖醛酸 脂肪酸脂管糖脂、糖脂 6、形成糖苷 糖的半缩醛羟基与HXR可脱水成（糖）苷。 陆-X-R 名：某R某轴甘 其中轴称糖基 RX称配糖体或配 X-称X(糖)甘键，属X(糖)甘 X=O/N/S/C 如甲基aD-毗喃葡萄糖甘 腺嘌-BD呋喃核糖苷(AMP) 异硫氰酸葡萄糖芥任 假尿苷 若配基也是糖，即为寡糖或多糖。 7,脱水 裤与无机酸共热 戊糖生成糠醛，与间苯二酚呈红色。称间苯二肠试验 与地衣酚呈绿色。称Bil试验 定RNA 己小成甲基醛，与苯二红鱼，称Seham0矿试 鉴定 醛、羟甲基醛与葱酮呈蓝色。称反应 定总 8,高阴酸氧化 C-C-C-C-C-C-C OH OH OHR OH OF C-C-0 COOH O-C-C-C-C H R OHOR 可鉴别己就的坏式见幻打片20 批喃式 甲酸产生（萄23、果34，呋喃式1个甲酸产生（萄2、果3） 可测定直链多糖的半均相对分子质量见幻灯片29 多糖中只有未端可产生甲酸。甲酸摩尔数即为未端数。12即为分子数。 可测定支链多糖的木端数原因同上。减去还原端得非还原端，可反映分支程度
重要单糖及衍生物（自习》 一、单朝（了解） 甘油整、二羟丙丽、核糖、葡萄脑、半究游、甘霹糖、果等结构式 二、单磷酸脂（了解） 、时（了短) 网、酸（了解 五、脱氧鹅（了解） 2B-D-脱氧候鹂 六、氨基鹅（了解）2B-D-猫糖胶 七、獭任（了解） 第五节寡糖和多糖 一、寡糖（掌握） 2~20个单糖以糖苷健连接而成的化合物。 一个简萄糖和一个半触可形成名少种二糖？ 2×22×22×22×5 =640 顺序构型环式异头羟基位胥 所以乳糖(1/640)名为： -BD此喃(p)半乳酷基-(1→4)-aD吡喃(p)简萄楷 简式 B半羽-(1→4).白猫萄越 常见弃糖燕神、乳糖、麦芽糖、纤维二糖、环糊精 蔗糖α葡萄糖-(1→2)-B-呋南果糖 乳糖B-半乳糖-(1→4)-a-葡萄糖 麦芽糖 a葡萄格-(1→4)-a/B-葡萄糖 纤维二糖 B-葡葱糖-(1→4)-B-萄萄糖 环糊精 -(14)-葡萄糖6/7/8成环，分别叫6、7、8直链淀粉 或a、BY环 二、多糖（掌握） 1、淀粉 组成（个） 葡萄(600~12000 葡萄糖(600040000 构型环式 aD吡晴 键位 1+4 1一41→6（分支点） 枝长 25-30 术端还原端 1个 1个 非还原端 1个 多个 结构 蝶旋的线性（一圈6个） 短链蝶旋，综合为球 功能：植物的贮减物质 与碘成色：6圈以上蓝色，小于6园紫红色到红色，小于一圈(6个)无色
2、糖原 同支链淀粉：分子里大、分支史多、每枝逆短(8-12)。(12-18) 动物的贮藏多糖 肌糖原、肝糖原 (80+300g) 3、纤维系 类似直链淀粉：异头为B,链为线性。 植物的结构物质 4、其它 右器纤16葡萄聚合，13分支 酵母、细菌的贮或多糖。代血浆 菊粉 B2,1果聚糖（含1/2个葡萄糖 菊科植物贮藏多糖 光多糖几丁质 B1,4聚N乙酰简糖胺 真菌壁成分：节肢动物外骨酪 三、杂多糖（了解）（自习） 果胶、半纤维素、琼脂、褐藻酸、胶质等