山东大学生物化学精品课程 01-1 Carbohydrate

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生物化学第一章 糖类Carbohydrate Saccharide

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第一节概述一、糖类是地球上最多的化合物 二、糖的化学本质 三、糖的生理功能 四、糖的分类 五、糖生物化学的研究进展

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一、糖类是地球上最多的化合物

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糖是世界上存在最多 的一类有机化合物， 也是人类所需要的最 基础的物质。

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二、 糖的化学本质最简单的定义：多羟基的醛类或酮类化合物， 以及它们的衍生物或聚合物。 元素组成：CH2O ，可以写成Cn(H2O)n

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由通式看好象糖是由Carbon+Hydrate组成的，所以起初 人们认为糖是碳的“水化物”，所以把糖又称为碳水化合 物（Carbohydrate)，现在一般不应样称呼。糖的实质是 多羟基醛酮。 有些糖并不附合上面的通式，如有的糖的氢原子个数多 了，或氧原子数少了，或者不同醛酮，而是醇或酸。 扩大的定义：糖是多羟基的醛、酮、醇、酸。 在生化研究中，糖的衍生物也属于研究范围。 如：氨基糖、磷酸糖等。

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三、糖的生理功能1、糖是生物体的重要的能源 生物体内的能源来源主要是通过糖的氧 化获得的。 2、糖是生物机体内的碳源 构成生物有机体中的各种有机物质的碳 架都是直接或间接地由糖类物质转化而 来的，所以糖是生物体合成其它化合物 的基本原料。

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三、糖的生理功能3、多糖是细胞、生物体的一种结构物质 如纤维素、它是构成植物细胞壁的主要成份。 几丁质和肽聚糖是构成微生物细胞壁的主要成 份。还有些多糖作为动物细胞外的间质中的构 造分子。 4、作为细胞、生物体的贮藏物质 如植物里合成淀粉，动物细胞中有糖原等。

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(淀粉颗粒）

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(糖原颗粒）

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三、糖的生理功能5、某些复合糖类在细胞的通讯与识别中有 重要地位。 参与细胞与细胞的识别（分子识别）， 病毒的吸附及抗原抗体的反应。

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与膜蛋白和膜脂相连的糖——通信天线

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四、 糖的分类一般是按照糖的复杂程度进行分类。 1、单糖(monose)： 不能被水解变成更简单的糖的糖类（更小分子的糖）。

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四、 糖的分类a 、按照所带官能团的性质可以将单糖分为 醛糖（aldose 如：葡萄糖 glucose） 酮糖（Ketose 如：果 糖 fructose)b、按照糖分子的含碳原子的数目来分， 可以将糖分为三、四、五、六、七等糖类，一般 称为丙、丁、戊、已、庚糖。 戊糖中最重要的是核糖（ribose)，核酮糖 已糖中最重要的是glucose, fructose.

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葡萄糖 醛糖果糖 酮糖

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四、 糖的分类2、寡糖(oligose)：oligo来自希腊文，意为少。 可以被水解的，产生少数的几个单糖的聚合物，一般 含有2-6个单糖分子，单糖之间以糖苷键连接。 最常见的是双糖, 如: 麦芽糖(maltose),乳糖(lactose),蔗糖(sucrose)。 大部分单糖和寡糖都是结晶状化合物，溶于水，并有 甜味。 3、多糖 (polysaccharide)： 多糖也是单糖的聚合物，有很长的链，其结构为线型 或分支型。按照它们的结构可分为两大类。

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四、 糖的分类a、均一多糖（同多糖）：一种单糖聚合而成。 如淀 粉、糖原、纤维素、半纤维素、几丁质 b、非均一多糖（杂多糖）：两种单糖或两种以上 的单糖。如透明质酸，半纤维素等。 4、结合糖(复合糖，糖缀合物)： 分子中除糖之外，还有其它非糖组分构成的复合多糖。 如肽聚糖、脂多糖、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等 糖作为功能分子，主要是复合多糖。 5、糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷

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五、 糖生物化学的研究进展糖化学的研究较早，自确定了糖的结构，构 型和基本性持后，人们对糖类化合物的关心表观出 衰退倾向。较长时间不为化学家、生物化学所重 视，一直认为糖类化合物结构简单，功能单调，多 糖也只是作为支持组织或能源贮存作用，加之深入 研究糖类结构时也遇到困难，所以很长时间没有多 大的进展，生化领域的研究，一直被蛋白质和核酸 所占据。

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五、 糖生物化学的研究进展现在蛋白和核酸的研究已取得了很大的成就，这 时科学家才想起了几乎遗忘的多糖类物质，只是近三 十年，糖类化合物在生物化学中占有了特殊的重要位 置，人们特别对糖蛋白、糖脂感兴趣，因为细胞的通 讯和识别、分化、摄取、变异与转化、细胞调节等， 都直接依赖糖的复合物，上世纪70年代后，情况有了 新变化，新技术新方法的运用，糖类的研究迅速发 展，开拓了糖类化学的新局面。

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五、 糖生物化学的研究进展现在有的人已认为糖类物质同样是生物信息的 携带者，因为单糖是多功能基因分子，通常有3或4 个游离羟基，一个单糖通过糖苷键可以可以连接在 第二个糖的不同的羟基上，如果3个以上的单糖形成 寡糖时，情况更复杂，可有76种连接方式，因此糖 链结构比蛋白质和核酸的结构复杂的多（蛋白肽键 只有一种形式）。所以多糖象蛋白、核酸一样是生 命现象中的并列的三大重要的生物学分子化合物， 对多糖的研究现在已成为一门热门科学。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/0n51.html