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1、甘油醛甘油醛二羟丙酮二羟丙酮糖类（糖类（糖类（糖类（carbohydratecarbohydrate）：多羟基醛类或多羟基酮类及 它们缩聚物和衍生物的统称。旧时糖类称为旧时糖类称为“碳水化合物碳水化合物”，因其分子可用，因其分子可用Cx(H2O)y表示，表示，但后来发现但后来发现 等分子的组成不符合此通式等分子的组成不符合此通式鼠李糖鼠李糖和和脱氧核糖脱氧核糖第1页/共32页作为地球上数量最多的化合物，作为地球上数量最多的化合物，作为地球上数量最多的化合物，作为地球上数量最多的化合物，糖类的糖类的重要功能重要功能：1.1.能源：能源：能源：能源：1 g 葡萄糖在体内完全氧化可释放16.7 kJ
2、能量；有机体总能量的5070%由糖类供给2.2.结构成分：结构成分：结构成分：结构成分：纤维素、果胶等是植物细胞壁的主要成份；昆虫和甲壳类的外骨骼则由壳多糖构成3.3.提供碳骨架：提供碳骨架：提供碳骨架：提供碳骨架：一些糖类的中间代谢产物是合成脂肪酸、核苷酸和非必须氨基酸的重要前体4.4.信息分子：信息分子：信息分子：信息分子：体内许多具有重要功能的蛋白质都是糖蛋白，糖蛋白的糖链可作为细胞间或生物大分子间识别的信息分子第2页/共32页一、按聚合度分类一、按聚合度分类l单糖单糖：不能被水解为更小分子的糖l寡糖：寡糖：水解26个单糖分子的糖l多糖：多糖：水解产物含10个以上单糖的糖最常见的单糖：最
3、常见的单糖：葡萄糖葡萄糖第3页/共32页根据分子中所含基团不同所含基团不同所含基团不同所含基团不同可分为醛糖和酮糖。1.单糖（单糖（monosaccharide）单糖的分类单糖的分类根据分子中所含碳原子数目所含碳原子数目所含碳原子数目所含碳原子数目（37）可分为：三碳糖（丙糖）：D-甘油醛四碳糖（丁糖）：D-赤藓糖五碳糖（戊糖）：D-核糖六碳糖（己糖）：D-葡萄糖七碳糖（庚糖）：景天糖第4页/共32页单糖的构型单糖的构型单糖除二羟丙酮二羟丙酮二羟丙酮二羟丙酮外都含有手性碳原子，具有旋光异构体。含n个手性碳的单糖，有2 2n n个旋光异构体含多个手性碳时，以距离羰基最远的手性碳上的-OH方向判断
4、糖构型，朝左为L-L-型型型型，朝右为D-D-型型型型第5页/共32页D D系醛糖立体结构系醛糖立体结构甘油醛甘油醛赤藓糖赤藓糖苏糖苏糖核糖核糖 阿拉伯糖阿拉伯糖木糖木糖米苏糖米苏糖古洛糖古洛糖 艾杜糖艾杜糖半乳糖半乳糖半乳糖半乳糖塔罗糖塔罗糖阿洛糖阿洛糖 阿卓糖阿卓糖甘露糖甘露糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖第6页/共32页D D系酮糖立体结构系酮糖立体结构二羟丙酮二羟丙酮赤藓酮糖赤藓酮糖核酮糖核酮糖木酮糖木酮糖阿洛酮糖阿洛酮糖果糖果糖果糖果糖山梨糖山梨糖塔酮糖塔酮糖第7页/共32页单糖的环状结构：以单糖的环状结构：以单糖的环状结构：以单糖的环状结构：以葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖为例为例为例为例异头
5、物异头物异头物异头物开链式开链式羰基羰基C C成为新的手成为新的手性中心，导致性中心，导致C1C1差向异构化差向异构化标准哈武夫式标准哈武夫式中羟甲基在环中羟甲基在环平面上方的为平面上方的为D D型型型：型：C1-OH与与C5-CH2OH异侧异侧型：型：C1-OH与与C5-CH2OH同侧同侧第8页/共32页葡萄糖吡喃式（六元环）较呋喃式（五元环）稳定第9页/共32页 寡糖（低聚糖）根据水解后残基数目水解后残基数目可分为：二糖：二糖：蔗糖蔗糖、麦芽糖麦芽糖、乳糖乳糖 三糖：棉子糖 四糖：水苏糖 五糖：毛蕊花糖 六糖：筋骨草糖v区别：区别：已糖（六碳糖为单糖）、六糖（6个单糖分子）2.寡糖（寡糖（
6、oligose）第10页/共32页v蔗糖：蔗糖：-D-葡萄糖-（12）-D-果糖 v麦芽糖：麦芽糖：-D-葡萄糖-(14)-D-葡萄糖v乳糖：乳糖：-D-半乳糖-（14）-D-葡萄糖无半缩醛羟基为非还原糖含半缩醛羟基为还原糖含半缩醛羟基为还原糖第11页/共32页 根据水解物是否为同一单糖或单糖衍生物：同多糖：同多糖：同多糖：同多糖：淀粉、糖原、纤维素、壳多糖杂多糖：杂多糖：杂多糖：杂多糖：果胶、半纤维素、琼脂3.多糖（多糖（polysaccharides）第12页/共32页vv直链淀粉：直链淀粉：直链淀粉：直链淀粉：由葡萄糖通过-1,4 糖苷键连接，可形成长而紧密的螺旋管，遇碘呈蓝色第13页/
7、共32页vv支链淀粉：支链淀粉：支链淀粉：支链淀粉：由葡萄糖通过-1,4 糖苷键形成主链，再通过-1,6 糖苷键形成支链，遇碘呈紫色支链淀粉支链淀粉 糖原糖原第14页/共32页vv糖原：糖原：糖原：糖原：结构类似支链淀粉，分支密度更大，含有大量的非原性端，遇碘显红褐色vv纤维素：纤维素：纤维素：纤维素：由葡萄糖以-1,4 糖苷键连接成，无分支纤维二糖是为纤维素的单位第15页/共32页vv壳多糖：壳多糖：壳多糖：壳多糖：N-乙酰-D-葡萄糖胺以-1,4 糖苷链相连N-乙酰-D-葡萄糖胺第16页/共32页二、双糖和多糖的合成二、双糖和多糖的合成1.活化单糖（活化单糖（UDPG、ADPG）非光合组织
8、 已糖激酶：G+ATP G-6-P+ADP 磷酸葡萄糖变位酶：G-6-P G-1-P 尿苷二磷酸焦磷酸化酶：G-1-P+UTPUDPG+PPi第17页/共32页光合组织光合组织 异构酶：光合产物异构酶：光合产物 F-6-P G-6-PF-6-P G-6-P 磷酸葡萄糖变位酶：G-6-P G-1-P 尿苷二磷酸焦磷酸化酶：G-1-P+UTPUDPG+PPi第18页/共32页2.蔗糖的生物合成蔗糖的生物合成蔗糖磷酸化酶途径：G-1-P+F 蔗糖+Pi蔗糖合成酶途径：UDPG+F 蔗糖+UDP+UDPG+Pi+UDP第19页/共32页磷酸蔗糖合成酶催化途径（磷酸蔗糖合成酶催化途径（胞质中进行，为主要
9、途径胞质中进行，为主要途径）磷 酸 蔗 糖 合 成 酶：UDPG+F-6-P磷 酸 蔗 糖+UDP 磷酸蔗糖酯酶：磷酸蔗糖+H2O 蔗糖+PiUDPG+UDP第20页/共32页3.3.淀粉的生物合成淀粉的生物合成淀粉的生物合成淀粉的生物合成 直链淀粉：直链淀粉：直链淀粉：直链淀粉：（-1,4糖苷键，供体为UDPG、ADPG）l淀粉磷酸化酶途径：G-1-P+(G)n (G)n+1+Pil淀粉合成酶途径：UDPG+(G)n (G)n+1+UDPlD酶：见于马铃薯和大豆 支链淀粉：支链淀粉：支链淀粉：支链淀粉：（-1,6 糖苷键）Q 酶将直链变为支链 Q 酶第21页/共32页4.糖原的生物合成糖原的
10、生物合成供体为UDPG5.纤维素的生物合成纤维素的生物合成供体为UDPG、GDPG，纤维素以-1,4葡聚寡糖为引物合成第22页/共32页三三、双糖和多糖的降解、双糖和多糖的降解1.蔗糖的降解：蔗糖的降解：在蔗糖酶催化下水解成G和F；2.淀粉的降解：淀粉的降解：磷酸解磷酸解磷酸解磷酸解和和和和水解水解水解水解淀粉的磷酸解磷酸解磷酸解磷酸解淀粉磷酸化酶：有Pi存在时，催化淀粉非还原端磷酸解，生成 G-1-P。磷酸葡萄糖变位酶：G-1-P G-6-P 磷酸葡萄糖酯酶：G-6-P+H2O G+Pi第23页/共32页淀粉的淀粉的水解水解水解水解：-淀淀淀淀粉粉粉粉酶酶酶酶：-1,4葡聚糖水解酶，淀粉内切
11、酶，随意水解-1,4糖苷键。直链淀粉产物为G、麦芽糖；支链淀粉产物为G、麦芽糖、异麦芽糖和糊精-淀淀淀淀粉粉粉粉酶酶酶酶：-1,4麦芽糖苷酶，淀粉外切酶，水解-1.4糖苷键，作作用用于于多多糖糖非非还还原原末末端端，一一次次切切下下两两个个G G单单位位（即即麦麦芽芽糖糖），遇遇到到分分支支点点在在分分支支点点前前4 4个个G G残残基基停停止止作作用用。直链淀粉产物为麦芽糖；支链淀粉产物为麦芽糖和核心糊精第24页/共32页R R酶（脱支酶）酶（脱支酶）酶（脱支酶）酶（脱支酶）：专一水解分支点上-1,6糖苷键麦芽糖酶麦芽糖酶麦芽糖酶麦芽糖酶：水解麦芽糖和糊精的-1,4糖苷键，产物G第25页/共
12、32页3.糖原的降解糖原的降解糖原磷酸化酶为糖原降解的限速酶，它具有糖原磷酸化酶a（活性态）和糖原磷酸化酶b（失活态）两种形式，一定条件下可相互转化。4.纤维素的降解纤维素的降解天然纤维素可用无机酸水解成G。食草动物胃肠细菌能分泌纤维素酶，可将食入的纤维素降解为G。自然界中的青霉菌和枯草杆菌等也能分解纤维素。第26页/共32页第二节第二节 糖酵解糖酵解第五章糖代谢第五章糖代谢第27页/共32页一、糖酵解途径发现历史一、糖酵解途径发现历史l1875年法国科学家巴斯得巴斯得(L.Pasteur)就发现葡萄糖葡萄糖在无氧条件下被酵母菌分解生成乙醇乙醇的现象l1897年德国的汉斯汉斯 巴克纳巴克纳兄弟
13、(Hans buchner和Edward buchner)发现发酵作用可以在不含细胞的酵母抽提液中进行l1905年哈登，哈登，Arthur HardenArthur Harden和扬，和扬，William YoungWilliam Young实验中证明了无机磷酸的作用l1940年前德国的生物化学家恩伯顿恩伯顿，Gustar Embden和迈耶霍迈耶霍夫夫，Otto Meyerhof等人阐明了糖酵解的整个途径，揭示了生物化学的普遍性。因此该途径又称EMP途径第28页/共32页二、糖酵解的过程二、糖酵解的过程糖的无氧分解途径糖的无氧分解途径1 1、糖酵解、糖酵解、糖酵解、糖酵解（glycolysis)是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并伴随着生成ATP的反应过程。它是氧化磷酸化氧化磷酸化和三羧酸循环三羧酸循环的前奏。场所场所:细胞质中 氧气氧气:不需要葡萄糖酵解的总反应式：葡萄糖酵解的总反应式：Glu+2Pi+2ADP+2NAD+2丙酮酸2ATP+2NADH+H+2H2O第29页/共32页第一阶段第一阶段C6 C3第30页/共32页第二阶段第二阶段形成形成ATP和和NADH第31页/共32页感谢您的观看！第32页/共32页