糖类、脂类、蛋白质课件.ppt
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- 糖类 脂类 蛋白质 课件
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1、 元素:元素:C、H、O 且且CHO121(绝大多数)(绝大多数)种类:单糖种类:单糖(不能被水解成更小分子的糖类不能被水解成更小分子的糖类)寡糖寡糖 多糖多糖(水解时能产生水解时能产生20个以上单糖分子个以上单糖分子的糖类的糖类)(一)分子式(一)分子式(CH2O)n n3 3,4,5,6 (丙、丁、戊、己)(丙、丁、戊、己)(二)结构形式:(二)结构形式:醛糖:醛糖:位于末端位于末端C上。上。HOC如:葡萄糖如:葡萄糖含有醛基含有醛基酮糖:酮糖:位于链内位于链内C上。上。如:果糖如:果糖CO含有酮基含有酮基(三)重要单糖:(三)重要单糖:1.丙糖:丙糖:甘油醛甘油醛二羟丙酮二羟丙酮它们的磷
2、酸酯是细胞呼吸和光合作用的重要中间产物。它们的磷酸酯是细胞呼吸和光合作用的重要中间产物。2.戊糖:戊糖:核糖和脱氧核糖是核酸的重要成分,核酮糖是重要的核糖和脱氧核糖是核酸的重要成分,核酮糖是重要的中间产物。中间产物。3.己糖:己糖:己糖的分子式都是己糖的分子式都是C6H12O6,但结构不同,它们彼,但结构不同,它们彼此为异构体。此为异构体。(四)单糖的环式结构:(四)单糖的环式结构:五碳糖和六碳糖等在溶液中大多不成上述的链式,五碳糖和六碳糖等在溶液中大多不成上述的链式,而成环式结构。而成环式结构。OH半缩醛羟基半缩醛羟基透视式环状结构透视式环状结构半缩醛碳原子或异头碳原子(五)单糖的镜像异构体
3、:(五)单糖的镜像异构体:两个异构体的构象如同物体与镜中的像的关系。两个异构体的构象如同物体与镜中的像的关系。天然葡萄糖都为天然葡萄糖都为D型,但由于第一位型,但由于第一位C(异头碳异头碳)上上OH空间可存在于两个位置,从而又派生出两个空间可存在于两个位置,从而又派生出两个异构体。异构体。26个单糖缩合而成,最常见的是二糖。个单糖缩合而成,最常见的是二糖。两个两个葡萄糖形成葡萄糖形成14糖苷键。糖苷键。14糖苷键糖苷键麦芽糖是淀粉的基本单位。淀粉水解:淀粉麦芽糖是淀粉的基本单位。淀粉水解:淀粉 麦芽糖麦芽糖 葡萄糖葡萄糖A两个果糖两个果糖 B一个果糖和一个葡萄糖一个果糖和一个葡萄糖 C两个葡萄
4、糖两个葡萄糖 D一个葡萄糖和一个核糖一个葡萄糖和一个核糖 (09年联赛年联赛)24.麦芽糖由哪两个单糖分子连麦芽糖由哪两个单糖分子连接构成接构成?1分子分子葡萄糖和葡萄糖和1分子分子果糖缩合而成。果糖缩合而成。植物中糖的运输形式。植物中糖的运输形式。是纤维素的基本单位。是纤维素的基本单位。2分子分子葡萄糖缩合而成。葡萄糖缩合而成。1分子分子半乳糖和半乳糖和1分子分子葡萄糖缩合而成。葡萄糖缩合而成。存在与哺乳动物的乳汁中。存在与哺乳动物的乳汁中。单糖都是还原糖单糖都是还原糖 因含有游离的羰基(酮基或醛基)。因含有游离的羰基(酮基或醛基)。二糖中二糖中:麦芽糖、乳糖是还原糖麦芽糖、乳糖是还原糖 蔗
5、糖不是还原糖蔗糖不是还原糖1.淀粉:淀粉:植物细胞中储存态的糖。植物细胞中储存态的糖。(C6H10O5)n n为为DG的数目的数目.糖原:糖原:动物细胞中储存态的糖。动物细胞中储存态的糖。3.纤维素:纤维素:4.几丁质(壳多糖):几丁质(壳多糖):5.果胶:果胶:糖类的生物学作用:糖类的生物学作用:1.作为生物体的结构成分作为生物体的结构成分2.作为生物体内的主要能源物质作为生物体内的主要能源物质3.在生物体内转化为其他物质在生物体内转化为其他物质4.作为细胞识别的信息分子作为细胞识别的信息分子 如:纤维素、半纤维素和果胶;属杂多糖的肽聚如:纤维素、半纤维素和果胶;属杂多糖的肽聚糖;壳多糖糖;
6、壳多糖 有些糖是重要的中间产物,为合成其他生物分有些糖是重要的中间产物,为合成其他生物分子如氨基酸、核苷酸、脂肪酸等提供碳骨架。子如氨基酸、核苷酸、脂肪酸等提供碳骨架。糖蛋白是一类在生物体内分布极广的复合糖。糖蛋白是一类在生物体内分布极广的复合糖。它们的糖链可能起着信息分子的作用。它们的糖链可能起着信息分子的作用。元素:元素:C、H、O 但但C、H比例远大于糖。比例远大于糖。有的还含有有的还含有N、P分类:分类:1.中性脂肪和油:中性脂肪和油:2.2.蜡:蜡:是长链脂肪酸和长链醇或固醇形成的酯。是长链脂肪酸和长链醇或固醇形成的酯。3.磷脂类:磷脂类:卵磷脂(生物膜的主要成分)卵磷脂(生物膜的主
7、要成分)H H被不同的基团取代被不同的基团取代脑磷脂脑磷脂丝氨酸磷脂丝氨酸磷脂4.固醇类:固醇类:类胡萝卜素类胡萝卜素 5.萜类:萜类:性激素性激素VD肾上腺皮质激素肾上腺皮质激素胆固醇胆固醇脂质的生物学作用:脂质的生物学作用:细胞干重的细胞干重的50以上,生物膜的以上,生物膜的6070C、H、O、N 其中其中N平均含量为平均含量为16(一)氨基酸的种类:(一)氨基酸的种类:(二)结构(二)结构通式通式:COOHCHNH2 R(三)氨基酸的立体异构体:(三)氨基酸的立体异构体:除除R侧链为侧链为H的甘氨酸外,各种氨基酸中的的甘氨酸外,各种氨基酸中的碳原碳原子都是不对称的(分别和子都是不对称的(
8、分别和4个不同的基团相连),故形个不同的基团相连),故形成两个镜像对称的立体异构体。规定为成两个镜像对称的立体异构体。规定为D型和型和L型。型。书写习惯:把书写习惯:把COOH写在写在碳上面,碳上面,NH2写在左为写在左为L型,型,写在右为写在右为D型。型。含不对称碳的物质,不能和自己的镜像叠合,因而都具旋光性含不对称碳的物质,不能和自己的镜像叠合,因而都具旋光性(四)氨基酸的分类:(四)氨基酸的分类:必需氨基酸(体内不能合成,必需通过食物摄取)必需氨基酸(体内不能合成,必需通过食物摄取)非必需氨基酸(体内通过转氨基等过程能合成)非必需氨基酸(体内通过转氨基等过程能合成)必需氨基酸共必需氨基酸
9、共8 8种:种:(携一两本单色书来携一两本单色书来)(五)氨基酸的存在形式:(五)氨基酸的存在形式:(六)代谢中出现的其它氨基酸:(六)代谢中出现的其它氨基酸:(七)氨基酸的两性解离和等电点:(七)氨基酸的两性解离和等电点:COOHCHNH3+RCOO-CHNH3+RCOO-CHNH3+ROH-CHCOO-NH2RH2O当溶液当溶液pH值低于值低于pI时,氨基酸带正电,向阴极移动。时,氨基酸带正电,向阴极移动。当溶液当溶液pH值高于值高于pI时,氨基酸带负电,向阳极移动。时,氨基酸带负电,向阳极移动。等电点时,由于静电作用,氨基酸溶解度最小,等电点时,由于静电作用,氨基酸溶解度最小,易沉淀。易
10、沉淀。利用此性质可分离制备某些氨基酸。利用此性质可分离制备某些氨基酸。如:谷氨酸生产中,把微生物发酵液如:谷氨酸生产中,把微生物发酵液pHpH调至调至3.223.22(谷氨酸的等电点),使谷氨(谷氨酸的等电点),使谷氨酸沉淀析出。酸沉淀析出。利用各种氨基酸的等电点不同,可以利用各种氨基酸的等电点不同,可以通过电泳法和离子交换法等在实验室或工通过电泳法和离子交换法等在实验室或工业上进行混合氨基酸的分离和制备。业上进行混合氨基酸的分离和制备。氨基酸的等电点可由其分子上解离基团的解离氨基酸的等电点可由其分子上解离基团的解离常数来确定。解离常数符号常数来确定。解离常数符号pKpK写出氨基酸的解离方程:
11、写出氨基酸的解离方程:例例1 1:丙氨酸(:丙氨酸(AlaAla)Ala Ala AlapK29.69pK1 2.342.34+9.69Asp Asp Asp Asp例例2 2:天冬氨酸(:天冬氨酸(AspAsp)pK39.60pK11.88pK23.651.88+3.65Lys Lys Lys Lys例例3 3:赖氨酸(:赖氨酸(LysLys)pK310.53pK12.18pK28.958.9510.53 【参考答案】【参考答案】D 解析:氨基酸的解离特点是羧基解离度大于氨基,且解析:氨基酸的解离特点是羧基解离度大于氨基,且解离常数逐渐增大,解离常数逐渐增大,pI两性离子两侧两性离子两侧pK
12、的算术平均的算术平均值。赖氨酸含两个值。赖氨酸含两个NH2,所以,所以,pK1(COOH)为)为2.1,pK2(NH2)为)为9.0,pK3(NH2)为)为10.5。pK2 和和pK3是两性离子两侧的是两性离子两侧的pK。(06年联赛年联赛)40.赖氨酸有赖氨酸有3个个pK值,值,pKl=2.1;pK2=9.0;pK3=10.5;赖氨酸的;赖氨酸的pI为为 A2.2 B5.55 C6.3 D9.75 E10.5(八)氨基酸的光吸收:(八)氨基酸的光吸收:CCHNH2 R1CHR2CCHR3肽键:一个氨基酸的肽键:一个氨基酸的NH2和相邻氨基酸的和相邻氨基酸的 COOH脱水缩合。脱水缩合。肽链:
13、组成蛋白质的氨基酸借助肽键连接起来肽链:组成蛋白质的氨基酸借助肽键连接起来 叫肽链。叫肽链。习惯上习惯上N N末端写在左面,末端写在左面,C C末端写在右面。末端写在右面。CCHNH2 R1CHR2CCHR3 肽链中,由于氨基酸缩合失去氨基酸上肽链中,由于氨基酸缩合失去氨基酸上NH2 的的H和和COOH上的上的OH,故称为氨基酸残基。,故称为氨基酸残基。如:皮、毛、角、发的蛋白质二硫键最多。如:皮、毛、角、发的蛋白质二硫键最多。两个半胱氨酸(残基)脱氢连接而成。两个半胱氨酸(残基)脱氢连接而成。S SS S是连是连接肽链内或肽链间的主要桥键。接肽链内或肽链间的主要桥键。二硫键稳定肽链空间结构,
14、与蛋白质的生物活性有关。二硫键稳定肽链空间结构,与蛋白质的生物活性有关。二硫键破坏后,蛋白质或多肽链的生物活性消失。二硫键破坏后,蛋白质或多肽链的生物活性消失。如:胰岛素的二硫键破坏后失去生物活性。如:胰岛素的二硫键破坏后失去生物活性。二硫键越多,蛋白质结构越稳定。二硫键越多,蛋白质结构越稳定。CCHNH2 CH2CHR2CCHCH2肽链中氨基酸的数目、种类和排列顺序肽链中氨基酸的数目、种类和排列顺序多肽链的数目多肽链的数目链内或链间二硫键的数目和位置等。链内或链间二硫键的数目和位置等。维系蛋白质一级结构的化学维系蛋白质一级结构的化学键是肽键和二硫键,它们都属键是肽键和二硫键,它们都属于共价键
15、。于共价键。牛胰岛素的一级结构牛胰岛素的一级结构6 6常见的几种天然活性肽:常见的几种天然活性肽:有些肽在生物体内具有特殊功能,称为活有些肽在生物体内具有特殊功能,称为活性肽。活性肽广泛存在于整个生物界。主要性肽。活性肽广泛存在于整个生物界。主要起化学信使的作用。起化学信使的作用。CCHNH2 R1CHR2CCHR3(09年联赛年联赛)106下图示部分多肽链的结构,下图示部分多肽链的结构,l、2、3、4所标的所标的4个化学键中的哪些键不能如右图所示那样旋转:个化学键中的哪些键不能如右图所示那样旋转:肽链结构式肽链结构式解析解析:BD 肽链中的肽键肽链中的肽键CONH带有双键的性质,不能沿带有双
16、键的性质,不能沿CN键自由旋转。肽键上的键自由旋转。肽键上的H、O处于反式排列处于反式排列()。肽键中四个原子和它相邻的两个肽键中四个原子和它相邻的两个碳原子都处于同一个平碳原子都处于同一个平面上,形面上,形成成酰胺平面结构酰胺平面结构()。与肽键相连的。与肽键相连的NC和和CC键都可以旋键都可以旋转。这样,多肽链的主链是由许多酰胺平面组成,平面间以转。这样,多肽链的主链是由许多酰胺平面组成,平面间以碳原子碳原子为顶点作旋转运动。为顶点作旋转运动。A1 B2 C3 D41 1蛋白质的二级结构:蛋白质的二级结构:螺旋:螺旋:多肽链围绕一个纵轴缠绕成螺旋状,相邻的多肽链围绕一个纵轴缠绕成螺旋状,相
17、邻的螺圈之间形成链内氢键。氢键是由每个氨基酸残基的螺圈之间形成链内氢键。氢键是由每个氨基酸残基的N NH H与前面隔三个氨基酸残基的与前面隔三个氨基酸残基的C CO O形成。形成。几乎每个肽键几乎每个肽键都参与氢键,故都参与氢键,故结构很稳定。结构很稳定。指甲、毛发及有蹄类动物的蹄、角、羊指甲、毛发及有蹄类动物的蹄、角、羊毛等纤维蛋白中几乎都是毛等纤维蛋白中几乎都是螺旋结构。又螺旋结构。又称称角蛋白。角蛋白。螺旋结构也存在于球状蛋白中。螺旋结构也存在于球状蛋白中。螺旋的稳定性与构成螺旋的稳定性与构成螺旋的氨基酸的螺旋的氨基酸的R侧链侧链组分有关组分有关(大小、带电性等大小、带电性等),如遇到脯
18、氨酸时如遇到脯氨酸时螺旋螺旋被破坏。因脯氨酸是亚氨基酸,没有被破坏。因脯氨酸是亚氨基酸,没有H形成氢键。形成氢键。天然蛋白质的天然蛋白质的螺旋几乎为右手螺旋螺旋几乎为右手螺旋折叠结构折叠结构(折叠片)折叠片):两条或多条几乎完全伸展得多肽链两条或多条几乎完全伸展得多肽链(或肽链内或肽链内两段或多段肽链段两段或多段肽链段)侧向聚集在一起,相邻肽链侧向聚集在一起,相邻肽链(肽链肽链段段)主链上主链上NHNH和和C CO O之间形成氢键,所有肽键都参与之间形成氢键,所有肽键都参与氢键。氢键。折叠结构在纤维蛋白中存在,称折叠结构在纤维蛋白中存在,称角角蛋白。蛋白。如:蚕丝、蛛丝。如:蚕丝、蛛丝。折叠结
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