生物化学糖类课件.ppt

1、4.1 糖的概念、分布及分类糖的概念、分布及分类l一、糖的概念与化学组成一、糖的概念与化学组成l二、糖的分布及生物功能二、糖的分布及生物功能l三、糖的分类与命名三、糖的分类与命名一、糖的概念与化学本质一、糖的概念与化学本质l糖类糖类(saccharides)又称又称碳水化合物碳水化合物（carbohydrates，元素组成，元素组成 符合符合(CH2O)n的一类化合物）的一类化合物）糖类是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物的总称糖类是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物的总称例外：例外：乙酸（乙酸（CH3COOH）、乳酸（）、乳酸（C3H6O3）脱氧核糖（脱氧核糖（C5H10O4）、鼠李糖（）、鼠李糖（C6

2、H12O5）等等二、糖的分布及生物功能二、糖的分布及生物功能l分布极广、几乎所有生物体都含有分布极广、几乎所有生物体都含有植物体植物体中含量最高，约占其干重的中含量最高，约占其干重的80%以上。以上。动物体动物体中的含量约占其干重的中的含量约占其干重的2%以下以下微生物微生物体含糖量约占其干重的体含糖量约占其干重的10-30%二、糖的分布及生物功能二、糖的分布及生物功能l糖类物质的糖类物质的生物学功能生物学功能主要有四方面：主要有四方面：作为生物体的作为生物体的结构成分结构成分是生物体内的是生物体内的主要能源物质主要能源物质在生物体内转变成其他物质在生物体内转变成其他物质做为细胞识别的做为细胞

3、识别的信号分子信号分子糖的世界糖的世界l食用糖（蔗糖）食用糖（蔗糖）l医疗用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的医疗用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的钠、钾、钙、锌盐等）钠、钾、钙、锌盐等）l绿色植物的皮、杆等多糖（纤维素）绿色植物的皮、杆等多糖（纤维素）l粮食及块根、块茎中的糖（淀粉）粮食及块根、块茎中的糖（淀粉）l动物体内的贮藏多糖（糖原）动物体内的贮藏多糖（糖原）l昆虫、蟹、虾等外骨骼糖（几丁质）昆虫、蟹、虾等外骨骼糖（几丁质）l食用菌中的糖（香菇多糖、茯苓多糖、灵芝多食用菌中的糖（香菇多糖、茯苓多糖、灵芝多糖、昆布多糖等）糖、昆布多糖等）糖的世界糖的世界l细菌、酵母的细胞壁糖细菌、酵母

4、的细胞壁糖l结缔组织中的糖（肝素、透明质酸、硫酸软骨结缔组织中的糖（肝素、透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤素等）素、硫酸皮肤素等）l核酸中的糖、脂多糖（糖脂）、糖蛋白（蛋白核酸中的糖、脂多糖（糖脂）、糖蛋白（蛋白聚糖）中的糖聚糖）中的糖l细胞膜及其他细胞结构中的糖细胞膜及其他细胞结构中的糖l血型糖血型糖l活性糖分子活性糖分子三、糖的分类三、糖的分类l1.单糖单糖l2.寡糖寡糖l3.多糖多糖l4.多糖复合物多糖复合物l5.糖的衍生物糖的衍生物4.2 单糖单糖 根据分子中所含基团分为根据分子中所含基团分为醛糖醛糖和和酮糖酮糖 根据所含碳原子数分为根据所含碳原子数分为丙糖、丁糖、戊糖、丙糖、丁糖、戊糖

5、、己糖己糖和和庚糖庚糖l一、单糖的结构一、单糖的结构l二、单糖的性质二、单糖的性质（一）（一）单糖的链状结构单糖的链状结构l最简单的醛糖是甘油醛最简单的醛糖是甘油醛l最简单的酮糖是二羟基丙酮最简单的酮糖是二羟基丙酮甘油醛和二羟基丙酮甘油醛和二羟基丙酮单糖的构型单糖的构型l 单糖的单糖的构型构型有两种有两种-L构型构型和和D构型构型。规定规定由编号最大的不对称碳原子的构型决定由编号最大的不对称碳原子的构型决定自然界中的糖绝大多数为自然界中的糖绝大多数为D构型构型l 三碳以上的醛糖和四碳以上的酮糖分子中含有三碳以上的醛糖和四碳以上的酮糖分子中含有不对称碳原子不对称碳原子，是不对称分子，有，是不对称

6、分子，有立体异构体立体异构体存在。存在。l 立体异构体的数目为立体异构体的数目为2n，其中，其中n为为不对称碳原不对称碳原子的数目子的数目。投影式和透视式投影式和透视式三、四、五、六碳糖（三、四、五、六碳糖（D醛糖）醛糖）D-丁丁 醛醛 糖糖赤藓糖苏阿糖D 戊戊 醛醛 糖糖核糖阿拉伯糖木糖来苏糖D 己己 醛醛 糖糖阿洛糖阿卓糖葡萄糖甘露糖古洛糖艾杜糖塔罗糖半乳糖（酮糖）（酮糖）三、四、五、六碳糖三、四、五、六碳糖丙丙 酮酮 糖糖赤藓酮糖丁丁 酮酮 糖糖核酮糖木酮糖戊戊 酮酮 糖糖阿洛酮糖果糖山梨糖塔格酮糖己己 酮酮 糖糖镜象异构体与差向异构体镜象异构体与差向异构体lL-葡萄糖与葡萄糖与D-葡萄

7、糖、葡萄糖、L-果糖与果糖与D-果糖等互为果糖等互为镜象异构体，或互为镜象异构体，或互为对映异构体对映异构体（antipode）l葡萄糖与甘露糖、葡萄糖与半乳糖，两两之间葡萄糖与甘露糖、葡萄糖与半乳糖，两两之间除一个不对称除一个不对称C（分别是（分别是C2和和C4上的上的-OH位置）位置）构型不同外，其余部分的结构完全相同，构型不同外，其余部分的结构完全相同，这种这种仅有一个不对称碳原子构型不同，而非镜象异仅有一个不对称碳原子构型不同，而非镜象异构体称为构体称为差向异构体差向异构体（epimers）对映异构体差向异构体差向异构体 甘露糖甘露糖 葡萄糖葡萄糖 半乳糖半乳糖单糖结构的简单表示法单糖

8、结构的简单表示法C O（二）单糖的环状结构（二）单糖的环状结构l单糖分子中既含有羰基又含有羟基，可单糖分子中既含有羰基又含有羟基，可形成形成半半缩醛缩醛或或半缩酮半缩酮。单糖由链状结构变为环状结构。单糖由链状结构变为环状结构l环状结构中五元环和六元环最稳定。环状结构中五元环和六元环最稳定。五元的糖五元的糖叫叫呋喃糖呋喃糖、六元的叫、六元的叫吡喃糖吡喃糖l成环后羰基碳原子变成不对称碳原子，构型分成环后羰基碳原子变成不对称碳原子，构型分别用别用 -和和-表示表示l半缩醛羟基半缩醛羟基（或（或半缩酮羟基半缩酮羟基）与距离其最远的）与距离其最远的不对称碳原子上的羟基在链的同一侧的为不对称碳原子上的羟基

9、在链的同一侧的为-型型，在链的不同侧的称为在链的不同侧的称为-型型半缩醛与半缩酮半缩醛与半缩酮半缩醛半缩醛缩醛缩醛半缩酮半缩酮缩酮缩酮葡萄糖的环状结构葡萄糖的环状结构吡喃吡喃葡萄糖和葡萄糖和呋喃呋喃果糖果糖在溶液中，有能力形在溶液中，有能力形成环结构的醛糖和酮成环结构的醛糖和酮糖，它们的不同环式糖，它们的不同环式和开链形式处于平衡和开链形式处于平衡中。例如在中。例如在31下，下，D-葡萄糖以大约葡萄糖以大约64的的-D-吡喃葡萄糖和吡喃葡萄糖和36 -D-吡喃葡萄吡喃葡萄糖的平衡混合物存在，糖的平衡混合物存在，溶液中只有很小的一溶液中只有很小的一部分是以呋喃或开链部分是以呋喃或开链形式存在。形

10、式存在。D-核糖也是以核糖也是以58.5-D-吡喃核糖、吡喃核糖、21.5%-D-吡喃核吡喃核 糖、糖、13.5的的-D-呋呋喃核糖和喃核糖和6.5的的 -D-呋喃核糖以及很呋喃核糖以及很少的开链形式的核少的开链形式的核糖的混合物存在的。糖的混合物存在的。处于平衡中的单糖处于平衡中的单糖的各种不同形式的的各种不同形式的丰度反映了每种形丰度反映了每种形式的相对稳定性。式的相对稳定性。尽管非取代的尽管非取代的D-核核糖的最稳定形式是糖的最稳定形式是 -D-吡喃核糖，但吡喃核糖，但它在核酸中的结构它在核酸中的结构是是 -D-呋喃核糖呋喃核糖。（三）单糖的构象（三）单糖的构象l构象构象(conform

11、ation)指有机分子中单键的指有机分子中单键的旋转旋转产生的不同空间结构。由单键的旋转引起；构产生的不同空间结构。由单键的旋转引起；构象的改变不需要共价键的破裂，无数种。象的改变不需要共价键的破裂，无数种。l构型构型(configuration)是指有机分子中基团在空是指有机分子中基团在空间的取向。由不对称碳原子引起；构型的改变间的取向。由不对称碳原子引起；构型的改变需要共价键的破裂；数量有限。需要共价键的破裂；数量有限。葡萄糖的构象葡萄糖的构象 葡萄糖的构象葡萄糖的构象l椅式构象椅式构象比比船式构象船式构象稳定稳定l两种构象中，大的取代基处于两种构象中，大的取代基处于平伏键平伏键(equa

12、torial bond)位置的稳定，处于位置的稳定，处于垂垂直键直键(axial bond)位置的不稳定位置的不稳定二、单糖的性质二、单糖的性质结构决定性质，性质是结构的反映结构决定性质，性质是结构的反映单糖的性质与其所含的醛基、酮基和羟基有关单糖的性质与其所含的醛基、酮基和羟基有关l（一）物理性质（一）物理性质l（二）化学性质（二）化学性质（一）单糖的物理性质（一）单糖的物理性质l熔点：室温下为固体熔点：室温下为固体l溶解性：溶于水，不溶于有机溶剂。溶解性：溶于水，不溶于有机溶剂。l旋光性旋光性（手性碳原子）（手性碳原子）l变旋现象变旋现象(mutarotation)：新配制的旋光体溶新配制

13、的旋光体溶液放置后，其比旋光度改变的现象液放置后，其比旋光度改变的现象l甜度甜度单糖的比旋光度单糖的比旋光度糖-型平衡时-型 D-吡喃葡萄糖+112.2o+52.5o+18.7o D-吡喃半乳糖+144o+80.5o+15.4o D-吡喃甘露糖+34o+14.6o-17o D-呋喃果糖-21o-92o-133.5o葡萄糖的变旋现象葡萄糖的变旋现象 +112.20 +52.50 +18.70 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 平衡平衡 -D-吡喃葡萄糖吡喃葡萄糖 （1000C结晶）（1100C结晶）（37%）（63%）糖的甜度糖的甜度（二）单糖的化学性质（二）单糖的化学性质1.醛基或酮基产生的性质醛基

14、或酮基产生的性质1）异构化作用）异构化作用2）单糖的氧化）单糖的氧化3）单糖的还原）单糖的还原4）成脎反应）成脎反应1）单糖的异构化作用（弱碱）单糖的异构化作用（弱碱）果糖果糖葡萄糖葡萄糖甘露糖甘露糖氢氧化钡氢氧化钡2）单糖的氧化）单糖的氧化l醛糖因其分子中含有醛基而具有还原性；果醛糖因其分子中含有醛基而具有还原性；果糖在碱性溶液中发生烯醇化作用，生成烯二糖在碱性溶液中发生烯醇化作用，生成烯二醇，也具有还原性；因此均能被氧化剂氧化。醇，也具有还原性；因此均能被氧化剂氧化。l大多数酮糖通常不能被弱氧化剂（溴水等）大多数酮糖通常不能被弱氧化剂（溴水等）氧化，因此用来区分酮、醛糖。氧化，因此用来区分

15、酮、醛糖。l在不同条件下单糖被氧化成不同产物。在不同条件下单糖被氧化成不同产物。糖酸糖酸(sugar acid)、糖醛酸糖醛酸(uronic acid)及及糖二酸糖二酸(saccharic acid)单糖的氧化单糖的氧化红色沉淀红色沉淀Feiling试剂试剂：酒石酸钾钠，氢氧化钠，硫酸铜：酒石酸钾钠，氢氧化钠，硫酸铜Benedict试剂试剂：柠檬酸，碳酸钠，硫酸铜：柠檬酸，碳酸钠，硫酸铜葡萄糖的三种氧化产物葡萄糖的三种氧化产物生物体生物体3）单糖的还原）单糖的还原l单糖的羰基在单糖的羰基在钠汞齐钠汞齐或或硼氢化钠硼氢化钠等还原等还原剂的作用下可被还原为剂的作用下可被还原为-OH而形成糖醇而形成

16、糖醇l葡萄糖葡萄糖山梨醇山梨醇l甘露糖甘露糖甘露醇甘露醇l核糖核糖核醇（核醇（Vit B2的组成成分）的组成成分）单糖的还原单糖的还原NaHg甘油和肌醇甘油和肌醇都是脂的重要成分，都是脂的重要成分，核醇核醇是是FMN和和FAD的成分，也的成分，也是磷壁酸的成分，磷壁酸是一个复杂的聚合物，常出现在某些是磷壁酸的成分，磷壁酸是一个复杂的聚合物，常出现在某些Gram-阳性细菌的细胞壁中。阳性细菌的细胞壁中。木糖醇木糖醇是木糖的衍生物，它是无是木糖的衍生物，它是无糖口胶的成分。糖口胶的成分。D-山梨糖醇山梨糖醇是发生在某些组织中的由葡萄糖转是发生在某些组织中的由葡萄糖转化为果糖的代谢途径中的中间产物。

17、化为果糖的代谢途径中的中间产物。4）脎（）脎（Osazone）的形成）的形成l醛糖的醛基可与醛糖的醛基可与苯肼苯肼反应生成反应生成苯 腙苯 腙（phenylhydrazone），过量的苯肼可），过量的苯肼可进一步作用生成脎（进一步作用生成脎（osazone），每个），每个脎分子中含脎分子中含2分子苯肼，第三个苯肼被转分子苯肼，第三个苯肼被转化为苯胺和氨。化为苯胺和氨。l脎的溶解度小，易成结晶，不同脎的溶解度小，易成结晶，不同糖脎晶糖脎晶体体形状不同、熔点不同，可作为形状不同、熔点不同，可作为糖的定糖的定性鉴定性鉴定。2.羟基产生的性质羟基产生的性质1）成酯反应）成酯反应2）成苷反应）成苷反应3

18、）氨基化）氨基化4）脱氧）脱氧（二）单糖的化学性质（二）单糖的化学性质1）成酯作用）成酯作用l单糖分子中的单糖分子中的-OH，特别是半缩醛和半，特别是半缩醛和半缩酮羟基能与缩酮羟基能与磷酸、硫酸、乙酸酐磷酸、硫酸、乙酸酐等脱等脱水生成水生成酯酯糖的成酯反应糖的成酯反应1-磷酸葡萄糖磷酸葡萄糖1,6-二磷酸果糖二磷酸果糖ATP2）成苷作用）成苷作用l单糖分子中的半缩醛或半缩酮羟基在一定条件单糖分子中的半缩醛或半缩酮羟基在一定条件下可以和含有羟基或氨基的化合物缩合形成下可以和含有羟基或氨基的化合物缩合形成缩缩醛或缩酮式醛或缩酮式化合物，称为化合物，称为糖苷糖苷。l糖苷有糖苷有糖体糖体和和配糖体配糖

19、体两部分组成。连接糖体与两部分组成。连接糖体与配糖体的化学键叫配糖体的化学键叫糖苷键糖苷键，包括，包括-糖苷键和糖苷键和-糖苷键糖苷键l单糖形成糖苷后，不再能够变为醛式结构。因单糖形成糖苷后，不再能够变为醛式结构。因此，此，不再不再具有变旋现象、还原性和成脎反应具有变旋现象、还原性和成脎反应由半缩醛、半缩酮形成缩醛和缩酮由半缩醛、半缩酮形成缩醛和缩酮糖苷由糖苷由糖体糖体和和配配糖体糖体两部分组成，两部分组成，形成糖苷时提供形成糖苷时提供半缩醛或半缩酮半缩醛或半缩酮羟基的部分叫羟基的部分叫糖糖体体，提供羟基或，提供羟基或氨基的部分叫氨基的部分叫配配糖体糖体。糖体与配。糖体与配糖体以糖体以糖苷键糖

20、苷键相相连，糖苷键有连，糖苷键有 和和 两种。两种。l有很多糖是由原来单糖有很多糖是由原来单糖上的上的羟基被氨基取代羟基被氨基取代后后形成的，有时氨基被乙形成的，有时氨基被乙酰化。酰化。由葡萄糖和半乳由葡萄糖和半乳糖形成的氨基糖经常出糖形成的氨基糖经常出现在结合多糖中，现在结合多糖中，N-乙乙酰葡萄糖胺酰葡萄糖胺是同多糖是同多糖几几丁质丁质的单体。而的单体。而N-乙酰乙酰神经氨酸神经氨酸是由是由N-乙酰甘乙酰甘露糖胺露糖胺和和丙酮酸丙酮酸生成的。生成的。3）氨基化）氨基化l当当N-乙酰神经氨酸乙酰神经氨酸环化形成吡喃时，环化形成吡喃时，来自丙酮酸成分的来自丙酮酸成分的羰基与羰基与C-6的羟基的

21、羟基反应。反应。N-乙酰神经乙酰神经氨酸是许多糖蛋白氨酸是许多糖蛋白的重要成分，也是的重要成分，也是称之称之神经节苷脂神经节苷脂脂脂类的成分。神经氨类的成分。神经氨酸和它的衍生物，酸和它的衍生物，包括包括N-乙酰神经氨乙酰神经氨酸都叫做酸都叫做唾液酸唾液酸。3）氨基化）氨基化l脱氧糖是由脱氧糖是由-H取代了取代了原来单糖的原来单糖的-OH后生后生成的。成的。2-脱氧脱氧-D-核糖核糖是用于是用于DNA合成的构合成的构件分子。件分子。L-岩藻糖岩藻糖（6-脱氧脱氧-L-半乳糖）半乳糖）和和L-鼠李糖鼠李糖（6-脱氧脱氧-L-甘露糖）广泛存在甘露糖）广泛存在于植物、动物和微生于植物、动物和微生物中

22、，并且常出现在物中，并且常出现在寡糖和多糖中寡糖和多糖中4）脱氧作用）脱氧作用4.3 寡聚糖寡聚糖l由少数单糖通过由少数单糖通过糖苷键糖苷键连接在一起而形成连接在一起而形成l常见的是常见的是二糖二糖和和三糖三糖l都溶于水，可形成晶体，大部分有甜味都溶于水，可形成晶体，大部分有甜味l都具有都具有旋光性旋光性l有的有还原性，有的没有还原性。有还原性的有的有还原性，有的没有还原性。有还原性的叫叫还原糖还原糖，无还原性的叫，无还原性的叫非还原糖非还原糖l还原糖有变旋现象、成苷、成脎反应还原糖有变旋现象、成苷、成脎反应一、蔗糖一、蔗糖l存在某些植物体中，特别是甘蔗、甜菜中含量存在某些植物体中，特别是甘蔗

23、、甜菜中含量丰富丰富l由一分子葡萄糖和一分子果糖连接而成，连接由一分子葡萄糖和一分子果糖连接而成，连接键为键为,-1,2糖苷键糖苷键（,-1,2glycosidic bond）l分子中不含有分子中不含有游离的游离的半缩醛半缩醛或或半缩酮羟基半缩酮羟基，没，没有还原性有还原性l在酸或酶的作用下水解生成葡萄糖和果糖的混在酸或酶的作用下水解生成葡萄糖和果糖的混合物，工业上称为合物，工业上称为转化糖转化糖l溶解度、能量、水解速度、化学性质以及其他溶解度、能量、水解速度、化学性质以及其他吡喃吡喃葡萄糖和葡萄糖和呋喃呋喃果糖果糖蔗糖的水解蔗糖的水解葡萄糖葡萄糖果糖果糖二、麦芽糖二、麦芽糖l谷物发芽时产生，

24、淀粉水解时也会产生谷物发芽时产生，淀粉水解时也会产生l两分子葡萄糖通过两分子葡萄糖通过(1.4)(1.4)糖苷键糖苷键连接而连接而成成l具有具有还原性还原性l在酸或麦芽糖酶的作用下水解成葡萄糖在酸或麦芽糖酶的作用下水解成葡萄糖l溶解度、甜度以及工业应用溶解度、甜度以及工业应用异麦芽糖异麦芽糖异麦芽糖由两分子葡萄糖通过异麦芽糖由两分子葡萄糖通过(1,6)(1,6)糖苷键连接而成糖苷键连接而成三、乳糖三、乳糖l存在于动物的乳汁中，某些植物也有存在于动物的乳汁中，某些植物也有l由一分子半乳糖和一分子葡萄糖缩合而由一分子半乳糖和一分子葡萄糖缩合而成，连接键为成，连接键为-1.4糖苷键糖苷键。是一个。是

25、一个半乳半乳糖苷糖苷l具有具有还原性还原性l溶解度及其他溶解度及其他四、纤维二糖四、纤维二糖l纤维素部分水解的产物纤维素部分水解的产物l两分子葡萄糖通过两分子葡萄糖通过(1.4)糖苷键糖苷键连接而成连接而成l有有还原性还原性l不容易被水解成葡萄糖不容易被水解成葡萄糖O OO O H HH H O OH H O OC C H H2 2O O H HO OO OO O H HH H O OC C H H2 2O O H HO O H H4.4 多糖多糖l由多个单糖分子缩合而成。由多个单糖分子缩合而成。l按其组分可分为按其组分可分为同聚多糖同聚多糖（由一种单糖组成）（由一种单糖组成）和和杂聚多糖杂聚

26、多糖（由两种或两种以上单糖组成）。（由两种或两种以上单糖组成）。l按其功能可分为按其功能可分为结构多糖结构多糖和和贮存多糖贮存多糖l没有还原性。没有还原性。l大多难溶于水，溶于水后形成胶体溶液。大多难溶于水，溶于水后形成胶体溶液。l有旋光性，但没有变旋现象。有旋光性，但没有变旋现象。l无甜味。无甜味。l在酸或酶的作用下水解成单糖和寡糖。在酸或酶的作用下水解成单糖和寡糖。一、淀粉一、淀粉l广泛分布于植物体中，特别是种子、根茎广泛分布于植物体中，特别是种子、根茎及果实含量最高及果实含量最高l由由D-葡萄糖形成的同聚多糖。属于储存性葡萄糖形成的同聚多糖。属于储存性多糖多糖l按其结构不同，分为按其结构

27、不同，分为直链淀粉直链淀粉和和支链淀粉支链淀粉l淀粉以结构紧密的淀粉以结构紧密的淀粉粒淀粉粒形式存在于植物形式存在于植物体中体中一些作物的淀粉含量一些作物的淀粉含量1.淀粉的分子结构淀粉的分子结构l（1）直链淀粉的分子结构）直链淀粉的分子结构l（2）支链淀粉的分子结构）支链淀粉的分子结构（1）直链淀粉的分子结构）直链淀粉的分子结构l分子量：分子量：30,000-160,000，相当于，相当于200-980个个葡萄糖葡萄糖残基残基l葡萄糖残基之间以葡萄糖残基之间以(1.4)(1.4)糖苷键连接形成不糖苷键连接形成不分支的链状结构分支的链状结构l链的一端具有还原性，称为链的一端具有还原性，称为还原

28、性末端还原性末端；另一；另一端为端为非还原性末端非还原性末端l天然直链淀粉卷曲呈螺旋状，每圈螺旋含六个天然直链淀粉卷曲呈螺旋状，每圈螺旋含六个葡萄糖残基葡萄糖残基（2）支链淀粉的分子结构支链淀粉的分子结构l分子量：分子量：100,000-1,000,000，相当于，相当于600-6,000个葡萄糖残基个葡萄糖残基l每个分子至少有每个分子至少有50个分支，每一个分支含有个分支，每一个分支含有20-35个葡萄糖残基，分支点间距为个葡萄糖残基，分支点间距为11-12个葡个葡萄糖残基，萄糖残基，每一分支自成螺旋状每一分支自成螺旋状。l分支之间分支之间以以(1.6)(1.6)糖苷键连接糖苷键连接l每个分

29、子只有一个还原末端，多个非还原末端每个分子只有一个还原末端，多个非还原末端l遇碘呈紫红色遇碘呈紫红色非还原末端非还原末端还原末端还原末端支链淀粉支链淀粉直链淀粉直链淀粉脱支酶脱支酶2.淀粉粒的结构淀粉粒的结构l直链淀粉和支链淀粉聚集在一起共同形成淀粉直链淀粉和支链淀粉聚集在一起共同形成淀粉粒粒l不同来源的淀粉粒，其大小和形状有很大差异，不同来源的淀粉粒，其大小和形状有很大差异，可分为，圆形、椭圆形和多角形。大小在可分为，圆形、椭圆形和多角形。大小在 2-170 m之间之间l淀粉粒中含有易被酸或酶水解的淀粉粒中含有易被酸或酶水解的非晶体部分非晶体部分和和不易被酸或酶水解的不易被酸或酶水解的晶体部

30、分晶体部分3.淀粉的性质淀粉的性质l白色粉末，比重白色粉末，比重1.5，不溶于冷水。具有旋光，不溶于冷水。具有旋光性。性。l无还原性。在酸或酶作用下被水解成无还原性。在酸或酶作用下被水解成糊精糊精，彻，彻底水解后生成葡萄糖底水解后生成葡萄糖l能吸附碘分子形成复合物能吸附碘分子形成复合物3.淀粉的性质淀粉的性质l淀粉的糊化淀粉的糊化淀粉的悬浮液加热到一定的温度时（一般在淀粉的悬浮液加热到一定的温度时（一般在550C以以上），淀粉粒会突然吸水膨胀，淀粉的悬浮液变成粘上），淀粉粒会突然吸水膨胀，淀粉的悬浮液变成粘稠的胶体溶液。这一现象，称为稠的胶体溶液。这一现象，称为淀粉的糊化淀粉的糊化。淀粉粒。淀

31、粉粒突然吸水膨胀时的温度称为糊化开始温度，或突然吸水膨胀时的温度称为糊化开始温度，或糊化温糊化温度度l淀粉的凝沉淀粉的凝沉淀粉的稀溶液，在低温下放置一段时间后，溶液变浑淀粉的稀溶液，在低温下放置一段时间后，溶液变浑浊，并有沉淀析出。这种现象叫浊，并有沉淀析出。这种现象叫淀粉的凝沉作用淀粉的凝沉作用，也，也叫叫淀粉的老化淀粉的老化。淀粉老化的本质是在温度较低时，淀。淀粉老化的本质是在温度较低时，淀粉分子彼此以氢键结合形成紧密的晶体化结构而从溶粉分子彼此以氢键结合形成紧密的晶体化结构而从溶液中析出液中析出4.变性淀粉变性淀粉l直接从植物体中得到的淀粉称为直接从植物体中得到的淀粉称为原淀粉原淀粉，或

32、，或天天然淀粉然淀粉。把天然淀粉用物理或化学方法进行处。把天然淀粉用物理或化学方法进行处理，改变其某些物理性质，如：水溶性、粘度、理，改变其某些物理性质，如：水溶性、粘度、糊化性质、味道及流动性等。这种被处理过的糊化性质、味道及流动性等。这种被处理过的淀粉叫淀粉叫变性淀粉变性淀粉l变性的方法有：高温处理、预糊化、酸处理、变性的方法有：高温处理、预糊化、酸处理、碱处理、氧化等碱处理、氧化等l淀粉除被用作食品外，还被广泛应用在纺织、淀粉除被用作食品外，还被广泛应用在纺织、造纸、胶合板制造等行业造纸、胶合板制造等行业二、糖原（二、糖原（glycogen）l脊椎动物体中的储存性多糖。肝脏及肌肉细胞脊椎

33、动物体中的储存性多糖。肝脏及肌肉细胞中含量最高（可达到肝细胞湿重的中含量最高（可达到肝细胞湿重的8-10%，肌，肌肉细胞湿重的肉细胞湿重的2-3%）l结构与支链淀粉相似。但分支更多，分支点之结构与支链淀粉相似。但分支更多，分支点之间的距离更小（间的距离更小（4-12个葡萄糖残基）个葡萄糖残基）l具有一个还原末端和许多个非还原末端具有一个还原末端和许多个非还原末端l溶于水，遇碘呈红色溶于水，遇碘呈红色 1-4 glycosidic bond-1-6 glycosidic bond糖原磷酸化酶（糖原磷酸化酶（amylophosphorylase）转移酶转移酶(transferase)三、纤维素（三

34、、纤维素（cellulose）l植物体中最重要的结构性多糖。它是自然界中含量最多的植物体中最重要的结构性多糖。它是自然界中含量最多的有机化合物。每年大约有有机化合物。每年大约有100万亿公斤的纤维素被合成出来万亿公斤的纤维素被合成出来l由由D-葡萄糖通过葡萄糖通过-(1,4)糖苷键连接而成，分子中没有分支。糖苷键连接而成，分子中没有分支。分子量大约在分子量大约在50万以上万以上l许多纤维素分子平行排列，彼此之间以氢键结合而形成微许多纤维素分子平行排列，彼此之间以氢键结合而形成微纤维，作为植物细胞壁的骨架纤维，作为植物细胞壁的骨架l只有某些微生物具有消化纤维素的能力，这些微生物能产只有某些微生物

35、具有消化纤维素的能力，这些微生物能产生纤维素酶。食草动物利用寄生在其消化道中的微生物对生纤维素酶。食草动物利用寄生在其消化道中的微生物对纤维素进行消化纤维素进行消化l尽管人和许多动物不能消化纤维素，但它对维持健康是必尽管人和许多动物不能消化纤维素，但它对维持健康是必不可少的不可少的l纤维素具有重要的经济价值（象造纸、纺织、木材等）纤维素具有重要的经济价值（象造纸、纺织、木材等）纤维素在植物细胞壁中的排列纤维素在植物细胞壁中的排列微纤维微纤维四、几丁质四、几丁质l几丁质（几丁质（chitin）是在昆虫和甲壳纲的外骨骼中发现的）是在昆虫和甲壳纲的外骨骼中发现的结构同多糖，也存在于大多数真菌和许多藻

36、类的细胞结构同多糖，也存在于大多数真菌和许多藻类的细胞壁中，几丁质可能是地球上第二种最丰富的有机化合壁中，几丁质可能是地球上第二种最丰富的有机化合物。几丁质类似于纤维素，也是一个线性的聚合物，物。几丁质类似于纤维素，也是一个线性的聚合物，是由是由（14）连接的）连接的N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺残基残基（acetylglucosamine,GlcNAc）组成的。每个）组成的。每个 GlcNAc相对于毗邻的残基旋转相对于毗邻的残基旋转180。相邻链的。相邻链的GlcNAc残基相残基相互形成氢键，导致具有很大强度的线性微原纤维的形互形成氢键，导致具有很大强度的线性微原纤维的形成。几丁质常常与非多糖化合物，例如蛋白质和无机成。几丁质常常与非多糖化合物，例如蛋白质和无机材料紧密联系在一起。几丁质的部分去乙酰化可以生材料紧密联系在一起。几丁质的部分去乙酰化可以生成脱乙酰壳多糖（成脱乙酰壳多糖（chitosan），它是一种带正电荷的无），它是一种带正电荷的无毒的聚合物。脱乙酰壳多糖可以用作处理废水和工业毒的聚合物。脱乙酰壳多糖可以用作处理废水和工业废液的吸附剂，也可用作食品保存或美容的包膜废液的吸附剂，也可用作食品保存或美容的包膜N-乙酰葡萄糖胺多聚体乙酰葡萄糖胺多聚体