环境生物化学基础 第8章 糖代谢ppt课件

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1、第八章糖代谢第一节生物体内的糖类糖是自然界中含量最丰富，分布最广的生物分子。糖主要是由C、H和O三种元素组成，可以用通式(CH2O)n表示。糖类是多羟基的醛或多羟基的酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。糖类可以分为单糖、寡糖、多糖和复合糖四类。一、生物体内的糖类（一）单糖单糖是糖类中最简单的一种，是构成寡糖和多糖的基本单位，不能再水解成更小分子的糖。分为丙糖、丁糖、戊糖、已糖和庚糖。葡萄糖是醛糖的典型代表，而果糖是酮糖的重要代表。在水溶液中糖具有变旋现象，因为链状结构形成了环状结构。以下是这些糖环状结构的对比，为了简化表示，

2、“—”代表羟基。3、乳糖乳糖主要存在于哺乳动物的乳汁中，人乳中乳糖含量为6％-8％，牛乳中含量为4％-6％。乳糖由1分子β-D-半乳糖与1分子D-葡萄糖以β（1→4）糖苷键结合而成。乳糖分子中仍存在自由的半缩醛羟基，也是还原性二糖，亦具有变旋现象。（三）多糖多糖是一类分子结构很复杂的碳水化合物，一般由10个以上的单糖分子缩合而成。按照组成的单糖单位的不同，可以分为同多糖和杂多糖。同多糖是由同一种单糖所组成，而杂多糖则由一种以上的单糖或衍生物组成。1、淀粉淀粉是由直链淀粉与支链淀粉所组成的混合物。淀粉几乎存在于所有绿色植物

3、的组织中，是植物中最重要的贮藏多糖，是人类粮食及动物饲料的重要来源。直链淀粉能溶于热水，它是一条长而不分枝的链，大约由100~1000个α-D-葡萄糖以α（1→4）糖苷键结合而成。支链淀粉是带有分支的淀粉。相对分子质量比直链淀粉大，在100000～1000000之间。支链淀粉的分支长度平均为24～32个葡萄糖残基，支链数目可达50～70个。每条支链和主链都是以α（1→4）糖苷键连结的，仅仅是支链和主链之间连接点由α（1→6）糖苷键连结。支链淀粉遇碘显紫色或紫红色。2、糖原糖原是动物细胞中的主要贮藏多糖，常又称动物淀粉。糖

4、原和支链淀粉的结构类似，大约每8-12个葡萄糖残基就会出现一个分枝，比支链淀粉的分支更多，更短。糖原无还原性，与碘作用呈棕红色。糖原能溶于水，但不溶于乙醇及其他有机溶剂。3、纤维素纤维素是构成植物细胞壁的重要成分，是植物中最广泛的骨架多糖。纤维素和直链淀粉的结构类似，无分支，是一条螺旋状的长链。纤维素中是β（1→4）糖苷键。（四）复合糖复合糖又称结合糖，是由糖和非糖物质结合而成。如：糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂等。1、糖蛋白糖蛋白是糖和蛋白质的共价结合的复合糖。一般以蛋白质成分为主，其总体性质更接近蛋白质。糖蛋白可分为O–型糖

5、蛋白和N–型糖蛋白。2、蛋白聚糖蛋白聚糖是一类特殊的复合糖。它是细胞外基质的主要成分，由蛋白质和糖胺聚糖通过共价键相连。糖的比例高于蛋白质。糖胺聚糖是一类含氮的杂多糖，以氨基已糖和糖醛酸组成的二糖单位为结构单元。构成蛋白聚糖的糖胺聚糖有硫酸软骨素、硫酸角质素、透明质酸和肝素等。软骨蛋白聚糖聚集体，形状象一个刷子。其中以一条透明质酸链为主链，“刷毛”由核心蛋白和硫酸软骨素、硫酸角质素等共价相连，而“刷毛”则通过非共价键由核心蛋白结合于透明质酸链的主链上。（五）多糖的综合利用多糖是构成生命有机体的重要组分，并在控制细胞分裂、

6、调节细胞生长以及维持生命有机体正常代谢等方面具有重要作用。目前多糖的研究与开发已日益受到关注。除了在传统的医药和食品工业领域的广泛应用外，目前还大量应用于工业废水处理、清洁用品、纺织上浆、造纸、选矿、炸药工业等领域。二、糖类的消化与吸收（一）糖类的消化大分子的淀汾不能直接被动物和人体吸收，需要经过消化变成小分子的单糖，才能被吸收及转运。唾液中的α－淀粉酶将淀粉分解为糊精和少量的麦芽糖。在小肠中，胰液中的α－淀粉酶水解，产生麦芽糖和极限糊精。再由麦芽糖酶和极限糊精酶的作用，生成葡萄糖。（二）单糖的吸收单糖的吸收是一种消耗能

7、量主动运输的过程，包括需Na+和不需Na+的两种转运机制，这两种转运机制可分别被根皮苷和细胞松驰素所抑制。最终没有被消化的二糖、寡糖及多糖不能被吸收，它们经肠道细菌的分解后，以酸、CH4、CO2或H2的形式放出或再进入代谢。第二节双糖和多糖的酶促降解（一）蔗糖的酶促降解蔗糖由葡萄糖和果糖以α，β-1，2-糖苷键结合而成的，它是一种非还原糖。在蔗糖酶的作用下，水解成葡萄糖和果糖。蔗糖为右旋糖，水解生成葡萄糖和果糖的混合液，旋光度发生改变，比旋由正值变为负值，所以蔗糖酶又称转化酶。（二）麦芽糖的酶促降解麦芽糖是由两个葡萄糖通

8、过α（1→4）糖苷键连接而成的双糖，其具有还原性。在麦芽糖酶催用下分解成两个分子的葡萄糖。麦芽糖酶有多种同工酶。（三）乳糖的酶促降解乳糖由半乳糖与葡萄糖以β（1→4）糖苷键结合而成，具有还原性。乳糖由β－半乳糖苷酶分解为葡萄糖和半乳糖。二、淀粉的酶促降解（一）淀粉的水解淀粉经唾液中的α－淀粉酶作用，其中一部分水解形成