高中生物竞赛培训生物化学———糖.pptx
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会计学生物化学是关于生命的科学。生物化学是以生物体为对象,以化学的观点,研究生命本质的化学,它是用化学,物理学和生物学的方法研究生命物质的化学性质和功能的科学。生物化学的范围静态生物化学:生物物质的结构与功能1、生命物质是少数几类有机物组成的。2、生命物质从分子水平上来说结构复杂。3、生物大分子是由简单的小分子为结构单元。4、在所有的生物体系中,结构单元是相同的。5、非共价键在生物学中点有重要地位。一、糖类是地球上最多的有机化合物二、糖的化学本质三、糖的生理功能四、糖的分类最简单的定义: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)n1、糖是生物体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。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。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。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)。葡萄糖醛糖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。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、糖苷确定链状结构的方法(葡萄糖):a.与Fehling试剂或其它醛试剂反应,含有醛基。b.与乙酸酐反应,产生具有五个乙酰基的衍生物。c.用钠、汞剂作用,生成直链的山梨醇。由于葡萄糖分子中存在四个手征性(不对称)碳原子(chiralcarbon),所以存在构型问题。同分异构体(isomerism):具有相同的元素组成,即分子式相同但分子结构不同的化合物。构造与结构式:原子连接在一起的次序叫做化合物的构造(constitution),用结构式表示。构型(configuration):分子中由于各原子或基团间特有的固定的空间排列方式不同而使它呈现出不同的稳定的立体结构。构象(conformation):由于分子中的某个原子(基团)绕C-C单键自由旋转而形成的不同的暂时性的易变的空间结构形式。如:甘油醛,分子式C3H6O3结构式CH2OH-CHOH-C-H立体结构式立体异构:几何异构(顺反异构):由于分子中双键或刚性结构的存在造成的两侧的基团排布方式的不同.光学异构(旋光异构):由于分子存在手性造成的,最常见的是分子内存在不对称碳原子。旋光异构:由于不对称碳原子,连接在在这个碳原子上面的四个基因由于空间取向的不同,这些基因在空间有两种方式,因此形成了两种不同的化合物,这两种化合物如同左右手的关系一样,它们有相同的沸点,相同的熔点,相同的溶解度,重要的差别在光学活性上。旋光物质使平面偏振光的偏振面发生旋转的能力称旋光性、光学活性或旋光度。[α]-为上述条件下所计得的旋光率(比旋光度),所以比旋光度≠旋光度。旋光方向用右旋(+)或左旋(-)。1906年人为规定右旋甘油醛为D型,左旋甘油醛为L型。5、Fischer投影式单糖从丙糖到庚糖,除二羟丙酮外,都含有手性碳原子(C*)。所有的醛糖都可以看成是甘油醛的醛基碳下端逐个插入C*延伸而成。D-甘油醛衍生而来的称D系醛糖,由L-甘油醛衍生而来的称L系醛糖。天然存在的已醛糖都是D型的。含有n个C*的化合物,旋光异构体的数目为2n,组成2n/2对对映体。D-(+)-葡萄糖D-(+)-甘油醛D-(-)-果糖含有多个手性碳原子的两种化合物彼此之间的差别只在于单一不对称碳原子的构型,也叫表异构体。(二)、单糖的环状结构(