糖类脂类蛋白质

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,生物化学,糖类,元素：,C,、,H,、,O,且,CHO,121,（绝大多数）,种类：单糖,(,不能被水解成更小分子的糖类,),寡糖,多糖,(,水解时能产生,20,个以上单糖分子的糖类,),一,.,单糖：,（一）分子式,(CH,2,O),n,n3 3,，,4,，,5,，,6,（丙、丁、戊、己）,（二）结构形式：,醛糖：,位于末端,C,上。,H,O,C,如：葡萄糖,含有醛基,酮糖：,位于链内,C,上。,如：果糖,C,O,含有酮基,（三）重要单糖：,1.,丙糖：,甘油醛,二羟丙酮,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：,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。,3.,己糖：,己糖的分子式都是,C,6,H,12,O,6,，但结构不同，它们彼此为异构体。,（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，而成环式结构。,OH,半缩醛羟基,透视式环状结构,半缩醛碳原子或异头碳原子,分子内亲核加成,（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。,天然葡萄糖都为,D,型，但由于第一位,C(,异头碳,),上,OH,空间可存在于两个位置，从而又派生出两个异构体。,二,.,寡糖：,2,6,个单糖缩合而成，最常见的是二糖。,1.,麦芽糖：,两个,葡萄糖形成,1,4,糖苷键。,1,4,糖苷键,麦芽糖是淀粉的基本单位。淀粉水解：淀粉 麦芽糖 葡萄糖,A,两个果糖,B,一个果糖和一个葡萄糖,C,两个葡萄糖,D,一个葡萄糖和一个核糖,(09,年联赛,),24.,麦芽糖由哪两个单糖分子连接构成,?,2.,蔗糖：,1,分子,葡萄糖和,1,分子,果糖缩合而成。,植物中糖的运输形式。,3.,纤维二糖：,是纤维素的基本单位。,2,分子,葡萄糖缩合而成。,4.,乳糖：,1,分子,半乳糖和,1,分子,葡萄糖缩合而成。,存在与哺乳动物的乳汁中。,5.,还原糖：,单糖都是还原糖,因含有游离的羰基（酮基或醛基）。,二糖中,:,麦芽糖、乳糖是还原糖,蔗糖不是还原糖,三多糖：,一般淀粉中直链淀粉和支链淀粉都含有。,1.,淀粉：,植物细胞中储存态的糖。,通式,:,分类：,直链淀粉：,G,以,1,4,糖苷键连接，不分支，卷曲为螺旋形。,支链淀粉：,G,以,1,4,糖苷键连接，分支处为,1,6,糖苷键，每隔,24,30,个,G,有一个分支。,(C,6,H,10,O,5,),n,n,为,D,G,的数目,直链淀粉遇碘变蓝，是鉴定淀粉的简单方法。,D,G,以糖苷键连接，但比支链淀粉分支多，每隔,8,12,个,G,有一个分支。,.,糖原：,动物细胞中储存态的糖。,3.,纤维素：,D,G,以,1,4,糖苷键连接。是不分支的长链。,溶解度大于淀粉。,和直链、支链淀粉及糖原主要的不同。,4.,几丁质（壳多糖）：,N,乙酰,D,氨基葡萄糖（单糖的衍生物）以,（,1,4,）糖苷键缩合成的多糖。,5.,果胶：,植物细胞壁之间的胞间层的主要成分,也属于多糖，是半乳糖醛酸（单糖的衍生物）和其衍生物的多聚化合物。,是昆虫、甲壳类动物外骨骼的成分。,肽聚糖、琼脂、荚膜多糖都属多糖类,糖类的生物学作用：,1.,作为生物体的结构成分,2.,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,4.,作为细胞识别的信息分子,如：纤维素、半纤维素和果胶；属杂多糖的肽聚糖；壳多糖,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。,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。,脂类,元素：,C,、,H,、,O,但,C,、,H,比例远大于糖。,有的还含有,N,、,P,分类：,1.,中性脂肪和油：,甘油（醇）中,OH,和脂肪酸中,COOH,结合成的酯。,甘油,脂肪酸,三酰甘油（甘油三酯或脂肪）,组成,:,2.,蜡：,是长链脂肪酸和长链醇或固醇形成的酯。,甘油的一个,羟基不是和脂肪酸而是和磷酸结合成酯。,通式：,3.,磷脂类：,卵磷脂（生物膜的主要成分）,分类：,H,被不同的基团取代,脑磷脂,丝氨酸磷脂,4.,固醇类：,类胡萝卜素,5.,萜类：,性激素,V,D,肾上腺皮质激素,胆固醇,脂质的生物学作用：,1.,贮存脂质：,三酰甘油,蜡,在大多数真核生物中以油滴形式存在于胞质中,脊椎动物有专门的脂肪细胞,许多植物种子中存在三酰甘油,能量的主要贮存形式,:,脂肪是高度还原的化合物,1g,油脂在体内完全氧化将产生,37kJ,而,1g,糖或蛋白质只产生,17kJ,的能量。以油脂作为贮存燃料还有一个好处是,机体不必携带像贮存多糖那样的结合水，因为三酰甘油是疏水的。,海洋浮游生物中蜡是代谢燃料的主要贮存形式。,2.,结构脂质：,3.,活性脂质：,各种生物膜都是以磷脂双分子层作为骨架的,维生素,A,、,D,、,E,、,K,（脂溶性）,多种光合色素,泛醌、质体醌,主要包括数百种类固醇和萜：,萜：,其他：,蛋白质,一含量：,细胞干重的,50,以上，生物膜的,60,70,二基本元素：,C,、,H,、,O,、,N,其中,N,平均含量为,16,三基本单位,氨基酸,（一）氨基酸的种类：,（二）结构,通式,：,和最大的官能团直接相连的,C,为,C,，生物体中氨基酸的,NH,2,都连在,C,上，故称,氨基酸,天然蛋白质中氨基酸共,20,种。,COOH,C,H,NH,2,R,（三）氨基酸的立体异构体：,除,R,侧链为,H,的甘氨酸外，各种氨基酸中的,碳原子都是不对称的（分别和,4,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,D,型和,L,型。,天然氨基酸几乎都为,L,型。,书写习惯：把,COOH,写在,碳上面，,NH,2,写在左为,L,型，写在右为,D,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,（四）氨基酸的分类：,1,按侧链区分：,极性氨基酸,非极性氨基酸,2,按人和动物能否合成：,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）,必需氨基酸共,8,种：,赖氨酸（,Lys,）色氨酸（,Trp,）,苯丙氨酸（,Phe,）亮氨酸（,Leu,）,异亮氨酸（,le,）苏氨酸（,Thr,）,甲硫氨酸（,Met,）缬氨酸（,Val,）,(,携一两本单色书来,),（五）氨基酸的存在形式：,在中性溶液中或固体状态下，主要是以两性离子的形式存在。,（六）代谢中出现的其它氨基酸：,鸟氨酸、瓜氨酸,（七）氨基酸的两性解离和等电点：,1,两性解离：,氨基酸是两性电解质，在溶液中正负离子都能解离，但解离度与溶液的,pH,值有关。,在酸性溶液中，自身质子化成为正离子，在电场中向阴极移动。,COOH,CH,NH,3,+,R,+,H,+,COO,-,CH,NH,3,+,R,在碱性溶液中，自身成为负离子（,OH,和,NH,3,上的,H,生成,H,2,O,），在电场中向阳极移动。,COO,-,CH,NH,3,+,R,+,OH,-,CH,COO,-,NH,2,R,+,H,2,O,2,等电点：,调节,pH,值，使氨基酸的,NH,3,和,COO,解离度完全相等，氨基酸所带电荷为零，在电场中既不向阴极移动，也不向阳极移动，此时氨基酸所处溶液的,pH,值称为氨基酸的等电点。符号,pI,当溶液,pH,值低于,pI,时，氨基酸带正电，向阴极移动。,当溶液,pH,值高于,pI,时，氨基酸带负电，向阳极移动。,3,等电点时氨基酸的特点及应用：,等电点时，由于静电作用，氨基酸溶解度最小，易沉淀。,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,pH,调至,3.22,（谷氨酸的等电点），使谷氨酸沉淀析出。,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业上进行混合氨基酸的分离和制备。,4,等电点的计算：,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,pK,写出氨基酸的解离方程：,从酸性溶液到碱性溶液,羧基解离度大于氨基（解离常数逐级增加）,氨基酸的,pI,两性离子两侧,pK,的算术平均值,例,1,：丙氨酸（,Ala,）,Ala,Ala,Ala,pK,2,9.69,pI,CH,COOH,NH,3,CH,3,OH,H,+,CH,COO,NH,3,CH,3,H,+,OH,CH,COO,NH,2,CH,3,pK,1,2.34,2.34+9.69,2,6.02,Asp,Asp,Asp,Asp,例,2,：天冬氨酸（,Asp,）,pK,3,9.60,pI,CH,COOH,NH,3,CH,2,COOH,OH,H,+,OH,H,+,OH,H,+,CH,COO,NH,3,CH,2,COOH,CH,COO,NH,3,CH,2,COO,CH,COO,NH,2,CH,2,COO,pK,1,1.88,pK,2,3.65,1.88+3.65,2,2.77,Lys,Lys,Lys,Lys,例,3,：赖氨酸（,Lys,）,pK,3,10.53,pI,NH,3,CH,COO,(CH,2,),4,NH,3,NH,3,CH,COOH,(CH,2,),4,NH,3,NH,2,CH,COO,(CH,2,),4,NH,3,NH,2,CH,COO,(CH,2,),4,NH,2,OH,H,+,OH,H,+,OH,H,+,pK,1,2.18,pK,2,8.95,8.95,10.53,2,9.74,【,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，且解离常数逐渐增大，,pI,两性离子两侧,pK,的算术平均值。赖氨酸含两个,NH,2,，所以，,pK,1,（,COOH,）为,2.1,，,pK,2,（,NH,2,）为,9.0,，,pK,3,（,NH,2,）为,10.5,。,pK,2,和,pK,3,是两性离子两侧的,pK,。,(06,年联赛,)40.,赖氨酸有,3,个,pK,值，,pK,l,=2.1,；,pK,2,=9.0,；,pK,3,=10.5,；赖氨酸的,pI,为,A,2.2 B,5.55 C,6.3 D,9.75 E,10.5,（八）氨基酸的光吸收：,各种氨基酸在可见光区都无吸收。,在紫外光区仅有三种氨基酸有吸收能力。,色氨酸，最大吸收波长,280nm,酪氨酸，最大吸收波长,275nm,苯丙氨酸，最大吸收波长,257nm,蛋白质在,280nm,下的吸收主要由色氨酸和酪氨酸引起，利用紫外分光光度法在,280nm,下测定蛋白质的光吸收值，是测定蛋白质含量既简单又快速的方法。,1,肽键和肽链：,四,.,蛋白质的结构：,（一）蛋白质的一级结构（化学结构）：,C,CH,NH,2,R,1,O,N,H,CH,R,2,C,O,N,H,CH,R,3,COOH,肽键：一个氨基酸的,NH,2,和相邻氨基酸的,COOH,脱水缩合。,肽链：组成蛋白质的氨基酸借助肽键连接起来,叫肽链。,习惯上,N,末端写在左面，,C,末端写在右面。,C,CH,NH,2,R,1,O,N,H,CH,R,2,C,O,N,H,CH,R,3,COOH,肽链中，由于氨基酸缩合失去氨基酸上,NH,2,的,H,和,COOH,上的,OH,，故称为氨基酸残基。,一端氨基酸上含有一个游离的,NH,2,，称,肽链的氨基末端氨基酸或,N,末端氨基酸；,一条肽链中：,另一端氨基酸上含有一个游离的,COOH,，称肽链的羧基末端氨基酸或,C,末端氨基酸。,如：皮、毛、角、发的蛋白质二硫键最多。,2,二硫键：,两个半胱氨酸（残基）脱氢连接而成。,S,S,是连接肽链内或肽链间的主要桥键。,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。,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。,C,CH,NH,2,CH2,O,N,H,CH,R,2,C,O,N,H,CH,CH2,COOH,S,H,S,H,3,一