第四章糖类与脂类.docx

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第四章糖类与脂类

第四章

糖类与脂类

糖类是地球上数量最多的化合物

贮藏性糖：

低聚糖，淀粉，糖原

结构多糖：

纤维素，木质素，壳多糖,肽聚糖

命名：

单糖可以根据糖分子中含碳原子的多少命名

寡糖和多糖使用习惯名称

三、糖类的功能

1.能源物质-如淀粉和糖原

一切生物的生存都需要消耗能量

2.结构组分-纤维素、细菌多糖

细胞壁

3.糖具有复杂的多方面生物活性与功能

血型物质是一种糖蛋白

人参、灵芝等所含的植物多糖

2.糖的开链结构—具有游离羰基的结构形式

单糖的构型仍沿用D、L表示构型的方法，这种方法只考虑与羰基相距最远的一个手性碳原子的构型。

即根据与羰基相距最远的那个手性碳原子上的羟基在右边的为D-型；羟基在左边的为L型。

自然界存在的单糖大多数属于D-型。

二、单糖的环状结构

∙开环结构无法解释一系列现象：

–变旋现象：

D-葡萄糖在不同条件下得到的结晶，其比旋光度是不同的，但在水中溶解后最后都固定在+52.5度。

–葡萄糖虽然有醛基，但不能发生加成反应

∙费歇尔提出了单糖的环状结构。

环状结构是单糖的半缩醛（酮）形式

经过物理及化学方法证明，结晶状态的单糖以环状结构存在的。

对于D-葡萄糖，主要是C5的羟基与C1的碳基加成生成环状半缩醛，这样形成的环是六元环。

三、单糖的性质

1、还原性

单糖是还原剂，能还原许多弱氧化剂。

还原糖:

含有一个游离的羰基的糖类,包括单糖和大多数多糖，容易被较弱的氧化剂氧化为羧酸，被称为还原糖。

费林定糖法

2、褐变反应

直链淀粉：

没有分支，约由100至1000个D-葡萄糖通过α（1→4）糖苷键连接。

形成长而紧密的螺旋管形，遇碘显兰色。

支链淀粉：

是直链淀粉上又带有分支的淀粉。

含有α（1→4）糖苷键外，还含有α（1→6）糖苷键。

平均每隔25个葡萄糖残基就出现一个分支，大约含有15到25个葡萄糖残基，某些侧链本身还含有分支。

不能形成螺旋管，遇碘显紫色。

糖元

由许多葡萄糖通过α（1→4）糖苷键（直链）及α（1→6）糖苷键（分支）相连而成的带有分支的多糖，存在于细胞质中。

遇碘显红褐色。

糖原蓄积症——糖原合成或分解的多种酶中有一种或几种缺乏,以异常量或异常类型的糖原在组织中沉积为特征。

纤维素

纤维素大约占生物圈中的有机物质的50％以上。

象直链淀粉那样，纤维素是一个葡萄糖残基的线性同多糖，但纤维素中的葡萄糖残基是通过β-（1－4）糖苷键连接的，而不是α（1-4）糖苷键。

Ø棉花纤维几乎都是纤维素，而木材纤维有一半是纤维素。

肽聚糖

G－细菌细胞壁的主要成分

N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通过β-

1.4糖苷键连接而成。

思考题

1.糖的概念

2.糖的分类，各类的代表物

3.糖类的功能

4.单糖的性质

5.糖苷键

脂肪（fat）：

三脂酰甘油（triacylglycerols,TAG）也称为甘油三酯（triglyceride,TG）

类脂（lipoid）：

胆固醇（cholesterol,CHOL）胆固醇酯（cholesterolester,CE）磷脂（phospholipid,PL）鞘脂（sphingolipids）

1.分类

①单纯脂单纯脂是脂肪酸与醇结合成的酯，没有极性基团，是非极性脂，又称中性脂。

三酰甘油、胆固醇酯、蜡等都是单纯脂。

蜡是由高级脂肪酸和高级一元醇形成的酯。

②复合脂复合脂又称类脂，是含有磷酸等非脂成分的脂类。

复合脂含有极性基团，是极性脂。

磷脂是主要的复合脂。

③非皂化脂包括类固醇、萜类和前列腺素类。

不含脂肪酸，不能被碱水解，称为非皂化脂。

胆固醇是人体内最重要的类固醇，它因有羟基而属于极性脂。

萜类是异戊二烯聚合物，前列腺素是二十碳酸衍生物。

④衍生脂脂类的水解产物,如甘油、脂肪酸及其氧化产物，乙酰辅酶A。

⑤结合脂类脂与糖或蛋白质结合，形成糖脂和脂蛋白。

2.脂类的特点

脂类一般不溶于水（或微溶的），而溶于有机溶剂。

——（相对的）

脂类分子中没有极性基团的称为非

极性脂；有极性基团的称为极性脂。

极

性脂的主体是脂溶性的，其中的部分结

构是水溶性的。

二、脂类的生理功能

Ø结构组分—极性脂参与生物膜的构成

Ø氧化供能和贮存能源—三酰甘油是储备能源

Ø溶剂—如脂溶性维生素

Ø保温和保护表面的屏障

Ø有些脂类是生物表面活性剂——磷脂、胆汁酸

Ø激素、细胞识别等

Ø用作药物

第二节单纯脂

习惯上把常温下呈液态的称为油，呈固态的称为脂。

一、油脂的结构

1、结构-三脂酰甘油

甘油（glycerol）：

丙三醇，略带甜味

单脂酰甘油和二脂酰甘油

最常见的油脂是三脂酰甘油。

脂肪酸通常都是以中性脂三脂酰甘油形

式贮存的。

单纯甘油酯和混合甘油酯

2.油脂的化学性质

1皂化作用：

油脂的碱水解过程

2加成反应：

不饱和脂肪酸的油脂，C＝C双键与氢和卤素等加成。

3乳化作用：

在乳化剂的作用下

4酸败：

氧、水分或霉菌引起油脂水解，不饱和脂肪酸氧化产生过氧化物，裂解为小分子醛、酮。

在微生物作用下发生β-氧化。

二、脂肪酸（fattyacid）含有一个长的碳氢链和1个末端羧基。

1.分类：

按碳原子数目不同分为：

短链（2-4C）、中链（6-10C）和长链（12-26C）脂酸三种；

按是否含有双键分为：

饱和脂酸与不饱和脂酸两种，根据含双键的数目不同又将不饱和脂酸分为单不饱和脂酸与多不饱和脂酸两种。

动植物中脂肪酸都是直链，细菌脂肪酸

含有支链。

2.命名

标准命名：

羧基碳被指定为C-1而其余的碳依次编号。

习惯命名：

使用希腊字母标记碳原子，与羧基毗邻的碳被指定为a碳，其余的碳依次用αβγδεζ等字母表示。

希腊字母ω常用于特指离羧基最远的碳原子，实际上就是代表脂肪酸的末端碳。

不同脂肪酸的区别主要在于碳氢的长度

和双键的数目和位置

表示方法：

先写出碳原子的数目，再写出双键的数目，最后表明双键的位置

如：

软脂酸16：

0

油酸18：

1（9）

花生四烯酸20：

4（5、8、11、14）

碘值：

油脂不饱和程度可以用碘值来表示。

原理：

双键在一定条件下可与卤素发生加成反应。

100克油脂发生卤化反应所需碘的质量。

由于动物机体缺乏脱饱和酶，不能合成对其生理活动十分重要的多不饱和脂肪酸，而必须从食物中获得（植物和微生物可以合成）,这类不饱和脂肪酸称为必需脂肪酸（essentialfattyacid）。

必需脂肪酸主要有亚油酸（18：

2，△9,12）、亚麻油酸（18：

3，△9,12,15）和花生四烯酸（20：

4，△5,8,11,14）。

其衍生物前列腺素、血栓素和白三烯等生物活性物质几乎参与了所有的细胞代谢调节活动，与炎症、过敏、免疫、心血管疾病等病理过程有关。

必需脂肪酸

不饱和脂肪酸的生理功能

1．保持细胞膜的相对流动性，以保正细胞的正常生理功能。

2．使胆固醇酯化，降低血中胆固醇和甘油三酯。

3．是合成人体内前列腺素和凝血恶烷的前躯物质。

4．降低血液粘稠度，改善血液微循环。

5．提高脑细胞的活性，增强记忆力和思维能力。

脑黄金是二十二碳六烯酸（DHA），健脑益智必须的脂肪酸。

它可以提高大脑的功能和生理活性，增强记忆力，防止大脑衰退老化。

有利于婴幼儿智商发育，提高视力。

DHA在大脑皮层、视网膜神经系统中大量存在，DHA的含量占大脑脂肪总量的1/3。

卵磷脂——磷脂酰胆碱

动物心、脑、肾、肝骨髓及禽蛋的卵黄中含量丰富。

脑磷脂——磷脂酰乙醇胺

与凝血有关。

2.植物固醇：

植物细胞的重要成分，麦角固醇、豆固醇

3.酵母固醇：

酵母菌、真菌，以麦角固醇最多，日光照射可转化为维生

素D2。

二、生物膜中分子间的作用力

静电力、疏水作用、范德华引力

三、生物膜结构的主要特征

膜组分的不对称分布、膜脂和膜蛋白的流动性

四、生物膜分子结构模型

“流动镶嵌”模型

五、生物膜的功能

一、生物膜与物质运送

二、生物膜与能量转换

三、生物膜与信号转导

思考题

1.脂类的分类

2.脂类的生理功能

3.油脂的化学性质

4.生物膜的组成