王镜岩 生物化学 第三版 考研笔记

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1、1第 二章 糖 类 提 要 一、定义糖、单 糖、寡糖、多糖、结合糖、 呋喃糖、吡喃糖、糖苷、手性二、时针编号，D 型末端羟甲基向下， 型半缩醛羟基与末端羟甲基在两侧。式稳定， 稳定，因其 较 大基团均为平键。三、里斯试剂、西里万 诺夫试剂 。碱互变，强碱分解。种产物。萄糖生成山梨醇。 和 两种糖苷键。根据其形状与熔点鉴定糖。四、衍生物氨基糖、糖醛酸、糖苷五、寡糖蔗糖、乳糖、麦芽糖和纤维二糖的结构六、多糖淀粉、糖原、纤维素的结构粘多糖、糖蛋白、蛋白多糖一般了解七、计算比旋计算，注意单 位。第一节 概 述一、糖的命名糖类是含多羟基的醛或酮类化合物，由碳氢氧三种元素组成的，其分子式通常以 2O)n

2、表示。由于一些糖分子中氢和氧原子数之比往往是 2:1，与水相同，过 去 误认为此 类物质是碳与水的化合物，所以称为 碳水化合物(。 实际上这一名称并不确切，如脱氧核糖、鼠李糖等糖类不符合通式，而甲醛 、乙酸等 虽符合 这个通式但并不是糖。只是碳水化合物沿用已久，一些较老的书仍采用。我国将此 类化合物统称为糖，而在英 语中只将具有甜味的 单糖和简单的寡糖称为糖(。二、糖的分类根据分子的聚合度分，糖可分为单 糖、寡糖、多糖。 也可分为：结合糖和衍生糖。单糖是不能水解为更小分子的糖。葡萄糖，果糖都是常见单糖。根据羰基在分子中的位置，单糖可分为醛糖和酮糖。根据碳原子数目，可分为丙糖，丁糖，戊糖，己糖和

3、庚糖。寡糖由 2单糖分子构成，其中以双糖最普遍。寡糖和单糖都可溶于水，多数有甜味。多糖由多个单糖（水解是产生 20 个以上单糖分子）聚合而成，又可分为同聚多糖 和杂聚多糖 。同聚多糖由同一种 单糖构成，杂 聚多糖由两种以上 单糖构成。糖链与蛋白质或脂类物质构成的复合分子称为结合糖。其中的糖链一般是 杂聚寡糖或 杂聚多糖。如糖蛋白，糖脂，蛋白聚糖等。由单糖衍生而来，如糖胺、糖醛酸等。三、在生物界中分布很广，几乎所有的动物，植物，微生物体内都含有糖。糖占植物干重的 80%，微生物干重的 10动物干重的 2%。糖在植物体内起着重要的结构作用，而动物则用蛋白质和脂类代替，所以行 动更灵活，适应性强。动

4、物中只有昆虫等少数采用多糖构成外骨胳，其形体大小受到很大限制。在人体中，糖主要的存在形式:(1)以糖原形式 贮藏在肝和肌肉中。糖原代谢速度很快， 对维持血糖浓 度衡定， 满足机体对糖的需求有重要意义。(2)以葡萄糖形式存在于体液中。细胞外液中的葡萄糖是糖的运输形式，它作 为细 胞的内环境条件之一， 浓度相当衡定。(3)存在于多种含糖生物分子中。糖作为组成成分直接参与多种生物分子的构成。如:子中含脱氧核糖，多辅酶 )含有核糖，糖蛋白和糖脂中有各种复杂的糖结构。在生物体内的主要功能是构成细胞的结构和作为储藏物质。植物 细胞壁是由 纤维素，半纤维素或胞壁质组成的，它们都是糖类物质。作为储藏物质的主要

5、有植物中的淀粉和 动物中的糖原。此外，糖脂和糖蛋白在生物膜中占有重要位置，担负着细胞和生物分子相互识别的作用。糖在人体中的主要作用:(1)作为能源物质。一般情况下，人体所需能量的 70%来自糖的氧化。(2)作为结构成分。糖蛋白和糖脂是细胞膜的重要成分，蛋白聚糖是 结缔组织如软骨，骨的 结构成分。(3)参与构成生物活性物质。核酸中含有糖，有运 输作用的血浆蛋白，有免疫作用的抗体，有识别， 转运作用的膜蛋白等绝大多数都是糖蛋白，许多酶和激素也是糖蛋白。(4)作为合成其它生物分子的碳源。糖可用来合成脂类物质和氨基酸等物质。第二节 单 糖 一、单糖的结构(一) 单糖的链式结构单糖的种类虽多，但其 结构

6、和性质 都有很多相似之处，因此我们以葡萄糖为例来阐述单糖的结构。葡萄糖的分子式为 有一个醛基和 5 个羟基，我 们用费歇尔投影式表示它的链式结构:以上结构可以简化:(二) 葡萄糖的构型葡萄糖分子中含有 4 个手性碳原子，根据 规定， 单糖的 D、L 构型由碳链最下端手性碳的构型决定。人体中的糖绝大多数是 三) 葡萄糖的环式结构葡萄糖在水溶液中，只要极小部分(，生碱变性。此外，尿素、有机溶剂、甚至脱盐都可引起性。除去变性因素后，互补的单链 可以重新结合为双链 为复性或退火。性由局部序列配对形成双链核心的慢速成核反应开始，然后经过快速的所谓拉链反应而完成。性后粘度降低，密度和吸光度升高。变性后的单

7、链 具有同一性序列的 或 子结合形成双链的 交分子的过程称为杂交或分子杂交。分子 杂交技 术的发展和应用， 对分子生物学和生物高技术的发展起到了重要的推动作用。35通常将 50%子变性时的温度称为熔点（一般 5之 间。熔点主要取决于碱基组成，含量越高，熔点越高。一般 含量 40%时熔点是 87 度，每增加 1%，熔点增加 约 。离子 强度也有影响，因为离子能与 合，使其稳定，所以离子强度越低，熔点越低，熔解范围越窄。因此 保存在高盐溶液中。如果纯，则变性温度范围也会扩大。甲酰胺可以使碱基对之间的氢键不稳定，降低熔点。所以分子生物实验中经常用甲酰胺使 性，以避免高温引起 裂。乙醇、丙 酮、尿素等

8、也可促进 性。复性速度与其初始浓度 复杂度有关。当温度、离子强度等其他条件固定时，一半 性时的 只与其复杂度有关，可用来 计算基因组的复 杂度。五、限制性内切酶限制性内切酶 别并切割特定的回文序列，生物体用来防止外源 影响，在基因工程中用于 切割，被称 为分子手术刀。如 是属名， 种名，R 是菌株名，I 是发现次序。六、核酸的提纯提取：一般先破碎细胞，得到 后用酚乙醇或异丙醇将核酸沉淀出来，干燥后再溶解即可。纯化：常用电泳或层析。般用于分离 1K 以下的核酸，如测序。较大的要用 琼脂糖电泳。纯化 用 层析柱或磁珠。目前核酸研究的特点八十年代以后，核酸研究有以下特点：1. 究受到重视。以前的研究

9、以 重点， 现在 糖 酶的发现和 加工编辑机制是两大发现。一个基因在不同组织或不同生理状 态下，从不同 转录起始位点开始转录，通过不同的剪接方式和不同的 3端成熟机制，可形成不同的蛋白质，这是一种比基因重排更灵活的 调控方式。应用也日益广泛，如用 割病毒核酸，用反义断有害基因的表达等。因此，有人称 90 年代为 十年。核生物的复制、转录、翻 译都比原核复杂得多，材料的改 变导致了 剪接、编辑等重大发现，大大推 动了核酸的研究。酸与其他生物大分子的相互作用。生物体内的核酸多数处于各种复合物中，其 结构与功能都与复合物相关。真核基因转录调 控的研究主要集中在 顺式作用元件（反式作用因子（以及它 们

10、之间的相互作用上。核糖体的结构与功能、氨酰 合成一直是研究核酸与蛋白质相互作用的两个重要对象，近来又形成剪接体（核不均一核糖核蛋白体（ 核小分子核糖核蛋白体（编辑体（研究热点。研究进入分子水平与整体水平相结合的阶段。比如果蝇的发育受调控基因网络的控制，一些 实验 室正在以整体与分子水平相结合的方式进行研究。本 章 名 词 解 释 核苷（是嘌呤或嘧啶碱通过共价键与戊糖连接组成的化合物。核糖与碱基一般都是由糖的异头碳与嘧啶的 嘌呤的 间形成的 苷酸（核苷的戊糖成分中的羟基磷酸化形成的化合物。3,5细胞内的第二信使，由于某部些激素或其它分子信号刺激激活腺苷酸环化酶催化化形成的。磷酸二脂键（一种化学基

11、团，指一分子磷酸与两个醇（羟基）酯化形成的两个酯键。该酯键成了两个醇之间的桥梁。例如一个核苷的 3羟 基与别一个核苷的 5羟基与同一分子磷酸酯化，就形成了一个磷酸二脂 键。脱氧核糖核酸（含有特殊脱氧核糖核苷酸序列的聚脱氧核苷酸，脱氧核苷酸之间是是通过 3,5遗传信息的载体。核糖核酸（通过 3,5糖体核糖核酸（作为组成成分的一类 细胞内最 丰富的 信使核糖核酸(一类用作蛋白质合成模板的 转移核糖核酸（一类携带激活氨基酸，将它带到蛋白 质合成部位并将氨基酸整合到生 长着的肽链上 有能 识别模板 互补密码的反密码。转化（作用）（一个外源 过某种途径导入一个宿主菌，引起该菌的遗传特性改 变的作用。转导

12、（作用）（:借助于病毒 载体， 遗传信息从一个细胞转移到另一个细胞。碱基对（通过碱基之间氢键配对的核酸链中的两个核苷酸，例如 A 与 T 或 U , 以及 G 与 C 配对 。 夏格夫法则（s 所有 腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等（A=T）， 鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等（G=C），既嘌呤的总含量相等（A+G=T+C）。碱基组成具有种的特异性，但没有组织和器官的特异性。另外，生长和发育阶段营养状态和环境的改变都不影响 碱基组成。双螺旋（一种核酸的构象，在该构象中，两条反向平行的多核甘酸链相互 缠绕形成一个右手的双螺旋结构。碱基位于双螺旋内侧，磷酸与糖基在外侧，通过磷酸二脂键相连，形成核酸的骨架。碱基平面与假象的中心轴垂直，糖环平面则与轴平行，两条 链皆为右手螺旋。双螺旋的直径为2基堆积距离 为 两核甘酸之间的夹角是 36 ，每对螺旋由 10 对碱基组成，碱基按 对互补，彼此以氢键相联系。维 持 螺旋结构的稳定的力主要是碱基堆积力。双螺旋表面有两条宽窄深浅不一的一个大沟和一个小沟。大沟（小沟（绕 螺旋表面上出现的螺旋槽（沟）， 宽的沟称 为大沟，窄沟称 为小沟。大沟，小沟都、是由于碱基对堆积和糖螺旋（身的卷曲一般是 旋的弯曲欠旋（负超螺旋）或 过旋（正超螺旋）的结果。拓扑异构酶（通过