华南理工大学 生物化学 第一部分 糖及糖代谢 PDF

华南理工大学 生物化学 874 华南理工大学 生物化学（830） 第一部分 糖及糖代谢  第一节 概 述 一、糖的分布与功能 1.分布（记忆） 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...

华南理工大学 生物化学 874 华南理工大学 生物化学（830） 第一部分 糖及糖代谢  第一节 概 述 一、糖的分布与功能 1.分布（记忆） 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:DNA 分子中含脱氧核糖，RNA 和各种活性核苷酸(ATP、 许多辅酶)含有核糖，糖蛋白和糖脂中有各种复杂的糖结构。 2.功能（背诵） 糖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。 3.糖代谢 糖代谢包含：分解代谢和合成代谢 分解代谢：酵解（共同途径） 、三羧酸循环（最后氧化途径） 、磷酸戊糖途径、糖醛酸途径等。 合成代谢：糖异生、糖原合成、结构多糖合成以及光合作用。 分解代谢和合成代谢，受神经、激素、别构物调节控制。 糖代谢的生物学功能：能量转换、物质转换、转化成多种中间产物，这些中间产物可进一步转 化成氨基酸、脂肪酸、核苷酸。 糖的磷酸衍生物可以构成多种重要的生物活性物质：NAD、FAD、DNA、RNA、ATP。 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。 1.单糖 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，己糖和庚糖。 2.寡糖 寡糖由 2-20 个单糖分子构成，其中以双糖最普遍。寡糖和单糖都可溶于水，多数有甜味。 3.多糖 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。 4.结合糖 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。 5.衍生糖 由单糖衍生而来，如糖胺、糖醛酸等。 第二节 单 糖 一、单糖的结构 (一)单糖的链式结构 (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 D-糖。 (三)葡萄糖的环式结构  葡萄糖在水溶液中，大部分以稳定的环式结构存在。环式结构的发现是因为葡萄糖的某些性质不 能用链式结构来解释。如:葡萄糖不能发生醛的 NaHSO3 加成反应;葡萄糖不能和醛一样与两分子醇形成缩醛， 只能与一分子醇反应;葡萄糖溶液有变旋现象，当新制的葡萄糖溶解于水时，最初的比旋是+112 度，放置 后变为+52.7 度，并不再改变。溶液蒸干后，仍得到+112 度的葡萄糖。把葡萄糖浓溶液在 110 度结晶，得 到比旋为+19 度的另一种葡萄糖。这两种葡萄糖溶液放置一定时间后，比旋都变为+52.7 度。我们把+112 度的叫做α-D(+)-葡萄糖，+19 度的叫做β-D(+)-葡萄糖。 葡萄糖分子中的醛基可以和 C5 上的羟基缩合形成六元环的半缩醛。这样原来羰基的 C1 就变成不 对称碳原子，并形成一对非对映旋光异构体。一般规定半缩醛碳原子上的羟基(称为半缩醛羟基)与决定单 糖构型的碳原子(C5)上的羟基在同一侧的称为α-葡萄糖，不在同一侧的称为β-葡萄糖。半缩醛羟基比其 它羟基活泼，糖的还原性一般指半缩醛羟基。 葡萄糖的醛基除了可以与 C5 上的羟基缩合形成六元环外，还可与 C4 上的羟基缩合形成五元环。 五元环化合物不甚稳定，天然糖多以六元环的形式存在。五元环化合物可以看成是呋喃的衍生物，叫呋喃 糖；六元环化合物可以看成是吡喃的衍生物，叫吡喃糖。因此，葡萄糖的全名应为α-D(+)-或β-D(+)-吡 喃葡萄糖。 α-和β-糖互为端基异构体，也叫异头物。 单糖的透视结构式。规定：碳原子按顺时针方向编号，氧位于环的后方；环平面与纸面垂直，粗线部分在 前，细线在后；将费歇尔式中左右取向的原子或集团改为上下取向，原来在左边的写在上方，右边的在下 方；D-型糖的末端羟甲基在环上方，L－型糖在下方；半缩醛羟基与末端羟甲基同侧的为β-异构体，异侧 的为α-异构体. （四）葡萄糖的构象 葡萄糖六元环上的碳原子不在一个平面上，因此有船式和椅式两种构象。椅式构象比船式稳定，椅式构象 中β-羟基为平键，比α-构象稳定，所以吡喃葡萄糖主要以β-型椅式构象 C1 存在。 二、单糖的分类 单糖根据碳原子数分为丙糖至庚糖，根据结构分为醛糖和酮糖。最简单的糖是丙糖，甘油醛是丙醛糖， 二羟丙酮是丙酮糖。二羟丙酮是唯一一个没有手性碳原子的糖。醛糖和酮糖还可分为 D-型和 L-型两类。 三、单糖的理化性质 （一）物理性质 1.旋光性 除二羟丙酮外，所有的糖都有旋光性。旋光性是鉴定糖的重要指标。一般用比旋光度 （或称旋光率）来衡量物质的旋光性。在比旋光度数值前面加“＋”号表示右旋，加“－”表示左旋。 2.甜度 各种糖的甜度不同，常以蔗糖的甜度为标准进行比较，将它的甜度定为 100。 3.溶解度 单糖分子中有多个羟基，增加了它的水溶性，尤其在热水中溶解度极大。但不溶于乙 醚、丙酮等有机溶剂。 （二）化学性质（识记） 1.与酸反应 戊糖与强酸共热，可脱水生成糠醛（呋喃醛）。己糖与强酸共热分解成甲酸、二氧 化碳、乙酰丙酸以及少量羟甲基糠醛。糠醛和羟甲基糠醛能与某些酚类作用生成有色的缩合物。利用这一 性质可以鉴定糖。如α-萘酚与糠醛或羟甲基糠醛生成紫色。这一反应用来鉴定糖的存在，叫莫利西试验。 间苯二酚与盐酸遇酮糖呈红色，遇醛糖呈很浅的颜色，这一反应可以鉴别醛糖与酮糖，称西利万诺夫试验。 2.酯化作用 单糖可以看作多元醇，与酸作用生成酯。较重要的糖酯是磷酸酯，糖代谢的中间产 物。 3.碱的作用 醇羟基可解离，是弱酸。在弱碱作用下，葡萄糖、果糖和甘露糖三者可通过烯醇式 而相互转化，称为烯醇化作用。在体内酶的作用下也能进行类似的转化。单糖在强碱溶液中很不稳定，分 解成各种不同的物质。 4.形成糖苷(glycoside) 单糖的半缩醛羟基很容易与醇或酚的羟基反应，失水而形成缩醛式衍 生物，称糖苷。非糖部分叫配糖体，如配糖体也是单糖，就形成二糖，也叫双糖。核糖和脱氧核糖与嘌呤 或嘧啶碱形成的糖苷称核苷或脱氧核苷，在生物学上具有重要意义。α-与β-甲基葡萄糖苷是最简单的糖 苷。天然存在的糖苷多为β-型。苷与糖的化学性质完全不同。苷是缩醛，糖是半缩醛。半缩醛很容易变成 醛式，因此糖可显示醛的多种反应。苷需水解后才能分解为糖和配糖体。所以苷比较稳定，不与苯肼发生 反应，不易被氧化，也无变旋现象。糖苷对碱稳定，遇酸易水解。 5.糖的氧化作用 单糖含有游离羟基，因此具有还原能力。某些弱氧化剂（如铜的氧化物的碱 性溶液）与单糖作用时，单糖的羰基被氧化，而氧化铜被还原成氧化亚铜。测定氧化亚铜的生成量，即可 测定溶液中的糖含量。实验室常用的费林(Fehling)试剂就是氧化铜的碱性溶液。Benedict 试剂是其改进 型，用柠檬酸作络合剂，碱性弱，干扰少，灵敏度高。除羰基外，单糖分子中的羟基也能被氧化。在不同 的条件下，可产生不同的氧化产物。醛糖可用三种方式氧化成相同原子数的酸：（1）在弱氧化剂，如溴水 作用下形成相应的糖酸； （2）在较强的氧化剂，如硝酸作用下，除醛基被氧化外，伯醇基也被氧化成羧基， 生成葡萄糖二酸；（3）有时只有伯醇基被氧化成羧基，形成糖醛酸。酮糖对溴的氧化作用无影响，因此可 将酮糖与醛糖分开。在强氧化剂作用下，酮糖将在羰基处断裂，形成两个酸。 6.还原作用 单糖有游离羰基，所以易被还原。在钠汞齐及硼氢化钠类还原剂作用下，醛糖还 原成糖醇，酮糖还原成两个同分异构的羟基醇。如葡萄糖还原后生成山梨醇。 7.糖沙的生成 单糖具有自由羰基，能与 3 分子苯肼作用生成糖沙。糖沙是黄色结晶，难溶于 水。各种糖生成的糖沙形状与熔点都不同，因此常用糖沙的生成来鉴定各种不同的糖。 8.糖的鉴别（重要） （1） 鉴别糖与非糖：Molisch 试剂，α-萘酚，生成紫红色。丙酮、甲酸、乳酸等干扰该 反应。该反应很灵敏，滤纸屑也会造成假阳性。 蒽酮（10-酮-9，10-二氢蒽）反应生成蓝绿色，在 620nm 有吸收，常用于测总糖，色氨酸使反应不稳定。 （2）鉴别酮糖与醛糖：用 Seliwanoff 试剂（间苯二酚） ，酮糖在 20-30 秒内生成鲜红色， 醛糖反应慢，颜色浅，增加浓度或长时间煮沸才有较弱的红色。但蔗糖容易水解，产生颜色。 （3）鉴定戊糖：Bial 反应，用甲基间苯二酚（地衣酚）与铁生成深蓝色沉淀（或鲜绿色， 670nm） ，可溶于正丁醇。己糖生成灰绿或棕色沉淀，不溶。 （4）单糖鉴定：Barford 反应，微酸条件下与铜反应，单糖还原快，在 3 分钟内显色，而 寡糖要在 20 分钟以上。样品水解、浓度过大都会造成干扰，NaCl 也有干扰。 四、重要单糖 （一）丙糖 重要的丙糖有 D-甘油醛和二羟丙酮，它们的磷酸酯是糖代谢的重要中间产物。 （二）丁糖 自然界常见的丁糖有 D-赤藓糖和 D-赤藓酮糖。它们的磷酸酯也是糖代谢的中间产物。 （三）戊糖 自然界存在的戊醛糖主要有 D-核糖、D-2-脱氧核糖、D-木糖和 L-阿拉伯糖。它们大多以多聚戊糖或以 糖苷的形式存在。戊酮糖有 D-核酮糖和 D-木酮糖，均是糖代谢的中间产物。 1.D-核糖（ribose） D-核糖是所有活细胞的普遍成分之一，它是核糖核酸的重要组成成分。在核苷 酸中，核糖以其醛基与嘌呤或嘧啶的氮原子结合，而其 2、3、5 位的羟基可与磷酸连接。核糖在衍生物中 总以呋喃糖形式出现。它的衍生物核醇是某些维生素(B2)和辅酶的组成成分。D-核糖的比旋是-23.7°。细 胞核中还有 D-2-脱氧核糖，它是 DNA 的组分之一。它和核糖一样，以醛基与含氮碱基结合，但因 2 位脱氧， 只能以 3，5 位的羟基与磷酸结合。D-2-脱氧核糖的比旋是-60°。 2.L-阿拉伯糖 阿拉伯糖在高等植物体内以结合状态存在。它一般结合成半纤维素、树胶及阿拉伯树 胶等。最初是在植物产品中发现的。熔点 160℃,比旋＋104.5°。酵母不能使其发酵。 3.木糖 木糖在植物中分布很广，以结合状态的木聚糖存在于半纤维素中。木材中的木聚糖达 30％ 以上。陆生植物很少有纯的木聚糖，常含有少量其他的糖。动物组织中也发现了木糖的成分。熔点 143℃, 比旋＋18.8°。酵母不能使其发酵。  （四）己糖 重要的己醛糖有 D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖，重要的己酮糖有 D-果糖、D-山梨糖。 1.葡萄糖(glucose,Glc) 葡萄糖是生物界分布最广泛最丰富的单糖，多以 D-型存在。它是人体内最 主要的单糖，是糖代谢的中心物质。酵母可使其发酵。 2.果糖(fructose,Fru)它是单糖中最甜的糖类，食用果糖后血糖不易升高，且有滋润肌肤作用。游 离的果糖为β－吡喃果糖，结合状态呈β－呋喃果糖。酵母可使其发酵。 3.甘露糖(Man) 是植物粘质与半纤维素的组成成分。酵母可使其发酵。 4.半乳糖(Gal) 半乳糖仅以结合状态存在。乳糖、蜜二糖、棉籽糖、琼脂、树胶、粘质和半纤维素 等都含有半乳糖。它的 D-型和 L-型都存在于植物产品中，可被乳糖酵母发酵。 5.山梨糖 酮糖 （五）庚糖 庚糖在自然界中分布较少，主要存在于高等植物中。最重要的有 D-景天庚酮糖和 D-甘露庚酮糖。 前者存在于景天科及其他肉质植物的叶子中，以游离状态存在。它是光合作用的中间产物，呈磷酸酯态， 在碳循环中占重要地位。后者存在于樟梨果实中，也以游离状态存在。 （六）单糖的重要衍生物 1.糖醇 糖的羰基被还原（加氢）生成相应的糖醇，如葡萄糖加氢生成山梨醇。糖醇溶于水及乙 醇，较稳定，有甜味，不能还原费林试剂。常见的有甘露醇和山梨醇。甘露醇广泛分布于各种植物组织中， 山梨醇在植物中分布也很广。山梨醇积存在眼球晶状体内引起白内障。山梨醇氧化时可形成葡萄糖、果糖 或山梨糖。糖的羟基被还原（脱氧）生成脱氧糖。除脱氧核糖外还有两种脱氧糖：L-鼠李糖和 6-脱氧-L- 甘露糖（岩藻糖） ，他们是细胞壁的成分。 2.糖醛酸 糖的醛基被氧化成羧基时生成糖酸；糖的末端羟甲基被氧化成羧基时生成糖醛酸。重 要的有 D-葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等。葡萄糖醛酸是肝脏内的一种解毒剂，半乳糖醛酸存在于果胶中。 3.氨基糖 单糖的羟基（一般为 C2）可以被氨基取代，形成糖胺或称氨基糖。自然界中存在的 氨基糖都是氨基己糖。D-葡萄糖胺是甲壳质（几丁质）的主要成分。甲壳质是组成昆虫及甲壳类结构的多 糖。D-半乳糖胺是软骨类动物的主要多糖成分。糖胺是碱性糖。糖胺氨基上的氢原子被乙酰基取代时，生 成乙酰氨基糖。 4.糖苷 单糖的半缩醛羟基与其它分子的醇、酚等羟基缩合，脱水生成缩醛式衍生物，称糖苷 Glycoside。糖苷物质与糖类的区别：糖是半缩醛，不稳定，有变旋；苷是缩醛，较稳定，无变旋。 糖苷大多数有毒。 5.糖酯 单糖羟基还可与酸作用生成酯。糖的磷酸酯是糖在代谢中的活化形式。糖的硫酸酯存在 于糖胺聚糖中。top 第三节 寡 糖 寡糖是由少数（2－20 个）单糖分子结合而成的糖。与稀酸共煮寡糖可水解成各种单糖。寡糖中以双糖 分布最普遍，意义也较大。 一、双糖 双糖是由两个单糖分子缩合而成。双糖可以认为是一种糖苷，其中的配基是另外一个单糖分子。在 自然界中，仅有三种双糖（蔗糖、乳糖和麦芽糖）以游离状态存在，其他多以结合状态存在（如纤维二糖） 。 蔗糖是最重要的双糖，麦芽糖和纤维二糖是淀粉和纤维素的基本结构单位。 （一）麦芽糖 麦芽糖(maltose)大量存在于发酵的谷粒，特别是麦芽中。它是淀粉的组成成分。淀粉和糖原在淀粉酶作用 下水解可产生麦芽糖。麦芽糖是 D-吡喃葡萄糖-α(1，4)-D-吡喃葡萄糖苷，因为有一个醛基是自由的，所 有它是还原糖，能还原费林试剂。异麦芽糖，它是α-D-吡喃葡萄糖-(1，6)-D-吡喃葡萄糖苷。 麦芽糖在缺少胰岛素的情况下也可被肝脏吸收，不引起血糖升高，可供糖尿病人食用。  （二）乳糖 乳糖(lactose)存在于哺乳动物的乳汁中（牛奶中含 4－6％） ，它是β-D-半乳糖-(1  4)-D-葡萄糖苷。乳 糖不易溶解，有还原性，且能成铩，纯酵母不能使它发酵 婴儿一般都可消化乳糖，成人则不然。某些成人缺乏乳糖酶，不能利用乳糖，食用乳糖后会在小肠积累， 产生渗透作用，使体液外流，引起恶心、腹痛、腹泻。 （三）蔗糖 蔗糖(sucrose)是主要的光合作用产物，也是植物体内糖储藏、积累和运输的主要形式。 它是α-D-吡喃葡萄糖-(1→2)-β-D-呋喃果糖苷。所有没有还原性，是非还原性杂聚二糖。 （四）纤维二糖 是纤维素的基本构成单位。由两个β-D-葡萄糖通过 C1－C4 相连，它与麦芽糖的区别是后者为α- 葡萄糖苷。 （五）海藻糖 α-D-吡喃葡萄糖-(1→1)- α-D-吡喃葡萄糖苷。在抗干燥酵母中含量较多，可用做保湿。 第四节 多 糖 多糖由多个单糖缩合而成。多糖按功能可分为两大类：一类是结构多糖，如构成植物细胞壁的纤维素、 半纤维素，构成细菌细胞壁的肽聚糖等；另一类是贮藏多糖，如植物中的淀粉、动物体内的糖原等。还有 一些多糖具有更复杂的生理功能，如粘多糖、血型物质等，它们在生物体内起着重要的作用。多糖可由一 种单糖缩合而成，称均一多糖，如戊糖胶（木糖胶、阿拉伯糖胶）、己糖胶（淀粉、糖原、纤维素等） ，也 可由不同类型的单糖缩合而成，称不均一多糖，如半乳糖甘露糖胶、阿拉伯胶和果胶等。 一、淀粉 淀粉(starch)是植物中最重要的贮藏多糖，在植物中以淀粉粒状态存在，形状为球状或卵形。淀粉是 由麦芽糖单位构成的链状结构，可溶于热水的是直链淀粉，不溶的是支链淀粉。 （一）直链淀粉 直链淀粉(amylose)它的分子通常卷曲成螺旋形，每一转有六个葡萄糖分子。直链淀粉是由 1，4 糖 苷键连接的α-葡萄糖残基组成的。以碘液处理产生蓝色，光吸收在 620-680nm。 （二）支链淀粉 支链淀粉(amylopectin)每个直链是α－1，4 连接的链，而每个分支是α－1，6 连接的链。 二、糖原 糖原(glycogen)是动物中的主要多糖，是葡萄糖的极容易利用的储藏形式。糖原的分支多，分子表 面暴露出许多非还原末端，每个非还原末端既能与葡萄糖结合，也能分解产生葡萄糖，从而迅速调整血糖 浓度，调节葡萄糖的供求平衡。所以糖原是储藏葡萄糖的理想形式。糖原主要储藏在肝脏和骨骼肌，在肝 脏中浓度较高，但在骨骼肌中总量较多。 三、纤维素 纤维素(cellulose)是自然界中含量最丰富的有机物，纤维素由葡萄糖分子以β-1,4-糖苷键连接而 成，无分支。纤维素经弱酸水解可得到纤维二糖。人和动物体内没有纤维素酶，不能分解纤维素。反刍动 物和一些昆虫体内的微生物可以分解纤维素，为这些动物提供营养。 四、其他 （一）果胶 一般存在于初生细胞壁中，也存在于水果中。它是果胶酸的甲酯。果酱就是利于水果的 果胶制成的。 （二）菊糖 也叫菊粉，主要存在于菊科植物的根部，是多缩果糖。 （三）琼脂 某些海藻（如石花菜属）所含的多糖物质，主要成分是多缩半乳糖，含有硫和钙。琼脂 不易被微生物分解，可作微生物培养基成分，也可作为电泳支持物。食品工业中常用来制造果冻、果酱等。 （四）几丁质 N-乙酰葡萄糖胺以β-1，4 糖苷键相连，是甲壳动物的结构多糖，也叫甲壳素。是水 中含量最大的有机物。 五、不均一多糖 粘多糖，也叫糖胺聚糖，它与蛋白质结合构成蛋白聚糖，又称粘蛋白。它存在于软骨、腱等结缔组 织中，构成组织间质。各种腺体分泌出的起润滑作用的粘液多富含粘多糖。它在组织生长和再生过程中， 在受精过程中以及机体与许多传染源（细菌、病毒）的相互作用上都起着重要作用。糖胺聚糖按其分布和 组成分为以下五类：硫酸软骨素，硫酸皮肤素，硫酸角质素，肝素和透明质酸。其中除角质素外，都含有 糖醛酸；除透明质酸外，都含有硫酸基。存在于动物细胞的细胞衣中，起润滑和粘合的作用。 透明质酸存在于眼睛的玻璃液及脐带中，可溶于水，成粘稠溶液。其主要功能是在组织中吸着水分，具有 保护及粘合细胞使其不分散的作用。在具有强烈侵染性的细菌中，在迅速生长的恶性肿瘤中，在蜂毒与蛇 毒中都含有透明质酸酶，它能引起透明质酸的分解。肝素在动物体内分布很广，因在肝脏中含量丰富而得 名。具有阻止血液凝固的特性。 第五节 结合糖 结合糖是指糖与非糖物质的结合物，常见的是与蛋白质的结合物。它们的分布很广泛，生物功能多种 多样，且都含有一类含氮的多糖，即粘多糖。根据含糖多少可分为以糖为主的蛋白多糖和以蛋白为主的糖 蛋白。 一、糖蛋白 糖蛋白是以蛋白质为主体的糖－蛋白质复合物 ①N-糖苷键型：寡糖链（GlcNAC 的β-羟基）与 Asn 的酰胺基、N-未端的-氨基、Lys 或 Arg 的 W-氨基相 连 ② O-糖苷键型：寡糖链（GalNAC 的α-羟基）与 Ser、Thr 和羟基赖氨酸、羟脯氨酸的羟基相连。 ③ S-糖苷键型：以半胱氨酸为连接点的糖肽键。 ④ 酯糖苷键型：以天冬氨酸、谷氨酸的游离羧基为连接点 糖蛋白的生物学功能（背！！！ ） （1）糖蛋白携带某些蛋白质代谢去向的信息 （2）寡糖链在细胞识别、信号传递中起关键作用 1.血浆糖蛋白 血浆经电泳后，除清蛋白外，其他部分α1、α2、β和γ球蛋白以及纤维蛋白原都 含有糖。糖分以唾液酸、氨基葡萄糖、半乳糖、甘露糖为主，也有少量氨基半乳糖和岩藻糖。血浆蛋白中 具有运输作用的有：运输铜的铜兰蛋白，运输铁的转铁蛋白，运输血红蛋白的触珠蛋白，运输甲状腺素的 甲状腺素结合蛋白。参与凝血过程的有凝血酶原和纤维蛋白原。肝实质性障碍时，血浆糖蛋白量减少，而 在肝癌时却增加。 2.血型物质 人的胃液、唾液、卵巢囊肿的粘液和红细胞中都含有血型物质，它包含约 75％的糖， 主要是岩藻糖、半乳糖、氨基葡萄糖和氨基半乳糖。含糖部分决定血型物质的特异性。 3.卵白糖蛋白 糖分较简单，只有甘露糖和 N-乙酰氨基葡萄糖。某些卵白糖蛋白对胰蛋白酶或糜蛋 白酶有抑制作用，而另一些则具有强烈的抑制病毒血球凝集的作用。 二、蛋白聚糖 蛋白聚糖 是以糖胺聚糖为主体的糖蛋白质复合物。蛋白聚糖以蛋白质为核心，以糖胺聚糖链为主体， 在同一条核心蛋白肽链上，密集地结合着几十条至千百条糖胺聚糖糖链，形成瓶刷状分子。糖胺聚糖主要 借 O-糖苷键与核心蛋白的丝氨酸或苏氨酸羟基结合。核心蛋白的氨基酸组成和序列也比较简单，以丝氨酸 和苏氨酸为主（可占 50％） ，其余氨基酸以甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等居多。 蛋白聚糖 是细胞外基质的主要成分，广泛存在于高等动物的一切组织中，对结缔组织、软骨、骨骼的构 成至关重要。蛋白聚糖具有极强的亲水性，能结合大量的水，能保持组织的体积和外形并使之具有抗拉、 抗压强度。蛋白聚糖链相互间的作用，在细胞与细胞、细胞与基质相互结合，维持组织的完整性中起重要 作用。糖链的网状结构还具有分子筛效应，对物质的运送有一定意义。透明质酸是关节滑液的主要成分， 具有很大的粘性，对关节面起润滑作用。在细胞膜中有糖苷转移酶，催化合成；在溶酶体中有糖苷酶催化 其分解。凝集素是能与糖特异结合的，非酶非抗体的蛋白质。动物体中的某些凝集素含有约 130 个氨基酸 残基构成的糖识别域，与炎症及肿瘤转移有关。 三、肽聚糖 肽聚糖 peptidoglycan 细菌细胞壁的主要成分，草兰氏阳性细菌胞壁所含的肽聚糖占干重的 50-80%，草兰氏阴性细菌胞壁所含的肽聚糖占干重的 1-10%糖链由 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，糖链间由肽链交联，构成稳定的网状结构，肽链长短视细菌种类不同而异。溶菌酶 能水解 G-M 间的β-1.4 糖苷键，使细胞壁出现孔洞，基至解体，从而杀死细菌。人的眼泪中存在大量的溶 菌酶，某些噬菌体在感染宿主时也可分泌溶菌酶。鸡蛋中也含大量的溶菌酶。抗生素能抑制肽聚糖的生物 合成。 五、其他单糖 1.果糖：可由己糖激酶催化形成 6-磷酸果糖而进入酵解。己糖激酶对葡萄糖的亲和力比果糖大 12 倍， 只有在脂肪组织中，果糖含量比葡萄糖高，才由此途径进入酵解。肝脏中有果糖激酶，可生成 1-磷酸果糖， 再被 1-磷酸果糖醛缩酶裂解生成甘油醛和磷酸二羟丙酮，甘油醛由三碳糖激酶磷酸化生成 3-磷酸甘油醛， 进入酵解。 2.半乳糖：在半乳糖激酶催化下生成 1-磷酸半乳糖（需镁离子） ，再在 1-磷酸半乳糖尿苷酰转移酶催 化下与 UDP-葡萄糖生成 UDP-半乳糖和 1-磷酸葡萄糖，UDP-半乳糖被 UDP-半乳糖 4-差向酶催化生成 UDP- 葡萄糖。反应是可逆的，半乳糖摄入不足时可用于合成半乳糖。 3.甘露糖：由己糖激酶催化生成 6-磷酸甘露糖，被磷酸甘露糖异构酶催化生成 6-磷酸果糖，进入酵解。 第六节 糖的消化和吸收 一、消化（识记） 糖类只有消化成单糖以后才能被吸收。 主要的酶有以下几种： 1.α-淀粉酶 哺乳动物的消化道中较多，是内切酶，随机水解链内α1，4 糖苷键，产生α-构型的还原末 端。产物主要是糊精及少量麦芽糖、葡萄糖。最适底物是含 5 个葡萄糖的寡糖。 2.β-淀粉酶 在豆、麦种子中含量较多。是外切酶，作用于非还原端，水解α-1，4 糖苷键，放出β-麦芽 糖。水解到分支点则停止，支链淀粉只能水解 50%。 3.葡萄糖淀粉酶 存在于微生物及哺乳动物消化道内，作用于非还原端，水解α-1，4 糖苷键，放出β-葡 萄糖。可水解α-1，6 键，但速度慢。 4.其他 α-葡萄糖苷酶水解蔗糖，β-半乳糖苷酶水解乳糖。 二、吸收（了解） D-葡萄糖、半乳糖和果糖可被小肠粘膜上皮细胞吸收，不能消化的二糖、寡糖及多糖不能吸收，由肠细菌 分解，以 CO2、甲烷、酸及 H2 形式放出或参加代谢。 三、转运（了解） 1.主动转运小肠上皮细胞有协助扩散系统，通过一种载体将葡萄糖（或半乳糖）与钠离子转运进入细胞。 此过程由离子梯度提供能量，离子梯度则由 Na-K-ATP 酶维持。细菌中有些糖与氢离子协同转运，如乳糖。 另一种是基团运送，如大肠杆菌先将葡萄糖磷酸化再转运，由磷酸烯醇式丙酮酸供能。果糖通过一种不需 要钠的易化扩散转运。需要钠的转运可被根皮苷抑制，不需要钠的易化扩散被细胞松驰素抑制。 2.葡萄糖进入红细胞、肌肉和脂肪组织是通过被动转运。其膜上有专一受体。红细胞受体可转运多种 D-糖， 葡萄糖的 Km 最小，L 型不转运。此受体是蛋白质，其转运速度决定肌肉和脂肪组织利用葡萄糖的速度。心 肌缺氧和肌肉做工时转运加速，胰岛素也可促进转运，可能是通过改变膜结构。 第七节 糖酵解 一、定义 1.糖酵解是酶将葡萄糖降解成丙酮酸并生成 ATP 的过程。是动植物及微生物细胞中葡萄糖分解产生能量的 共同代谢途径。有氧时丙酮酸进入线粒体，经三羧酸循环彻底氧化生成 CO2 和水，酵解生成的 NADH 则经呼 吸链氧化产生 ATP 和水。缺氧时 NADH 把丙酮酸还原生成乳酸。 2.发酵也是葡萄糖或有机物降解产生 ATP 的过程，其中有机物既是电子供体，又是电子受体。根据产物不 同，可分为乙醇发酵、乳酸发酵、乙酸、丙酸、丙酮、丁醇、丁酸、琥珀酸、丁二醇等。 二、途径（背！！ ！） 共 10 步，前 5 步是准备阶段，葡萄糖分解为三碳糖，消耗 2 分子 ATP；后 5 步是放能阶段，三碳糖生 成丙酮酸，共产生 4 分子 ATP。总过程需 10 种酶，都在细胞质中，多数需要 Mg2+。酵解过程中所有的中间 物都是磷酸化的，可防止从细胞膜漏出、保存能量，并有利于与酶结合。 1.磷酸化葡萄糖被 ATP 磷酸化，产生 6-磷酸葡萄糖。 反应放能，在生理条件下不可逆（K 大于 300） 。由己糖激酶或葡萄糖激酶催化，需要 Mg2+或 Mn2+。己 糖激酶可作用于 D-葡萄糖、果糖和甘露糖，是糖酵解过程中的第一个调节酶，受 6-磷酸葡萄糖的别构抑制。 有三种同工酶。葡萄糖激酶存在于肝脏中，只作用于葡萄糖，不受 6-磷酸葡萄糖的别构抑制肌肉的己糖激 酶 Km=0.1mM，肝脏的葡萄糖激酶 Km=10mM，平时细胞中的葡萄糖浓度时 5mM，只有进后葡萄糖激酶才活跃， 合成糖原，降低血糖浓度，葡萄糖激酶是诱导酶，胰岛素可诱导它的合成。6-磷酸葡萄糖也可由糖原合成， 由糖原磷酸化酶催化，生成 1-磷酸葡萄糖，在磷酸葡萄糖变位酶的催化下生成 6-磷酸葡萄糖。此途径少消 耗 1 个 ATP。6-磷酸葡萄糖由葡萄糖 6-磷酸酶催化水解，此酶存在于肝脏和肾脏中，肌肉中没有。 2.异构由 6-磷酸葡萄糖生成 6-磷酸果糖 反应中间物是酶结合的烯醇化合物，反应是可逆的，由浓度控制。由磷酸葡萄糖异构酶催化，受磷酸 戊糖支路的中间物竞争抑制，如 6-磷酸葡萄糖酸。戊糖支路通过这种方式抑制酵解和有氧氧化，pH 降低使 抑制加强，减少酵解，以免组织过酸。 3.磷酸化 6-磷酸果糖被 ATP 磷酸化，生成 1，6-二磷酸果糖 由磷酸果糖激酶催化，是酵解的限速步骤。是别构酶，四聚体，调节物很多，ATP、柠檬酸、磷酸肌酸、 脂肪酸、DPG 是负调节物；果糖 1，6-二磷酸、AMP、ADP、磷酸、环 AMP 等是正调节物。PFK 有三种同工酶， A 在心肌和骨骼肌中，对磷酸肌酸、柠檬酸和磷酸敏感；B 在肝和红细胞中，对 DPG 敏感；C 在脑中，对 ATP 和磷酸敏感。各种效应物在不同组织中浓度不同，更重要的是其浓度变化幅度不同，如大鼠在运动和休息 时 ATP 含量仅差 0.8ug/g 肌肉，不能改变 PFK 活力，而磷酸肌酸浓度变化大，效应也大。 4.裂解生成 3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮（DHAP） 由醛缩酶催化，有三种同工酶，A 在肌肉中，B 在肝中，C 在脑中。平衡有利于逆反应，由浓度推动反 应进行。生成西弗碱中间物。 5.异构 DHAP 生成磷酸甘油醛 DHAP 要转变成磷酸甘油醛才能继续氧化，此反应由磷酸丙糖异构酶催化，平衡时磷酸甘油醛占 10%， 由于磷酸甘油醛不断消耗而进行。受磷酸和磷酸缩水甘油竞争抑制。以上反应共消耗 2 分子 ATP，产生 2 分子 3-磷酸甘油醛，原来葡萄糖的 3，2，1 位和 4，5，6 位变成 1，2，3 位。 6.氧化 G-3-P+NAD++H3PO4=1，3-DPG+NADH+H+ 由磷酸甘油醛脱氢酶催化，产物是混合酸酐，含高能键（11.8 千卡）。反应可分为两部分，放能的氧 化反应偶联推动吸能的磷酸化反应。酶是四聚体，含巯基，被碘乙酸强烈抑制。砷酸盐与磷酸竞争，可产 生 3-磷酸甘油酸，但没有磷酸化，是解偶联剂。NAD 之间有负协同效应，ATP 和磷酸肌酸是非竞争抑制剂， 磷酸可促进酶活。 7.放能 1，3-DPG+ADP=3-磷酸甘油酸+ATP 由磷酸甘油酸激酶催化，需 Mg。是底物水平磷酸化，抵消了消耗的 ATP。 8.变位 3-磷酸甘油酸变成 2-磷酸甘油酸 由磷酸甘油酸变位酶催化，需镁离子。DPG 是辅因子，可由 1，3-二磷酸甘油酸变位而来。机理是 DPG 的 3 位磷酸转移到底物的 2 位。DPG 无高能键，可被磷酸酶水解成 3-磷酸甘油酸。红细胞中有 15-50%的 1， 3-DPG 转化为 DPG，以调节运氧能力。在氧分压较高的肺泡，亲和力不变，而在组织中亲和力降低，可增加 氧的释放。 9.脱水生成磷酸烯醇式丙酮酸 PEP 由烯醇酶催化，需镁或锰离子。反应可逆，分子内能量重新分布，产生一个高能键。F—可络合镁离子， 抑制酶活，有磷酸盐时更强，可用来抑制酵解。 10.放能生成丙酮酸和 ATP 由丙酮酸激酶催化，需镁离子，不可逆。是别构酶，F-1，6-2P 活化，脂肪酸、乙酰辅酶 A、ATP 和丙 氨酸抑制酶活。有三种同工酶，L 型存在于肝脏中，被二磷酸果糖激活，脂肪酸、乙酰辅酶 A、ATP 和丙氨 酸抑制；A 型存在于脂肪、肾和红细胞，被二磷酸果糖激活，ATP 和丙氨酸抑制；M 型存在于肌肉中，被磷 酸肌酸抑制。丙酮酸激酶受激素影响，胰岛素可增加其合成。 三、能量变化 C6H12O6+2Pi+2ADP+2NAD+=2C3H4O3+2ATP+2NADH+2H++2H2O 有氧时 2 个 NADH 经呼吸链可产生 6 个 ATP，共产生 8 个 ATP；无氧时生成乳酸，只有 2 个 ATP。在骨 骼肌和脑组织中，NADH 进入线粒体要经过甘油磷酸穿梭系统，在细胞质中由 3-磷酸甘油脱氢酶催化，将磷 酸二羟丙酮还原生成 3-磷酸甘油，进入线粒体后再氧化生成磷酸二羟丙酮，返回细胞质。因为其辅酶是 FAD， 所以生成 FADH2，只产生 2 个 ATP。这样其还原当量（2H++2e）被带入线粒体，生成 FADH2，进入呼吸链， 结果共生成 6 个 ATP。 其他组织如肝脏和心肌等，通过苹果酸穿梭系统，在苹果酸脱氢酶作用下还原草酰乙酸，生成苹果酸， 进入线粒体后再氧化生成草酰乙酸。不过草酰乙酸不能通过线粒体膜，必需经谷草转氨酶催化生成天冬氨 酸和α-酮戊二酸才能返回细胞质。线粒体中苹果酸脱氢酶的辅酶是 NAD，所以可生成 3 个 ATP。 四、丙酮酸的去向（背！！ ！） 1.生成乙酰辅酶 A： 有氧时丙酮酸进入线粒体，脱羧生成乙酰辅酶 A，通过三羧酸循环彻底氧化成水和 CO2。 2.生成乳酸： 乳酸菌及肌肉供氧不足时，丙酮酸接受 3 磷酸甘油醛脱氢时产生的 NADH 上的 H，在乳酸脱氢酶催化下 还原生成乳酸。LDH 有 5 种同工酶，A4 在骨骼肌，B4 在心肌。A4 以高速催化丙酮酸的还原，使骨骼肌可在 缺氧时运动；H4 速度慢并受丙酮酸抑制，所以心肌在正常情况下并不生成乳酸，而是将血液中的乳酸氧化 生成丙酮酸，进入三羧酸循环。骨骼肌产生的大量乳酸还可由肝脏氧化生成丙酮酸，再通过糖的异生转变 为葡萄糖，供骨骼肌利用，称为乳酸循环或 Coli 氏循环。 3.生成乙醇： 在酵母菌中，由丙酮酸脱羧酶催化生成乙醛，再由乙醇脱氢酶催化还原生成乙醇。 五、其他单糖进入酵解的途经（17 考题） 1.果糖：可由己糖激酶催化形成 6-磷酸果糖而进入酵解。己糖激酶对葡萄糖的亲和力比果糖大 12 倍，只 有在脂肪组织中，果糖含量比葡萄糖高，才由此途径进入酵解。肝脏中有果糖激酶，可生成 1-磷酸果糖， 再被 1-磷酸果糖醛缩酶裂解生成甘油醛和磷酸二羟丙酮，甘油醛由三碳糖激酶磷酸化生成 3-磷酸甘油醛， 进入酵解。 2.半乳糖：在半乳糖激酶催化下生成 1-磷酸半乳糖（需镁离子） ，再在 1-磷酸半乳糖尿苷酰转移酶催化下 与 UDP-葡萄糖生成 UDP-半乳糖和 1-磷酸葡萄糖，UDP-半乳糖被 UDP-半乳糖 4-差向酶催化生成 UDP-葡萄糖。 反应是可逆的，半乳糖摄入不足时可用于合成半乳糖。 3.甘露糖：由己糖激酶催化生成 6-磷酸甘露糖，被磷酸甘露糖异构酶催化生成 6-磷酸果糖，进入酵解。  第八节 三羧酸循环 葡萄糖的有氧氧化包括四个阶段: ①糖酵解产生丙酮酸（2 丙酮酸、 2ATP、2NADH） ②丙酮酸氧化脱羧生成乙酰 CoA ③三羧酸循环（CO2、H2O、ATP、NADH） ④呼吸链氧化磷酸化（NADH-----ATP） 三羧酸循环：乙酰 CoA 经一系列的氧化、脱羧，最终生成 CO2、H2O、并释放能量的过程，又称柠檬酸循环、 Krebs 循环。 原核生物：①~④阶段在胞质中 真核生物：①在胞质中，②~④在线粒体中 一、丙酮酸脱羧生成乙酰 CoA （1）反应式： 丙酮酸脱氢酶复合体 + CH3COCOOH + CoA-SH + NAD CH3CO-S-CoA + NADH + H+ + CO2 此反应在真核细胞的线粒体基质中进行，这是连接糖酵解与 TCA 的中心环节。 （2）丙酮酸脱氢酶系 丙酮酸脱氢酶系是一个十分庞大的多酶体系，位于线粒体膜上，电镜下可见。 E.coli 丙酮酸脱氢酶复合体： 6， 分子量：4.5×10 直径 45nm，比核糖体稍大。 酶 辅酶 每个复合物亚基数 丙酮酸脱羧酶（E1） TPP 24 二氢硫辛酸转乙酰酶（E2） 硫辛酸 24 + 二氢硫辛酸脱氢酶（E3） FAD、NAD 12 2+ 此外，还需要 CoA、Mg 作为辅因子 这些肽链以非共价键结合在一起，在碱性条件下，复合体可以解离成相应的亚单位，在中性时又可以 重组为复合体。所有丙酮酸氧化脱羧的中间物均紧密结合在复合体上，活性中间物可以从一个酶活性位置 转到另一个酶活性位置，因此，多酶复合体有利于高效催化反应及调节酶在反应中的活性。 （3）反应步骤 （1）丙酮酸脱羧形成羟乙基-TPP （2）二氢硫辛酸乙酰转移酶（E2）使羟乙基氧化成乙酰基 （3）E2 将乙酰基转给 CoA，生成乙酰-CoA （4）E3 氧化 E2 上的还原型二氢硫辛酸 + （5）E3 还原 NAD 生成 NADH （4）丙酮酸脱氢酶系的活性调节 从丙酮酸到乙酰 CoA 是代谢途径的分支点，此反应体系受到严密的调节控制，此酶系受两种机制调节。 （1）可逆磷酸化的共价调节 丙酮酸脱氢酶激酶（EA） （可被 ATP 激活） 丙酮酸脱氢酶磷酸酶（EB） 磷酸化的丙酮酸脱氢酶（无活性） 去磷酸化的丙酮酸脱氢酶（有活性） （2）别构调节 ATP、CoA、NADH 是别构抑制剂 ATP 抑制 E1  CoA 抑制 E2 NADH 抑制 E3 （5）能量 1 分子丙酮酸生成 1 分子乙酰 CoA，产生 1 分子 NADH（3ATP） 。 二、三羧酸循环的途径： 1.辅酶 A 与草酰乙酸缩合，生成柠檬酸 由柠檬酸缩合酶催化，高能硫酯键水解推动反应进行。受 ATP、NADH、琥珀酰辅酶 A 和长链脂肪酰辅 酶 A 抑制。ATP 可增加对乙酰辅酶 A 的 Km。氟乙酰辅酶 A 可形成氟柠檬酸，抑制下一步反应的酶，称为致 死合成，可用于杀虫剂。 2.柠檬酸异构化，生成异柠檬酸 由顺乌头酸酶催化，先脱水，再加水。是含铁的非铁卟啉蛋白。需铁及巯基化合物（谷胱甘肽或 Cys 等）维持其活性。 3.氧化脱羧，生成α-酮戊二酸 第一次氧化，由异柠檬酸脱氢酶催化，生成 NADH 或 NADPH。中间物是草酰琥珀酸。是第二个调节酶， 能量高时抑制。生理条件下不可逆，是限速步骤。细胞质中有另一种异柠檬酸脱氢酶，需 NADPH，不是别 构酶。其反应可逆，与 NADPH 还原当量有关。 4.氧化脱羧，生成琥珀酰辅酶 A 第二次氧化脱羧，由α-酮戊二酸脱氢酶体系催化，生成 NADH。其中 E1 为α-酮戊二酸脱氢酶，E2 为 琥珀酰转移酶，E3 与丙酮酸脱氢酶体系相同。机制类似，但无共价调节。 5.分解，生成琥珀酸和 GTP 是唯一一个底物水平磷酸化，由琥珀酰辅酶 A 合成酶（琥珀酰硫激酶）催化。GTP 可用于蛋白质合成， 也可生成 ATP。需镁离子。 6.脱氢，生成延胡索酸 第三步氧化还原反应，由琥珀酸脱氢酶催化，生成 FADH2。琥珀酸脱氢酶位于线粒体内膜，直接与呼 吸链相连。FADH2 不与酶解离，电子直接转移到酶的铁原子上。 7.水化，生成苹果酸 由延胡索酸酶催化，是反式加成，只形成 L-苹果酸。 8.脱氢，生成草酰乙酸 第四次氧化还原，由 L-苹果酸脱氢酶催化，生成 NADH。反应在能量上不利，由于草酰乙酸的消耗而进 行。 三、总 结（***） 一分子葡萄糖彻底氧化 反应 酶 ATP 消耗 产生 ATP 方式 ATP 数量 合计 糖 已糖激酶 1 -1 酵 磷酸果糖激酶 1 -1 解 磷酸甘油醛脱氢酶 NADH 呼吸链氧化磷酸化 2×3 8 磷酸甘油酸激酶 底物水平磷酸化 2×1 丙酮酸激酶 底物水平磷酸化 2×1 丙酮酸脱氢酶复合物 NADH 2×3 异柠檬酸脱氢酶 NADH 2×3 α-酮戊二酸脱氢酶复合 TCA NADH 2×3 30 物 琥珀酸脱氢酶 FADH2 2×2 苹果酸脱氢酶 NADH 2×3  琥珀酰 CoA 合成酶 底物水平磷酸化 2×1 TCA 的生物学意义（背！ ！！） 1、提供能量 线粒体外的 NADH，可通过 3-磷酸甘油穿梭和苹果酸穿梭机制，运到线粒体内，经呼吸链再氧化，这两 种机制在不同组织的细胞中起作用。 磷酸甘油穿梭机制： + + 磷酸二羟丙酮+NADH+H →3-磷酸甘油+NAD 3-磷酸甘油进入线粒体，将 2H 交给 FAD 而生成 FADH2，FADH2 可传递给辅酶 Q，进入呼吸链，产生 2ATP（3- 磷酸甘油脱氢酶的辅酶是 FAD） 。 苹果酸穿梭机制： 胞液中 NADH 可经苹果酸酶催化，使草酰乙酸还原成苹果酸，再通过苹果酸-α-酮戊二酸载体转运，进入线 粒体，由线粒体内苹果酸脱氢酶催化，生成 NADH 和草酰乙酸，NADH 进入呼吸链氧化，生成 3ATP。 （苹果酸 + 脱氢酶的辅酶是 NAD ） 1 分子 Glc 在肝、心中完全氧化，产生 38ATP，在骨骼肌、神经系统组织中，产生 36ATP。 2、TCA 是生物体内其它有机物氧化的主要途径，如脂肪、氨基酸、糖 3、TCA 是物质代谢的枢纽 一方面，TCA 是糖、脂肪、氨基酸等彻底氧化分解的共同途径， 另一方面，循环中生成的草酰乙酸、α-酮戊二酸、柠檬酸、琥珀酰 CoA 和延胡索酸等又是合成糖、氨 基酸、脂肪酸、卟啉等的原料，因而 TCA 将各种有机物的代谢联系起来。 TCA 是联系体内三大物质代谢的中心环节，为合成其它物质提供 C 架。 四、回补反应（记住概念） 三羧酸循环的中间物是许多生物合成的前体，如草酰乙酸和α-酮戊二酸可用于合成天冬氨酸和谷氨 酸，卟啉的碳原子来自琥珀酰辅酶 A。这样会降低草酰乙酸浓度，抑制三羧酸循环。所以必需补充草酰乙 酸。 1.丙酮酸羧化：与 ATP、水和 CO2 在丙酮酸羧化酶作用下生成草酰乙酸。需要镁离子和生物素。是调 节酶，平时活性低，乙酰辅酶 A 可促进其活性。 2.PEP+ CO2+GDP=草酰乙酸+GTP 由磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶催化，需 Mn2+，在脑和心脏中有这个 反应。 3.由天冬氨酸转氨生成草酰乙酸，谷氨酸生成α-酮戊二酸，异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸和甲硫氨酸生 成琥珀酰辅酶 A。 五、乙醛酸循环（了解） 乙醛酸循环，作为 TCA 的补充。 乙醛酸循环是通过一分子乙酰 CoA 和草酰乙酸缩合成柠檬酸，经异柠檬酸，由异柠檬酸裂解酶裂解成 乙醛酸和琥珀酸。琥珀酸经脱氢、水化、脱氢生成草酰乙酸，补偿开始消耗掉的草酰乙酸。乙醛酸缩与另 一分子乙酰 CoA 合成苹果酸，脱氢生成草酰乙酸。过量的草酰乙酸可以糖异生成 Glc，因此，乙醛酸循环 可以使脂肪酸的降解产物乙酰 CoA 经草酰乙酸转化成 Glc，供给种子萌发时对糖的需要。植物中，乙醛酸 循环只存在于子苗期，而生长后期则无乙醛酸循环。哺乳动物及人体中，不存在乙醛酸循环，因此，乙酰 CoA 不能在体内生成糖和氨基酸。 总反应：2 乙酰 CoA + NAD+ + 2H2O → 琥珀酸 + 2CoA + NADH + 2H+ 第九节 磷酸戊糖途径 一、作用（记住） 在细胞质中进行 （一)产生 NADP，为生物合成提供还原力，如脂肪酸、固醇等。NADPH 还可使谷胱甘肽维持还原态，维持 红细胞还原性。 （二)产生磷酸戊糖，参加核酸代谢 （三)是植物光合作用中从 CO2 合成葡萄糖的部分途径 二、途径 （一)氧化阶段：生成 5-磷酸核酮糖，并产生 NADPH 1. 葡萄糖-6-磷酸在葡萄糖-6-磷酸脱氢酶作用下生成 6-磷酸葡萄糖酸内酯，并产生 NADPH。是此途径 的调控酶，催化不可逆反应，受 NADPH 反馈抑制。 2. 被 6-磷酸葡萄糖酸δ内酯酶水解，生成 6-磷酸葡萄糖酸。 3. 在 6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶作用下脱氢、脱羧，生成 5-磷酸核酮糖，并产生 NADPH。 （二)分子重排，产生 6-磷酸果糖和 3-磷酸甘油醛 1. 异构化，由磷酸戊糖异构酶催化为 5-磷酸核糖，由磷酸戊糖差向酶催化为 5-磷酸木酮糖。 2. 转酮反应。5-磷酸木酮糖和 5-磷酸核糖在转酮酶催化下生成 3-磷酸甘油醛和 7-磷酸景天庚酮糖。 此酶也叫转酮醇酶，需 TPP 和镁离子，生成羟乙醛基 TPP 负离子中间物。 3. 转醛反应。7-景天庚酮糖与 3-磷酸甘油醛在转醛酶催化下生成 4-磷酸赤藓糖和 6-磷酸果糖，反应 中酶分子的赖氨酸氨基与酮糖底物生成西弗碱中间物。 4. 转酮反应。4-磷酸赤藓糖与 5-磷酸木酮糖在转酮酶催化下生成 6-磷酸果糖和 3-磷酸甘油醛。 5. 总反应为： 3 核糖-5-磷酸=2 果糖-6-磷酸+甘油醛-3-磷酸 如细胞中磷酸核糖过多，可以逆转反应，进入酵解。 第十节 糖醛酸途径 一、意义 （一)解毒：肝脏中的糖醛酸有解毒作用，可与含羟基、巯基、羧基、氨基等基团的异物或药物结合， 生成水溶性加成物，使其溶于水而排出。 （二)生物合成：UDP-糖醛酸可用于合成粘多糖，如肝素、透明质酸、硫酸软骨素等。 （三)合成维生素 C，但灵长类不能。 （四)形成木酮糖，可与磷酸戊糖途径相连。 二、过程 （一)6-磷酸葡萄糖转化为 UDP-葡萄糖，再由 NAD 连接的脱氢酶催化，形成 UDP-葡萄糖醛酸。 （二)合成维生素 C：UDP-葡萄糖醛酸经水解、还原、脱水，形成 L-古洛糖酸内酯，再经 L-古洛糖酸 内酯氧化酶氧化成抗坏血酸。灵长类动物、豚鼠、印度果蝙蝠不能合成。 （三)通过 C5 差向酶，形成 UDP-艾杜糖醛酸。 （四)L-古洛糖酸脱氢，再脱羧，生成 L-木酮糖，然后与 NADPH 加氢生成木糖醇，还原 NAD+生成木酮 糖，与磷酸戊糖途径相连。 第十一节 糖的异生 一、意义 （一)将非糖物质转变为糖，以维持血糖恒定，满足组织对葡萄糖的需要。人体可供利用的糖仅 150 克， 而且储量最大的肌糖原只供本身消耗，肝糖原不到 12 小时即全部耗尽，这时必需通过异生补充血糖，以满 足脑和红细胞等对葡萄糖的需要。 （二)将肌肉酵解产生的乳酸合成葡萄糖，供肌肉重新利用，即乳酸循环。 二、途径 基本是酵解的逆转，但有三步不同： （一)由丙酮酸生成磷酸烯醇式丙酮酸  1. 丙酮酸在丙酮酸羧化酶作用下生成草酰乙酸： 此酶存在于肝和肾脏的线粒体中，需生物素和镁离子。镁离子与 ATP 结合，提供能量，生成羧基生物素， 再转给丙酮酸，形成草酰乙酸。此酶是别构酶，受乙酰辅酶 A 调控，缺乏乙酰辅酶 A 时无活性。ATP 含量 高可促进羧化。此反应联系三羧酸循环和糖异生，乙酰辅酶 A 可促进草酰乙酸合成，如 ATP 含量高则三羧 酸循环被抑制，异生加快。 2. 草酰乙酸过膜： 异生在细胞质中进行，草酰乙酸要转化为苹果酸才能出线粒体膜，在细胞质中再氧化成草酰乙酸。这 是由苹果酸脱氢酶催化的，同时带出一个 NADH。因为线粒体中还原辅酶多，NAD+/NADH 在细胞质中是 500-700，线粒体中是 5-8。 3. 磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶催化草酰乙酸生成 PEP： 反应需 GTP 提供磷酰基，速度受草酰乙酸浓度和激素调节。胰高血糖素、肾上腺素、糖皮质激素可增 加肝脏中的酶量，胰岛素相反。 总反应为： 丙酮酸+ATP+GTP+H2O=PEP+ADP+GDP+Pi+H+ 反应消耗 2 个高能键，比酵解更易进行。 （二)果糖二磷酸酶催化果糖-1，6-二磷酸水解为果糖-6-磷酸。 需镁离子。是别构酶，AMP 强烈抑制酶活，平时抑制酶活 50%。果糖 2，6-二磷酸也抑制，ATP、柠檬 酸和 3-磷酸甘油酸可激活。 （三)6-磷酸葡萄糖水解，生成葡萄糖。 由葡萄糖-6-磷酸酶催化，需镁离子。此酶存在于肝脏，脑和肌肉没有。 总反应为： 2 丙酮酸+4ATP+2GTP+2NADH+2H++4H2O=葡萄糖+NAD+ +4ADP+2GDP+6Pi 三、糖异生的前体 （一)三羧酸循环的中间物，如柠檬酸、琥珀酸、苹果酸等。 （二)大多数氨基酸是生糖氨基酸，如丙氨酸、丝氨酸、半胱氨酸等，可转变为三羧酸循环的中间物， 参加异生。 （三)肌肉产生的乳酸，可通过乳酸循环（Cori 循环）生成葡萄糖 。 反刍动物胃中的细菌将纤维素分解为乙酸、丙酸、丁酸等，奇数碳脂肪酸可转变为琥珀酰辅酶 A，参加异 生。 第十二节 糖原的合成与分解 一、分解代谢（记住三个酶） （一)糖原磷酸化酶从非还原端水解α-1，4 糖苷键，生成 1-磷酸葡萄糖。到分支点前 4 个残基停止， 生成极限糊精。可分解 40%。有 a,b 两种形式，b 为二聚体，磷酸化后生成有活性的 a 型四聚体。b 也有一 定活性，受 AMP 显著激活。 （二)去分支酶：有两个活性中心，一个是转移酶，将 3 个残基转移到另一条链，留下以α-1，6 键相 连的分支点。另一个活性中心起脱支酶作用，水解分支点残基，生成游离葡萄糖。 （三)磷酸葡萄糖变位酶：催化 1-磷酸葡萄糖生成 6-磷酸葡萄糖，经 1，6-二磷酸葡萄糖中间物。 （四)肝脏、肾脏、小肠有葡萄糖 6-磷酸酶，可水解生成葡萄糖，补充血糖。肌肉和脑没有，只能氧 化供能。 二、合成：与分解不同 （一)在 UDP-葡萄糖焦磷酸化酶作用下，1-磷酸葡萄糖生成 UDP-葡萄糖，消耗一个 UTP，生成焦磷酸 （二)糖原合成酶将 UDP-葡萄糖的糖基加在糖原引物的非还原端葡萄糖的 C4 羟基上。引物至少要有 4 个糖基，由引发蛋白和糖原起始合成酶合成，将 UDP-葡萄糖加在引发蛋白的酪氨酸羟基上。糖原合成酶 a 磷酸化后活性降低，称为 b，其活性依赖别构效应物 6-磷酸葡萄糖激活。 （三)分支酶合成支链。从至少 11 个残基的链上将非还原端 7 个残基转移到较内部的位置，形成 1，6 键分支。新的分支必需与原有糖链有 4 个残基的距离。分支可加快代谢速度，增加溶解度。 三、衍生糖的合成 （一)GDP-岩藻糖 Glc→Glc-6-P→Fru-6-P→Man-6-P→Man-1-P→GDP-Man→GDP-岩藻糖 （二)UDP-葡萄糖胺 Fru-6-P→葡萄糖胺-6-P→NacG-6-P→NAcG-1-P→UDP-NacG （三)CMP-唾液酸 UDP-NAcG→N-乙酰神经氨酸-9-磷酸→N-乙酰神经氨酸（唾液酸）→CMP-唾液酸 第十三节 糖代谢的调节（背！ ！！） 一、酵解的调节 三个酶。通过能量与生物合成的原料调节。 （一)磷酸果糖激酶是限速酶。其调节物有： 1. ATP 是底物，也是负调节物，可被 AMP 逆转。当细胞中能荷（ATP/AMP）高时，酶对 6-磷酸果糖 的亲和力降低。 2. 柠檬酸是三羧酸循环的第一个产物，其浓度增加表示生物合成的前体过剩，可加强 ATP 的抑制作 用。 3. 氢离子也有抑制作用，可防止乳酸过多引起血液酸中毒。 4. 2，6-二磷酸果糖是别构活化剂，可增加对底物的亲和力。由磷酸果糖激酶 2 合成，在果糖二磷 酸酶催化下水解成 6-磷酸果糖。这两个酶称为前后酶或双功能酶，组成相同，其丝氨酸磷酸化后起磷酸酶 作用，去磷酸则起激酶作用。 （二)己糖激酶控制酵解的入口，因为 6-磷酸葡萄糖的用处较多，参加磷酸戊糖途径、糖醛酸途径和 糖原合成等，所以不是关键酶，由产物反馈抑制，磷酸果糖激酶活性降低则 6-磷酸葡萄糖积累，抑制己糖 激酶活性。 （三)丙酮酸激酶控制出口。 1. 1，6-二磷酸果糖起活化作用，与磷酸果糖激酶协调，加速酵解。 2. 丙酮酸转氨生成丙氨酸，别构抑制，表示生物合成过剩。 3. 其三种同工酶调节不同，肝脏的 L 型同工酶受 ATP 别构抑制，且有可逆磷酸化。血糖低时被级 联放大系统磷酸化，降低活性，而肌肉中的 M 型不受磷酸化调节，血糖低时也可酵解供能。A 型介于两者 之间。 二、三羧酸循环的调控 由三个酶调控：柠檬酸合成酶、异柠檬酸脱氢酶和α-酮戊二酸脱氢酶。第一步是限速步骤，受底物浓 度影响和 ATP 的抑制。ATP 还抑制异柠檬酸脱氢酶，ADP 起激活作用。NADH 对三种酶都抑制。琥珀酰辅酶 A 与乙酰辅酶 A 竞争，抑制柠檬酸合成酶和α-酮戊二酸脱氢酶。草酰乙酸浓度低，是影响三羧酸循环速度的 重要因素。 三、酵解、三羧酸循环与氧化磷酸化 给高速酵解的细胞氧气，则葡萄糖消耗减少，乳酸堆积终止，称为巴斯德效应。原因是有氧时丙酮酸 氧化，产生大量 ATP，抑制酵解和三羧酸循环。三者都由能荷控制。 四、糖异生和酵解的协调 （一)高浓度的 6-磷酸葡萄糖抑制己糖激酶，促进异生。 （二)酵解和异生的控制点是 6-磷酸果糖与 1，6-二磷酸果糖的转化。ATP 和柠檬酸促进异生，抑制酵 解。2，6-二磷酸果糖相反，是重要调节物。 （三)丙酮酸与磷酸烯醇式丙酮酸的转化，丙酮酸羧化酶受乙酰辅酶 A 激活，ADP 抑制；丙酮酸激酶被 ATP、NADH 和丙氨酸抑制。 （四)无效循环：由不同酶催化的两个相反代谢反应条件不同，一个需要 ATP 参加，另一个进行水解， 结果只是消耗能量，反应物不变，称为无效循环。可用于产热。 五、糖原代谢的调节 其分解与合成主要由糖原磷酸化酶和糖原合成酶控制。二者都受可逆磷酸化调节，效果相反。激素通 过 cAMP 促进磷酸化作用，使磷酸化酶成为 a 型（有活性） ，合成酶变成 b 型（无活性） 。合成酶由蛋白激酶 磷酸化。 六、神经和激素对血糖的调节 血糖浓度一般在 80-120mg/100ml，称为葡萄糖耐量。肾糖阈为 160-180，血糖过多则从尿排出。血糖 低于 70 或过度兴奋可刺激延脑第四脑室“糖中枢” ，引起肝糖原分解。下丘脑可分泌皮质释放因子，作用 于肾上腺皮质，升高血糖。影响糖代谢的激素有： 1.胰岛素：由胰岛β细胞分泌，促进糖原合成酶活性，诱导葡萄糖激酶合成，加强磷酸果糖激酶作用。 低血糖效应。 2.肾上腺素和胰高血糖素：通过 cAMP 激活糖原磷酸化酶，诱导肝中磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶和果糖 二磷酸酶的合成，促进异生，升高血糖。 3.生长激素：抗胰岛素，抑制糖原分解和葡萄糖氧化。促肾上腺皮质激素可阻碍肌糖原氧化，促进肝 糖原合成。 4.甲状腺素：促进糖的异生和糖原分解，增加小肠对葡萄糖的吸收，升高血糖。 以上激素都是水溶性激素，通过 cAMP 起作用。 第十四节 光合作用（了解） （一)光合细胞捕获光能并转化为化学能的过程，即利用光能将 CO2 转化为有机物的过程称为光合作 用。绿色植物以水为电子供体，放出氧气，光合细菌以 H2S 等为供体，不放出氧气。 （二)光合作用分为两个阶段，第一阶段是光反应，由光合色素将光能转变为化学能，并形成 ATP 和 NADPH。第二阶段是暗反应，用 ATP 和 NADPH 将 CO2 还原为糖或其他有机物，不需要光。 （三)叶绿体是光合作用的器官，有外膜和内膜，膜上有光合色素。膜包着基质，其中有暗反应需要的 酶。细菌无叶绿体。 第十五节 糖的食品化学 一、环状糊精 Cyclodextrin（ＣＤ） 又名沙丁格糊精（Schardinger Dextrin） ，由环状α－Ｄ－吡喃葡萄糖苷构成。聚合度为６、７、８，分 别成为α、β、γ－环状糊精。环状糊精为中空圆柱形结构，可包埋与其大小相适的客体分子，起到稳定 缓释，提高溶解度，掩盖异味的作用。 1 应用： ①医学：如用环状糊精包接前列腺素的试剂、注射剂，卞基青霉素－β－环糊精 ②农业：应用在农药上 ③食品行业：做增稠剂，稳定剂，提高溶解度（做乳化剂） ，掩盖异味等。Suntoryltcl 已获得粉状醇 饮料的应用专利。 A.食品保鲜：将ＣＤ和其它生物多糖制成保鲜剂。涂于面包、糕点表面可起到保水保形的作用。 B.除去食品的异味：鱼品的腥味，大豆的豆腥味和羊肉的膻味，用ＣＤ包接可除去。 C.作为固体果汁和固体饮料酒的载体。 ④化妆品：作乳化剂，提高其稳定性，减轻对皮肤的刺激作用。  ⑤其它方面：香精包含在环状糊精制成的粉末，而混合到热塑性塑料中，可制成各种加香塑料（玩 具及工艺品） 。如 tide（汰渍）洗衣粉留香，可经ＣＤ包接香精后添加到洗衣粉中。 2 专题:ＣＤ在食品工业中的应用 ①保持食品香味的稳定 食用香精和稠味剂用ＣＤ包接，用于烤焙食品，速溶食品，速食食品，肉食及罐头食品，可使之 留香持久，风味稳定。如食用香精玫瑰油，茴香脑等易挥发，易氧化，用ＣＤ包接后香味的保持得到改善。 ②保持天然食用色素的稳定 如：虾黄素经ＣＤ的包接，提高对光和氧的稳定性。 3 低聚糖在食品中的功能 （1）赋予风味：褐变产物赋予食品特殊风味。如，麦芽酚、异麦芽酚、乙基麦芽酚 （2）特殊功能：增加溶解性：如环状糊精，麦芽糊精稳定剂：糊精作固体饮料的增稠剂和稳定剂 （3）保健功能：低聚糖可促进小孩肠道双歧杆菌生长，促消化. 二、褐变反应 Browning Reaction 氧化褐变（酶褐变）以多酚氧化酶催化，使酚类物质氧化为醌 非氧化褐变(非酶褐变） 焦糖化反应 Phenomena of Caramelizati 麦拉德褐变反应 Maillard Reaction ①焦糖化现象（Phenomena of Caramelization)：在无水（或浓溶液）条件下加热糖或糖浆，用酸或铵盐 作催化剂， 生成焦糖的过程，称为焦糖化。 A.焦糖化反应产生色素的过程 ◆ 分子内脱水：向分子内引入双键，然后裂解产生一些挥发性醛、酮，经缩合、聚合生成深色物 质。生成焦糖或酱色 ◆ 环内缩合或聚合：裂解产生的挥发性的醛、酮经—缩合或聚合— 产生深色物质。 B.反应条件 催化剂：铵盐、磷酸盐、苹果酸、延胡索酸、柠檬酸、酒石酸等。 无水或浓溶液，温度 150-200℃ C.性质 焦糖是一种黑褐色胶态物质，等电点在 pH3.0-6.9,甚至低于 pH3，粘度 100-3000cp,浓度在 33-38 波美度 pH 在 2.6-5.6 较好。 D.三种色素及用途 NH4HSO4 催化耐酸焦糖色素（可用于可口可乐料） (NH4)2SO4 催化啤酒美色剂 加热固态焙烤食品用焦糖色素 ②Maillard Reaction common browning of foods on heating or on storage is usually due to a chemical reaction between reducing sugars, mainly D-glucose, and a free amino acid or a free amino acid that is part of a protein chain. This reaction is called the Maillard reaction. A.反应机理（过程）:反应分为三个阶段 开始和引发阶段：a.氨基和羰基缩合 b.Amadori 分子排叠 中间阶段：c.糖脱水 d.糖裂解 e.氨基酸降解 后期：f.醇、醛缩合 g.胺—醛缩合 （褐色色素） B.条件：氨基酸和还原糖及少量的水参与 C.产物：色素（类黑精） 风味化合物：如麦芽酚，乙基麦芽酚，异麦芽酚 D.特点 ◆ 随着反应的进行，pH 值下降（封闭了游离的氨基）还原能力上升（还原酮产生）  ◆ 420nm-490nm 处有吸收 ◆ 褐变初期，紫外线吸收增强，伴随有荧光物质产生 ◆ 添加亚硫酸盐，可阻止褐变，但在褐变后期加入不能使之褪色 E. 影响 Maillard 反应因素 ◆糖的种类及含量 a◆五碳糖>六碳糖 b.单糖>双糖 c.还原糖含量与褐变成正比 ◆氨基酸及其它含氨物种类 a.含 S-S，S-H 不易褐变 b.有吲哚，苯环易褐变 c.碱性氨基酸易褐变 d.氨基在ε-位或在末端者，比α-位易褐变 ◆温度升温易褐变 ◆水分褐变需要一定水分 ◆pH 值：pH4—9 范围内，随着 pH 上升，褐变上升；当 pH≤4 时，褐变反应程度较轻微； pH 在 7.8—9.2 范围内，褐变较严重（金属离子和亚硫酸盐） ◆氧（间接因素） ◆Ca 处理抑制 Maillard 反应 F. Maillard 反应对食品品质的影响 不利方面 ◆ 营养损失，特别是必须氨基酸损失严重 ◆ 产生某些致癌物质 有利方面：褐变产生深颜色及强烈的香气和风味，赋予食品特殊气味和风味. G. Maillard 反应在食品加工的应用 a. 抑制 Maillard 反应 ◆ 注意选择原料：如土豆片，选氨基酸、还原糖含量少的品种，一般选用蔗糖。 ◆ 保持低水分：蔬菜干制品密封，袋子里放上高效干燥剂。如 SiO2 等。 ◆ 应用 SO2 ：硫处理对防止酶褐变和非酶褐变都很有效。 ◆ 保持低 pH 值：常加酸，如柠檬酸，苹果酸。 ◆ 其它的处理：热水烫漂除去部分可溶固形物，降低还原糖含量；冷藏库中马铃薯加工时 回复处理(Reconditioniny) ◆ 钙处理 ：如马铃薯淀粉加工中，加 Ca(OH)2 可以防止褐变，产品白度大大提高。 b.利用 Maillard 反应 在面包生产，咖啡，红茶，啤酒，糕点，酱油等生产中 ◆产生特殊风味，香味：通过控制原材料、温度及加工方法，可制备各种不同风味、香味的 物质。 ◆ 控制原材料：核糖+ 半胱氨酸：烤猪肉香味；核糖+ 谷胱甘肽：烤牛肉香味 ◆ 控制温度 葡萄糖+ 缬氨酸：100—150 ℃ 烤面包香味；180 ℃ 巧克力香味 ③斯特勒克降解反应 在褐变反应中有二氧化碳的放出 二氧化碳产生的原因（过程）： 在二羰基化合物存在下，氨基酸可发生脱羧、脱氨作用，成为少一个 碳的醛，氨基则转移到二羰基化合物上（该反应称为斯特勒克降解反应） 。 通过同位素示踪法，发现斯特勒克降解反应在褐变反应体系中即使不是唯一的，也是主要的产生二氧 化碳的来源。 三、多糖 Polysaccharides： 1.多糖的来源、组成、结构、性质及在食品加工中的应用 是大分子聚合物，聚合度由１０到几千，常见多糖有淀粉，纤维素，半纤维素，果胶，瓜尔豆胶等等。 2. Chemistry property of Carbohydrates 水解反应： 低聚糖，糖苷及多糖在酸或酶的作用下， 可水解生成单糖或低聚糖。 影响水解反应的因素  A.结构 ◆α-异头物水解速度>β-异头物 ◆呋喃糖苷水解速度> 吡喃糖苷 ◆α-D 糖苷水解速度> β-D 糖苷 糖苷键的连接方式 α-D: 1→6 < 1 →2 < 1→4 < 1 →3 β-D: 1→6 < 1→4 < 1→3 < 1→2 聚合度（DP）大小：水解速度随着 DP 增大而明显减小 B.环境 ◆温度：温度提高，水解速度急剧加快。 ◆酸度: 单糖在 pH3~7 范围内稳定； 糖苷在碱性介质中相当稳定， 但在酸性介质中易降解。 3. 淀粉 Starch 淀粉的糊化（Gelatinization） ① 糊化：淀粉粒在适当温度下，在水中溶胀，分裂， 形成均匀的糊状溶液的过程被称为糊化。 其本质是微观结构从有序转变成无序。 ②糊化温度：指双折射消失时的温度。糊化温度不是一个点，而是一段温度范围。 ③影响糊化的因素 ◆ 结构直链淀粉小于支链淀粉。 ◆ Aw ：Aw 提高，糊化程度提高。 ◆ 糖高浓度的糖水分子，使淀粉糊化受到抑制。 ◆ 盐高浓度的盐使淀粉糊化受到抑制；低浓度的盐存在，对糊化几乎无影响。但对马铃薯 淀粉例外， 因为它含有磷酸基团，低浓度的盐影响它的电荷效应。 ◆ 脂类脂类可与淀粉形成包合物，即脂类被包含在淀粉螺旋环内，不易从螺旋环中浸出， 并阻止水渗透入淀粉粒。 ◆酸度：pH60 ℃或