【正文】 中間產(chǎn)物，在制造維生素C的工藝中占有重要的地位。花生皮、椰子皮、樹膠中含有較多的甘露糖。存在于植物的蜜腺、水果及蜂蜜中，是單糖中最甜的糖類。圖11 D醛糖的關(guān)系圖圖12 D酮糖的關(guān)系圖 二、 己糖(hexose) 高等植物中重要的己醛糖有D葡萄糖、D甘露糖、 D半乳糖；重要的己酮糖有D果糖和D山梨糖。如果D核糖在C２上被還原，則形成2脫氧D核糖。它們的關(guān)系如圖1圖12。多糖：由多分子單糖及其衍生物所組成，依其組成又可分為兩類：（1）同聚多糖：由相同單糖結(jié)合而成，如戊聚糖、淀粉、纖維素等。根據(jù)水解后產(chǎn)生單糖殘基的多少可將糖作如下分類：?jiǎn)翁牵哼@是一類最簡(jiǎn)單的多羥基醛或多羥基酮，它不能再進(jìn)行水解。沒有疾病的困擾，胎兒在發(fā)育之前已對(duì)其缺陷基因進(jìn)行了徹底的修復(fù)；不必殺生，人工合成的蛋白質(zhì)取代了動(dòng)物肉類；200歲被定為青年，衰老的器官被人工合成的新器官所移植?，F(xiàn)代生命科學(xué)技術(shù)可以大大加快人類的進(jìn)化歷程并改變某些物種，從而影響到整個(gè)自然界的發(fā)展歷程。其中美國(guó)占573萬(wàn)噸，剩下是阿根廷和巴西。依據(jù)免疫學(xué)知識(shí)人們?cè)O(shè)計(jì)研制出各種疫苗，使人類從傳染病中得以幸免。生物化學(xué)在生命科學(xué)中居于基礎(chǔ)地位，也是醫(yī)學(xué)、畜牧、獸醫(yī)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)和食品科學(xué)等專業(yè)必修的基礎(chǔ)課。 生物化學(xué)也與微生物學(xué)有關(guān)，目前所積累的生物化學(xué)知識(shí)，有相當(dāng)部分是用微生物為研究材料獲得的，如大腸桿菌是被生物化學(xué)廣泛應(yīng)用的材料。植物的生命活動(dòng)包括許多方面，其中有機(jī)物代謝是重要的方面，這本身也屬于生物化學(xué)的內(nèi)容。這一階段的主要研究工作就是探討各種生物大分子的結(jié)構(gòu)與其功能之間的關(guān)系。此階段對(duì)各種化學(xué)物質(zhì)的代謝途徑有了一定的了解。（3）生物分子的結(jié)構(gòu)與功能 根據(jù)現(xiàn)代生物化學(xué)及分子生物學(xué)研究還原論的觀點(diǎn) ，要想了解細(xì)胞及亞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能，必先了解構(gòu)成細(xì)胞及亞細(xì)胞的生物分子的結(jié)構(gòu)和功能。它是介于化學(xué)、生物學(xué)及物理學(xué)之間的一門邊緣學(xué)科。第一章 緒 論一生物化學(xué)研究的內(nèi)容1生物化學(xué)：生物化學(xué)(biochemistry)是研究生物機(jī)體（微生物、植物、動(dòng)物）的化學(xué)組成和生命現(xiàn)象中的化學(xué)變化規(guī)律的一門科學(xué)，即研究生命活動(dòng)化學(xué)本質(zhì)的學(xué)科。2 生物化學(xué)研究的主要方面：（1）生物體的物質(zhì)組成 高等生物體主要由蛋白質(zhì)、核酸、糖類、脂類以及水、無(wú)機(jī)鹽等組成，此外還含有一些低分子物質(zhì)，如維生素、激素、氨基酸、多肽、核苷酸及一些分解產(chǎn)物（2）物質(zhì)代謝生物體與其外環(huán)境之間的物質(zhì)交換過(guò)程就稱為物質(zhì)代謝或新陳代謝。因此，研究生物分子的結(jié)構(gòu)和功能之間的關(guān)系，代表了現(xiàn)代生物化學(xué)與分子生物學(xué)發(fā)展的方向。其中主要的有： 1932年，英國(guó)科學(xué)家Krebs 建立了尿素合成的鳥氨酸循環(huán)；1937年，Krebs又提出了各種化學(xué)物質(zhì)的中心環(huán)節(jié)——三羧酸循環(huán)的基本代謝途徑； 1940年，德國(guó)科學(xué)家Embden和Meyerhof提出了糖酵解代謝途徑。三 生物化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系生物化學(xué)是介乎生物學(xué)與化學(xué)的一門邊緣科學(xué)，它與生物科學(xué)的許多分支學(xué)科均有密切關(guān)系。因此，在植物生理學(xué)的教科書中也包括部分生物化學(xué)內(nèi)容。 生物化學(xué)與分類學(xué)也有關(guān)系，由于蛋白質(zhì)在進(jìn)化上是較少變化的，因此，近代利用某些蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究，可以作為分類的依據(jù)。生物化學(xué)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)和食品行業(yè)等方面。艾滋病疫苗的研制工作也在不斷取得進(jìn)步民以食為天，這說(shuō)明了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在人類生活中的基礎(chǔ)地位。美國(guó)100%轉(zhuǎn)基因，阿根廷98%，巴西至少10%?？萍嫉拿恳恍〔角斑M(jìn)都會(huì)帶來(lái)社會(huì)的深刻變化。我想這就是生命科學(xué)的未來(lái)，她將營(yíng)造出一個(gè)健康、繁榮和幸福的生命世界！第二章 生物體內(nèi)的糖類糖是自然界中存在的一大類具有廣譜化學(xué)結(jié)構(gòu)和生物功能的有機(jī)化合物。根據(jù)其所含的碳原子數(shù)，單糖又可分為丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖等。（2）雜聚多糖：由一種以上單糖或其衍生物所組成，如半纖維素、粘多糖等。植物體內(nèi)最重要的單糖有戊糖、己糖和庚糖，現(xiàn)在分別舉例說(shuō)明如下：一、 戊糖（pentose） 高等植物中有三種重要的戊糖，即D核糖、D木糖及L阿拉伯糖。脫氧核糖是另一類遺傳物質(zhì)──脫氧核糖核酸（DNA）的主要成分。葡萄糖(glucose)是植物界分布最廣、數(shù)量最多的一種單糖，多以D式存在。在游離狀態(tài)時(shí)，果糖為bD吡喃果糖，結(jié)合態(tài)時(shí)為bD呋喃果糖。甘露糖的還原產(chǎn)物——甘露糖醇是柿霜的主要成分。桃、李、蘋果、櫻桃等果實(shí)中含有山梨糖的還原產(chǎn)物——山梨糖醇。它以游離狀態(tài)存在。一種是L鼠李糖(Lrhamnose)，另一種是6脫氧L甘露糖。糖胺（glycosamine）又稱氨基糖, 即糖分子中的一個(gè)羥基為氨基所代替。 D半乳糖胺則為軟骨組成成分軟骨酸的水解產(chǎn)物。寡糖中以雙糖分布最為普遍，意義也較大。蔗糖在碳水化合物中是最重要的雙糖，而麥芽糖和纖維二糖在植物中也很重要，它們是兩個(gè)重要的多糖——淀粉和纖維素的基本結(jié)構(gòu)單位。此外，我們?nèi)粘Ｊ秤玫奶且彩钦崽恰Ｕ崽怯幸粋€(gè)特殊性質(zhì)，就是極易被酸水解，其水解速度比麥芽糖或乳糖大1 000倍。它是淀粉的組成成分。因?yàn)橛幸粋€(gè)醛基是自由的，所以它是還原糖。分子結(jié)構(gòu)如下：乳糖[βD吡喃半乳糖（1,4）aD吡喃葡萄糖苷 4． 纖維二糖 (cellobiose) 纖維素經(jīng)過(guò)小心水解可以得到纖維二糖，它是由2個(gè)葡萄糖通過(guò)βl，4葡萄糖苷鍵縮合而成的還原性糖。棉籽糖的分子結(jié)構(gòu)如下：三、四糖 水蘇糖(stachyose)是目前研究得比較清楚的四糖，存在于大豆、豌豆、洋扁豆和羽扇豆種子內(nèi)，由2個(gè)分子半乳糖、1分子a葡萄糖及1個(gè)分子b果糖組成。(starch) 淀粉幾乎存在于所有綠色植物的多數(shù)組織中。淀粉在酸和體內(nèi)淀粉酶的作用下被降解，其最終水解產(chǎn)物為葡萄糖。麥芽糖—174。每個(gè)直鏈淀粉分子只含有一個(gè)還原性端基和一個(gè)非還原性端基，所以它是一條長(zhǎng)而不分枝的鏈。遇碘顯紫色或紫紅色，在530～555nm呈現(xiàn)最大光吸收。 支鏈淀粉 表11 不同植物的淀粉中直鏈淀粉和支鏈淀粉的比例淀 粉直鏈淀粉（%）支鏈淀粉（%）馬鈴薯淀粉小麥淀粉玉米淀粉稻米淀粉19～202421～231778～817677～7983 2. 糖原(glycogen)糖原是動(dòng)物細(xì)胞中的主要多糖，是葡萄糖極容易利用的儲(chǔ)藏形式。糖原的相對(duì)分子質(zhì)量很高，約為5 000 000。菊糖分子中含有約30個(gè) l，2糖苷鍵連接的果糖殘基。菊糖具有還原性。 4. 纖維素(cellulose) 纖維素是最豐富的有機(jī)化合物，是植物中最廣泛的骨架多糖，植物細(xì)胞壁和木材差不多有一半是由纖維素組成的。％NaOH，它不是純粹的纖維素，因?yàn)樵谄渲泻衅渌厶?如甘露聚糖)； ％NaOH，加酸中和后沉淀出來(lái)；γ纖維素溶于堿而加酸不沉淀。在酸的作用下完全水解纖維素的產(chǎn)物是b葡萄糖，部分水解時(shí)產(chǎn)生纖維二糖，說(shuō)明纖維二糖是構(gòu)成纖維素的基本單位。近年來(lái)已篩選出富含纖維素酶的微生物，它們能將纖維素水解成纖維二糖和葡萄糖等。多縮木糖的分子結(jié)構(gòu)如下： 6. 果膠物質(zhì) (pectic substances) 果膠物質(zhì)一般存在于初生細(xì)胞壁中。植物細(xì)胞中膠層中含有果膠酸的鈣鹽和鎂鹽的混合物；它是細(xì)胞與細(xì)胞之間的粘合物，某些微生物(如白菜軟腐病菌)能分泌分解果膠酸鹽的酶，使細(xì)胞與細(xì)胞松開。果膠酯酸是水溶性的溶膠。在水果成熟過(guò)程中，原果膠和果膠酸鹽由酶的作用使兩者由不溶解狀變成溶解狀的果膠，因而使水果由硬質(zhì)的狀態(tài)變成柔軟的成熟狀態(tài)。N乙酰胞壁酸與N乙酰葡萄糖胺以其C３位的羥基與乳酸的a 羥基以醚鍵連接而成。在交叉鏈中，末端D丙氨酸的羧基與一個(gè)五肽(五甘氨酸)殘基連接，這個(gè)五甘氨酸轉(zhuǎn)而再與相鄰肽聚糖的四肽側(cè)鏈的賴氨酸的a氨基相連接，如圖14。圖14 肽聚糖結(jié)構(gòu)的一部分Ala：丙氨酸； Glu：谷氨酸； Gly：甘氨酸； Lys：賴氨酸 9. 粘多糖類(mucopolysaccharides)粘多糖類為高相對(duì)分子質(zhì)量(高至5106)的膠性物質(zhì)，存在于動(dòng)物細(xì)胞的細(xì)胞衣(cell coat)中，起著潤(rùn)滑和粘合的作用。軟骨素的硫酸酯(在氨基糖的C4及C6位置上)為軟骨、腱及骨胳的主要成分。脂類的這種特性主要由構(gòu)成它的碳?xì)浣Y(jié)構(gòu)成分所決定。某些萜類及類固醇類物質(zhì)，如維生素 A、 D、 E、 K，膽酸及固醇類激素具有營(yíng)養(yǎng)、代謝及調(diào)節(jié)功能。第一節(jié) 脂酰甘油類脂酰甘油（acyl glycerols），又可稱為脂酰甘油酯（acyl glycerides），即脂肪酸和甘油所形成的酯。甘油三酯(三脂酰甘油)是