第一章糖類(lèi)化學(xué)

1、第一章第一章 糖類(lèi)化學(xué)糖類(lèi)化學(xué)一、糖類(lèi)是地球上數(shù)量最多的化合物一、糖類(lèi)是地球上數(shù)量最多的化合物貯藏性糖：低聚糖，淀粉，糖原貯藏性糖：低聚糖，淀粉，糖原結(jié)構(gòu)多糖：纖維素，木質(zhì)素，殼多糖結(jié)構(gòu)多糖：纖維素，木質(zhì)素，殼多糖 , 肽聚糖肽聚糖第一節(jié)第一節(jié) 糖類(lèi)概述糖類(lèi)概述二、糖的概念二、糖的概念多羥基的醛類(lèi)或酮類(lèi)化合物，以及它們的衍多羥基的醛類(lèi)或酮類(lèi)化合物，以及它們的衍生物或聚合物。生物或聚合物。單糖的元素組成通式為單糖的元素組成通式為 (CH2O)n。（。（n3）符合通式的不一定是糖，如：甲醛符合通式的不一定是糖，如：甲醛(CH2O)1、乙酸、乙酸(CH2O)2 、乳酸、乳酸(CH2O)3等；等；有些

2、糖類(lèi)不一定符合該通式，如：鼠李糖有些糖類(lèi)不一定符合該通式，如：鼠李糖（C6H12O5），脫氧核糖（），脫氧核糖（C5H10O4）。）。三、糖的分類(lèi)與命名三、糖的分類(lèi)與命名（1）單糖（）單糖（monosaccharides）：不能被）：不能被水解成更小分子的糖。水解成更小分子的糖?？梢愿鶕?jù)分子中含醛基還是酮基分為醛糖可以根據(jù)分子中含醛基還是酮基分為醛糖（aldose）和酮糖（）和酮糖（ketose）重要的單糖有核糖（重要的單糖有核糖（ribose）、脫氧核糖）、脫氧核糖（deoxyribose）、葡萄糖（）、葡萄糖（glucose）、果糖）、果糖（fructose）和半乳糖（）和半乳糖（gala

3、ctose）（2）寡糖（）寡糖（oligosaccharides）：）：210個(gè)單個(gè)單糖分子脫水縮合而成，水解后可以得到單糖分子脫水縮合而成，水解后可以得到單糖分子。最常見(jiàn)的為二糖。常見(jiàn)的寡糖：糖分子。最常見(jiàn)的為二糖。常見(jiàn)的寡糖：蔗糖（蔗糖（sucrose）麥芽糖（麥芽糖（maltose）乳糖（乳糖（lactose）棉籽糖（棉籽糖（raffinose）龍膽三糖（龍膽三糖（gentianose）等）等（3）多糖（）多糖（polysacchrides）均一多糖（均一多糖（homopolysacchrides），）， 如：淀粉（如：淀粉（starch）、糖原（）、糖原（glycogen）、纖維）、纖

4、維素（素（cellulose）、半纖維素、幾丁質(zhì)等。）、半纖維素、幾丁質(zhì)等。不均一多糖（不均一多糖（heteropolysacchrides），）， 如：黏多糖（如：黏多糖（mucopolysacchrides）、糖胺多糖）、糖胺多糖類(lèi)（透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等）類(lèi)（透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等）（4）結(jié)合糖（又稱(chēng)復(fù)合糖或糖綴合物）結(jié)合糖（又稱(chēng)復(fù)合糖或糖綴合物） 如：糖脂、糖蛋白、蛋白聚糖、糖如：糖脂、糖蛋白、蛋白聚糖、糖-核苷酸等核苷酸等（5）糖的衍生物）糖的衍生物 如：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷等如：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷等 糖的命名：一般用習(xí)慣名稱(chēng)。糖的命名：一般用習(xí)慣名稱(chēng)。

5、四、糖類(lèi)的生物學(xué)功能四、糖類(lèi)的生物學(xué)功能（1）生物體內(nèi)的）生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)主要能源物質(zhì)，如：淀粉、糖如：淀粉、糖原原；（2）生物體的）生物體的結(jié)構(gòu)成分結(jié)構(gòu)成分，如：纖維素、半纖維如：纖維素、半纖維素、菌多糖等素、菌多糖等；（3）生物體內(nèi)物質(zhì)代謝的碳骨架（）生物體內(nèi)物質(zhì)代謝的碳骨架（碳源碳源），），可以轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)；可以轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)；（4）細(xì)胞間或生物大分子之間識(shí)別的）細(xì)胞間或生物大分子之間識(shí)別的信息分信息分子子，如：糖蛋白如：糖蛋白。第二節(jié)第二節(jié) 單糖單糖一、單糖的旋光性一、單糖的旋光性同分異構(gòu)或異構(gòu)（同分異構(gòu)或異構(gòu)（isomerism）主要有兩種類(lèi)型：）主要有兩種類(lèi)型：結(jié)構(gòu)異構(gòu)（結(jié)

6、構(gòu)異構(gòu)（structural isomerism）和立體異構(gòu)）和立體異構(gòu)（stercoisomerism）。）。立體異構(gòu)又分為幾何異構(gòu)（立體異構(gòu)又分為幾何異構(gòu)（geometric isomerism）和光學(xué)異構(gòu)（和光學(xué)異構(gòu)（optical isomerism）幾何異構(gòu)也稱(chēng)順?lè)串悩?gòu)（幾何異構(gòu)也稱(chēng)順?lè)串悩?gòu)（cis-trans isomerism），），是由于分子中雙鍵或環(huán)的存在或其他原因限制原是由于分子中雙鍵或環(huán)的存在或其他原因限制原子的自由旋轉(zhuǎn)而引起的。子的自由旋轉(zhuǎn)而引起的。光學(xué)異構(gòu)又稱(chēng)旋光異構(gòu)光學(xué)異構(gòu)又稱(chēng)旋光異構(gòu)一束光波照到尼科爾棱鏡上時(shí)，通過(guò)的只能是沿某一束光波照到尼科爾棱鏡上時(shí)，通過(guò)的只能

7、是沿某一平面振動(dòng)的光波，這種光稱(chēng)為平面偏振光，與平一平面振動(dòng)的光波，這種光稱(chēng)為平面偏振光，與平面偏振光振動(dòng)的平面相垂直的面稱(chēng)為偏振面。面偏振光振動(dòng)的平面相垂直的面稱(chēng)為偏振面。某些物質(zhì)能使平面偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，這種某些物質(zhì)能使平面偏振光的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)，這種性質(zhì)稱(chēng)為旋光性。性質(zhì)稱(chēng)為旋光性。具有旋光性的物質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)與其鏡像不能重疊，具有旋光性的物質(zhì)，分子結(jié)構(gòu)與其鏡像不能重疊，如同左右手一樣，因而稱(chēng)為手性分子。手性分子中如同左右手一樣，因而稱(chēng)為手性分子。手性分子中最基本的特征是含有手性碳原子（或稱(chēng)不對(duì)稱(chēng)碳原最基本的特征是含有手性碳原子（或稱(chēng)不對(duì)稱(chēng)碳原子。子。任何一種旋光性物資在任何一種旋光性

8、物資在一定條件一定條件下都可以使平面下都可以使平面偏振光的偏振面偏振光的偏振面旋轉(zhuǎn)一定的角度旋轉(zhuǎn)一定的角度，稱(chēng)為比旋光度，稱(chēng)為比旋光度或旋光率。或旋光率。比旋光度是旋光物質(zhì)的物理常數(shù)。比旋光度是旋光物質(zhì)的物理常數(shù)。構(gòu)型不同旋光性就不同。構(gòu)型不同旋光性就不同。構(gòu)型與旋光性之間沒(méi)有必然的對(duì)應(yīng)規(guī)律，每一種構(gòu)型與旋光性之間沒(méi)有必然的對(duì)應(yīng)規(guī)律，每一種物質(zhì)的旋光性只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。物質(zhì)的旋光性只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。對(duì)于單糖而言，除個(gè)別不具有手性碳原子外都含對(duì)于單糖而言，除個(gè)別不具有手性碳原子外都含有手性碳原子，因此具有旋光性。有手性碳原子，因此具有旋光性。最小的單糖是三碳糖。三碳醛糖稱(chēng)之甘油醛最小的單糖是

9、三碳糖。三碳醛糖稱(chēng)之甘油醛（glyceraldehyde），甘油醛是個(gè)手性分子，分子中的，甘油醛是個(gè)手性分子，分子中的C-2是個(gè)不對(duì)稱(chēng)碳。是個(gè)不對(duì)稱(chēng)碳。三碳酮糖稱(chēng)之二羥丙酮三碳酮糖稱(chēng)之二羥丙酮（dihydroxyacetone），它沒(méi)有，它沒(méi)有不對(duì)稱(chēng)碳，是個(gè)非手性分子。其它所有單糖都可以不對(duì)稱(chēng)碳，是個(gè)非手性分子。其它所有單糖都可以看作是這兩個(gè)單糖的碳鏈的加長(zhǎng)，都是手性分子。看作是這兩個(gè)單糖的碳鏈的加長(zhǎng)，都是手性分子。由于不對(duì)稱(chēng)分子中原子或原子團(tuán)在空間的不同排布由于不對(duì)稱(chēng)分子中原子或原子團(tuán)在空間的不同排布對(duì)偏振光的偏振面發(fā)生不同影響所引起的異構(gòu)現(xiàn)象，對(duì)偏振光的偏振面發(fā)生不同影響所引起的異構(gòu)現(xiàn)象，

10、稱(chēng)為旋光異構(gòu)現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的異構(gòu)體稱(chēng)為稱(chēng)為旋光異構(gòu)現(xiàn)象，由此產(chǎn)生的異構(gòu)體稱(chēng)為旋光異旋光異構(gòu)體構(gòu)體。分子中具有分子中具有n個(gè)不對(duì)稱(chēng)碳原子，就具有個(gè)不對(duì)稱(chēng)碳原子，就具有2n個(gè)旋光異構(gòu)個(gè)旋光異構(gòu)體。體。二、單糖的結(jié)構(gòu)二、單糖的結(jié)構(gòu)1、單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)單糖的鏈狀結(jié)構(gòu) 鏈狀結(jié)構(gòu)用鏈狀結(jié)構(gòu)用費(fèi)希爾費(fèi)希爾（Fisher）投影式表示：）投影式表示： 碳骨架、豎直寫(xiě)；碳骨架、豎直寫(xiě)； 氧化程度最高的碳原子在上方氧化程度最高的碳原子在上方3個(gè)碳原子以上的糖，由于可能存在不止一個(gè)個(gè)碳原子以上的糖，由于可能存在不止一個(gè)手性碳原子，在規(guī)定其構(gòu)型時(shí)，以距離醛基手性碳原子，在規(guī)定其構(gòu)型時(shí)，以距離醛基或酮基最遠(yuǎn)的手性碳原子為準(zhǔn)

11、，羥基在右為或酮基最遠(yuǎn)的手性碳原子為準(zhǔn)，羥基在右為D-型，羥基在左為型，羥基在左為L(zhǎng)-型。型。差向異構(gòu)體差向異構(gòu)體(epimer)：又：又稱(chēng)表異構(gòu)體，稱(chēng)表異構(gòu)體， 只有一個(gè)只有一個(gè)不對(duì)稱(chēng)碳不對(duì)稱(chēng)碳原子上的原子上的基因排列基因排列方式不同方式不同的非對(duì)映的非對(duì)映異構(gòu)體，異構(gòu)體，如：如：D-葡萄糖葡萄糖與與D-半乳半乳糖。糖。2、單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)、單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)醛戊糖和醛己糖的表現(xiàn)仿佛是它們含有的醛戊糖和醛己糖的表現(xiàn)仿佛是它們含有的手性碳原子比手性碳原子比Fischer投影式給出的結(jié)構(gòu)中投影式給出的結(jié)構(gòu)中的手性碳多的手性碳多研究表明研究表明D-葡萄糖存在著兩種類(lèi)型，每一葡萄糖存在著兩種類(lèi)型，每一種都

12、含有種都含有5個(gè)（而不是個(gè)（而不是4個(gè)）不對(duì)稱(chēng)碳，這個(gè)）不對(duì)稱(chēng)碳，這個(gè)額外的不對(duì)稱(chēng)碳的來(lái)源是分子內(nèi)的環(huán)化個(gè)額外的不對(duì)稱(chēng)碳的來(lái)源是分子內(nèi)的環(huán)化反應(yīng)，導(dǎo)致形成一個(gè)新的手性碳，這兩個(gè)反應(yīng)，導(dǎo)致形成一個(gè)新的手性碳，這兩個(gè)新的立體異構(gòu)體稱(chēng)之新的立體異構(gòu)體稱(chēng)之異頭物（異頭物（anomers）。 霍沃思霍沃思（Haworth ）結(jié)構(gòu)式：）結(jié)構(gòu)式： 畫(huà)一個(gè)五元或六元環(huán)畫(huà)一個(gè)五元或六元環(huán) 從氧原子右側(cè)的端基碳從氧原子右側(cè)的端基碳(anomerio carbon)開(kāi)始，畫(huà)上半縮醛羥基，在開(kāi)始，畫(huà)上半縮醛羥基，在Fischer投影式中右側(cè)的居環(huán)下，左側(cè)居環(huán)上。投影式中右側(cè)的居環(huán)下，左側(cè)居環(huán)上。構(gòu)象式：構(gòu)象式：最能正

13、確地反映糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)最能正確地反映糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)折疊形折疊形結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)。三、單糖的物理化學(xué)性質(zhì)三、單糖的物理化學(xué)性質(zhì)（一）物理性質(zhì)（一）物理性質(zhì) 旋光性：是鑒定糖的一個(gè)重要指標(biāo)旋光性：是鑒定糖的一個(gè)重要指標(biāo) 甜度：以蔗糖的甜度為標(biāo)準(zhǔn)甜度：以蔗糖的甜度為標(biāo)準(zhǔn) 溶解性：易溶于水而難溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑溶解性：易溶于水而難溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑(二二) 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)1、變旋、變旋在溶液中，糖的鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)在溶液中，糖的鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)( 、 )之間可以相互轉(zhuǎn)變，最后達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平之間可以相互轉(zhuǎn)變，最后達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡，稱(chēng)為變旋現(xiàn)象。衡，稱(chēng)為變旋現(xiàn)象。2、還原反應(yīng)、還原反應(yīng)醛基與酮基能

14、被氫化還原成醇。醛基與酮基能被氫化還原成醇。3、糠醛反應(yīng)、糠醛反應(yīng)戊糖和己糖在非氧化性強(qiáng)酸（如濃鹽酸）作用下戊糖和己糖在非氧化性強(qiáng)酸（如濃鹽酸）作用下發(fā)生脫水環(huán)化，分別生成呋喃甲醛和羥甲基呋喃發(fā)生脫水環(huán)化，分別生成呋喃甲醛和羥甲基呋喃甲醛，呋喃甲醛又名糠醛。甲醛，呋喃甲醛又名糠醛?？啡┦且环N化工原料，用于合成塑料、藥物、染糠醛是一種化工原料，用于合成塑料、藥物、染料和溶劑，水溶液可以防治小麥黑穗病。玉米棒料和溶劑，水溶液可以防治小麥黑穗病。玉米棒芯中含有豐富多聚戊糖，常用做工業(yè)上生產(chǎn)糠醛芯中含有豐富多聚戊糖，常用做工業(yè)上生產(chǎn)糠醛的原料。的原料。不同單糖在發(fā)生糠醛反應(yīng)的產(chǎn)物，可以與酚試劑不同單糖

15、在發(fā)生糠醛反應(yīng)的產(chǎn)物，可以與酚試劑形成有色物質(zhì)，借此可以對(duì)糖進(jìn)行形成有色物質(zhì)，借此可以對(duì)糖進(jìn)行定性定量定性定量。葡萄糖的三種氧化產(chǎn)物葡萄糖的三種氧化產(chǎn)物 葡萄糖酸內(nèi)脂葡萄糖酸內(nèi)脂4 4、氧化反應(yīng)、氧化反應(yīng)醛糖的醛基具有很好的還原性。在堿性溶液中重金醛糖的醛基具有很好的還原性。在堿性溶液中重金屬離子（屬離子（Cu2+，Ag+，Hg2+或或Bi3+等），如等），如Fehling試劑（酒石酸鈉，試劑（酒石酸鈉，NaOH和和CuSO4）或或benedict試劑試劑（檸檬酸鈉，（檸檬酸鈉，NaCO3和和CuSO4 ）中的中的Cu2+是一種弱是一種弱氧化劑，能使醛基氧化為羧基，金屬離子被還原。氧化劑，能使

16、醛基氧化為羧基，金屬離子被還原。能使氧化劑還原的糖稱(chēng)為還原糖（能使氧化劑還原的糖稱(chēng)為還原糖（reducing sugar）。）。所有的醛糖都是還原糖，許多酮糖也是所有的醛糖都是還原糖，許多酮糖也是還原糖，如果糖還原糖，如果糖。Fehling試劑或試劑或benedict試劑常用于檢測(cè)還原糖，試試劑常用于檢測(cè)還原糖，試劑中的酒石酸鈉或檸檬酸鈉用做螯合劑，與劑中的酒石酸鈉或檸檬酸鈉用做螯合劑，與Cu2+絡(luò)絡(luò)合防止形成合防止形成Cu(OH)2而使而使Cu2+沉淀。沉淀。Benedict試劑由于穩(wěn)定，且不易受其他物質(zhì)如肌試劑由于穩(wěn)定，且不易受其他物質(zhì)如肌酸和尿酸等的干擾，臨床上常被用作尿糖（葡酸和尿酸等

17、的干擾，臨床上常被用作尿糖（葡萄糖）的定性與半定量測(cè)定。萄糖）的定性與半定量測(cè)定。尿中含有不少于尿中含有不少于0.1%葡萄糖，測(cè)試能給出陽(yáng)性葡萄糖，測(cè)試能給出陽(yáng)性反應(yīng)（黃紅色）。反應(yīng)（黃紅色）。 單糖與弱堿溶液（氨水）縮合并通過(guò)一系列反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生單糖與弱堿溶液（氨水）縮合并通過(guò)一系列反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生棕褐色的聚合物，在食品罐頭保藏和加工方面，因食品中同棕褐色的聚合物，在食品罐頭保藏和加工方面，因食品中同時(shí)含有單糖和氨基酸類(lèi)物質(zhì)，易發(fā)生該反應(yīng)，降低營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。時(shí)含有單糖和氨基酸類(lèi)物質(zhì)，易發(fā)生該反應(yīng)，降低營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。添加葡萄糖氧化酶使葡萄糖氧化為葡萄糖酸。添加葡萄糖氧化酶使葡萄糖氧化為葡萄糖酸。6 6、酯化

18、酯化單糖的一切羥基皆可與酸結(jié)合成酯單糖的一切羥基皆可與酸結(jié)合成酯磷酸糖酯磷酸糖酯及其衍生物是糖的代謝活性形式及其衍生物是糖的代謝活性形式(糖代糖代謝的中間產(chǎn)物謝的中間產(chǎn)物)。硫酸糖酯硫酸糖酯葡萄糖的核苷二磷酸酯葡萄糖的核苷二磷酸酯，如，如UDPG參與多糖的生參與多糖的生物合成。物合成。7 7、糖苷化、糖苷化8、糖脎反應(yīng)、糖脎反應(yīng)(親核加成親核加成)單糖的第單糖的第1、2碳與苯肼結(jié)合后，成晶體糖脎。碳與苯肼結(jié)合后，成晶體糖脎。糖脎反應(yīng)發(fā)生在醛糖和酮糖的鏈狀結(jié)構(gòu)上。糖脎反應(yīng)發(fā)生在醛糖和酮糖的鏈狀結(jié)構(gòu)上。糖脎為黃色不溶于水的晶體，可用于鑒別糖的種類(lèi)。糖脎為黃色不溶于水的晶體，可用于鑒別糖的種類(lèi)。不同

19、還原糖生成的脎，晶形和熔點(diǎn)各不相同，例如不同還原糖生成的脎，晶形和熔點(diǎn)各不相同，例如葡萄糖脎是黃色針狀，葡萄糖脎是黃色針狀， 麥芽糖脎是長(zhǎng)薄片形。麥芽糖脎是長(zhǎng)薄片形。四、重要的單糖衍生物四、重要的單糖衍生物1、糖醇、糖醇 所謂糖醇是原來(lái)單糖的羰基氧被還原生所謂糖醇是原來(lái)單糖的羰基氧被還原生成的多羥基醇。在植物組織中普遍存在。成的多羥基醇。在植物組織中普遍存在。2、糖醛酸、糖醛酸單糖的伯醇基被氧化成單糖的伯醇基被氧化成-COOH。 -D-葡萄醛酸和差向異構(gòu)物葡萄醛酸和差向異構(gòu)物 -L-艾杜糖醛酸艾杜糖醛酸如：肝臟中的解毒劑之一葡萄糖醛酸；果膠中如：肝臟中的解毒劑之一葡萄糖醛酸；果膠中的半乳糖醛酸

20、。的半乳糖醛酸。3、氨基糖、氨基糖(amino sugar；糖胺，；糖胺，glycosamine) 自然界存在的都是己糖胺，如同多糖幾丁質(zhì)（即殼多糖，自然界存在的都是己糖胺，如同多糖幾丁質(zhì)（即殼多糖，chitin）和粘液酸中的）和粘液酸中的D-葡萄糖胺，軟骨組成成分軟骨酸的水葡萄糖胺，軟骨組成成分軟骨酸的水解產(chǎn)物半乳糖胺。解產(chǎn)物半乳糖胺。 N-乙酰神經(jīng)氨酸是由乙酰神經(jīng)氨酸是由N-乙酰甘露糖胺和丙酮酸生成的。乙酰甘露糖胺和丙酮酸生成的。 N-乙酰神經(jīng)氨酸是許多糖蛋白的重要成分，也是稱(chēng)之神經(jīng)節(jié)乙酰神經(jīng)氨酸是許多糖蛋白的重要成分，也是稱(chēng)之神經(jīng)節(jié)苷脂脂類(lèi)的成分。神經(jīng)氨酸和它的衍生物，都叫做唾液酸。苷脂

21、脂類(lèi)的成分。神經(jīng)氨酸和它的衍生物，都叫做唾液酸。4 4、糖苷、糖苷Glc糖苷，糖苷，Gal糖苷。糖苷。主要存在于植物種子、葉子及皮內(nèi)。大多數(shù)極毒，主要存在于植物種子、葉子及皮內(nèi)。大多數(shù)極毒，能引起溶血作用的皂角苷（能引起溶血作用的皂角苷（saponin），由強(qiáng)心作用），由強(qiáng)心作用的毛地黃苷（的毛地黃苷（digitalin），以及能引起葡萄糖隨尿），以及能引起葡萄糖隨尿排出的根皮苷。排出的根皮苷。5 5、脫氧糖、脫氧糖6-脫氧脫氧D-甘露糖甘露糖 L-巖藻糖巖藻糖 2-脫氧脫氧D-核糖核糖 氨基糖氨基糖6-磷酸葡萄磷酸葡萄糖糖N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺胞壁酸胞壁酸氨基葡萄糖氨基葡萄糖葡萄糖醛酸

22、葡萄糖醛酸葡萄糖酸葡萄糖酸N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸葡萄糖胺葡萄糖胺甘露糖胺甘露糖胺葡萄糖內(nèi)酯葡萄糖內(nèi)酯神經(jīng)氨神經(jīng)氨(糖糖)酸酸, 甘露糖胺丙酮酸甘露糖胺丙酮酸鼠李糖鼠李糖海藻糖海藻糖葡萄糖葡萄糖脫氧糖脫氧糖第三節(jié)第三節(jié) 寡糖寡糖1 1、麥芽糖、麥芽糖性質(zhì)：性質(zhì)： 變旋現(xiàn)象；變旋現(xiàn)象； 具有還原性；具有還原性； 能成脎能成脎hemiacetal半縮醛半縮醛2 2、蔗糖蔗糖 葡萄糖葡萄糖- - ， (1-2)-(1-2)-果糖苷果糖苷 性質(zhì)：性質(zhì)： 無(wú)變旋現(xiàn)象無(wú)變旋現(xiàn)象 無(wú)還原性無(wú)還原性 不能成脎不能成脎3 3、乳糖、乳糖結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 兩種異構(gòu)體。兩種異構(gòu)體。 -半乳糖半乳糖 (1-4)糖苷鍵糖苷

23、鍵 (或或 )-葡萄糖葡萄糖性質(zhì)：性質(zhì)： 有變旋現(xiàn)象有變旋現(xiàn)象 具有還原性具有還原性 能成脎能成脎圖圖 7.25 乳糖的兩種異構(gòu)體乳糖的兩種異構(gòu)體 -Lactose -lactose4 4、纖維二糖、纖維二糖(cellobiose)(cellobiose)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：兩分子兩分子 -葡萄糖葡萄糖 -(1，4)糖苷鍵糖苷鍵性質(zhì)：性質(zhì)： 具有變旋現(xiàn)象具有變旋現(xiàn)象 具有還原性具有還原性 能成脎能成脎纖維二糖纖維二糖葡萄糖葡萄糖- (1，4)-葡萄糖苷葡萄糖苷7.26 麥芽糖麥芽糖 7.27 纖維二糖纖維二糖 7.28 蔗糖蔗糖5、環(huán)糊精（、環(huán)糊精（cyclodextrins）含有含有68個(gè)葡萄糖基的

24、環(huán)狀寡糖。個(gè)葡萄糖基的環(huán)狀寡糖。D-吡喃葡萄糖殘吡喃葡萄糖殘基以基以 (1-4)(1-4)糖苷鍵連接。糖苷鍵連接。堿溶液中較穩(wěn)定，酸水解較慢，對(duì)淀粉酶具有較強(qiáng)堿溶液中較穩(wěn)定，酸水解較慢，對(duì)淀粉酶具有較強(qiáng)抗性?？剐?。結(jié)晶或溶液狀態(tài)，都易于某些小分子或離子形成包結(jié)晶或溶液狀態(tài)，都易于某些小分子或離子形成包含配合物，工業(yè)用途廣泛。含配合物，工業(yè)用途廣泛。 用于色譜與電泳中分離各種異構(gòu)體和對(duì)映體。用于色譜與電泳中分離各種異構(gòu)體和對(duì)映體。 食品添加劑、調(diào)味品及化妝品中香精成分的包結(jié)材料；食品添加劑、調(diào)味品及化妝品中香精成分的包結(jié)材料； 提高農(nóng)藥利用率，防雨水沖掉藥物；提高農(nóng)藥利用率，防雨水沖掉藥物； 醫(yī)

25、藥領(lǐng)域等醫(yī)藥領(lǐng)域等第四節(jié)第四節(jié) 多糖多糖一、均一性多糖一、均一性多糖1 1、淀粉淀粉（starch） 無(wú)還原性無(wú)還原性 直鏈淀粉：長(zhǎng)而緊密的螺旋管形。遇碘顯直鏈淀粉：長(zhǎng)而緊密的螺旋管形。遇碘顯紫蘭色紫蘭色豆類(lèi)淀粉全部為直鏈淀粉豆類(lèi)淀粉全部為直鏈淀粉支鏈淀粉：不能形成螺旋管，遇碘顯支鏈淀粉：不能形成螺旋管，遇碘顯紫紅色紫紅色。 直鏈淀粉略溶于熱水，支鏈淀粉吸收水分，吸直鏈淀粉略溶于熱水，支鏈淀粉吸收水分，吸收水分后成糊狀；支鏈淀粉常與磷酸結(jié)合。淀收水分后成糊狀；支鏈淀粉常與磷酸結(jié)合。淀粉可以水解，水解產(chǎn)物遇碘會(huì)顯色。粉可以水解，水解產(chǎn)物遇碘會(huì)顯色。糯米內(nèi)淀粉全部為支鏈淀粉。糯米內(nèi)淀粉全部為支鏈淀

26、粉。2 2、糖原（、糖原（glycogen） 無(wú)還原性無(wú)還原性每隔每隔35個(gè)葡萄糖殘基便有一個(gè)分支。個(gè)葡萄糖殘基便有一個(gè)分支。含有大量的非原性端，可以被迅速動(dòng)員水解。含有大量的非原性端，可以被迅速動(dòng)員水解。遇碘顯遇碘顯紅褐色紅褐色。圖圖 7.31支鏈淀粉支鏈淀粉 糖原糖原3 3、纖維素（纖維素（cellulose）分布最廣，含量最多的一種多糖。分布最廣，含量最多的一種多糖。 -D-葡萄糖分子以葡萄糖分子以 -(1-4)糖苷鍵相連而成直鏈。糖苷鍵相連而成直鏈。4 4、幾丁質(zhì)幾丁質(zhì)( (chitin，又稱(chēng)，又稱(chēng)殼多糖殼多糖) )N-乙酰乙酰- -D-葡萄糖胺以葡萄糖胺以 (1，4)糖苷鏈相連成的直

27、鏈。糖苷鏈相連成的直鏈。幾丁質(zhì)（幾丁質(zhì)（chitin）是在昆蟲(chóng)和甲殼綱的外骨骼中發(fā)）是在昆蟲(chóng)和甲殼綱的外骨骼中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)同多糖，也存在于大多數(shù)真菌和許多藻類(lèi)現(xiàn)的結(jié)構(gòu)同多糖，也存在于大多數(shù)真菌和許多藻類(lèi)的細(xì)胞壁中。的細(xì)胞壁中。幾丁質(zhì)可能是地球上第二種最豐富的有機(jī)化合物。幾丁質(zhì)可能是地球上第二種最豐富的有機(jī)化合物。幾丁質(zhì)的部分去乙?；梢陨擅撘阴ざ嗵菐锥≠|(zhì)的部分去乙?；梢陨擅撘阴ざ嗵牵╟hitosan），它是一種帶正電荷的無(wú)毒的聚合物。），它是一種帶正電荷的無(wú)毒的聚合物。脫乙酰殼多糖可以用作處理廢水和工業(yè)廢液的吸附脫乙酰殼多糖可以用作處理廢水和工業(yè)廢液的吸附劑，也可用作食品保存或美容的包

28、膜。劑，也可用作食品保存或美容的包膜。1、糖胺聚糖（、糖胺聚糖（glycosaminoglycan）又稱(chēng)粘多糖又稱(chēng)粘多糖(mucopoly saceharides)、氨基多糖。、氨基多糖。是一類(lèi)含氮的雜多糖，以氨基己糖和糖醛酸組成是一類(lèi)含氮的雜多糖，以氨基己糖和糖醛酸組成的二糖單位為基本結(jié)構(gòu)單元。的二糖單位為基本結(jié)構(gòu)單元。如：肝素（如：肝素（heparin）、透明質(zhì)酸（）、透明質(zhì)酸（hyaluronic acid）、硫酸軟骨素（）、硫酸軟骨素（chondroitin sulfate）、硫）、硫酸皮膚素、硫酸角質(zhì)素、硫酸乙酰肝素等；酸皮膚素、硫酸角質(zhì)素、硫酸乙酰肝素等；是是蛋白聚糖的重要組成部分

29、。蛋白聚糖的重要組成部分。二、不均一性多糖二、不均一性多糖2、細(xì)菌多糖、細(xì)菌多糖細(xì)菌細(xì)胞壁雜多糖細(xì)菌細(xì)胞壁雜多糖胞壁質(zhì)（胞壁質(zhì)（murein）也稱(chēng)肽聚糖（）也稱(chēng)肽聚糖（peptidoglycan）是構(gòu)成細(xì)菌細(xì)胞壁骨架結(jié)構(gòu)的一種雜多糖。是由是構(gòu)成細(xì)菌細(xì)胞壁骨架結(jié)構(gòu)的一種雜多糖。是由N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺和和乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸通過(guò)通過(guò) (1，4)糖苷鍵糖苷鍵交替連接而成的多聚體，該多聚體再作為交聯(lián)結(jié)交替連接而成的多聚體，該多聚體再作為交聯(lián)結(jié)構(gòu)的重復(fù)單位通過(guò)肽鏈連接。構(gòu)的重復(fù)單位通過(guò)肽鏈連接。這些大分子形成許多細(xì)菌的細(xì)胞壁的骨架。包括這些大分子形成許多細(xì)菌的細(xì)胞壁的骨架。包括青霉素在內(nèi)的許多

30、抗生素實(shí)際上是通過(guò)抑制肽聚青霉素在內(nèi)的許多抗生素實(shí)際上是通過(guò)抑制肽聚糖生物合成中的某一特定反應(yīng)殺死細(xì)菌的。糖生物合成中的某一特定反應(yīng)殺死細(xì)菌的。IsoglutamateD-異谷氨酸異谷氨酸 金黃色葡萄球菌中肽聚糖的肽是一個(gè)金黃色葡萄球菌中肽聚糖的肽是一個(gè)4肽。肽。 4肽中交替出現(xiàn)肽中交替出現(xiàn)L和和D氨基酸殘基氨基酸殘基 細(xì)菌種類(lèi)不同，細(xì)菌種類(lèi)不同，4肽的氨基酸殘基組成有變化。肽的氨基酸殘基組成有變化。 4肽通過(guò)一個(gè)連接肽與相鄰的肽聚糖分子上的另肽通過(guò)一個(gè)連接肽與相鄰的肽聚糖分子上的另一個(gè)一個(gè)4肽交聯(lián)，連接肽由肽交聯(lián)，連接肽由5個(gè)甘氨酸殘基構(gòu)成。個(gè)甘氨酸殘基構(gòu)成。3、瓊脂、瓊脂海藻多糖海藻多糖瓊

31、脂（瓊脂（agar），海藻多糖的總稱(chēng)。是瓊脂糖），海藻多糖的總稱(chēng)。是瓊脂糖（agarose）和瓊脂膠（）和瓊脂膠（agaropectin）的混合物。）的混合物。瓊脂糖為聚半乳糖，瓊脂糖為聚半乳糖，9個(gè)相互以個(gè)相互以 (1，3)糖苷鍵相糖苷鍵相連的連的D-半乳糖與一個(gè)半乳糖與一個(gè)L-半乳糖通過(guò)半乳糖通過(guò) (1，4)糖苷鍵糖苷鍵相連。相連。瓊脂膠是瓊脂糖的硫酸酯（大約瓊脂膠是瓊脂糖的硫酸酯（大約53個(gè)糖單位一個(gè)個(gè)糖單位一個(gè)-SO3）4、果膠和樹(shù)膠、果膠和樹(shù)膠植物多糖植物多糖果膠（果膠（pectin）是典型的植物多糖，植物細(xì)胞壁特）是典型的植物多糖，植物細(xì)胞壁特有成分），果膠是果膠酸的甲酯。有成分）

32、，果膠是果膠酸的甲酯。果膠酸（果膠酸（pectin acid）是）是D-半乳糖以糖苷鍵連接而半乳糖以糖苷鍵連接而成的直鏈多糖，該多糖鏈上還連有一些側(cè)鏈，側(cè)鏈成的直鏈多糖，該多糖鏈上還連有一些側(cè)鏈，側(cè)鏈主要有半乳糖、鼠李糖、甘露糖等糖基構(gòu)成。主要有半乳糖、鼠李糖、甘露糖等糖基構(gòu)成。果膠酸的羧基果膠酸的羧基9%甲基酯化后形成果膠。甲基酯化后形成果膠。樹(shù)膠（樹(shù)膠（gum）是植物表皮的一類(lèi)滲出液，由葡萄糖、）是植物表皮的一類(lèi)滲出液，由葡萄糖、葡萄糖醛酸、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖等糖基構(gòu)葡萄糖醛酸、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖等糖基構(gòu)成的一類(lèi)雜多糖。成的一類(lèi)雜多糖。第五節(jié)第五節(jié) 結(jié)合糖結(jié)合糖糖蛋白，蛋白聚糖

33、（肽聚糖），糖脂，糖糖蛋白，蛋白聚糖（肽聚糖），糖脂，糖-核酸核酸一、糖蛋白一、糖蛋白短的寡糖鏈與蛋白質(zhì)共價(jià)相連短的寡糖鏈與蛋白質(zhì)共價(jià)相連總體性質(zhì)更接近蛋白質(zhì)總體性質(zhì)更接近蛋白質(zhì)寡糖鏈常常是具分支的雜糖鏈，不呈現(xiàn)重復(fù)寡糖鏈常常是具分支的雜糖鏈，不呈現(xiàn)重復(fù)的雙糖系列，一般由的雙糖系列，一般由2-10個(gè)單體個(gè)單體(少于少于15)組成，組成，末端成員常常是唾液酸或末端成員常常是唾液酸或L-巖藻糖巖藻糖 （一）（一）糖鏈與蛋白的連接方式糖鏈與蛋白的連接方式N-糖苷鍵型：糖苷鍵型：寡糖鏈（寡糖鏈（GlcNAC的的-羥基）與天冬羥基）與天冬酰胺（酰胺（ Asn ）的酰胺基上）的酰胺基上N末端末端 -氨基、

34、氨基、Lys或或Arg的的W-氨基相連（下頁(yè)圖所示）氨基相連（下頁(yè)圖所示）O-糖苷鍵型：糖苷鍵型：寡糖鏈（寡糖鏈（GalNAC的的-羥基）與羥基）與Ser、Thr和羥基賴(lài)氨酸、羥脯氨酸的羥基相連。和羥基賴(lài)氨酸、羥脯氨酸的羥基相連。 （下（下頁(yè)圖所示）頁(yè)圖所示）S-糖苷鍵型：糖苷鍵型：以半胱氨酸為連接點(diǎn)的糖肽鍵。以半胱氨酸為連接點(diǎn)的糖肽鍵。酯糖苷鍵型：酯糖苷鍵型：以天冬氨酸、谷氨酸的游離羧基為以天冬氨酸、谷氨酸的游離羧基為連接點(diǎn)。連接點(diǎn)。（二）（二）糖蛋白中糖鏈的結(jié)構(gòu)糖蛋白中糖鏈的結(jié)構(gòu)1、N-糖苷鍵型（糖苷鍵型（N-連接）連接）高甘露糖型：由高甘露糖型：由GlcNAc和甘露糖組成；和甘露糖組成；復(fù)合型：除了復(fù)合型：除了GlcNAc和甘露糖外，還有果糖、和甘露糖外，還有果糖、半乳糖、半乳糖、 唾液酸；唾液酸；復(fù)雜型。復(fù)雜型。2、O-糖苷鍵型（糖苷鍵型（O-連接）連接） 沒(méi)有五糖核心。沒(méi)有五糖核心。圖圖 7.29 與多肽與多肽相連的寡糖鏈相連的寡糖鏈（三）（三）糖蛋白的生物學(xué)功能糖蛋白的生物學(xué)功能M 寡糖鏈參與細(xì)胞識(shí)