簡(jiǎn)介：第二章糖生物化學(xué)54,GLYCOBIOCHEMISTRY本章主要介紹糖類的概念、分類以及單糖、二糖和多糖的化學(xué)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。,第一節(jié)、糖類化學(xué)概論,一、糖的概念與分類1、糖的概念與化學(xué)本質(zhì)簡(jiǎn)單的定義多羥基的醛類或酮類化合物，以及它們的衍生物或聚合物。元素組成CH2O，可以寫成CMH2ON,,由通式看糖似乎是由CARBONHYDRATE組成的，所以起初人們認(rèn)為糖是碳的“水化物”，所以把糖又稱為碳水化合物（CARBOHYDRATE。有些糖并不附合上面的通式，例如脫氧糖；而甲醛CH2O，乙酸C2H4O2，乳酸C3H6O3等則不屬于糖類。在生化研究中，糖的衍生物也屬于研究范圍。如氨基糖、磷酸糖等。,常用單詞、前綴和后綴,單詞SUGAR,CARBOHYDRATE,SACCHARIDES前綴GLYCOBIOLOGY,GLYCOPROTEIN,GLYCOLIPID后綴OSE,SACCHARIDEORGLYCANGLUCOSE（葡萄糖）,FRUCTOSE（果糖）,GALACTOSE（半乳糖）,SUCROSE（蔗糖）,,2、糖的分類（CLASSIFICATION）1）．單糖（MONOSACCHARIDE）是多羥醛或多羥酮不能被水解變成更簡(jiǎn)單的糖的糖類（更小分子的糖）。,,碳原子數(shù)目丙糖TRIOSE，丁糖TEROSE，戊糖PENTOSE、己糖HEXOSE庚糖HEPTOSE辛糖OCTOSE。醛糖（ALDOSE如葡萄糖GLUCOSE）、酮糖（KETOSE如果糖FRUCTOSE。,,2）．寡糖（OLIGOSACCHARIDE）又稱低聚糖，由2～10分子單糖由糖苷鍵連接而成。可分為二糖（最常見(jiàn)）、三糖、四糖、五糖等。,如麥芽糖MALTOSE，蔗糖GLCΑ12Β果糖FRU；乳糖LACTOSE，ΒD半乳糖GAL與D葡萄糖（GLC）通過(guò)Β1,4糖苷鍵連接；蔗糖SUCROSE，ΑD葡萄糖通過(guò)Α1,4糖苷鍵連接。,,3）多糖（POLYSACCHARIDE）由多分子單糖或單糖的衍生物聚合而成。①同多糖（HOMOPOLYSACCHARIDE）由同一種單糖聚合而成，如淀粉、糖原、纖維素等。②雜多糖（HETEROPOLYSACCHARIDE）由不同種單糖或單糖的衍生物聚合而成，如透明質(zhì)酸等。,,,4、結(jié)合糖復(fù)合糖，糖綴合物糖類還可和非糖物質(zhì)如脂類、蛋白質(zhì)等結(jié)合形成復(fù)合糖（COMPLEXSACCHARIDE）如肽聚糖、脂多糖、糖蛋白蛋白聚糖、糖核苷酸等糖作為功能分子，主要是復(fù)合多糖。5、糖的衍生物糖醇、糖酸、糖胺、糖苷,二、糖的分布及其重要性,糖是世界上存在最多的一類有機(jī)化合物，也是人類所需要的最基礎(chǔ)的物質(zhì)。幾乎所有的動(dòng)物、植物和微生物體內(nèi)都含有糖類,糖的世界,食用糖蔗糖（SUCROSE醫(yī)療用糖GLUCOSE及其衍生物，如葡萄糖酸的鈉、鉀、鈣、鋅鹽等；綠色植物的皮、桿等多糖CELLULOSE；糧食及塊根、塊莖中的糖STARCH；動(dòng)物體內(nèi)的貯藏多糖GLYCOGEN；昆蟲(chóng)、蟹、蝦等外骨骼糖CHITIN；食用菌中的糖香菇多糖LENTINAN、茯苓多糖PACHYMARAN、靈芝多糖GANODERMALUCIDUMPOLYSACCHARIDE、昆布多糖LAMINARINE等；,,細(xì)菌、酵母的細(xì)胞壁糖結(jié)締組織中的糖肝素、透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等核酸的糖、脂多糖糖脂、糖蛋白蛋白聚糖中的糖細(xì)胞膜及其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的糖以及其他生物活性糖分子。,糖類的主要生物學(xué)作用,1．是生物體主要的能量來(lái)源。生物體內(nèi)的能源來(lái)源主要是通過(guò)糖的氧化獲得的。2．可轉(zhuǎn)變?yōu)樯匦璧钠渌镔|(zhì)，如脂類、蛋白質(zhì)等。構(gòu)成生物有機(jī)體中包括蛋白質(zhì)、核酸、脂類在內(nèi)的各種有機(jī)物質(zhì)的碳架都是直接或間接地由糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來(lái)的，所以糖是生物體合成其它化合物的基本原料。,,3．可作為生物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì)。如纖維素、它是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成份。幾丁質(zhì)和肽聚糖是構(gòu)成微生物細(xì)胞壁的主要成份。還有些多糖作為動(dòng)物細(xì)胞外的間質(zhì)中的構(gòu)造分子。,,4作為細(xì)胞、生物體的貯藏物質(zhì)如植物里合成淀粉，動(dòng)物細(xì)胞中有糖原等。,,5．可作為細(xì)胞識(shí)別的信息分子。參與細(xì)胞與細(xì)胞的識(shí)別（分子識(shí)別）與細(xì)胞通訊；參與病毒的吸附及抗原抗體的反應(yīng)。,提要,糖，單糖，寡糖，多糖，結(jié)合糖糖的生物學(xué)意義,,單詞SUGAR,CARBOHYDRATE,SACCHARIDES前綴GLYCOBIOLOGY,GLYCOPROTEIN,GLYCOLIPID后綴OSE,SACCHARIDEORGLYCANGLUCOSE（葡萄糖）,FRUCTOSE（果糖）,GALACTOSE（半乳糖）,SUCROSE（蔗糖）,第二節(jié)、單糖,一、單糖的分子結(jié)構(gòu)1、單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)2、單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)3、單糖的構(gòu)象二、單糖的性質(zhì)三、重要的單糖及其衍生物,1、單糖的鏈狀結(jié)構(gòu),1、確定鏈狀結(jié)構(gòu)的方法（葡萄糖）①經(jīng)元素組成和相對(duì)分子質(zhì)量測(cè)定確定分子式；②與FEHLING試劑或其它醛試劑反應(yīng)，說(shuō)明含有醛基；③與乙酸酐反應(yīng)，產(chǎn)生具有五個(gè)乙酰基的衍生物；說(shuō)明葡萄糖分子內(nèi)有5個(gè)羥基④用鈉、汞劑作用，生成直鏈的山梨醇。以上說(shuō)明葡萄糖是個(gè)鏈狀的多羥醛,GLUCOSE,2、構(gòu)型、構(gòu)象與同分異構(gòu),構(gòu)型CONFIGURATION分子中由于各原子或基團(tuán)間特有的固定的空間排列方式不同而使它呈現(xiàn)出不同的穩(wěn)定的立體結(jié)構(gòu)。構(gòu)象CONFORMATION由于分子中的某個(gè)原子基團(tuán)繞CC單鍵自由旋轉(zhuǎn)而形成的不同的暫時(shí)性的易變的空間結(jié)構(gòu)形式。,同分異構(gòu)體ISOMERISM,同分異構(gòu)體ISOMERISM具有相同的元素組成，即分子式相同但分子結(jié)構(gòu)不同的化合物。結(jié)構(gòu)異構(gòu)（STRUCTURALISOMERISM）分子中原子連接次序（構(gòu)造（CONSTITUTION））的不同造成，用結(jié)構(gòu)式表示。立體異構(gòu)（STEREOISOMERISM）具有相同的結(jié)構(gòu)式，但原子空間的分布（即構(gòu)型，CONFIGURATION）不同。可以分為幾何（順?lè)矗┊悩?gòu)和旋光（光學(xué)）異構(gòu),立體異構(gòu),幾何異構(gòu)（順?lè)串悩?gòu)）由于分子中雙鍵或剛性結(jié)構(gòu)的存在造成的兩側(cè)的基團(tuán)不能自由旋轉(zhuǎn)。,,,旋光異構(gòu)由于分子內(nèi)不對(duì)稱原子（最常見(jiàn)為碳原子），連接在這個(gè)原子上面的四個(gè)基團(tuán)由于空間取向的不同，這些基團(tuán)在空間有兩種方式，因此形成了兩種不同的化合物（也只能形成兩種，稱之為對(duì)映體）。它們?nèi)缤笥沂值年P(guān)系一樣，有相同的沸點(diǎn)，相同的熔點(diǎn)，相同的溶解度，重要的差別在生物學(xué)和旋光性上。,,,旋光性O(shè)PTICALACTIVITY,旋光物質(zhì)使平面偏振光PLANEPOLARIZEDLIYOT的偏振面發(fā)生旋轉(zhuǎn)的能力稱旋光性、光學(xué)活性或旋光度。使平面偏振光的偏振面沿順時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)，稱為右旋型異構(gòu)體DEXTROROTARY，用“＋”表示；使平面偏振光的編振面逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)，稱左旋異構(gòu)體LEVOROTARY）用“－”表示。,甘油醛的構(gòu)型（DL、RS表示法）,1906年人為規(guī)定右旋甘油醛為D型，左旋甘油醛為L(zhǎng)型。,,3、單糖糖鏈狀結(jié)構(gòu)表示方式,一般用FISHER投影式碳骨架豎直寫；氧化程度最高的碳原子在上方，水平方向的鍵伸向紙面前方，垂直方向的鍵伸向紙面后方。透視式,4、單糖的旋光異構(gòu),單糖從丙糖到庚糖，除二羥丙酮外，都含有手性碳原子（C）,離醛基或酮基最遠(yuǎn)的手性碳的構(gòu)型確定糖的DL構(gòu)型,盧森諾夫ROSANOFF規(guī)定，凡單糖中直鏈分子式最末的一個(gè)不對(duì)稱碳原子的構(gòu)型與D甘油醛一致的就稱其為D型糖，它的對(duì)映體就是L型糖。任何糖都可以看作是由甘油醛或二羥丙酮派生出來(lái)的。,,,DL僅指一種構(gòu)型，指以甘油醛為標(biāo)準(zhǔn)而確定的相對(duì)構(gòu)型，不表示旋光方向。旋光方向是以（）（）來(lái)加以表示的。構(gòu)型與旋光性之間沒(méi)有必然的對(duì)應(yīng)規(guī)律,5、D系單糖和L系單糖,所有的醛糖都可以看成是甘油醛的醛基碳下端逐個(gè)插入C延伸而成。D甘油醛衍生而來(lái)的稱D系醛糖，由L甘油醛衍生而來(lái)的稱L系醛糖。L系醛糖是相應(yīng)D系醛糖的對(duì)映體。含有N個(gè)C的化合物，旋光異構(gòu)體的數(shù)目為2N，組成2N/2對(duì)對(duì)映體。,6、差向異構(gòu)體EPIMER,又稱表異構(gòu)體，只有一個(gè)不對(duì)稱碳原子上的基團(tuán)排列方式不同的非對(duì)映異構(gòu)體，如D葡萄糖與D甘露糖及D半乳糖。,,2、單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu),1、單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)的證據(jù)①、變旋現(xiàn)象MUTAROTATION一般醛類在水溶液中只有一個(gè)比旋度，但新配制的葡萄糖水溶液的比旋隨時(shí)間而變化。Α112°稱ΑD葡萄糖Α187°稱ΒD葡萄糖將這兩種葡萄糖分別溶于水后,其旋光率都逐漸變?yōu)?27°,這一現(xiàn)象稱變旋現(xiàn)象。變旋是由于分子立體結(jié)構(gòu)發(fā)生某種變化的結(jié)果。,,②、不象醛類那樣形成縮醛，而是只和一分子的醇形成半縮醛（HEMIACETALS,,③、葡萄糖的醛基不能象一般醛類那樣與SCHIFF試劑品紅亞硫酸）起反應(yīng)發(fā)生紫紅色反應(yīng)，即不能使被亞硫酸漂白了的品紅呈現(xiàn)紅色。葡萄糖也不能與亞硫酸氫鈉起加成反應(yīng)等,2、FISHER環(huán)狀結(jié)構(gòu),1893年FISHER提出環(huán)狀結(jié)構(gòu)說(shuō)。半縮醛羥基與末端手性C（即決定構(gòu)型的羥基；C5上的羥基）在同一側(cè)的為Α型，不在同一側(cè)的為Β型。（異頭物）,,異頭物（體）（ANOMER,單糖由直鏈結(jié)構(gòu)變成環(huán)狀結(jié)構(gòu)后，羰基碳原子成為新的手性中心，導(dǎo)致C1差向異構(gòu)化，產(chǎn)生兩個(gè)非對(duì)映異構(gòu)體（ΑD葡萄糖，ΒD葡萄糖），由于差向的位置是第一位C，因此也叫異頭體（物）。,練習(xí)1、環(huán)狀己醛糖有多少個(gè)可能的旋光異構(gòu)體,25＝32,2、判斷醛式葡萄糖變成環(huán)狀后無(wú)還原性。,正確,HAWORTH式（投影式）,不論是D型還是L型，異頭碳羥基與末端羥甲基是反式的為Α異頭物，順式為Β異頭物。,,D－葡萄糖由FISCHER式改寫為HAWORTH式的步驟,3、吡喃糖和呋喃糖,開(kāi)鏈的單糖形成環(huán)狀半縮醛時(shí)，最容易出現(xiàn)五元環(huán)呋喃）和六元環(huán)（吡喃）。D葡萄糖在水溶液中主要以吡喃糖存在，呋喃糖次之。,,D果糖在水溶液中主要以呋喃糖存在，吡喃糖次之。,,練習(xí)以下化合物中1哪個(gè)是半縮酮形式的酮糖2哪個(gè)是吡喃戊糖3哪個(gè)是ΑD醛糖4哪個(gè)是ΒL醛糖,答案（1）C；（2）D；（3）B4D,3、單糖的構(gòu)象,1）、構(gòu)象CONFORMATION由于分子中的某個(gè)原子基團(tuán)繞CC單鍵自由旋轉(zhuǎn)而形成的不同的暫時(shí)性的易變的空間結(jié)構(gòu)形式。空間位置的改變，不涉及共價(jià)鍵的斷裂。處于最低能位狀態(tài)的構(gòu)象叫優(yōu)勢(shì)構(gòu)象。,,2）、構(gòu)象的描繪方法,各種不同的構(gòu)象由于繞單鍵旋轉(zhuǎn)可以迅速互變,3）、吡喃糖的構(gòu)象,吡喃糖環(huán)常采取椅式CHAIR和船式BOAT構(gòu)象。,,吡喃葡萄糖船式的內(nèi)能比椅式高，因此椅式構(gòu)象遠(yuǎn)比船式構(gòu)象穩(wěn)定,椅式構(gòu)象有兩種可以互換的可能形式,椅式構(gòu)象有兩種可以互換的可能形式，互換結(jié)果是每個(gè)C上的直立鍵和平伏鍵互換,,直立鍵相連的取代基要比經(jīng)平伏鍵連接的取代基彼此靠的更近，斥力也更大因此占優(yōu)勢(shì)的構(gòu)象應(yīng)該是比氫原子大的基團(tuán)盡可能多的處于平伏鍵的位置,,Β－D－吡喃葡萄糖是D－己醛糖中唯一一個(gè)能采取使所有比氫原子大的基團(tuán)都處于平伏鍵的構(gòu)象,提要單糖的分子結(jié)構(gòu),構(gòu)型CONFIGURATION及其相關(guān)概念FISHER投影式，主要單糖的投影式，縮寫糖的DL構(gòu)型變旋現(xiàn)象MUTAROTATION異頭物（體）ANOMER構(gòu)象CONFORMATION吡喃糖的構(gòu)象,第二節(jié)、單糖,一、單糖的分子結(jié)構(gòu)二、單糖的性質(zhì)1、單糖的物理性質(zhì)2、單糖的化學(xué)性質(zhì)三、重要的單糖及其衍生物,1、單糖的物理性質(zhì),1）、旋光性和變旋性是鑒定糖（所有）的一個(gè)重要指標(biāo)。變旋現(xiàn)象伴隨著異構(gòu)體間的轉(zhuǎn)變，糖溶液的旋光度也隨著轉(zhuǎn)變，這種現(xiàn)象稱為變旋現(xiàn)象。,,2）、甜度以蔗糖的甜度為標(biāo)準(zhǔn)（100）,3）、溶解性易溶于水而難溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑,2、單糖的化學(xué)性質(zhì),單糖是多羥基的醛或者酮，其化學(xué)性質(zhì)由醛基、酮基或醇基決定。,DGLCD葡萄糖,1，2烯醇式葡萄糖,D－FRUD果糖,D－MAND甘露糖,,,,,BAOH2,BAOH2,1）、異構(gòu)化（弱堿的作用P15）,,在堿性水溶液中單糖發(fā)生分子重排，通過(guò)烯二醇中間物互相轉(zhuǎn)化，稱之為酮－烯醇互變異構(gòu),2）、單糖的氧化（P16）,弱氧化劑常用含CU2的堿性溶液，氧化成糖酸FEHLING試劑CUSO4、NAOH、酒石酸鉀鈉BENEDICT試劑CUSO4、NA2CO3、檸檬酸鈉為常用的定量測(cè)定還原糖的試劑,,溫和氧化劑氧化成醛糖酸；BR2－H2O強(qiáng)氧化劑氧化成醛糖二酸如濃HNO3,3）、單糖的還原（P17）,H,H,D－FRU,D－葡萄醇,,D－甘露醇,單糖的羰基在適當(dāng)?shù)倪€原劑如NABH4存在條件下能被還原成多元醇,,,4）、形成糖脎（OSAZONE，P18）,許多糖可以與苯肼C6H5NHNH2反應(yīng)生成淺黃色的晶體脎。各種糖的糖脎都有特異的晶形和熔點(diǎn)，因此常用糖脎的生成鑒定各種不同的糖。,練習(xí)判斷D葡萄糖,D甘露糖和D果糖生成同一種糖脎。,5）、脫水反應(yīng),單糖在稀的無(wú)機(jī)酸中是穩(wěn)定的，但是在強(qiáng)無(wú)機(jī)酸如12鹽酸中加熱時(shí)可引起糖脫水形成糠醛類物質(zhì)。,,,MOLISCH反應(yīng)可以鑒定糖的存在。,Α萘酚,①M(fèi)OLISCH反應(yīng),,②SELIWANOFF’STEST（西里瓦諾夫試驗(yàn)，P20）,SELIWANOFF反應(yīng)可以鑒定酮糖的存在。,間苯二酚,6）、成苷反應(yīng)（縮醛）,糖可以與醇或胺形成糖苷。糖環(huán)中的半縮醛的羥基很活潑，易與其它的醇或酚上的羥基發(fā)生反應(yīng)，失水而成為縮醛糖苷，非糖部分叫配糖體，形成的CO苷鍵稱為O糖苷鍵。糖環(huán)中的半縮醛也可以與胺中的氮原子反應(yīng)成苷，稱為N糖苷鍵。N糖苷鍵存在于糖蛋白和核苷中。,,單糖可以通過(guò)O糖苷鍵相互連接形成寡糖和多糖。,,糖蛋白中的糖苷鍵。,,核苷中的糖苷鍵。,7）、成酯反應(yīng),由于單糖是多元醇，當(dāng)與酸作用時(shí)可以生成酯。在生物體內(nèi)最常見(jiàn)的一類碳水化合物就是糖的磷酸酯。它是糖在酶的作用下與ATP反應(yīng)生成的。是糖代謝的必須步驟。,第二節(jié)、單糖,一、單糖的分子結(jié)構(gòu)二、單糖的性質(zhì)三、重要的單糖及其衍生物,1、重要的單糖,醛糖甘油醛、D赤蘚糖、D木糖、D核糖、L阿拉伯糖、D葡萄糖、D半乳糖及D甘露糖,,酮糖二羥基丙酮、D赤蘚酮糖、D核酮糖、D木酮糖、D果糖、D景天庚酮糖,2、重要的單糖衍生物,1、氨基糖（例如葡萄糖胺，半乳糖胺，甘露糖胺，N乙酰葡萄糖胺等）2、脫氧糖（例如巖藻糖FUCOSE，脫氧核糖等）3、糖酸（例如葡萄糖酸GLUCONATE，葡萄糖醛酸GLUCURONATE）4、糖醇5、糖苷,1）、氨基糖（P30）,氨基糖常存在于結(jié)構(gòu)多糖中，如細(xì)菌細(xì)胞壁中的肽聚糖PEPTIDOGLYCAN，是由N乙酰ΒD葡萄糖胺NAG,GLCNAC和N乙酰胞壁酸NAM形成的雜多糖；節(jié)肢動(dòng)物外骨骼中的幾丁質(zhì)CHITIN，是由N乙酰ΒD葡萄糖胺形成的同多糖。,常見(jiàn)單糖及其衍生物的縮寫,單糖?？s寫為三個(gè)字母，如葡萄糖GLUCOSE,半乳糖GALACTOSE,果糖FRUCTOSE，甘露糖（MANNOSE）可分別縮寫為GLC,GAL,FRU，MAN。（P31）,2）、脫氧糖（DEOXYSUGARS，P29）,3）、糖酸（酸性單糖，P28）,重要的糖酸有糖醛酸、糖二酸、和糖酸葡萄糖醛酸在肝中可與有毒物質(zhì)如醇、酚等結(jié)合變成無(wú)毒化合物由尿排出體外，可達(dá)到解毒作用。葡糖酸能夠與鈣鐵等離子形成可溶性鹽，作為藥物易被吸收,,4）、糖醇（P26）,幾種重要單糖的糖醇在自然界中都有存在，是生物體的代謝產(chǎn)物。不少糖醇也是工業(yè)產(chǎn)品，并用于食品和制藥工業(yè)。,5）、單糖磷酸酯（P25）,第三節(jié)、寡糖,一、二糖DISACCHARIDES二、其他簡(jiǎn)單寡糖,一、二糖DISACCHARIDES,二糖由兩個(gè)單糖以糖苷鍵的形式連接，其中一個(gè)是糖體，另一個(gè)叫配（糖）體，天然存在的雙糖多數(shù)以雙已糖為主。根據(jù)與裴林試劑的反應(yīng)性，可以把雙糖區(qū)分為還原性糖和非還原性糖。蔗糖（SUCROSE）,乳糖（LACTOSE）和麥芽糖（MALTOSE）是自然界最為豐富的二糖。,1、蔗糖SUCROSE,蔗糖由ΑD葡萄糖（GLC）與ΒD果糖（FRU）通過(guò)各自的異頭碳羥基連接，為非還原性糖?？s寫為GLCΑ12ΒFRU,或者FRUΒ21ΑGLC。,,2、乳糖（LACTOSE）,乳糖主要存在于乳汁中，由ΒD半乳糖GAL與D葡萄糖（GLC）通過(guò)Β1,4糖苷鍵連接，為還原性二糖。縮寫為GALΒ14GLC。,,3、麥芽糖（MALTOSE）,麥芽糖是淀粉的水解產(chǎn)物，由兩個(gè)ΑD葡萄糖通過(guò)Α1,4糖苷鍵連接而成，為還原性二糖?？s寫為GLCΑ14GLC。,4、海藻糖（TREHALOSE）,海藻糖是D葡萄糖基（Α1，1）D葡萄糖苷，它的兩個(gè)半縮醛羥基相縮合，為非還原糖。,,在蕨類中代替蔗糖成為主要的可溶性儲(chǔ)存糖，在昆蟲(chóng)中用作主要血循環(huán)糖。海藻糖酶降解為葡萄糖,5、纖維二糖（CELLOBIOSE,纖維二糖是兩個(gè)D葡萄糖通過(guò)Β1，4糖苷鍵連接而成的。,,第三節(jié)、寡糖,一、二糖DISACCHARIDES二、其他簡(jiǎn)單寡糖,二、其他簡(jiǎn)單寡糖（P39）,1、三糖棉籽糖RAFFINOSE棉子糖由Α半乳糖，Α葡萄糖，和Β呋喃果糖聚合而成。Α?1,6糖苷鍵，Α1,2Β糖苷鍵）,,2、四糖水蘇糖STACHYOSE棉籽糖家族的一員，四糖，第二個(gè)乳糖通過(guò)Α?1,6糖苷鍵連接到棉籽糖的半乳糖殘基上,,3、環(huán)糊精芽孢桿菌屬有些種環(huán)糊精轉(zhuǎn)葡萄糖基移酶作用于淀粉形成。一般由6、7或者8個(gè)葡萄糖單位通過(guò)Α1,4糖苷鍵連接而成。,,第四節(jié)、多糖,一、概述二、同多糖三、雜多糖,一、概述,多糖（POLYSACCHARIDES）也稱之為聚糖，是由很多單糖單位構(gòu)成的高分子糖類物質(zhì)，是自然界中糖類的主要存在形式。儲(chǔ)存多糖（STORAGEPOLYSACCHARIDES）淀粉、糖原、菊粉等結(jié)構(gòu)多糖（STRUCTURALPOLYSACCHARIDES）如纖維素、殼多糖、雜多糖等,,同多糖（均一性多糖）（HOMOPOLYSACCHARIDES）組成單體糖基相同，例如淀粉STARCH,糖原GLYCOGEN,纖維素CELLULOSE,幾丁質(zhì)CHITIN雜多糖（HETEROPOLYSACCHARIDES）組成的單體糖基有兩種或兩種以上。,,第四節(jié)、多糖,一、概述二、同多糖三、雜多糖,1、淀粉STARCH,淀粉是植物體內(nèi)貯藏最多而最重要的多糖。根據(jù)結(jié)構(gòu)可分為直鏈淀粉（AMYLOSE）支鏈淀粉（AMYLOPECTIN）,,1）直鏈淀粉,直鏈淀粉由DGLC通過(guò)Α14鍵連接而成。每個(gè)分子平均250300個(gè)?DGLC，,淀粉高級(jí)結(jié)構(gòu),Α14糖苷鍵連接導(dǎo)致葡萄糖殘基組成的多聚體緊密盤繞為螺旋結(jié)構(gòu)（每6個(gè)GLC殘基盤旋一圈）。直鏈淀粉遇碘顯蘭色。,2）支鏈淀粉,支鏈淀粉由200022000個(gè)GLC殘基組成，大約每30個(gè)Α14鍵連接的葡萄糖處有一個(gè)Α16糖苷鍵連接的葡萄糖分支。支鏈淀粉與KII2顯紫色。,,每一個(gè)直鏈淀粉分子都有一個(gè)非還原端和一個(gè)還原端，但每一個(gè)支鏈淀粉和糖原分子都有一個(gè)還原端和多個(gè)非還原端。,2、糖原（GLYCOGEN,糖原是動(dòng)物的貯存多糖，細(xì)菌細(xì)胞中也有存在，肝臟、肌肉中含量多，分別稱為肝糖元、肌糖元。遇碘顯紅紫色。,,糖原結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似，主要是Α吡喃葡萄糖，按Α1,4糖苷鍵縮合而的，糖原的分支程度比支鏈淀粉更高。,,分支多（每隔4個(gè)葡萄糖殘基便有一個(gè)分支，含有大量的非原性端）；分枝短（一般是812葡萄糖殘基。）分子量高達(dá)106108,,食物中的淀粉和糖原可被唾液和腸液中的Α淀粉酶降解，從非還原端開(kāi)始，斷裂葡萄糖殘基之間的Α1,4糖苷鍵。,3、纖維素（CELLULOSE,綠色植物體內(nèi)約有50碳存在于以纖維素的形式。纖維素類似直鏈淀粉，由10,000至15,000個(gè)DGLC殘基組成，但殘基之間是由ΒD葡萄糖分子以Β14糖苷鍵相連而成直鏈。,,Β14鍵使得纖維素多糖鏈采取伸展的構(gòu)象平行排列，鏈間和鏈內(nèi)存在大量的氫鍵，形成平行的纖維束。,,大多數(shù)動(dòng)物都缺乏裂解纖維素的酶，但有些動(dòng)物（如白蟻和反芻動(dòng)物）可以利用體內(nèi)共生微生物分泌的纖維素酶來(lái)消化纖維素。一些真菌能分泌纖維素酶。,4、幾丁質(zhì)殼多糖（CHITIN）,幾丁質(zhì)大量存在于昆蟲(chóng)和甲殼類動(dòng)物的甲殼中，也是許多真菌細(xì)胞壁常見(jiàn)的組成成分。在天然聚合物中，除纖維素外，幾丁質(zhì)的貯量占第二位。,,幾丁質(zhì)是由N乙酰葡萄糖胺殘基通過(guò)Β14鍵連接而成的線狀不分支的同多糖。幾丁質(zhì)與纖維素之間唯一的化學(xué)差別是后者C2上的羥基被前者的乙酰氨基取代。,,幾丁質(zhì)衍生物在保健及醫(yī)療上的應(yīng)用,主要生理功能1強(qiáng)化免疫；2．排除毒素；3．降血糖，降血脂，降血壓；4．強(qiáng)化肝臟機(jī)能；5．活化細(xì)胞，抑制老化；6．調(diào)節(jié)自律神經(jīng)。,5、其它同多糖,菊粉（INULIN），是由31個(gè)果糖殘基通過(guò)Β1,2糖苷鍵連接的果聚糖，另有1－2個(gè)葡萄糖殘基。很多植物的儲(chǔ)存多糖，如大麗菊的塊莖。甘露聚糖在酵母細(xì)胞壁中存在，以Α1,4糖苷鍵連接。在一些微生物中存在有另外的一些葡聚糖，常常是Α?1,6，或Α?1,3鏈連接的。,第四節(jié)、多糖,一、概述二、同多糖三、雜多糖,,雜多糖（不均一性多糖）在動(dòng)植物中廣泛存在，在水解時(shí)產(chǎn)生含許多種單糖的混合物及其衍生物。簡(jiǎn)單的雜多糖由重復(fù)的混合雙糖所構(gòu)成。果膠PECTIN半纖維素HEMICELLULOSE瓊脂AGAR和瓊脂糖AGAROSE糖胺聚糖（或稱粘多糖）GLYCOSAMINOGLYCAN,1、植物雜多糖,1）、果膠（PECTIN果膠是最復(fù)雜的一類多糖,通常指各種程度甲基酯化的Α1,4半乳糖醛酸聚糖果膠類物質(zhì)的化學(xué)組成,主要以Α1,4糖苷鍵鍵合的D半乳糖醛酸為基本結(jié)構(gòu)其羧基部分或全部甲基酯化，有些含有Α1,2連接的鼠李糖殘基。,,2）、半纖維素（HEMOCELLULOSE,是植物細(xì)胞壁中非纖維素、非果膠的一類多糖物質(zhì)，易溶于堿，它是幾種物質(zhì)的混合物，根據(jù)已研究過(guò)的材料，半纖維素主要包括多糖類物質(zhì)（多縮戊糖和多縮已糖的聚合物）。D木聚糖（DXYLAN、D葡糖D甘露聚糖、D半乳D葡D甘露聚糖、L阿拉伯糖，D半乳聚糖,3）、瓊脂（AGAR,瓊脂是海藻多糖的一類，它是一組多糖的通稱，瓊脂糖是瓊脂的主要組分。瓊脂糖AGAROSE是由D吡喃半乳糖和3，6脫水L吡喃半乳糖兩個(gè)單位交替組成的線性鏈。,,2、糖胺聚糖（或稱粘多糖）GLYCOSAMINOGLYCAN,粘多糖MUCOPOLYSACCHARIDES、糖胺聚多糖GLYCOSAMINOGLYCANS、氨基多糖POLYAMINOGLUCOSE及酸性糖胺聚糖等名稱。分布很廣，大多以蛋白多糖PROTEOGLYCAN存在，并進(jìn)一步與膠原蛋白結(jié)合構(gòu)成結(jié)締組織機(jī)質(zhì)的重要成分，如透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等。,,,,糖胺聚糖由重復(fù)的二糖單位組成。其中之一是葡萄糖胺或者半乳糖胺的衍生物。另一個(gè)常常是糖醛酸。糖殘基上的OH常常發(fā)生硫酸酯化，使糖胺聚糖帶上高度負(fù)電荷。這對(duì)糖胺聚糖的生理功能有重要意義，分子中的羧基及硫酸等與蛋白等大分子結(jié)合。,,硫酸軟骨素（CHONDROITINSULFATE）,硫酸角質(zhì)素（KERATANSULFATE），肝素（HEPARIN）是細(xì)胞間質(zhì)中常見(jiàn)的糖胺聚糖，一般與蛋白質(zhì)共價(jià)連接形成蛋白聚糖（PROTEOGLYCANS）。透明質(zhì)酸（HYALURONATE）是一種不被硫酸化的糖胺聚糖，也不與蛋白質(zhì)共價(jià)連接但是可以非共價(jià)結(jié)合，如蛋白聚糖，而是游離存在。,1）、透明質(zhì)酸（HYALURONICACID,高等動(dòng)物組織中發(fā)現(xiàn)，細(xì)菌中也有存在，主要存在于結(jié)締組織如眼球玻璃體、雞冠、臍帶、軟骨等組織。主要功能是在組織中吸水，有潤(rùn)滑劑作用，對(duì)組織起保護(hù)作用。,,結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的一種，由重復(fù)的二糖結(jié)構(gòu)單位，D葡萄糖醛酸（DGLCUA與）N乙酰葡萄糖胺（GLCNAC）以?1，3糖苷鍵相連二糖單位間以Β1,4糖苷鍵連接，分子鏈狀、無(wú)分支，分子量很大，可達(dá)1000萬(wàn)以上。,2）、硫酸軟骨素（CHONDROITINSULFATE）,軟骨的主要成分，廣泛存在于結(jié)締組織、筋腱、皮膚等。分子量一般低于10萬(wàn)（約250個(gè)重復(fù)二糖），個(gè)別可超過(guò)30萬(wàn)。有4硫酸軟骨素（硫酸軟骨素A）和6硫酸軟骨素（硫酸軟骨素C）兩種。,軟骨素（CHONDROITIN）,在結(jié)構(gòu)上軟骨素與透明質(zhì)酸相似,不同在于它含有N乙酰D氨基半乳糖,而不是N乙酰氨基葡萄糖,它是細(xì)胞外膜的一個(gè)組成成分,D葡萄糖醛酸,N乙酰半乳糖胺,硫酸軟骨素的結(jié)構(gòu),有4硫酸軟骨素（硫酸軟骨素A）和6硫酸軟骨素（硫酸軟骨素C）兩種，二糖單位為D葡萄糖醛酸GLCUA與Β
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