01第一章糖类化学

1、第一章第一章 糖类化学糖类化学 第一节第一节 糖类概述糖类概述 第二节第二节 单糖单糖 第三节第三节 寡糖寡糖 第四节第四节 多糖多糖 第五节第五节 结合糖结合糖 一、糖类是地球上数量最多的化合物一、糖类是地球上数量最多的化合物 贮藏性糖：低聚糖，淀粉，糖原贮藏性糖：低聚糖，淀粉，糖原 结构多糖：纤维素，木质素，壳多糖结构多糖：纤维素，木质素，壳多糖 , 肽聚糖肽聚糖 第一节第一节 糖类概述糖类概述 二、糖的概念二、糖的概念 多羟基的醛类或酮类化合物，以及它们的衍多羟基的醛类或酮类化合物，以及它们的衍 生物或聚合物。生物或聚合物。 单糖的元素组成通式为单糖的元素组成通式为 (CH2O)n。（。

2、（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； 有些糖类不一定符合该通式，如：鼠李糖有些糖类不一定符合该通式，如：鼠李糖 （C6H12O5），脱氧核糖（），脱氧核糖（C5H10O4）。）。 三、糖的分类与命名三、糖的分类与命名 （1）单糖（）单糖（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。 可以根据分子中含醛基还是酮基分为醛糖可以根据分子中含醛基还是酮基分为醛糖 （aldose）和酮糖（）和酮糖（ketose） 重要的单糖有核糖（重要的单糖有核

3、糖（ribose）、脱氧核糖）、脱氧核糖 （deoxyribose）、葡萄糖（）、葡萄糖（glucose）、果糖）、果糖 （fructose）和半乳糖（）和半乳糖（galactose） （2）寡糖（）寡糖（oligosaccharides）：）：210个单个单 糖分子脱水缩合而成，水解后可以得到单糖分子脱水缩合而成，水解后可以得到单 糖分子。最常见的为二糖。常见的寡糖：糖分子。最常见的为二糖。常见的寡糖： 蔗糖（蔗糖（sucrose） 麦芽糖（麦芽糖（maltose） 乳糖（乳糖（lactose） 棉籽糖（棉籽糖（raffinose） 龙胆三糖（龙胆三糖（gentianose）等）等 （3）多

4、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）、纤维）、纤维 素（素（cellulose）、几丁质等。）、几丁质等。 不均一多糖（不均一多糖（heteropolysacchrides），）， 如：如：黏多糖（黏多糖（mucopolysacchrides）、）、 糖胺多糖类（透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤糖胺多糖类（透明质酸、硫酸软骨素、硫酸皮肤 素等）素等） （4）结合糖（又称复合糖或糖缀合物）结合糖（又称复合糖或糖缀合物） 如：糖脂、糖蛋白、蛋白聚糖、糖如：糖

5、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：一般用习惯名称。糖的命名：一般用习惯名称。 四、糖类的生物学功能四、糖类的生物学功能 （1）生物体内的主要能源物质，）生物体内的主要能源物质，如：淀粉、糖如：淀粉、糖 原原； （2）生物体的结构成分，）生物体的结构成分，如：纤维素、半纤维如：纤维素、半纤维 素、菌多糖等素、菌多糖等； （3）生物体内物质代谢的碳骨架（碳源），）生物体内物质代谢的碳骨架（碳源）， 可以转变为其他物质；可以转变为其他物质； （4）细胞间或生物大分子之间识别的信息分）细胞间或生

6、物大分子之间识别的信息分 子，子，如：糖蛋白如：糖蛋白。 第二节第二节 单糖单糖 一、单糖的旋光性一、单糖的旋光性 同分异构或异构（同分异构或异构（isomerism）主要有两种类型：）主要有两种类型： 结构异构（结构异构（structural isomerism）和立体异构）和立体异构 （stercoisomerism）。）。 立体异构又分为几何异构（立体异构又分为几何异构（geometric isomerism） 和光学异构（和光学异构（optical isomerism） 几何异构也称顺反异构（几何异构也称顺反异构（cis-trans isomerism），）， 是由于分子中双键或环的存

7、在或其他原因限制原是由于分子中双键或环的存在或其他原因限制原 子的自由旋转而引起的。子的自由旋转而引起的。 光学异构又称旋光异构光学异构又称旋光异构 一束光波照到尼科尔棱镜上时，通过的只能是沿某一束光波照到尼科尔棱镜上时，通过的只能是沿某 一平面振动的光波，这种光称为平面偏振光，与平一平面振动的光波，这种光称为平面偏振光，与平 面偏振光振动的平面相垂直的面称为偏振面。面偏振光振动的平面相垂直的面称为偏振面。 某些物质能使平面偏振光的偏振面发生旋转，这种某些物质能使平面偏振光的偏振面发生旋转，这种 性质称为旋光性。性质称为旋光性。 具有旋光性的物质，分子结构与其镜像不能重叠，具有旋光性的物质，分

8、子结构与其镜像不能重叠， 如同左右手一样，因而称为手性分子。手性分子中如同左右手一样，因而称为手性分子。手性分子中 最基本的特征是含有手性碳原子（或称不对称碳原最基本的特征是含有手性碳原子（或称不对称碳原 子。子。 任何一种旋光性物资在任何一种旋光性物资在一定条件一定条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转一定的角度旋转一定的角度，称为比旋光度，称为比旋光度 或旋光率。或旋光率。 比旋光度是旋光物质的物理常数。比旋光度是旋光物质的物理常数。 构型不同旋光性就不同。构型不同旋光性就不同。 构型与旋光性之间没有必然的对应规律，每一种构型与旋光性之间没有必然的对应规律，每一

9、种 物质的旋光性只能通过实验来确定。物质的旋光性只能通过实验来确定。 对于单糖而言，除个别不具有手性碳原子外都含对于单糖而言，除个别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。 最小的单糖是三碳糖。三碳醛糖称之甘油醛最小的单糖是三碳糖。三碳醛糖称之甘油醛 （glyceraldehyde），甘油醛是个手性分子，分子中的，甘油醛是个手性分子，分子中的 C-2是个不对称碳。是个不对称碳。 三碳酮糖称之二羟丙酮三碳酮糖称之二羟丙酮（dihydroxyacetone），它没有，它没有 不对称碳，是个非手性分子。其它所有单糖都可以不对称碳，是个非手性分子。其它所有单

10、糖都可以 看作是这两个单糖的碳链的加长，都是手性分子。看作是这两个单糖的碳链的加长，都是手性分子。 由于不对称分子中原子或原子团在空间的不同排布由于不对称分子中原子或原子团在空间的不同排布 对偏振光的偏振面发生不同影响所引起的异构现象，对偏振光的偏振面发生不同影响所引起的异构现象， 称为旋光异构现象，由此产生的异构体称为称为旋光异构现象，由此产生的异构体称为旋光异旋光异 构体构体。 分子中具有分子中具有n个不对称碳原子，就具有个不对称碳原子，就具有2n个旋光异构个旋光异构 体。体。 二、单糖的结构二、单糖的结构 1、单糖的链状结构单糖的链状结构 链状结构用链状结构用费希尔费希尔（Fisher）

11、投影式表示：）投影式表示： 碳骨架、竖直写；碳骨架、竖直写； 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个碳原子以上的糖，由于可能存在不止一个个碳原子以上的糖，由于可能存在不止一个 手性碳原子，在规定其构型时，以距离醛基手性碳原子，在规定其构型时，以距离醛基 或酮基最远的手性碳原子为准，羟基在右为或酮基最远的手性碳原子为准，羟基在右为 D-型，羟基在左为型，羟基在左为L-型。型。 差向异构体差向异构体(epimer)：又：又 称表异构体，称表异构体， 只有一个只有一个 不对称碳不对称碳 原子上的原子上的 基团排列基团排列 方式不同方式不同 的非对映的非对映 异构体，异构体， 如：

12、如： D-葡萄糖葡萄糖 与与D-半乳半乳 糖。糖。 2、单糖的环状结构、单糖的环状结构 醛戊糖和醛己糖的表现仿佛是它们含有的醛戊糖和醛己糖的表现仿佛是它们含有的 手性碳原子比手性碳原子比Fischer投影式给出的结构中投影式给出的结构中 的手性碳多的手性碳多 研究表明研究表明D-葡萄糖存在着两种类型，每一葡萄糖存在着两种类型，每一 种都含有种都含有5个（而不是个（而不是4个）不对称碳，这个）不对称碳，这 个额外的不对称碳的来源是分子内的环化个额外的不对称碳的来源是分子内的环化 反应，导致形成一个新的手性碳，这两个反应，导致形成一个新的手性碳，这两个 新的立体异构体称之新的立体异构体称之异头物（

13、异头物（anomers）。 霍沃思霍沃思（Haworth ）结构式：）结构式： 画一个五元或六元环画一个五元或六元环 从氧原子右侧的端基碳从氧原子右侧的端基碳(anomerio carbon)开始，画上半缩醛羟基，在开始，画上半缩醛羟基，在Fischer 投影式中右侧的居环下，左侧居环上。投影式中右侧的居环下，左侧居环上。 构象式：构象式： 最能正确地反映糖的环状结构最能正确地反映糖的环状结构折叠形折叠形 结构。结构。 三、单糖的物理化学性质三、单糖的物理化学性质 （一）物理性质（一）物理性质 旋光性：是鉴定糖的一个重要指标旋光性：是鉴定糖的一个重要指标 甜度：以蔗糖的甜度为标准甜度：以蔗糖的

14、甜度为标准 溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有机溶剂溶解性：易溶于水而难溶于乙醚、丙酮等有机溶剂 (二二) 化学性质化学性质 1、变旋、变旋 在溶液中，糖的链状结构和环状结构在溶液中，糖的链状结构和环状结构( 、 ) 之间可以相互转变，最后达到一个动态平之间可以相互转变，最后达到一个动态平 衡，称为变旋现象。衡，称为变旋现象。 2、还原反应、还原反应 醛基与酮基能被氢化还原成醇。醛基与酮基能被氢化还原成醇。 3、糠醛反应、糠醛反应 戊糖和己糖在非氧化性强酸（如浓盐酸）作用下戊糖和己糖在非氧化性强酸（如浓盐酸）作用下 发生脱水环化，分别生成呋喃甲醛和羟甲基呋喃发生脱水环化，分别生成呋喃甲醛和

15、羟甲基呋喃 甲醛，呋喃甲醛又名糠醛。甲醛，呋喃甲醛又名糠醛。 糠醛是一种化工原料，用于合成塑料、药物、染糠醛是一种化工原料，用于合成塑料、药物、染 料和溶剂，水溶液可以防治小麦黑穗病。玉米棒料和溶剂，水溶液可以防治小麦黑穗病。玉米棒 芯中含有丰富多聚戊糖，常用做工业上生产糠醛芯中含有丰富多聚戊糖，常用做工业上生产糠醛 的原料。的原料。 不同单糖在发生糠醛反应的产物，可以与酚试剂不同单糖在发生糠醛反应的产物，可以与酚试剂 形成有色物质，借此可以对糖进行形成有色物质，借此可以对糖进行定性定量定性定量。 葡萄糖的三种氧化产物葡萄糖的三种氧化产物 葡萄糖酸内脂葡萄糖酸内脂 4 4、氧化反应、氧化反应

16、醛糖的醛基具有很好的还原性。在碱性溶液中重金醛糖的醛基具有很好的还原性。在碱性溶液中重金 属离子（属离子（Cu2+，Ag+，Hg2+或或Bi3+等），如等），如Fehling 试剂（酒石酸钠，试剂（酒石酸钠，NaOH和和CuSO4）或或benedict试剂试剂 （柠檬酸钠，（柠檬酸钠，Na2CO3和和CuSO4 ）中的中的Cu2+是一种是一种 弱氧化剂，能使醛基氧化为羧基，金属离子被还原。弱氧化剂，能使醛基氧化为羧基，金属离子被还原。 能使氧化剂还原的糖称为还原糖（能使氧化剂还原的糖称为还原糖（reducing sugar）。）。所有的醛糖都是还原糖，许多酮糖也是所有的醛糖都是还原糖，许多酮糖

17、也是 还原糖，如果糖还原糖，如果糖。 Fehling试剂或试剂或benedict试剂常用于检测还原糖，试试剂常用于检测还原糖，试 剂中的酒石酸钠或柠檬酸钠用做螯合剂，与剂中的酒石酸钠或柠檬酸钠用做螯合剂，与Cu2+络络 合防止形成合防止形成Cu(OH)2而使而使Cu2+沉淀。沉淀。 Benedict试剂由于稳定，且不易受其他物质如肌试剂由于稳定，且不易受其他物质如肌 酸和尿酸等的干扰，临床上常被用作尿糖（葡酸和尿酸等的干扰，临床上常被用作尿糖（葡 萄糖）的定性与半定量测定。萄糖）的定性与半定量测定。 尿中含有不少于尿中含有不少于0.1%葡萄糖，测试能给出阳性葡萄糖，测试能给出阳性 反应（黄红色

18、）。反应（黄红色）。 单糖与弱碱溶液（氨水）缩合并通过一系列反应，会产生单糖与弱碱溶液（氨水）缩合并通过一系列反应，会产生 棕褐色的聚合物，在食品罐头保藏和加工方面，因食品中同棕褐色的聚合物，在食品罐头保藏和加工方面，因食品中同 时含有单糖和氨基酸类物质，易发生该反应，降低营养价值。时含有单糖和氨基酸类物质，易发生该反应，降低营养价值。 添加葡萄糖氧化酶使葡萄糖氧化为葡萄糖酸。添加葡萄糖氧化酶使葡萄糖氧化为葡萄糖酸。 6 6、酯化酯化 单糖的一切羟基皆可与酸结合成酯单糖的一切羟基皆可与酸结合成酯 磷酸糖酯磷酸糖酯及其衍生物是糖的代谢活性形式及其衍生物是糖的代谢活性形式(糖代糖代 谢的中间产物谢

19、的中间产物)。 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参与多糖的生参与多糖的生 物合成。物合成。 7 7、糖苷化、糖苷化 8、糖脎反应、糖脎反应(亲核加成亲核加成) 单糖的第单糖的第1、2碳与苯肼结合后，成晶体糖脎。碳与苯肼结合后，成晶体糖脎。 糖脎反应发生在醛糖和酮糖的链状结构上。糖脎反应发生在醛糖和酮糖的链状结构上。 糖脎为黄色不溶于水的晶体，可用于鉴别糖的种类。糖脎为黄色不溶于水的晶体，可用于鉴别糖的种类。 不同还原糖生成的脎，晶形和熔点各不相同，例如不同还原糖生成的脎，晶形和熔点各不相同，例如 葡萄糖脎是黄色针状，葡萄糖脎是黄色针状， 麦芽糖脎是长薄

20、片形。麦芽糖脎是长薄片形。 四、重要的单糖衍生物四、重要的单糖衍生物 1、糖醇、糖醇 所谓糖醇是原来单糖的羰基氧被还原生所谓糖醇是原来单糖的羰基氧被还原生 成的多羟基醇。在植物组织中普遍存在。成的多羟基醇。在植物组织中普遍存在。 2、糖醛酸、糖醛酸 单糖的伯醇基被氧化成单糖的伯醇基被氧化成-COOH。 -D-葡萄醛酸和差向异构物葡萄醛酸和差向异构物 -L-艾杜糖醛酸艾杜糖醛酸 如：肝脏中的解毒剂之一葡萄糖醛酸；果胶中如：肝脏中的解毒剂之一葡萄糖醛酸；果胶中 的半乳糖醛酸。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，

21、如同多糖几丁质（即壳多糖，自然界存在的都是己糖胺，如同多糖几丁质（即壳多糖， chitin）和粘液酸中的）和粘液酸中的D-葡萄糖胺，软骨组成成分软骨酸的水葡萄糖胺，软骨组成成分软骨酸的水 解产物半乳糖胺。解产物半乳糖胺。 N-乙酰神经氨酸是由乙酰神经氨酸是由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-乙酰神经氨酸是许多糖蛋白的重要成分，也是称之神经节乙酰神经氨酸是许多糖蛋白的重要成分，也是称之神经节 苷脂脂类的成分。神经氨酸和它的衍生物，都叫做唾液酸。苷脂脂类的成分。神经氨酸和它的衍生物，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

22、植物种子、叶子及皮内。大多数极毒，主要存在于植物种子、叶子及皮内。大多数极毒， 能引起溶血作用的皂角苷（能引起溶血作用的皂角苷（saponin），由强心作用），由强心作用 的毛地黄苷（的毛地黄苷（digitalin），以及能引起葡萄糖随尿），以及能引起葡萄糖随尿 排出的根皮苷。排出的根皮苷。 5 5、脱氧糖、脱氧糖 6-脱氧脱氧D-甘露糖甘露糖 L-岩藻糖岩藻糖 2-脱氧脱氧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

23、萄糖内酯葡萄糖内酯 神经氨神经氨(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 脱氧糖脱氧糖 第三节第三节 寡糖寡糖 1 1、麦芽糖、麦芽糖 性质：性质： 变旋现象；变旋现象； 具有还原性；具有还原性； 能成脎能成脎 hemiacetal 半缩醛半缩醛 2 2、蔗糖蔗糖 葡萄糖葡萄糖- - ， (1-2)-(1-2)-果糖苷果糖苷 性质：性质： 无变旋现象无变旋现象 无还原性无还原性 不能成脎不能成脎 3 3、乳糖、乳糖 结构：结构： 两种异构体。两种异构体。 -半乳糖半乳糖 (1-4)糖苷键糖苷键 (或或 )-葡萄糖葡萄糖 性质：性质： 有变旋现象有变旋

24、现象 具有还原性具有还原性 能成脎能成脎 图图 7.25 乳糖的两种异构体乳糖的两种异构体 -Lactose -lactose 4 4、纤维二糖、纤维二糖(cellobiose)(cellobiose) 结构：结构：两分子两分子 -葡萄糖葡萄糖 -(1，4)糖苷键糖苷键 性质：性质： 具有变旋现象具有变旋现象 具有还原性具有还原性 能成脎能成脎 纤维二糖纤维二糖葡萄糖葡萄糖- (1，4)-葡萄糖苷葡萄糖苷 7.26 麦芽糖麦芽糖 7.27 纤维二糖纤维二糖 7.28 蔗糖蔗糖 5、环糊精（、环糊精（cyclodextrins） 含有含有68个葡萄糖基的环状寡糖。个葡萄糖基的环状寡糖。D-吡喃葡

25、萄糖残吡喃葡萄糖残 基以基以 (1-4)(1-4)糖苷键连接。糖苷键连接。 碱溶液中较稳定，酸水解较慢，对淀粉酶具有较强碱溶液中较稳定，酸水解较慢，对淀粉酶具有较强 抗性。抗性。 结晶或溶液状态，都易于某些小分子或离子形成包结晶或溶液状态，都易于某些小分子或离子形成包 含配合物，工业用途广泛。含配合物，工业用途广泛。 用于色谱与电泳中分离各种异构体和对映体。用于色谱与电泳中分离各种异构体和对映体。 食品添加剂、调味品及化妆品中香精成分的包结材料；食品添加剂、调味品及化妆品中香精成分的包结材料； 提高农药利用率，防雨水冲掉药物；提高农药利用率，防雨水冲掉药物； 医药领域等医药领域等 第四节第四节

26、 多糖多糖 一、均一性多糖一、均一性多糖 1 1、淀粉淀粉（starch） 无还原性无还原性 直链淀粉：长而紧密的螺旋管形。遇碘显直链淀粉：长而紧密的螺旋管形。遇碘显紫兰色紫兰色 豆类淀粉全部为直链淀粉豆类淀粉全部为直链淀粉 支链淀粉：不能形成螺旋管，遇碘显支链淀粉：不能形成螺旋管，遇碘显紫红色紫红色。 直链淀粉略溶于热水，支链淀粉吸收水分，吸直链淀粉略溶于热水，支链淀粉吸收水分，吸 收水分后成糊状；支链淀粉常与磷酸结合。淀收水分后成糊状；支链淀粉常与磷酸结合。淀 粉可以水解，水解产物遇碘会显色。粉可以水解，水解产物遇碘会显色。 糯米内淀粉全部为支链淀粉。糯米内淀粉全部为支链淀粉。 2 2、糖

27、原（、糖原（glycogen） 无还原性无还原性 每隔每隔35个葡萄糖残基便有一个分支。个葡萄糖残基便有一个分支。 含有大量的非原性端，可以被迅速动员水解。含有大量的非原性端，可以被迅速动员水解。 遇碘显遇碘显红褐色红褐色。 图图 7.31支链淀粉支链淀粉 糖原糖原 3 3、纤维素（纤维素（cellulose） 分布最广，含量最多的一种多糖。分布最广，含量最多的一种多糖。 -D-葡萄糖分子以葡萄糖分子以 -(1-4)糖苷键相连而成直链。糖苷键相连而成直链。 4 4、几丁质几丁质( (chitin，又称，又称壳多糖壳多糖) ) N-乙酰乙酰- -D-葡萄糖胺以葡萄糖胺以 (1，4)糖苷链相连成的

28、直链。糖苷链相连成的直链。 几丁质（几丁质（chitin）是在昆虫纲和甲壳纲的外骨骼中）是在昆虫纲和甲壳纲的外骨骼中 发现的结构同多糖，也存在于大多数真菌和许多藻发现的结构同多糖，也存在于大多数真菌和许多藻 类的细胞壁中。类的细胞壁中。 几丁质可能是地球上第二种最丰富的有机化合物。几丁质可能是地球上第二种最丰富的有机化合物。 几丁质的部分去乙酰化可以生成脱乙酰壳多糖几丁质的部分去乙酰化可以生成脱乙酰壳多糖 （chitosan），它是一种带正电荷的无毒的聚合物。），它是一种带正电荷的无毒的聚合物。 脱乙酰壳多糖可以用作处理废水和工业废液的吸附脱乙酰壳多糖可以用作处理废水和工业废液的吸附 剂，也可

29、用作食品保存或美容的包膜。剂，也可用作食品保存或美容的包膜。 1、糖胺聚糖（、糖胺聚糖（glycosaminoglycan） 又称粘多糖又称粘多糖(mucopoly saceharides)、氨基多糖。、氨基多糖。 是一类含氮的杂多糖，以氨基己糖和糖醛酸组成是一类含氮的杂多糖，以氨基己糖和糖醛酸组成 的二糖单位为基本结构单元。的二糖单位为基本结构单元。 如：肝素（如：肝素（heparin）、透明质酸（）、透明质酸（hyaluronic acid）、硫酸软骨素（）、硫酸软骨素（chondroitin sulfate）、硫）、硫 酸皮肤素、硫酸角质素、硫酸乙酰肝素等；酸皮肤素、硫酸角质素、硫酸乙酰

30、肝素等； 是是蛋白聚糖的重要组成部分。蛋白聚糖的重要组成部分。 二、不均一性多糖二、不均一性多糖 2、细菌多糖、细菌多糖细菌细胞壁杂多糖细菌细胞壁杂多糖 胞壁质（胞壁质（murein）也称肽聚糖（）也称肽聚糖（peptidoglycan） 是构成细菌细胞壁骨架结构的一种杂多糖。是由是构成细菌细胞壁骨架结构的一种杂多糖。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过通过 (1，4)糖苷键糖苷键 交替连接而成的多聚体，该多聚体再作为交联结交替连接而成的多聚体，该多聚体再作为交联结 构的重复单位通过肽链连接。构的重复单位通过肽链连接。 这些大分子形成许多细菌的细胞壁的骨架。包括这些大

31、分子形成许多细菌的细胞壁的骨架。包括 青霉素在内的许多抗生素实际上是通过抑制肽聚青霉素在内的许多抗生素实际上是通过抑制肽聚 糖生物合成中的某一特定反应杀死细菌的。糖生物合成中的某一特定反应杀死细菌的。 Isoglutamate D-异谷氨酸异谷氨酸 金黄色葡萄球菌中肽聚糖的肽是一个金黄色葡萄球菌中肽聚糖的肽是一个4肽。肽。 4肽中交替出现肽中交替出现L和和D氨基酸残基氨基酸残基 细菌种类不同，细菌种类不同，4肽的氨基酸残基组成有变化。肽的氨基酸残基组成有变化。 4肽通过一个连接肽与相邻的肽聚糖分子上的另肽通过一个连接肽与相邻的肽聚糖分子上的另 一个一个4肽交联，连接肽由肽交联，连接肽由5个甘氨

32、酸残基构成。个甘氨酸残基构成。 3、琼脂、琼脂海藻多糖海藻多糖 琼脂（琼脂（agar），海藻多糖的总称。是琼脂糖），海藻多糖的总称。是琼脂糖 （agarose）和琼脂胶（）和琼脂胶（agaropectin）的混合物。）的混合物。 琼脂糖为聚半乳糖，琼脂糖为聚半乳糖，9个相互以个相互以 (1，3)糖苷键相糖苷键相 连的连的D-半乳糖与一个半乳糖与一个L-半乳糖通过半乳糖通过 (1，4)糖苷键糖苷键 相连。相连。 琼脂胶是琼脂糖的硫酸酯（大约琼脂胶是琼脂糖的硫酸酯（大约53个糖单位一个个糖单位一个- SO3） 4、果胶和树胶、果胶和树胶植物多糖植物多糖 果胶（果胶（pectin）是典型的植物多糖，

33、植物细胞壁特）是典型的植物多糖，植物细胞壁特 有成分），果胶是果胶酸的甲酯。有成分），果胶是果胶酸的甲酯。 果胶酸（果胶酸（pectin acid）是）是D-半乳糖以糖苷键连接而半乳糖以糖苷键连接而 成的直链多糖，该多糖链上还连有一些侧链，侧链成的直链多糖，该多糖链上还连有一些侧链，侧链 主要有半乳糖、鼠李糖、甘露糖等糖基构成。主要有半乳糖、鼠李糖、甘露糖等糖基构成。 果胶酸的羧基果胶酸的羧基9%甲基酯化后形成果胶。甲基酯化后形成果胶。 树胶（树胶（gum）是植物表皮的一类渗出液，由葡萄糖、）是植物表皮的一类渗出液，由葡萄糖、 葡萄糖醛酸、半乳糖、甘露糖、阿拉伯糖等糖基构葡萄糖醛酸、半乳糖、甘

34、露糖、阿拉伯糖等糖基构 成的一类杂多糖。成的一类杂多糖。 第五节第五节 结合糖结合糖 一、糖蛋白一、糖蛋白 二、二、蛋白聚糖蛋白聚糖 三、三、肽聚糖肽聚糖 四、四、糖脂糖脂 一、糖蛋白一、糖蛋白 短的寡糖链与蛋白质共价相连短的寡糖链与蛋白质共价相连 总体性质更接近蛋白质总体性质更接近蛋白质 寡糖链常常是具分支的杂糖链，不呈现重复寡糖链常常是具分支的杂糖链，不呈现重复 的双糖系列，一般由的双糖系列，一般由2-10个单体个单体(少于少于15)组成，组成， 末端成员常常是唾液酸或末端成员常常是唾液酸或L-岩藻糖岩藻糖 （一）（一）糖链与蛋白的连接方式糖链与蛋白的连接方式 N-糖苷键型：糖苷键型：寡糖

35、链（寡糖链（GlcNAC的的-羟基）与天冬羟基）与天冬 酰胺（酰胺（ Asn ）的酰胺基上氨基、）的酰胺基上氨基、Lys或或Arg的的W-氨氨 基相连（下页图所示）基相连（下页图所示） O-糖苷键型：糖苷键型：寡糖链（寡糖链（GalNAC的的-羟基）与羟基）与Ser、 Thr和羟基赖氨酸、羟脯氨酸的羟基相连。和羟基赖氨酸、羟脯氨酸的羟基相连。 （下（下 页图所示）页图所示） S-糖苷键型：糖苷键型：以半胱氨酸为连接点的糖肽键。以半胱氨酸为连接点的糖肽键。 酯糖苷键型：酯糖苷键型：以天冬氨酸、谷氨酸的游离羧基为以天冬氨酸、谷氨酸的游离羧基为 连接点。连接点。 （二）（二）糖蛋白中糖链的结构糖蛋白中糖链的结构 1、N-糖苷键型（糖苷键型（N-连接）连接） 高甘露糖型：由高甘露糖型：由GlcNAc和甘露糖组成；和甘露糖组成； 复合型：除了复合型：除了GlcNAc和甘露糖外，还有果糖、和甘露糖外，还有果糖、 半乳糖、半乳糖、 唾液酸；唾液酸； 复杂型。复杂型。 2、O-糖苷键型（糖苷键型（O-连接）连接） 没有五糖核心。没有五糖核心。 图图 7.29 与多肽与多肽 相连的寡糖链相连的寡糖链 （三）（三）糖蛋白的生物学功能糖蛋白的生物学功能 M 寡糖链参与细胞识别和分子识别寡糖链参与细胞识别