第01章糖的化學(xué)

1、（一）（一）糖的概念與分布糖的概念與分布 概念：概念： 糖是由碳、氫及氧元素組成，其分子式是糖是由碳、氫及氧元素組成，其分子式是（CH2O）n，其化學(xué)本質(zhì)為，其化學(xué)本質(zhì)為多羥醛多羥醛或或多羥酮類多羥酮類及其衍及其衍生物或多聚物。生物或多聚物。 分布：分布：糖在植物占糖在植物占80% 80% 動物占動物占 2 %2 % 微生物占微生物占10%10%30%30% 1. 1. 糖是人和動物的主要能源物質(zhì)，也是生命糖是人和動物的主要能源物質(zhì)，也是生命必需的物質(zhì)：必需的物質(zhì)： (CH2O)n CO2+H2O+能量能量根據(jù)其水解產(chǎn)物，糖主要可分為三大類根據(jù)其水解產(chǎn)物，糖主要可分為三大類: :單單 糖糖 (

2、monosacchride)寡寡 糖糖 (oligosacchride)多多 糖糖 (polysacchride)單糖單糖是不能被分解成更小分子的糖，如葡萄糖是不能被分解成更小分子的糖，如葡萄糖 (glucose) 、果糖、果糖(fructose)和核糖和核糖(ribose)等等 特征：特征：水解后產(chǎn)生水解后產(chǎn)生1010個以下單糖的糖稱為個以下單糖的糖稱為寡糖寡糖。二糖是常見的寡糖。二糖是常見的寡糖。常見的二糖有：常見的二糖有：麥芽糖麥芽糖 (maltose)： 葡萄糖葡萄糖 葡萄糖葡萄糖蔗蔗 糖糖 (sucrose)： 葡萄糖葡萄糖 果糖果糖乳乳 糖糖 (lactose)： 葡萄糖葡萄糖 半

3、乳糖半乳糖常見的三糖有：棉子糖常見的三糖有：棉子糖 半乳糖半乳糖葡萄糖葡萄糖果糖果糖完全水解后產(chǎn)生完全水解后產(chǎn)生10個以上單糖的糖稱為個以上單糖的糖稱為多糖多糖，也稱也稱聚糖聚糖，有同多糖、雜多糖之分。，有同多糖、雜多糖之分。常見的多糖有：常見的多糖有：淀粉淀粉 (starch)糖原糖原 (glycogen)纖維素纖維素 (cellulose)概述：概述：連接方式連接方式N-連接連接：O-連接連接：糖蛋白糖鏈分糖蛋白糖鏈分N-連接聚糖與連接聚糖與O-連接聚糖連接聚糖ON（2）蛋白聚糖）蛋白聚糖核心蛋白核心蛋白葡糖胺葡糖胺組成組成糖胺聚糖糖胺聚糖糖胺糖胺糖醛酸糖醛酸半乳糖胺半乳糖胺葡糖醛酸葡糖醛

4、酸艾杜糖醛酸艾杜糖醛酸硫酸軟骨素硫酸軟骨素(chordroitin sulfate) 硫酸皮膚素硫酸皮膚素(dermatan sulfate) 硫酸角質(zhì)素硫酸角質(zhì)素(keratan sulfate) 透明質(zhì)酸透明質(zhì)酸(hyaluronic acid) 肝素肝素(heparin) 硫酸類肝素硫酸類肝素(heparan sulfate) 體內(nèi)重要的糖胺聚糖（體內(nèi)重要的糖胺聚糖（6 6種）：種）：糖胺聚糖是含糖胺聚糖是含己糖醛酸己糖醛酸和和己糖胺己糖胺組成的重復(fù)二糖單位組成的重復(fù)二糖單位（4 4）脂多糖）脂多糖( (以糖為主體）以糖為主體）胎盤脂多糖、細(xì)菌脂多糖胎盤脂多糖、細(xì)菌脂多糖（一）淀粉是植物

5、細(xì)胞多糖的儲存形式（一）淀粉是植物細(xì)胞多糖的儲存形式淀粉顆粒淀粉顆粒 -1,4糖苷鍵糖苷鍵 -1,6糖苷鍵糖苷鍵（二）糖原是動物細(xì)胞多糖的儲存形式（二）糖原是動物細(xì)胞多糖的儲存形式（二（二 ）糖原是動物細(xì)胞多糖的儲存形式）糖原是動物細(xì)胞多糖的儲存形式 * * 與支鏈淀粉相比，糖原的分支程度更高與支鏈淀粉相比，糖原的分支程度更高 儲存部位：肝、肌肉儲存部位：肝、肌肉 -1,4糖苷鍵糖苷鍵 -1,6糖苷鍵糖苷鍵（四）（四） 纖維素是植物的結(jié)構(gòu)多糖纖維素是植物的結(jié)構(gòu)多糖-1,4糖苷鍵糖苷鍵 -1,3 -1,3 糖苷鍵糖苷鍵 -1, 4糖苷鍵糖苷鍵黏黏3. 3. 肝素（肝素（haparinhapari

6、n) ) 存在肝、肺、血管壁、腸粘膜，是動物體內(nèi)存在肝、肺、血管壁、腸粘膜，是動物體內(nèi)的一種的一種天然抗凝血物質(zhì)天然抗凝血物質(zhì)。 肝素由硫酸氨基葡萄糖、葡萄糖醛酸和艾杜糖醛肝素由硫酸氨基葡萄糖、葡萄糖醛酸和艾杜糖醛酸的硫酸酯組成的四糖重復(fù)單位。酸的硫酸酯組成的四糖重復(fù)單位。( (一一) )多糖提取分離多糖提取分離第一類第一類 難溶于水難溶于水 如木聚糖和半乳糖如木聚糖和半乳糖 0.5mol/L0.5mol/L NaOH NaOH 中和中和 乙醇乙醇第二類第二類 易溶于溫水易溶于溫水 707080 80 氯仿：正丁醇（氯仿：正丁醇（4 4：1 1） 透析透析 乙醇乙醇第三類第三類 黏多糖的提取黏

7、多糖的提取 (1) (1) 堿液提取法堿液提取法 (2) (2) 蛋白水解酶消化法蛋白水解酶消化法（三）多糖的降解（三）多糖的降解 1. 1.化學(xué)降解法化學(xué)降解法: : 亞硝酸控制降解法亞硝酸控制降解法 2. 2.酶法降解酶法降解 3. 3.輻射降解法輻射降解法( (一一) )多糖的含量測定多糖的含量測定 多糖總糖：多糖總糖：硫酸硫酸- -蒽酮法，蒽酮法，藍(lán)綠色藍(lán)綠色， 620nm620nm 測定的基團(tuán)測定的基團(tuán)-己糖基、戊醛糖和己糖醛酸己糖基、戊醛糖和己糖醛酸 糖醛酸：糖醛酸：硫酸硫酸- -卡唑法卡唑法 氨基葡萄糖：氨基葡萄糖：乙酰丙酮顯色法乙酰丙酮顯色法 紫外掃描圖譜紫外掃描圖譜物理方法：物理方法： 紅外光譜紅外光譜 磁共振光譜磁共振光譜 質(zhì)譜質(zhì)譜 X-X-射線衍射射線衍射 化學(xué)方法化學(xué)方法 ：化學(xué)降解法：化學(xué)降解法 酶降解法酶降解法 免疫化學(xué)法免疫化學(xué)法 放射化學(xué)法放射化學(xué)法紙層析、薄層層析和氣相層析可對單糖進(jìn)行分析。紙層析、薄層層析和氣相層析可對單糖進(jìn)行分析。種類：種類：4 4糖鏈介導(dǎo)的細(xì)胞識別功能糖鏈介導(dǎo)的細(xì)胞識別功能 糖鏈的糖鏈的分子內(nèi)功能分子內(nèi)功能主要包括正確的折疊主要包括正確的折疊細(xì)胞內(nèi)定位生物學(xué)活性溶解性抗原性細(xì)胞內(nèi)定位生物學(xué)活性溶解性抗原性生物學(xué)半衰期和蛋白酶敏感性。生物學(xué)半衰期和蛋白酶敏感性。 糖鏈的糖鏈的分子間功能分子間功能主要包括對溶酶體的主要包