生物化學(xué)課件：1 糖的生物化學(xué)

第1章糖類韌帶－結(jié)構(gòu)糖結(jié)締組織－結(jié)構(gòu)糖

肌糖原－能源動(dòng)物干重2％1、糖組學(xué)(glycomics)的背景及研究意義20世紀(jì)末,繼基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)之后,糖組學(xué)也日益受到人們關(guān)注。顧名思義,糖組學(xué)是對(duì)糖鏈組成及其功能研究的一門新學(xué)科,是基因組學(xué)的后續(xù)和延伸,具體內(nèi)容包括研究糖與糖之間、糖與蛋白質(zhì)之間、糖與核酸之間的聯(lián)系和相互作用,其主要研究對(duì)象為聚糖。豐富多樣的聚糖覆蓋了生物有機(jī)體的所有細(xì)胞,不僅體現(xiàn)細(xì)胞的類型和狀態(tài),也參與了許多生物學(xué)行為,如細(xì)胞發(fā)育、分化、腫瘤轉(zhuǎn)移、微生物感染、免疫反應(yīng)等;聚糖還體現(xiàn)生物和分子的進(jìn)化作用,如糖酵解、生物合成的保守性以及核糖的起源等。糖鏈影響糖蛋白的分泌和穩(wěn)定性免疫球蛋白如缺乏N-糖鏈則不能分泌到胞外而留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中

血清中很多蛋白質(zhì)式含有以唾液酸殘基為末端的N-糖鏈糖蛋白，稱唾液酸糖蛋白，如免疫球蛋白、蛋白質(zhì)激素，載體蛋白等。如被唾液酸酶降解與肝細(xì)胞膜上的去唾液酸糖蛋白受體結(jié)合胞吞作用并降解●與血漿中老蛋白的清除有關(guān)●與細(xì)胞粘著有關(guān)

細(xì)胞粘著(celladhesion)是進(jìn)化中隨著多細(xì)胞生物出現(xiàn)的必然現(xiàn)象。多細(xì)胞生物中細(xì)胞有相互識(shí)別而聚集成細(xì)胞群的能力——細(xì)胞粘著。細(xì)胞群或組織(tissue)中細(xì)胞與細(xì)胞之間充滿著由糖蛋白(膠原蛋白、纖連蛋白、層粘蛋白)、蛋白聚糖、透明質(zhì)酸等組成的胞外基質(zhì)(extracellularmatrix,ECM)。在整個(gè)生物體中,ECM形成一個(gè)連續(xù)的主體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),所有的細(xì)胞都交織或浸泡在這一網(wǎng)狀基質(zhì)中,網(wǎng)絡(luò)中細(xì)胞一細(xì)胞粘著,細(xì)胞一ECM粘著都是通過有關(guān)的膜內(nèi)在蛋白質(zhì)(integralmembraneprotein)完成的。這些膜蛋白稱細(xì)胞粘著分子(celladhesionmolecule,CAM)或粘著蛋白,包括整聯(lián)蛋白(integrin),鈣粘著蛋白(cadher--in)免疫球蛋白超家族(Ig

superfamily),血管地址素(vescular

addressin)選擇蛋白(selectin)等。CAM絕大多數(shù)都是含N一糖鏈的糖蛋白.例如整聯(lián)蛋白是由α一和β一亞基組成的異二聚體,兩個(gè)亞基上有多個(gè)N一糖基化位點(diǎn)。去糖鏈的整聯(lián)蛋白完全失去與纖連蛋白的粘著能力。

●與精卵識(shí)別有關(guān)

受精是精子與卵子的融合。哺乳動(dòng)物的卵子外面有一層透明的糖蛋白外衣，稱透明帶（zonepelluci

da,ZP)。透明帶由ZP-1、ZP-2和ZP-3三種糖蛋白組成,受精中起主要作用的是ZP-3,連接在ZP-3上的O-GalNAc糖鏈能被精子表面上的凝集素受體識(shí)別(有物種特異性)。O-GalNAc糖鏈的非還原端是一個(gè)α一連接的半乳糖殘基,它可能在精卵識(shí)別中起關(guān)鍵作用。●糖鏈與酶活性

糖鏈在酶的新生肽鏈折疊、轉(zhuǎn)運(yùn)和保護(hù)等方面普遍起作用。但糖鏈與成熟酶活性的關(guān)系因酶而異。有些酶除去糖鏈活性不受影響,如UDP-葡糖醛酸酶、酵母羧肽酶等。有些酶的活力依賴其糖鏈的存在，

如溶酶體β一葡糖苷酶除去糖鏈后只有免疫活性而而完全沒有酶活力?！裉擎溑c激素活性

糖蛋白激素主要有腺垂體促激素類包括FSH(促卵泡激素),LH(促黃體生成激素)和TSH(促甲狀腺激素)以及胎盤絨毛膜促性腺激素和腎臟紅細(xì)胞生成素(erytlmpoietin,EPO)等。FSH、LH和TSH均由α亞基和β亞基組成,兩個(gè)亞基都有N一糖鏈。糖鏈呈高度不均一性,例如LH和TSH中精鏈的外鏈末端有些為SO4--4GalNAcβ1，有些為Siaα2→3Galβ1→,而FSH中的糖鏈都是以Siaα2→3Galβ1→為末端的。已經(jīng)證明，帶有SO4--4GalNAcβ1→末端結(jié)構(gòu)的激素對(duì)受體的親和力比帶有Siaα2→3Galβ1→末端的激素高，但在體內(nèi)的半壽期前者比后者短,因?yàn)樵诟闻K網(wǎng)狀細(xì)胞表面有特異結(jié)合SO4--4GalNAcβ1→為末端的糖鏈的受體,而Sia為末端的糖鏈則必須經(jīng)唾液酸酶水解除去Sia從而暴露Gal后才能被半乳糖結(jié)合受體識(shí)別并清除?！裉擎溑cIgG

活性

每分子IgG

均含糖鏈約三條，幾乎全部N一糖鏈都是復(fù)雜型,非還原末端殘基為Sia或Gal(去Sia),少數(shù)為GlcNAc(去Sia-Gal),IgG的N-糖鏈多達(dá)30余種,呈高

度不均一性。如IgG的N一糖鏈缺失外鏈Gal(這種糖鏈稱G0糖鏈）后,可成為一種自身抗原,被免疫系統(tǒng)識(shí)別而產(chǎn)生自身抗體。后者能與帶有Go糖鏈的IgG生成免疫復(fù)合體，沉積于關(guān)節(jié)腔內(nèi),引起炎癥。這種免疫復(fù)合體是由帶Go糖鏈的IgGFc段(作為抗原)和帶末端Sia的IgG(作為抗體)Fab段結(jié)合而成,實(shí)際上是IgG的自身聚合物。類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、紅斑狼瘡等都是一種與IgG的糖鏈結(jié)構(gòu)改變有關(guān)的自身免疫病(autoimmunedisease)。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎糖類單糖多糖糖復(fù)合物(glycoconjugates)糖蛋白(glycoprotein)蛋白聚糖(proteoglycan)糖脂(glycolipids)本章知識(shí)要點(diǎn)1.糖類生物學(xué)作用及相關(guān)概念；糖類的分類。

2.單糖的構(gòu)型（相關(guān)概念）；單糖的性質(zhì)（旋光性、氧化）；3.常見寡糖的組成及相關(guān)性質(zhì)；4.淀粉、纖維素、糖原、瓊脂的組成及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；5.糖鏈的生物學(xué)功能；糖肽鍵；糖胺聚糖的種類及組成；糖蛋白與蛋白聚糖的組成與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。6.異頭物、構(gòu)型與構(gòu)象、旋光異構(gòu)體、還原糖、糖肽鍵；7.糖胺聚糖及種類；蛋白聚糖8.糖類生物學(xué)作用；糖鏈的生物學(xué)功能一、概述

(一)糖類的存在與來源碳水化合物是地球上最豐富的有機(jī)化合物，每年全球植物和藻類光合作用可轉(zhuǎn)換1000億噸CO2和H2O成為纖維素和其他植物產(chǎn)物。植物體85-90%的干重是糖類?？偟恼f來，糖類在生物體內(nèi)所起的作用包括：能量物質(zhì)、結(jié)構(gòu)物質(zhì)和活性物質(zhì)。（二）糖類的生物學(xué)作用綠色植物的皮、桿等的多糖（纖維素、半纖維素和果膠物質(zhì)等）；昆蟲、蟹、蝦等外骨骼糖（幾丁質(zhì)）；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）；細(xì)菌細(xì)胞壁糖稱作結(jié)構(gòu)多糖；糧食及塊根、塊莖中的多糖（淀粉）；動(dòng)物體內(nèi)的貯藏多糖（糖元）是重要的能源物質(zhì)；糖蛋白（蛋白聚糖）中的糖；細(xì)胞膜及其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)中的糖如血型糖；活性糖分子是重要的信息分子；醫(yī)療用糖（葡萄糖及其衍生物，如葡萄糖酸的鈉、鉀、鈣、鋅鹽等）；食用菌中的糖（香菇多糖、茯苓多糖、靈芝多糖、昆布多糖等）可以作為藥物使用；糖類是重要的中間代謝物，可以轉(zhuǎn)化為氨基酸、核苷酸和脂類。

糖類主要由C、H、O三種元素組成，有些還有N、S、P等。

單糖多符合結(jié)構(gòu)通式：（CH2O）n，但僅從通式上并不能判斷某分子是否就是糖，即：符合通式的不一定是糖，如CH3COOH（乙酸），CH2O（甲醛），C3H6O3（乳酸）；是糖的不一定都符合通式，如C5H10O4（脫氧核糖），C6H12O5（鼠李糖）。糖類可以定義為：多羥基醛；多羥基酮；多羥基醛或多羥基酮的衍生物；可以水解為多羥基醛或多羥基酮或它們的衍生物的物質(zhì)。（三）糖類的元素組成和化學(xué)本質(zhì)（四）糖的命名與分類單糖（monosaccharides）不能水解為其他糖的糖，按碳原子數(shù)分為：丙糖（甘油醛）；丁糖（赤蘚糖）；戊糖（木酮糖、核酮糖、核糖、脫氧核糖等）；己糖（葡萄糖、果糖、半乳糖等）等。寡糖（oligosaccharides）可以水解為幾個(gè)至十幾個(gè)單糖的糖，一般包括：二糖（disaccharides）蔗糖、麥芽糖、乳糖；三糖（trisaccharides）棉籽糖和其他寡糖。多糖（polysaccharides）可水解為多個(gè)單糖或其衍生物的糖，包括：同多糖（homoglycans,homopolysaccharides）水解為同一單糖的高分子聚合物，淀粉、糖元、纖維素、幾丁質(zhì)、糖苷等。異多糖（heteroglycans,heteropolysaccharides）水解產(chǎn)物不止一種單糖或單糖衍生物，透明質(zhì)酸、肝素、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等。糖的衍生物指糖的氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物、氨基取代物及糖苷化合物等，如，D-氨基葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖、糖的硫酸酯等；多糖復(fù)合物（polysaccharidescomplex）糖與脂、蛋白等共價(jià)相連組成蛋白多糖（proteinpolysaccharides）、糖蛋白（glycanproteins）、糖脂（glycanlipids）。（三）糖類研究的簡(jiǎn)史1843年，Dumas測(cè)定糖的實(shí)驗(yàn)式為（CH2O）n；1870年，Colley；1883年，Tollens設(shè)想葡萄糖的結(jié)構(gòu)式；1881年，EmilFischer分析了單糖的結(jié)構(gòu)，人工合成了當(dāng)時(shí)已知的所有的己糖和戊糖；1846年，Dubrunfont提出葡萄糖溶液有變旋現(xiàn)象；1893年，F(xiàn)ischer正式提出葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)；1895年，Tanret發(fā)現(xiàn)三種葡萄糖，其旋光性不同；1926年，W．N．Haworth提出葡萄糖的Haworth投影式；1928年，Malaprada發(fā)明過碘酸氧化法測(cè)定糖的結(jié)構(gòu)；1932年，F(xiàn)leury和Lange把這一方法完善化用于糖化學(xué)的研究；1933年，N．A．S

aeuson提出端基差向異構(gòu)體，以表示還原糖及糖苷的

、

兩種異構(gòu)體；1950年，R．E．Reeves證明己糖的椅式構(gòu)象；1950s后，把生物化學(xué)最新的理論和方法用于糖生物化學(xué)的研究，尤其在結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的研究上取得了重要突破，發(fā)展或興起了糖化學(xué)或糖生物化學(xué)的研究時(shí)代，特別是糖復(fù)合物的研究上發(fā)起了生命科學(xué)研究的又一個(gè)熱點(diǎn)。二、旋光異構(gòu)（一）有關(guān)旋光異構(gòu)的幾個(gè)概念

葡萄糖及絕大多數(shù)糖都有使平面偏振光發(fā)生偏轉(zhuǎn)的能力，即糖的旋光性，是因?yàn)樘嵌季哂惺中蕴?。糖的旋光性和旋光度由糖分子中的所有手性碳上的羥基方向所決定。糖的旋光性以右旋（以D或+表示）或左旋（以L或-表示）。構(gòu)型是指一個(gè)分子由于其各原子特有的空間排列而使該分子具有特定的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)。當(dāng)一個(gè)物質(zhì)由一種構(gòu)型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N構(gòu)型時(shí)，要求有共價(jià)鍵的斷裂或重新形成。表明一個(gè)物質(zhì)應(yīng)有其特定的構(gòu)型。單糖的構(gòu)型以甘油醛為參照標(biāo)準(zhǔn)，甘油醛C2為手性碳，在投影式中與其相連的-OH在右邊的為右旋（D型）、在左邊的為左旋（L型），D型和L型互為立體異構(gòu)體，是一對(duì)對(duì)映體（entipode），具有對(duì)映體的結(jié)構(gòu)又稱手性結(jié)構(gòu)。單糖的構(gòu)型由于手性碳往往不止一個(gè)，因而規(guī)定：離羰基最遠(yuǎn)的不對(duì)稱C上的-OH方向判定糖的構(gòu)型，在右邊的為D型、在左邊的為L(zhǎng)型。對(duì)映體結(jié)構(gòu)的示意圖

糖的構(gòu)型與旋光性之間不一定相對(duì)應(yīng)，即D型不一定代表右旋、L型也不一定代表左旋，因?yàn)閮烧叩囊?guī)定性不同。對(duì)于葡萄糖來說，D型正好是右旋，即D-（+）-Glc、L型也正好是左旋，即L-（-）-Glc。天然葡萄糖為右旋，屬于D型。（二）Fischer投影式Fischer投影式是一種采用投影的方法將分子的三維立體結(jié)構(gòu)(構(gòu)型)用二維平面圖象表示的一種方法，畫投影式時(shí)，習(xí)慣上把含碳原子的基團(tuán)放在豎鍵的方向，并把命名時(shí)編號(hào)最小的碳原子放在上端。Fischer投影式三、單糖的結(jié)構(gòu)(一)單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)單糖鏈狀結(jié)構(gòu)的的證據(jù):1.葡萄糖可與Fehling試劑或其他醛試劑反應(yīng)

醛基2.葡萄糖與乙酸酐結(jié)合，產(chǎn)生有5個(gè)乙?；难苌?/p>

5個(gè)羥基存在3.葡萄糖與鈉汞齊（Na、Hg的合金）作用，被還原為一種具有6個(gè)羥基的山梨醇（Sorbitol，glocitol），后者是一個(gè)6C構(gòu)成的直鏈醇。證明葡萄糖的結(jié)構(gòu)是六個(gè)碳連成直鏈的分子。常見單糖D-葡萄糖L-葡萄糖

D型糖與L型糖是對(duì)映體，根據(jù)D型糖可寫出相應(yīng)的L型糖。

甘露糖果糖

半乳糖

(四)單糖的構(gòu)象

構(gòu)象指一個(gè)分子中，不改變共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)，僅靠單鍵的旋轉(zhuǎn)或扭曲而改變分子中基團(tuán)在空間的排布位置，而產(chǎn)生不同的排列方式。根據(jù)X-射線晶體分析，葡萄糖吡喃環(huán)與環(huán)己烷的椅式結(jié)構(gòu)相似，

-葡萄糖的可能構(gòu)象有2種椅式（A，B）和6種船式，主要是A椅式。四、單糖的性質(zhì)（一）單糖的物理性質(zhì)一切糖類都有不對(duì)稱C，都具旋光性,旋光用于單糖的鑒定；各種糖甜度不一，甜度與單糖的使用價(jià)值有關(guān)；溶解度與單糖的制備有關(guān)。多羥基增加了單糖的溶解度，熱水中更大，不溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑。（二）單糖的化學(xué)性質(zhì)單糖的化學(xué)性質(zhì)主要體現(xiàn)在多羥基醛、或多羥基酮的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征上，具有一切羥基及多羥基的反應(yīng)，如氧化、酯化、縮醛反應(yīng)；也有醛基或羰基的反應(yīng)；同時(shí)還有基團(tuán)間相互影響而產(chǎn)生的一些特殊的反應(yīng)。1.在弱堿溶液中可進(jìn)行酮-稀醇互變2.Fehling試劑或Bennedict試劑使醛糖的醛基氧化成羧基，二價(jià)銅被還原成黃紅色的一價(jià)銅，可用于糖的定性定量。一定條件下，葡萄糖C1上的-CHO及C6上的-OH可分別氧化，形成葡萄糖酸(gluconicacid)、葡萄糖醛酸(glucuronate)及葡萄糖二酸(glucaricacid)，糖酸都有較強(qiáng)的酸性，能成鹽并形成

或

內(nèi)酯。葡萄糖氧化為葡萄糖酸3.強(qiáng)氧化劑如熱硝酸可將醛糖氧化成醛糖二酸，這一反應(yīng)可用于推定糖的構(gòu)型；血糖(Bloodsugar)的測(cè)定葡萄糖含有醛基，具還原性，能被弱氧化劑（如堿性CuSO4）氧化，生成葡萄糖酸等各種氧化產(chǎn)物，蘭色Cu（OH）2被還原為磚紅色的Cu2O。最常用的堿性CuSO4溶液為Benedict試劑（檢糖試劑），正常人尿液用班氏試劑檢測(cè)為陰性，當(dāng)血糖濃度高于160-180mg/dL時(shí)為陽性反應(yīng)。這一方法簡(jiǎn)單，但特異性差。如改用對(duì)葡萄糖特異性的葡萄糖氧化酶、過氧化物酶及無色還原劑染料檢測(cè)葡萄糖，則特異性和準(zhǔn)確度明顯提高。4.葡萄糖可在葡萄糖氧化酶的作用下生成糖醛酸，這一反應(yīng)在代謝中有重要作用。5.醛糖或酮糖可被硼氫化鈉還原成糖醇，可用于化工生產(chǎn)；葡萄糖C1上的-CHO可被還原為-OH而成糖醇—山梨醇（Sorbitol），山梨醇聚積在糖尿病患者的晶狀體可引起白內(nèi)障。甘露糖

甘露醇（用于治療腦水腫的滲透性利尿劑）核糖

核醇（VitB2的組成成分）6.酯化反應(yīng):單糖分子中的-OH，特別是異頭碳上的半縮醛羥基能與磷酸、硫酸、乙酸酐等脫水生成酯。7.脎（Osazone）的形成:醛糖的醛基可與苯肼反應(yīng)生成苯腙（phenylhydrazone），過量的苯肼可進(jìn)一步作用生成脎（osazone），每個(gè)脎分子中含2分子苯肼，第三個(gè)苯肼被轉(zhuǎn)化為苯胺和氨。脎的溶解度小，易成結(jié)晶，不同糖脎晶體形狀不同、熔點(diǎn)不同，可作為糖的定性鑒定。8.在堿性條件下，糖的所有羥基可被酰氯或酸酐酯化，可用于糖的結(jié)構(gòu)堅(jiān)定；9.糖的甲基化反應(yīng)可用于糖的結(jié)構(gòu)分析；10.糖的半縮醛或半縮酮羥基與另一化合物生成的縮醛或縮酮稱為糖苷，糖苷的種類繁多，有一些有生理活性；11.單糖的脫水:戊糖與鹽酸共熱脫水生成糠醛，己糖則生成羥甲基糠醛，羥甲基糠醛與間苯二酚生成紅色縮合物，糠醛與間苯二酚生成朱紅色物質(zhì)，糠醛與甲基間苯二酚生成藍(lán)綠色物質(zhì)，糖類物質(zhì)脫水與蒽酮生成藍(lán)綠色物質(zhì)，這些反應(yīng)可用于糖的定性和定量測(cè)定；12.糖的高碘酸氧化:高碘酸及其鹽可以定量地氧化斷裂鄰二羥基、α-羥基醛等的碳-碳鍵，生成相應(yīng)的羰基化合物，順式鄰二羥基化合物比反式的氧化速度快，高碘酸的消耗量或甲酸的生成量可確定糖苷是呋喃型還是吡喃型，還可測(cè)定多糖的聚合度和分支數(shù)目；13.單糖鏈的延長(zhǎng)和縮短:醛糖的醛可與HCN反映生成氰醇腈基，再轉(zhuǎn)化為兩種亞胺，最后形成多一個(gè)碳原子的醛糖（兩種手性糖的混合物）。這一反應(yīng)的逆反應(yīng)可縮短糖連。五、重要的單糖和單糖衍生物(一)單糖三碳糖三碳糖三、四、五、六碳糖（醛糖）赤蘚糖蘇糖核糖阿拉伯糖木糖來蘇糖阿洛糖阿卓糖葡萄糖甘露糖古洛糖艾杜糖半乳糖塔羅糖三、四、五、六碳糖（酮糖）赤蘚酮糖核酮糖木酮糖阿洛酮糖塔格酮糖果糖山梨糖三碳酮糖（二羥丙酮）四碳酮糖（赤蘚糖）木酮糖核酮糖阿洛酮糖果糖山梨糖塔格糖(二)單糖磷酸酯

存在廣泛,在代謝途徑中起重要作用；水解時(shí)P-O鍵斷裂，加成-消去呈線性機(jī)制（圖1-17）。(三)糖醇*山梨醇用于合成維生素C;*甘露醇在臨床上用于降低顱內(nèi)壓和治療腎衰；*核糖醇參與核黃素的合成；*木糖醇是糖醛酸途徑的中間物；*肌醇存在于多種組織，是一些磷脂的組成部分，肌醇三磷酸是細(xì)胞的第二信使，肌醇六磷酸（植酸）是重要的化工原料。(四)糖酸(見糖的氧化反應(yīng))(五)脫氧糖:2-脫氧核糖是DNA的組成成分；植物和微生物含有鼠李糖、巖藻糖等脫氧糖。K+-Na+ATP酶的抑制劑(六)氨基糖氨基糖是胞壁酸和神經(jīng)酰胺的組成成分,在一些其他多糖中少量存在.(七)糖苷糖苷是以酚類,固醇類,含氮堿等為配基的單糖或寡糖衍生物,大多有苦味或香氣,不少有毒,但少量使用有藥理作用.博萊霉素阿布拉霉素硫色霉素鏈霉素六、寡糖(一)寡糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì):寡糖的結(jié)構(gòu)要注意參與組成的單糖單位;形成糖苷鍵的碳原子位置;異頭碳的構(gòu)型;糖單位的次序。寡糖的結(jié)構(gòu)可用符號(hào)表示，如麥芽糖為：

O-α-D-Glcp-(1→4)-β-D-Glcp(二)常見的二糖常見的有乳糖、蔗糖、麥芽糖、纖維二糖、海藻糖、龍膽二糖等。1.蔗糖:常用食糖，甜度大，易結(jié)晶，易溶于水，甘蔗、甜菜中豐富，分子式C12H22O11，不能還原Tollens或Fehling試劑（無還原性），不能成脎（無異頭物形式），不變旋，由一分子

-D-Glc和一分子

-D-Fru組成，既是葡萄糖苷，又是果糖苷，結(jié)構(gòu)為：

-D-Glc-

-D-Fru[

-1，2]，蔗糖水解反應(yīng)中伴隨有從+到-的旋光符號(hào)的變化，這種水解稱為（+）蔗糖的轉(zhuǎn)化。

2.乳糖：存在于人乳（5-7%）和牛乳（4%）中，分子式C12H22O11，還原糖，能成糖脎，糖脎水解產(chǎn)物是D(+)-Gal和D-葡萄糖脎，可變旋（有

、

形式），酸或酶（苦杏仁酶，只水解

連接糖苷鍵）水解得到D(+)-Glc及Gal，結(jié)構(gòu)為4-O-（

-D-吡喃半乳糖基）D-吡喃葡萄糖[

-1，4]。乳糖酶缺乏，小腸乳糖升高引起滲透性腹瀉，腸道細(xì)菌使乳糖發(fā)酵產(chǎn)生大量氣體。乳糖結(jié)構(gòu)模型3.麥芽糖:又稱飴糖，分子式：C12H22O11，可變旋（存在

、

形式），能還原Tollens和Fehling試劑（具還原性），與苯肼成脎C12H20O9C=NNH(C6H5)2（一個(gè)半縮醛羥基），被溴水氧化為一元羧酸（一個(gè)半縮醛羥基），稀酸、麥芽糖酶水解，產(chǎn)物為D-(+)-Glc，結(jié)構(gòu)為4-O-(

-D-吡喃葡萄糖基)-D-吡喃葡萄糖[

-1，4]。麥芽糖的生成與水解3.纖維二糖（Cellobiose）纖維素的結(jié)構(gòu)單位,分子式C12H22O11，還原糖，能成脎，有變旋,水解為2分子

-D-（+）-葡萄糖，可被苦杏仁酶水解（

連接），結(jié)構(gòu)為4-O-（

-吡喃葡萄糖基）-D-吡喃葡萄糖[

-1，4]。肽聚糖

肽聚糖是以N-乙酰氨基葡萄糖（NAG）與乙酰胞壁酸（NAM）組成的多糖鏈為骨干與四肽連接所成的雜多糖。NAG與NAM之間的連接為β-1，4苷鍵。胞壁酸的羧基與四肽的L-丙氨酸的氨基相連。

結(jié)構(gòu)雜多糖

所有細(xì)菌和藍(lán)藻的細(xì)胞壁都含有肽聚糖。革蘭氏陽性細(xì)菌細(xì)胞壁所含的肽聚糖占其干重的50％～80％，革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的肽聚糖含量占其干重的1％～10％。肽聚糖的功用是保護(hù)細(xì)菌細(xì)胞不易被破壞。

糖胺聚糖

糖胺聚糖是由特定二糖單位多次重復(fù)構(gòu)成的雜聚多糖，因其二糖單位中都含有己糖胺而得名。不同糖胺聚糖的二糖單位不同，但一般都由一分子己糖胺和一分子己糖醛酸或中性糖構(gòu)成。單糖之間以1-3鍵或1-4鍵相連。糖胺聚糖是高分子量的膠性物質(zhì)，分子量可達(dá)500萬。糖胺聚糖按其分布和組成分為以下五類：硫酸軟骨素，硫酸皮膚素，硫酸角質(zhì)素，肝素和透明質(zhì)酸。其中除角質(zhì)素外，都含有糖醛酸；除透明質(zhì)酸外，都含有硫酸基。（1）透明質(zhì)酸

分布于結(jié)締組織、眼球的玻璃體、角膜、細(xì)胞間質(zhì)、關(guān)節(jié)液、惡性腫瘤組織和某些細(xì)菌壁中，有自由及與蛋白質(zhì)結(jié)合兩種類型。透明質(zhì)酸的分子為鏈形，無分支，其單位結(jié)構(gòu)是D-葡糖醛酸同N-乙酰葡糖胺以β-1,3-糖苷鍵連接成二糖單位。后者以β-1,4-糖苷健同另一二糖單位連接。

（2）硫酸軟骨素

為軟骨的主要成分，結(jié)締組織、筋腱、皮膚、心瓣膜、唾液中也含有。硫酸軟骨素是由D-葡糖醛酸與N-乙酰半乳糖胺硫酸酯以

-1,3-糖苷鍵連接成的二糖單位的多聚物，由于硫酸酯的位置不同分為軟骨素-4-硫酸（硫酸軟骨素A）和軟骨素-6-硫酸（硫酸軟骨素C）。治療腎炎、急慢性肝炎、偏頭痛、動(dòng)脈硬化及冠心病等

（3）硫酸皮膚素

又稱硫酸軟骨素B，最初是從豬皮膚中分離出來的，后來發(fā)現(xiàn)它存在于許多動(dòng)物組織，如豬胃粘膜、臍帶、肌腱、脾、腦、心瓣膜、鞏膜、腸粘膜等中。它的結(jié)構(gòu)與軟骨素-4-硫酸相似，只不過二糖單位中的D-葡糖醛酸基被L-艾杜糖醛酸基取代。

（4）硫酸角質(zhì)素

硫酸角質(zhì)素首先從角膜的蛋白水解液中分離出來，它是由N-乙酰萄糖胺和D-半乳糖構(gòu)成的二糖單位的多聚物，其N-乙酰葡糖胺的C-6位上硫酸酯化。

（5）肝素

最初從肝臟和心臟提取得到，由于肝臟中的含量最為豐富，故得此名。實(shí)際上它廣泛分布于哺乳動(dòng)物組織和體液中。豬腸粘膜中含量十分豐富，肺、脾和肌肉中含量亦很高，腎、胸腺和血液中的含量則比較少些。肝素的化學(xué)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，它是由D-葡糖胺和L-艾杜糖醛酸或D-葡糖醛酸構(gòu)成的二糖單位的多聚物。肝素的生物學(xué)作用是抗凝血和加速血漿中三酰甘油的清除。目前輸血時(shí)，廣泛以肝素為抗凝劑，臨床上也常用于防止血栓形成。

糖綴合物——是糖類的還原端和其他非糖組分以共價(jià)鍵結(jié)合的產(chǎn)物。（一）糖蛋白與蛋白多糖兩種不同類型苷鍵：N-糖苷鍵（肽鏈上的Asn的氨基與糖基上的半縮醛羥基形成）；O-糖苷鍵（肽鏈上的Ser或Thr的羥基與糖基上的半縮醛羥基形成）糖蛋白中寡糖鏈末端糖基組成的不同決定人體的血型。

O型：Fuc（巖藻糖）

A型：Fuc和GNAc（乙酰氨基葡萄糖）

B型：Fuc和Gal（半乳糖）（二）糖脂與脂多糖——脂類與糖（或低聚糖）結(jié)合的一類復(fù)合糖。1.甘油醇糖脂：甘油二酯與己糖（半乳糖、甘露糖和脫氧葡萄糖）結(jié)合而成。2.N-?；窠?jīng)醇糖脂：R′—O—CH2—CH—CH—CH=CH—C13H27R—NHOH（R′為糖基或糖鏈基；R為脂肪酸鏈。）糖綴合物（聚合物）的多樣性

糖類具有多個(gè)羥基，糖苷鍵又有α、β構(gòu)型之分，單糖的連接可能產(chǎn)生數(shù)目很大的異構(gòu)體，如由4個(gè)己糖組成的寡糖鏈，可能的序列則多達(dá)3萬多種。如葡萄糖的二糖異構(gòu)體有11種。糖蛋白

糖蛋白在自然界中的分布十分廣泛，不僅存在于脊椎動(dòng)物和無脊推動(dòng)物中，也存在于植物、單細(xì)胞有機(jī)體和病毒中。在高等動(dòng)物中大部分糖類聚合物往往都與蛋白質(zhì)共價(jià)連接，在低等動(dòng)物以及植物中情況也可能如此。糖蛋白是蛋白質(zhì)通過共價(jià)鍵與糖類結(jié)合的復(fù)合物，其中的糖基少則只有一個(gè)，多則可達(dá)數(shù)百個(gè)，后者的糖基常常連