第一章糖類2012

1、第第1 1章章 糖類糖類（Chapter 1. CarbohydrateChapter 1. Carbohydrate） 一、引一、引 言言 ( (一一) ) 糖類的存在與來(lái)源糖類的存在與來(lái)源 糖類是地球上最豐富的有機(jī)化合物，植物體糖類是地球上最豐富的有機(jī)化合物，植物體85-90%85-90%的干重是糖類，地球上的生物量（的干重是糖類，地球上的生物量（BiomassBiomass）干重的干重的50%50%以上是由葡萄糖的聚合物構(gòu)成的。以上是由葡萄糖的聚合物構(gòu)成的。 糖類物質(zhì)的根本來(lái)源是綠色細(xì)胞的光合作用。糖類物質(zhì)的根本來(lái)源是綠色細(xì)胞的光合作用。（二）（二） 糖類的生物學(xué)作用糖類的生物學(xué)作用 結(jié)

2、構(gòu)物質(zhì)結(jié)構(gòu)物質(zhì) 能源物質(zhì)能源物質(zhì) 中間代謝物中間代謝物 信息分子信息分子 （三）（三） 糖類的元素組成和化學(xué)本質(zhì)糖類的元素組成和化學(xué)本質(zhì) 糖類主要由糖類主要由C C、H H、O O三種元素組成，有些還有三種元素組成，有些還有N N、S S、P P等，其實(shí)驗(yàn)式符合等，其實(shí)驗(yàn)式符合:(CH:(CH2 2O)nO)n或或:Cn(H:Cn(H2 2O)mO)m。 但僅但僅從通式上并不能判斷某分子是否就是糖。從通式上并不能判斷某分子是否就是糖。 如：如：CHCH3 3COOHCOOH（乙酸），（乙酸），CHCH2 2O O（甲醛）（甲醛）非糖非糖 C C5 5H H1010O O4 4（脫氧核糖），（脫

3、氧核糖），C C6 6H H1212O O5 5（鼠李糖）（鼠李糖）糖糖 糖類定義：糖類定義：多羥基醛、多羥基酮或其衍生物或水多羥基醛、多羥基酮或其衍生物或水解時(shí)能產(chǎn)生這些化合物的物質(zhì)解時(shí)能產(chǎn)生這些化合物的物質(zhì)(sugar(sugar、saccharidesaccharide）。）。（四）（四） 糖的命名與分類糖的命名與分類 命名命名: : 根據(jù)來(lái)源，給予一個(gè)通俗名稱：根據(jù)來(lái)源，給予一個(gè)通俗名稱： 如：葡萄糖、蔗糖等如：葡萄糖、蔗糖等l同多糖（同多糖（homoglycans,homopolysaccharideshomoglycans,homopolysaccharides） l雜多糖（雜多糖

4、（heteroglycans,heteropolysaccharidesheteroglycans,heteropolysaccharides) )l多糖復(fù)合物（多糖復(fù)合物（polysaccharides complexpolysaccharides complex） a.a.蛋白多糖（蛋白多糖（protein polysaccharidesprotein polysaccharides） b.b.糖蛋白（糖蛋白（glycoproteinsglycoproteins） c.c.糖脂（糖脂（glycanlipidsglycanlipids）分類：分類：( (根據(jù)聚合度根據(jù)聚合度) ) 單糖（單糖

5、（monosaccharidesmonosaccharides） 寡糖（寡糖（oligosaccharidesoligosaccharides） 多糖（多糖（polysaccharidespolysaccharides） 二、單二、單 糖糖 單糖是細(xì)胞的燃料分子、是寡糖和多糖的構(gòu)單糖是細(xì)胞的燃料分子、是寡糖和多糖的構(gòu)件分子和非糖生物分子的件分子和非糖生物分子的C C骨架來(lái)源。骨架來(lái)源。（一）（一）. .單糖的類別單糖的類別單糖可以按下列標(biāo)準(zhǔn)分類：?jiǎn)翁强梢园聪铝袠?biāo)準(zhǔn)分類：1.1.按碳原子數(shù)分：丙按碳原子數(shù)分：丙(triose)(triose) 、丁、丁(terose) (terose) 戊戊(p

6、entose) (pentose) 、己、己(hexose) (hexose) 庚糖庚糖(heptose )(heptose )2.2.按羰基類型分：醛糖按羰基類型分：醛糖(aldose)(aldose)和酮糖和酮糖(ketose) (ketose) 3.3.按碳鏈類型分：吡喃糖按碳鏈類型分：吡喃糖(pyranose)(pyranose)和和 呋喃糖呋喃糖(furanose)(furanose)等等 最簡(jiǎn)單的糖最簡(jiǎn)單的糖三碳糖三碳糖 三種戊糖三種戊糖 三種己糖三種己糖差向異構(gòu)體差向異構(gòu)體(epimer)(epimer)差向異構(gòu)體差向異構(gòu)體(epimer)(epimer) 醛糖系列醛糖系列醛基醛

7、基羥基羥基CH2OH 酮糖系列酮糖系列 酮糖系列酮糖系列（二）（二）. .單糖的結(jié)構(gòu)單糖的結(jié)構(gòu) 同分異構(gòu)體同分異構(gòu)體 結(jié)構(gòu)異構(gòu)體結(jié)構(gòu)異構(gòu)體: :原子鏈接次序不同原子鏈接次序不同 立體異構(gòu)體立體異構(gòu)體: :原子空間分布不同原子空間分布不同 l 幾何異構(gòu)幾何異構(gòu)l 旋光異構(gòu)旋光異構(gòu)構(gòu)型（構(gòu)型（ConfigurationConfiguration）：是指一個(gè)分子由于其各原子特有：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)。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

8、或重新形成。價(jià)鍵的斷裂或重新形成。 構(gòu)象（構(gòu)象（ConformationConformation） ：指一個(gè)分子中，不改變共價(jià)鍵結(jié)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。布位置，而產(chǎn)生不同的排列方式。 單糖有鏈?zhǔn)胶铜h(huán)式結(jié)構(gòu)，溶液和晶體中的單糖和單糖有鏈?zhǔn)胶铜h(huán)式結(jié)構(gòu)，溶液和晶體中的單糖和寡糖、多糖中的單糖單位都是環(huán)式結(jié)構(gòu)。寡糖、多糖中的單糖單位都是環(huán)式結(jié)構(gòu)。 單糖有多個(gè)功能團(tuán)和單糖有多個(gè)功能團(tuán)和手性碳原子手性碳原子，故有豐富的包，故有豐富的包括旋光異構(gòu)體在內(nèi)的同分異構(gòu)體。括旋光異

9、構(gòu)體在內(nèi)的同分異構(gòu)體。 單糖中遠(yuǎn)離羰基的手性碳原子的構(gòu)型與甘油醛相比，單糖中遠(yuǎn)離羰基的手性碳原子的構(gòu)型與甘油醛相比，被分為被分為D D型糖和型糖和L L型糖（相對(duì)構(gòu)型），型糖（相對(duì)構(gòu)型），自然界中已知的自然界中已知的單糖基本都是單糖基本都是D D型糖。型糖。含含n n個(gè)手性個(gè)手性C C的化合物的化合物的旋光異構(gòu)體的數(shù)目的旋光異構(gòu)體的數(shù)目=2=2n n（個(gè)），對(duì)映體的（個(gè)），對(duì)映體的數(shù)目數(shù)目=2=2n n/2/2（對(duì)）（對(duì)） D-D-葡萄糖葡萄糖/ D-/ D-葡萄糖葡萄糖D-D-葡萄糖葡萄糖/ D-/ D-半乳糖半乳糖 環(huán)式結(jié)構(gòu)根據(jù)半縮醛基的環(huán)式結(jié)構(gòu)根據(jù)半縮醛基的-OH-OH與糖環(huán)平面的相對(duì)與

10、糖環(huán)平面的相對(duì)位置用位置用a a（在平面下）（在平面下）和和b b（在平面上）（在平面上）區(qū)分出區(qū)分出 a a-吡喃糖和吡喃糖和b b- -吡喃糖（六元環(huán)），吡喃糖（六元環(huán)）， a a- -呋喃糖和呋喃糖和b b- -呋呋喃糖（五元環(huán)），喃糖（五元環(huán)）， a-a- 與b-b-互為異頭體互為異頭體 (anomer(anomer）。）。變旋現(xiàn)象：變旋現(xiàn)象： 新配置的葡萄糖溶液放置一段時(shí)間，其旋光度新配置的葡萄糖溶液放置一段時(shí)間，其旋光度會(huì)發(fā)生改變，由會(huì)發(fā)生改變，由+112+112+52.6+52.6 ，即為，即為變旋現(xiàn)象變旋現(xiàn)象，這是這是a a和和b b異頭物自發(fā)互變所導(dǎo)致。異頭物自發(fā)互變所導(dǎo)致。

11、 a-a-D-D-吡喃葡萄糖的吡喃葡萄糖的 aD20 = +112.2( (乙醇乙醇中結(jié)晶中結(jié)晶) )， b b-D-D-吡喃吡喃葡萄糖的葡萄糖的 a aD20 = = +18.7+18.7 ( (吡啶中結(jié)吡啶中結(jié)晶晶) ) 0.024%0.024% 36%36% 64%64%吡喃糖的椅式與船式構(gòu)象：吡喃糖的椅式與船式構(gòu)象： 吡喃糖有兩種無(wú)張力的構(gòu)象吡喃糖有兩種無(wú)張力的構(gòu)象椅式與船式構(gòu)象椅式與船式構(gòu)象。椅式比船式穩(wěn)定，這是由于船式構(gòu)象中存在著椅式比船式穩(wěn)定，這是由于船式構(gòu)象中存在著C-CC-C鍵的重疊和不相鄰原子間（鍵的重疊和不相鄰原子間（C C1-H-H和和C C4-H-H）的相互作）的相互

12、作用力。用力。（三）單糖的性質(zhì)（三）單糖的性質(zhì)1.1.物理性質(zhì)物理性質(zhì)l 旋光性旋光性 l 溶解度：?jiǎn)翁嵌际菬o(wú)色結(jié)晶，羥基（多）在水溶解度：?jiǎn)翁嵌际菬o(wú)色結(jié)晶，羥基（多）在水溶液中溶解度很大，不溶于乙醇，丙酮。溶液中溶解度很大，不溶于乙醇，丙酮。l 甜度：?jiǎn)翁嵌加刑鹞?，蔗糖甜度：?jiǎn)翁嵌加刑鹞叮崽?00100，果糖，果糖170170，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)化糖化糖130130。 甜味劑：糖精（鄰苯甲?；酋啺罚┨鹞秳禾蔷ㄠ彵郊柞；酋啺罚?0005000，應(yīng)，應(yīng)樂(lè)果甜蛋白樂(lè)果甜蛋白20002000。 2.2.化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)l 異構(gòu)化異構(gòu)化: :弱堿作用弱堿作用l氧化作用氧化作用 (1):(1):在弱氧化劑

13、（如溴水）作用下形成相應(yīng)糖酸在弱氧化劑（如溴水）作用下形成相應(yīng)糖酸 (2):(2):在強(qiáng)氧化劑（如硝酸）作用下醛糖形成相應(yīng)糖二酸，酮糖在羰基處斷在強(qiáng)氧化劑（如硝酸）作用下醛糖形成相應(yīng)糖二酸，酮糖在羰基處斷 裂形成兩個(gè)酸。裂形成兩個(gè)酸。 (3):(3):在脫氫酶作用下醛糖形成糖醛酸在脫氫酶作用下醛糖形成糖醛酸 葡萄糖含有醛基，具還原性，能被弱氧化劑（如堿性葡萄糖含有醛基，具還原性，能被弱氧化劑（如堿性CuSOCuSO4 4）氧化生）氧化生成葡萄糖酸等各種氧化產(chǎn)物，蘭色的成葡萄糖酸等各種氧化產(chǎn)物，蘭色的Cu(OH)Cu(OH)2 2被還原為磚紅色的被還原為磚紅色的CuCu2 2O O。 最常用的堿

14、性最常用的堿性CuSOCuSO4 4溶液為溶液為FehlingFehling（酒石酸鉀鈉（酒石酸鉀鈉+ +氫氧化鈉氫氧化鈉+ CuSOCuSO4 4）和和Benedict Benedict （檸檬酸（檸檬酸+ +碳酸鈉碳酸鈉+ CuSOCuSO4 4）試劑（檢糖試劑）。）試劑（檢糖試劑）。 正常人尿液用正常人尿液用BenedictBenedict試劑檢測(cè)為陰性，當(dāng)血糖濃度高于試劑檢測(cè)為陰性，當(dāng)血糖濃度高于160-180 160-180 mg/dLmg/dL時(shí)時(shí)( (0.1%) )為陽(yáng)性反應(yīng)。為陽(yáng)性反應(yīng)。 l 還原作用還原作用 醛糖或酮糖可被硼氫化鈉還原成糖醇，可用于化工生產(chǎn)；葡萄糖醛糖或酮糖可

15、被硼氫化鈉還原成糖醇，可用于化工生產(chǎn)；葡萄糖C1C1上的上的- -CHOCHO可被還原為可被還原為-OH-OH而成糖醇而成糖醇- -山梨醇（山梨醇（SorbitolSorbitol）。）。 山梨醇聚積在糖尿病患者的晶狀體可引起白內(nèi)障，甘露醇（用于治療腦山梨醇聚積在糖尿病患者的晶狀體可引起白內(nèi)障，甘露醇（用于治療腦水腫的滲透性利尿劑）水腫的滲透性利尿劑） l 脎脎(Osazone)(Osazone)的形成的形成 醛糖的醛基可與苯肼反應(yīng)生成苯腙醛糖的醛基可與苯肼反應(yīng)生成苯腙(phenylhydrazone)(phenylhydrazone)，過(guò)量的苯肼，過(guò)量的苯肼可進(jìn)一步作用生成脎可進(jìn)一步作用生成

16、脎(osazone)(osazone)，每個(gè)脎分子中含，每個(gè)脎分子中含2 2分子苯肼，第三個(gè)苯分子苯肼，第三個(gè)苯肼被轉(zhuǎn)化為苯胺和氨。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。如：作為糖的定性鑒定。如：葡萄糖脎為黃色細(xì)針狀。葡萄糖脎為黃色細(xì)針狀。l 成酯反應(yīng)成酯反應(yīng) 酸與糖的醇羥基縮合失水而形成酯，自然界中的糖酯酸與糖的醇羥基縮合失水而形成酯，自然界中的糖酯通常為磷酸酯或硫酸酯通常為磷酸酯或硫酸酯l 成苷反應(yīng)成苷反應(yīng) 單糖的半縮醛羥基很容易與醇或酚或含氮堿基反應(yīng)，失水而形成縮單糖的半

17、縮醛羥基很容易與醇或酚或含氮堿基反應(yīng)，失水而形成縮醛式衍生物，通稱為糖苷（醛式衍生物，通稱為糖苷（glycosideglycoside），其中非糖部分稱配糖體），其中非糖部分稱配糖體(aglycone)(aglycone)，若配糖體也是單糖，如此縮合成雙糖。，若配糖體也是單糖，如此縮合成雙糖。l脫水反應(yīng)脫水反應(yīng) 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醛與間苯二酚生成紅色縮合物紅色縮合物，糠醛與間苯二酚生成，糠醛與間苯二酚生成朱紅色物質(zhì)朱紅色物質(zhì)，糠醛，糠醛與甲基間苯二酚生成與甲基間苯二酚生成藍(lán)綠色物質(zhì)

18、藍(lán)綠色物質(zhì)，糖類物質(zhì)脫水與，糖類物質(zhì)脫水與蒽酮生成藍(lán)綠色物質(zhì)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。這些反應(yīng)可用于糖的定性和定量測(cè)定。 MolishMolish反應(yīng)：反應(yīng)： 糠醛及其衍生物與糠醛及其衍生物與-萘酚反應(yīng)作用生成萘酚反應(yīng)作用生成紫色的紫色的化合物化合物，原理是羰基與酚類進(jìn)行了縮合，這樣，將，原理是羰基與酚類進(jìn)行了縮合，這樣，將糖與濃酸作用后再與糖與濃酸作用后再與-萘酚反應(yīng)作用就能生成萘酚反應(yīng)作用就能生成紫色紫色的化合物的化合物，可鑒別糖（多羥、醛基）。，可鑒別糖（多羥、醛基）。SeliwanoffSeliwanoff反應(yīng)：反應(yīng)： 同樣的原理，將糖與濃酸作用后再與間苯二

19、酚反同樣的原理，將糖與濃酸作用后再與間苯二酚反應(yīng)，若是酮糖就顯應(yīng)，若是酮糖就顯鮮紅色鮮紅色，若是醛糖就顯，若是醛糖就顯淡紅色淡紅色，由此可鑒別酮糖和醛糖由此可鑒別酮糖和醛糖。（四）單糖的衍生物（四）單糖的衍生物胞壁酸和胞壁酸和N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸龍膽二糖龍膽二糖鼠李糖鼠李糖強(qiáng)心烯羥酸內(nèi)酯強(qiáng)心烯羥酸內(nèi)酯 三、寡三、寡 糖（糖（OligosaccharidesOligosaccharides）（一）（一）. .寡糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)寡糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 一般由一般由2-202-20個(gè)單糖通過(guò)糖苷鍵連接而成。個(gè)單糖通過(guò)糖苷鍵連接而成。（二）（二）. .常見(jiàn)的寡糖常見(jiàn)的寡糖 二糖（麥芽糖、蔗糖、乳糖）二糖（

20、麥芽糖、蔗糖、乳糖）麥芽糖麥芽糖蔗蔗 糖糖乳乳 糖糖纖維二纖維二 糖糖三糖三糖棉籽糖棉籽糖 蜜二糖蜜二糖 蔗糖蔗糖環(huán)糊精環(huán)糊精 環(huán)糊精由環(huán)糊精由6 6、7 7或或8 8個(gè)葡萄糖單位通過(guò)個(gè)葡萄糖單位通過(guò)-1-1，4 4糖苷鍵連接糖苷鍵連接成環(huán)狀，分別稱成環(huán)狀，分別稱-， -，-環(huán)糊精。環(huán)糊精。 環(huán)糊精形成輪胎狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)疏水，外側(cè)親水，可以使環(huán)糊精形成輪胎狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)側(cè)疏水，外側(cè)親水，可以使疏水物質(zhì)形成水溶性的包含絡(luò)合物，增加被包含物質(zhì)的穩(wěn)定疏水物質(zhì)形成水溶性的包含絡(luò)合物，增加被包含物質(zhì)的穩(wěn)定性。性。 因此在醫(yī)藥、食品、化工等領(lǐng)域被用作穩(wěn)定劑、抗氧化因此在醫(yī)藥、食品、化工等領(lǐng)域被用作穩(wěn)定劑、抗氧化

21、劑、抗光解劑、乳化劑和增溶劑。劑、抗光解劑、乳化劑和增溶劑。四、多糖（四、多糖（PolysaccharidesPolysaccharides） 由許多單糖或單糖衍生物聚合而成，縮合時(shí)由許多單糖或單糖衍生物聚合而成，縮合時(shí)單糖分子以糖苷鍵相連，一般無(wú)甜味、無(wú)還原性、單糖分子以糖苷鍵相連，一般無(wú)甜味、無(wú)還原性、酸或酶的作用下可水解為雙糖、寡糖或多糖。酸或酶的作用下可水解為雙糖、寡糖或多糖。 重要的有淀粉、糖元、纖維素、幾丁質(zhì)、糖重要的有淀粉、糖元、纖維素、幾丁質(zhì)、糖胺聚糖（粘多糖）等。胺聚糖（粘多糖）等。 可分為可分為同（均一）多糖同（均一）多糖和和雜（不均一）多糖雜（不均一）多糖。同（均一）多糖

22、與雜（不均一）多糖。同（均一）多糖與雜（不均一）多糖。（一）淀粉（一）淀粉（StarchStarch） 直鏈淀粉：直鏈淀粉： 平均平均250-300250-300個(gè)個(gè)a a-D-Glc-D-Glc通過(guò)通過(guò)a a-1,4-1,4糖苷鍵相連，左糖苷鍵相連，左旋轉(zhuǎn)卷曲成螺旋狀，每旋轉(zhuǎn)卷曲成螺旋狀，每6 6個(gè)個(gè)GlcGlc殘基盤旋一圈，與殘基盤旋一圈，與KI-IKI-I2 2呈呈（深）蘭色（深）蘭色。 淀粉水解碘顯色的變化：淀粉（淀粉水解碘顯色的變化：淀粉（藍(lán)色藍(lán)色或紫色）或紫色）紅紅色糊精色糊精無(wú)色糊精無(wú)色糊精寡糖寡糖葡萄糖葡萄糖 支鏈淀粉：支鏈淀粉： 由由2000-220002000-22000個(gè)

23、個(gè)GlcGlc殘基組成，大約每殘基組成，大約每25-3025-30個(gè)個(gè)GlcGlc就有一個(gè)就有一個(gè)a-1-1，6 6糖苷鍵的分支，與糖苷鍵的分支，與KI-IKI-I2 2呈呈紫（紅）色紫（紅）色。25-30單位一個(gè)分支單位一個(gè)分支異麥芽糖異麥芽糖（二）糖原（二）糖原（GlycogenGlycogen） 8-12單位一個(gè)分支單位一個(gè)分支糖原的鏈接與分支方式糖原的鏈接與分支方式 （三）纖維素（三）纖維素（CelluloseCellulose） （四）幾丁質(zhì)（殼多糖（四）幾丁質(zhì)（殼多糖,Chitin,Chitin） （五）（五） 細(xì)菌雜多糖細(xì)菌雜多糖細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)組成細(xì)菌細(xì)胞壁的化學(xué)組成 革蘭氏革

24、蘭氏陽(yáng)性陽(yáng)性菌的細(xì)胞壁由菌的細(xì)胞壁由多層多層網(wǎng)狀的網(wǎng)狀的肽聚糖肽聚糖和和磷壁酸磷壁酸組成，組成，革蘭氏革蘭氏陰性陰性菌的細(xì)胞壁由菌的細(xì)胞壁由單層單層肽聚糖和脂肽聚糖和脂雙層外膜雙層外膜構(gòu)成，后者構(gòu)成，后者含有脂多糖、脂蛋白、膜孔蛋白和磷脂。含有脂多糖、脂蛋白、膜孔蛋白和磷脂。 D-Glu由由二糖四肽重復(fù)單位二糖四肽重復(fù)單位連接成連接成的網(wǎng)狀的囊形結(jié)構(gòu)。也可看的網(wǎng)狀的囊形結(jié)構(gòu)。也可看成殼多糖的單糖殘基交替地成殼多糖的單糖殘基交替地被乳酸取代，并通過(guò)它連接被乳酸取代，并通過(guò)它連接四肽形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)四肽形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 N-乙酰葡萄糖胺乙酰葡萄糖胺N-乙酰胞壁酸乙酰胞壁酸D-乳酸乳酸-1，4糖苷鍵糖

25、苷鍵肽聚糖（肽聚糖（Peptidoglycan）D-Ala直接連接直接連接1-5個(gè)氨基酸個(gè)氨基酸e e-NH2磷壁酸磷壁酸(teichoic acid) 革蘭氏陽(yáng)性菌的磷壁酸革蘭氏陽(yáng)性菌的磷壁酸主鏈由醇和磷酸交替排列而成，可分為核糖醇磷壁酸核糖醇磷壁酸和甘油磷壁酸甘油磷壁酸?？邕^(guò)肽聚糖連接于質(zhì)膜寡糖基的稱脂磷壁酸脂磷壁酸，與肽聚糖的N-乙酰胞壁酸連接的稱壁磷壁壁磷壁酸酸，與細(xì)胞的生長(zhǎng)和抗原性有關(guān)。核糖醇磷壁酸核糖醇磷壁酸甘油磷壁酸甘油磷壁酸 是構(gòu)成革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁外膜外表面的主要物質(zhì)，包含三是構(gòu)成革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁外膜外表面的主要物質(zhì)，包含三個(gè)部分。個(gè)部分。 O-O-特異鏈特異鏈(O-spe

26、cific chain):(O-specific chain):是脂多是脂多糖的最外層部分，由聚合度不同的寡糖的最外層部分，由聚合度不同的寡糖單位構(gòu)成，具有抗原性，故可稱為糖單位構(gòu)成，具有抗原性，故可稱為O-O-抗原，含有抗原，含有O-O-特異鏈脂多糖的細(xì)菌特異鏈脂多糖的細(xì)菌在瓊脂板上可長(zhǎng)成光滑菌落，在瓊脂板上可長(zhǎng)成光滑菌落，稱作稱作S-S-型細(xì)菌型細(xì)菌，一般有致病性。，一般有致病性。核心寡糖核心寡糖(core oligosaccharide):(core oligosaccharide):通過(guò)通過(guò)酸性八碳糖酸性八碳糖(KDO)(KDO)連接于脂質(zhì)連接于脂質(zhì)A A，酸性八，酸性八碳糖內(nèi)核心的非

27、還原端通過(guò)中性七碳糖碳糖內(nèi)核心的非還原端通過(guò)中性七碳糖（L-L-甘油甘油-D-D-甘露庚糖）與中性糖構(gòu)成的甘露庚糖）與中性糖構(gòu)成的外核心相連，核心寡糖可作為噬菌體的外核心相連，核心寡糖可作為噬菌體的受體，還與細(xì)菌的抗原性有關(guān)。受體，還與細(xì)菌的抗原性有關(guān)。 脂質(zhì)脂質(zhì)A:A:兩端兩端C1C1和和C4C4各有一個(gè)磷酸基，各有一個(gè)磷酸基，重復(fù)單位通過(guò)重復(fù)單位通過(guò)C1C1和和C4C4間的焦磷酸橋連間的焦磷酸橋連接，二糖單位的接，二糖單位的C3C3或或C6C6與多糖鏈的核與多糖鏈的核心部分相連，其他碳位被脂肪酸（多心部分相連，其他碳位被脂肪酸（多數(shù)是羥脂肪酸）酯化，有些脂肪酸的數(shù)是羥脂肪酸）酯化，有些脂肪

28、酸的羥基進(jìn)一步被非羥基化脂肪酸酯化，羥基進(jìn)一步被非羥基化脂肪酸酯化，生成特有的酰氧?；Y(jié)構(gòu)。生成特有的酰氧?；Y(jié)構(gòu)。脂多糖脂多糖(Lipopolysaccharide)（六）糖胺聚糖和蛋白聚糖（六）糖胺聚糖和蛋白聚糖 是胞外基質(zhì)的重要成分，由是胞外基質(zhì)的重要成分，由己糖醛酸和己糖胺己糖醛酸和己糖胺重復(fù)二重復(fù)二糖單位構(gòu)成，二糖單位常被帶負(fù)電荷的羧基或硫酸基修飾，糖單位構(gòu)成，二糖單位常被帶負(fù)電荷的羧基或硫酸基修飾，因此呈因此呈酸性酸性。 糖胺聚糖的主要作用有：糖胺聚糖的主要作用有： 保持結(jié)締組織的水分；保持結(jié)締組織的水分； 調(diào)節(jié)陽(yáng)離子在組織中的分布；調(diào)節(jié)陽(yáng)離子在組織中的分布； 對(duì)關(guān)節(jié)的保護(hù)和潤(rùn)滑作

29、用；對(duì)關(guān)節(jié)的保護(hù)和潤(rùn)滑作用； 促進(jìn)創(chuàng)傷愈合的作用。促進(jìn)創(chuàng)傷愈合的作用。 糖胺聚糖主要有糖胺聚糖主要有: :透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸角質(zhì)素、透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸角質(zhì)素、硫酸皮膚素和肝素等。硫酸皮膚素和肝素等。糖胺聚糖糖胺聚糖(glycosaminoglycan,GAG) 透明質(zhì)酸（透明質(zhì)酸（Hyaluronate,HAHyaluronate,HA） 不硫酸化，不與蛋不硫酸化，不與蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合，白質(zhì)共價(jià)結(jié)合，唯一的不限于動(dòng)物唯一的不限于動(dòng)物的糖胺聚糖的糖胺聚糖 b b-1,3b b-1,4 硫酸角質(zhì)素（硫酸角質(zhì)素（Keratin sulfate,KSKeratin sulfate,KS）

30、 硫酸軟骨素硫酸軟骨素(Chondroitin sulfate,CS)(Chondroitin sulfate,CS) 硫酸皮膚素硫酸皮膚素(Dermatin sulfate,DS)(Dermatin sulfate,DS)唯一的不含糖醛酸的唯一的不含糖醛酸的糖胺聚糖，存在于角膜、糖胺聚糖，存在于角膜、椎間板、軟骨和動(dòng)脈中椎間板、軟骨和動(dòng)脈中廣泛存在于人和動(dòng)物軟骨組織中廣泛存在于人和動(dòng)物軟骨組織中 主要存在于皮膚、血管、心臟瓣主要存在于皮膚、血管、心臟瓣膜、韌帶等部分膜、韌帶等部分肝素（肝素（HeparinHeparin） a a（1 14 4） 也叫蛋白多糖，一種長(zhǎng)而不分支的糖胺聚糖為主體，

31、在糖的也叫蛋白多糖，一種長(zhǎng)而不分支的糖胺聚糖為主體，在糖的某些部位上共價(jià)結(jié)合若干肽鏈而生成的復(fù)合物。某些部位上共價(jià)結(jié)合若干肽鏈而生成的復(fù)合物。蛋白質(zhì)和糖胺聚糖用共價(jià)鍵連接所構(gòu)成的復(fù)合糖，一般蛋白質(zhì)和糖胺聚糖用共價(jià)鍵連接所構(gòu)成的復(fù)合糖，一般多多糖含量多于蛋白糖含量多于蛋白，它是結(jié)締組織主要成分之一，由結(jié)締組織特，它是結(jié)締組織主要成分之一，由結(jié)締組織特化細(xì)胞或纖維細(xì)胞和軟骨細(xì)胞產(chǎn)生?；?xì)胞或纖維細(xì)胞和軟骨細(xì)胞產(chǎn)生。 其主要功能：結(jié)締組織的纖維成分（膠原和彈性蛋白）埋置其主要功能：結(jié)締組織的纖維成分（膠原和彈性蛋白）埋置或被覆的基質(zhì)，也可當(dāng)作墊組織使關(guān)節(jié)滑潤(rùn)。或被覆的基質(zhì)，也可當(dāng)作墊組織使關(guān)節(jié)滑潤(rùn)。

32、 胞外蛋白聚糖的聚集體每克能吸水胞外蛋白聚糖的聚集體每克能吸水5050毫升，在軟骨中的含量毫升，在軟骨中的含量約為約為10%10%，形成的膨壓對(duì)維持軟骨形態(tài)有重要意義。，形成的膨壓對(duì)維持軟骨形態(tài)有重要意義。 蛋白聚糖（蛋白聚糖（Proteoglycan） 蛋白聚糖聚集體蛋白聚糖聚集體每克可吸收每克可吸收50 mL水，對(duì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)細(xì)胞外基質(zhì)施以膨縮壓，使軟骨具有抗變形能力水，對(duì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)細(xì)胞外基質(zhì)施以膨縮壓，使軟骨具有抗變形能力非共價(jià)鏈接非共價(jià)鏈接共價(jià)鏈接共價(jià)鏈接透明質(zhì)酸透明質(zhì)酸鏈接蛋白鏈接蛋白（七）糖蛋白（七）糖蛋白（glycoproteinglycoprotein） 糖蛋白是由短的寡糖鏈與蛋白質(zhì)

33、共價(jià)相連構(gòu)成的分糖蛋白是由短的寡糖鏈與蛋白質(zhì)共價(jià)相連構(gòu)成的分子，其總體性質(zhì)更接近蛋白質(zhì)。子，其總體性質(zhì)更接近蛋白質(zhì)。 糖蛋白以蛋白質(zhì)為主糖蛋白以蛋白質(zhì)為主，其一定部位上以共價(jià)健與若干，其一定部位上以共價(jià)健與若干短的寡糖鏈相連，這些寡糖鏈常常是具分支的雜糖鏈，短的寡糖鏈相連，這些寡糖鏈常常是具分支的雜糖鏈，不不呈現(xiàn)重復(fù)的雙糖系列呈現(xiàn)重復(fù)的雙糖系列，一般由，一般由2-102-10個(gè)單體個(gè)單體( (少于少于15)15)組成，組成，未端成員常常是未端成員常常是唾液酸或唾液酸或L-L-巖藻糖巖藻糖。復(fù)雜型復(fù)雜型: :還原端殘基為還原端殘基為GlcNAc1GlcNAc1的外鏈與三甘露糖基的外鏈與三甘露糖基

34、核心上的兩個(gè)核心上的兩個(gè)-甘露糖殘基相連，外鏈的數(shù)目可以從一甘露糖殘基相連，外鏈的數(shù)目可以從一條到五條，結(jié)構(gòu)多種多樣，展示出極多的可能結(jié)構(gòu)，形條到五條，結(jié)構(gòu)多種多樣，展示出極多的可能結(jié)構(gòu)，形成分子識(shí)別的信號(hào)，成分子識(shí)別的信號(hào)，故被稱做天線。故被稱做天線。高甘露糖型高甘露糖型: :七糖核心（圖虛線框內(nèi)）的三個(gè)七糖核心（圖虛線框內(nèi)）的三個(gè)非還原末端連接的糖基數(shù)量和位置不同，形非還原末端連接的糖基數(shù)量和位置不同，形成結(jié)構(gòu)的多樣性。成結(jié)構(gòu)的多樣性。雜合型雜合型: :具有復(fù)具有復(fù)雜型和高甘露糖雜型和高甘露糖型兩類結(jié)構(gòu)元件，型兩類結(jié)構(gòu)元件，有一到兩個(gè)有一到兩個(gè)-甘露糖與核心五甘露糖與核心五糖連接，糖連接，

35、核心五糖常被插核心五糖常被插入入-N-N-乙酰葡乙酰葡萄糖胺，近側(cè)的萄糖胺，近側(cè)的GlcNAc C6GlcNAc C6位被位被巖藻糖基化。巖藻糖基化。1.N-1.N-糖鏈糖鏈比比N-N-糖鏈的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但連接方式遠(yuǎn)比糖鏈的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但連接方式遠(yuǎn)比N-N-糖鏈多。糖鏈多。2.O-2.O-糖鏈糖鏈1.1.在新生肽鏈折疊、締合和分泌中的作用在新生肽鏈折疊、締合和分泌中的作用2.2.參與分子識(shí)別和細(xì)胞識(shí)別參與分子識(shí)別和細(xì)胞識(shí)別 糖鏈的生物學(xué)功能糖鏈的生物學(xué)功能分子識(shí)別分子識(shí)別: : 分子識(shí)別指生物分子的選擇性相互作用，通過(guò)兩個(gè)分分子識(shí)別指生物分子的選擇性相互作用，通過(guò)兩個(gè)分子各自的結(jié)合部位來(lái)實(shí)現(xiàn)。子各自的結(jié)合部位來(lái)實(shí)現(xiàn)。受體和配體受體和配體 血漿中老蛋白質(zhì)的清除血漿中老蛋白質(zhì)的清除精子和卵子的識(shí)別精子和卵子的識(shí)別糖鏈與細(xì)胞黏著糖鏈與細(xì)