第三章 糖类的结构与功能
第一节 糖类的概念与分类
第二节 单糖的结构与性质
第三节 寡糖
第四节 多糖和糖复合物
第一节 糖类的概念与分类
一、糖类的概念：是一类多羟
基醛或多羟基酮类化合物或
聚合物。
一,糖的分布及其重要性：
分布
（ 1）所有生物的细胞质和细胞核含有核糖
（ 2）动物血液中含有葡萄糖
（ 3）肝脏中含有糖元
（ 4）植物细胞壁由纤维素所组成
（ 5）粮食中含淀粉
（ 6）甘蔗，甜菜中含大量蔗糖
重要性
（ 1）水 +CO2 碳水化合物
（ 2）动物直接或间接从植物获取能量
（ 3）糖类是人类最主要的能量来源
（ 4）糖类也是结构成分
（ 5）纤维素是植物的结构糖
二、糖类的分类（依据其水解情况
或组成成分分）
单糖：①根据碳原子数目可分为
丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖
等
②根据羰基的特点可分为醛糖
和酮糖。
双糖：
多糖：
①同多糖：
②杂多糖：
在生物体内，糖类物质主要以
均一多糖、杂多糖、糖蛋白和蛋
白聚糖形式存在。
一、单糖的结构 (重要的己糖包括：葡萄
糖、果糖、半乳糖、甘露糖等。 )
O
OH
H
H
H
OH
OH
H OH
H
OH
O
OH
H
H
OH
H
OH
H OH
H
OH
?-D-吡喃葡萄糖 ?-D-吡喃半乳糖
第二节 单糖的结构及性质
差
向
异
构
体
葡萄糖
差向异构体 (epimers)
相同点：
(1)全含六个碳原子
(2)五个－ OH，一个 CHO
(3)四个不对称的碳原子
不同点：
1.基团排列有所不同
2.除了一个不对称 C原子不同外，其
余结构部分相同
重点分析：
α-及 β-异头物（ αorβ anomer）：指
葡萄糖分子形成环状半缩醛结构以
后,C1原子也变成了不对称碳原子，
半缩醛羟基可产生两种不同的排列
方位，因此形成了 α-及 β-两种异头
物,α型的羟基位于决定构型的羟
基的同侧,β型则位于相反的一侧。
O
OH
OH
H
H
OH
OH
H H
H
OH
O OH
H
OH
OH
H
H
OH
OH
?-D-吡喃甘露糖 ?-D-呋喃果糖
二、葡萄糖的变旋现象
在不同条件下获得的 D（ +） -葡萄
糖，其比旋值不同。从低于 30℃ 的
乙醇中结晶、熔点 146℃,［ α］
D20=112.2° 的称为 α型；从 98℃ 吡啶
中结晶、熔点 148-155℃, ［ α］
D20= +18.7° 的称为 β型。
这两种晶体分别溶于水中，放置一定
时间后，其比旋达到同一恒定值：
+52.6℃ 。这种现象称为变旋现象。
构象 ----指一分子中,不改变共价键结构,仅
单键周围的原子旋转所产生的原子的空
间排布,
构型 ---- 涉及共价键的断裂,
构象 ----不涉及共价键的断裂和重新形成,
三、单糖的性质
?形成糖酯 (如 β-D-吡喃葡萄糖与乙酸酐
反应形成五 -O-乙酰 -β-D-吡喃葡萄糖 )
?形成糖苷
?氧化成糖酸
?还原成糖醇 （ -CHO转化成 -CH2OH）
?与苯肼形成糖脎
三、重要的单糖衍生物
1、糖醇 如：山梨醇
2、糖醛酸 葡萄糖醛酸
3、糖胺 氨基葡萄糖
4、糖苷
四、定量分析
?斐林氏法
?旋光仪定量测定糖溶液的浓度
O
C H 2
O H
O H
O H
O H
R C H 2 C O O
H
H
OH
OH
OH
OH
H
H
H
C O O H
O
O
C H 2 O H
O H
O H
N H 2
O H
O
O C H 2 R
H
H
H
H
OH
OH
OHH
CH 2 OH
葡萄糖醛酸
氨基葡萄糖
糖酯
糖苷
第三节 寡糖
一、双糖
重点：麦芽糖、纤维二糖、乳糖、
蔗糖、海藻二糖的结构特点
二、低聚糖
重点：松三糖、棉子糖的结构特
点
O
C H
2
O H
O H
O H
O H
C H
2
O H
O H
O H
C H
2
O H
蔗糖
葡萄糖 -?,?（ 1?2）果糖苷
乳糖：葡萄糖 -?（ 1?4）半乳糖苷C H 2 O H
O H
O H
O
O H
O H
O H
C H
2
O H
O H
第四节 多糖和糖缀合物
一、淀粉与糖原
1,直链淀粉,分子量约 1万 -200万,250-260
个葡萄糖分子，以 ?（ 1?4）糖苷键 聚合
而成。呈螺旋结构，遇碘显紫蓝色。
2,支链淀粉,支链淀粉中除了 ?（ 1?4）糖苷
键构成糖链以外，在支点处存在 ?（ 1?6）
糖苷键，分子量较高。遇碘显紫红色。
3,糖原：
二,纤维素：由葡萄糖以 ?（ 1?4）
糖苷键连接而成的直链，不溶于
水 。
改型纤维素 （ modified cellulose）：
将纤维素分子进行化学修饰，所
得到的具有特殊物理化学性质的
纤维素衍生物称之为改型纤维素。
如 DEAE-纤维素（二乙氨基乙基纤
维素）。
三、几丁质（壳多糖）
几丁质（壳多糖） N-乙酰 -D-葡
萄糖胺，以 ?（ 1?4）糖苷键缩合
而成的线性均一多糖。
四、葡聚糖（右旋糖苷）：是细菌和酵
母的储存多糖。其主链是 α -1,6-连
接的葡聚糖（主链占 95%），支链为
α -1,3-连接的单个葡萄糖基或异麦
芽糖基。
右旋糖苷（酐）经交联剂如表氯醇，
即 1-氯 -2,3-环氧丙烷处理，则被交联
成具有立体网状结构的交联葡聚糖，
它的商品名为 Sephadex。
五、杂多糖：
概述：典型的杂多糖有果胶物质，
半纤维素，琼脂糖，糖胺聚糖等。
（一）琼脂糖,D-吡喃半乳糖和 3,6-
脱水 -L-吡喃半乳糖两个单位交替
组成的线形链。
（二）糖胺聚糖（曾称粘多糖，氨
基多糖和酸性多糖）
1,透明质酸
2,硫酸软骨素
3,肝素
六、糖缀合物（糖复合物）
定义：是糖类的还原端和其他非
糖组分以共价键结合的产物，主要
有：糖蛋白、蛋白多糖、糖脂、脂
多糖等。
意义：糖缀合物中的糖，在细胞信
息传递和相互识别方面具有重要作
用。
血型物质中 寡糖 链的结构：
A B型,GalNAc（ Gal） →
Fuc→ Gal→GNAc→Gal→
血型糖蛋白（血型决定簇是寡
糖）
脂多糖（ lipopolysaccharide）：
是由称脂质 A的复脂和杂多糖两
部分共价连接而成，为革兰氏阴
性细菌细胞壁的特有结构成分，
构成外膜外表面的主要物质，并
赋予这类细胞以亲水表面。
举例：糖蛋白，多糖以共价键形式
与蛋白质连接形成的生物大分子。
特点：多为糖的衍生物，如 N-乙酰
氨基多糖等（常见的糖是半乳糖
或甘露糖）；寡糖链多是分支的，
一般仅含有 15个以下的单糖，分
子量在 540-3200。但糖链数目变化
很大。
糖链的多样性和复杂性
? 由 4个核苷酸组成的寡核苷酸，可能的序列
仅有 24种；
? 而由 4个己糖组成的寡糖链，可能的序列则
多达 3万多种。
? 正是由于糖链结构的复杂性，使其可能包
含的信息量比核酸和蛋白质大了几个数量
级。
