生物化學《第二章糖類》

目錄

提 要

一、定義

二、結構

三、反應

四、衍生物

五、寡糖

六、多糖

七、計算

第一節 概 述

一、糖的命名

二、糖的分類

三、糖的分布與功能

1.分布：

2.功能：

第二節 單 糖

一、單糖的結構

(一)單糖的鍊式結構

(二)葡萄糖的構型

(三)葡萄糖的環式結構

(四）葡萄糖的構象

二、單糖的分類

三、單糖的理化性質

(一)實體性質

(二)化學性質

四、重要單糖

（一）丙糖

（二）丁糖

（三）戊糖

（四）己糖

（五）庚糖

（六）單糖的重要衍生物

第三節 寡  糖

一、雙糖

（一）麥芽糖

（二）乳糖

（三）蔗糖

（四）纖維二糖

（五）海藻糖

二、三糖

第四節 多 糖

一、澱粉

（一）直鍊澱粉

（二）支鍊澱粉

二、糖原

三、纖維素

四、其他

（一）果膠

（二）菊糖

（三）瓊脂

（四）幾丁質

五、不均一多糖

第五節 結 合 糖

一、糖蛋白

1.血漿糖蛋白

2.血型物質

3.卵白糖蛋白

二、蛋白聚糖

名 詞 解 釋

提 要

一、定義

糖、單糖、寡糖、多糖、綴糖、結合糖、呋喃糖、吡喃糖、糖苷、手性

二、結構

1. 鍊式：Glc、Man、Gal、Fru、Rib、dRib
2. 環式：順時針編号，D型末端羟甲基向下，α型半縮醛羟基與末端羟甲基在兩側。
3. 構象：椅式穩定，β穩定，因其較大基團均為平鍵。

三、反應

1. 與酸：莫裡斯試劑、西裡萬諾夫試劑。
2. 與堿：弱堿互變，強堿分解。
3. 氧化：三種産物。
4. 還原：葡萄糖生成山梨醇。
5. 酯化
6. 成苷：有α和β兩種糖苷鍵。
7. 成沙：可根據其形狀與熔點鑒定糖。

四、衍生物

氨基糖、糖醛酸、糖苷

五、寡糖

蔗糖、乳糖、麥芽糖和纖維二糖的結構

六、多糖

澱粉、糖原、纖維素的結構

粘多糖、糖蛋白、蛋白多糖一般了解

七、計算

比旋計算，注意機關。

第一節 概 述

一、糖的命名

糖類是多羟基醛(酮)類化合物，由碳氫氧三種元素組成的，其分子式通常以Cn(H2O)n 表示。氫和氧原子數之比往往是2:1，與水相同，過去誤認為此類物質是碳與水的化合物，是以稱為"碳水化合物"(Carbohydrate)。在英語中隻将具有甜味的單糖和簡單的寡糖稱為糖(sugar)。

二、糖的分類

1. 單糖：單糖是不能水解為更小分子的糖。葡萄糖，果糖都是常見單糖。根據羰基在分子中的位置，單糖可分為醛糖和酮糖。根據碳原子數目，可分為丙糖，丁糖，戊糖，己糖和庚糖。
2. 寡糖：寡糖由2-20個單糖分子構成，其中以雙糖最普遍。寡糖和單糖都可溶于水，多數有甜味。
3. 多糖：多糖由多個單糖（水解是産生20個以上單糖分子）聚合而成，又可分為同聚多糖和雜聚多糖。同聚多糖由同一種單糖構成，雜聚多糖由兩種以上單糖構成。
4. 結合糖：糖鍊與蛋白質或脂類物質構成的複合分子稱為結合糖。其中的糖鍊一般是雜聚寡糖或雜聚多糖。如糖蛋白，糖脂，蛋白聚糖等。
5. 衍生糖：由單糖衍生而來，如糖胺、糖醛酸等。

三、糖的分布與功能

1.分布：

糖在生物界中分布很廣，幾乎所有的動物，植物，微生物體内都含有糖。糖占植物幹重的80%，微生物幹重的10-30%，動物幹重的2%。糖在植物體内起着重要的結構作用，而動物則用蛋白質和脂類代替，是以行動更靈活，适應性強。動物中隻有昆蟲等少數采用多糖構成外骨胳，其形體大小受到很大限制。

在人體中，糖主要的存在形式:

1. 以糖原形式貯藏在肝和肌肉中。糖原代謝速度很快，對維持血糖濃度衡定，滿足機體對糖的需求有重要意義。
2. 以葡萄糖形式存在于體液中。細胞外液中的葡萄糖是糖的運輸形式，它作為細胞的内環境條件之一，濃度相當衡定。
3. 存在于多種含糖生物分子中。糖作為組成成分直接參與多種生物分子的構成。如:DNA分子中含脫氧核糖，RNA和各種活性核苷酸(ATP、許多輔酶)含有核糖，糖蛋白和糖脂中有各種複雜的糖結構。

2.功能：

糖在生物體内的主要功能是構成細胞的結構和作為儲藏物質。植物細胞壁是由纖維素，半纖維素或胞壁質組成的，它們都是糖類物質。作為儲藏物質的主要有植物中的澱粉和動物中的糖原。此外，糖脂和糖蛋白在生物膜中占有重要位置，擔負着細胞和生物分子互相識别的作用。

糖在人體中的主要作用:

1. 作為能源物質。一般情況下，人體所需能量的70%來自糖的氧化。
2. 作為結構成分。糖蛋白和糖脂是細胞膜的重要成分，蛋白聚糖是結締組織如軟骨，骨的結構成分。
3. 參與構成生物活性物質。核酸中含有糖，有運輸作用的血漿蛋白，有免疫作用的抗體，有識别，轉運作用的膜蛋白等絕大多數都是糖蛋白，許多酶和激素也是糖蛋白。
4. 作為合成其它生物分子的碳源。糖可用來合成脂類物質和氨基酸等物質。

第二節 單 糖

一、單糖的結構

(一)單糖的鍊式結構

葡萄糖的分子式為C6H12O6，具有一個醛基和5個羟基

(二)葡萄糖的構型

葡萄糖分子中含有4個手性碳原子，根據規定，單糖的D、L構型由碳鍊最下端手性碳的構型決定。人體中的糖絕大多數是D-糖。

(三)葡萄糖的環式結構

葡萄糖的某些性質不能用鍊式結構來解釋。如:葡萄糖不能發生醛的NaHSO3加成反應;葡萄糖不能和醛一樣與兩分子醇形成縮醛，隻能與一分子醇反應。

天然糖多以六元環的形式存在。五元環化合物可以看成是呋喃的衍生物，叫呋喃糖；六元環化合物可以看成是吡喃的衍生物，叫吡喃糖。

葡萄糖的全名應為α-D(+)-或β-D(+)-吡喃葡萄糖。α-和β-糖互為端基異構體，也叫異頭物。D-葡萄糖在水媒體中達到平衡時，β-異構體占63.6％，α-異構體占36.4％，以鍊式結構存在者極少。

(四）葡萄糖的構象

葡萄糖六元環上的碳原子不在一個平面上，是以有船式和椅式兩種構象。椅式構象比船式穩定，椅式構象中β-羟基為平鍵，比α-構象穩定，是以吡喃葡萄糖主要以β-型椅式構象C1存在。

二、單糖的分類

單糖根據碳原子數分為丙糖至庚糖，根據結構分為醛糖和酮糖。最簡單的糖是丙糖，甘油醛是丙醛糖，二羟丙酮是丙酮糖。二羟丙酮是唯一一個沒有手性碳原子的糖。醛糖和酮糖還可分為D-型和L-型兩類。 

三、單糖的理化性質

(一)實體性質

1. 旋光性：除二羟丙酮外，所有的糖都有旋光性。旋光性是鑒定糖的重要名額。一般用比旋光度（或稱旋光率）來衡量物質的旋光性。公式為：[α]tD=αtD*100/(L*C)；式中[α]tD是比旋光度，αtD是在鈉光燈（D線，λ：589.6nm與589.0nm）為光源，溫度為t，旋光管長度為L(dm),濃度為C(g/100ml)時所測得的旋光度。在比旋光度數值前面加“＋”号表示右旋，加“－”表示左旋。
2. 甜度：各種糖的甜度不同，常以蔗糖的甜度為标準進行比較，将它的甜度定為100。果糖為173.3，葡萄糖74.3，乳糖為16。
3. 溶解度：單糖分子中有多個羟基，增加了它的水溶性，尤其在熱水中溶解度極大。但不溶于乙醚、丙酮等有機溶劑。

(二)化學性質

1. 與酸反應 戊糖與強酸共熱，可脫水生成糠醛（呋喃醛）。己糖與強酸共熱分解成甲酸、二氧化碳、乙酰丙酸以及少量羟甲基糠醛。糠醛和羟甲基糠醛能與某些酚類作用生成有色的縮合物。利用這一性質可以鑒定糖。如α-萘酚與糠醛或羟甲基糠醛生成紫色。這一反應用來鑒定糖的存在，叫莫利西試驗。間苯二酚與鹽酸遇酮糖呈紅色，遇醛糖呈很淺的顔色，這一反應可以鑒别醛糖與酮糖，稱西利萬諾夫試驗。
2. 酯化作用 單糖可以看作多元醇，可與酸作用生成酯。生物化學上較重要的糖酯是磷酸酯，他們是糖代謝的中間産物。
3. 堿的作用 醇羟基可解離，是弱酸。單糖的解離常數在1013左右。在弱堿作用下，葡萄糖、果糖和甘露糖三者可通過烯醇式而互相轉化，稱為烯醇化作用。在體内酶的作用下也能進行類似的轉化。單糖在強堿溶液中很不穩定，分解成各種不同的物質。
4. 形成糖苷(glycoside) 單糖的半縮醛羟基很容易與醇或酚的羟基反應，失水而形成縮醛式衍生物，稱糖苷。非糖部分叫配糖體，如配糖體也是單糖，就形成二糖，也叫雙糖。糖苷有α、β兩種形式。核糖和脫氧核糖與嘌呤或嘧啶堿形成的糖苷稱核苷或脫氧核苷，在生物學上具有重要意義。α-與β-甲基葡萄糖苷是最簡單的糖苷。天然存在的糖苷多為β-型。苷與糖的化學性質完全不同。苷是縮醛，糖是半縮醛。半縮醛很容易變成醛式，是以糖可顯示醛的多種反應。苷需水解後才能分解為糖和配糖體。是以苷比較穩定，不與苯肼發生反應，不易被氧化，也無變旋現象。糖苷對堿穩定，遇酸易水解。
5. 氧化作用 單糖含有遊離羟基，是以具有還原能力。某些弱氧化劑（如銅的氧化物的堿性溶液）與單糖作用時，單糖的羰基被氧化，而氧化銅被還原成氧化亞銅。測定氧化亞銅的生成量，即可測定溶液中的糖含量。實驗室常用的費林(Fehling)試劑就是氧化銅的堿性溶液。Benedict試劑是其改進型，用檸檬酸作絡合劑，堿性弱，幹擾少，靈敏度高。除羰基外，單糖分子中的羟基也能被氧化。在不同的條件下，可産生不同的氧化産物。醛糖可用三種方式氧化成相同原子數的酸：（1）在弱氧化劑，如溴水作用下形成相應的糖酸；（2）在較強的氧化劑，如硝酸作用下，除醛基被氧化外，伯醇基也被氧化成羧基，生成葡萄糖二酸；（3）有時隻有伯醇基被氧化成羧基，形成糖醛酸。酮糖對溴的氧化作用無影響，是以可将酮糖與醛糖分開。在強氧化劑作用下，酮糖将在羰基處斷裂，形成兩個酸。
6. 還原作用 單糖有遊離羰基，是以易被還原。在鈉汞齊及硼氫化鈉類還原劑作用下，醛糖還原成糖醇，酮糖還原成兩個同分異構的羟基醇。如葡萄糖還原後生成山梨醇。
7. 糖的生成 單糖具有自由羰基，能與3分子苯肼作用生成糖沙。反應步驟：首先一分子葡萄糖與一分子苯肼縮合生成苯腙，然後葡萄糖苯腙再被一分子苯肼氧化成葡萄糖酮苯腙，最後再與另一個苯肼分子縮合，生成葡萄糖沙。糖沙是黃色結晶，難溶于水。各種糖生成的糖沙形狀與熔點都不同，是以常用糖沙的生成來鑒定各種不同的糖。
8. 糖的鑒别（重要）（1） 鑒别糖與非糖：Molisch試劑，α-萘酚，生成紫紅色。丙酮、甲酸、乳酸等幹擾該反應。該反應很靈敏，濾紙屑也會造成假陽性。蒽酮（10-酮-9，10-二氫蒽）反應生成藍綠色，在620nm有吸收，常用于測總糖，色氨酸使反應不穩定。（2）鑒别酮糖與醛糖：用Seliwanoff 試劑（間苯二酚），酮糖在20-30秒内生成鮮紅色，醛糖反應慢，顔色淺，增加濃度或長時間煮沸才有較弱的紅色。但蔗糖容易水解，産生顔色。（3）鑒定戊糖：Bial 反應，用甲基間苯二酚（地衣酚）與鐵生成深藍色沉澱（或鮮綠色，670nm），可溶于正丁醇。己糖生成灰綠或棕色沉澱，不溶。（4）單糖鑒定：Barford 反應，微酸條件下與銅反應，單糖還原快，在3分鐘内顯色，而寡糖要在20分鐘以上。樣品水解、濃度過大都會造成幹擾，NaCl也有幹擾。

四、重要單糖

（一）丙糖

重要的丙糖有D-甘油醛和二羟丙酮，它們的磷酸酯是糖代謝的重要中間産物。

（二）丁糖

自然界常見的丁糖有D-赤藓糖和D-赤藓酮糖。它們的磷酸酯也是糖代謝的中間産物。

（三）戊糖

自然界存在的戊醛糖主要有D-核糖、D-2-脫氧核糖、D-木糖和L-阿拉伯糖。它們大多以多聚戊糖或以糖苷的形式存在。戊酮糖有D-核酮糖和D-木酮糖，均是糖代謝的中間産物。

1. D-核糖（ribose） D-核糖是所有活細胞的普遍成分之一，它是核糖核酸的重要組成成分。在核苷酸中，核糖以其醛基與嘌呤或嘧啶的氮原子結合，而其2、3、5位的羟基可與磷酸連接配接。核糖在衍生物中總以呋喃糖形式出現。它的衍生物核醇是某些維生素(B2)和輔酶的組成成分。D-核糖的比旋是-23.7°。細胞核中還有D-2-脫氧核糖，它是DNA的組分之一。它和核糖一樣，以醛基與含氮堿基結合，但因2位脫氧，隻能以3，5位的羟基與磷酸結合。D-2-脫氧核糖的比旋是-60°。
2. L-阿拉伯糖 阿拉伯糖在高等植物體内以結合狀态存在。它一般結合成半纖維素、樹膠及阿拉伯樹膠等。最初是在植物産品中發現的。熔點160℃,比旋＋104.5°。酵母不能使其發酵。
3. 木糖 木糖在植物中分布很廣，以結合狀态的木聚糖存在于半纖維素中。木材中的木聚糖達30％以上。陸生植物很少有純的木聚糖，常含有少量其他的糖。動物組織中也發現了木糖的成分。熔點143℃,比旋＋18.8°。酵母不能使其發酵。

（四）己糖

重要的己醛糖有D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖，重要的己酮糖有D-果糖、D-山梨糖。

1. 葡萄糖(glucose,Glc) 葡萄糖是生物界分布最廣泛最豐富的單糖，多以D-型存在。它是人體内最主要的單糖，是糖代謝的中心物質。在綠色植物的種子、果實及蜂蜜中有遊離的葡萄糖，蔗糖由D-葡萄糖與D-果糖結合而成，糖原、澱粉和纖維素等多糖也是由葡萄糖聚合而成的。在許多雜聚糖中也含有葡萄糖。D-葡萄糖的比旋光度為＋52.5度，呈片狀結晶。酵母可使其發酵。
2. 果糖(fructose,Fru) 植物的蜜腺、水果及蜂蜜中存在大量果糖。它是單糖中最甜的糖類，比旋光度為-92.4度，呈針狀結晶。42％果葡糖漿的甜度與蔗糖相同（40℃），在5℃時甜度為143，适于制作冷飲。食用果糖後血糖不易升高，且有滋潤肌膚作用。遊離的果糖為β－吡喃果糖，結合狀态呈β－呋喃果糖。酵母可使其發酵。
3. 甘露糖(Man) 是植物粘質與半纖維素的組成成分。比旋＋14.2度。酵母可使其發酵。
4. 半乳糖(Gal) 半乳糖僅以結合狀态存在。乳糖、蜜二糖、棉籽糖、瓊脂、樹膠、粘質和半纖維素等都含有半乳糖。它的D-型和L-型都存在于植物産品中，如瓊脂中同時含有D-型和L-型半乳糖。D-半乳糖熔點167℃，比旋＋80.2度。可被乳糖酵母發酵。
5. 山梨糖 酮糖，存在于細菌發酵過的山梨汁中。是合成維生素C的中間産物，在制造維生素C工藝中占有重要地位。又稱清涼茶糖。其還原産物是山梨糖醇，存在于桃李等果實中。熔點159－160℃，比旋-43.4度。

（五）庚糖

庚糖在自然界中分布較少，主要存在于高等植物中。最重要的有D-景天庚酮糖和D-甘露庚酮糖。前者存在于景天科及其他肉質植物的葉子中，以遊離狀态存在。它是光合作用的中間産物，呈磷酸酯态，在碳循環中占重要地位。後者存在于樟梨果實中，也以遊離狀态存在。

（六）單糖的重要衍生物

1. 糖醇 糖的羰基被還原（加氫）生成相應的糖醇，如葡萄糖加氫生成山梨醇。糖醇溶于水及乙醇，較穩定，有甜味，不能還原費林試劑。常見的有甘露醇和山梨醇。甘露醇廣泛分布于各種植物組織中，熔點106℃，比旋-0.21度。海帶中占幹重的5.2-20.5％，是制取甘露醇的原料。山梨醇在植物中分布也很廣，熔點97.5℃，比旋-1.98度。山梨醇積存在眼球晶狀體内引起白内障。山梨醇氧化時可形成葡萄糖、果糖或山梨糖。糖的羟基被還原（脫氧）生成脫氧糖。除脫氧核糖外還有兩種脫氧糖：L-鼠李糖和6-脫氧-L-甘露糖（岩藻糖），他們是細胞壁的成分。
2. 糖醛酸 單糖具有還原性，可被氧化。糖的醛基被氧化成羧基時生成糖酸；糖的末端羟甲基被氧化成羧基時生成糖醛酸。重要的有D-葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等。葡萄糖醛酸是肝髒内的一種解毒劑，半乳糖醛酸存在于果膠中。
3. 氨基糖  單糖的羟基（一般為C2）可以被氨基取代，形成糖胺或稱氨基糖。自然界中存在的氨基糖都是氨基己糖。D-葡萄糖胺是甲殼質（幾丁質）的主要成分。甲殼質是組成昆蟲及甲殼類結構的多糖。D-半乳糖胺是軟骨類動物的主要多糖成分。糖胺是堿性糖。糖胺氨基上的氫原子被乙酰基取代時，生成乙酰氨基糖。
4. 糖苷  主要存在于植物的種子、葉子及皮内。在天然糖苷中的糖苷基有醇類、醛類、酚類、固醇和嘌呤等。它大多極毒，但微量糖苷可作藥物。重要糖苷有：能引起溶血的皂角苷，有強心劑作用的毛地黃苷，以及能引起葡萄糖随尿排出的根皮苷。苦杏仁苷也是一種毒性物質。配糖體一般對植物有毒，形成糖苷後則無毒。這是植物的解毒方法，也可保護植物不受外來傷害。
5. 糖酯 單糖羟基還可與酸作用生成酯。糖的磷酸酯是糖在代謝中的活化形式。糖的硫酸酯存在于糖胺聚糖中。

第三節 寡  糖

寡糖是由少數（2－20個）單糖分子結合而成的糖。與稀酸共煮寡糖可水解成各種單糖。寡糖中以雙糖分布最普遍，意義也較大。

一、雙糖

（一）麥芽糖

麥芽糖(maltose)大量存在于發酵的谷粒，特别是麥芽中。它是澱粉的組成成分。澱粉和糖原在澱粉酶作用下水解可産生麥芽糖。麥芽糖是D-吡喃葡萄糖-α(14)-D-吡喃葡萄糖苷，因為有一個醛基是自由的，所有它是還原糖，能還原費林試劑。支鍊澱粉水解産物中除麥芽糖外還含有少量異麥芽糖，它是α-D-吡喃葡萄糖-(16)-D-吡喃葡萄糖苷。

麥芽糖在水溶液中有變旋現象，比旋為＋136度，且能成，極易被酵母發酵。右旋[α]D20=+130.4°。麥芽糖在缺少胰島素的情況下也可被肝髒吸收，不引起血糖升高，可供糖尿病人食用。

（二）乳糖

乳糖(lactose)存在于哺乳動物的乳汁中（牛奶中含4－6％），高等植物花粉管及微生物中也含有少量乳糖。它是β-D-半乳糖-(14)-D-葡萄糖苷。乳糖不易溶解，味不甚甜（甜度隻有16），有還原性，且能成铩，純酵母不能使它發酵，能被酸水解，右旋[α]D20=+55.4°。

乳糖的水解需要乳糖酶，嬰兒一般都可消化乳糖，成人則不然。某些成人缺乏乳糖酶，不能利用乳糖，食用乳糖後會在小腸積累，産生滲透作用，使體液外流，引起惡心、腹痛、腹瀉。這是一種常染色體隐性遺傳疾病，從青春期開始表現。其發病率與地域有關，在丹麥約3％，泰國則高達92％。可能是從一萬年前人類開始養牛時成人體内出現了乳糖酶。

（三）蔗糖

蔗糖(sucrose)是主要的光合作用産物，也是植物體内糖儲藏、積累和運輸的主要形式。在甜菜、甘蔗和各種水果中含有較多的蔗糖。日常食用的糖主要是蔗糖。

蔗糖很甜，易結晶，易溶于水，但較難溶于乙醇。若加熱到160℃，便成為玻璃樣的晶體，加熱至200℃時成為棕褐色的焦糖。它是α-D-吡喃葡萄糖-(1→2)-β-D-呋喃果糖苷。它是由葡萄糖的半縮醛羟基和果糖的半縮酮羟基之間縮水而成的，因為兩個還原性基團都包含在糖苷鍵中，所有沒有還原性，是非還原性雜聚二糖。右旋，[α]D20=+66.5°。

蔗糖極易被酸水解，其速度比麥芽糖和乳糖大1000倍。水解後産生等量的D-葡萄糖和D-果糖，這個混合物稱為轉化糖，甜度為160。蜜蜂體内有轉化酶，是以蜂蜜中含有大量轉化糖。因為果糖的比旋比葡萄糖的絕對值大，是以轉化糖溶液是左旋的。在植物中有一種轉化酶催化這個反應。口腔細菌利用蔗糖合成的右旋葡聚糖苷是牙垢的主要成分。

（四）纖維二糖

是纖維素的基本構成機關。可由纖維素水解得到。由兩個β-D-葡萄糖通過C1－C4相連，它與麥芽糖的差別是後者為α-葡萄糖苷。

（五）海藻糖

 α-D-吡喃葡萄糖-(1→1)- α-D-吡喃葡萄糖苷。在抗幹燥酵母中含量較多，可用做保濕。

二、三糖

自然界中廣泛存在的三糖隻有棉籽糖，主要存在于棉籽、甜菜、大豆及桉樹的幹性分泌物（甘露蜜）中。它是α-D-吡喃半乳糖-(16)-α-D-吡喃葡萄糖-(12)-β-D-呋喃果糖苷。

棉籽糖的水溶液比旋為＋105.2°，不能還原費林試劑。在蔗糖酶作用下分解成果糖和蜜二糖；在α-半乳糖苷酶作用下分解成半乳糖和蔗糖。

此外，還有龍膽三糖、松三糖、洋槐三糖等。

第四節 多 糖

• 結構多糖，如構成植物細胞壁的纖維素、半纖維素，構成細菌細胞壁的肽聚糖等
• 貯藏多糖，如植物中的澱粉、動物體内的糖原等。

一、澱粉

（一）直鍊澱粉

分子量從幾萬到十幾萬，平均約在60，000左右，相當于300－400個葡萄糖分子縮合而成。由端基分析知道，每分子中隻含一個還原性端基和一個非還原性端基，是以它是一條不分支的長鍊。

以碘液處理産生藍色，光吸收在620-680nm。

（二）支鍊澱粉

分子量在20萬以上，含有1300個葡萄糖或更多。端基分析指出，每24－30個葡萄糖機關含有一個端基，所有它具有支鍊結構。

與碘反應呈紫色，光吸收在530-555nm。

二、糖原

動物中的主要多糖，是葡萄糖的極容易利用的儲藏形式。糖原分子量約為500，端基含量占9％，每個糖原分子有一個還原末端和很多非還原末端。與碘反應呈紫色，光吸收在430-490nm。

主要儲藏在肝髒和骨骼肌，在肝髒中濃度較高，但在骨骼肌中總量較多。糖原在細胞的胞液中以顆粒狀存在，直徑約為100－400埃。現在發現除動物外，在細菌、酵母、真菌及甜玉米中也有糖原存在。

三、纖維素

自然界中含量最豐富的有機物，它占植物界碳含量的50％以上。用煮沸的1％NaOH處理木材，然後加氯及亞硫酸鈉，即可去掉木質素，留下纖維素。

纖維素分子量在5萬到40萬之間，每分子約含300－2500個葡萄糖殘基。纖維素是直鍊，100-200條鍊彼此平行，以氫鍵結合，是以不溶于水，但溶于銅鹽的氨水溶液，可用于制造人造纖維。

四、其他

（一）果膠

一般存在于初生細胞壁中，也存在于水果中。它是果膠酸的甲酯。果醬就是利于水果的果膠制成的。

（二）菊糖

主要存在于菊科植物的根部，是多縮果糖。

（三）瓊脂

某些海藻（如石花菜屬）所含的多糖物質，主要成分是多縮半乳糖，含有硫和鈣。瓊脂不易被微生物分解，可作微生物培養基成分，也可作為電泳支援物。食品工業中常用來制造果凍、果醬等。1－2％的瓊脂在室溫下就能形成凝膠。

（四）幾丁質

N-乙酰葡萄糖胺以β-1，4糖苷鍵相連，是甲殼動物的結構多糖，也叫甲殼素。是水中含量最大的有機物

五、不均一多糖

粘多糖，也叫糖胺聚糖，它與蛋白質結合構成蛋白聚糖，又稱粘蛋白。它存在于軟骨、腱等結締組織中，構成組織間質。各種腺體分泌出的起潤滑作用的粘液多富含粘多糖。它在組織生長和再生過程中，在受精過程中以及機體與許多傳染源（細菌、病毒）的互相作用上都起着重要作用。

第五節 結 合 糖

結合糖是指糖與非糖物質的結合物，常見的是與蛋白質的結合物

一、糖蛋白

糖蛋白是以蛋白質為主體的糖－蛋白質複合物，在肽鍊的特定殘基上共價結合着一個、幾個或十幾個寡糖鍊。寡糖鍊一般由2－15個單糖構成。寡糖鍊與肽鍊的連接配接方式有兩種，一種是它的還原末端以O-糖苷鍵與肽鍊的絲氨酸或蘇氨酸殘基的側鍊羟基結合，另一種是以N-糖苷鍵與側鍊的天冬酰胺殘基的側鍊氨基結合。

1.血漿糖蛋白

血漿經電泳後，除清蛋白外，其他部分α1、α2、β和γ球蛋白以及纖維蛋白原都含有糖。血漿蛋白中具有運輸作用的有：運輸銅的銅蘭蛋白，運輸鐵的轉鐵蛋白，運輸血紅蛋白的觸珠蛋白，運輸甲狀腺素的甲狀腺素結合蛋白。參與凝血過程的有凝血酶原和纖維蛋白原。

2.血型物質

人的胃液、唾液、卵巢囊腫的粘液和紅細胞中都含有血型物質，它包含約75％的糖，主要是岩藻糖、半乳糖、氨基葡萄糖和氨基半乳糖。含糖部分決定血型物質的特異性。

3.卵白糖蛋白

隻有甘露糖和N-乙酰氨基葡萄糖。某些卵白糖蛋白對胰蛋白酶或糜蛋白酶有抑制作用，而另一些則具有強烈的抑制病毒血球凝集的作用。

二、蛋白聚糖

蛋白聚糖是以糖胺聚糖為主體的糖蛋白質複合物。蛋白聚糖以蛋白質為核心，以糖胺聚糖鍊為主體，在同一條核心蛋白肽鍊上，密集地結合着幾十條至千百條糖胺聚糖糖鍊，形成瓶刷狀分子。每條糖胺聚糖鍊由100到200個單糖分子構成，具有二糖重複序列，一般無分支。糖胺聚糖主要借O-糖苷鍵與核心蛋白的絲氨酸或蘇氨酸羟基結合。核心蛋白的氨基酸組成和序列也比較簡單，以絲氨酸和蘇氨酸為主（可占50％），其餘氨基酸以甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等居多。

蛋白聚糖是細胞外基質的主要成分，廣泛存在于高等動物的一切組織中，對結締組織、軟骨、骨骼的構成至關重要。蛋白聚糖具有極強的親水性，能結合大量的水，能保持組織的體積和外形并使之具有抗拉、抗壓強度。蛋白聚糖鍊互相間的作用，在細胞與細胞、細胞與基質互相結合，維持組織的完整性中起重要作用。糖鍊的網狀結構還具有分子篩效應，對物質的運送有一定意義。透明質酸是關節滑液的主要成分，具有很大的粘性，對關節面起潤滑作用。類風濕性關節炎患者關節液的粘度降低與蛋白多糖的結構變化有關。

在細胞膜中有糖苷轉移酶，催化合成；在溶酶體中有糖苷酶催化其分解。

凝集素是能與糖特異結合的，非酶非抗體的蛋白質。動物體中的某些凝集素含有約130個氨基酸殘基構成的糖識别域，與發炎及惡性良性腫瘤轉移有關。

名 詞 解 釋

醛糖（aldose）：一類單糖，該單糖中氧化數最高的C原子（指定為C-1）是一個醛基。

酮糖（ketose）：一類單糖，該單糖中氧化數最高的C原子（指定為C-2）是一個酮基。

異頭物（anomer）：僅在氧化數最高的C原子（異頭碳）上具有不同構形的糖分子的兩種異構體。

異頭碳（anomer carbon）：環化單糖的氧化數最高的C原子，異頭碳具有羰基的化學反應性。

變旋（mutarotation）：吡喃糖，呋喃糖或糖苷伴随它們的α-和β-異構形式的平衡而發生的比旋度變化。

單糖（monosaccharide）：由3個或更多碳原子組成的具有經驗公式（CH2O）n的簡糖。

糖苷（dlycoside）：單糖半縮醛羟基與别一個分子的羟基，胺基或巯基縮合形成的含糖衍生物。

糖苷鍵（glycosidic bond）:一個糖半縮醛羟基與另一個分子（例如醇、糖、嘌呤或嘧啶）的羟基、胺基或巯基之間縮合形成的縮醛或縮酮鍵，常見的糖醛鍵有O—糖苷鍵和N—糖苷鍵。

寡糖（oligoccharide）：由2～20個單糖殘基通過糖苷鍵連接配接形成的聚合物。

多糖（polysaccharide）：20個以上的單糖通過糖苷鍵連接配接形成的聚合物。多糖鍊可以是線形的或帶有分支的。

還原糖（reducing sugar）：羰基碳（異頭碳）沒有參與形成糖苷鍵，是以可被氧化充當還原劑的糖。

澱粉（starch）：一類多糖，是葡萄糖殘基的同聚物。有兩種形式的澱粉：一種是直鍊澱粉，是沒有分支的，隻是通過α-（1→4）糖苷鍵的葡萄糖殘基的聚合物；另一類是支鍊澱粉，是含有分支的，α-（1→4）糖苷鍵連接配接的葡萄糖殘基的聚合物，支鍊在分支處通過α-（1→6）糖苷鍵與主鍊相連。

糖原（glycogen）: 是含有分支的α-（1→4）糖苷鍵的葡萄糖殘基的同聚物，支鍊在分支點處通過α-（1→6）糖苷鍵與主鍊相連。

極限糊精（limit dexitrin）:是指支鍊澱粉中帶有支鍊的核心部位，該部分經支鍊澱粉酶水解作用，糖原磷酸化酶或澱粉磷酸化酶作用後仍然存在。糊精的進一步降解需要α-（1→6）糖苷鍵的水解。

肽聚糖（peptidoglycan）：N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰唾液酸交替連接配接的雜多糖與不同的肽交叉連接配接形成的大分子。肽聚糖是許多細菌細胞壁的主要成分。

糖蛋白（glycoprotein）:含有共價連接配接的葡萄糖殘基的蛋白質。

蛋白聚糖（proteoglycan）：由雜多糖與一個多肽連組成的雜化的在分子，多糖是分子的主要成分。