湖工生物化學(xué)課件--糖類(lèi)

1、糖 類(lèi),第1節(jié) 概 述,第2節(jié) 單糖,第3節(jié) 寡糖,第4節(jié) 多糖,第5節(jié) 糖復(fù)合物,學(xué)習(xí)提要,1、糖的概念及其分類(lèi)尤其要注意以葡萄糖為代表的單糖的分子結(jié)構(gòu)（特別是立體結(jié)構(gòu)）、分類(lèi)、物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)，還有一些重要的單糖要熟記。2、比較三種主要雙糖（蔗糖、乳糖、麥芽糖）的組成、連接鍵種類(lèi)及其環(huán)狀結(jié)構(gòu)。3、淀粉、糖原、纖維素的組成單位和特有的顏色反應(yīng)及生物學(xué)功能。4、糖胺聚糖、蛋白聚糖、糖蛋白的定義及鍵的連接方式。5、了解

2、糖的生物學(xué)功能。6、學(xué)會(huì)用比較、分析的方法去認(rèn)識(shí)各種重要的糖類(lèi)。,第1節(jié) 概 述,一、糖類(lèi)的生物學(xué)功能,1、作為生物體的結(jié)構(gòu)成分——纖維素、糖脂2、作為生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)——淀粉、糖原3、在生物體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌镔|(zhì)——提供碳骨架4、可以作為細(xì)胞識(shí)別的信息分子——糖蛋白中的糖鏈,二、糖類(lèi)的元素組成和化學(xué)本質(zhì),俗稱(chēng)碳水化合物（carbohydrate）,鼠李糖（C6H12O5）、脫氧核糖（C5H10O4）,甲醛（CH2O）,

3、Cn(H2O)m已不能作為判斷糖的標(biāo)準(zhǔn)！,Cn(H2O)m,糖類(lèi)主要由C、H、O組成，是多羥基醛、多羥基酮及其縮聚物和衍生物的總稱(chēng)，含有醛基的糖稱(chēng)為醛糖，含有酮基的糖稱(chēng)為酮糖。,（不準(zhǔn)確、不全面）,三、糖類(lèi)物質(zhì)的命名和分類(lèi),根據(jù)聚合度的不同,單糖（monosaccharide）：是最簡(jiǎn)單的糖 按碳原子數(shù)：丙、丁、戊、己、庚糖等；按基團(tuán)：醛糖和酮糖。,寡糖（oligosaccharide）：由2—10個(gè)單糖縮合而成的糖,多

4、糖（polysaccharide）：由多個(gè)單糖或其衍生物聚合而成 相同單糖基組成同多糖；不同單糖基組成雜多糖；與非糖物質(zhì)組成糖復(fù)合物。,根據(jù)水解產(chǎn)物的不同,單糖：不能被水解成更小的分子的糖類(lèi)寡糖：水解產(chǎn)生2-10個(gè)單糖分子的糖類(lèi)多糖：水解產(chǎn)生10多個(gè)以上單糖分子的糖類(lèi),知識(shí)回顧,2、手性C原子(chiral carbon atom) ：是指與4個(gè)不同的原子或原子基團(tuán)共價(jià)連接并因而失去對(duì)稱(chēng)性的四面體碳，也稱(chēng)為不對(duì)稱(chēng)碳原子(

5、asymmetric carbon atorm)。常用C*表示,由于分子中原子連接的次序不同造成的。包括碳架、位置、功能3種異構(gòu)體,由于分子中雙鍵或環(huán)的存在或其他限制原子間的自由旋轉(zhuǎn)引起的,由于分子存在手性造成的,1、異構(gòu)(isomerism)：存在兩個(gè)或多個(gè)有相同數(shù)目或種類(lèi)的原子并具有相同相對(duì)分子質(zhì)量的化合物的現(xiàn)象,3、旋光性(optical activity)：分子中存在手性而引起平面偏振光的偏振面發(fā)生一定角度的旋轉(zhuǎn)，這種性質(zhì)稱(chēng)為旋

6、光性，有左旋（+）和右旋（-）,第2節(jié) 單糖,4、構(gòu)型(configuration)與構(gòu)象(conformation),在立體異構(gòu)體中的原子或基團(tuán)的空間排列關(guān)系稱(chēng)為構(gòu)型 。 D型和L型。構(gòu)型的改變一定會(huì)涉及到共價(jià)鍵的改變,在分子中由于共價(jià)單鍵的旋轉(zhuǎn)所表現(xiàn)出來(lái)的原子或基團(tuán)的不同空間排布稱(chēng)為構(gòu)象。 構(gòu)象的改變不涉及到共價(jià)鍵的斷裂和重新形成,兩種不能重疊而互為鏡像的（手性C原子構(gòu)型相反）一對(duì)旋光異構(gòu)體稱(chēng)為對(duì)映異構(gòu)體（enant

7、iomer），對(duì)映異構(gòu)體之間只有旋光方向的不同，其他理化性質(zhì)沒(méi)有差異手性C原子構(gòu)型相反，但并不呈鏡像關(guān)系的一對(duì)旋光異構(gòu)體稱(chēng)為非對(duì)映異構(gòu)體（diastereomer）,最簡(jiǎn)單的單糖是丙糖，包括甘油醛和二羥丙酮。其中甘油醛含有1個(gè)C*，因此具有對(duì)映異構(gòu)體。在甘油醛的結(jié)構(gòu)式中，醛基畫(huà)在最上方，羥基位于左側(cè)的甘油醛定為L(zhǎng)-型，羥基位于右側(cè)的甘油醛定為D-型。,單糖的D-型、L-型是以甘油醛為參照物：以距醛基最遠(yuǎn)的不對(duì)稱(chēng)C原子為準(zhǔn)，羥基在左邊的

8、為L(zhǎng)構(gòu)型，羥基在右邊的為D構(gòu)型,一、單糖的構(gòu)型,在D-型甘油醛的基礎(chǔ)上，每增加一個(gè)C原子，就會(huì)形成兩種單糖分子。,請(qǐng)判斷：從D-型甘油醛可能衍生出 個(gè)D-型戊糖， 個(gè)己糖。,4,8,由D-甘油醛衍生C4-C6單糖,離醛基最遠(yuǎn)的C*與D-甘油醛的一致，即為D-型單糖；與L-甘油醛的一致，則為L(zhǎng)-型單糖。,自然界中，單糖絕大多數(shù)都是D-型，故D前綴可以被省略,由D-酮糖衍生單糖,在酮基和羥甲基之間，每加入1個(gè)C原子，就會(huì)得到兩種酮糖分子

9、。,,葡萄糖的差向異構(gòu)體,果糖的對(duì)映異構(gòu)體,甘油醛的立體結(jié)構(gòu),是對(duì)映異構(gòu)體嗎？,不是,只有一個(gè)手性C原子的構(gòu)型不同的一對(duì)異構(gòu)體稱(chēng)為差向異構(gòu)體，如D-葡萄糖與D-甘露糖，D-葡萄糖與D-半乳糖就互為差向異構(gòu)體。,,D—葡萄糖,,,D—甘露糖,,？,,,,L－甘露糖,討論一種單糖的構(gòu)型次序?yàn)椋?確定總D、L型 確定歸屬(醛、酮） 確定名稱(chēng) 確定對(duì)映體,,,,C原子數(shù)目相同單糖異構(gòu)體，除對(duì)映體外“命”不同名稱(chēng)加以區(qū)

10、分。,單糖分子中存在n個(gè)C*，則形成2n個(gè)異構(gòu)體。例如：,單糖分子的D-型和L-型互為對(duì)映異構(gòu)體，含n個(gè)C*的化合物，組成2n/2(即2n-1）對(duì)對(duì)映異構(gòu)體。,二、單糖的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)通式 醛糖 酮糖,,有旋光異構(gòu)現(xiàn)象（＋/-）以及對(duì)映體D、L型,,,碳原子是不對(duì)稱(chēng)的,（一） 鏈 狀 結(jié) 構(gòu),-1,分多羥基醛/酮開(kāi)鏈、半縮醛/酮環(huán)狀兩種形式，天然情況大多以環(huán)狀為主。,鏈狀結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成：

11、 純凈的葡萄糖，其成分是碳、氫和氧，相對(duì)分子質(zhì)量180，分子式為C6H12O6。鏈狀結(jié)構(gòu)如下圖：,醛或酮與醇可進(jìn)行親核加成而形成半縮醛（酮），若羥基和羰基處于同一分子內(nèi)，則可發(fā)生分子內(nèi)親核加成，可形成環(huán)狀的半縮醛（酮）,（二）環(huán)狀結(jié)構(gòu),1、環(huán)狀半縮醛（半縮酮）的形成,1983年，F(xiàn)isher正式提出葡萄糖分子具有環(huán)狀結(jié)構(gòu)的理論,單糖由鏈狀結(jié)構(gòu)變成環(huán)狀結(jié)構(gòu)時(shí)，羰基碳原子成為新的手性中心（異頭碳），導(dǎo)致羰基碳差向異構(gòu)化，形成的

12、差向異構(gòu)體稱(chēng)為異頭物。異頭碳的羥基與Fisher投影式中最末的手性碳原子的羥基具有相同取向的異構(gòu)體（Haworth投影式環(huán)狀結(jié)構(gòu)的下方）為α-異頭物，相反取向的為β-異頭物。,,開(kāi)鏈狀,2、單糖羰基碳的差向異構(gòu)化： α-異頭物和β-異頭物,,異頭物在水溶液中通過(guò)直鏈（開(kāi)鏈）形式互變（差向異構(gòu)化），經(jīng)一定時(shí)間達(dá)到平衡，這是產(chǎn)生變旋的原因。,36%,64%,＜0.024%,α-異頭物與β-異頭物是對(duì)映異構(gòu)體還是差向異構(gòu)體？,差向異構(gòu)體,,

13、水溶液中葡萄糖醛基性質(zhì)表現(xiàn)不明顯的原因,環(huán)式半縮醛是5元環(huán)或6元環(huán)結(jié)構(gòu)，環(huán)結(jié)構(gòu)中含氧原子，來(lái)自半縮醛的羥基，是個(gè)雜環(huán)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)類(lèi)似吡喃和呋喃，相應(yīng)稱(chēng)為吡喃糖（pyranose），呋喃糖（furanose）。,3、單糖的兩種環(huán)狀結(jié)構(gòu)：吡喃糖和呋喃糖,戊糖，多為五元環(huán)呋喃糖如,核糖 脫氧核糖,,,Fischer式,書(shū)寫(xiě)規(guī)則：1、靠近分子末端伯醇基的

14、不對(duì)稱(chēng)碳原子上的羥基位于右邊的為D型，位于左邊的為L(zhǎng)型；2、異頭碳上羥基與決定直鏈構(gòu)型的碳上的羥基在同側(cè)者為α型，異側(cè)者為β型。,4、單糖的書(shū)寫(xiě)規(guī)則,Haworth式,書(shū)寫(xiě)規(guī)則： 1、Fischer式左邊的基團(tuán)寫(xiě)在環(huán)的上方，右邊的基團(tuán)寫(xiě)在環(huán)的下方 2、環(huán)外碳在上方的為D型，在下方的為L(zhǎng)型 3、異頭碳羥基與末端羥甲基呈反式的為α型，順式的為β型 4、酮糖的第1位碳及其基團(tuán)寫(xiě)在環(huán)平面上的為α型，環(huán)平面下的為

15、β型,,葡萄糖的椅式構(gòu)象和船式構(gòu)象,椅式構(gòu)象使各單鍵的扭張強(qiáng)度降低到最小因而較穩(wěn)定。,三、單糖的構(gòu)象,以葡萄糖為例,體積較大的基團(tuán)均在平伏鍵,四、單糖的理化性質(zhì),1、物理性質(zhì),①旋光性：是鑒定糖的重要指標(biāo),②變旋性：一個(gè)旋光體溶液放置后，其比旋光度改變的現(xiàn)象,④甜度：以蔗糖為標(biāo)準(zhǔn)甜度次序如下：果糖>轉(zhuǎn)化糖>蔗糖>葡萄糖>木糖>鼠李糖、麥芽糖>半乳糖>棉子糖>乳糖,③溶解性：易溶于水，難

16、溶于乙醚等有機(jī)溶劑,2、單糖的主要化學(xué)性質(zhì),糖類(lèi)的呈色反應(yīng),Molish反應(yīng)： ，若加入α-萘酚，生成紫紅色。此反應(yīng)可鑒別糖與非糖物質(zhì)。Seliwanoff反應(yīng)：糖類(lèi)化合物與濃酸作用后再與間苯二酚反應(yīng)，若是酮糖就顯鮮紅色，若是醛糖就顯淡紅色，這種反應(yīng)稱(chēng)為Seliwanoff反應(yīng)。此反應(yīng)可鑒別酮糖和醛糖。Tollen試驗(yàn)：戊糖與間苯三酚/

17、濃鹽酸反應(yīng)生成朱紅色物質(zhì)，其他單糖與間苯三酚/濃鹽酸生成黃色物質(zhì)；Bial試驗(yàn)：戊糖還可以和甲基間苯二酚即地衣酚/濃鹽酸反應(yīng)，生成藍(lán)綠色物質(zhì)。利用這兩個(gè)反應(yīng)可以將戊糖和其他單糖區(qū)分開(kāi)來(lái)。Barford反應(yīng)：微酸條件下與銅反應(yīng)，單糖還原快，而寡糖要在20分鐘以上。此反應(yīng)鑒定單糖。,最簡(jiǎn)單的糖，不能被水解成更小分子的糖類(lèi)。,碳原子數(shù)目：丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖

18、 （最重要）基團(tuán)：醛糖、酮糖,五、重要的單糖及其衍生物,常見(jiàn)的單糖或衍生物的名稱(chēng)和縮寫(xiě),,,1、定義：也稱(chēng)為低聚糖，由2～10個(gè)單糖分子縮合并以糖苷鍵相連，主要存在于植物中，以雙糖最普遍。有α-糖苷鍵和β-糖苷鍵兩種類(lèi)型。2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1）參與組成的單糖單位；2）單糖單位的排列次序；3）參與成鍵(糖苷鍵)的碳原子位置；4）參與成鍵（糖苷鍵）的每一個(gè)異頭碳羥基的構(gòu)型(異頭定向)。3、命名原則：1）書(shū)

19、寫(xiě)時(shí)寡糖的非還原端在左邊；2）給出相連兩個(gè)單糖單位的異頭碳的構(gòu)型；3）為區(qū)分五元環(huán)和六元環(huán)，在單糖單位的名稱(chēng)中插入呋喃或吡喃字樣；4）被糖苷鍵連接的兩個(gè)碳原子常用括號(hào)內(nèi)經(jīng)箭頭連接的兩個(gè)序號(hào)來(lái)表示。,第3節(jié) 寡糖（oligosaccharide）,a）麥芽糖的β異頭物（O-α-D-吡喃葡萄糖基-（1→4）-β-D-吡喃葡萄糖）b）纖維二糖的β異頭物（O-β-D-吡喃葡萄糖基-（1→4）-β-D-吡喃葡萄糖）c）乳糖的α異頭物（O-β-

20、D-吡喃半乳糖基-（1→4）-α-D-吡喃葡萄糖）d）蔗糖（O-α-D-吡喃葡萄糖基-（1→2）-β-D-呋喃果糖）,常見(jiàn)二糖的名稱(chēng)、結(jié)構(gòu)、來(lái)源和生理功能,4、常見(jiàn)的二糖,5、其他簡(jiǎn)單寡糖,棉子糖[α-D-Gal（1→6）-α-D-Glc（1→2）-β-D-Fru]主要存在于棉子和甜菜中，是非還原糖，完全水解產(chǎn)生葡萄糖、果糖和半乳糖，在蔗糖酶作用下生成蜜二糖和果糖，在α- 半乳糖苷酶作用下生成半乳糖和蔗糖。,,由多個(gè)單糖分子縮合而成

21、，一般無(wú)確定的相對(duì)分子質(zhì)量，無(wú)變旋現(xiàn)象和還原性，無(wú)甜味，不能結(jié)晶，多數(shù)不溶于水。多糖的分類(lèi)單糖單位之間的糖苷鍵的類(lèi)型直接與多糖的機(jī)械強(qiáng)度和溶解性質(zhì)有關(guān) 以α-1,4糖苷鍵相連的多糖比較軟，在水里有一定的溶解度，而以β-1,4糖苷鍵相連的多糖比較硬，不溶于水。,第4節(jié) 多糖（polysaccharide）,常見(jiàn)多糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),,糖原、支鏈淀粉和纖維素的結(jié)構(gòu),多糖代表物,一、同多糖,1、淀粉(starch)——植物

22、的貯存養(yǎng)料，分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類(lèi)。直鏈淀粉:只有α-D-葡萄糖通過(guò)α-1,4糖苷鍵連接，遇碘呈藍(lán)色；水解成麥芽糖和葡萄糖支鏈淀粉：既含有α-1,4糖苷鍵，還有α-1,6糖苷鍵，形成分支，遇碘呈紫色；水解成麥芽糖。,,直鏈淀粉和支鏈淀粉的化學(xué)結(jié)構(gòu),2、糖原(glycogen),是動(dòng)物和細(xì)菌貯存多糖由D-葡萄糖組成的帶有分支的聚合物，葡萄糖單位之間的連接方式與支鏈淀粉相似，主鏈以?（1?4）糖苷鍵相連，支鏈連接鍵為?（1?6）糖

23、苷鍵，分支更多，分支鏈更短，分子為球形，具有多個(gè)非還原端，一個(gè)還原端，遇碘呈紅褐色或棕紅色，無(wú)還原性。水解成葡萄糖,3、纖維素(cellulose),是自然界中分布最廣、含量最多的一種結(jié)構(gòu)多糖，是植物細(xì)胞壁的主要成分，某些海洋無(wú)脊椎動(dòng)物被囊類(lèi)的外套膜中也有發(fā)現(xiàn)。由?-D-葡萄糖以?（1?4）糖苷鍵連接而成的直鏈同多糖，二糖單位是纖維二糖?？臻g構(gòu)象呈帶狀，糖鏈之間通過(guò)分子間氫鍵堆積成片層結(jié)構(gòu)。,,纖維素的構(gòu)象,β-1,4的連接方式最穩(wěn)

24、定的構(gòu)象是葡萄糖單位沿著鏈交替翻轉(zhuǎn)180°,于是纖維素鏈采取的是一種完全伸展的帶狀構(gòu)象。每一條纖維素鏈除了有鏈內(nèi)氫鍵以外，還與周?chē)睦w維素鏈形成鏈間氫鍵，這就賦予纖維素一定的強(qiáng)度,天然纖維素為無(wú)臭、無(wú)味的白色絲狀物，不溶于水、稀酸、稀堿和有機(jī)溶劑，與碘無(wú)顏色反應(yīng)。,,,4、右旋糖酐（dextran）,是一種主要以α-1,6糖苷鍵相連的分支多糖，通常存在于酵母和細(xì)菌中，其重復(fù)的二糖單位主要是異麥芽糖，分支點(diǎn)可能是1→2,1→3或

25、1→4糖苷鍵。生長(zhǎng)在牙齒表面的細(xì)菌產(chǎn)生的右旋糖酐是牙菌斑或菌斑的重要成分。細(xì)菌產(chǎn)生的右旋糖酐經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)室中被用作層析柱的支持介質(zhì)。部分水解產(chǎn)物可作為血漿代用品，治療休克。,5、殼多糖（chitin）,是自然界中第二個(gè)最豐富的結(jié)構(gòu)多糖，是無(wú)脊椎動(dòng)物的外骨骼結(jié)構(gòu)成分，大多數(shù)真菌和一些藻類(lèi)的成分。由N-乙酰-D-葡糖胺以?（1?4）糖苷鍵連接而成的直鏈同多糖?？臻g構(gòu)象呈帶狀，糖鏈之間通過(guò)分子間氫鍵堆積成片層結(jié)構(gòu)。,二、雜多糖,（1）果膠物質(zhì)

26、（pectic substance）,植物細(xì)胞壁基質(zhì)多糖。主鏈主要是聚半乳糖醛酸,1、植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)多糖,（2）半纖維素（hemicellulose）,堿溶性植物細(xì)胞壁多糖。木聚糖最豐富，其主鏈結(jié)構(gòu)是由β-D-Xylp(1→4）重復(fù)連接而成,（3）瓊脂（agar）,藻類(lèi)細(xì)胞壁的多糖混合物，有瓊脂糖和瓊脂膠。瓊脂糖是由D-吡喃半乳糖和3，6-脫水-L-吡喃半乳糖兩個(gè)單位交替組成的線型分子，瓊脂糖上羥基不同程度被硫酸基、丙酮酸基等所取代的產(chǎn)

27、物即為瓊脂膠,又稱(chēng)粘肽或胞壁質(zhì)，是細(xì)菌細(xì)胞壁中的一種特殊成分?；締挝唬憾撬碾?二糖：NAG和NAM經(jīng)β-1,4糖苷鍵交替連接；四肽：4個(gè)氨基酸連接成的短肽。多個(gè)二糖四肽聚合成肽聚糖，每個(gè)結(jié)構(gòu)單位之間通過(guò)五聚甘氨酸橋共價(jià)相連形成一種復(fù)雜的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)。不同的細(xì)菌，組成肽聚糖的聚糖骨架相同，但短肽的組成和相鄰短肽間的聯(lián)結(jié)方式不同。如金黃色葡萄球菌的短肽由L-Ala、D-Glu、L-Lys(R)和D-Ala組成。

28、古菌細(xì)胞壁無(wú)肽聚糖,2、細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)多糖,（1）肽聚糖（peptidoglycan）,,肽聚糖的結(jié)構(gòu),功能：肽聚糖是細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分，細(xì)菌的細(xì)胞壁具有維持細(xì)菌形狀和保護(hù)質(zhì)膜以避免滲透壓波動(dòng)帶來(lái)的影響的作用。溶菌酶可以破壞肽聚糖分子中的NAG和NAM間的糖苷鍵?？咕啬軌蛞种齐木厶堑纳锖铣?（2）脂多糖（lipopolysaccharide）,革蘭氏陰性菌細(xì)胞壁特有的成分。由脂質(zhì)A、核心寡糖和O-特異鏈(O-抗原）三部分組

29、成,功能：O-特異鏈?zhǔn)羌?xì)菌使人致病的部分，具有抗原性；核心寡糖是作為特異噬菌體的受體，可以作為抗原；脂質(zhì)A對(duì)細(xì)菌的存活是絕對(duì)必需的，還是某些細(xì)菌的內(nèi)毒素。,3、動(dòng)物胞外基質(zhì)的結(jié)構(gòu)多糖——糖胺聚糖（glycosaminoglycan，GAG）,糖胺聚糖也叫粘多糖、氨基多糖、酸性糖胺聚糖等，是一類(lèi)含己糖胺和己糖醛酸的雜多糖，由多個(gè)二糖單位形成的長(zhǎng)鏈多聚物，主要參與細(xì)胞外功能。通常與核心蛋白以共價(jià)鍵相連構(gòu)成蛋白聚糖。在體內(nèi)占據(jù)很大的空間，形成

30、水合的膠狀物。,糖胺聚糖的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),糖與非糖物質(zhì)如蛋白質(zhì)或脂質(zhì)以共價(jià)鍵結(jié)合，分別形成糖蛋白、蛋白聚糖或糖脂、脂多糖等，總稱(chēng)為糖復(fù)合物或糖綴合物（glycoconjugate），也稱(chēng)復(fù)合糖類(lèi)（complex carbohydrate）。糖類(lèi)+脂類(lèi)：糖脂和脂多糖 糖類(lèi)+蛋白質(zhì)：糖蛋白和蛋白聚糖,第5節(jié) 糖復(fù)合物（glycoconjugate）,一、糖蛋白（glycoproteins）一類(lèi)由糖與多肽或蛋白質(zhì)以共價(jià)鍵連接而成的結(jié)合蛋白，

31、糖成分的含量在1～80％之間變動(dòng)，人體1/3以上蛋白質(zhì)屬于糖蛋白。糖蛋白中的單糖基多為糖的衍生物，如N-乙酰氨基糖等；常見(jiàn)的單糖單位有GalNAc、Glc、Gal、Man、Fuc等糖鏈多是分支的，一般僅含有15個(gè)以下的單糖，分子量在540-3200，但糖鏈數(shù)目變化很大。,,糖蛋白中糖鏈與蛋白質(zhì)之間的連接方式,糖蛋白的功能：在植物和動(dòng)物(微生物并不如此)中可被分泌、進(jìn)入體液或作為膜蛋白，包括許多酶、大分子蛋白質(zhì)激素、血漿蛋白、全部抗體

32、、補(bǔ)體因子、血型物質(zhì)、細(xì)胞因子和粘液組分等。,膜蛋白中的糖,紅細(xì)胞表面糖蛋白所帶有的糖鏈結(jié)構(gòu)決定了人體的各種血型，故稱(chēng)為血型物質(zhì)。,血型物質(zhì)是典型的O-糖苷鍵,O型：Fuc（巖藻糖） A型：Fuc和GalNAc（N-乙酰半乳糖胺） B型：Fuc和Gal（半乳糖）AB型：兼有A、B型兩種,紅細(xì)胞血型物質(zhì),二、蛋白聚糖（proteoglycans）,是一類(lèi)特殊的糖蛋白，含糖量可達(dá)95％或更高。組成：一條或多條糖胺聚糖和一個(gè)核心蛋白共

33、價(jià)連接而成。糖胺聚糖與蛋白之間的連接有3種類(lèi)型（1）D-木糖與Ser-OH間形成的O-糖苷鍵；（2）N-乙酰半乳糖胺與Thr/Ser之間形成的O-糖苷鍵；（3）N-乙酰葡糖胺與Asn氨基間形成的N連接。第（1）種連接鍵是結(jié)締組織蛋白聚糖所特有的。主要分布在細(xì)胞外基質(zhì)，也存在于細(xì)胞表面以及細(xì)胞內(nèi)部的分泌顆粒中蛋白聚糖的單體形式是核心蛋白居于中間，構(gòu)成主鏈，糖胺聚糖排在蛋白質(zhì)的兩側(cè)。有的以聚集體形式存在，如軟骨蛋白聚糖是由單體、連接蛋白

34、和透明質(zhì)酸形成蛋白聚糖聚集體，透明質(zhì)酸為主鏈，通過(guò)連接蛋白以非共價(jià)鍵與單體連接,,細(xì)胞膜上多配體蛋白聚糖的結(jié)構(gòu),蛋白聚糖聚集體的結(jié)構(gòu),幾種蛋白聚糖的性質(zhì)和功能,糖蛋白和蛋白聚糖的主要區(qū)別,三、糖基化對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與功能的影響,1、對(duì)糖蛋白新生肽鏈的影響 N-糖鏈參與新生肽鏈的折疊，維持蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象,2、對(duì)蛋白質(zhì)生物學(xué)性質(zhì)的影響,（1）對(duì)蛋白質(zhì)溶解性和穩(wěn)定性的影響 提高溶解性質(zhì)，增強(qiáng)穩(wěn)定性（2）對(duì)蛋白質(zhì)生物活性的影響 有些酶的

35、活性依賴糖鏈的存在（3）對(duì)蛋白質(zhì)藥代動(dòng)力學(xué)的影響 可延長(zhǎng)藥物在體內(nèi)的半衰期（4）對(duì)蛋白質(zhì)免疫原性的影響 可降低蛋白質(zhì)藥物的免疫原性,3、參與分子識(shí)別和細(xì)胞識(shí)別,四、多糖的研究方法,1、提取方法,熱水浸提法，酸提法，堿提法等,2、純化和鑒定,純化方法：溶劑分級(jí)沉淀、離子交換柱層析、凝膠層析和凝集素親和層析等方法鑒定方法：超離心、電泳、高效凝膠滲透層析等方法相對(duì)分子量測(cè)定方法：質(zhì)譜法、高效凝膠滲透層析等方法,3、結(jié)構(gòu)分析,單糖組

36、成：強(qiáng)酸水解獲單糖混合物，再用高效液相或氣-液層析與質(zhì)譜聯(lián)用糖苷鍵的位置和構(gòu)型：甲基化法→鍵的位置；外切糖苷酶法→單糖序列、鍵的位置、異頭碳構(gòu)型序列測(cè)定：質(zhì)譜和核磁共振譜→單糖序列、鍵的位置、異頭碳的精確構(gòu)型三維結(jié)構(gòu)測(cè)定：核磁共振譜法、X射線衍射法、圓二色譜法等,思 考 題,1、新配制的α-D-吡喃葡萄糖苷溶液放置一段時(shí)間后，其旋光度會(huì)有何變化？2、現(xiàn)有一杯液體，如何鑒定其中是否含有多糖，醛糖、戊糖？3、直鏈淀粉和纖維素都是葡