糖的化学课程学习.pptx

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1、会计学1糖的化学糖的化学(huxu)第一页，共57页。重点重点(zhngdin)内容内容n n糖的分类(fn li)和功能n n多糖的分类(fn li)n n重要多糖的化学结构与生理功能。第2页/共57页第二页，共57页。第一节第一节 糖的化学糖的化学(huxu)一、糖的概念一、糖的概念一、糖的概念一、糖的概念糖类是自然界存在的一大类具有糖类是自然界存在的一大类具有糖类是自然界存在的一大类具有糖类是自然界存在的一大类具有 广谱广谱广谱广谱化学化学化学化学(huxu)(huxu)结构和生物功能的有结构和生物功能的有结构和生物功能的有结构和生物功能的有机化合物。它由碳、氢及氧机化合物。它由碳、氢及

2、氧机化合物。它由碳、氢及氧机化合物。它由碳、氢及氧3 3种元种元种元种元素组成，其分子式是（素组成，其分子式是（素组成，其分子式是（素组成，其分子式是（CH2OCH2O）n n。一般把糖看作多羟基醛或多羟基酮一般把糖看作多羟基醛或多羟基酮一般把糖看作多羟基醛或多羟基酮一般把糖看作多羟基醛或多羟基酮及其聚合物和衍生物的总称。及其聚合物和衍生物的总称。及其聚合物和衍生物的总称。及其聚合物和衍生物的总称。第3页/共57页第三页，共57页。二、二、二、二、糖的分布糖的分布糖的分布糖的分布分布：分布极广、含量较多分布：分布极广、含量较多分布：分布极广、含量较多分布：分布极广、含量较多 几乎所有几乎所有几

3、乎所有几乎所有(su(su y y u)u)动物、植物、动物、植物、动物、植物、动物、植物、微生物体微生物体微生物体微生物体 生物细胞内、血液中：葡萄糖或生物细胞内、血液中：葡萄糖或生物细胞内、血液中：葡萄糖或生物细胞内、血液中：葡萄糖或由葡萄糖等单糖物质组成的多糖由葡萄糖等单糖物质组成的多糖由葡萄糖等单糖物质组成的多糖由葡萄糖等单糖物质组成的多糖（如肝糖原、肌糖原）（如肝糖原、肌糖原）（如肝糖原、肌糖原）（如肝糖原、肌糖原）生物界中含糖的比例生物界中含糖的比例(bl)(bl)80%80%2%2%10%10%30%30%0%0%10%10%20%20%30%30%40%40%50%50%60%

4、60%70%70%80%80%90%90%植物植物(zhw)(zhw)人和动物人和动物微生物微生物微生物微生物第4页/共57页第四页，共57页。三、三、糖的生物学作用糖的生物学作用(zuyng)1.糖是人和动物的主要能源物质糖是人和动物的主要能源物质 通过氧化而放出大量能量贮通过氧化而放出大量能量贮存：淀粉、糖原存：淀粉、糖原2.糖类还具有糖类还具有(jyu)结构功能结构功能纤维素纤维素粘多糖粘多糖几丁质几丁质3.糖具有糖具有(jyu)复杂的多方面生复杂的多方面生物活性与功能物活性与功能戊糖核苷酸戊糖核苷酸1，6-二磷酸果糖治疗急性心肌二磷酸果糖治疗急性心肌缺血性休克缺血性休克多糖类免疫系统增

5、强剂，抗肿多糖类免疫系统增强剂，抗肿瘤作用瘤作用第5页/共57页第五页，共57页。四四、糖的分类、糖的分类根据糖类根据糖类(tn li)分子含糖单位的数分子含糖单位的数目目单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖单糖：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖低聚糖（寡糖）：麦芽糖、蔗糖低聚糖（寡糖）：麦芽糖、蔗糖(zhtng)、乳糖乳糖多糖：淀粉、糖原、纤维素多糖：淀粉、糖原、纤维素糖复合物（复合糖）：糖脂、糖蛋白糖复合物（复合糖）：糖脂、糖蛋白第6页/共57页第六页，共57页。（一）（一）单糖单糖(dn tn)概念概念:不能被水解成更小分子的糖称为单不能被水解成更小分子的糖称为单糖。单糖是糖类糖。单糖是糖类(tn

6、 li)中最简中最简单的一种，是组成糖类单的一种，是组成糖类(tn li)物质的基本结构单位。物质的基本结构单位。特点特点:单糖是糖类单糖是糖类(tn li)物质的基本物质的基本结构单位。结构单位。种类种类:丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖丙糖、丁糖、戊糖、己糖、庚糖第7页/共57页第七页，共57页。丙糖：甘油醛和二羟丙酮丙糖：甘油醛和二羟丙酮(bn tn)甘油醛甘油醛 二羟丙酮二羟丙酮(bn tn)第8页/共57页第八页，共57页。丁糖丁糖n n D-赤藓糖和D-赤藓酮糖 其磷酸酯是糖代谢的重要中间(zhngjin)产物第9页/共57页第九页，共57页。-D-核糖核糖 -D-2-脱氧核糖脱氧核糖

7、 -D-木糖木糖 -D-芹菜芹菜(qnci)糖糖-L-阿拉伯糖阿拉伯糖 -D-阿拉伯糖阿拉伯糖 D-核酮糖核酮糖 D-木酮糖木酮糖戊戊 糖糖第10页/共57页第十页，共57页。己糖己糖 -D-葡萄糖 -D-甘露(gnl)糖 -L-山梨糖-D-半乳糖 -D-果糖(gutng)-L-半乳糖第11页/共57页第十一页，共57页。D-D-葡萄糖（葡萄糖（G)G)己糖：葡萄糖和果糖己糖：葡萄糖和果糖(gutng)第12页/共57页第十二页，共57页。葡萄糖的两种形式葡萄糖的两种形式(xngsh)-D-葡萄糖葡萄糖-D-葡萄糖葡萄糖第13页/共57页第十三页，共57页。D-果糖果糖(gutng)-D-果糖

8、果糖(gutng)第14页/共57页第十四页，共57页。单单 糖糖葡萄糖葡萄糖果果 糖糖分子式分子式C6H12O6（同分异构体）（同分异构体）CH2OH（CHOH）4CHO 结构特点结构特点 多羟基醛多羟基醛多羟基酮多羟基酮存在存在葡萄及甜味水果中葡萄及甜味水果中水果、蜂蜜水果、蜂蜜物理性质物理性质旋光性旋光性白色晶体，溶于水白色晶体，溶于水d(+)52.5不易结晶，常为粘稠状液体、不易结晶，常为粘稠状液体、纯净的为白色晶体，溶于水纯净的为白色晶体，溶于水l(-)92.4化学性质化学性质 羟基性质：酯化反应羟基性质：酯化反应 醛基性质：还原性（新制醛基性质：还原性（新制Cu(OH)2悬浊液、银

9、镜反悬浊液、银镜反应、溴水）、氧化性应、溴水）、氧化性生物作用：氧化反应生物作用：氧化反应 可发生银镜反应可发生银镜反应新制新制Cu(OH)2悬浊液的反应悬浊液的反应（碱性条件下异构化）（碱性条件下异构化）不与溴水反应不与溴水反应 生物作用：氧化反应生物作用：氧化反应用途用途制药、制糖果、制酒制药、制糖果、制酒食物食物制法制法淀粉水解淀粉水解/第15页/共57页第十五页，共57页。（二）寡（二）寡 糖糖概念概念概念概念:由单糖缩合而成的短链结构（一般由单糖缩合而成的短链结构（一般由单糖缩合而成的短链结构（一般由单糖缩合而成的短链结构（一般含含含含2626个单糖分子）个单糖分子）个单糖分子）个单

10、糖分子）特点特点特点特点:二糖是存在最为广泛的一类二糖是存在最为广泛的一类二糖是存在最为广泛的一类二糖是存在最为广泛的一类(y(y li)li)寡糖寡糖寡糖寡糖 ，蔗糖（，蔗糖（，蔗糖（，蔗糖（sucrosesucrose）、麦）、麦）、麦）、麦芽糖（芽糖（芽糖（芽糖（maltosemaltose）、乳糖）、乳糖）、乳糖）、乳糖（lactoselactose）。）。）。）。单糖和寡糖能溶于单糖和寡糖能溶于单糖和寡糖能溶于单糖和寡糖能溶于水，多有甜味水，多有甜味水，多有甜味水，多有甜味麦芽糖麦芽糖:两分子两分子(fnz)葡萄糖葡萄糖1-4糖苷键缩合糖苷键缩合而成而成-D-葡萄糖环葡萄糖环-D-葡

11、萄糖环葡萄糖环-D-果糖果糖(gutng)环环蔗蔗 糖：非还原糖糖：非还原糖乳乳 糖：还原糖糖：还原糖麦芽糖：还原糖麦芽糖：还原糖海藻糖：非还原糖海藻糖：非还原糖第16页/共57页第十六页，共57页。乳糖：一分子乳糖：一分子(fnz)葡萄糖和一分子葡萄糖和一分子(fnz)半乳糖缩合而成半乳糖缩合而成蔗糖：一分子葡萄糖一蔗糖：一分子葡萄糖一分子果糖分子果糖(gutng)1-4糖苷键缩合而成糖苷键缩合而成第17页/共57页第十七页，共57页。低聚糖低聚糖分类分类普通低聚糖：蔗糖、乳糖普通低聚糖：蔗糖、乳糖(r tn)、麦芽糖、麦芽三糖和麦、麦芽糖、麦芽三糖和麦芽四糖等芽四糖等功能性低聚糖：低聚果糖

12、、大豆低聚糖、低聚半乳糖功能性低聚糖：低聚果糖、大豆低聚糖、低聚半乳糖(r tn)、低聚木糖等、低聚木糖等 可被机体消化吸收，不是肠道有益可被机体消化吸收，不是肠道有益(yuy)细菌双歧杆菌的增殖因子。细菌双歧杆菌的增殖因子。不能被机体消化吸收而直接进入大肠，是双歧杆菌的增殖因子，对调不能被机体消化吸收而直接进入大肠，是双歧杆菌的增殖因子，对调整菌群结构、维持肠道功能、提高机体健康水平具有重要整菌群结构、维持肠道功能、提高机体健康水平具有重要(zhngyo)作用。作用。第18页/共57页第十八页，共57页。（三）（三）多多 糖糖1.1.多糖多糖多糖多糖(du tn(du tn)的分的分的分的分

13、类类类类许多许多(xdu)单糖分子缩合而成的长链结单糖分子缩合而成的长链结构构 （1 1）按照来源分类）按照来源分类 植物多糖水溶性多糖，如中药材中提取植物多糖水溶性多糖，如中药材中提取:当归多糖、枸杞多糖、水不溶性多糖，如淀粉、当归多糖、枸杞多糖、水不溶性多糖，如淀粉、纤维素等。纤维素等。动物多糖从动物的组织、器官及体液动物多糖从动物的组织、器官及体液中分离、纯化得到中分离、纯化得到(d do)(d do)的多糖的多糖 水溶性的水溶性的粘多糖：粘多糖：肝素、硫酸软骨素、透明质酸、猪胎肝素、硫酸软骨素、透明质酸、猪胎盘脂多糖等盘脂多糖等 微生物多糖香菇多糖，茯苓多糖，银微生物多糖香菇多糖，茯苓

14、多糖，银耳多糖，猪苓多糖，云芝多糖耳多糖，猪苓多糖，云芝多糖 对肿瘤治疗对肿瘤治疗及调节机体免疫效果显著及调节机体免疫效果显著 海洋生物多糖海洋生物多糖 从海洋、湖泊生物体从海洋、湖泊生物体内分离、纯化得到内分离、纯化得到(d do)(d do)的多糖。的多糖。甲壳素甲壳素（壳多糖、几丁质）、螺旋藻多糖等。（壳多糖、几丁质）、螺旋藻多糖等。第19页/共57页第十九页，共57页。（2）按生理功能分类）按生理功能分类(fn li)储存多糖：又称贮能多糖，储存多糖：又称贮能多糖，淀粉和糖原淀粉和糖原(tn yun)分别是植物和动物的最主要贮存多糖分别是植物和动物的最主要贮存多糖结构多糖：水不溶性多糖

15、结构多糖：水不溶性多糖 几丁质、纤维素几丁质、纤维素第20页/共57页第二十页，共57页。（3）多糖按照）多糖按照(nzho)其组成成分的其组成成分的分类分类第21页/共57页第二十一页，共57页。n n1同聚多糖（均一多糖）同聚多糖（均一多糖）（homopolysaccharide）n n 由一种单糖缩合而成淀粉、由一种单糖缩合而成淀粉、糖原、纤维素、几丁质糖原、纤维素、几丁质n n2杂聚多糖（不均一多糖）杂聚多糖（不均一多糖）（heteropolysaccharide）n n 由不同类型的单糖缩合而由不同类型的单糖缩合而成，成，肝素、透明质酸、大黄多肝素、透明质酸、大黄多糖、当归多糖、茶叶

16、多糖等糖、当归多糖、茶叶多糖等n n3粘多糖粘多糖（mucopolysaccharide）n n 也称为糖胺聚糖也称为糖胺聚糖（glycosaminoglycan）是一类）是一类含氮的不均一多糖，通常为糖含氮的不均一多糖，通常为糖醛酸及氨基己糖或其衍生物，醛酸及氨基己糖或其衍生物，有的还含有有的还含有(hn yu)硫酸。透硫酸。透明质酸、肝素、硫酸软骨素等明质酸、肝素、硫酸软骨素等第22页/共57页第二十二页，共57页。n n4 4结合糖结合糖结合糖结合糖n n 也称糖复合物（也称糖复合物（也称糖复合物（也称糖复合物（glycoconjugateglycoconjugate）或复合糖，是）或复

17、合糖，是）或复合糖，是）或复合糖，是指糖和蛋白质、脂质等非糖物质结合的复合分子。指糖和蛋白质、脂质等非糖物质结合的复合分子。指糖和蛋白质、脂质等非糖物质结合的复合分子。指糖和蛋白质、脂质等非糖物质结合的复合分子。n n（1 1）糖蛋白（）糖蛋白（）糖蛋白（）糖蛋白（glycoproteinsglycoproteins）：糖与蛋白质以共价键结合）：糖与蛋白质以共价键结合）：糖与蛋白质以共价键结合）：糖与蛋白质以共价键结合的复合分子。糖的含量一般小于蛋白质。的复合分子。糖的含量一般小于蛋白质。的复合分子。糖的含量一般小于蛋白质。的复合分子。糖的含量一般小于蛋白质。n n 结合的方式：结合的方式：结

18、合的方式：结合的方式：n n1 1）和含羟基的氨基酸（丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸等）以）和含羟基的氨基酸（丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸等）以）和含羟基的氨基酸（丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸等）以）和含羟基的氨基酸（丝氨酸、苏氨酸、羟赖氨酸等）以糖苷形式结合，称为糖苷形式结合，称为糖苷形式结合，称为糖苷形式结合，称为(chn(chn wi)O wi)O连接。连接。连接。连接。n n2 2）糖和天冬酰胺的酰胺基连接，称为）糖和天冬酰胺的酰胺基连接，称为）糖和天冬酰胺的酰胺基连接，称为）糖和天冬酰胺的酰胺基连接，称为(chn(chn wi)N wi)N连接。连接。连接。连接。n n 常见的糖蛋白：人红细胞膜糖

19、蛋白、血浆糖蛋白、粘液糖常见的糖蛋白：人红细胞膜糖蛋白、血浆糖蛋白、粘液糖常见的糖蛋白：人红细胞膜糖蛋白、血浆糖蛋白、粘液糖常见的糖蛋白：人红细胞膜糖蛋白、血浆糖蛋白、粘液糖蛋白等。蛋白等。蛋白等。蛋白等。n n（2 2）蛋白聚糖（）蛋白聚糖（）蛋白聚糖（）蛋白聚糖（proteoglycanproteoglycan）n n 是一类由糖与蛋白质结合形成的非常复杂的大分子糖复合是一类由糖与蛋白质结合形成的非常复杂的大分子糖复合是一类由糖与蛋白质结合形成的非常复杂的大分子糖复合是一类由糖与蛋白质结合形成的非常复杂的大分子糖复合物，其中蛋白质含量一般少于多糖。物，其中蛋白质含量一般少于多糖。物，其中蛋

20、白质含量一般少于多糖。物，其中蛋白质含量一般少于多糖。n n（3 3）糖脂（）糖脂（）糖脂（）糖脂（glycolipidsglycolipids）n n 糖脂是糖类通过其还原末端以糖苷键与脂类连接起来的化糖脂是糖类通过其还原末端以糖苷键与脂类连接起来的化糖脂是糖类通过其还原末端以糖苷键与脂类连接起来的化糖脂是糖类通过其还原末端以糖苷键与脂类连接起来的化合物，其组成和总体性质以脂为主体。合物，其组成和总体性质以脂为主体。合物，其组成和总体性质以脂为主体。合物，其组成和总体性质以脂为主体。n n 根据脂质部分不同：根据脂质部分不同：根据脂质部分不同：根据脂质部分不同：n n 1 1）分子中含鞘氨醇

21、的鞘糖脂（）分子中含鞘氨醇的鞘糖脂（）分子中含鞘氨醇的鞘糖脂（）分子中含鞘氨醇的鞘糖脂（glycosphingolipidsglycosphingolipids），），），），又分中性和酸性鞘糖脂两类，分别以脑苷脂和神经节苷脂又分中性和酸性鞘糖脂两类，分别以脑苷脂和神经节苷脂又分中性和酸性鞘糖脂两类，分别以脑苷脂和神经节苷脂又分中性和酸性鞘糖脂两类，分别以脑苷脂和神经节苷脂为代表。为代表。为代表。为代表。n n 2 2）分子中含甘油酯的甘油糖脂）分子中含甘油酯的甘油糖脂）分子中含甘油酯的甘油糖脂）分子中含甘油酯的甘油糖脂（glycoglycerolipidsglycoglycerolipids

22、）。）。）。）。n n 3 3）由磷酸多萜醇衍生的糖脂。）由磷酸多萜醇衍生的糖脂。）由磷酸多萜醇衍生的糖脂。）由磷酸多萜醇衍生的糖脂。n n 4 4）由类固醇衍生的糖脂。）由类固醇衍生的糖脂。）由类固醇衍生的糖脂。）由类固醇衍生的糖脂。n n 功能：功能：功能：功能：参与细胞与细胞间相互作用和识别，参与细胞生参与细胞与细胞间相互作用和识别，参与细胞生参与细胞与细胞间相互作用和识别，参与细胞生参与细胞与细胞间相互作用和识别，参与细胞生长调节、癌变和信息传递以及与生物活性因子的相互作用，长调节、癌变和信息传递以及与生物活性因子的相互作用，长调节、癌变和信息传递以及与生物活性因子的相互作用，长调节、

23、癌变和信息传递以及与生物活性因子的相互作用，细胞标记和抗原及免疫学功能等。细胞标记和抗原及免疫学功能等。细胞标记和抗原及免疫学功能等。细胞标记和抗原及免疫学功能等。n n（4 4）脂多糖（）脂多糖（）脂多糖（）脂多糖（lipopolysaccharidelipopolysaccharide）n n 在脂多糖中以糖为主体成分，在脂多糖中以糖为主体成分，在脂多糖中以糖为主体成分，在脂多糖中以糖为主体成分，常见的脂多糖常见的脂多糖常见的脂多糖常见的脂多糖:胎盘脂多糖，胎盘脂多糖，胎盘脂多糖，胎盘脂多糖，细菌脂多糖等。细菌脂多糖等。细菌脂多糖等。细菌脂多糖等。第23页/共57页第二十三页，共57页。同

24、聚多糖同聚多糖(du tn)与与杂聚多糖杂聚多糖(du tn)同聚多糖同聚多糖(du tn)杂聚多糖杂聚多糖(du tn)支链结构支链结构直链结构直链结构直链结构直链结构支链结构支链结构第24页/共57页第二十四页，共57页。2.重要多糖重要多糖(du tn)的化学结构与生的化学结构与生理功能理功能（1）淀粉）淀粉是是高高等等植植物物的的贮贮存存(zhcn)多糖多糖直直链链淀淀粉粉 -1,4糖糖苷苷键键 支支链链淀淀粉粉 -1,6糖糖苷键苷键直链淀粉直链淀粉-1,4-1,4糖苷键糖苷键直链淀粉(dinfn)空间结构为空心螺旋状第25页/共57页第二十五页，共57页。支链淀粉支链淀粉(dinfn

25、)-1,4-1,4糖苷键糖苷键-1,6-1,6糖苷键糖苷键-1,4糖苷键糖苷键-1,6糖苷键糖苷键第26页/共57页第二十六页，共57页。（2）糖）糖 原原glycogenn n 糖糖糖糖原原原原(tn(tn yun)yun)是是是是动动动动物物物物体体体体内内内内的的的的贮贮贮贮存存存存多多多多糖糖糖糖，主主主主要要要要存存存存在在在在肝肝肝肝及及及及肌肌肌肌肉肉肉肉中中中中。由由由由-D-D-葡葡葡葡萄萄萄萄糖糖糖糖构构构构成成成成的的的的同同同同聚聚聚聚多多多多糖糖糖糖，结结结结构构构构与与与与支支支支链链链链淀淀淀淀粉粉粉粉相相相相似似似似，带带带带有有有有-1-1，6 6分分分分支支

26、支支点点点点的的的的-1-1，4-4-葡葡葡葡萄萄萄萄糖糖糖糖多多多多聚聚聚聚物物物物,但但但但分分分分支支支支比比比比支支支支链淀粉多链淀粉多链淀粉多链淀粉多第27页/共57页第二十七页，共57页。（3）葡聚糖）葡聚糖dextrann n葡聚糖又称右旋糖葡聚糖又称右旋糖葡聚糖又称右旋糖葡聚糖又称右旋糖酐。是酵母菌及某酐。是酵母菌及某酐。是酵母菌及某酐。是酵母菌及某些细菌中的贮存多些细菌中的贮存多些细菌中的贮存多些细菌中的贮存多糖。由多个葡萄糖糖。由多个葡萄糖糖。由多个葡萄糖糖。由多个葡萄糖缩合而成的同聚多缩合而成的同聚多缩合而成的同聚多缩合而成的同聚多糖，葡萄糖之间几糖，葡萄糖之间几糖，葡萄

27、糖之间几糖，葡萄糖之间几乎乎乎乎(jh)(jh)均为均为均为均为-1-1，6 6连接连接连接连接n n作为代血浆作为代血浆作为代血浆作为代血浆第28页/共57页第二十八页，共57页。（4）纤维素）纤维素cellulosen n是构成细胞壁和支撑组织的重要是构成细胞壁和支撑组织的重要(zhngyo)成分。由许多成分。由许多-D-葡葡萄糖苷萄糖苷-1，4-糖苷键连接而成的糖苷键连接而成的直链同聚多糖直链同聚多糖纤维素分子(fnz)的-D-葡萄糖连接方式纤维素第29页/共57页第二十九页，共57页。（5）琼）琼 胶胶n n琼胶又称琼脂琼胶又称琼脂琼胶又称琼脂琼胶又称琼脂(qingzh)(qingzh

28、)，是一些海藻所，是一些海藻所，是一些海藻所，是一些海藻所含的多糖，其单糖组成为含的多糖，其单糖组成为含的多糖，其单糖组成为含的多糖，其单糖组成为L-L-及及及及D-D-半乳糖。半乳糖。半乳糖。半乳糖。D-半乳糖以半乳糖以-1，3-糖苷键连接成短链（含糖苷键连接成短链（含9个个D-半乳糖单位半乳糖单位(dnwi)）再与）再与L-半乳糖以半乳糖以1，4-糖苷键项链，糖苷键项链，L-半乳糖半乳糖C6结结合一硫酸基合一硫酸基第30页/共57页第三十页，共57页。溶解溶解(rngji)断裂断裂(dun li)聚合聚合(jh)琼脂凝胶形成过程琼脂凝胶形成过程第31页/共57页第三十一页，共57页。（6）

29、几丁质）几丁质n n几丁质又称甲壳素或壳多糖，几丁质又称甲壳素或壳多糖，几丁质又称甲壳素或壳多糖，几丁质又称甲壳素或壳多糖，是虾、蟹和昆虫甲壳的主要成份，是虾、蟹和昆虫甲壳的主要成份，是虾、蟹和昆虫甲壳的主要成份，是虾、蟹和昆虫甲壳的主要成份，由由由由N-N-乙酰氨基乙酰氨基乙酰氨基乙酰氨基(nj)(nj)葡萄糖通过葡萄糖通过葡萄糖通过葡萄糖通过-1-1，4 4糖苷键连接起来的同聚多糖糖苷键连接起来的同聚多糖糖苷键连接起来的同聚多糖糖苷键连接起来的同聚多糖-1,4-1,4糖苷键糖苷键第32页/共57页第三十二页，共57页。（7）粘多糖类）粘多糖类1透明质酸透明质酸hyaluronic acid

30、 存在于动物的结缔组织存在于动物的结缔组织(jid-zzh)、眼球的玻璃体、角膜、关节、眼球的玻璃体、角膜、关节液中。液中。具有很强的吸水性，在水中能形成具有很强的吸水性，在水中能形成黏度很大的胶状液，故有粘合与保护黏度很大的胶状液，故有粘合与保护细胞的作用。细胞的作用。透明质酸透明质酸葡萄糖醛酸与N-乙酰氨基(nj)葡萄糖以-1，3键连接成二糖单位，后者再以-1，4键同另一个二糖单位连成线性结构。第33页/共57页第三十三页，共57页。是体内最多的粘是体内最多的粘是体内最多的粘是体内最多的粘多糖，软骨的主多糖，软骨的主多糖，软骨的主多糖，软骨的主要成份，具有要成份，具有要成份，具有要成份，具

31、有(jy(jy u)u)降血脂和降血脂和降血脂和降血脂和抗凝血的作用。抗凝血的作用。抗凝血的作用。抗凝血的作用。2 2 2 2）硫酸硫酸硫酸硫酸(li sun)(li sun)(li sun)(li sun)软骨素软骨素软骨素软骨素chondroitin sulfatechondroitin sulfatechondroitin sulfatechondroitin sulfate第34页/共57页第三十四页，共57页。硫酸(li sun)软骨素A：葡萄糖醛酸-1，3-N-乙酰氨基半乳糖-4-硫酸(li sun)酯硫酸(li sun)软骨素B：艾杜糖醛酸-1，3-N-乙酰氨基半乳糖-4-硫酸(

32、li sun)酯硫酸(li sun)软骨素C：葡萄糖醛酸-1，3-N-乙酰氨基半乳糖-4-硫酸(li sun)酯第35页/共57页第三十五页，共57页。最早在肝中发现，也存最早在肝中发现，也存最早在肝中发现，也存最早在肝中发现，也存在于肺、血管在于肺、血管在于肺、血管在于肺、血管(xugu(xugu n)n)壁、肠粘膜壁、肠粘膜壁、肠粘膜壁、肠粘膜等组织中，是动物体内等组织中，是动物体内等组织中，是动物体内等组织中，是动物体内天然抗凝血物质天然抗凝血物质天然抗凝血物质天然抗凝血物质3）肝）肝 素素硫酸(li sun)氨基葡萄糖、葡萄糖醛酸和艾杜糖醛酸的硫酸(li sun)酯第36页/共57页第

33、三十六页，共57页。粘多糖的组成粘多糖的组成(z chn)成分及分布成分及分布名称名称(mngchng)主要组成成分主要组成成分 分分布布透明质酸硫酸软骨素A硫酸软骨素B硫酸软骨素C软骨素硫酸角质(jiozh)素肝素硫酸类肝素乙酰葡萄糖胺，D-葡萄糖醛酸乙酰葡萄糖胺，D-葡萄糖醛酸，硫酸乙酰葡萄糖胺，L-艾杜糖醛酸，硫酸乙酰葡萄糖胺，D-葡萄糖醛酸，硫酸乙酰葡萄糖胺，D-葡萄糖醛酸，乙酰葡萄糖胺，D-半乳糖，硫酸磺酰葡萄糖胺，D-葡萄糖醛酸，硫酸乙酰葡萄糖胺，D-葡萄糖醛酸，硫酸眼球玻璃体、脐带、关节软骨、骨皮肤、腱、心瓣膜软骨、期待、腱皮肤角膜、肋骨肝、肺、肾、肠粘膜等肝、肺等第37页/共5

34、7页第三十七页，共57页。（8 8）细菌细菌(xjn)(xjn)多糖多糖1 1 1 1）肽聚糖）肽聚糖）肽聚糖）肽聚糖peptidoglycanpeptidoglycanpeptidoglycanpeptidoglycan又称胞壁质又称胞壁质又称胞壁质又称胞壁质murein murein murein murein，是构成，是构成，是构成，是构成细菌细胞壁骨架细菌细胞壁骨架细菌细胞壁骨架细菌细胞壁骨架(gji)(gji)(gji)(gji)的主的主的主的主要成份。要成份。要成份。要成份。多糖与氨基酸链多糖与氨基酸链多糖与氨基酸链多糖与氨基酸链相连的多糖复合物。由于氨相连的多糖复合物。由于氨相连

35、的多糖复合物。由于氨相连的多糖复合物。由于氨基酸链不像蛋白质那样长，基酸链不像蛋白质那样长，基酸链不像蛋白质那样长，基酸链不像蛋白质那样长，因此，此聚合物称为肽聚糖。因此，此聚合物称为肽聚糖。因此，此聚合物称为肽聚糖。因此，此聚合物称为肽聚糖。第38页/共57页第三十八页，共57页。2）脂多糖）脂多糖 革兰阴性革兰阴性菌的细胞菌的细胞壁含有壁含有(hn yu)低于低于10%的的肽聚糖，肽聚糖，尚含有尚含有(hn yu)脂多糖。脂多糖。一般由外一般由外层低聚糖层低聚糖链、核心链、核心多糖及脂多糖及脂质三部分质三部分组成。组成。低聚糖链低聚糖链核心核心多糖多糖脂质脂质第39页/共57页第三十九页，

36、共57页。革兰氏阳性菌革兰氏阳性菌肽聚糖层肽聚糖层革兰氏阴性菌革兰氏阴性菌脂多糖脂多糖(du tn)肽聚糖层肽聚糖层第40页/共57页第四十页，共57页。糖复合糖复合(fh)(fh)物（复合物（复合(fh)(fh)糖）糖）糖蛋白：糖蛋白：广义广义(gungy)(gungy)的指的指蛋白质与糖以共价键蛋白质与糖以共价键结合的复合分子。结合的复合分子。糖类糖类(tn li)与非糖物质的与非糖物质的结合物结合物糖链和肽链有两种连接糖链和肽链有两种连接方式：方式：N-糖苷键糖苷键和和O-糖苷糖苷键键。糖脂：糖脂：一类含有糖基的脂质化合物。一类含有糖基的脂质化合物。第41页/共57页第四十一页，共57页

37、。第二节多糖第二节多糖(du tn)的分离、的分离、纯化及降解纯化及降解第42页/共57页第四十二页，共57页。一、多糖一、多糖(du tn)的提取与分的提取与分离离n n1 1、第一类难溶于水，可溶于稀碱液的主要、第一类难溶于水，可溶于稀碱液的主要(zh(zh yo)yo)是胶类，如木聚糖及半乳糖等。是胶类，如木聚糖及半乳糖等。n n0.5mol/LNaOH0.5mol/LNaOH水溶液提取，提取液经中和及浓缩等步骤，最后加入乙醇，即得粗糖沉淀物水溶液提取，提取液经中和及浓缩等步骤，最后加入乙醇，即得粗糖沉淀物n n2 2、第二类易溶于温水，难溶于冷水的多糖、第二类易溶于温水，难溶于冷水的多

38、糖n n70708080热水提取，提取液用氯仿：正丁醇（热水提取，提取液用氯仿：正丁醇（4 4：1 1）混合除去蛋白质，经透析、浓缩后再加）混合除去蛋白质，经透析、浓缩后再加入乙醇即得粗多糖产物。入乙醇即得粗多糖产物。n n3 3、第三类粘多糖的提取、第三类粘多糖的提取n n碱液提取法碱液提取法n n蛋白水解酶消化法蛋白水解酶消化法第43页/共57页第四十三页，共57页。二、多糖的降解二、多糖的降解 1 化学降解法：亚硝酸控制化学降解法：亚硝酸控制(kngzh)降解法降解法 2 酶法降解：肝素酶法酶法降解：肝素酶法 3 辐射降解法辐射降解法第44页/共57页第四十四页，共57页。三三多糖的理化

39、性质测定多糖的理化性质测定（一）多糖的含量测定（一）多糖的含量测定总糖的含量测定可采用硫酸蒽酮法或总糖的含量测定可采用硫酸蒽酮法或硫酸萘酚法硫酸萘酚法（二）多糖的纯度分析：多糖属于高分（二）多糖的纯度分析：多糖属于高分子化合物，其纯度不能用小分子化合物子化合物，其纯度不能用小分子化合物的标准的标准(biozhn)判断，即使是一种多判断，即使是一种多糖纯品，其微观也并不均一。通常所说糖纯品，其微观也并不均一。通常所说的多糖纯品实质上是一定分子量范围的的多糖纯品实质上是一定分子量范围的均一组分。其纯度只代表相似链长的平均一组分。其纯度只代表相似链长的平均分布。均分布。1.电泳法：可用醋酸纤维素膜电

40、泳、玻璃电泳法：可用醋酸纤维素膜电泳、玻璃纤维纸电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳及琼纤维纸电泳、聚丙烯酰胺凝胶电泳及琼脂糖电泳等。脂糖电泳等。2.凝胶柱层析法：常用凝胶柱层析法：常用Sephadex G-150、G-200或或DEAE-纤维素纤维素3.紫外扫描法：多糖的紫外特征吸收应在紫外扫描法：多糖的紫外特征吸收应在200nm。4.其他方法：其他方法：HPLC、示差折射法、示差折射法（三）多糖的分子量测定（三）多糖的分子量测定 凝胶柱层析法凝胶柱层析法 特性粘度法特性粘度法 多糖其他重要的理化性质测定还包括比多糖其他重要的理化性质测定还包括比旋光度测定和溶解度测定旋光度测定和溶解度测定第45页/共5

41、7页第四十五页，共57页。四、多糖的结构分析四、多糖的结构分析（包括单糖组成（包括单糖组成(z chn)，单糖之，单糖之间的连接位置，连接顺序等）间的连接位置，连接顺序等）（一）多糖组成（一）多糖组成(z chn)成分的分成分的分析析:有何种单糖组成有何种单糖组成(z chn)及单糖及单糖之间的比例之间的比例 1 酸水解酸水解 2 乙酰解乙酰解 3 甲醇解甲醇解（二）多糖结构的甲基化分析（二）多糖结构的甲基化分析 常用的甲基化方法是常用的甲基化方法是Hakomori法，法，反应式如下：反应式如下：R-OH+CH3SO-CH2-Na+R-O-Na+CH3SOCH3（多糖类）（二甲亚磺酰负碳离子）

42、（多糖类）（二甲亚磺酰负碳离子）R-O-Na+CH3IR-O-CH3+NaI（甲（甲基化多糖）基化多糖）第46页/共57页第四十六页，共57页。（三）多糖结构的过碘酸氧化及（三）多糖结构的过碘酸氧化及Smith降解降解(jin ji)11，2-连接糖苷键连接糖苷键21，3-连接糖苷键连接糖苷键第47页/共57页第四十七页，共57页。31，4-连接连接(linji)糖苷键糖苷键41，6-连接连接(linji)糖苷键糖苷键第48页/共57页第四十八页，共57页。（四）多糖结构的酶降解测定法（四）多糖结构的酶降解测定法1 外切糖苷酶外切糖苷酶 只能切下多糖非还原只能切下多糖非还原(hun yun)末

43、端的末端的一个多糖，并对单糖组成和糖苷键有专一一个多糖，并对单糖组成和糖苷键有专一性要求，因而通过水解达到糖链的逐步降性要求，因而通过水解达到糖链的逐步降解，提供有关单糖的组成、排列顺序及糖解，提供有关单糖的组成、排列顺序及糖苷键的苷键的或或构型的信息构型的信息-D-半乳糖甘酶（半乳糖甘酶（-D-galactosidase）-D-半乳糖苷酶（半乳糖苷酶（-D-galactosidase）-D-甘露糖苷酶（甘露糖苷酶（-D-mannosidase）-D-甘露糖苷酶（甘露糖苷酶（-D-mannosidase）-L-岩藻糖苷酶（岩藻糖苷酶（-L-fucosidase）N-乙酰乙酰-D-氨基己糖酶（氨

44、基己糖酶（N-acetyl-D-hex-osaminidase）N-乙酰乙酰-D-氨基半乳糖酶（氨基半乳糖酶（N-acetyl-D-galactosaminidase）第49页/共57页第四十九页，共57页。2内切糖苷酶 内切糖苷酶可水解糖链内部的糖苷键，释放多糖链片段，有时(yush)还可将长的多糖链切断为较短的寡糖片段，以利于结构分析内切-N-乙酰-D-氨基葡萄糖酶（endo-Nacetyl-D-glucosaminidase）内切-D-半乳糖苷酶（endo-Dgalactosidase）内切-N-乙酰-D-氨基半乳糖酶（endo-D-galactosaminidase）肽-N-聚糖水解酶

45、第50页/共57页第五十页，共57页。五、糖链与糖蛋白的生物活性五、糖链与糖蛋白的生物活性1.糖链与酶活性糖链与酶活性糖链在酶的新生肽链折叠、转运和保护等方糖链在酶的新生肽链折叠、转运和保护等方面普遍起作用。但糖链与成熟酶活性的关系面普遍起作用。但糖链与成熟酶活性的关系因酶而异。因酶而异。2.糖链与激素活性糖链与激素活性 糖蛋白激素主要有腺垂体促激素类包括糖蛋白激素主要有腺垂体促激素类包括FSH（促卵泡激素），（促卵泡激素），LH（促黄体激素）（促黄体激素）和和TSH（促甲状腺激素）以及胎盘绒毛膜促（促甲状腺激素）以及胎盘绒毛膜促性腺激素和红细胞生成素性腺激素和红细胞生成素（erythropo

46、ietion,Epo）等。）等。3.糖链与糖链与IgG活性活性 每分子每分子IgG平均含糖链约三条，其中两条平均含糖链约三条，其中两条存在于存在于Fc段每条重链的段每条重链的Asn297位，其余位位，其余位于于Fab段的高变异区的段的高变异区的Asn-X-Ser/Thr位点。位点。4糖链介导的细胞识别功能糖链介导的细胞识别功能(gngnng)糖链的分子内功能糖链的分子内功能(gngnng)主要包括正主要包括正确的折叠确的折叠细胞内定位细胞内定位生物学活性生物学活性溶解溶解性性抗原性抗原性生物学半衰期和蛋白酶敏感性，生物学半衰期和蛋白酶敏感性，糖链的分子间功能糖链的分子间功能(gngnng)主要

47、包括对主要包括对溶酶体的靶向性溶酶体的靶向性组织靶向性组织靶向性细胞间黏附细胞间黏附和结合病原体。和结合病原体。第51页/共57页第五十一页，共57页。第三节以糖类为基础的药物第三节以糖类为基础的药物(yow)研究研究第52页/共57页第五十二页，共57页。一、以糖类为基础的药物一、以糖类为基础的药物（一）以糖类为基础的药物（一）以糖类为基础的药物以糖类为基础的药物研究和设计以糖类为基础的药物研究和设计(shj)大致可分为这样几个阶段：大致可分为这样几个阶段：（1）有关的生命现象研究；）有关的生命现象研究；（2）阐明其分子基础；）阐明其分子基础；（3）从有关的糖复合物中找出有效的）从有关的糖复

48、合物中找出有效的寡糖，并测定其结构；寡糖，并测定其结构；（4）开发更有效的衍生物；）开发更有效的衍生物；（5）寻找有效的非糖类模拟化合物。）寻找有效的非糖类模拟化合物。（二）糖类药物的设计（二）糖类药物的设计(shj)与应用与应用1 糖库的建立和糖链的合成糖库的建立和糖链的合成2 设计设计(shj)多价的糖药物多价的糖药物3 以糖类导向和定位的药物以糖类导向和定位的药物4 用糖类提高药物在体内的寿命用糖类提高药物在体内的寿命（三）糖类药物的模拟（三）糖类药物的模拟1 寻找糖类模拟物的目的寻找糖类模拟物的目的2 模拟糖链模拟糖链3 随机肽库随机肽库4 拟糖多肽拟糖多肽第53页/共57页第五十三页

49、，共57页。二、糖基化工程二、糖基化工程（一）蛋白质糖基化（一）蛋白质糖基化 蛋白质的糖基化就是在多肽主链上共价附加糖基，蛋白质的糖基化就是在多肽主链上共价附加糖基，它与磷酸化，甲基化，酰基化等过程它与磷酸化，甲基化，酰基化等过程(guchng)同属真核细胞蛋白质翻译后加工过程同属真核细胞蛋白质翻译后加工过程(guchng)。糖基化对重组蛋白质关键生物属性的影响主要包糖基化对重组蛋白质关键生物属性的影响主要包括以下几个方面：括以下几个方面：1对蛋白质溶解性和稳定性的影响对蛋白质溶解性和稳定性的影响2 对生物活性的影响对生物活性的影响3 对药代动力学的影响对药代动力学的影响4 对免疫原性的影响对

50、免疫原性的影响第54页/共57页第五十四页，共57页。（二）糖基化工程的概念（二）糖基化工程的概念 糖型是指相同的多肽链上共价相连着不同的聚糖结构。糖型是指相同的多肽链上共价相连着不同的聚糖结构。在深入研究糖蛋白中糖链结构、功能以及在深入研究糖蛋白中糖链结构、功能以及(yj)两者关系两者关系基础上发展起来的糖基化工程主要是通过认为的操作（包基础上发展起来的糖基化工程主要是通过认为的操作（包括增加、删除或调整）蛋白质上的寡糖链，使之产生合适括增加、删除或调整）蛋白质上的寡糖链，使之产生合适的糖型，从而达到有目的地改变糖蛋白的生物学功能。的糖型，从而达到有目的地改变糖蛋白的生物学功能。糖基化工程具