2025年生物化学糖类脂质总结.doc

第 二章 糖 类
提 要
一、定义
糖、单糖、寡糖、多糖、结合糖、呋喃糖、吡喃糖、糖苷、手性
二、构造
1.链式：Glc、Man、Gal、Fru、Rib、dRib
2.环式：顺时针编号，D型末端羟甲基向下，α型半缩醛羟基与末端羟甲基在两侧。
3.构象：椅式稳定，β稳定，因其较大基团均为平键。
三、反映
1.与酸：莫里斯试剂、西里万诺夫试剂。
2.与碱：弱碱互变，强碱分解。
3.氧化：三种产物。
4.还原：葡萄糖生成山梨醇。
5.酯化
6.成苷：有α和β两种糖苷键。
7.成沙：可根据其形状与熔点鉴定糖。
四、衍生物
氨基糖、糖醛酸、糖苷
五、寡糖
蔗糖、乳糖、麦芽糖和纤维二糖的构造
六、多糖
淀粉、糖原、纤维素的构造
粘多糖、糖蛋白、蛋白多糖普通理解
七、计算
比旋计算，注意单位。
第一节 概 述
一、糖的命名
糖类是含多羟基的醛或酮类化合物，由碳氢氧三种元素构成的，其分子式普通以Cn(H2O)n 表达。
由于某些糖分子中氢和氧原子数之比往往是2:1，与水相似，过去误认为这类物质是碳与水的化合物，因此称为"碳水化合物"(Carbohydrate)。
事实上这一名称并不确切，如脱氧核糖、鼠李糖等糖类不符合通式，而甲醛、乙酸等虽符合这个通式但并不是糖。只是"碳水化合物"沿用已久，某些较老的书仍采用。我国将这类化合物统称为糖，而在英语中只将含有甜味的单糖和简朴的寡糖称为糖(sugar)。
二、糖的分类
根据分子的聚合度分，糖可分为单糖、寡糖、多糖。 也可分为：结合糖和衍生糖。
1.单糖 单糖是不能水解为更小分子的糖。葡萄糖，果糖都是常见单糖。根据羰基在分子中的位置，单糖可分为醛糖和酮糖。根据碳原子数目，可分为丙糖，丁糖，戊糖，己糖和庚糖。
2.寡糖 寡糖由2-20个单糖分子构成，其中以双糖最普遍。寡糖和单糖都可溶于水，多数有甜味。
3.多糖 多糖由多个单糖（水解是产生20个以上单糖分子）聚合而成，又可分为同聚多糖和杂聚多糖。同聚多糖由同一种单糖构成，杂聚多糖由两种以上单糖构成。
4.结合糖 糖链与蛋白质或脂类物质构成的复合分子称为结合糖。其中的糖链普通是杂聚寡糖或杂聚多糖。如糖蛋白，糖脂，蛋白聚糖等。
5.衍生糖 由单糖衍生而来，如糖胺、糖醛酸等。
三、糖的分布与功效
1.分布 糖在生物界中分布很广，几乎全部的动物，植物，微生物体内都含有糖。糖占植物干重的80%，微生物干重的10-30%，动物干重的2%。糖在植物体内起着重要的构造作用，而动物则用蛋白质和脂类替代，因此行动更灵活，适应性强。动物中只有昆虫等少数采用多糖构成外骨胳，其形体大小受到很大限制。
在人体中，糖重要的存在形式:(1)以糖原形式贮藏在肝和肌肉中。糖原代谢速度很快，对维持血糖浓度衡定，满足机体对糖的需求有重要意义。(2)以葡萄糖形式存在于体液中。细胞外液中的葡萄糖是糖的运输形式，它作为细胞的内环境条件之一，浓度相称衡定。(3)存在于多个含糖生物分子中。糖作为构成成分直接参加多个生物分子的构成。如:DNA分子中含脱氧核糖，RNA和多个活性核苷酸(ATP、许多辅酶)含有核糖，糖蛋白和糖脂中有多个复杂的糖构造。
2.功效 糖在生物体内的重要功效是构成细胞的构造和作为储藏物质。植物细胞壁是由纤维素，半纤维素或胞壁质构成的，它们都是糖类物质。作为储藏物质的重要有植物中的淀粉和动物中的糖原。另外，糖脂和糖蛋白在生物膜中占有重要位置，肩负着细胞和生物分子互相识别的作用。
糖在人体中的重要作用:(1)作为能源物质。普通状况下，人体所需能量的70%来自糖的氧化。(2)作为构造成分。糖蛋白和糖脂是细胞膜的重要成分，蛋白聚糖是结缔组织如软骨，骨的构造成分。(3)参加构成生物活性物质。核酸中含有糖，有运输作用的血浆蛋白，有免疫作用的抗体，有识别，转运作用的膜蛋白等绝大多数都是糖蛋白，许多酶和激素也是糖蛋白。(4)作为合成其它生物分子的碳源。糖可用来合成脂类物质和氨基酸等物质。
第二节 单 糖
一、单糖的构造
(一)单糖的链式构造
单糖的种类虽多，但其构造和性质都有诸多相似之处，因此我们以葡萄糖为例来论述单糖的构造。
葡萄糖的分子式为C6H12O6，含有一种醛基和5个羟基，我们用费歇尔投影式表达它的链式构造:
以上构造能够简化:
(二)葡萄糖的构型
葡萄糖分子中含有4个手性碳原子，根据规定，单糖的D、L构型由碳链最下端手性碳的构型决定。人体中的糖绝大多数是D-糖。
(三)葡萄糖的环式构造
葡萄糖在水溶液中，只要极小部分(<1%)以链式构造存在，大部分以稳定的环式构造存在。环式构造的发现是由于葡萄糖的某些性质不能用链式构造来解释。如:葡萄糖不能发生醛的NaHSO3加成反映;葡萄糖不能和醛同样与两分子醇形成缩醛，只能与一分子醇反映;葡萄糖溶液有变旋现象，当新制的葡萄糖溶解于水时，最初的比旋是+112度，放置后变为+52.7度，并不再变化。溶液蒸干后，仍得到+112度的葡萄糖。把葡萄糖浓溶液在110度结晶，得到比旋为+19度的另一种葡萄糖。这两种葡萄糖溶液放置一定时间后，比旋都变为+52.7度。我们把+112度的叫做α-D(+)-葡萄糖，+19度的叫做β-D(+)-葡萄糖。
这些现象都是由葡萄糖的环式构造引发的。葡萄糖分子中的醛基能够和C5上的羟基缩合形成六元环的半缩醛。这样原来羰基的C1就变成不对称碳原子，并形成一对非对映旋光异构体。普通规定半缩醛碳原子上的羟基(称为半缩醛羟基)与决定单糖构型的碳原子(C5)上的羟基在同一侧的称为α-葡萄糖，不在同一侧的称为β-葡萄糖。半缩醛羟基比其它羟基活泼，糖的还原性普通指半缩醛羟基。
葡萄糖的醛基除了能够与C5上的羟基缩合形成六元环外，还可与C4上的羟基缩合形成五元环。五元环化合物不甚稳定，天然糖多以六元环的形式存在。五元环化合物能够当作是呋喃的衍生物，叫呋喃糖；六元环化合物能够当作是吡喃的衍生物，叫吡喃糖。因此，葡萄糖的全名应为α-D(+)-或β-D(+)-吡喃葡萄糖。
α-和β-糖互为端基异构体，也叫异头物。D-葡萄糖在水介质中达成平衡时，β-异构体占63.6％，α-异构体占36.4％，以链式构造存在者极少。
为了更加好地表达糖的环式构造，哈瓦斯（Haworth,1926）设计了单糖的透视构造式。规定：碳原子按顺时针方向编号，氧位于环的后方；环平面与纸面垂直，粗线部分在前，细线在后；将费歇尔式中左右取向的原子或集团改为上下取向，原来在左边的写在上方，右边的在下方；D-型糖的末端羟甲基在环上方，L－型糖在下方；半缩醛羟基与末端羟甲基同侧的为β-异构体，异侧的为α-异构体.
（四）葡萄糖的构象
葡萄糖六元环上的碳原子不在一种平面上，因此有船式和椅式两种构象。椅式构象比船式稳定，椅式构象中β-羟基为平键，比α-构象稳定，因此吡喃葡萄糖重要以β-型椅式构象C1存在。
二、单糖的分类
单糖根据碳原子数分为丙糖至庚糖，根据构造分为醛糖和酮糖。最简朴的糖是丙糖，甘油醛是丙醛糖，二羟丙酮是丙酮糖。二羟丙酮是唯一一种没有手性碳原子的糖。醛糖和酮糖还可分为D-型和L-型两类。
三、单糖的理化性质
（一）物理性质
1.旋光性 除二羟丙酮外，全部的糖都有旋光性。旋光性是鉴定糖的重要指标。普通用比旋光度（或称旋光率）来衡量物质的旋光性。公式为
[α]tD=αtD*100/(L*C)
式中[α]tD是比旋光度，αtD是在钠光灯（D线，λ：589.6nm与589.0nm）为光源，温度为t，旋光管长度为L(dm),浓度为C(g/100ml)时所测得的旋光度。在比旋光度数值前面加“＋”号表达右旋，加“－”表达左旋。
2.甜度 多个糖的甜度不同，常以蔗糖的甜度为原则进行比较，将它的甜度定为100。果糖为173.3，葡萄糖74.3，乳糖为16。
3.溶解度 单糖分子中有多个羟基，增加了它的水溶性，特别在热水中溶解度极大。但不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。
（二）化学性质
单糖是多羟基醛或酮，因此含有醇羟基和羰基的性质，如含有醇羟基的成酯、成醚、成缩醛等反映和羰基的某些加成反映，又含有由于他们互相影响而产生的某些特殊反映。
单糖的重要化学性质以下：
1.与酸反映 戊糖与强酸共热，可脱水生成糠醛（呋喃醛）。己糖与强酸共热分解成甲酸、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与某些酚类作用生成有色的缩合物。运用这一性质能够鉴定糖。如α-萘酚与糠醛或羟甲基糠醛生成紫色。这一反映用来鉴定糖的存在，叫莫利西实验。间苯二酚与盐酸遇酮糖呈红色，遇醛糖呈很浅的颜色，这一反映能够鉴别醛糖与酮糖，称西利万诺夫实验。
2.酯化作用 单糖能够看作多元醇，可与酸作用生成酯。生物化学上较重要的糖酯是磷酸酯，他们是糖代谢的中间产物。
3.碱的作用 醇羟基可解离，是弱酸。单糖的解离常数在1013左右。在弱碱作用下，葡萄糖、果糖和甘露糖三者可通过烯醇式而互相转化，称为烯醇化作用。在体内酶的作用下也能进行类似的转化。单糖在强碱溶液中很不稳定，分解成多个不同的物质。
4.形成糖苷(glycoside) 单糖的半缩醛羟基很容易与醇或酚的羟基反映，失水而形成缩醛式衍生物，称糖苷。非糖部分叫配糖体，如配糖体也是单糖，就形成二糖，也叫双糖。糖苷有α、β两种形式。核糖和脱氧核糖与嘌呤或嘧啶碱形成的糖苷称核苷或脱氧核苷，在生物学上含有重要意义。α-与β-甲基葡萄糖苷是最简朴的糖苷。天然存在的糖苷多为β-型。苷与糖的化学性质完全不同。苷是缩醛，糖是半缩醛。半缩醛很容易变成醛式，因此糖可显示醛的多个反映。苷需水解后才干分解为糖和配糖体。因此苷比较稳定，不与苯肼发生反映，不易被氧化，也无变旋现象。糖苷对碱稳定，遇酸易水解。
5.糖的氧化作用 单糖含有游离羟基，因此含有还原能力。某些弱氧化剂（如铜的氧化物的碱性溶液）与单糖作用时，单糖的羰基被氧化，而氧化铜被还原成氧化亚铜。测定氧化亚铜的生成量，即可测定溶液中的糖含量。实验室惯用的费林(Fehling)试剂就是氧化铜的碱性溶液。Benedict试剂是其改善型，用柠檬酸作络合剂，碱性弱，干扰少，敏捷度高。
除羰基外，单糖分子中的羟基也能被氧化。在不同的条件下，可产生不同的氧化产物。醛糖可用三种方式氧化成相似原子数的酸：（1）在弱氧化剂，如溴水作用下形成对应的糖酸；（2）在较强的氧化剂，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）有时只有伯醇基被氧化成羧基，形成糖醛酸。酮糖对溴的氧化作用无影响，因此可将酮糖与醛糖分开。在强氧化剂作用下，酮糖将在羰基处断裂，形成两个酸。
6.还原作用 单糖有游离羰基，因此易被还原。在钠汞齐及硼氢化钠类还原剂作用下，醛糖还原成糖醇，酮糖还原成两个同分异构的羟基醇。如葡萄糖还原后生成山梨醇。
7.糖的生成 单糖含有自由羰基，能与3分子苯肼作用生成糖沙。反映环节：首先一分子葡萄糖与一分子苯肼缩合生成苯腙，然后葡萄糖苯腙再被一分子苯肼氧化成葡萄糖酮苯腙，最后再与另一种苯肼分子缩合，生成葡萄糖沙。糖沙是黄色结晶，难溶于水。多个糖生成的糖沙形状与熔点都不同，因此惯用糖沙的生成来鉴定多个不同的糖。
8.糖的鉴别（重要）
（1） 鉴别糖与非糖：Molisch试剂，α-萘酚，生成紫红色。丙酮、甲酸、乳酸等干扰该反映。该反映很敏捷，滤纸屑也会造成假阳性。
蒽酮（10-酮-9，10-二氢蒽）反映生成蓝绿色，在620nm有吸取，惯用于测总糖，色氨酸使反映不稳定。
（2）鉴别酮糖与醛糖：用Seliwanoff 试剂（间苯二酚），酮糖在20-30秒内生成鲜红色，醛糖反映慢，颜色浅，增加浓度或长时间煮沸才有较弱的红色。但蔗糖容易水解，产生颜色。
（3）鉴定戊糖：Bial 反映，用甲基间苯二酚（地衣酚）与铁生成深蓝色沉淀（或鲜绿色，670nm），可溶于正丁醇。己糖生成灰绿或棕色沉淀，不溶。
（4）单糖鉴定：Barford 反映，微酸条件下与铜反映，单糖还原快，在3分钟内显色，而寡糖要在20分钟以上。样品水解、浓度过大都会造成干扰，NaCl也有干扰。
四、重要单糖
（一）丙糖
重要的丙糖有D-甘油醛和二羟丙酮，它们的磷酸酯是糖代谢的重要中间产物。
（二）丁糖
自然界常见的丁糖有D-赤藓糖和D-赤藓酮糖。它们的磷酸酯也是糖代谢的中间产物。
（三）戊糖
自然界存在的戊醛糖重要有D-核糖、D-2-脱氧核糖、D-木糖和L-阿拉伯糖。它们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，均是糖代谢的中间产物。
1.D-核糖（ribose） D-核糖是全部活细胞的普遍成分之一，它是核糖核酸的重要构成成分。在核苷酸中，核糖以其醛基与嘌呤或嘧啶的氮原子结合，而其2、3、5位的羟基可与磷酸连接。核糖在衍生物中总以呋喃糖形式出现。它的衍生物核醇是某些维生素(B2)和辅酶的构成成分。D-核糖的比旋是-23.7°。
细胞核中尚有D-2-脱氧核糖，它是DNA的组分之一。它和核糖同样，以醛基与含氮碱基结合，但因2位脱氧，只能以3，5位的羟基与磷酸结合。D-2-脱氧核糖的比旋是-60°。
2.L-阿拉伯糖 阿拉伯糖在高等植物体内以结合状态存在。它普通结合成半纤维素、树胶及阿拉伯树胶等。最初是在植物产品中发现的。熔点160℃,比旋＋104.5°。酵母不能使其发酵。
3.木糖 木糖在植物中分布很广，以结合状态的木聚糖存在于半纤维素中。木材中的木聚糖达30％以上。陆生植物极少有纯的木聚糖，常含有少量其它的糖。动物组织中也发现了木糖的成分。熔点143℃,比旋＋18.8°。酵母不能使其发酵。
（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广泛最丰富的单糖，多以D-型存在。它是人体内最重要的单糖，是糖代谢的中心物质。在绿色植物的种子、果实及蜂蜜中有游离的葡萄糖，蔗糖由D-葡萄糖与D-果糖结合而成，糖原、淀粉和纤维素等多糖也是由葡萄糖聚合而成的。在许多杂聚糖中也含有葡萄糖。
D-葡萄糖的比旋光度为＋52.5度，呈片状结晶。酵母可使其发酵。
2.果糖(fructose,Fru) 植物的蜜腺、水果及蜂蜜中存在大量果糖。它是单糖中最甜的糖类，比旋光度为-92.4度，呈针状结晶。42％果葡糖浆的甜度与蔗糖相似（40℃），在5℃时甜度为143，适于制作冷饮。食用果糖后血糖不易升高，且有滋润肌肤作用。游离的果糖为β－吡喃果糖，结合状态呈β－呋喃果糖。酵母可使其发酵。
3.甘露糖(Man) 是植物粘质与半纤维素的构成成分。比旋＋14.2度。酵母可使其发酵。
4.半乳糖(Gal) 半乳糖仅以结合状态存在。乳糖、蜜二糖、棉籽糖、琼脂、树胶、粘质和半纤维素等都含有半乳糖。它的D-型和L-型都存在于植物产品中，如琼脂中同时含有D-型和L-型半乳糖。D-半乳糖熔点167℃，比旋＋80.2度。可被乳糖酵母发酵。
5.山梨糖 酮糖，存在于细菌发酵过的山梨汁中。是合成维生素C的中间产物，在制造维生素C工艺中占有重要地位。又称凉爽茶糖。其还原产物是山梨糖醇，存在于桃李等果实中。熔点159－160℃，比旋-43.4度。
（五）庚糖
庚糖在自然界中分布较少，重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它肉质植物的叶子中，以游离状态存在。它是光合作用的中间产物，呈磷酸酯态，在碳循环中占重要地位。后者存在于樟梨果实中，也以游离状态存在。
（六）单糖的重要衍生物
1.糖醇 糖的羰基被还原（加氢）生成对应的糖醇，如葡萄糖加氢生成山梨醇。糖醇溶于水及乙醇，较稳定，有甜味，不能还原费林试剂。常见的有甘露醇和山梨醇。甘露醇广泛分布于多个植物组织中，熔点106℃，比旋-0.21度。海带中占干重的5.2-20.5％，是制取甘露醇的原料。山梨醇在植物中分布也很广，熔点97.5℃，比旋-1.98度。山梨醇积存在眼球晶状体内引发白内障。山梨醇氧化时可形成葡萄糖、果糖或山梨糖。
糖的羟基被还原（脱氧）生成脱氧糖。除脱氧核糖外尚有两种脱氧糖：L-鼠李糖和6-脱氧-L-甘露糖（岩藻糖），他们是细胞壁的成分。
2.糖醛酸 单糖含有还原性，可被氧化。糖的醛基被氧化成羧基时生成糖酸；糖的末端羟甲基被氧化成羧基时生成糖醛酸。重要的有D-葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸等。葡萄糖醛酸是肝脏内的一种解毒剂，半乳糖醛酸存在于果胶中。
3.氨基糖 单糖的羟基（普通为C2）能够被氨基取代，形成糖胺或称氨基糖。自然界中存在的氨基糖都是氨基己糖。D-葡萄糖胺是甲壳质（几丁质）的重要成分。甲壳质是构成昆虫及甲壳类构造的多糖。D-半乳糖胺是软骨类动物的重要多糖成分。糖胺是碱性糖。糖胺氨基上的氢原子被乙酰基取代时，生成乙酰氨基糖。
4.糖苷 重要存在于植物的种子、叶子及皮内。在天然糖苷中的糖苷基有醇类、醛类、酚类、固醇和嘌呤等。它大多极毒，但微量糖苷可作药品。重要糖苷有：能引发溶血的皂角苷，有强心剂作用的毛地黄苷，以及能引发葡萄糖随尿排出的根皮苷。苦杏仁苷也是一种毒性物质。配糖体普通对植物有毒，形成糖苷后则无毒。这是植物的解毒办法，也可保护植物不受外来伤害。
5.糖酯 单糖羟基还可与酸作用生成酯。糖的磷酸酯是糖在代谢中的活化形式。糖的硫酸酯存在于糖胺聚糖中。top
第三节 寡 糖
寡糖是由少数（2－20个）单糖分子结合而成的糖。与稀酸共煮寡糖可水解成多个单糖。寡糖中以双糖分布最普遍，意义也较大。
一、双糖
双糖是由两个单糖分子缩合而成。双糖能够认为是一种糖苷，其中的配基是另外一种单糖分子。在自然界中，仅有三种双糖（蔗糖、乳糖和麦芽糖）以游离状态存在，其它多以结合状态存在（如纤维二糖）。蔗糖是最重要的双糖，麦芽糖和纤维二糖是淀粉和纤维素的基本构造单位。三者均易水解为单糖。
（一）麦芽糖
麦芽糖(maltose)大量存在于发酵的谷粒，特别是麦芽中。它是淀粉的构成成分。淀粉和糖原在淀粉酶作用下水解可产生麦芽糖。麦芽糖是D-吡喃葡萄糖-α(1，4)-D-吡喃葡萄糖苷，由于有一种醛基是自由的，全部它是还原糖，能还原费林试剂。支链淀粉水解产物中除麦芽糖外还含有少量异麦芽糖，它是α-D-吡喃葡萄糖-(1，6)-D-吡喃葡萄糖苷。
麦芽糖在水溶液中有变旋现象，比旋为＋136度，且能成，极易被酵母发酵。右旋[α]D20=+130.4°。麦芽糖在缺少胰岛素的状况下也可被肝脏吸取，不引发血糖升高，可供糖尿病人食用。
（二）乳糖
乳糖(lactose)存在于哺乳动物的乳汁中（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（甜度只有16），有还原性，且能成铩，纯酵母不能使它发酵，能被酸水解，右旋[α]D20=+55.4°。
乳糖的水解需要乳糖酶，婴儿普通都可消化乳糖，成人则否则。某些成人缺少乳糖酶，不能运用乳糖，食用乳糖后会在小肠积累，产生渗入作用，使体液外流，引发恶心、腹痛、腹泻。这是一种常染色体隐性遗传疾病，从青春期开始体现。其发病率与地区有关，在丹麦约3％，泰国则高达92％。可能是从一万年前人类开始养牛时成人体内出现了乳糖酶。
（三）蔗糖
蔗糖(sucrose)是重要的光合作用产物，也是植物体内糖储藏、积累和运输的重要形式。在甜菜、甘蔗和多个水果中含有较多的蔗糖。日常食用的糖重要是蔗糖。
蔗糖很甜，易结晶，易溶于水，但较难溶于乙醇。若加热到160℃，便成为玻璃样的晶体，加热至200℃时成为棕褐色的焦糖。它是α-D-吡喃葡萄糖-(1→2)-β-D-呋喃果糖苷。它是由葡萄糖的半缩醛羟基和果糖的半缩酮羟基之间缩水而成的，由于两个还原性基团都包含在糖苷键中，全部无还原性，是非还原性杂聚二糖。右旋，[α]D20=+66.5°。
蔗糖极易被酸水解，其速度比麦芽糖和乳糖大1000倍。水解后产生等量的D-葡萄糖和D-果糖，这个混合物称为转化糖，甜度为160。蜜蜂体内有转化酶，因此蜂蜜中含有大量转化糖。由于果糖的比旋比葡萄糖的绝对值大，因此转化糖溶液是左旋的。在植物中有一种转化酶催化这个反映。口腔细菌运用蔗糖合成的右旋葡聚糖苷是牙垢的重要成分。
（四）纤维二糖
是纤维素的基本构成单位。可由纤维素水解得到。由两个β-D-葡萄糖通过C1－C4相连，它与麦芽糖的区别是后者为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。在抗干燥酵母中含量较多，可用做保湿。
二、三糖
自然界中广泛存在的三糖只有棉籽糖，重要存在于棉籽、甜菜、大豆及桉树的干性分泌物（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为＋105.2°，不能还原费林试剂。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。
另外，尚有龙胆三糖、松三糖、洋槐三糖等。top
第四节 多 糖
多糖由多个单糖缩合而成。它是自然界中分子构造复杂且庞大的糖类物质。多糖按功效可分为两大类：一类是构造多糖，如构成植物细胞壁的纤维素、半纤维素，构成细菌细胞壁的肽聚糖等；另一类是贮藏多糖，如植物中的淀粉、动物体内的糖原等。尚有某些多糖含有更复杂的生理功效，如粘多糖、血型物质等，它们在生物体内起着重要的作用。
多糖可由一种单糖缩合而成，称均一多糖，如戊糖胶（木糖胶、阿拉伯糖胶）、己糖胶（淀粉、糖原、纤维素等），也可由不同类型的单糖缩合而成，称不均一多糖，如半乳糖甘露糖胶、阿拉伯胶和果胶等。
多糖在水中不形成真溶液，只能形成胶体。多糖没有甜味，也无还原性。多糖有旋光性，但无变旋现象。
一、淀粉
淀粉(starch)是植物中最重要的贮藏多糖，在植物中以淀粉粒状态存在，形状为球状或卵形。淀粉是由麦芽糖单位构成的链状构造，可溶于热水的是直链淀粉，不溶的是支链淀粉。支链淀粉易形成浆糊，溶于热的有机溶剂。玉米淀粉和马铃薯淀粉分别含27％和20％的直链淀粉，其它为支链淀粉。有些淀粉（如糯米）全部为支链淀粉，而有的豆类淀粉则全是直链淀粉。
淀粉与酸缓和地作用时（如7.5%HCl，室温下放置7日）即形成所谓“可溶性淀粉”，在实验室内惯用。淀粉在工业上可用于酿酒和制糖。
（一）直链淀粉
直链淀粉(amylose)分子量从几万到十几万，平均约在60，000左右，相称于300－400个葡萄糖分子缩合而成。由端基分析懂得，每分子中只含一种还原性端基和一种非还原性端基，全部它是一条不分支的长链。它的分子普通卷曲成螺旋形，每一转有六个葡萄糖分子。直链淀粉是由1，4糖苷键连接的α-葡萄糖残基构成的。以碘液解决产生蓝色，光吸取在620-680nm。
（二）支链淀粉
支链淀粉(amylopectin)的分子量在20万以上，含有1300个葡萄糖或更多。与碘反映呈紫色，光吸取在530-555nm。端基分析指出，每24－30个葡萄糖单位含有一种端基，全部它含有支链构造，每个直链是α－1，4连接的链，而每个分支是α－1，6连接的链。由不完全水解产物中分离出了以α－1，6糖苷键连接的异麦芽糖，证明了分支的构造。据研究，支链淀粉最少含有300个α－1，6糖苷键。
二、糖原
糖原(glycogen)是动物中的重要多糖，是葡萄糖的极容易运用的储藏形式。糖原分子量约为500万，端基含量占9％，而支链淀粉为4％，因此8糖原的分支程度比支链淀粉高一倍多。糖原的构造与支链淀粉相似，但分支密度更大，平均链长只有12-18个葡萄糖单位。每个糖原分子有一种还原末端和诸多非还原末端。与碘反映呈紫色，光吸取在430-490nm。
糖原的分支多，分子表面暴露出许多非还原末端，每个非还原末端既能与葡萄糖结合，也能分解产生葡萄糖，从而快速调节血糖浓度，调节葡萄糖的供求平衡。因此糖原是储藏葡萄糖的抱负形式。糖原重要储藏在肝脏和骨骼肌，在肝脏中浓度较高，但在骨骼肌中总量较多。糖原在细胞的胞液中以颗粒状存在，直径约为100－400埃。现在发现除动物外，在细菌、酵母、真菌及甜玉米中也有糖原存在。
三、纤维素
纤维素(cellulose)是自然界中含量最丰富的有机物，它占植物界碳含量的50％以上。棉花和亚麻是较纯的纤维素，在90％以上。木材中的纤维素常和半纤维素及木质素结合存在。用煮沸的1％NaOH解决木材，然后加氯及亚硫酸钠，即可去掉木质素，留下纤维素。
纤维素由葡萄糖分子以β-1,4-糖苷键连接而成，无分支。纤维素分子量在5万到40万之间，每分子约含300－2500个葡萄糖残基。纤维素是直链，100-200条链彼此平行，以氢键结合，因此不溶于水，但溶于铜盐的氨水溶液，可用于制造人造纤维。纤维素分子排列成束状，和绳索相似，纤维就是由许多这种绳索集合构成的。
纤维素经弱酸水解可得到纤维二糖。在浓硫酸（低温）或稀硫酸（高温、高压）下水解木材废料，能够产生约20％的葡萄糖。纤维素的三硝酸酯称为火棉，遇火快速燃烧。一硝酸酯和二硝酸酯能够溶解，称为火棉胶，用于医药、工业。
纯净的纤维素是无色无臭、无味的物质。人和动物体内没有纤维素酶，不能分解纤维素。反刍动物和某些昆虫体内的微生物能够分解纤维素，为这些动物提供营养。
四、其它
（一）果胶 普通存在于初生细胞壁中，也存在于水果中。它是果胶酸的甲酯。果酱就是利于水果的果胶制成的。
（二）菊糖 也叫菊粉，重要存在于菊科植物的根部，是多缩果糖。
（三）琼脂 某些海藻（如石花菜属）所含的多糖物质，重要成分是多缩半乳糖，含有硫和钙。琼脂不易被微生物分解，可作微生物培养基成分，也可作为电泳支持物。食品工业中惯用来制造果冻、果酱等。1－2％的琼脂在室温下就能形成凝胶。
agar涉及agarose和araropectin，琼脂糖由D-吡喃半乳糖以α-1，3键相连，每9个残基与一种L-吡喃半乳糖以1，4键连接，每53个残基有一种硫酸基。
（四）几丁质 N-乙酰葡萄糖胺以β-1，4糖苷键相连，是甲壳动物的构造多糖，也叫甲壳素。是水中含量最大的有机物。
五、不均一多糖
粘多糖，也叫糖胺聚糖，它与蛋白质结合构成蛋白聚糖，又称粘蛋白。它存在于软骨、腱等结缔组织中，构成组织间质。多个腺体分泌出的起润滑作用的粘液多富含粘多糖。它在组织生长和再生过程中，在受精过程中以及机体与许多传染源（细菌、病毒）的互相作用上都起着重要作用。
糖胺聚糖是由特定二糖单位多次重复构成的杂聚多糖，因其二糖单位中都含有己糖胺而得名。不同糖胺聚糖的二糖单位不同，但普通都由一分子己糖胺和一分子己糖醛酸或中性糖构成。单糖之间以1－3键或1－4键相连。
糖胺聚糖按其分布和构成分为下列五类：硫酸软骨素，硫酸皮肤素，硫酸角质素，肝素和透明质酸。其中除角质素外，都含有糖醛酸；除透明质酸外，都含有硫酸基。
糖胺聚糖是高分子量的胶性物质，分子量可达500万，存在于动物细胞的细胞衣中，起润滑和粘合的作用。
透明质酸存在于眼睛的玻璃液及脐带中，可溶于水，成粘稠溶液。其重要功效是在组织中吸着水分，含有保护及粘合细胞使其不分散的作用。在含有强烈侵染性的细菌中，在快速生长的恶性肿瘤中，在蜂毒与蛇毒中都含有透明质酸酶，它能引发透明质酸的分解。
硫酸软骨素是软骨、腱及骨骼的重要成分。有A,B和C三种。
肝素在动物体内分布很广，因在肝脏中含量丰富而得名。含有制止血液凝固的特性。现在广泛应用肝素为输血时的血液抗凝剂，临床上也惯用它避免血栓形成。分子量为17,000。top
第五节 结 合 糖
结合糖是指糖与非糖物质的结合物，常见的是与蛋白质的结合物。它们的分布很广泛，生物功效多个多样，且都含有一类含氮的多糖，即粘多糖。根据含糖多少可分为以糖为主的蛋白多糖和以蛋白为主的糖蛋白。
二、糖蛋白
糖蛋白是以蛋白质为主体的糖－蛋白质复合物，在肽链的特定残基上共价结合着一种、几个或十几个寡糖链。寡糖链普通由2－15个单糖构成。寡糖链与肽链的连接方式有两种，一种是它的还原末端以O-糖苷键与肽链的丝氨酸或苏氨酸残基的侧链羟基结合，另一种是以N-糖苷键与侧链的天冬酰胺残基的侧链氨基结合。
糖蛋白在体内分布十分广泛，许多酶、激素、运输蛋白、构造蛋白都是糖蛋白。糖成分的存在对糖蛋白的分布、功效、稳定性等都有影响。糖成分通过变化糖蛋白的质量、体积、电荷、溶解性、粘度等发挥着多个效应。
1.血浆糖蛋白 血浆经电泳后，除清蛋白外，其它部分α1、α2、β和γ球蛋白以及纤维蛋白原都含有糖。糖分以唾液酸、氨基葡萄糖、半乳糖、甘露糖为主，也有少量氨基半乳糖和岩藻糖。血浆蛋白中含有运输作用的有：运输铜的铜兰蛋白，运输铁的转铁蛋白，运输血红蛋白的触珠蛋白，运输甲状腺素的甲状腺素结合蛋白。参加凝血过程的有凝血酶原和纤维蛋白原。肝实质性障碍时，血浆糖蛋白量减少，而在肝癌时却增加。
2.血型物质 人的胃液、唾液、卵巢囊肿的粘液和红细胞中都含有血型物质，它包含约75％的糖，重要是岩藻糖、半乳糖、氨基葡萄糖和氨基半乳糖。含糖部分决定血型物质的特异性。
3.卵白糖蛋白 糖分较简朴，只有甘露糖和N-乙酰氨基葡萄糖。某些卵白糖蛋白对胰蛋白酶或糜蛋白酶有克制作用，而另某些则含有强烈的克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为主体的糖蛋白质复合物。蛋白聚糖以蛋白质为核心，以糖胺聚糖链为主体，在同一条核心蛋白肽链上，密集地结合着几十条至千百条糖胺聚糖糖链，形成瓶刷状分子。每条糖胺聚糖链由100到200个单糖分子构成，含有二糖重复序列，普通无分支。糖胺聚糖重要借O-糖苷键与核心蛋白的丝氨酸或苏氨酸羟基结合。核心蛋白的氨基酸构成和序列也比较简朴，以丝氨酸和苏氨酸为主（可占50％），其它氨基酸以甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸等居多。
蛋白聚糖是细胞外基质的重要成分，广泛存在于高等动物的一切组织中，对结缔组织、软骨、骨骼的构成至关重要。蛋白聚糖含有极强的亲水性，能结合大量的水，能保持组织的体积和外形并使之含有抗拉、抗压强度。蛋白聚糖链互相间的作用，在细胞与细胞、细胞与基质互相结合，维持组织的完整性中起重要作用。糖链的网状构造还含有分子筛效应，对物质的运输有一定意义。透明质酸是关节滑液的重要成分，含有很大的粘性，对关节面起润滑作用。类风湿性关节炎患者关节液的粘度减少与蛋白多糖的构造变化有关。
在细胞膜中有糖苷转移酶，催化合成；在溶酶体中有糖苷酶催化其分解。
凝集素是能与糖特异结合的，非酶非抗体的蛋白质。动物体中的某些凝集素含有约130个氨基酸残基构成的糖识别域，与炎症及肿瘤转移有关。
本 章 考 点：
1，糖的定义和分类。
***特别要注意以葡萄糖为代表的单糖的分子构造（特别是旋光异构现象）、分类、物理性质以及化学性质（鉴别），尚有某些重要的单糖要熟记。
2，比较三种重要双糖（蔗糖、乳糖、麦芽糖）的构成、连接键的种类及其环状构造。
3，淀粉、糖原、纤维素的构成单位和特有的颜色反映及生物学功效。（考题出现较频繁）
4，糖胺聚糖、糖蛋白、蛋白聚糖的定义及键的连接方式。
5，惯用的识别核糖、葡萄糖、果糖、蔗糖和淀粉的办法。（显色法）。
6，理解糖的生理功效。
本 章 名 词 解 释
醛糖（aldose）：一类单糖，该单糖中氧化数最高的C原子（指定为C-1）是一种醛基。
酮糖（ketose）：一类单糖，该单糖中氧化数最高的C原子（指定为C-2）是一种酮基。
异头物（anomer）：仅在氧化数最高的C原子（异头碳）上含有不同构形的糖分子的两种异构体。
异头碳（anomer carbon）：环化单糖的氧化数最高的C原子，异头碳含有羰基的化学反映性。
变旋（mutarotation）：吡喃糖，呋喃糖或糖苷随着它们的α-和β-异构形式的平衡而发生的比旋度变化。
单糖（monosaccharide）：由3个或更多碳原子构成的含有经验公式（CH2O）n的简糖。
糖苷（dlycoside）：单糖半缩醛羟基与别一种分子的羟基，胺基或巯基缩合形成的含糖衍生物。
糖苷键（glycosidic bond）:一种糖半缩醛羟基与另一种分子（例如醇、糖、嘌呤或嘧啶）的羟基、胺基或巯基之间缩合形成的缩醛或缩酮键，常见的糖醛键有O—糖苷键和N—糖苷键。
寡糖（oligoccharide）：由2～20个单糖残基通过糖苷键连接形成的聚合物。
多糖（polysaccharide）：20个以上的单糖通过糖苷键连接形成的聚合物。多糖链能够是线形的或带有分支的。
还原糖（reducing sugar）：羰基碳（异头碳）没有参加形成糖苷键，因此可被氧化充当还原剂的糖。
淀粉（starch）：一类多糖，是葡萄糖残基的同聚物。有两种形式的淀粉：一种是直链淀粉，是没有分支的，只是通过α-（1→4）糖苷键的葡萄糖残基的聚合物；另一类是支链淀粉，是含有分支的，α-（1→4）糖苷键连接的葡萄糖残基的聚合物，支链在分支处通过α-（1→6）糖苷键与主链相连。
糖原（glycogen）: 是含有分支的α-（1→4）糖苷键的葡萄糖残基的同聚物，支链在分支点处通过α-（1→6）糖苷键与主链相连。
极限糊精（limit dexitrin）:是指支链淀粉中带有支链的核心部位，该部分经支链淀粉酶水解作用，糖原磷酸化酶或淀粉磷酸化酶作用后仍然存在。糊精的进一步降解需要α-（1→6）糖苷键的水解。
肽聚糖（peptidoglycan）：N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰唾液酸交替连接的杂多糖与不同的肽交叉连接形成的大分子。肽聚糖是许多细菌细胞壁的重要成分。
糖蛋白（glycoprotein）:含有共价连接的葡萄糖残基的蛋白质。
蛋白聚糖（proteoglycan）：由杂多糖与一种多肽连构成的杂化的在分子，多糖是分子的重要成分。
第三章 脂 类
提 要
一、概念
脂类、类固醇、萜类、多不饱和脂肪酸、必需脂肪酸、皂化值、碘值、酸价、酸败、油脂的硬化、甘油磷脂、鞘氨醇磷脂、神经节苷脂、脑苷脂、乳糜微粒
二、脂类的性质与分类 单纯脂、复合脂、非皂化脂、衍生脂、结合脂
单纯脂
脂肪酸的俗名、系统名和缩写、双键的定位
三、油脂的构造和化学性质
(1)水解和皂化 脂肪酸平均分子量＝3×56×1000÷皂化值
(2)加成反映 碘值大，表达油脂中不饱和脂肪酸含量高，即不饱和程度高。
(3)酸败
蜡是由高级脂肪酸和长链脂肪族一元醇或固醇构成的酯。
四、磷脂（复合脂）
（一）甘油磷脂类
最常见的是卵磷脂和脑磷脂。卵磷脂是磷脂酰胆碱。脑磷脂是磷脂酰乙醇胺。
卵磷脂和脑磷脂都不溶于水而溶于有机溶剂。磷脂是兼性离子，有多个可解离基团。在弱碱下可水解，生成脂肪酸盐，其它部分不水解。在强碱下则水解成脂肪酸、磷酸甘油和有机碱。磷脂中的不饱和脂肪酸在空气中易氧化。
（二）鞘氨醇磷脂
神经鞘磷脂由神经鞘氨醇（简称神经醇）、脂肪酸、磷酸与含氮碱基构成。脂酰基与神经醇的氨基以酰胺键相连，所形成的脂酰鞘氨醇又称神经酰胺；神经醇的伯醇基与磷脂酰胆碱（或磷脂酰乙醇胺）以磷酸酯键相连。
磷脂能协助不溶于水的脂类均匀扩散于体内的水溶液体系中。
非皂化脂
（一）萜类 是异戊二烯的衍生物
多数线状萜类的双键是反式。维生素A、E、K等都属于萜类，视黄醛是二萜。天然橡胶是多萜。
（二）类固醇 都含有环戊烷多氢菲构造
固醇类 是环状高分子一元醇，重要有下列三种：
动物固醇 胆固醇是高等动物生物膜的重要成分，对调节生物膜的流动性有一定意义。胆固醇还是某些活性物质的前体，类固醇激素、维生素D3、胆汁酸等都是胆固醇的衍生物。
植物固醇 是植物细胞的重要成分，不能被动物吸取运用。
1，酵母固醇 存在于酵母菌、真菌中，以麦角固醇最多，经日光照射可转化为维生素D2。
2.固醇衍生物类
胆汁酸 是乳化剂，能增进油脂消化。
强心苷和蟾毒 它们能使心率减少，强度增加。
性激素和维生素D
3. 前列腺素
结合脂
1.糖脂。它分为中性和酸性两类