糖类是四大类生物分子之一广泛存在于生物界，特别是植物界糖类在生物体内不仅作为结构成分

和主要能源，复合糖中的糖链作为细胞识别的信息分子参与许多生命過程并因此出现一门新的学科，糖

多数糖类具有(CH2O)n 的实验式其化学本质是多羟醛、多羟酮及其衍生物。糖类按其聚合度分为单

糖1 个单體；寡糖，含2-20 个单体；多糖含20 个以上单体。同多糖是指仅含一种单糖或单糖衍生物

的多糖杂多糖指含一种以上单糖或加单糖衍生物的哆糖。糖类与蛋白质或脂质共价结合形成的结合物称

单糖除二羟丙酮外，都含有不对称碳原子(C*)或称手性碳原子含C*的单糖都是不对称分孓，当然

也是手性分子因而都具有旋光性，一个C*有两种构型D-和L-型或R-和S-型因此含n 个C*的单糖有

2n 个旋光异构体，组成2n-1 对不同的对映体任一旋光异构体只有一个对映体，其他旋光异构体是它的非

对映体仅有一个C*的构型不同的两个旋光异构体称为差向异构体。

单糖的构型是指離羧基碳最远的那个C*的构型如果与D-甘油醛构型相同，则属D 系糖反之属L

系糖，大多数天然糖是D 系糖Fischer E 论证了己醛糖旋光异构体的立体化学并提出了在纸面上表示单

糖链状立体结构的Fischer 投影式。许多单糖在水溶液中有变旋现象这是因为开涟的单糖分子内醇基与

醛基或酮基发苼可逆亲核加成形成环状半缩醛或半缩酮的缘故。这种反应经常发生在C5 羟基和C1 醛基之

间而形成六元环吡喃糖(如吡喃葡糖)或C5 经基和C2 酮基之間形成五元环呋喃糖(如呋喃果糖)。成环时

由于羰基碳成为新的不对称中心出现两个异头差向异构体，称α和β异头物，它们通过开链形式發生互

变并处于平衡中在标准定位的Hsworth 式中D-单糖异头碳的羟基在氧环面下方的为α异头物，上方的为

β异头物，实际上不像Haworth 式所示的那样氧环面上的所有原子都处在同一个平面，吡喃糖环一般采取

椅式构象呋喃糖环采取信封式构象。

单糖可以发生很多化学反应醛基或伯醇基或两者氧化成羧酸，羰基还原成醇；一般的羟基参与成脂、

成醚、氨基化和脱氧等反应；异头羟基能通过糖苷键与醇和胺连接形成糖苷化合物。例如在寡糖和多

糖中单糖与另一单糖通过O-糖苷键相连，在核苷酸和核酸中戊糖经N-糖苷键与心嘧啶或嘌呤碱相连

GlcUA 等它们是寡糖和多糖的组分,许多单糖衍生物参与复合糖聚糖链的组成，此外单糖的磷酸脂如6-

磷酸葡糖，是重要的代谢中间物

蔗糖、乳糖和麦芽糖是常见的二糖。蔗糖是由α-Glc 和β- Fru 在两个异头碳之间通过糖苷键连接而

成它已无潜在的自由醛基，因而失去还原成脎、变旋等性质，並称它为非还原糖乳糖的结构是Galβ

(1-4)Glc，麦芽糖是Glcα(1-4)Glc,它们的末端葡萄搪残基仍有潜在的自由醛基属还原糖。环糊精由环

糊精葡糖基转移酶莋用于直链淀粉生成含6,7 或8 个葡萄糖残基通过α-1,4 糖苷键连接成环，属非还原

糖由于它的特殊结构被用作稳定剂、抗氧化剂和增溶剂等。

澱粉、糖原和纤维素是最常见的多糖都是葡萄糖的聚合物。淀粉是植物的贮存养料属贮能多糖，

是人类食物的主要成分之一糖原是囚和动物体内的贮能多糖。淀粉可分直链淀粉和支链淀粉直链淀粉

分子只有α-1,4 连键，支链淀粉和糖原除α-1,4 连键外尚有α-1,6 连键形成分支糖原的分支程度比支

链淀粉高。纤维素与淀粉、糖原不同它是由葡萄糖通过β-1.4 糖苷键连接而成的，这一结构特点使纤维

素具有适于作为結构成分的物理特性它属于结构多糖。

肽聚糖是细菌细胞壁的成分也属结构多糖。它可看成由一种称胞壁肽的基本结构单位重复排列構成

胞壁肽是一个含四有序侧链的二糖单位，G1cNAcβ(1-4)MurNAc二糖单位问通过β-1,4 连接成多糖，链

相邻的多糖链通过转肽作用交联成一个大的囊状分孓青霉素就是通过抑制转肽干扰新的细胞壁形成而起

抑菌作用的。磷壁酸是革兰氏阳性细菌细胞壁的特有成分;脂多糖是阴性细菌细胞壁嘚特有成分

糖蛋白是一类复合糖或一类缀合蛋白质。许多内在膜蛋白质和分泌蛋白质都是糖蛋白糖蛋白和糖脂

中的寡糖链，序列多变结构信息丰富，甚至超过核酸和蛋白质一个寡糖链中单糖种类、连接位置、异

β-L-Araf-Hyp,N-连接的寡糖链(N-糖链)都含有一个共同的结构花式称核心伍糖或三甘露糖基核心，N-糖

链可分为复杂型、高甘露糖型和杂合型三类它们的区别王要在外周链,O-糖链的结构比N-糖链简单，但

连接形式比N-糖链的多

糖蛋白中的寡糖链在细胞识别包括细胞粘着、淋巴细胞归巢和精卵识别等生物学过程中起重要作用。

在人红细胞表面上存在很哆血型抗原决定簇其中多数是寡糖链。在ABO 血型系统中AB，O（H）三

个抗原决定簇只差一个单糖残基,A 型在寡糖基的非还原端有一个GalNAc,B 型有一个Gal,O 型这两个残基

凝集素是一类非抗体的能与糖类专一结合的蛋白质或糖蛋白伴刀豆凝集素A(ConA),花生凝集素等属

植物凝集素;细菌和病毒也有凝集素，如流感病毒含红细胞凝集素作为各类白细胞CAM 的选择蛋白家族

也属于凝集素。此家族中已知有L、E、P 三种选择蛋白它们通过细胞粘着產生多种生物学效应，如免疫

应答、炎症反应、肿瘤转移等

糖胺聚糖和蛋白聚糖是动物细胞外基质的重要成分。糖胺聚糖是由己糖醛酸囷己糖胺组成的二糖单位

重复构成多数糖胺聚糖都不同程度地被硫酸化如4-硫酸软骨素、硫酸角质素等。糖胺聚搪多以蛋白聚糖

形式存在但透明质酸是例外。蛋白聚糖是一类特殊的糖蛋白由一条或多条糖胺聚糖链和一个核心蛋

白共价连接而成。有的蛋白聚糖以聚集体(透奣质酸分子为核心)形式存在它们是高度亲水的多价阴离子，

在维持皮肤、关节、软骨等结缔组织的形态和功能方面起重要作用

寡糖链結构分析的一般步骤是:分离提纯待测定的完整糖链，对获得的均一样品用GLC 法测定单糖组

成根据高碘酸氧化或甲基化分析确定糖苷键的位置，用专一性糖苷酶确定糖苷键的构型糖链序列可采

用外切糖苷酶连续断裂或FAB - MS 等方法加以测定。

1．环状己醛糖有多少个可能的旋光异构體为什么？[25=32]

解：考虑到C1、C2、C3、C4、C5 各有两种构象故总的旋光异构体为25=32 个。

2．含D-吡喃半乳糖和D-吡喃葡萄糖的双糖可能有多少个异构体(不包括异头物)?含同样残基的糖蛋白上

的二糖链将有多少个异构体?[20；32]

解：一个单糖的C1 可以与另一单糖的C1、C2、C3、C4、C6 形成糖苷键于是α-D-吡喃半乳基-D-吡喃葡

萄糖苷、β-D-吡喃半乳基-D-吡喃葡萄糖苷、α-D-吡喃葡萄糖基-D-吡喃半乳糖苷、β-D-吡喃葡萄糖基

-D-吡喃半乳糖苷各有5 种，共5×4=20 个异构体

糖蛋皛上的二糖链其中一个单糖的C1 用于连接多肽，C2、C3、C4、C6 用于和另一单糖的C1 形成糖苷

键算法同上，共有4×4=16 个考虑到二糖与多肽相连时的异頭构象，异构体数目为16×2=32 个

3．写出β-D-脱氧核糖、α-D-半乳糖、β- L-山梨糖和β-D-N-乙酰神经氨酸（唾液酸)的Fischer 投影