第9章 多糖PPT课件

直链
菊芋
β-1,2-
例菊芋中的菊糖是由30多个D-果糖β-1,2连接，末端 连一个D-葡萄糖。
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三、多糖的分离与分子量的测定
1.多糖的分离
各种多糖在生物体中都是与其它物质共同存在，应将 需要的多糖先分离成纯粹的状态，以便于其分子量的测 定和结构的研究。多糖的分离较复杂，无统一的分离方 法，可分成水溶性多糖和水不溶性多糖两类进行分离。
(1) 水溶性多糖的分离
方法1：用水或稀酸、稀碱、盐溶液等提取，然后用电 泳法或离子交换树脂法除去无机盐类，葡聚糖凝胶除小 分子。
方法2：用水溶解后，加有机溶剂(乙醇、丙酮、吡啶)， 使多糖沉淀，也可用冷冻干燥法分离出来。
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方法3：用分步结晶方法。例与铜盐形成不溶络合 物，与季铵盐生成不溶的盐。季铵盐可与多糖形成沉 淀，改变盐浓度和pH值，不同的酸性多糖可分别沉 淀出来。中性多糖可先与H3BO3形成络合物，再被季 铵盐沉淀。
2.多糖的组成
组成多糖的单糖和糖醛酸有以下几种：
(1) 己糖：主要有D-葡萄糖，D-甘露糖，D-果糖，D半乳糖。少数为L-半乳糖，D-艾杜糖，L-阿卓糖。
(2) 戊糖：最重要的是D-木糖。
(3) 其他单糖：除已糖、戊糖外，近年发现多糖中含稀 有的脱水糖、二脱氧糖、庚糖、辛糖等。
(4) 己糖醛酸：D-葡萄糖醛酸，D-半乳糖醛酸，D-甘 露糖醛酸，L-古罗糖醛酸，L-艾杜糖醛酸等。
因单糖存在方式多：D-、L-型；环状(五员、六员环)； α-、β-式，以最稳定方式存在。如此多糖似乎很多，很复 杂，实际并不复杂。天然多糖有一定重复规律性。
例：纤维素是由D-葡萄糖经由β-1,4-糖苷键联结而成的 直链分子，这种结构在整个分子中重复。其它复杂多糖也 有一定的重复规律性。
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① 糖的化学较核酸和蛋白质复杂。核酸和蛋白质:通过 磷酸二酯键和酰胺键相连的线性分子；糖:糖苷键(α、 β两种立体异构形式)相连，单糖有数个羟基形成支链结 构。因此，糖的分离、结构分析和化学合成都较困难。
② 糖在生物体中的合成也远比核酸和蛋白质复杂。核 酸和蛋白质合成:模板控制、高度精确的过程；糖链：合 成或断裂由特定糖基转移酶或水解酶控制，是不精确的。
来源不同的同一种多糖物性不同：分子量大小，颗粒 大小，溶解度、折光率等物性有差异。非水溶性多糖与 酸成酯，再用有机溶剂萃取。
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5.多糖的三类功能
(1) 支持组织的多糖(结构物质)：分子间氢键结合力强， 一般不溶于水，浸在水中不膨胀，与化学试剂不易反应。 如纤维素、木聚糖、甲壳素等。
(2) 营养性多糖(贮藏食物)：氢键结合力弱，易吸水膨 胀成胶体溶液，易与化学试剂发生化学反应。如淀粉、 菊糖、糖原等。
第八章 多 糖
一、 多糖的结构与组成 二、 多糖的分类和命名 三、 多糖的分离与分子量的测定 四、 多糖化学结构研究 五、 多糖的生理作用 六、天然多糖化合物
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糖、核酸和蛋白质是生命体中最重要的三类大分子量物 质，但对这三种物质的认识程度却有很大的不同，其中对 糖的结构与功能的认识远远落后于对核酸和蛋白质的认识， 主要原因有两方面：
常用季铵盐：
溴化十六烷基三甲基铵 氯化十六烷基吡啶铵
CH3 H3C N C16H33Br
CH3
N C 16H 33C l
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(2) 水不溶性多糖的分离 A. 用水或有机溶剂除去杂质。例用碱液处理木材纤维
(3) 其他功能的多糖：在生物体内不是以游离的多糖 形式存在，而是与蛋白质结合成蛋白糖。如透明质酸、 肝素等。
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二、多糖的分类和命名
1.多糖的分类
(1) 同聚多糖 由同一种单糖聚合而成，又称均多糖。 主要包括：阿拉伯聚糖、木聚糖等戊聚糖。淀粉，纤维 素，琼脂，菊粉，果胶等己聚糖。 (2) 杂聚多糖 由不超过四种的不同种单糖聚合而成， 又称杂多糖，有二杂多糖、三杂多糖、四杂多糖。例如 存在于动物软组织中的二杂多糖多聚半乳糖氨基葡萄糖 醛酸。
随着分离分析和化学手段突飞猛进的发展，使人们对糖 的结构有了全新的了解，糖化学这门经典学科在21世纪又 涣发出新的活力。
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一、多糖的结构与组成
多糖为单糖组成的天然高分子化合物，约三百种。在 水里不能形成真溶液，只能形成胶体溶液。
1. 多糖的结构
多糖的结构与低聚糖相似，都是单糖通过糖苷键组成。 从化学结构考虑，多糖为多个单糖分子经失水缩聚而成。
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4.直链多糖与支链多糖
根据链连接方式可分为直链多糖与支链多糖。直链多 糖与支链多糖的区别：
用溶剂(如水)配成胶体溶液，涂于玻板上，干燥成膜。 支链多糖形成的膜脆弱，易碎裂；直链多糖形成的膜强 度高，聚合度越大，膜强度越高(聚合度>50)。
对于水不溶性糖可先乙酰化，用氯仿溶解所得乙酰酯 成膜性质。
例多聚葡萄甘露糖表示含甘露糖为主的多糖或主链为 甘露糖组成、葡萄糖位于支链的多糖。 。
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部分同聚多糖的糖苷键种类和来源 :
名称
存在糖苷键种类来自多聚葡萄糖直链
细菌
β-1,2-
直链 黑曲霉菌 α-1,3-；α-1,4-
直链
海藻
β-1,3-；β-1,4-
直链
真菌
α-1,4-；α-1,6-
多聚果糖
例：
COOH O OH
OH H
OCH3 OH
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3.含糖醛酸特征
糖醛酸与带阳离子高分子如蛋白质结合成盐，使蛋白 质沉淀。利用此特征于分离水溶性杂质，得纯酸性多糖。
若多糖中既含糖醛酸又含氨基糖，且两者几乎相等， 则此多糖具有两性。
糖醛酸因含-COOH，所以在水中离子化程度大，离 子化的羧基与水成氢键能力大，使多糖具有高溶解度。 可调增大pH值使多糖沉淀出来，原因是羧基离子化程 度降低，水化程度降低，多糖分子间的排斥作用减少到 一定程度而析出。
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2.多糖的命名：
(1) 俗名(以来源命名)
淀粉，纤维素，糖原，果胶，甲壳质。缺点：不能表 示化学组成和结构。
(2) 普通命名法(简称)
同聚多糖：多聚葡萄糖(简称葡聚糖)，多聚半乳糖(半 乳聚糖)，多聚果糖(果聚糖)；
杂聚多糖：IUPAC法先后次序无规则，一般：存在于 主链中的单糖放在后面，存在于支链中的单糖放前面； 仅有直链的杂聚多糖则主要的单糖放在后面。