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更多相关介绍

多糖(polysaccharide)是由糖苷键结合的糖链,至少要超过10个的单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物,可用通式(C6H10O5)n表示。由相同的单糖组成的多糖称为同多糖,如淀粉、纤维素和糖原;以不同的单糖组成的多糖称为杂多糖,如阿拉伯胶是由戊糖和半乳糖等组成。多糖不是一种纯粹的化学物质,而是聚合程度不同的物质的混合物。多糖类一般不溶于水,无甜味,不能形成结晶,无还原性和变旋现象。多糖也是糖苷,所以可以水解,在水解过程中,往往产生一系列的中间产物,最终完全水解得到单糖。

多糖结构

多糖(polysaccharide)是由多个单糖分子缩合、失水而成,是一类分子结构复杂且庞大的糖类物质。凡符合高分子化合物概念的碳水化合物及其衍生物均称为多糖。多糖在自然界分布极广,亦很重要。有的是构成动植物细胞壁的组成成分,如肽聚糖和纤维素;有的是作为动植物储藏的养分,如糖原和淀粉;有的具有特殊的生物活性,像人体中的肝素有抗凝血作用,肺炎球菌细胞壁中的多糖有抗原作用。多糖的结构单位是单糖,多糖相对分子质量从几万到几千万。结构单位之间以苷键相连接,常见的苷键有α-1,4-、β-1,4-和α-1,6-苷键。结构单位可以连成直链,也可以形成支链,直链一般以α-1,4-苷键(如淀粉)和β-1,4-苷键9如纤维素)连成;支链中链与链的连接点常是α-1,6-苷键。
由一种类型的单糖组成的有葡萄糖、甘露聚糖、半乳聚糖等,由二种以上的单糖组成的杂多糖(heteropolysaccharide)有氨基糖的葡糖胺葡聚糖等,在化学结构上实属多种多样。就分子量而论,有从0.5万个分子组成的到超过106个的多糖。比10个少的短链的称为寡糖。不过,就糖链而论即使是寡糖,在寡糖上结合了蛋白质和脂类的,就整个分子而论,如果是属于高分子,则从广义上来看也属于多糖,因此特称为复合多糖(conjugatedpolysaccharide,complexpoly-saccharide)或复合糖质(glycoconjugate)(糖蛋白、糖脂类、蛋白多糖)。

多糖分类

多糖的广义分类分为:均一性多糖和不均一性多糖。
由一种单糖分子缩合而成的多糖,叫做均一性多糖。自然界中最丰富的均一性多糖是淀粉和糖原、纤维素。它们都是由葡萄糖组成。淀粉和糖原分别是植物和动物中葡萄糖的贮存形式,纤维素是植物细胞主要的结构组分。
1.淀粉
淀粉是植物营养物质的一种贮存形式,也是植物性食物中重要的营养成分,分为直链淀粉和支链淀粉。
①直链淀粉:许多α-葡萄糖以α(1-4)糖苷键依次相连成长而不分开的葡萄糖多聚物。典型情况下由数千个葡萄糖线基组成,分子量从150000到600000。结构:长而紧密的螺旋管形。这种紧实的结构是与其贮藏功能相适应的。遇碘显兰色。
②支链淀粉:在直链的基础上每隔20-25个葡萄糖残基就形成一个-(1-6)支链。不能形成螺旋管,遇碘显紫色。淀粉酶:内切淀粉酶(α-淀粉酶)水解α-1.4键,外切淀粉酶(β-淀粉酶)α-1.4,脱支酶α-1.6。
2.糖原
糖原与支链淀粉类似,只是分支程度更高,每隔4个葡萄糖残基便有一个分支。结构更紧密,更适应其贮藏功能,这是动物将其作为能量贮藏形式的一个重要原因,另一个原因是它含有大量的非原性端,可以被迅速动员水解。糖原遇碘显红褐色。
3.纤维素结构
许多β-D-葡萄糖分子以β-(1-4)糖苷键相连而成直链。纤维素是植物细胞壁的主要结构成份,占植物体总重量的1/3左右,也是自然界最丰富的有机物,地球上每年约生产1011吨纤维素。经济价值:木材、纸张、纤维、棉花、亚麻。完整的细胞壁是以纤维素为主,并粘连有半纤维素、果胶和木质素。约40条纤维素链相互间以氢键相连成纤维细丝,无数纤维细丝构成细胞壁完整的纤维骨架。降解纤维素的纤维素主要存在于微生物中,一些反刍动物可以利用其消化道内的微生物消化纤维素,产生的葡萄糖供自身和微生物共同利用。虽大多数的动物(包括人)不能消化纤维素,但是含有纤维素的食物对于健康是必需的和有益的。
4.几丁质(壳多糖)
N-乙酰-D-葡萄糖胺以(1,4)糖苷链相连成的直链。
5.菊糖
多聚果糖,存在于菊科植物根部。
6.琼脂
多聚半乳糖,是某些海藻所含的多糖,人和微生物不能消化琼脂。
由不同的单糖分子缩合而成的多糖,叫做不均一多糖。常见的有:透明质酸、硫酸软骨素等。
有一些不均一性多糖由含糖胺的重复双糖系列组成,称为糖胺聚糖(glyeosaminoglycans,GAGs),又称粘多糖。(mucopolysaceharides)、氨基多糖等。
糖胺聚糖是蛋白聚糖的主要组分,按重复双糖单位的不同,糖胺聚糖有五类:
1.透明质酸
2.硫酸软骨素
3.硫酸皮肤素
4.硫酸用层酸
5.肝素
6.硫酸乙酰肝素

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