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生物化学简要

第二章糖类

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，由碳氢氧三种元素组成的，其分子式通常以Cn（H2O）n表示。

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。

其中的糖链一般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、糖的分布与功能

1.分布糖在生物界中分布很广，几乎所有的动物，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结构作用，而动物则用蛋白质和脂类代替，所以行动更灵活，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，糖主要的存在形式:

（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，浓度相当衡定。

（3）存在于多种含糖生物分子中。

糖作为组成成分直接参与多种生物分子的构成。

如:

DNA分子中含脱氧核糖，RNA和各种活性核苷酸（ATP、许多辅酶）含有核糖，糖蛋白和糖脂中有各种复杂的糖结构。

2.功能糖在生物体内的主要功能是构成细胞的结构和作为储藏物质。

植物细胞壁是由纤维素，半纤维素或胞壁质组成的，它们都是糖类物质。

作为储藏物质的主要有植物中的淀粉和动物中的糖原。

此外，糖脂和糖蛋白在生物膜中占有重要位置，担负着细胞和生物分子相互识别的作用。

糖在人体中的主要作用:

（1）作为能源物质。

一般情况下，人体所需能量的70%来自糖的氧化。

（2）作为结构成分。

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，骨的结构成分。

（3）参与构成生物活性物质。

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、单糖的结构

（一）单糖的链式结构

单糖的种类虽多，但其结构和性质都有很多相似之处，因此我们以葡萄糖为例来阐述单糖的结构。

葡萄糖的分子式为C6H12O6，具有一个醛基和5个羟基，我们用费歇尔投影式表示它的链式结构:

以上结构可以简化:

（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）葡萄糖的环式结构

葡萄糖在水溶液中，只要极小部分（<1%）以链式结构存在，大部分以稳定的环式结构存在。

环式结构的发现是因为葡萄糖的某些性质不能用链式结构来解释。

如:

葡萄糖不能发生醛的NaHSO3加成反应;葡萄糖不能和醛一样与两分子醇形成缩醛，只能与一分子醇反应;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，并不再改变。

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结构引起的。

葡萄糖分子中的醛基可以和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。

一般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，糖的还原性一般指半缩醛羟基。

葡萄糖的醛基除了可以与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。

五元环化合物可以看成是呋喃的衍生物，叫呋喃糖；六元环化合物可以看成是吡喃的衍生物，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到平衡时，β-异构体占63.6％，α-异构体占36.4％，以链式结构存在者极少。

为了更好地表示糖的环式结构，哈瓦斯（Haworth,1926）设计了单糖的透视结构式。

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个平面上，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，所以吡喃葡萄糖主要以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，根据结构分为醛糖和酮糖。

最简单的糖是丙糖，甘油醛是丙醛糖，二羟丙酮是丙酮糖。

二羟丙酮是唯一一个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，所有的糖都有旋光性。

旋光性是鉴定糖的重要指标。

一般用比旋光度（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“＋”号表示右旋，加“－”表示左旋。

2.甜度各种糖的甜度不同，常以蔗糖的甜度为标准进行比较，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，尤其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，因此具有醇羟基和羰基的性质，如具有醇羟基的成酯、成醚、成缩醛等反应和羰基的一些加成反应，又具有由于他们互相影响而产生的一些特殊反应。

单糖的主要化学性质如下：

1.与酸反应戊糖与强酸共热，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。

利用这一性质可以鉴定糖。

如α-萘酚与糠醛或羟甲基糠醛生成紫色。

这一反应用来鉴定糖的存在，叫莫利西试验。

间苯二酚与盐酸遇酮糖呈红色，遇醛糖呈很浅的颜色，这一反应可以鉴别醛糖与酮糖，称西利万诺夫试验。

2.酯化作用单糖可以看作多元醇，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相互转化，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，分解成各种不同的物质。

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应，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，在生物学上具有重要意义。

α-与β-甲基葡萄糖苷是最简单的糖苷。

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种反应。

苷需水解后才能分解为糖和配糖体。

所以苷比较稳定，不与苯肼发生反应，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，因此具有还原能力。

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。

实验室常用的费林（Fehling）试剂就是氧化铜的碱性溶液。

Benedict试剂是其改进型，用柠檬酸作络合剂，碱性弱，干扰少，灵敏度高。

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同原子数的酸：

（1）在弱氧化剂，如溴水作用下形成相应的糖酸；

（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，所以易被还原。

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.糖的生成单糖具有自由羰基，能与3分子苯肼作用生成糖沙。

反应步骤：

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，最后再与另一个苯肼分子缩合，生成葡萄糖沙。

糖沙是黄色结晶，难溶于水。

各种糖生成的糖沙形状与熔点都不同，因此常用糖沙的生成来鉴定各种不同的糖。

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、乳酸等干扰该反应。

该反应很灵敏，滤纸屑也会造成假阳性。

蒽酮（10-酮-9，10-二氢蒽）反应生成蓝绿色，在620nm有吸收，常用于测总糖，色氨酸使反应不稳定。

（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，醛糖反应慢，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反应，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反应，微酸条件下与铜反应，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主要有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-核糖是所有活细胞的普遍成分之一，它是核糖核酸的重要组成成分。

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）和辅酶的组成成分。

D-核糖的比旋是-23.7°。

细胞核中还有D-2-脱氧核糖，它是DNA的组分之一。

它和核糖一样，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。

它一般结合成半纤维素、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。

陆生植物很少有纯的木聚糖，常含有少量其他的糖。

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。

它是人体内最主要的单糖，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同（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组成成分。

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。

又称清凉茶糖。

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，主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他肉质植物的叶子中，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）生成相应的糖醇，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。

甘露醇广泛分布于各种植物组织中，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起白内障。

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。

除脱氧核糖外还有两种脱氧糖：

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.糖醛酸单糖具有还原性，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（一般为C2）可以被氨基取代，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）的主要成分。

甲壳质是组成昆虫及甲壳类结构的多糖。

D-半乳糖胺是软骨类动物的主要多糖成分。

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.糖苷主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，但微量糖苷可作药物。

重要糖苷有：

能引起溶血的皂角苷，有强心剂作用的毛地黄苷，以及能引起葡萄糖随尿排出的根皮苷。

苦杏仁苷也是一种毒性物质。

配糖体一般对植物有毒，形成糖苷后则无毒。

这是植物的解毒方法，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。

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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各种单糖。

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。

双糖可以认为是一种糖苷，其中的配基是另外一个单糖分子。

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，其他多以结合状态存在（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结构单位。

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。

它是淀粉的组成成分。

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（14）-D-吡喃葡萄糖苷，因为有一个醛基是自由的，所有它是还原糖，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-（16）-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情况下也可被肝脏吸收，不引起血糖升高，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-（14）-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，婴儿一般都可消化乳糖，成人则不然。

某些成人缺乏乳糖酶，不能利用乳糖，食用乳糖后会在小肠积累，产生渗透作用，使体液外流，引起恶心、腹痛、腹泻。

这是一种常染色体隐性遗传疾病，从青春期开始表现。

其发病率与地域有关，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）是主要的光合作用产物，也是植物体内糖储藏、积累和运输的主要形式。

在甜菜、甘蔗和各种水果中含有较多的蔗糖。

日常食用的糖主要是蔗糖。

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，因为两个还原性基团都包含在糖苷键中，所有没有还原性，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。

因为果糖的比旋比葡萄糖的绝对值大，所以转化糖溶液是左旋的。

在植物中有一种转化酶催化这个反应。

口腔细菌利用蔗糖合成的右旋葡聚糖苷是牙垢的主要成分。

（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，主要存在于棉籽、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-（16）-α-D-吡喃葡萄糖-（12）-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。

此外，还有龙胆三糖、松三糖、洋槐三糖等。

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第四节多糖

　多糖由多个单糖缩合而成。

它是自然界中分子结构复杂且庞大的糖类物质。

多糖按功能可分为两大类：

一类是结构多糖，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。

还有一些多糖具有更复杂的生理功能，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结构，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，其余为支链淀粉。

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”，在实验室内常用。

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，相当于300－400个葡萄糖分子缩合而成。

由端基分析知道，每分子中只含一个还原性端基和一个非还原性端基，所有它是一条不分支的长链。

它的分子通常卷曲成螺旋形，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-葡萄糖残基组成的。

以碘液处理产生蓝色，光吸收在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。

与碘反应呈紫色，光吸收在530-555nm。

端基分析指出，每24－30个葡萄糖单位含有一个端基，所有它具有支链结构，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，证明了分支的结构。

据研究，支链淀粉至少含有300个α－1，6糖苷键。

二、糖原

糖原（glycogen）是动物中的主要多糖，是葡萄糖的极容易利用的储藏形式。

糖原分子量约为500万，端基含量占9％，而支链淀粉为4％，所以8糖原的分支程度比支链淀粉高一倍多。

糖原的结构与支链淀粉相似，但分支密度更大，平均链长只有12-18个葡萄糖单位。

每个糖原分子有一个还原末端和很多非还原末端。

与碘反应呈紫色，光吸收在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，从而迅速调整血糖浓度，调节葡萄糖的供求平衡。

所以糖原是储藏葡萄糖的理想形式。

糖原主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处理木材，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，所以不溶于水，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组成的。

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，可以产生约20％的葡萄糖。

纤维素的三硝酸酯称为火棉，遇火迅速燃烧。

一硝酸酯和二硝酸酯可以溶解，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。

反刍动物和一些昆虫体内的微生物可以分解纤维素，为这些动物提供营养。

四、其他

（一）果胶一般存在于初生细胞壁中，也存在于水果中