《药物设计学》讲义
戊糖、己糖等。由于单糖分子中存在着多个手性中心,因而又导致多个异构体。同时单糖通过分子内环化作用形成环状结构-以呋喃环和吡喃环最常见,又产生一个新的手性中心即异头碳,具有α和β两种构型。由此可以看出,即使是基本结构单元,单糖的结构就比氨基酸和核苷酸的结构复杂得多。如分子量同为C6H12O6的葡萄糖和果糖结构差异很大(图11)。
OH
H
H
α
-D-果糖 22OH
β-D-葡萄糖 β-D-果糖
图11、葡萄糖(左)和果糖(右)内环化后分别形成α和β两种构型。
糖苷键 图12、蔗糖为一分子α-D-葡萄糖和一分子β- D-果糖通过α(1→2)链接而形成。
两分子单糖结合,脱掉一分子水,即成为二糖,二糖基之间新形成的键叫做糖苷键(Glycosidic bond)。理论上说,两个单糖的任何两个羟基之间都可缩合脱水,这样形成的可能的二糖数目就很多了。但自然界存在的二糖一般有一个稳定的优势构型,如蔗糖的优势构型见图12。
二糖再与一分子单糖缩合生成三糖,依此类推,含2到20个糖基的糖链一般叫做寡糖,多于20个糖基的糖链则叫做多糖。同蛋白质和核酸一样,多糖的结构也可分为初级结构和高级结构,一级结构为初级结构,二、三、四级结构为高级结构。但与蛋白质和核酸不一样的是,糖不但具有直链结构,往往还具有分支结构。因而多糖的一级结构除包括糖基的组成和排列顺序外,还需包括相邻糖基的连接方式,异头碳构型以及糖链有无分支,分支的位置与长短等内容,比蛋白质和核酸的一级结构复杂多了。多糖的二级结构是指多糖主链间以氢键为主要次级键而形成的有规则的构象。多糖的三级结构和四级结构则是指在二级结构的基础上,由于糖基之间的非共价相互作用,导致二级结构在有序的空间里产生的有规则的构象。