海洋化学百科

糖类

2023-02-28

旧称碳水 化合物。多羟基醛和多羟基酮以及它们的缩合物和某些衍生物的总称。在化学上根据能否水解和水解后生成的物质将其分为三类: 单糖、二糖和多糖。在海洋化学中常统分为游离糖和结合糖两大类,后者包括结合于其他分子中经水解能生成单糖的糖类。糖的还原产物——多元醇、氧化产物如糖醛酸、氨基取代物——氨基糖以及糖酯等一般也属糖类的研究范畴。

糖类物质含于从微生物到高等动物的一切生物体中,在植物体内含量可高达其干重的85-90%。系由植物和某些微生物利用太阳能经光合作用,“固定” 空气中的二氧化碳合成而得。动物体不能自简单的二氧化碳合成糖类,必须自食物中摄取。糖类物质在生物体内的作用主要有四方面: ( 1 )异养生物的一项主要能源,糖在生物体内经一系列的降解而释放大量的能量,供生命活动的需要。( 2 )为合成蛋白质、类脂、核酸等的碳架及机体其他碳素的来源。例如糖在降解中形成的中间产物丙酮酸可经转氨作用生成丙氨酸,作为合成蛋白质的材料;葡萄糖经戊糖磷酸途径降解得到的磷酸戊糖,可用于核酸的合成。(3)为生物体提供起支撑、保护作用的结构物质。纤维素是高等植物细胞外层细胞壁的主要成分,细菌的外层细胞壁、藻类凝胶状细胞壁及甲壳动物中的壳糖均主要由糖类物质组成。(4)在细胞中糖类物质与蛋白质、核酸、脂肪等常以结合态存在,这类复合物具有许多特异而重要的生理功能。

糖类物质广泛存在于海洋生物、海水和海洋沉积物中。主要由浮游植物和其他水生植物光合固碳而来。浮游生物中的糖类主要由下述单糖组成: 半乳糖、葡萄糖、甘露糖、核糖、木糖、岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖。通过藻类生长期间的分泌、生物死亡后细菌的分解和酶促自溶作用等过程,糖类进入海水溶液中。是海水有机物质中含量较高的组分。溶解糖可因同化利用而消耗,上升的气泡和下沉的颗粒物也将一部分糖类带入海洋表面、大气和沉积物中。糖类参与海水中腐植质的形成过程。海水中溶解糖的浓度大于颗粒糖,且以结合糖或多糖占优势。一般在表层和近岸水中浓度较高。

海水中总糖和多糖含量的测定一般可采用光度法; 单糖组成的测定通常须采用不同形式的色谱法; 酶促法和生物鉴定法曾用于海水中个别单糖——葡萄糖的直接测定。