第4章糖與復(fù)合糖7制

概述糖（carbohydrates）：碳水化合物

多羥醛、多羥酮類及其衍生物或多聚物。目前一頁\總數(shù)四十七頁\編于三點單純糖：

單糖（monosaccharide）二糖（disaccharide）多糖（polysaccharide）復(fù)合糖（Complexcarbohydrstes）：

糖蛋白（glycoprotein）蛋白聚糖（proteoglycan）糖脂（glycolipid）糖的化學(xué)目前二頁\總數(shù)四十七頁\編于三點糖生物化學(xué)1.氧化供能：這是糖的主要功能。2.提供合成體內(nèi)其他物質(zhì)的原料

提供碳鏈骨架，作為合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質(zhì)的原料。糖生物化學(xué)目前三頁\總數(shù)四十七頁\編于三點糖生物學(xué)3.構(gòu)成機(jī)體組織細(xì)胞的組成成分糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂構(gòu)成組織細(xì)胞成分。4.信息功能：細(xì)胞識別、黏附、遷移等。目前四頁\總數(shù)四十七頁\編于三點糖組學(xué)糖組學(xué)：包括聚糖種類、結(jié)構(gòu)鑒定、糖基化位點分析、蛋白質(zhì)糖基化的機(jī)制和功能等研究。

糖組（Glycome）：是指一種細(xì)胞或一個生物體中全部聚糖種類目前五頁\總數(shù)四十七頁\編于三點第一節(jié)

單糖、二糖與多糖

Monosaccharides、DisaccharidesandPolysaccharides目前六頁\總數(shù)四十七頁\編于三點三碳糖：單糖：是不能被分解成更小分子的糖。一、單糖

體內(nèi)多種代謝途徑的參與者磷酸二羥丙酮

3-磷酸甘油醛

目前七頁\總數(shù)四十七頁\編于三點葡萄糖(glucose)（已醛糖）半乳糖(galactose)（已醛糖）目前八頁\總數(shù)四十七頁\編于三點核糖（ribose）（戊醛糖）果糖（fructose）（已酮糖）目前九頁\總數(shù)四十七頁\編于三點1.單糖提供體內(nèi)能量：

來源：外源攝入、多糖分解、代謝生成。2.單糖提供碳鏈骨架參與物質(zhì)代謝：

體內(nèi)代謝途徑的中間產(chǎn)物或產(chǎn)物參與代謝。生成脂肪、固醇類、非必需氨基酸。生成單糖衍生物：葡萄糖醛酸、氨基糖。氨基葡萄糖(葡糖胺)、乙酰氨基葡萄糖(乙酰葡糖胺)單糖的作用：目前十頁\總數(shù)四十七頁\編于三點3.核苷酸-單糖為糖的活性形式：

UDP-G、GDP-甘露糖、CMP-唾液酸目前十一頁\總數(shù)四十七頁\編于三點寡糖：2-10個單糖，以糖苷鍵相連的糖常見的幾種二糖有：麥芽糖（maltose）：葡萄糖—葡萄糖蔗糖（sucrose）：葡萄糖—果糖乳糖（lactose）：葡萄糖—半乳糖二、二糖是體內(nèi)最常見的寡糖目前十二頁\總數(shù)四十七頁\編于三點多糖：10個以上單糖，以糖苷鍵相連的糖。常見的多糖有：淀粉(starch)糖原(glycogen)纖維素(cellulose)三、多糖是自然界糖類物質(zhì)的主要存在形式目前十三頁\總數(shù)四十七頁\編于三點淀粉：植物中養(yǎng)分的儲存形式。淀粉顆粒淀粉顆粒α-1,4糖苷鍵α-1,6糖苷鍵目前十四頁\總數(shù)四十七頁\編于三點

糖原——是動物體內(nèi)葡萄糖的儲存形式。α-1,4糖苷鍵α-1,6糖苷鍵目前十五頁\總數(shù)四十七頁\編于三點

纖維素——作為植物的骨架。β-1,4-糖苷鍵目前十六頁\總數(shù)四十七頁\編于三點復(fù)合糖：(glycoconjugate，結(jié)合糖、糖復(fù)合體）

含有其它成分的多糖：蛋白質(zhì)、脂、有機(jī)小分子聚糖(glycan)：復(fù)合糖中的糖成分。糖蛋白(glycoprotein)：

蛋白質(zhì)重量百分比大于聚糖；蛋白聚糖(proteoglycan)：

聚糖占重量一半以上，可高達(dá)95%，分子量大。

糖蛋白和蛋白聚糖都由共價連接蛋白質(zhì)和聚糖。糖脂(glycolipid)：聚糖和脂類組成。第二節(jié)復(fù)合糖（Complexcarbohydrstes）目前十七頁\總數(shù)四十七頁\編于三點特點：蛋白質(zhì)含量多；含糖量變動大；聚糖結(jié)構(gòu)差異顯著。一、糖蛋白糖蛋白聚糖中單糖種類：7種

葡萄糖(Glc)、半乳糖(Gal)甘露糖(Man)、巖藻糖(Fuc)

N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)

N-乙酰神經(jīng)氨酸(NeuNAc,SA)目前十八頁\總數(shù)四十七頁\編于三點目錄糖蛋白連接方式：N-連接聚糖（N-連接糖蛋白）

O-連接聚糖（N-連接糖蛋白）連接方式N-聚糖：O-聚糖：ON與蛋白質(zhì)天冬酰胺的酰胺N相連的糖鏈。與蛋白質(zhì)絲蘇氨酸的羥基O相連的糖鏈。糖蛋白單糖基修飾：

β-N-乙酰氨基葡糖基化修飾目前十九頁\總數(shù)四十七頁\編于三點糖形（glycoform）：糖蛋白中聚糖的結(jié)構(gòu)，包括糖鏈結(jié)合位置、糖基數(shù)、糖基序列。特點：1.不同種屬、組織的同一種糖蛋白糖形可以不同。2.同一組織的同一種糖蛋白，不同分子間糖蛋白的糖形可以不同。目前二十頁\總數(shù)四十七頁\編于三點（一）N-連接糖蛋白

糖基化位點：N-連接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三個氨基酸殘基組成的序列段稱為糖基化位點。

聚糖的N-乙酰葡糖胺與多肽鏈中Asn-X-Ser序列的天冬酰胺殘基的酰胺氮以共價鍵連接稱N-連接糖蛋白。1.糖基化位點目前二十一頁\總數(shù)四十七頁\編于三點2.N-連接聚糖結(jié)構(gòu)高甘露糖型：2-9分子Man復(fù)雜型：連接多個分支聚糖，如天線，聚糖成分復(fù)雜末端連接N-乙酰神經(jīng)氨酸（NeuNAc）。雜合型：兼有上述兩型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)分型：五糖核心：

2分子N-乙酰葡糖胺（GlcNAc）3分子甘露糖（Man）ManManManGlcNAcGlcNAcAsn目前二十二頁\總數(shù)四十七頁\編于三點高甘露糖型復(fù)雜型雜合型目前二十三頁\總數(shù)四十七頁\編于三點3.N-連接聚糖的合成

以長萜醇作為聚糖載體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)長萜醇上，合成含14個糖基的聚糖鏈，聚糖鏈轉(zhuǎn)移至肽鏈的糖基化位點上。進(jìn)一步在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)行加工。加工由特異的糖基轉(zhuǎn)移酶催化。糖基必須活化為UDP或UDP的衍生物。目前二十四頁\總數(shù)四十七頁\編于三點長萜醇-P-P聚糖的合成起始目前二十五頁\總數(shù)四十七頁\編于三點長萜醇目前二十六頁\總數(shù)四十七頁\編于三點長萜醇-P-P聚糖的合成及3型N-糖鏈加工過程目錄GlcGlcGlc目前二十七頁\總數(shù)四十七頁\編于三點（二）O-連接糖蛋白

聚糖中的N-乙酰半乳糖胺與多肽鏈的絲/蘇氨酸殘基的羥基以共價鍵相連形成O-連接糖蛋白。

1.O-連接糖蛋白的糖基化位點：不清楚

Ser/Thu比較集中，常有Pro存在；由二級、三級結(jié)構(gòu)決定；目前二十八頁\總數(shù)四十七頁\編于三點2.O-連接聚糖結(jié)構(gòu)：

N-乙酰半乳糖胺與半乳糖構(gòu)成核心二糖，核心二糖重復(fù)延長及分支，再接上巖藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等單糖。目前二十九頁\總數(shù)四十七頁\編于三點

3.O-連接聚糖的合成：O-連接聚糖合成是在多肽鏈合成后進(jìn)行的，與N-連接聚糖合成不同，不需聚糖載體。在GalNAc轉(zhuǎn)移酶作用下，將UDP-GalNAc中的GalNAc基轉(zhuǎn)移至多肽鏈的絲氨酸(或蘇氨酸)的羥基上，形成O-連接。然后逐個加上糖基，每一種糖基都有其相應(yīng)的專一性轉(zhuǎn)移酶。整個過程在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)開始，到高爾基體內(nèi)完成。目前三十頁\總數(shù)四十七頁\編于三點（三）蛋白質(zhì)單糖基修飾β-N-乙酰氨基葡糖基化修飾膜蛋白和分泌蛋白發(fā)生的糖基化。不在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，在細(xì)胞質(zhì)和核內(nèi)進(jìn)行。糖基化修飾過程：O-GlcNAc在O-GlcNAc糖基轉(zhuǎn)移酶（O-GlcNActransferase,OGT）作用下，將β-N-乙酰氨基葡糖以共價鍵方式結(jié)合于蛋白質(zhì)的Ser/Thr殘基-OH上。糖基化與磷酸化相拮抗：（β-N-acetylglucosamine，O-GlcNAc）目前三十一頁\總數(shù)四十七頁\編于三點由一種或多種糖胺聚糖共價連接于核心蛋白所組成的一類非常復(fù)雜的復(fù)合糖。二、蛋白聚糖（proteoglycan）：蛋白聚糖的結(jié)構(gòu)：核心蛋白葡萄糖胺組成糖胺聚糖糖胺糖醛酸半乳糖胺葡萄糖醛酸艾杜糖醛酸目前三十二頁\總數(shù)四十七頁\編于三點硫酸軟骨素(chordroitinsulfate)

硫酸皮膚素(dermatansulfate)

硫酸角質(zhì)素(keratansulfate)

透明質(zhì)酸(hyaluronicacid)

肝素(heparin)

硫酸類肝素(heparansulfate)

體內(nèi)重要的糖胺聚糖（6種）：（一）糖胺聚糖(glycosaminoglycan)

己糖醛酸和己糖胺組成的重復(fù)二糖單位O-聚糖：N-乙酰半乳糖胺與半乳糖核心二糖目前三十三頁\總數(shù)四十七頁\編于三點目錄重要的糖胺聚糖己糖醛酸己糖胺目前三十四頁\總數(shù)四十七頁\編于三點（二）核心蛋白與糖胺聚糖鏈共價結(jié)合的蛋白質(zhì)稱為核心蛋白。核心蛋白：

含有糖胺聚糖結(jié)合結(jié)構(gòu)域；使蛋白聚糖錨定在細(xì)胞表面或細(xì)胞外基質(zhì)的大分子中。目前三十五頁\總數(shù)四十七頁\編于三點細(xì)胞內(nèi)蛋白聚糖：絲甘蛋白聚糖細(xì)胞膜蛋白聚糖：黏結(jié)蛋白聚糖細(xì)胞外基質(zhì)蛋白聚糖：蛋白聚糖聚合體（三）蛋白聚糖分布目前三十六頁\總數(shù)四十七頁\編于三點透明質(zhì)酸連接蛋白核心蛋白硫酸角質(zhì)素硫酸軟骨素糖蛋白亞基骨骺軟骨蛋白聚糖聚合物蛋白聚糖聚合體(aggrecan)

目前三十七頁\總數(shù)四十七頁\編于三點（四）蛋白聚糖生物合成

在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成核心蛋白多肽鏈，在高爾基體內(nèi)進(jìn)行聚糖延長和加工。以UDP-單糖為供體，在多肽鏈上逐個加上單糖，由特異性糖基轉(zhuǎn)移酶催化；硫酸由PAPS提供；糖胺氨基來自于Gln。目前三十八頁\總數(shù)四十七頁\編于三點（五）蛋白聚糖最主要功能是構(gòu)成細(xì)胞間基質(zhì)1.構(gòu)成細(xì)胞間基質(zhì)在基質(zhì)中蛋白聚糖和彈性蛋白、膠原蛋白以特殊方式連接，構(gòu)成基質(zhì)的特殊結(jié)構(gòu)。這與細(xì)胞的粘附、遷移、增殖和分化等有關(guān)。2.其他功能抗凝血（肝素）參與細(xì)胞識別與分化（細(xì)胞表面的硫酸素）維持軟骨機(jī)械性能（硫酸軟骨素）蛋白聚糖主要功能目前三十九頁\總數(shù)四十七頁\編于三點糖脂（glycolipid）是糖通過半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質(zhì)連接的化合物。鞘糖脂（sphingolipid）甘油糖脂類固醇衍生糖脂根據(jù)脂質(zhì)部分不同，糖脂可分為：三、糖脂細(xì)胞膜脂的主要成分目前四十頁\總數(shù)四十七頁\編于三點（一）鞘糖脂鞘糖脂：神經(jīng)酰胺糖基化形成的糖苷化合物，其分子中的神經(jīng)酰胺1-位羥基被糖基化。鞘糖脂分子中的單糖：葡萄糖、半乳糖、N-乙酰葡萄糖胺、N-乙酰半乳糖胺、巖藻糖和唾液酸

甘油糖脂目前四十一頁\總數(shù)四十七頁\編于三點1.腦苷脂(cerebroside)是不含唾液酸的中性鞘糖脂2.硫苷脂(sulfatide)是指糖基部分被硫酸化的酸性鞘糖脂分布神經(jīng)、細(xì)胞膜表面，表面抗原、血型物質(zhì)3.神經(jīng)節(jié)苷脂(ganglioside)是含唾液酸的酸性鞘糖脂。根據(jù)分子中是否含有唾液酸或硫酸基成分，鞘糖脂可分為：中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂

目前四十二頁\總數(shù)四十七頁\編于三點神經(jīng)節(jié)苷脂的作用：1.細(xì)胞膜表面受體：與垂體糖蛋白激素結(jié)合，調(diào)節(jié)生理功能。2.細(xì)胞相互識別：細(xì)胞生長發(fā)育、癌癥相關(guān)。3.病毒蛋白激素受體：4.遺傳性鞘糖脂過剩疾?。荷窠?jīng)節(jié)苷脂貯積癥（sphingolipi