1、關于糖與復合糖第一張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月概 述糖（carbohydrates）：碳水化合物 多羥醛、多羥酮類及其衍生物或多聚物。第二張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月單純糖： 單糖（monosaccharide） 二糖（disaccharide） 多糖（polysaccharide）復合糖 （Complex carbohydrstes）： 糖蛋白（glycoprotein） 蛋白聚糖（proteoglycan） 糖脂（glycolipid）糖的化學 第三張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月 糖生物化學1. 氧化供能：這是糖的主要功能。2. 提供合成體內其他物質

2、的原料 提供碳鏈骨架，作為合成某些氨基酸、脂肪、膽固醇、核苷等物質的原料。糖生物化學第四張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月糖生物學3. 構成機體組織細胞的組成成分 糖蛋白、蛋白聚糖、糖脂構成組織細胞成分。4. 信息功能： 細胞識別、黏附、遷移等。第五張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月糖組學糖組學：包括聚糖種類、結構鑒定、糖基化位點分析、蛋白質糖基化的機制和功能等研究。 糖組（Glycome）：是指一種細胞或一個生物體中全部聚糖種類第六張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月第一節 單糖、二糖與多糖 Monosaccharides、Disaccharides and Polys

3、accharides第七張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月三碳糖：單糖：是不能被分解成更小分子的糖。 一、單糖體內多種代謝途徑的參與者磷酸二羥丙酮 3-磷酸甘油醛 第八張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月葡萄糖(glucose)（已醛糖）半乳糖(galactose)（已醛糖）第九張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月核糖（ribose） （戊醛糖）果糖（fructose）（已酮糖）第十張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月1. 單糖提供體內能量： 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代謝： 體內代謝途徑的中間產物或產物參與代謝。 生成脂肪、固

4、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：第十一張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月3. 核苷酸-單糖為糖的活性形式： UDP-G、GDP-甘露糖、CMP-唾液酸第十二張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月寡糖：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、二糖是體內最常見的寡糖第十三張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月多糖：10個以上單糖，以糖苷鍵相連的糖。常見的多糖有

5、：淀粉 (starch)糖原 (glycogen)纖維素 (cellulose)三、多糖是自然界糖類物質的主要存在形式第十四張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月淀粉：植物中養分的儲存形式。淀粉顆粒淀粉顆粒 -1,4糖苷鍵 -1,6糖苷鍵第十五張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月 糖原是動物體內葡萄糖的儲存形式。-1,4糖苷鍵-1,6糖苷鍵第十六張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月 纖維素作為植物的骨架。-1,4-糖苷鍵第十七張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月復合糖：(glycoconjugate，結合糖、糖復合體） 含有其它成分的多糖：蛋白質、脂、有機小分子 聚糖(g

6、lycan)：復合糖中的糖成分。糖蛋白(glycoprotein)： 蛋白質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95%，分子量大。 糖蛋白和蛋白聚糖都由共價連接蛋白質和聚糖。糖脂(glycolipid)：聚糖和脂類組成。第二節 復合糖（Complex carbohydrstes）第十八張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月特點：蛋白質含量多；含糖量變動大； 聚糖結構差異顯著。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(GlcN

7、Ac) N-乙酰神經氨酸(NeuNAc,SA)第十九張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月目 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與蛋白質天冬酰胺的酰胺N相連的糖鏈。與蛋白質絲蘇氨酸的羥基O相連的糖鏈。糖蛋白單糖基修飾： -N-乙酰氨基葡糖基化修飾第二十張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月糖形（glycoform）： 糖蛋白中聚糖的結構，包括糖鏈結合位置、糖基數、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。第二十一張，

8、PPT共五十一頁，創作于2022年6月（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. 糖基化位點第二十二張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月2. N-連接聚糖結構高甘露糖型：2-9分子Man復雜型：連接多個分支聚糖，如天線，聚糖成分復雜 末端連接N-乙酰神經氨酸（NeuNAc）。雜合型：兼有上述兩型結構結構分型：五糖核心： 2 分子N-乙酰葡糖胺（GlcNAc） 3 分子甘露糖（Man）ManManManGl

9、cNAcGlcNAcAsn第二十三張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月高甘露糖型復雜型雜合型第二十四張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月3. N-連接聚糖的合成 以長萜醇作為聚糖載體在內質網長萜醇上，合成含14個糖基的聚糖鏈，聚糖鏈轉移至肽鏈的糖基化位點上。進一步在內質網和高爾基體進行加工。 加工由特異的糖基轉移酶催化。 糖基必須活化為UDP或UDP的衍生物。第二十五張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月長萜醇-P-P聚糖的合成起始第二十六張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月長萜醇第二十七張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月長萜醇-P-P聚糖的合成及3型N-糖鏈加工

10、過程目 錄GlcGlcGlc第二十八張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月（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、三級結構決定；第二十九張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月2. O-連接聚糖結構： N-乙酰半乳糖胺與半乳糖構成核心二糖， 核心二糖重復延長及分支， 再接上巖藻糖、N-乙酰葡萄糖胺等單糖。第三十張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月 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行的，與N-連接聚

11、糖合成不同，不需聚糖載體。在GalNAc轉移酶作用下，將UDP-GalNAc中的GalNAc基轉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的專一性轉移酶。整個過程在內質網開始，到高爾基體內完成。 第三十一張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月（三）蛋白質單糖基修飾 -N-乙酰氨基葡糖基化修飾膜蛋白和分泌蛋白發生的糖基化。不在內質網和高爾基體，在細胞質和核內進行。糖基化修飾過程：O-GlcNAc在O-GlcNAc糖基轉移酶（O-GlcNAc transferase, OGT）作用下，將-N-乙酰氨基葡糖以共價鍵方式結合于蛋白質的Ser/Thr

12、殘基-OH上。糖基化與磷酸化相拮抗：（-N-acetylglucosamine，O-GlcNAc）第三十二張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月 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雜的復合糖。二、蛋白聚糖（proteoglycan）：蛋白聚糖的結構：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第三十三張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月硫酸軟骨素(chordroitin sulfate) 硫酸皮膚素(dermatan sulfate) 硫酸角質素(keratan sulfate) 透明質酸(hyaluronic acid) 肝素(hepar

13、in) 硫酸類肝素(heparan sulfate) 體內重要的糖胺聚糖（6種）：（一）糖胺聚糖 (glycosaminoglycan) 己糖醛酸和己糖胺組成的重復二糖單位O-聚糖：N-乙酰半乳糖胺與半乳糖核心二糖第三十四張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月目 錄重要的糖胺聚糖己糖醛酸己糖胺第三十五張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月（二）核心蛋白與糖胺聚糖鏈共價結合的蛋白質稱為核心蛋白。核心蛋白： 含有糖胺聚糖結合結構域； 使蛋白聚糖錨定在細胞表面或細胞外基質的大分子中。第三十六張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月細胞內蛋白聚糖：絲甘蛋白聚糖細胞膜蛋白聚糖：黏結蛋白聚糖細胞

14、外基質蛋白聚糖：蛋白聚糖聚合體（三）蛋白聚糖分布第三十七張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月透明質酸連接蛋白核心蛋白硫酸角質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) 第三十八張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月（四）蛋白聚糖生物合成 在內質網上合成核心蛋白多肽鏈， 在高爾基體內進行聚糖延長和加工。 以UDP-單糖為供體， 在多肽鏈上逐個加上單糖， 由特異性糖基轉移酶催化； 硫酸由PAPS提供； 糖胺氨基來自于Gln。第三十九張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月（五）蛋白聚糖最主要功能是構成細胞間基質1.構成細胞間基質在基質中蛋白聚糖和彈性

15、蛋白、膠原蛋白以特殊方式連接，構成基質的特殊結構。這與細胞的粘附、遷移、增殖和分化等有關。2. 其他功能抗凝血（肝素）參與細胞識別與分化（細胞表面的硫酸素）維持軟骨機械性能（硫酸軟骨素）蛋白聚糖主要功能第四十張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月糖脂（glycolipid）是糖通過半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質連接的化合物。 鞘糖脂（sphingolipid）甘油糖脂類固醇衍生糖脂 根據脂質部分不同，糖脂可分為：三、糖脂細胞膜脂的主要成分第四十一張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月（一）鞘糖脂鞘糖脂：神經酰胺糖基化形成的糖苷化合物，其分子中的神經酰胺1-位羥基被糖基化。鞘糖脂分子中的單糖：

16、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 甘油糖脂第四十二張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月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、細胞膜表面，表面抗原、血型物質3. 神經節苷脂(ganglioside)是含唾液酸的酸性鞘糖脂。根據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 第四十三張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月神經節苷脂的作用：1. 細胞膜表面受體：與垂體糖蛋白激素結合，調節生理功能。2. 細胞相互識別：細胞生長發育、癌

17、癥相關。3. 病毒蛋白激素受體：4. 遺傳性鞘糖脂過剩疾病：神經節苷脂貯積癥 （sphingolipid storage disease） 進行性發育阻滯、神經麻痹、神經衰退。第四十四張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月（二）甘油糖脂甘油糖脂（glyceroglycolipid）也稱糖基甘油酯，由二酰甘油分子3位上的羥基與糖基連接而成。 單半乳糖基二酰甘油 二半乳糖基二酰甘油 目 錄第四十五張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月第 三 節聚糖的生物信息與功能 Bioinformation and function of glycan第四十六張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月聚

18、糖結構含有編碼信息。聚糖結構信息影響糖蛋白從初始合成至最后亞細胞定位的各個階段及其功能。聚糖參與細胞識別、細胞黏附、細胞分化、免疫識別、細胞信號轉導、微生物致病過程和腫瘤轉移過程等。 聚糖的生物信息與功能第四十七張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月一、糖基轉移酶特異性 決定聚糖的糖基序列糖密碼： 聚糖中糖鏈序列和空間結構的編碼信息。 聚糖的生物合成沒有模板指導2. 糖基轉移酶和糖苷酶的特異性決定糖密碼 糖基轉移酶 130多種酶 識別糖基底物、催化糖苷鍵的形成； 糖基轉移酶特異性地、有序地轉運糖基：3. 糖基轉移酶和糖苷酶受基因表達調控第四十八張，PPT共五十一頁，創作于2022年6月二、聚糖空間結構多樣性是信息的基礎糖鏈連接方式的多樣性己糖結構： 2個