生物化学第02与糖复合物

1、第 二 章糖与糖复合物Carbohydrate and Glycoconjugate第一节 糖 Carbohydrate糖即碳水化合物，其化学本质为多羟醛或多羟酮类及其衍生物或多聚物。根据其水解产物，糖主要可分为三大类:单 糖 (monosacchride)寡 糖 (oligosacchride)多 糖 (polysacchride)一、单糖是体内多种代谢途径的参与者（一）体内单糖可来自于外源摄入和糖复合物分解（二）体内各单糖均可通过糖酵解途径分解（三）单糖衍生物是体内多种代谢途径的中间物或产物（四）核苷酸单糖是糖复合物合成的原料单糖是不能被分解成更小分子的糖，如葡糖(glucose) 、果糖

2、(fructose)和核糖(ribose)等 二、二糖是常见的寡糖水解后产生10个以下单糖的糖称为寡糖。 常见的二糖有：麦芽糖 (maltose)： 葡萄糖 葡萄糖蔗 糖 (sucrose)： 葡萄糖 果糖乳 糖 (lactose)： 葡萄糖 半乳糖三、多糖是自然界糖类物质的主要存在形式完全水解后产生10个以上单糖的糖称为多糖，也称聚糖，有同多糖、杂多糖之分。常见的多糖有：淀粉 (starch)糖原 (glycogen)纤维素 (cellulose)淀粉颗粒（一）淀粉是植物细胞多糖的储存形式 -1,4糖苷键 -1,6糖苷键目 录（二）糖原是动物细胞多糖的储存形式（二 ）糖原是动物细胞多糖的储存

3、形式*与支链淀粉相比，糖原的分支程度更高 -1,4糖苷键 -1,4糖苷键目 录（三） 纤维素是植物的结构多糖-1,4糖苷键目 录第 二 节糖 蛋 白 Glycoprotein糖复合物(glycoconjugate)主要包括糖蛋白(glycoprotein)、蛋白聚糖(proteoglycan)和糖脂(glycolipid)。糖蛋白和蛋白聚糖都由共价连接的蛋白质和聚糖两部分组成。糖蛋白分子中蛋白质重量百分比大于聚糖；而蛋白聚糖中聚糖所占重量在一半以上。概 述特点：蛋白质含量较多；含糖量变动大；聚糖结构差异显著。一、糖蛋白含糖量和聚糖结构差异显著组成糖蛋白的分子中聚糖的单糖的种类葡萄糖(Glc)半

4、乳糖(Gal)甘露糖(Man)N-乙酰半乳糖胺(GalNAc)岩藻糖(Fuc)N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)N-乙酰神经氨酸(NeuAc)连接方式目 录N-连接：O-连接：（一）糖蛋白糖链分N-连接聚糖与O-连接聚糖ON（二）N-连接糖蛋白的糖基化位点为Asn-X-Ser/Thr 定义：聚糖的N-乙酰葡糖胺与多肽链中Asn-X-Ser序列的天冬酰胺残基的酰胺氮以共价键连接称N-连接糖蛋白。 糖基化位点：N-连接糖蛋白中Asn-X-Ser/Thr三个氨基酸残基组成的序列子称为糖基化位点。（三）N-连接聚糖结构可分成三型高甘露糖型复杂性杂合型都有一个五糖核心ManManManGlcNAcGlcNA

5、cAsn（四） N-连接聚糖合成是以长萜醇作为聚糖载体N-连接聚糖是在内质网上以长萜醇作为聚糖载体，先合成含14个糖基的聚糖链，然后转移至肽链的糖基化位点上，进一步在内质网和高尔基体进行加工而成。每一步加工都由特异的糖基转移酶催化完成，糖基必须活化为UDP或UDP的衍生物。长萜醇-P-P聚糖的合成及3型N-糖链加工过程 目 录（五）O-连接聚糖合成不需聚糖载体定义：聚糖的N-乙酰半乳糖胺与多肽链的丝/苏氨酸残基的羟基以共价键相连，称为O-连接糖蛋白。 O-连接聚糖结构：O-连接聚糖有N-乙酰半乳糖胺与半乳糖构成核心二糖，核心二糖可重复延长及分支，再接上岩藻糖、N-乙酰葡糖胺等单糖。 O-连接聚

6、糖合成：O-连接寡糖在N-乙酰半乳糖基转移酶的作用下，在多肽链的丝/苏氨酸的羟基上连接上N-乙酰半乳糖基，然后逐个加上糖基直至O-连接聚糖链的形成。二、糖蛋白分子中聚糖具有核酸和蛋白质不能替代的功能（一）聚糖可稳固多肽链的结构（二）聚糖可保护肽链并延长其半衰期 保护糖蛋白不受蛋白酶的水解。（四）聚糖可参与分子间的相互识别（三）聚糖参与糖蛋白新生肽链的折叠参与新生肽链的折叠并维持蛋白质的正确的空间构象；影响亚基聚合和糖蛋白在细胞内的分拣和投送。第 三 节 蛋白聚糖Proteoglycan定义：由一种或多种糖胺聚糖(glycosaminoglycan)以共价键连接核心蛋白组成的大分子糖复合物。一、

7、蛋白聚糖由糖胺聚糖共价连接于核心蛋白所组成蛋白聚糖的结构：核心蛋白葡糖胺组成糖胺聚糖糖胺糖醛酸半乳糖胺葡糖醛酸艾杜糖醛酸硫酸软骨素(chordroitin sulfate) 硫酸皮肤素(dermatan sulfate) 硫酸角质素(keratan sulfate) 透明质酸(hyaluronic acid) 肝素(heparin) 硫酸类肝素(heparan sulfate) 体内重要的糖胺聚糖（6种）：（一）糖胺聚糖是含己糖醛酸和己糖胺组成的重复二糖单位目 录重要的糖胺聚糖（二）核心蛋白含有与糖胺聚糖结合的结构域 定义： 与糖胺聚糖链共价结合的蛋白质称为核心蛋白。* 核心蛋白均含有相应的糖

8、胺聚糖取代结构域，一些蛋白聚糖通过这一结构锚定在细胞表面或细胞外基质的大分子中。透明质酸连接蛋白核心蛋白硫酸角质素硫酸软骨素糖蛋白亚基骨骺软骨蛋白聚糖聚合物蛋白聚糖聚合体(aggrecan) 二、蛋白聚糖生物合成时在多肽链上逐一加上糖基在内质网上合成核心蛋白多肽链，同时在高尔基体内进行聚糖延长和加工。聚糖链的形成是在多肽链上以单糖的UDP衍生物作为供体逐个加上单糖，每一单糖都有其特异性糖基转移酶；硫酸由PAPS提供；糖胺氨基来自于Gln。三、蛋白聚糖最主要功能是构成细胞间基质1. 构成细胞间基质在基质中蛋白聚糖和弹性蛋白、胶原蛋白以特殊方式连接，构成基质的特殊结构。这与细胞的粘附、迁移、增殖和

9、分化等有关。2. 其他功能抗凝血（肝素）参与细胞识别与分化（细胞表面的硫酸素）维持软骨机械性能（硫酸软骨素）蛋白聚糖主要功能第 四 节 糖 脂Glycolipid糖脂（glycolipid）是糖通过半缩醛羟基以糖苷键与脂质连接的化合物。 鞘糖脂（sphingolipid）甘油糖脂类固醇衍生糖脂。 根据脂质部分不同，糖脂可分为：一、鞘糖脂是神经酰胺被糖基化的糖苷化合物鞘糖脂是以神经酰胺为母体的化合物。其分子中的神经酰胺1-位羟基被糖基化。 鞘糖脂分子中的单糖主要为：葡萄糖、半乳糖、N-乙酰葡糖胺、N-乙酰半乳糖胺、岩藻糖和唾液酸 （一）脑苷脂(cerebroside)是不含唾液酸的中性 鞘糖脂（二）硫苷脂(sulfatide)是指糖基部分被硫酸化的酸性鞘糖脂（三）神经节苷脂(gangl