第五章糖与糖代谢 §5.1糖的生物学作用:上册P1(1章) 糖类是细胞中非常重要一类物质,在几乎所有重要生理过程中都有举足轻重 的作用。 (一)糖的生物学作用 (1)生物体的结构成分:动植物躯壳,如纤维素和甲壳素(昆虫和甲壳类动 物的外骨骼) (2)能源物质:贮存能源的糖类,如淀粉、糖原和葡萄糖。 (3)转变为其他物质(碳源物质):为合成其他生物分子如氨基酸、核苷酸和 脂肪酸等提供碳骨架。 (4)作为细胞识别的信息分子:大多数蛋白质是糖蛋白,如免疫球蛋白、激 素、毒素、凝集素、抗原以至酶和结构蛋白。在糖蛋白中起信息分子作用的 为糖链。如B-型血外端的半乳糖用α-半乳糖苷酶(来自海南产的咖啡豆中) 切除掉,则B-抗原活性丧失,呈现O-型血的典型特征。 糖在几乎所有重要生理过程中都有举足轻重的作用。 1.生命开始,卵细胞受精、细胞凝集、胚胎形成,细胞的运转和粘附。 2.细胞间的相互识别,通讯与相互作用。 3.免疫保护(抗原与抗体),代谢调控(激素与受体),形态发生、发育, 器官的移植。 4.癌症发生与转移,衰老、病变等过程。 糖是生物体内重要信息物质,在细胞识别、信号传递与传导、免疫过程、细 胞通讯和代谢调控中都扮演重要作用。糖生物学已发展成为生命科学研究的重要 内容。 (二)糖的结构特点 糖的分子结构比蛋白质和核酸复杂。如葡萄糖有4个不对称碳原子,成环后 C1又形成α、β两个异头体结构,葡萄糖同分异构体有2=32个。结构复杂多样 的糖分子成为携带生物信息的极好载体。多肽与核酸携带信息仅依赖于其组成单 体的种类、数量和连接顺序,而糖链携带信息除单体种类、数量和排列外还有分 支结构和异头碳构型。因此糖的聚合体单位重量携带的信息量比蛋白质和核酸大 的多。 (三)糖工程: 糖工程即糖类药物的研究,包括药用寡糖及类似物的合成,糖蛋白及糖脂中 糖的改性修饰,糖与蛋白的联结等内容。糖类药物的研究与开发在极快发展,如 “抗粘附”类寡糖药物的研究,其原理为细胞感染首先是入侵病原体表面的糖蛋 白(粘附蛋白)识别正常人细胞表面的寡糖(配体),继而发生粘附作用。若引 入与寡糖结构(配体)相同或类似的游离寡糖,并使它们与病原体上的粘附蛋白 结合即可避免病原体对细胞的感染,而成为“抗粘附”类寡糖药物,此类药物在 与病原体的粘附蛋白结合后会被排出体外而防止感染。如已开发出对付幽门螺旋 杆菌的药物,可防治胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡;已鉴定了与人体发炎过程及 癌细胞转移密切相关的粘附蛋白 E-Selectin中四糖的结构等 糖工程研究内容首先进行天然产物(如粘附蛋白)的分离和纯化,然后进行 微量寡糖的分析,确认结构,最后进行寡糖的合成,为此已发展了寡糖的液相和 固相合成。寡糖结构的复杂性使糖工程研究过程中困难重重,如三个结构相同的第五章 糖与糖代谢 §5.1 糖的生物学作用： 上册 P1 （1 章） 糖类是细胞中非常重要一类物质，在几乎所有重要生理过程中都有举足轻重 的作用。 （一）糖的生物学作用： （1） 生物体的结构成分：动植物躯壳，如纤维素和甲壳素（昆虫和甲壳类动 物的外骨骼）。 （2） 能源物质：贮存能源的糖类，如淀粉、糖原和葡萄糖。 （3） 转变为其他物质（碳源物质）：为合成其他生物分子如氨基酸、核苷酸和 脂肪酸等提供碳骨架。 （4） 作为细胞识别的信息分子：大多数蛋白质是糖蛋白，如免疫球蛋白、激 素、毒素、凝集素、抗原以至酶和结构蛋白。在糖蛋白中起信息分子作用的 为糖链。如 B-型血外端的半乳糖用α-半乳糖苷酶（来自海南产的咖啡豆中） 切除掉，则 B-抗原活性丧失，呈现 O-型血的典型特征。 糖在几乎所有重要生理过程中都有举足轻重的作用。 1. 生命开始，卵细胞受精、细胞凝集、胚胎形成，细胞的运转和粘附。 2. 细胞间的相互识别，通讯与相互作用。 3. 免疫保护（抗原与抗体），代谢调控（激素与受体），形态发生、发育， 器官的移植。 4. 癌症发生与转移，衰老、病变等过程。 糖是生物体内重要信息物质，在细胞识别、信号传递与传导、免疫过程、细 胞通讯和代谢调控中都扮演重要作用。糖生物学已发展成为生命科学研究的重要 内容。 （二）糖的结构特点： 糖的分子结构比蛋白质和核酸复杂。如葡萄糖有 4 个不对称碳原子，成环后 C1 又形成α、β两个异头体结构，葡萄糖同分异构体有 2 5=32 个。结构复杂多样 的糖分子成为携带生物信息的极好载体。多肽与核酸携带信息仅依赖于其组成单 体的种类、数量和连接顺序，而糖链携带信息除单体种类、数量和排列外还有分 支结构和异头碳构型。因此糖的聚合体单位重量携带的信息量比蛋白质和核酸大 的多。 （三）糖工程： 糖工程即糖类药物的研究，包括药用寡糖及类似物的合成，糖蛋白及糖脂中 糖的改性修饰，糖与蛋白的联结等内容。糖类药物的研究与开发在极快发展，如 “抗粘附”类寡糖药物的研究，其原理为细胞感染首先是入侵病原体表面的糖蛋 白（粘附蛋白）识别正常人细胞表面的寡糖（配体），继而发生粘附作用。若引 入与寡糖结构（配体）相同或类似的游离寡糖，并使它们与病原体上的粘附蛋白 结合即可避免病原体对细胞的感染，而成为“抗粘附”类寡糖药物，此类药物在 与病原体的粘附蛋白结合后会被排出体外而防止感染。如已开发出对付幽门螺旋 杆菌的药物，可防治胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡；已鉴定了与人体发炎过程及 癌细胞转移密切相关的粘附蛋白 E-Selectin 中四糖的结构等。 糖工程研究内容首先进行天然产物（如粘附蛋白）的分离和纯化，然后进行 微量寡糖的分析，确认结构，最后进行寡糖的合成，为此已发展了寡糖的液相和 固相合成。寡糖结构的复杂性使糖工程研究过程中困难重重，如三个结构相同的