第十一章糖類生物化學(xué)_第1頁
第十一章糖類生物化學(xué)_第2頁
第十一章糖類生物化學(xué)_第3頁
第十一章糖類生物化學(xué)_第4頁
第十一章糖類生物化學(xué)_第5頁
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文檔簡介

第十一章糖類生物化學(xué)第1頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第2頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第二章糖類生物化學(xué)第3頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二一、糖類概論二、單糖三、寡糖四、多糖五、結(jié)合糖第4頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二(一)糖類的分布和生物功能糖類是生物界最重要的有機(jī)化合物之一,廣泛分布于動(dòng)物、植物、微生物中。糖類是地球上最豐富的生物分子,每年全球植物和藻類光合作用可轉(zhuǎn)換1000億噸CO2和H2O成為纖維素和其他植物產(chǎn)物。一、糖類概論第5頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二(一)糖類的分布和生物功能

作為生物體的結(jié)構(gòu)成分細(xì)胞壁中結(jié)構(gòu)糖植物干重90%DNA、RNA結(jié)構(gòu)糖第6頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二昆蟲外骨骼-糖第7頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二韌帶-結(jié)構(gòu)糖結(jié)締組織-結(jié)構(gòu)糖

肌糖原-能源動(dòng)物干重2%第8頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第9頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二(一)糖類的分布和生物功能作為生物體的結(jié)構(gòu)成分作為生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)淀粉顆粒糖原顆粒第10頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二(一)糖類的分布和生物功能作為生物體的結(jié)構(gòu)成分作為生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)生物體內(nèi)碳源物質(zhì)光合作用糖一切含碳物質(zhì)合成代謝分解代謝CO2第11頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二(一)糖類的分布和生物功能

作為生物體的結(jié)構(gòu)成分作為生物體內(nèi)的主要能源物質(zhì)生物體內(nèi)碳源物質(zhì)生物活性物質(zhì)細(xì)胞表面識別標(biāo)記-糖糖蛋白、糖脂、信息分子糖第12頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二(二)糖類的概念與分類甘油醛C3H6O3葡萄糖C6H12O6果糖C6H12O6Cn(H2O)n第13頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二麥芽糖C12H22O11蔗糖C12H22O11乳糖C12H22O11纖維二糖C12H22O11Cm(H2O)n第14頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二1、糖類的概念⑴曾用的概念——碳水化合物

通式Cn(H2O)m

誤認(rèn)為是碳與水的化合物,故稱碳水化合物(carbohydrate)甲醛CH2OCOHHCOHHOCH乙酸C2H4O2COHHOCOHCHHH乳酸C3H6O3非糖第15頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二脫氧核糖C5H10O4CHHH鼠李糖C6H12O5糖非Cn(H2O)m第16頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二除C、H、O外有N、S、P元素第17頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑵糖類的現(xiàn)代概念多羥基的醛、酮及其縮聚物和某些衍生物的總稱第18頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二2、糖類分類⑴單糖(monosaccharides)是最簡單的糖,不能再被水解為最小的單位根據(jù)其所含碳原子(C)數(shù)目:丙糖(Triose)丁糖(Tetrose)戊糖(Pentose)已糖(Hexose)和庚糖(Heptose)等根據(jù)其所含醛基或酮基又可以分為醛糖(Aldose)和酮糖(Ketose)第19頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第20頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑵寡糖(oligosaccharides)是有兩到二十分子的單糖縮合而成的,水解后產(chǎn)生單糖麥芽糖蔗糖乳糖纖維二糖第21頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑶多糖(polysaccharides)由多個(gè)單糖分子縮和而成的

如按其組成同多糖:相同單糖組成雜多糖:不同單糖基組成

如按其分子有無支鏈:支鏈、直鏈多糖如按其功能的不同:結(jié)構(gòu)多糖、儲(chǔ)存多糖、抗原多糖等如按其分布:胞外多糖、胞內(nèi)多糖、胞壁多糖之分第22頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑷結(jié)合糖:如果糖類化合物尚有非糖物質(zhì)部分,則稱為糖綴物和復(fù)合糖例如,糖脂、糖肽、糖蛋白、蛋白聚糖等第23頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二二、單糖(monosaccharides)

單糖的種類很多,結(jié)構(gòu)、性質(zhì)上存在差異不少,但有許多共性

葡萄糖(glucose)數(shù)量最多,分布最廣,其結(jié)構(gòu)具有代表性第24頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二D-葡萄糖C6H12O6㈠、單糖的分子結(jié)構(gòu)⒈鏈狀結(jié)構(gòu)⑴葡萄糖鏈狀結(jié)構(gòu)元素組成:經(jīng)驗(yàn)式為CH2O

測定分子量:180C6H12O6第25頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)有醛糖和酮糖之分醛糖酮糖第26頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑵葡萄糖的構(gòu)型(configuration)①不對稱碳原子的概念一個(gè)碳原子和四個(gè)不同的原子或基團(tuán)相連時(shí),并因而失去對稱性的四面體碳,也稱手性碳原子、不對稱中心或手性中心,常用C*表示第27頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二不對稱中心第28頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二②旋光異構(gòu)現(xiàn)象和旋光度旋光異構(gòu):由于分子中存在手性而造成的異構(gòu)現(xiàn)象當(dāng)光波通過尼克梭鏡時(shí),由于尼克梭鏡(nicolprism)的結(jié)構(gòu),通過的只是某一平面振動(dòng)的光波,其他方向的光波都被遮斷這種稱為平面偏振光,當(dāng)它通過某種旋光物質(zhì)溶液時(shí),則偏振面可能會(huì)向左旋轉(zhuǎn)或向右偏轉(zhuǎn)第29頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二旋光度是旋光物質(zhì)的一種物理性質(zhì),它在一定的條件下是一個(gè)常數(shù)(溫度、濃度、而波長、旋光管的長度加以固定)

旋光度常用旋光率(specificrotation)表示[a]tλ=atλcl旋光率旋光度濃度g/ml樣品管長度cm第30頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二手性與旋光性分子內(nèi)若不存在對稱元素,不能和它的鏡像重合,都有旋光性。這種分子稱手性分子分子內(nèi)若存在對稱元素:對稱面、對稱中心或四重交替之一的,都可以和它的鏡像重合,沒有旋光性手性與旋光性是孿生子第31頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑵葡萄糖的構(gòu)型(configuration)

原子在空間的相對分布或排列稱為分子的構(gòu)型不對稱碳原子的四個(gè)取代基在空間的相對取向,兩種可能的四面體形式,即兩種構(gòu)型如甘油醛把左旋(-),羥基在左邊規(guī)定為L-型;右旋(+),羥基在右邊規(guī)定為D型L-甘油醛D-甘油醛第32頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二醛糖構(gòu)型譜系L(+)-核糖L(+)-阿拉伯糖L(+)-木糖L(+)-來蘇糖D(-)-來蘇糖D(-)-木糖D(-)-阿拉伯糖D(-)-核糖戊糖L(+)-甘油醛D(-)-甘油醛丙糖L(+)-赤蘚糖L(+)-蘇阿糖D(-)-蘇阿糖D(-)-赤蘚糖丁糖L(+)-阿洛糖L(+)-阿卓糖L(+)-葡萄糖L(+)-古洛糖L(+)-艾杜糖L(+)-甘露糖L(+)-半乳糖L(+)-塔羅糖D(-)-塔羅糖D(-)-半乳糖D(-)-艾杜糖D(-)-古洛糖D(-)-甘露糖D(-)-葡萄糖D(-)-阿卓糖D(-)-阿洛糖己糖第33頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二酮糖構(gòu)型譜系C=O二羥基丙酮C=OC=OL-赤蘚酮糖D-赤蘚酮糖C=OC=OL-核酮糖L-木酮糖C=OC=OD-木酮糖D-核酮糖C=OC=OC=OC=OC=OC=OC=OC=OL-阿洛酮糖L-果糖L-山梨糖L-塔格糖D-塔格糖D-山梨糖D-果糖D-阿洛酮糖丙糖丁糖戊糖己糖第34頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二天然的單糖大多只存在一種構(gòu)型,例如葡萄糖、果糖(fructose)、核糖(ribose)都是D-系單糖凡在理論上由D-甘油醛衍生出的單糖為D-系單糖,由L-甘油醛衍生出的糖為L-系單糖第35頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二④構(gòu)型與旋光方向的區(qū)別雖然使平面偏振光右旋(+)和左旋(-)的甘油醛分別規(guī)定為D-型、L-型,在投影式中左邊為L-型、右邊為D-型。但針對單糖結(jié)構(gòu)而言,D與+、L與-并無必然聯(lián)系,旋光性是分子內(nèi)多個(gè)手性分子表現(xiàn)的旋光性的綜合例如,D-葡萄糖和D果糖的旋光方向分別為+和-,而L-葡萄糖和L-果糖的旋光方向均為-。構(gòu)型與旋光方向是兩個(gè)概念第36頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑶鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)相關(guān)的概念①鏡象對映體(enanthiomer):兩類物質(zhì)彼此類似但不同它們互為鏡像但不能重疊這兩類結(jié)構(gòu)相化合物稱為一對對映體。第37頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二D-葡萄與L-葡萄糖互為對映體,其他單糖亦如此第38頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二②差向異構(gòu)體(epimers):僅一個(gè)不對稱碳原子構(gòu)型不同,非鏡象對映體的異構(gòu)物稱為差向異構(gòu)體。D(+)-葡萄糖D(+)-阿洛糖第39頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒉環(huán)狀結(jié)構(gòu)⑴環(huán)狀結(jié)構(gòu)的提出①缺少希夫反應(yīng),不能與Schiff(品紅-亞硫酸)試劑發(fā)生紫紅色反應(yīng)②醛類能和亞硫酸氫鈉加成反應(yīng)而葡萄糖不能③不能與兩分子醇反應(yīng),與一分子醇反應(yīng)形成半縮醛④存在變旋現(xiàn)象第40頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二鑒于此,1893E.Fischer提出了葡萄糖的分子環(huán)狀結(jié)構(gòu)學(xué)說即C5-OH與C1CHO形成1→5氧橋Fischer式或第41頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二

由Fischer寫成Haworth式:順時(shí)針畫平面,左上右下,氧橋一端反向Haworth式第42頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二(2)單糖的α-型和β-型環(huán)狀結(jié)構(gòu)中由于鏈內(nèi)的縮醛反應(yīng)第一碳原子是不對稱狀態(tài),與其相連的氫親和羥基的位置有兩種可能的排列方式,因而有兩種構(gòu)型。二者互為異頭體(anomer)吡喃型第43頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二呋喃型第44頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二或第45頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二呋喃型第46頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑶環(huán)狀結(jié)構(gòu)與鏈狀結(jié)構(gòu)的關(guān)系二者是同分異構(gòu)體,而環(huán)狀結(jié)構(gòu)更為重要在晶體狀態(tài)和水溶液中絕大部分是環(huán)狀結(jié)構(gòu),在水溶液中而是可以互變?chǔ)?D-吡喃葡萄糖醛式(鏈?zhǔn)剑┢咸烟铅?D-吡喃葡萄糖α-D-呋喃葡萄糖β-D-呋喃葡萄糖(37%)(63%)(括號內(nèi)數(shù)字為摩爾濃度百分?jǐn)?shù))第47頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒊葡萄糖的構(gòu)象(Conformation)

指一個(gè)分子中,不改變共價(jià)鍵的結(jié)構(gòu),僅單鍵周圍的原子旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的原子間的空間排布。一種構(gòu)象的改變?yōu)榱硪环N構(gòu)象時(shí)不要求共價(jià)鍵的斷裂和重新形成。

第48頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二葡萄糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)中各原子不同在一個(gè)平面上而折成船式和椅式兩種無張力的環(huán)。其中以椅式主要,而船式極少。隨著溫度的升高船式比例相應(yīng)增加,建立兩種構(gòu)象間的平衡椅式船式第49頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二㈡單糖的性質(zhì)⒈物理性質(zhì)⑴旋光性:一切糖內(nèi)都有不對稱碳原子,都具有旋光性,旋光性是鑒定糖的一個(gè)重要指標(biāo)[a]tλ=atλcl旋光率旋光度濃度g/ml樣品管長度cm第50頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二(2)變旋現(xiàn)象(mutarotation)

一個(gè)有旋光性的溶液放置后,其比旋光度改變的現(xiàn)象稱變旋。

變旋的原因:α-Glc 鏈?zhǔn)紾lc β-Glc第51頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二(3)甜度:(sweetness)各種糖的甜度不一,常以蔗糖的甜度為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較

甜度

甜度果糖轉(zhuǎn)化糖蔗糖葡萄糖木糖173.313010074.340鼠李糖麥芽糖半乳糖棉子糖乳糖32.532.532.122.616.1(4)溶解度:單糖分子有多個(gè)羥基,增加了他的水溶性,尤其在熱水中的溶解度極大,但不溶于乙醚、丙酮等有機(jī)溶劑第52頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒉單糖的化學(xué)性質(zhì)⑴醛基或酮基參加的反應(yīng)①單糖氧化堿性溶液中,醛基或者酮基變成非?;顫姷南┒?,具有還原性,能還原金屬離子如Cu2+等離子,同時(shí)糖本身得以氧化成糖酸及其他產(chǎn)物例如血糖的定量測定計(jì)根據(jù)此原理加熱鉬酸鹽鉬藍(lán)化合物+第53頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二

②單糖還原:醛基和酮基被還原成醇第54頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二③成脎作用:醛基和酮基與苯肼、HCN、羥胺等起加合作用第55頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二④異構(gòu)化作用:葡萄糖、果糖和甘露糖三者通過烯醇式可以互相轉(zhuǎn)化。葡萄糖果糖第56頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二①酯化反應(yīng)生物化學(xué)上重要的糖脂是磷酸酯、是糖代謝的中間產(chǎn)物—活性形式⑵由羥基產(chǎn)生的性質(zhì):單糖有半縮醛羥基和醇性醛基第57頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二②成苷作用單糖半縮醛羥基很容易與醇或酚的羥基反應(yīng)失水而形成縮醛式衍生物,通稱糖苷由于單糖有兩種形式α型、β型,故有兩種糖苷α和β第58頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二③脫水作用:單糖與鹽酸作用即產(chǎn)生糠醛能與酚類化合物產(chǎn)生結(jié)構(gòu)尚不明了的各種有色物質(zhì)第59頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二④氨基化作用:單糖分子中的羥基被氨基取代稱為糖胺。自然界存在的天然氨基糖多以乙酰氨基糖的形式存在如第60頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑤脫氧作用:單糖羥基之一失去氧即成脫氧核糖,使藻類糖蛋白的成分第61頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒉單糖的化學(xué)性質(zhì)

單糖是多羥基的醛或者酮,⑴醛基或酮基參加的反應(yīng)①單糖氧化;②單糖還原;③成脎作用;④異構(gòu)化作用⑵由羥基產(chǎn)生的性質(zhì):①酯化反應(yīng);②成苷作用;③脫水作用;④氨基化作用;⑤脫氧作用第62頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二㈢、單糖衍生物第63頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第64頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第65頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第66頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二三、寡糖(oligosaccharides)由2~20個(gè)單糖分子縮合而成的糖㈠、二糖蔗糖、麥芽糖和乳糖⒈麥芽糖(maltose)

淀粉的水解產(chǎn)物,谷類的種子發(fā)芽時(shí)及在消化道中被淀粉酶水解即產(chǎn)生麥芽糖民間常用大麥芽其中含有淀粉酶使淀粉水解變成麥芽糖第67頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二D-葡萄糖按α(1-4)形成糖苷鍵,α、β型

⑴化學(xué)性質(zhì):還原性、成脎作用

⑵物理性質(zhì):溶于水白色晶體、甜度僅次于蔗糖,有旋光度與變旋作用麥芽糖第68頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒉蔗糖(sucrose)日常食用的糖主要是蔗糖。甘蔗、甜菜、胡蘿卜和有甜味的果實(shí)(香蕉、菠蘿等)都含有蔗糖蔗糖是由α-D-G和β-D-F各一分子按α、β(1-2)糖苷鍵縮合失水形成的⑴化學(xué)性質(zhì):無游離醛基、不具還原性⑵物理性質(zhì):溶于水、甜度高第69頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒊乳糖(lactose)牛乳含有10%;人乳含有5~7%

β-D-L和α(β)-D-G按β(1-4)糖苷鍵形成⑴化學(xué)性質(zhì):有還原性,能與苯肼成脎⑵物理性質(zhì):白色晶體、有變旋現(xiàn)象。乳糖第70頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒋纖維二糖(cellobiose):是纖維素的基本結(jié)構(gòu)單位。兩分子的葡萄糖按β(1-4)鍵型相連而成。第71頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二㈡、三糖棉籽糖(raffinose),見于多種植物,尤其是棉籽、甜菜中。棉籽糖蔗糖酶果糖+蜜二糖棉籽糖半乳糖苷酶半乳糖+蔗糖第72頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二㈢、寡糖鏈

糖蛋白、糖脂等分子的寡糖鏈第73頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第74頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第75頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二四、多糖(polysaccharides)

㈠概述:多糖是多個(gè)的單糖分子或衍生物縮合失水而成的,分子量很大在水中不能形成真溶液只能形成膠體有些不溶于水,如纖維素?zé)o甜味也無還原性,有旋光,無變旋現(xiàn)象第76頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒈按功能分

作為動(dòng)物植物骨架的原料,如食物的纖維素(cellulose)和動(dòng)物的幾丁質(zhì)(chitin);作為貯藏多糖,如淀粉和糖元,在需要時(shí)可以通過生物體的酶系統(tǒng)的作用,分解放出多糖;具有復(fù)雜的生理功能的活性多糖:如粘多糖(mucopolysaccharides)、血型物質(zhì)等,第77頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒉按照組分的繁簡

同多糖(Homopolysaccharide):某一種單一的單糖或衍生物縮合而成,如淀粉、糖原、纖維素

雜多糖(Heteropolysaccharide):由不同類型的單糖或衍生物組成如結(jié)締組織中的透明質(zhì)酸等第78頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二㈡、同多糖⒈淀粉(starch)和糖原(glycogen)⑴淀粉結(jié)構(gòu):α(1-4)糖苷鍵有直鏈淀和支鏈淀粉之分第79頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二直鏈淀粉(amylose)

直鏈淀粉并不是完全伸直的,而是卷曲成螺旋每圈6個(gè)葡萄糖單位。第80頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二支鏈淀粉(amylopectin)玉米和馬鈴薯.分別含有27%和20%的直鏈淀粉,其余部分為支鏈糯米,全部為支鏈淀粉豆類全部是直鏈淀粉。第81頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑵性質(zhì)直鏈淀粉冷水中不溶解,略溶于熱水,但支鏈淀粉吸收水分后成糊狀。淀粉在酸和淀粉酶解作用下可被降解,最終產(chǎn)物葡萄糖,這種降解產(chǎn)物是逐步進(jìn)行的淀粉紅色糊精無色糊精

麥芽糖

葡萄糖第82頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二2.糖原(glycogen)

結(jié)構(gòu):

結(jié)構(gòu)與支鏈淀粉相似,由D-Glc以α-1,4和α-1,6糖苷鍵相連。

與支鏈淀粉的不同在于糖原分子分支多、鏈短、結(jié)構(gòu)緊密。第83頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二3.纖維素(cellulose):地球表面天然起源的最豐富的有機(jī)化合物。棉花、麻、樹木、野生植物的;麥桿、稻草、高粱稈、甘蔗渣等。直鏈鍵彼此平行,鏈間的葡萄糖羥基間極易形成氫鍵,再加上半纖維素、果膠、木質(zhì)素等的粘結(jié)作用,使完整的纖維素具有高度的不溶于水等特性第84頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑴結(jié)構(gòu):葡萄糖借β-(1-4)糖苷鍵的連接成直鏈。⑵性質(zhì):在酸的作用下發(fā)生解水,經(jīng)過一系列中間產(chǎn)物,最后形成葡萄糖。纖維素纖維素糊精纖維二糖葡萄糖第85頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第86頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二4.幾丁質(zhì)(chitin)⑴乙酰糖胺以β(1-4)糖苷鍵縮合的均一多糖。第87頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑵性質(zhì):不容易水,在濃的堿處理后脫去乙酰基形成殼聚糖,可以溶于稀酸溶液第88頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二㈢雜多糖水解產(chǎn)生一種以上的單糖或/和單糖衍生物

糖氨聚糖、果膠物質(zhì)、半纖維素、瓊脂、角叉聚糖、藻酸和樹膠等⒈糖氨聚糖(glycosaminoglycan),粘多糖,氨基多糖和酸性多糖⑴透明質(zhì)酸(hyaluronicacid):分布于結(jié)締組織、眼球的玻璃體、角膜、細(xì)胞間質(zhì)、關(guān)節(jié)液、惡性腫瘤組織和某些一細(xì)菌的細(xì)胞壁。細(xì)胞間粘合物質(zhì)、有潤滑作用、對組織起保護(hù)作用。第89頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二結(jié)構(gòu):葡萄糖醛酸同乙酰葡萄糖胺以糖苷鍵連成的二糖單位。后者糖苷鍵與另一兩個(gè)糖單位相連第90頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑵硫酸軟骨素(chondroitin)軟骨的主要成分,結(jié)締組織,筋腱、心瓣膜,唾液中含有其重復(fù)單位同透明質(zhì)酸類似,含有硫酸基。第91頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二硫酸軟骨素組成糖苷鍵硫酸酯鍵軟骨素-4-硫酸(A)葡萄糖醛酸N-乙酰半乳糖胺β-1,3C4

軟骨素-6-硫酸(C)葡萄糖醛酸N-乙酰半乳糖胺β-1,3C6

第92頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑶肝素(heparin):肝中的肝素含量豐富。廣泛存在于哺乳動(dòng)物組織和體液中。豬胃粘膜中含有十分豐富,肺、脾、肌肉和動(dòng)脈壁、肥大細(xì)胞肝素含量較高肝素的生物學(xué)意義在于它具有阻止血液凝固的特性,目前輸血也廣泛以肝素為抗凝劑,臨床上以用于防止血栓的形成第93頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第94頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒉瓊脂紅藻門石花菜屬或其他屬海藻中提取,瓊脂糖和瓊脂膠。瓊脂糖(agarose):D-吡喃半乳糖和3,6-脫水-L-吡喃半乳糖通過β(1,4)糖苷鍵形成二糖單元,α(1,3)聚合而成,瓊脂膠(agaropectin):瓊脂糖的單糖殘基被硫酸化、丙酮酸化、甲氧基化取代食品,生化制品等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用第95頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二海藻酸鈉是從褐藻類的海帶或馬尾藻中提取的一種多糖由β-1,4-D-甘露糖醛酸(M)和α-1,4-L-古羅糖醛酸(G)組成的一種線型聚合物,是海藻酸衍生物中的一種,所以有時(shí)也稱褐藻酸鈉或海帶膠和海藻膠。3.海藻酸鈉第96頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二海藻酸鈉作為一種天然高分子物質(zhì)以其良好的生物降解性和生物相容性,以及良好的增稠性、成膜性、穩(wěn)定性、絮凝性和螯合性而被廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域。第97頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二五、結(jié)合糖

糖與非糖物質(zhì)如脂類或蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合,分別形成糖脂(glycolipids)、糖蛋白(glycoproteins)和蛋白聚糖(proteoglycans)總稱為結(jié)合糖和復(fù)合糖第98頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二㈠、糖蛋白⒈定義:糖與蛋白質(zhì)之間,以蛋白質(zhì)為主,一定部位以共價(jià)鍵與若干糖分子相連構(gòu)成的分子;總體性質(zhì)更接近蛋白質(zhì),其上糖鏈不呈現(xiàn)雙鏈重復(fù)序列。⒉分布:糖蛋白在動(dòng)物植物中較為典型,微生物中不具糖蛋白。這類糖蛋白可被分泌進(jìn)入體液或作為膜蛋白。它包括許多酶、大分子蛋白質(zhì)激素,血漿蛋白、全體抗體、補(bǔ)體因子、血型物質(zhì)、粘液組份等。第99頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒊糖肽鍵⑴N-糖肽鍵:多指β-構(gòu)型的N-乙酰葡糖胺一位碳與天冬酰胺的γ-酰胺N-原子共價(jià)連接而成的N-糖苷鍵;Asn多處于Asn-X-Thr/Ser序列,弱堿穩(wěn)定,強(qiáng)堿水解;細(xì)菌中存在GalNAc-Asn;Glc-Asn連接形式。第100頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑵o-糖肽鍵:單糖的異頭碳與羥基氨基酸的羥基O原子結(jié)合而成的糖苷鍵。

①Ser/Thr共價(jià)形成:堿不穩(wěn)定;GalNAc-、GlcNAc-、Gal-、Man-、Xyl-、Ara②羥賴氨酸共價(jià)形成:堿穩(wěn)定;β-Gal-Hyl和β-Ara(阿拉伯糖)-Hyl⑶半胱氨酸(Gal-Cys,Glc-Cys);Asp羧基形成糖肽鍵第101頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二第102頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒋糖蛋白糖鏈⑴N-聚糖:10-15糖單位,核心五糖第103頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二高甘露糖型復(fù)雜型雜合型第104頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二天線連接的多樣性天線分子糖鏈的復(fù)雜性第105頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⑵O-聚糖:糖鏈結(jié)構(gòu)簡單,目前無非常明確的結(jié)構(gòu)共性,連接形式多樣第106頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二⒌糖蛋白糖鏈作用⑴參與糖蛋白肽鏈折疊和締合⑵糖鏈影響IgG等特殊蛋白的活性⑶糖鏈影響酶生物活性和糖蛋白類激素的活性⑷糖鏈影響糖蛋白的分泌和穩(wěn)定⑸糖鏈參與廣泛的分子識別作用和細(xì)胞黏附請閱讀課本60—66頁第107頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二7糖基化對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能的影響

7.1研究糖基化影響的各種方法

7.2糖可以穩(wěn)定細(xì)胞黏附分子CD2的結(jié)構(gòu)

7.3寡糖置換錐蟲多變表面糖蛋白的a螺旋

7.4結(jié)合單糖可提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性

7.5N一糖基化可增強(qiáng)核糖核酸酶的穩(wěn)定性

7.6寡糖可調(diào)控蛋白質(zhì)間的相互作用

7.7覆蓋蛋白質(zhì)表面的寡糖可防止蛋白酶解12糖基化與疾病12.1N一連接聚糖合成中酶的突變導(dǎo)致糖基化先天性失常12.2糖基轉(zhuǎn)移酶的反常表達(dá)造成血凝缺陷12.3糖尿病中出現(xiàn)的蛋白質(zhì)化學(xué)糖化12.4糖的抗體能引發(fā)疾病12.5類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎中IgG糖基化的變更12.6糖基化的改變與癌癥相關(guān)12.7糖基化改變的監(jiān)測可能對癌癥的檢測和治療有用第108頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二/books/bv.fcgi?call=bv.View..ShowTOC&rid=glyco.TOC&depth=10第109頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二/第110頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二總字?jǐn)?shù)3000字以內(nèi)手寫第111頁,共119頁,2023年,2月20日,星期二㈡、蛋白聚糖

⒈結(jié)構(gòu)和類型

主要由一條或多條糖氨聚糖和一個(gè)核心蛋白共價(jià)連接而成,還含有N-或(和)O-連接的寡糖鏈,糖含量高,分布在細(xì)胞外基質(zhì)、細(xì)胞表面和細(xì)胞內(nèi)

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