第7章糖类和糖生物学

糖生物学：生命科学中的新前沿作者：张树政1. 糖类研究的历史回顾糖类的研究已有百年的历史，许多研究成果表明，糖类是生物体内除蛋白质和核酸以外的又一类重要的生物分子，尤其是一类重要的信息分子。

1.1糖类和血型众所周知，血型在输血、组织和器官的移植以及法医鉴定中是必须注意的。

人类的主要血型是ABO型。

这种血型是1900年Landsteiner发现的。

这一发现在第一次世界大战期间对抢救伤员作出了重大贡献。

Landsteiner因发现ABO血型而获得1930年诺贝尔生理和医学奖。

血型为A和B型的人，他们的红血球表面分别具有A和B型抗原，其血清中则分别存在着抗B和抗A的抗体。

而O型血的人红血球表面不存在A型和B型抗原，但是具有H血型物质(或H抗原)，是A和B两种抗原的前体；在他们的血清中同时存在着抗A和抗B两种抗体。

经过许多免疫学家包括Landsteiner和Watkins等半个多世纪的研究，1960年Witkins确定了ABO(H)的抗原决定簇是糖类，并测定了有关糖类的结构。

H抗原的前体是糖脂或糖蛋白质中糖链非还原末端的二糖——半乳糖-N-乙酰氨基葡萄糖(Gal-N-GlcNAc)。

由于这两个糖基的连接方式不同，又有1型和2型之分：β1→3连接而成的N-乙酰新乳糖是1型的基础；β1→4连接而成的N-乙酰乳糖则衍生出2型血型物质。

在这两个二糖外侧的半乳糖上再连接有α1→2岩藻糖(Fuc)，就产生了H1和H2抗原。

在H抗原上进一步接上N-乙酰氨基半乳糖(N-GalNAc)或Gal之后，则H抗原就转变成为A抗原或B抗原。

同样有1型和2型之分。

由此不难看出仅一个糖基的差异就改变了血型。

在H抗原及其前体二糖的N-GlcNAc上再接有Fuc，则产生另一类型的血型，即Lewis血型。

在1型前体接上α1→4Fuc就产生Lea抗原。

在2型前体接上α1→3Fuc就产生LeX抗原。

在H1抗原接上α1→4Fuc就形成Leb抗原。

第一章：序言糖生物学：广义来说，糖生物学可定义为研究自然界广泛分布的糖类（糖链和聚糖）其结构、生物合成及生物学的一门学科。

糖缀合物：单糖、寡糖或多糖与蛋白质和脂质连接形成糖缀合物。

一种酶，一连键规则：由于糖基转移酶对供体和接纳体有严格的专一性要求，在特异的连键上一种酶只能添加一种形式的糖。

微不均一性: 在一种特殊型细胞中的一种给定蛋白质的任何给定糖基化位点上合成的聚糖的精确结构中发现有一定范围的变化。

聚糖功能的研究方法：1.应用凝集素或抗体对特异聚糖的定域或干扰；2.利用糖基化的代谢抑制或变更；3.发现特异性受体的天然聚糖配体；4.发现识别特异聚糖的受体；5.可溶性聚糖或结构模拟物的干扰；6.应用糖苷酶去除特异的聚糖结构；7.对天然或遗传工程的聚糖突变株进行研究；8.对天然或遗传工程的聚糖受体突变株的研究。

第二章：糖的结构和性质α-D-吡喃葡萄糖 α-D-吡喃半乳糖 β-D-吡喃甘露糖常用单糖的字母缩写：单糖的物理、化学性质：糖链结构的测定:主要解决的问题——单糖的组成、糖之间的连接位置和顺序、苷键构型.1．单糖的组成2．单糖之间连接位置的决定3．糖链连接顺序的决定4．苷键构型的决定5．13C-NMR 在糖链结构测定中的应用糖苷分类:糖匀体:均由糖组成的物质。

如单糖、低聚糖、多糖等。

糖杂体:糖与非糖组成的化合物——苷苷的分类：1．按苷原子不同分类:⑴氧苷：如红景天苷 ；⑵氮苷：如腺苷；⑶硫苷：如萝卜苷；⑷碳苷：如牡荆素。

2.按苷元不同分类：如：黄酮苷、蒽醌、香豆素、强心苷、皂苷等。

3.按苷键不同分类：⑴醇苷：是通过醇羟基与糖端基羟基脱水而成的苷，如红景天苷；⑵酚苷：是通过酚羟基而成的苷，如天麻苷；⑶酯苷：苷元以-COOH 和糖的端基碳相连接的是酯苷，如山慈菇苷A ；⑷氰苷：是指一类α羟腈的苷。

第三章：单糖代谢转运子的分类：易扩散转运子（GLUT ）特点：不需能量 ，Km=2-20mmol/l能量依赖型转运子 特点：需能，转运效率高 （1）离子偶联型：钠-葡萄糖转运子SGLT,Km=1mmol/l （2）ATP 依赖的磷酸化偶联型：Km 微摩尔数量级（细菌）胞内单糖的来源：（1）胞外糖源（2）胞内糖源（补救途径）单糖在细胞的代谢过程（以Man 为例）HH细胞外的Man被细胞膜上的甘露糖转运子转移到细胞内，在细胞质中在甘露糖激酶的作用下形成Man-6-P。

高一生物必修一糖类知识点糖类是生物体内重要的能量供应来源，也是细胞结构和功能的主要组成部分。

在高一生物的必修一课程中，我们将学习关于糖类的基本知识，包括糖类的分类、结构、功能和重要性。

以下是对这些知识点的详细介绍。

1. 糖类的分类糖类主要分为单糖、双糖和多糖三类。

单糖是由3至7个碳原子组成的简单糖分子，如葡萄糖、果糖等。

双糖是由两个单糖分子通过糖苷键连接而成，如蔗糖、乳糖等。

多糖是由很多单糖分子通过糖苷键连接而成，如淀粉、纤维素等。

2. 糖类的结构糖类的结构包括直链式和环状式两种形式。

直链式糖在溶液中呈非常不稳定的开链结构，容易转变成环状式糖。

环状式糖通过环氧化反应形成，有α型和β型两种构象。

在α型构象中，羟基下方的氢原子与糖环的氧原子在同一平面上；而在β型构象中，羟基下方的氢原子与糖环的氧原子在不同平面上。

这两种构象对于糖类的化学性质和生物活性具有重要影响。

3. 糖类的功能糖类在生物体内具有多种功能。

首先，糖类是生物体内的主要能量源，能够通过细胞呼吸产生丰富的能量。

其次，糖类是细胞生物膜的主要组成成分之一，能够维持细胞的完整性和信号传导。

另外，糖类还参与了免疫系统的调节、细胞粘附和信号传递等重要生理过程。

4. 糖类的重要性糖类在生物体内具有非常重要的地位和作用。

糖类的缺乏会导致能量供应不足、代谢紊乱甚至生命危机。

同时，糖类还是细胞间相互作用和细胞信号传递的重要组成部分。

某些糖类还具有免疫调节和抗肿瘤作用等，对人类健康起着重要的影响。

本文简要介绍了高一生物必修一糖类知识点，包括糖类的分类、结构、功能和重要性。

通过学习这些知识，我们能够更好地理解糖类在生物体内的作用和意义，为我们进一步学习和探索生物学奠定坚实的基础。