第4章糖蛋白
第四章糖类物质的测定
第四章糖类物质的测定第四章糖类物质的测定第⼀节概述⼀、定义和分类碳⽔化合物统称为糖类，是由碳、氢、氧三种元素组成的⼀⼤类化合物，①碳⽔化合物在有机体中的重要作⽤。
糖蛋⽩糖脂－－⽣理功能物质核糖和脱氧核糖－－遗传物质能量来源、结构成分②作为⾷品⼯业的主要原料和辅助材料。
③⼯业发酵的主要碳源，如淀粉、糊精、双糖、单糖。
⼯业发酵过程可以根据糖量的变化判断发酵是否正常；可以根据残糖量确定发酵终点。
糖的分类有效碳⽔化合物——⼈体能消化利⽤的单糖、双糖、多糖(淀粉)。
⽆效碳⽔化合物——不能被⼈体消化利⽤的纤维素、半纤维素、果胶等多糖。
这些⽆效碳⽔化合物能改善消化系统功能，对维持⼈体健康有重要作⽤；纤维素类原料的有效利⽤是⽣物技术中具有挑战性的研究⽅向。
⼆. 糖类物质的分布和含量葡萄糖、果糖: ⽔果，蔬菜：0.96-5.82％，0.85-6.53％蔗糖：⽢蔗，甜菜：10-15％，15-20％；西⽠，菠萝：4％，8％乳糖：动物乳汁，⽜乳～4.7％麦芽低聚糖：异麦芽低聚糖在⾃然界不存在，⽽由淀粉⽔解产⽣低聚果糖、低聚半乳糖、低聚⽊糖：⾃然界少，多由⼈⼯酶法合成淀粉，纤维素，果胶在植物普遍存在三. 糖类物质的测定⽅法分类：直接法：指根据糖的物理化学性质作为分析原理的分析⽅法间接法：根据其它物质含量，⽤差减法计算出来，以总碳⽔化合物或⽆N 抽提物表⽰糖的化学性质—还原性单糖的羰基、酮基、羟基具有不同强度的还原能⼒：醛糖：与弱氧化剂溴⽔：形成糖酸；与较强氧化剂硝酸：醛基和伯醇基都被氧化为羧基，⽣成葡萄糖⼆酸；有时只有伯醇基被氧化成羧酸，形成糖醛酸。
酮糖：酮糖对溴的氧化作⽤没有反应，以此可将酮糖与醛糖分开；在强氧化剂作⽤下，酮糖在羰基处断裂，形成两个酸。
单糖在碱性溶液中，醛基和酮基都可烯醇化为活泼的烯⼆醇，⽽烯⼆醇有还原性，普通酮类则不能。
各种化学分析法⽤于测定可溶性糖总量对各种糖分别定量分析的⽅法⾊谱法：纸⾊谱、薄层⾊谱、GC、HPLC酶电极法、酶⽐⾊法：半乳糖脱氢酶：测半乳糖、乳糖葡萄糖氧化酶：测葡萄糖、蔗糖酶⽔解法：测淀粉含量糖类物质测定的其它⽅法：电泳法：对可溶性糖的分离、定量⽑细管电泳法对低聚糖、活性多糖测定本章重点介绍国内外标准分析⽅法，⼀些有影响的参考⽅法第⼆节可溶性糖类的测定⼀、可溶性糖类的提取和澄清可溶性糖类通常是指葡萄糖、果糖等游离单糖及蔗糖等低聚糖。
《医学生物化学》第4章糖代谢重点难点
《医学生物化学》第4章糖代谢重点难点《医学生物化学》第4章糖代谢-重点难点一、糖类的生理功用：①氧化供能：糖类是人体最主要的供能物质，占全部供能物质供能量的70%；与供能有关的糖类主要是葡萄糖和糖原，前者为运输和供能形式，后者为贮存形式。
②作为结构成分：糖类可与脂类形成糖脂，或与蛋白质形成糖蛋白，糖脂和糖蛋白均可参与构成生物膜、神经组织等。
③作为核酸类化合物的成分：核糖和脱氧核糖参与构成核苷酸，DNA，RNA等。
④转变为其他物质：糖类可经代谢而转变为脂肪或氨基酸等化合物。
二、糖的无氧酵解：糖的无氧酵解是指葡萄糖在无氧条件下分解生成乳酸并释放出能量的过程。
其全部反应过程在胞液中进行，代谢的终产物为乳酸，一分子葡萄糖经无氧酵解可净生成两分子ATP。
糖的无氧酵解代谢过程可分为四个阶段：1.活化(己糖磷酸酯的生成)：葡萄糖经磷酸化和异构反应生成1,6-双磷酸果糖(FBP)，即葡萄糖→6-磷酸葡萄糖→6-磷酸果糖→1,6-双磷酸果糖(F-1,6-BP)。
这一阶段需消耗两分子ATP，己糖激酶(肝中为葡萄糖激酶)和6-磷酸果糖激酶-1是关键酶。
2.裂解(磷酸丙糖的生成)：一分子F-1,6-BP裂解为两分子3-磷酸甘油醛，包括两步反应：F-1,6-BP→磷酸二羟丙酮+3-磷酸甘油醛和磷酸二羟丙酮→3-磷酸甘油醛。
3.放能(丙酮酸的生成)：3-磷酸甘油醛经脱氢、磷酸化、脱水及放能等反应生成丙酮酸，包括五步反应：3-磷酸甘油醛→1,3-二磷酸甘油酸→3-磷酸甘油酸→2-磷酸甘油酸→磷酸烯醇式丙酮酸→丙酮酸。
此阶段有两次底物水平磷酸化的放能反应，共可生成2×2=4分子ATP。
丙酮酸激酶为关键酶。
4.还原(乳酸的生成)：利用丙酮酸接受酵解代谢过程中产生的NADH，使NADH重新氧化为NAD+。
即丙酮酸→乳酸。
三、糖无氧酵解的调节：主要是对三个关键酶，即己糖激酶(葡萄糖激酶)、6-磷酸果糖激酶-1、丙酮酸激酶进行调节。
(完整版)第04章糖类习题及答案
第四章糖类习题一、填空题：1.糖类是食品的重要成分。
广泛存在于植物体中，是绿色植物经过光合作用的产物，占植物体干重的。
2.糖类由三种元素组成。
其结构特点是：糖类是或及它们的和。
3.糖类根据结构和性质，可以分为、和三大类。
4.自然界存在的单糖，多为型，其实在自然界，迄今为止，只发现一种主要的己酮糖，这就是，而且是。
5.糠醛及其衍生物能与α-萘酚反应显。
6.蔗糖是食物中存在的主要低聚糖，是一种典型的性糖。
它是由一分子和一分子彼此以 )羟基相互缩合而成的，其构型式为：7．多糖是一类天然高分子化合物，是由上千个糖以键相连形成的糖一般有及键两种，所以多糖也是一种苷。
8．与烹饪有关的多糖主要有、、、等。
9．乳糖是糖和糖以结合而成。
它的哈武斯式如下：β-半乳糖葡萄糖α-乳糖 [α]20D＝＋85.0熔点：223℃（无水）β-乳糖 [α]20D＝＋34.9熔点：252℃到达平衡时，[α]20D＝＋55.310．麦芽糖是由两分子通过结合而成的。
麦芽糖结构的如下:α-麦芽糖［α］D＝+1680β-麦芽糖 [α]D=+1180达到平衡时，[α]D=+136011．从植物中分离得到的淀粉多是白色粉末状，若在显微镜下观察，可以看到不同来源的淀粉粒的形状和大小都不相同，一般来说，地下淀粉多为的颗粒，地上淀粉多为的颗粒。
而每一个淀粉分子又是由许多个分子聚合而成的，由于分子结构不同，又分成了和两类。
12．淀粉是由单位组成的链状结构。
用热水处理可将淀粉分为两种成分：一种为可溶解部分，是淀粉，另一种不溶解部分是淀粉。
13．直链淀粉是以键连接起来的，一条的多苷链。
每个直链淀粉分子有一个和一个。
直链淀粉不是完全伸直的，它的分子通常是卷曲成的，每一圈有个葡萄糖残基。
直链淀粉热水，以碘液处理产生色。
14．支链淀粉首先由糖以键连结成一条主链，然后在主链上以键与较短的以键连结的链相连结，形成支链。
在支链与主链的衔接处都是糖残基的键结合。
15．淀粉与碘能起显色反应。
第四章 糖代谢
（二）糖原的磷酸解
在人和动物的肝脏中，糖原(又称动物淀粉)是葡萄糖非常有效的 贮藏形式，通过糖原分解直接补充血糖。糖原与支链淀粉相似，是 葡萄糖通过-1，4-糖苷键和-l，6-糖苷键构成，分支较支链淀粉 更多，如图所示。
糖原在细胞内的降解称为磷酸解。糖原磷酸化酶催化的反应是不需 要水而需要磷酸参与的磷酸解作用，从糖链的非还原性末端依次切下 葡萄糖残基，产物为1一磷酸葡萄糖和少一个葡萄糖残基的糖原。
-淀粉酶水解淀粉的-1，4-糖苷键。如底物是直链淀粉，则产物为葡 萄糖、麦芽糖。如果是支链淀粉，则水解产物除上述产物外，还含有麦 芽三糖和-糊精，所以又称该酶为液化酶或糊精酶。-1，6-糖苷酶又称 脱支酶，其作用是可以水解带分支的糊精中-1，6-糖苷键，生成-1，4糊精和麦芽糖的混合物。
-淀粉酶水解淀粉的-l，4-糖苷键，其水解的方式是水解淀粉的非还 原性末端残基，并依次切下两个葡萄糖单位，产物为麦芽糖。作用于支 链淀粉，除产生麦芽糖外还产生糊精。
丙酮酸激酶催化的反应是调节糖酵解过程 的另一重要反应步骤。丙酮酸激酶也是变 构酶。
（二） 丙酮酸的去路
①乳酸的生成 例如某些厌氧乳酸菌或肌肉由于剧烈运动而造成 暂时缺氧状态，或由于呼吸、循环系统机能障碍暂时供氧不足时， 丙酮酸接受甘油醛-3-磷酸脱氢酶形成的NADH上的H，在乳酸脱 氢酶的催化下还原为乳酸，这是糖酵解的最终产物。
（一） 糖酵解过程 糖酵解是通过一系列酶促反应将一分子葡萄糖转变为两分子丙酮
酸并伴有ATP生成的过程，共包括11个反应步骤，全部反应位于细 胞质中。
糖酵解是动物、植物以及微生物细胞中葡萄糖分解产生能量的共
同代谢途径。事实上，在所有的细胞中都存在糖酵解途径，对于某 些细胞，糖酵解是唯一生成ATP的途径。
第四章 糖
陈明
陈明
陈明
N-连接糖蛋白结构：三型
①高甘露糖型 ②复杂性 ③杂合型
都由一个五个糖的 基本骨架
Man Man GlcNAc GlcNAc Asn
Man
陈明
陈明
N-连接糖蛋白合成
N-连接寡糖是在内质网上以长萜醇作为糖链载体， 先合成含14糖基的寡糖链，然后转移至肽链的糖 基化位点，进一步在内质网和高尔基体进行加工 而成。
陈明
麦芽糖和蔗糖的形成
α-D-吡喃葡萄糖基-（1→4）α-D-吡喃葡萄糖
α-D-吡喃葡萄糖基-（1→2）-β-D-呋喃果糖
陈明
纤维二糖
β-D葡萄糖
β-D葡萄糖
还原糖
β-D-吡喃葡萄糖基-（1→4）-β-D-吡喃葡萄糖
陈明
乳糖
还原糖
β-D-吡喃半乳糖基-（1→4）-α-D-吡喃葡萄糖
陈明
蜜三糖/棉子糖
酮糖
陈明
根据分子中所含碳原子的数目，单糖又可分为三碳 （丙）糖、四碳（丁）糖、五碳（戊）糖和六碳（己） 糖等 。最简单的糖是甘油醛和1，3-二羟基丙酮 。
CHO
CHO
H * OH HO * H
CH2OH
C=O
CH2OH
CH2OH CH2OH
D - (+) -甘油醛 L - (- ) -甘油醛 1,3-二羟基丙酮
蜜二糖
β -半乳糖
α-D葡萄糖 β-D-果糖
蔗糖
陈明
3．其他低聚糖
常见的低聚糖还有: 低聚果糖 α-寡聚葡萄糖（α-异麦芽寡糖） 低聚半乳糖（半乳寡糖） 甘露低聚糖（甘露寡糖） 低聚木糖（木寡糖）等 。
陈明
第五节 多糖及多糖代表物
陈明
糖蛋白的三个作用高中功能是什么
糖蛋白的三个作用高中功能是什么
糖蛋白（糖被）具有识别功能，相当于公民的“身份证”；红细胞膜上的血型决定；卵细胞膜表面对同物种精子的识别；人体免疫细胞识别外来侵入物。
糖蛋白
糖蛋白（glycoprotein）是一种含有寡糖链的蛋白质，两者之间以共价键相连。
其中的寡糖链通常是经由共转译修饰或是后转译修饰过程中的糖基化作用而连结在蛋白质上。
糖蛋白多肽链常携带许多短的杂糖链。
它们通常包括N-乙酰己糠胺和己糖（常是半乳糖和/或甘露糖，而葡萄糖竟较少）。
该链末端成员常常是唾液酸或L-岩藻糖。
这种寡糖链常分支，很少含多于15个单体的，一般含2—10个单体，分子量相当于540—3,200。
糖链数目也变化很大。
糖蛋白主要的作用
1、首先糖蛋白主要存在于胃粘膜上面，可以帮助保护胃粘膜的大量细胞成分。
2、其次是对于呼吸道上的细胞而言，糖蛋白可以帮助增加呼吸道的润滑作用，对于出现的咽喉问题，补充糖蛋白可以缓解喉咙的干燥感。
3、第三是在生殖系统上，糖蛋白可以帮助卵细胞膜表面对于精子来进行识别。
糖蛋白也是人体重要的一种免疫细胞，可以抵抗细菌和病毒的。
糖蛋白中的蛋白质起什么作用
糖蛋白含糖的蛋白质，由寡糖链与肽链中的一定氨基酸残基以糖苷键共价连接而成。
主要生物学功能为细胞或分子的生物识别：消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用；糖被与细胞表面的识别有密切关系。
动物细胞表面糖蛋白的识别作用，好比是细胞与细胞之间，或者细胞与其他大分子之间，互相联络用的文字或语言。
蛋白质作为组成部分，一般不说他单独作用，而是整个大生物分子的
作用。
糖蛋白 PPT课件
糖蛋白糖链与蛋白部分的丝/苏氨酸残基的羟基相 连，称为O-连接糖蛋白。
目录
（一） N—连接糖链的糖基化位点：
携带N—寡糖链的天冬酰胺也有一定 的位置特征，它总是出现在多肽链的 Asn-X—Ser或 Asn-X—Thr序列中。其 中的X可为脯氨酸以外的任意氨基酸。
目录
N—连接糖链的糖基化位点：
定义
一条或多条糖胺聚糖以共价键与核心蛋白形成的 化合物。
特点
糖占比例大，约一半以上，具有多糖性质。
分布
分布于软骨、结缔组织、角膜基质、关节 滑液、粘液、眼玻璃体等组织。
目录
蛋白聚糖的结构
组成
核心蛋白
葡萄糖胺
糖胺 糖胺聚糖
半乳糖胺 葡萄糖醛酸
糖醛酸 艾杜糖醛酸
目录
一、重要的糖胺聚糖
糖胺聚糖由二糖单位重复连接而成，不分支。
目录
二、糖蛋白寡糖链的功能
1. 对糖蛋白新生肽链的影响
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；糖蛋白在细胞内 的分拣和投送。
2. 对糖蛋白的生物活性的影响
保护糖蛋白不受蛋白酶的水解，延长其半衰期。
3. 参与分子的识别作用
目录
第二节 蛋白聚糖
Proteoglycan
目录
概述
目录
N—糖链的分类：
目录
糖蛋白中，肽链部 分的丝氨酸和苏氨酸含量常可达到氨基酸 总数的50％。这种糖蛋白的糖链中不具有 共同的核心序列，常见的核心至少有8种， 因此糖链的结构相互之间差异较大。
目录
O—连接糖链的糖基化位点：
O—连接糖链的糖基化位点通常存在 于糖蛋白分子表面丝氨酸和苏氨酸比较 集中且周围常有脯氨酸的序列中。
高中生物 第四章 糖类
苦杏仁即可引起儿童中毒。
问题：
α-D（＋）-葡萄糖的苷羟基和另一α-D（＋） -葡萄糖分子中的第四位羟基成苷产物是什 么，能写出结构式吗？
我们已经知道蔗糖是由一分子的葡萄糖和 一分子的果糖组成的，那么是通过成苷反 应形成的吗，能写出结构式吗？
根据碳原子数分类
丙糖（三碳糖） 丁糖（四碳糖） 戊糖（五碳糖）
己糖（六碳糖）
在自然界分布最广
醛糖
根据羰基分类
酮糖
2、低聚糖
（1）定义： 也叫寡糖，系由2～10个单糖分子脱水缩合
而成的糖。
完全水解后得到相应分子数的单糖。 （2）分类：
根据聚合度分类－－二糖、三糖、四糖等 等。
二糖的分布最广，也最为重要。又称双糖。
63.6%
OH
H
H
OH
-D-吡喃葡萄糖
6
CH2OH HO H
5
O 4 OH
H3
OH
1 2
OH
-D-呋喃葡萄糖
1CHO
2 3
4 5
6 CH2OH
<0.01%
36.4%
CH2OH
H
H OH
OH H
OH
OH
H
OH
-D-吡喃葡萄糖
6
CH2OH
HO H 5
O
4 OH
1
H3
2 OH OH
-D-呋喃葡萄糖
H
OH
H
OH HO
H OH
半缩醛羟
H
OH
基为α位
O
H
C
H
第4章糖蛋白1
人类面临的世纪灾难——艾滋病，（获得性 免疫缺陷综合症AIDS)
1. 世界艾滋病流行形势严峻。1981年，美国发现首例艾滋 病——2000年底，艾滋病感染者5790万，死亡达2080万， 每年用于艾滋病的花费达5000亿美元。 2. 我国艾滋病流行的问题严重。1985年，国内发现首例外来 艾滋病病人，预计至2001年年底，艾滋病感染者超1000万。 每年以30%递增，说明我国艾滋病已进入快速增长期，艾 滋病很可能成为新世纪的国家性灾难。
分子识别:生物分子的选择性相互作用 Ig-Ag E-s 激素与受体 要求: 两分子结合部位结构互补 能产生作用力使酶分子结合
细胞识别:细胞表面两分子的识别 受体: 能与来自胞外的生物信息分子专一 结 合并将信息传递给效应器(离子通道 配体:被受体识别并结合的生物活性分子
识别—诱导细胞生理和代谢状态改变的扳 机 识别双方： 识别标记：以糖基为识别标记的生 命活动广泛存在 有识别能力：能识别糖基并与糖结合 多数为凝集素
Fuc
O型 Fuc Gal
A型 GalNAc
或 B型 Gal Gal A型 GalNAc 苏) GNAc Gal GalnAc 丝( Gal GNAc GNAc
或
B型 Gal Gal GNAc
Fuc
9、糖链与精卵识别
卵透明带糖蛋白ZP-3中GalNAC介导精卵识别及精卵结合
10、糖链与细胞粘着
一 糖类物质不仅是生物体的能源和结构材料, 还是重要的生物信息分子。
（一）结构材料： 纤维素：
甲壳质:
CH 2OH
乙酰氨基葡萄糖:
H OH H H
O
H OH
OH
H HN
COCH3
（二）糖参与了生命的全过程
高级生物化学第四章糖蛋白的结构与功能蛋白聚糖
第四章糖蛋白与蛋白聚糖4.1 概述糖类指多羟基醛和多羟基酮及其缩合产物，是人类认识最早的有机物之一。
糖类曾使用过不同的名称；carbohydrate曾译为碳水化合物；saccharide更多地与前缀组词，如monosacchride(单糖)、oligosaccharide(寡糖)和polysaccharide(多糖)等；sugar除表示食糖外还用于表述糖类的组成，常有单糖的含义；glycan则译为聚糖，是寡糖和多糖的统称。
糖类还是自然界分布最广、数量最多的大分子。
对糖代谢的研究开创了生物化学的先河。
长期以来，糖类仅仅被视为主要的能源物质、碳源和结构材料，对糖类的研究局限于单糖及其代谢，以及淀粉、糖原等少数多糖。
虽然早就发现糖-肽共价复合物，鉴于一些含糖的酶类去掉糖组分之后活性并无明显改变，因而把糖组分当作杂质，千方百计加以去除。
直到1970年代末，科学家才对被长期冷落的复合糖，尤其是糖蛋白、糖脂和蛋白聚糖产生了兴趣，逐步认识到细胞表面的相互作用、分泌物摄取、变异与转化、细胞识别和信号转导等重要生命活动，都与复合糖的功能直接相关。
20多年来，糖复合物研究取得了令人瞩目的进展，一跃而成为当代生命科学又一热门领域，许多从事生物化学、分子生物学、免疫学、细胞生物学、病理学、药理学、生理学等方面研究的科学家，竟相涉足这一领域。
1988年，牛津大学Dwek教授提出糖生物学(glycobiology)，标志生物化学最后一个巨大学术前沿学科正式诞生。
糖生物学主要研究复合糖中糖链的结构及其生物合成；糖链信号的破译、糖链信号转导；涉及分化和疾病发生的糖链识别以及糖工程和糖生物学的前沿与应用。
因此应当给予充分的关注。
(1)复合糖的分类：复合糖(complex carbohydrate)可分为聚糖(glycan)和糖缀合物或糖复合物(glycoconjugate)。
其中聚糖包括同聚糖(homoglycan)和杂聚糖(heteoglycan)；糖缀合物则包括糖肽复合物(glycopeptede complex)、糖脂复合物(glycolipid complex)和糖-核酸复合物(carbohydrate-nucleic acid complex)。
第4章糖代谢2012-有答案
糖 代 谢
Metabolism of Carbohydrates
糖的化学
（一）糖的概念
糖(carbohydrates)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。
2
（二）糖的分类及其结构
根据其水解产物的情况，糖主要可分为 以下四大类。
单糖 (monosacchride):葡萄糖（glucose） 寡糖 (oligosacchride):乳糖，蔗糖
磷酸二 羟丙酮
磷酸丙糖异构酶
甘油醛3-磷酸
1,3-二磷酸甘油酸
ADP
ATP
3-磷酸甘油酸 2-磷酸甘油酸
同分异构体
磷酸烯醇式丙酮酸
ADP
前5步 消耗2分子ATP，耗能阶段
丙酮酸
ATP
Glu
ATP ADP
G-6-P F-6-P
ATP ADP
（6） 甘油醛-3-磷酸氧化为1,3-二磷酸甘 油酸
Pi、NAD+ NADH+H+
E1
G-6-P
F-6-P
ATP ADP E1:己糖激酶
E2 F-1, 6-2P ATP ADP
磷酸二羟丙酮
3-磷酸甘油醛
糖 酵 解 的 代 谢 途 径
E2: 磷酸果糖激酶-1
E3: 丙酮酸激酶
NAD+ NADH+H+
1,3-二磷酸甘油酸
ADP ATP
乳酸
NAD+
NADH+H+ ATP ADP E3
3-磷酸甘油酸
也是维持健康所必需。
（二）糖的吸收
1. 吸收部位
小肠上段
2. 吸收形式
河南工业大学 生化 1第四章 糖
脎的溶解度小，易成结晶，不同糖脎晶体形状不同、 熔点不同，可作为糖的定性鉴定。 葡萄糖脎为黄色结晶
（二）单糖的化学性质 2. 羟基产生的性质 1）成酯反应 2）成苷反应 3H，特别是半缩醛和半缩
酮羟基能与磷酸、硫酸、乙酸酐等脱水生
成酯
α-D-葡萄糖－1－磷酸
4.1.4
糖的生物学功能
生物体的主要能源物质 生物体的结构成分 在生物体内转化为其他物质 细胞识别的信息分子
4.2 单糖
4.2.1 单糖的分类
4.2.2 单糖的结构
4.2.3 单糖的性质
4.2.4 重要的单糖
4.2.1 单糖的分类
●根据分子中所含基团，可分为醛糖和酮糖。 ●根据所含碳原子数，可分为丙糖、丁糖、 戊糖、己糖和庚糖
镜像异构体的旋光方向与构型
●旋光性是手性分子所具有的性质，镜像异构体是 不对称分子，因此具有旋光性。 ●镜像异构体具有程度相同而方向相反的旋光性。 ●旋光方向用“＋”、“－”表示与构型D、L没有 必然 的联系。 ●旋光方向与程度由分子中各个C*的构型决定，而 构型仅由编号最大的C*的构型决定。
差向异构体
例外：乙酸（C2H4O2）、甲醛（CH2O）、乳酸
（C3H6O3 ）；脱氧核糖（C5H10O4）、鼠李糖
（ C6H12O5）等
糖类:是多羟基醛或多羟基酮及其衍生物的总称
4.1.2 糖的分布
分布极广、几乎所有生物体都含有。 植物：约占其干重的80%以上。每年全球植物 和藻类光合作用可转换1000亿吨CO2和H2O成为
糖的世界
细菌、酵母的细胞壁糖
结缔组织中的糖（肝素、透明质酸、硫酸软 骨素、硫酸皮肤素等）
核酸中的糖、脂多糖（糖脂）、糖蛋白（蛋 白聚糖）中的糖
第四章 N-连接糖基化
第4章 N-连接糖基化
4.2.3 寡糖的加工
3 寡糖的加工
糖残基初始剪切
分支结构剪切 和修饰
添加末端糖残基
分泌或输送 至质膜
2寡糖整体转移至
蛋白质
蛋白质 合成
1 脂连接前体
内质网 寡糖的合成
高尔基体
质膜
第4章 N-连接糖基化
内质网
Cis-golgi
糖基供体是糖核苷酸
中间高尔基体
第4章 N-连接糖基化
4.2.2 寡糖整体转移至蛋白质
3 寡糖的加工
糖残基初始剪切
分支结构剪切 和修饰
添加末端糖残基
分泌或输送 至质膜
2寡糖整体转移至 蛋白质
蛋白质 合成
1 脂连接前体
内质网 寡糖的合成
高尔基体
质膜
第4章 N-连接糖基化
核糖体
细胞质
寡糖基转移酶 内质网腔面
信号序列 多萜醇 P
GlcNAc Glc
多萜醇-P
OH
HO HO
O OH OOP Oຫໍສະໝຸດ 葡萄糖 O细胞质多萜醇
15-19
内质网内腔
多萜醇-P Man
多萜醇-P Man
多萜醇-P Glc
多萜醇-P Glc
蛋白质接纳体
GDP-Man
UDP-Glc
第4章 N-连接糖基化
启动N-连接聚糖合成的供体似一种Gla3Man9GlcNAc2结构，通过 焦磷酸连键与脂质多萜醇结合。多萜醇一螺旋或折叠式构象插入 脂双分子层中。多萜醇头部基团上的聚糖的组装分两阶段进行。 第一阶段发生在内质网膜的细胞质侧面，第二阶段发生在腔内。 催化两个GlcNAc残基和五个甘露糖残基结合所需的酶，直接利用 了核苷酸供体尿苷二磷酸UDP-GlcNAc和GDP-Man。此时，脂连接 的聚糖进行跨膜易位。增长的聚糖链暴露在内质网膜的腔内侧， 新糖继续添加，作为添加最后4个甘露糖残基和3个葡萄糖残基的 中间供体是连接多萜醇的糖。与多萜醇连接的这两种糖，是由多 萜醇磷酸与UDP-Glc或GDP-Man反应，在内质网膜的细胞质表面上 合成的。在这些反应中能量来自糖-磷酸键
糖第4章
三、 生理意义
1、缺氧情况下，如机体缺氧、剧烈运动肌 缺氧情况下，如机体缺氧、 肉局部缺血等，能迅速获得能量。 肉局部缺血等，能迅速获得能量。 2、红细胞、白细胞、神經和骨髓等代谢极 红细胞、白细胞、 为活跃， 为活跃，即使不缺氧也常由糖酵解提供 部分能量。 部分能量。
第二节
糖的有氧氧化
一、定义 葡萄糖在有氧的条件下氧化成 的过程。 H2O和CO2的过程。
二、糖的有氧氧化的反应过程
葡 萄 糖 糖 酵 解 途 径 乙 酰 辅 酶 三 羧 酸 循 环 CO2
A
1×6C 2× 2×3C 2× 2×2C
三、三羧酸循环
亦称柠檬酸循环 亦称柠檬酸循环
C2 C4 NADH+H+ FADH2 GTP C4 三羧酸循环的概况 C6 NADH+H+ CO2 C5 NADH+H+ CO2
第一节 糖的无氧分解途径）
糖酵解途径 无氧
葡萄糖
丙酮酸
乳酸
糖酵解
无氧条件下，葡萄糖生成乳酸的过程称为糖酵解 糖酵解。 无氧条件下，葡萄糖生成乳酸的过程称为糖酵解。
1.葡萄糖生成6 1.葡萄糖生成6-磷酸葡萄糖 葡萄糖生成
HOHO-CH2
H
ATP
（一）胰岛素降血糖的作用机理 胰岛素降血糖的作用机理 （二）胰高血糖素升血糖作用机理 （三）糖皮质激素升血糖作用机理 （四）肾上腺素升血糖作用机理
三、 血糖水平异常
（一）低血糖 空腹血糖浓度＞ 空腹血糖浓度＞3.33~3.89mmol/L （二）高血糖 空腹血糖浓度＞7.22~7.88mmol/L 空腹血糖浓度＞ （三）糖尿： 糖尿： 空腹血糖浓度＞8.89~10.00mmol/L 空腹血糖浓度＞
高中生物第4章细胞的物质输入和输出重难点归纳(带答案)
高中生物第4章细胞的物质输入和输出重难点归纳单选题1、如图是植物细胞某种生理过程的实验图解，下列说法正确的是（）A．农民施肥后发现有“烧苗”现象与图乙过程相似B．2 .3 .4构成了该细胞的原生质层C．该细胞的失水和吸水主要取决于细胞质与外界溶液的浓度差D．蔗糖分子可进入1和3答案：B分析：1 .据图分析，甲图表示质壁分离，乙图表示质壁分离的复原；1表示蔗糖溶液，2表示细胞膜，3表示细胞质，4表示液泡膜，5表示细胞液。
2 .当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中，由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，液泡逐渐缩小，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，即发生了质壁分离。
当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中，液泡逐渐变大，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，即发生了质壁分离复原。
A、农民施肥后发现有“烧苗”现象，原因是植物根细胞在高浓度的土壤溶液中失水，与图甲过程相似，A错误；B、原生质层包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质，即图中的2 .3 .4，B正确；C、该细胞的失水和吸水主要取决于细胞液与外界溶液的浓度差，C错误；D、由于细胞壁具有全透性，细胞膜具有选择透过性，故蔗糖分子可进入1，但是不能进入3，D错误。
故选B。
2、细胞膜将细胞与外界环境分隔开，细胞与外界环境进行物质交换必须经过细胞膜。
下列有关物质出入细胞的叙述，正确的是（）A．K+只能从低浓度一侧向高浓度一侧运输B．神经细胞跨膜转运Na+不一定消耗ATPC．在质壁分离过程中，植物细胞失水速率逐渐增大D．只有大分子物质通过胞吐的方式出细胞答案：B分析：自由扩散的特点：顺浓度梯度运输、不需要转运蛋白的协助、不消耗能量；协助扩散的特点：顺浓度梯度运输、需要转运蛋白的协助、不消耗能量；主动运输的特点：逆浓度梯度运输、需要载体蛋白的协助、消耗能量。
生物化学简明教程第4版课后习题答案——第4章—糖类
生物化学简明教程第4版课后习题答案第4章——糖类的结构与功能1．书写-D-吡喃葡萄糖，L- (-)葡萄糖，-D- (+)吡喃葡萄糖的结构式，并说明D、L；+、-；、各符号代表的意义。
解答：书写单糖的结构常用D、L；d或(+)、l或(-)；、表示。
D-、L-是人为规定的单糖的构型。
是以D-、L-甘油醛为参照物,以距醛基最远的不对称碳原子为准,羟基在左面的为L构型,羟基在右的为D构型。
单糖由于具有不对称碳原子,可使平面偏振光的偏振面发生一定角度的旋转，这种性质称为旋光性。
其旋转角度称为旋光度,偏振面向左旋转称为左旋,向右则称为右旋。
d或(+)表示单糖的右旋光性,l或(-)表示单糖的左旋光性。
2．写出下列糖的结构式：-D-葡萄糖-1-磷酸，2-脱氧--D-呋喃核糖，-D-呋喃果糖，D-甘油醛-3-磷酸，蔗糖，葡萄糖醛酸。
解答：略。
3．已知某双糖能使本尼地(Benedict)试剂中的Cu2+氧化成Cu2O的砖红色沉淀,用-葡糖糖苷酶可将其水解为两分子-D-吡喃葡糖糖,将此双糖甲基化后再水解将得到2,3,4,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖糖和1,2,3,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖糖,试写出此双糖的名称和结构式。
解答：蔗糖双糖能使本尼地(Benedict)试剂中的Cu2+氧化成Cu2O的砖红色沉淀,说明该双糖具还原性，含有半缩醛羟基。
用β―葡糖苷酶可将其水解为两分子β-D-吡喃葡糖,说明该双糖是由β-糖苷键构成的。
将此双糖甲基化后再水解将得到2,3,4,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖糖和1,2,3,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖,糖基上只有自由羟基才能被甲基化，说明β-葡糖(1→4)葡糖构成的为纤维二糖。
4．根据下列单糖和单糖衍生物的结构：(A) (B) (C) (D)(1)写出其构型(D或L)和名称；(2)指出它们能否还原本尼地试剂；(3)指出哪些能发生成苷反应。
解答：(1)构型是以D-,L-甘油醛为参照物,以距醛基最远的不对称碳原子为准,羟基在左面的为L构型,羟基在右的为D构型。
1. 简述糖蛋白的n-连接寡糖链的结构及合成过程
1. 简述糖蛋白的n-连接寡糖链的结构及合成过程
摘要：
1.糖蛋白简介
2.N-连接寡糖链的结构
3.N-连接寡糖链的合成过程
4.总结
正文：
糖蛋白是一种具有糖基化修饰的蛋白质，广泛存在于细胞表面和分泌蛋白中。
糖蛋白的功能复杂，与其糖基化修饰密切相关。
在糖蛋白中，N-连接的寡糖链发挥着重要作用。
-连接寡糖链位于糖蛋白的蛋白质部分，其结构多样且具有高度异质性。
这些寡糖链由多个单糖分子通过糖苷键连接而成，其中最常见的是天冬酰胺（Asn）残基与糖基的连接。
在糖蛋白的合成过程中，N-连接寡糖链的生成是一个关键步骤。
-连接寡糖链的合成过程主要发生在内质网和高尔基体中。
首先，在核糖体上合成蛋白质时，天冬酰胺（Asn）残基与糖基转移酶作用，形成N-连接的寡糖链。
随后，这些寡糖链经过一系列糖基化修饰，如糖苷酶和糖基转移酶的作用，生成具有特定结构的寡糖链。
最后，糖蛋白经过高尔基体的加工和修饰，成熟为具有生物学功能的糖蛋白。
总之，糖蛋白中的N-连接寡糖链是在内质网和高尔基体中合成完成的。
这些寡糖链对糖蛋白的功能具有重要意义，如细胞识别、信号传导和分子间相互
作用等。
第四章 蛋白质与糖
第二节 糖蛋白的蛋白质结构 1.蛋白的糖结合模块 糖蛋白质酶类的结合模块总共分成39类。 1）糖结合模块的定义 A carbohydrate-binding module (CBM) is defined as contiguous amino acid sequence with a discreet fold having carbohydrate-binding activity .
c.混合型糖链 包括以上两类糖链。也称为血清型糖 链。 2）Ser、Thr结合型糖链 多数存在于上皮组织分泌的黏液中， 也称粘蛋白型糖链。 在动物蛋白中，一种糖蛋白通常含有 多种类型的糖链，植物蛋白中则只有两类 中的一种。如麦胚凝集素只含有Ser、Thr 结合型糖链；而豌豆beta球蛋白只含有天 冬酰胺结合型糖链。
endo-1,4glucanase B
7）Carbohydrate-Binding Module Family 8 a) Description This family so far contains only one member, a cellulose-binding module from a cellulase of the slime mold Dictyostelium discoideum. This module has been experimentally shown to bind cellulose。 b) 结构图
2)分类目的 a) aid in the identification of CBMs b) in some cases, predict binding specificity c) aid in identifying functional residues d) reveal evolutionary relationships e) be predictive of polypeptide folds
细胞生物化学第4章 糖复合物与细胞外基质
二、核心蛋白均含有结合糖胺聚糖 的结构域
核心蛋白（core protein）为与糖胺聚糖 链共价结合的蛋白质。
核心蛋白均含有相应的糖胺聚糖取代结构 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。
按核心蛋白和糖链成分的差别，蛋白聚糖分类：
1. 大分子聚集型胞外基质蛋白聚糖 2. 小分子富含亮氨酸胞外基质蛋白聚糖 3. 跨膜胞内蛋白聚糖
O-GlcNAc 糖 基 化 位 点 常 位 于 蛋 白 质 Ser/Thr磷酸化位点处或其邻近部位。糖基 化后即会影响磷酸化的进行，反之亦然。
六、糖蛋白分子中聚糖影响蛋白 质的半衰期、结构与功能
（一）聚糖可 稳固多肽链的结构及延长半衰期
糖蛋白的聚糖通常存在于蛋白质表面环或转角的序列处， 并突出于蛋白质的表面。有些糖链可能通过限制与它们连接 的多肽链的构象自由度而起结构性作用。O-连接型聚糖常成 簇地分布在蛋白质高度糖基化的区段上，有助于稳固多肽链 的结构。一般来说，去除聚糖的糖蛋白，容易受蛋白酶水解， 说明聚糖可保护肽链，延长半寿期。有些酶的活性依赖其聚 糖，脂蛋白脂肪酶N-连接型聚糖的核心五糖为酶活性所必需。
胶原的分型和组织分布（续）
基于形态的胶原分类
4. 胶原的结构特点
胶原蛋白由3条肽链以α右手螺旋形成棒状结构。
富含Gly（占1/3）和Pro（占1/4），特含有 羟赖氨酸和羟脯氨酸，缺Trp和Cys，甚少Tyr。
胶原三螺旋只存在于胶原纤维中。至今没有在球状蛋白质中发现。
前肽
前α链的合成
选择性羟基化 选择性糖基化
内质网、 高尔基体
前α链 (pro-αchains) ，带有信号肽和前肽 （propeptide，不含Gly-X-Y结构
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3 、糖链参与分子识别与细胞识别
h
12
分子识别:生物分子的选择性相互作用 Ig-Ag E-s 激素与受体 要求: 两分子结合部位结构互补 能产生作用力使酶分子结合
h
13
细胞识别:细胞表面两分子的识别 受体: 能与来自胞外的生物信息分子专一
第四章
糖蛋白与蛋白聚糖
h
1
Glycoprotein Roles 糖蛋白作用
Glycosylation an important post-translational modification of proteins
糖基化是蛋白翻译后一个重要的修饰过程
Glycoprotein examples
• cell surface receptors for many circulating proteins 细胞膜受体 • cell membrane-associated structural proteins: blood group antigens, tumor-
2.细胞粘附分子 •对糖綴合物糖链的识别作用 •阐明碳链与蛋白质间的识别及介导的生命现象
3.糖在微生物感染中的作用 •微生物感染多数是由糖链介导的 •阐明病原菌致病机制 •为微生物感染疾病的治疗提供依据
h
11
三、糖链的生物功能及研究进展
糖链的生物学功能
1 、影响新生肽链的折叠与缔合 去糖基化的α1-抗胰蛋白酶(α1-antitrypsin)不能 折叠成正确的构象.如运铁蛋白受体(transferrin receptor)去糖基化后,则不能形成正常的二聚体, 并因而影响受体的转运和功能
n
n Mannosidase
mannosidase
n n
GlcNAcTI
n
mature glycoproteins
n
n
h
3
• 生物信息学 • 糖生物学和糖化学 • 功能性RNA分子研究 • 分子进化的基本化学规律 • 重要生命现象的蛋白组学 • 生物芯片系统研究 • 生物发育的基因表达调控 • 脑发育, 感知系统研究
potently hydrophilic molecules such as carbohydrates would Serve to produce a stable hydration sphere, resist dehydration
• Glycosylation extends functional half-life: protects proteins against premature protease degradation 延长蛋白的寿命
OH 16
结
合并将信息传递给效应器(离子通道 配体:被受体识别并结合的生物活性分子
h
14
识别—诱导细胞生理和代谢状态改变的扳 机
识别双方： 识别标记：以糖基为识别标记的生 命活动广泛存在 有识别能力：能识别糖基并与糖结合 多数为凝集素
糖链几乎参与了所有识别过程
h
15
血浆老蛋白的清除(唾液酸糖蛋白,免疫球蛋白,蛋白类激素,载体蛋白等)
Siaα2 Siaα2 Siaα2
3Galβ1 4GlcNAcβ1 2manβ1 6 Manβ1 3
3Galβ1 4GlcNAcβ1 4 Manβ1 2
3Galβ1 4GlcNAcβ1
4GlcNAcβ1
4GlcNAcβ1 Asn
唾液酸：
H3C
H
CO
NH
H
H
h
OH
CHOH CHOH CH2OHH
H
O COOH
Purposes of glycosylation
• basic structural and functional stability for extracellular proteins in physically and chemically harsh environments 在恶劣的生理和化学环境下保持胞外蛋白的基本结构和功能
h
4
一 糖类物质不仅是生物体的能源和结构材料, 还是重要的生物信息分子。
（一）结构材料：
纤维素：
h
5
甲壳质:
乙酰氨基葡萄糖:
CH2OH
H
O
H
OH
H
OH
H
HN
H
OH
C OC H3
h
6
（二）糖参与了生命的全过程
• 授精、发生、发育、分化 • 神经系统,免疫系统的性质维持 • 疾病的发生和发展(炎症、自身免疫疾病、
老化、癌细胞异常增值及转移、病原体感染、 植物与病原菌相互作用等)
h
7
(三) 糖链是重要的生物信息分子
• 细胞表面密布糖链 红血球:50万个载糖蛋白A/个 红细胞膜血型糖蛋白含糖60% 白血球:50万个白唾液酸蛋白/个 酵母细胞壁结构：
h
8
生物膜表面的糖链：
糖与蛋白质结合成糖蛋白：
N—糖苷键：O—糖苷键：源自associated antigens与细胞膜相关的结构蛋白：血型抗原，肿瘤相关抗原 • extracellular proteins: antibodies, serum albumins, polypeptide hormones, salivary
Proteins 细胞外蛋白：抗体，血清白蛋白，多肽激素，唾液蛋白等 • enzymes: RNases, DNases, lipases, cholinesterase, phosphatases 蛋白酶：
• essential in cell-to-cell recognition in tissue formation and in cellular movements
for organismal development and defense 建立细h 胞与细胞间的识别标志
2
GlcNAc-Transferase I KO in Mouse is Embryonically Lethal
h
9
• 糖链储存的信息量远大于核酸与蛋白质 4种NMP 可能的序列24种 4种己糖 可能的序列36864种
• 糖类是高密度的信息载体： 1 糖苷键类型： 2 糖的种类： 二肽：Gly—Lys
Lys—Gly 二糖：
h
10
二 糖生物学的前沿领域
1.糖基化 糖链对糖蛋白功能的影响 •糖基转移酶、糖苷酶基因表达、活性调节、调控糖链的 合成 •开发利用糖基化的细胞识别功能