文档介绍：糖与糖代谢
§ 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。
糖的生物学作用:
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)。
能源物质:贮存能源的糖类,如淀粉、糖原和葡萄糖。
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。
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。
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。
细胞间的相互识别,通讯与相互作用。
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。
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。
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25=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。
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,如三个结构相同的己糖形成三糖会有120种不同连接,使分析、分离工作面临挑战。
§ 糖酵解作用:下册 P63 22章
无氧条件下葡萄糖进行分解,1个葡萄糖分子形成2分子丙酮酸并提供能量的过程称为糖酵解作用。
机体生存需要能量。机体内主要提供能量的物质是ATP,ATP的结构见P37。ATP~ADP循环是生物体系中能量交换基本方式。
糖酵解过程是生物最古老、最原始获得能量的一种方式,通过酵解可以在无氧或供氧不足时给机体提供能量。酵解在细胞胞液中进行。
糖酵解:葡萄糖在无氧条件下转变为丙酮酸所经历的一系列反应,在此过程中净生成2