陜西師大生物化學(xué)與分子生物學(xué)教案

1、陜西師大生物化學(xué)與分子生物學(xué)教案緒論一、生物化學(xué)與分子生物學(xué)的概念及其研究內(nèi)容生物化學(xué)與分子生物學(xué)是研究生物體的物質(zhì)組成和生命過程中的化學(xué)變化的一門科學(xué)。或者說生物化學(xué)與分子生物學(xué)是研究生命現(xiàn)象中的物質(zhì)基礎(chǔ)和化學(xué)變化的一門科學(xué)。二、生物化學(xué)與分子生物學(xué)的研究方法生物化學(xué)與分子生物學(xué)的研究從觀察一個具體的生命現(xiàn)象開始，通過抽提、過濾、離心、色譜（層析）等生化技術(shù)分離出某種未知的生化物質(zhì)（生化組分）比如一個新的未知蛋白組分，新基因片段，或新的次生代謝物，然后進行分析。1.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)：采用系列測定、X-射線衍射、波譜，質(zhì)譜、圓二色性等技術(shù)分析其結(jié)構(gòu)和功能，結(jié)構(gòu)是功能的基礎(chǔ)，有其結(jié)構(gòu)必有其功能。2功能

2、：生理、病理、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、抗病、抗旱、耐水肥、肥胖等生命現(xiàn)象的化學(xué)機制。3.代謝及其細胞調(diào)控：表達的時空特異性，該物質(zhì)何時產(chǎn)生與消亡，在什么組織表達？從哪兒來最終到哪兒去，其代謝受什么調(diào)控？（潛伏、激活、沉默）。4.改造和利用：根據(jù)對這些生命現(xiàn)象分子機制的認(rèn)識進行：（1）基因治療：血友病、癌癥、肥胖等。（2）生化藥物（基因工程藥物）：紅細胞生成素、胰島素、干擾素等。（3）轉(zhuǎn)基因動植物：抗蟲、抗病、抗病毒作物，動植物生物反應(yīng)器等。三、生物化學(xué)與分子生物學(xué)的發(fā)展史生物化學(xué)的啟蒙階段可以追溯到人類文明的早期。18世紀(jì)一些從事化學(xué)研究的科學(xué)家，如拉瓦錫、舍勒等人和一些藥劑師、煉丹師轉(zhuǎn)向生物領(lǐng)域，生物化學(xué)

3、開始形成學(xué)科。同時生物學(xué)逐漸產(chǎn)生了生理化學(xué)、遺傳學(xué)、細胞學(xué)等分支學(xué)科。19世紀(jì)末，從生理化學(xué)中分離出生物化學(xué)，20世紀(jì)中后期又從生物化學(xué)中分離出分子生物學(xué)并與經(jīng)典遺傳學(xué)結(jié)合為分子遺傳學(xué)，并促進了發(fā)育生物學(xué)、生物信息學(xué)、結(jié)構(gòu)生物學(xué)等學(xué)科的發(fā)展。生物工程嚴(yán)格講應(yīng)是生物技術(shù)與工程學(xué)的雜交學(xué)科。1.靜態(tài)生物化學(xué)時期（1920年以前）研究內(nèi)容以分析生物體內(nèi)物質(zhì)的化學(xué)組成、性質(zhì)和含量為主。2.動態(tài)生物化學(xué)時期（1950年以前）這是一個飛速發(fā)展的輝煌時期，隨著同位素示蹤技術(shù)、色譜技術(shù)等物理學(xué)手段的廣泛應(yīng)用，生物化學(xué)從單純的組成分析深入到物質(zhì)代謝途徑及動態(tài)平衡、能量轉(zhuǎn)化，光合作用、生物氧化、糖的分解和合成代謝

4、、蛋白質(zhì)合成、核酸的遺傳功能、酶、維生素、激素、抗生素等的代謝，都基本搞清。3.機能生物化學(xué)時期（1950年以后）真正意義上的現(xiàn)代的生命化學(xué)。蛋白質(zhì)化學(xué)和和核酸化學(xué)成為研究重點。生物化學(xué)研究深入到生命的本質(zhì)和奧秘：運動、神經(jīng)、內(nèi)分泌、生長、發(fā)育、繁殖等的分子機理。1953年，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)、近代實驗技術(shù)和研究方法奠定了現(xiàn)代分子生物學(xué)的基礎(chǔ)，從此，核酸成了生物化學(xué)研究的熱點和重心。4.生物化學(xué)發(fā)展的重大事件17761778年，瑞典化學(xué)家舍勒（Sheele）從天然產(chǎn)物中分離出: 甘油（glycerol）；蘋果酸（malic acid，蘋果）；檸檬酸（citric acid，檸檬）；尿酸（uric

5、 acid，膀胱結(jié)石）；酒石酸（tartaric acid，酒石）。1937年，英國生物化學(xué)家克雷布斯（Krebs）發(fā)現(xiàn)三羧酸循環(huán),獲1953年諾貝爾生理學(xué)獎。1953年，沃森克里克（WatsonCrick）確定DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)，獲1962年諾貝爾生理、醫(yī)學(xué)獎。1955年，英國生物化學(xué)家桑格爾（Sanger）確定牛胰島素結(jié)構(gòu)，獲1958年諾貝爾化學(xué)獎。1980年，化學(xué)獎：桑格爾和吉爾伯特（Gilbet）設(shè)計出測定DNA序列的方法，獲1980年諾貝爾。1984年，化學(xué)獎：Bruce Merrifield（美國），建立和發(fā)展蛋白質(zhì)化學(xué)合成方法。1994年，生理和醫(yī)學(xué)獎：Alfred G.Gilma

6、n（美國），發(fā)現(xiàn)G蛋白及其在細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用?；瘜W(xué)獎：1、Rechard J.Roberts(美)等，發(fā)現(xiàn)斷裂基因，2Karg B. Mallis(美)發(fā)明PCR方法，3Michaet Smith(加拿大)建立DNA合成用與定點誘變研究。1996年，生理和醫(yī)學(xué)獎：Petr c. Doherty（美）等，發(fā)現(xiàn)T細胞對病毒感染細胞的識別和MHC(主要組織相容性復(fù)合體)限制。1997年，生理和醫(yī)學(xué)獎：stanley B.prusiner(美)發(fā)現(xiàn)一中新型的致病因子感染性蛋白顆?！皃nion”（瘋牛病）化學(xué)獎：1. paul D.Boyer（美）等，說明ATP酶促成機制，2.Jens c. sk

7、on(丹麥)發(fā)現(xiàn)輸送離子的Na+K+_ATP酶。1998年， 生理和醫(yī)學(xué)獎：Rolert F. Furchgott（美國），發(fā)發(fā)現(xiàn)NO是心血管系統(tǒng)的信號分子。四、生物化學(xué)與二十一世紀(jì)生命科學(xué)展望1.生物化學(xué)與分子生物學(xué)是二十一世紀(jì)生命科學(xué)的帶頭學(xué)科。學(xué)科熱點：基因組、蛋白質(zhì)組、生物克隆2.推動農(nóng)業(yè)科學(xué)原始農(nóng)業(yè)：采集與狩獵，游牧式傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)：原始的種植業(yè)，畜牧業(yè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)：化肥，農(nóng)藥；綠色革命（雜種優(yōu)勢），生物防治，分子育種。分子農(nóng)業(yè)（工廠化農(nóng)業(yè)）：離開土地，細胞水平甚至是分子水平的生化加工業(yè)，仿生學(xué)原理。植物：光合作用 固定化細胞培養(yǎng)，葉綠體光合器。動物：細胞培養(yǎng)。3.促進環(huán)?？茖W(xué)生物凈化：生物傳

8、感：酶，細胞，指示植物4.促進輕工業(yè)發(fā)酵工業(yè)：抗生素、氨基酸。食品工業(yè)與飼料工業(yè)：酶，添加劑，香味劑，制革與造紙工業(yè)：生物電子學(xué)：DNA儲存器。5.促進醫(yī)藥科學(xué)生化藥物：疫苗，基因工程藥物：基因治療：五、 生物化學(xué)的機遇與挑戰(zhàn)1.機遇：研究手段和研究方法的出現(xiàn)2.挑戰(zhàn)：許多重大的理論問題沒有解決光合作用生物能學(xué)基因表達與調(diào)控六、參考書籍1.王鏡巖等,生物化學(xué)，高等教育出版社，2002,第3版；2.周海夢等，Lehninger生物化學(xué)原理 (第3版中譯本),2005,高等教育出版社；3.鄭集等,普通生物化學(xué)，高等教育出版社，1998年第3版；4.Garrett,and Grisham,Bioch

9、emistry(影印版), 2002,高等教育出版社；5.羅紀(jì)盛等,生物化學(xué)簡明教程，高等教育出版社，1999,第3版；6.朱玉賢 李毅,現(xiàn)代分子生物學(xué)，高等教育出版社，1998,第3版；7.Robert F.Weaver, Molecular biology(影印版),2001,科學(xué)出版社；8.楊建雄,生物化學(xué)與分子生物學(xué)實驗技術(shù)教程,2002,科學(xué)出版社,第1版；9.趙永芳,生物化學(xué)技術(shù)原理與應(yīng)用，科學(xué)出版社，2002,第3版；10.陳鈞輝等,生物化學(xué)習(xí)題解析，科學(xué)出版社，2002,第2版；11.張楚富,生物化學(xué)解題指導(dǎo)與測驗,高等教育出版社，2004,第1版；12.楊建雄,生物化學(xué)學(xué)習(xí)指

10、導(dǎo)與習(xí)題祥解，陜西師范大學(xué)出版社，2005,第1版.雜志；中國科學(xué) 科學(xué)通報 Annu. Rev. Biochem.網(wǎng)站：生命科學(xué)（生物化學(xué)）第一章 第一單元 糖類第二章 一、糖類的概念糖類物質(zhì)是多羥基(2個或以上)的醛類(aldehyde)或酮類(Ketone)化合物，以及它們的衍生物或聚合物，可分為醛糖(aldose)和酮糖(ketose)，還可根據(jù)碳層子數(shù)分為丙糖(triose)，丁糖(terose)，戊糖(pentose)、己糖(hexose)。最簡單的糖類就是丙糖(甘油醛和二羥丙酮)由于絕大多數(shù)的糖類化合物都可以用通式Cn (H2O)n表示，所以過去人們一直認(rèn)為糖類是碳與水的化合物，

11、稱為碳水化合物?，F(xiàn)在已經(jīng)這種稱呼并恰當(dāng)，只是沿用已久，仍有許多人稱之為碳水化合物。二、糖的種類根據(jù)糖的結(jié)構(gòu)單元數(shù)目多少分為：（1）單糖：不能被水解稱更小分子的糖。（2）寡糖：26個單糖分子脫水縮合而成，以雙糖最為普遍，意義也較大。（3）多糖：同多糖：淀粉、糖原、纖維素、半纖維素、幾丁質(zhì)(殼多糖)；雜多糖：糖胺多糖類(透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素等)。（4）結(jié)合糖(復(fù)合糖，糖綴合物，glycoconjugate)：糖脂、糖蛋白(蛋白聚糖)、糖-核苷酸等。（5）糖的衍生物：糖醇、糖酸、糖胺、糖苷三、糖類的生物學(xué)功能(1) 提供能量。植物的淀粉和動物的糖原都是能量的儲存形式。(2) 物質(zhì)代謝的碳

12、骨架，為蛋白質(zhì)、核酸、脂類的合成提供碳骨架。(3) 細胞的骨架。纖維素、半纖維素、木質(zhì)素是植物細胞壁的主要成分，肽聚糖是細胞壁的主要成分。(4) 細胞間識別和生物分子間的識別。細胞膜表面糖蛋白的寡糖鏈參與細胞間的識別。一些細胞的細胞膜表面含有糖分子或寡糖鏈，構(gòu)成細胞的天線，參與細胞通信。紅細胞表面ABO血型決定簇就含有巖藻糖。四、單糖（一）單糖的結(jié)構(gòu)1.單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)確定鏈狀結(jié)構(gòu)的方法（葡萄糖）：a.與Fehling試劑或其它醛試劑反應(yīng)，含有醛基。b.與乙酸酐反應(yīng)，產(chǎn)生具有五個乙?；难苌?。c.用鈉、汞劑作用，生成山梨醇。最簡單的單糖之一是甘油醛(glyceraldehydes)，它有兩種立

13、體異構(gòu)形式(Stereoismeric form)，這兩種立體異構(gòu)體在旋光性上剛好相反，一種異構(gòu)體使平面偏振光(Plane polarized liyot)的偏振面沿順時針方向偏轉(zhuǎn)，稱為右旋型異構(gòu)體(dextrorotary)，或D型異構(gòu)體。另一種異構(gòu)體則使平面偏振不的編振機逆時針編轉(zhuǎn)，稱左旋異構(gòu)體(levorotary,L)或L型異構(gòu)體。像甘油醛這樣具有旋光性差異的立體異構(gòu)體又稱為光學(xué)異構(gòu)體(Cptical lsmer)，常用D，L表示。以甘油醛的兩種光學(xué)異構(gòu)體作對照，其他單糖的光學(xué)異構(gòu)構(gòu)與之比較而規(guī)定為D型或L型。差向異構(gòu)體(epimer)：又稱表異構(gòu)體，只有一個不對稱碳原子上的基因排列方

14、式不同的非對映異構(gòu)體，如D-等等糖與D-半乳糖。鏈狀結(jié)構(gòu)一般用Fisher投影式表示：碳骨架、豎直寫；氧化程度最高的碳原子在上方。2.單糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)在溶液中，含有4個以上碳原子的單糖主要以環(huán)狀結(jié)構(gòu)。單糖分子中的羥基能與醛基或酮基可逆縮合成環(huán)狀的半縮醛(emiacetal)。環(huán)化后，羰基C就成為一個手性C原子稱為端異構(gòu)性碳原子(anomeric carbon atom)，環(huán)化后形成的兩種非對映異構(gòu)體稱為端基異構(gòu)體，或異頭體(anomer)，分別稱為a-型及b-型異頭體。環(huán)狀結(jié)構(gòu)一般用Havorth結(jié)構(gòu)式表示：用FisCher投影式表示環(huán)狀結(jié)構(gòu)很不方便。Haworth結(jié)構(gòu)式比Fischer投影式更

15、能正確反映糖分子中的鍵角和鍵長度。轉(zhuǎn)化方法： 畫一個五員或六員環(huán) 從氧原子右側(cè)的端基碳(anomerio carbon)開始，畫上半縮醛羥基，在Fischer投影式中右側(cè)的居環(huán)下，左側(cè)居環(huán)上。構(gòu)象式：Haworth結(jié)構(gòu)式雖能正確反映糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，但還是過于簡單，構(gòu)象式最能正確地反映糖的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，它反映出了糖環(huán)的折疊形結(jié)構(gòu)。3.幾種重要的單糖的鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)(1) 丙糖：D-甘油醛 二羥丙酮(2) 丁糖：D-赤鮮糖 D-赤鮮酮糖(3) 戊糖：D-核糖 D-脫氧核糖 D-核酮糖 D-木糖 D-木酮糖(4) 己糖：D-葡萄糖(a-型及b型) D-果糖(5) 庚糖：D-景天庚酮糖4.變旋現(xiàn)象在溶液

16、中，糖的鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)(a、b)之間可以相互轉(zhuǎn)變，最后達到一個動態(tài)平衡，稱為變旋現(xiàn)象。從乙醇水溶液中結(jié)晶出的D-glucose稱為-D-（+）Glucose（20D=+113°），從吡啶溶液中結(jié)晶出的D-glucose稱為-D-（+）glucose（20D=+18.7°）。將a-D-(+)葡萄糖與b-D-(+)葡萄糖分別溶于水中，放置一段時間后，其旋光率都逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)?52.7°C。原因就是葡萄糖的不同結(jié)構(gòu)形式相互轉(zhuǎn)變，最后，各種結(jié)構(gòu)形式達到一定的平衡，其中a型占36%，b型占63%，鏈?zhǔn)秸?%。5.構(gòu)型與構(gòu)象構(gòu)型：分子中由于各原子或基團間特有的固定的空間排列方

17、式不同而使它呈現(xiàn)出不同的較定的立體結(jié)構(gòu)，如D-甘油醛與 L-甘油醛，D-葡萄糖和L葡萄糖是鏈狀葡萄糖的兩種構(gòu)型，a-D-葡萄糖和b-D-葡萄糖是環(huán)狀葡萄糖的兩種構(gòu)型。一般情況下，構(gòu)型都比較穩(wěn)定，一種構(gòu)型轉(zhuǎn)變另一種構(gòu)型則要求共價鍵的斷裂、原子(基團)間的重排和新共價鍵的重新形成。構(gòu)象：由于分子中的某個原子(基團)繞C-C單鍵自由旋轉(zhuǎn)而形成的不同的暫時性的易變的空間結(jié)構(gòu)形式，不同的構(gòu)象之間可以相互轉(zhuǎn)變，在各種構(gòu)象形式中，勢能最低、最穩(wěn)定的構(gòu)象是優(yōu)勢對象。6.構(gòu)型與旋光性旋光性是分子中具有不對稱結(jié)構(gòu)的物質(zhì)的一種物理性質(zhì)。顯然，構(gòu)型不同旋光性就不同。但構(gòu)型是人為規(guī)定的，旋光性是實驗測出的。因此，構(gòu)型與

18、旋光性之間沒有必然的對應(yīng)規(guī)律，每一種物質(zhì)的旋光性只能通過實驗來確定。（二）單糖的物理化學(xué)性質(zhì)1.物理性質(zhì)旋光性：是鑒定糖的一個重要指標(biāo)甜度：以蔗糖的甜度為標(biāo)準(zhǔn)溶解性：易溶于水而難溶于乙醚、丙酮等有面溶劑2.化學(xué)性質(zhì)（1）變旋在溶液中，糖的鏈狀結(jié)構(gòu)和環(huán)狀結(jié)構(gòu)(a、b)之間可以相互轉(zhuǎn)變，最后達到一個動態(tài)平衡，稱為變旋現(xiàn)象。三者間的比例因糖種類而異。只有鏈狀結(jié)構(gòu)才具有下述的氧化還原反應(yīng)。（2）糖醛反應(yīng)(與酸的反應(yīng))Molish反應(yīng)Molish反應(yīng)可以鑒定單糖的存在。Seliwannoff反應(yīng)據(jù)此區(qū)分酮糖與醛糖。還可利用溴水區(qū)分醛糖與酮糖。（3）氧化反應(yīng)氧化只發(fā)生在開鏈形式上。在氧化劑、金屬離子如Cu

19、2+、酶的作用下，單糖可以發(fā)生幾種類型的氧化：醛基氧化：糖酸(aldonic acid)伯醇基氧化：醛酸(uronic acid)醛基、伯醇基同時氧化：二酸(alduric acid)能被弱氧化劑(如Fehhing試劑、Benedict試劑)氧化的糖稱為還原性糖，所有的單糖都是還原性糖。單糖氧化形成的羥基可以進一步形成環(huán)狀內(nèi)酯(Lactone)。內(nèi)酯在自然界中很普遍，如L-抗壞血酸(L-ascorbio acid)，又稱Vc (Vitamcn c)，就是D-葡萄糖酸的內(nèi)酯衍生物。式量176.1，它在體內(nèi)是一種強還原劑。豚鼠（guinea pig）、猿（ape）和人不能合成Vc，從能合成Vc的肝

20、臟微粒體中分離到合成Vc的三種酶，人和猿缺乏gulonolactone oxidase)。缺乏抗壞血酸將導(dǎo)致壞血病(scurvy)，齡齦(gum)、腿部等開始出血，腫脹，逐漸擴展到全身，柑橘類果實(citrus frait)中含有豐富的Vc。（4）還原反應(yīng)單糖可以被還原成相應(yīng)的糖醇(Sugar alcohol)。D-葡萄糖被還原成D-葡萄糖醇，又稱山梨醇(D-Sorbitol)。糖醇主要用于食品加工業(yè)和醫(yī)藥，山梨醇添加到糖果中能延長糖果的貨架期，因為它能防止糖果失水。用糖精處理的果汁中一般都有后味，添加山梨醇后能去除后味。人體食用后，山梨醇在肝中又會轉(zhuǎn)化為果糖。（5）異構(gòu)化在弱堿性溶液中，D-

21、葡萄糖、D-甘露糖和D-果糖，可以通過烯醇式相互轉(zhuǎn)化(enediol intermediate)，D-葡萄糖異構(gòu)化為D-甘露糖后，由于其中的一個手性碳原子的構(gòu)型發(fā)生變化，又稱差向異構(gòu)化(epimerization)。（6）酯化生物體中最常見也是最重要的糖酯是磷酸糖酯和硫酸糖酯。磷酸糖酯及其衍生物是糖的代謝活性形式(糖代謝的中間產(chǎn)物)。硫酸糖酯主要發(fā)現(xiàn)于結(jié)締組織的蛋白聚糖中(Proteo glycan)，由于硫酸糖酯帶電荷，因此它能結(jié)合大量的水和陽離子。葡萄糖的核苷二磷酸酯，如UDPG參與多糖的生物合成。（7）糖苷化單糖環(huán)狀結(jié)構(gòu)上的半縮醛羥基與醇或酚的羥基縮合失水成為縮醛式衍生物，通稱為糖苷(g

22、lycosides)。（8）糖脎反應(yīng)(親核加成)糖脎反應(yīng)發(fā)生在醛糖和酮糖的鏈狀結(jié)構(gòu)上。糖脎易結(jié)晶，可以根據(jù)結(jié)晶的形狀，判斷單糖的種類。（三）重要的單糖1.三碳糖2.四碳糖3.五碳糖4.六碳糖（四） 重要的單糖衍生物1.糖醇2.糖醛酸單糖的伯醇基被氧化成-COOH。動物體內(nèi)有兩種很重要的糖醛酸：a-D-葡萄醛酸（a-D-glucuronic acid）和差向異構(gòu)物b-L-艾杜糖醛酸（-L-iduronate），它們在結(jié)締組織中含量很高。葡萄糖醛酸是肝臟內(nèi)的一種解毒劑，它與類固醇、一些藥物、膽紅素(血紅蛋白的降解物)結(jié)合增強其水溶性，使之更易排出體外。3.氨基糖(糖胺，amino sugar, g

23、lycosamine)單糖的一個羥基(通常是C2位)被氨基取代。常見的氨基糖有D-葡萄糖胺(D-glucosamine)和D-半乳糖胺(D-galactosamine)。氨基糖的氨基還經(jīng)常被乙?；纬蒒-乙酰糖胺。4.糖苷單糖的半縮醛羥基與其它分子的醇、酚等羥基縮合，脫水生成縮醛式衍生物，稱糖苷Glycoside。半縮醛部分是Glc，稱Glc糖苷。半縮醛部分是Gal，稱Gal糖苷。糖苷可分為：O糖苷、N糖苷、S糖苷。糖苷物質(zhì)與糖類的區(qū)別：糖是半縮醛，不穩(wěn)定，有變旋；苷是縮醛，較穩(wěn)定，無變旋。糖苷大多數(shù)有毒，其中不少有藥理作用。5.脫氧糖重要的有6-脫氧D-甘露糖，L-巖藻糖(L-fucose)

24、和2-脫氧D-核糖。巖藻糖常見于一些糖蛋白中，如紅細胞表面ABO血型決定簇。五、寡糖寡糖是指含有210個單糖單元的糖類。雙糖在自然界中豐富存在，它是人類飲食中主要的熱源之一。在小腸中，雙糖必須在酶的作用下水解成單糖才能被人體吸收。如果這些酶有缺陷的話，那么人體攝入雙糖后由于不能消化它就會出現(xiàn)消化病。未消化的雙糖進入大腸，在滲透壓的作用下從周圍組織奪取水分(腹瀉，diarrhea)，結(jié)腸中的細菌消化雙糖(發(fā)酵)產(chǎn)生氣體(氣脹和絞痛或痙孿)。最常見的雙糖消化缺陷是乳糖過敏，就是由于缺乏乳糖酶(Lactose)，解決辦法就是乳糖酶處理食物或避免攝入乳糖。1.麥芽糖(maltose, malt sug

25、ar)它是直鏈淀粉的水解中間物(a-麥芽糖)，在自然界中似乎并不存在天然的麥芽糖。結(jié)構(gòu)：a-麥芽糖(葡萄糖-a，a(1-4)-葡萄糖苷)；b-麥芽糖葡萄糖-a, b（1-4）-葡萄糖苷。性質(zhì)： 變旋現(xiàn)象，在水溶解中形成a、b和開鏈的混合物； 具有還原性； 能成脎。異麥芽糖：a(1-6)鍵型，支鏈淀粉和糖元的水解產(chǎn)物。2.蔗糖植物的莖、葉都可以產(chǎn)生蔗糖，它可以在整個植物體中進行運輸，也是光合產(chǎn)物的運輸形式之一。結(jié)構(gòu)：a-葡萄糖，b-果糖 a，b(1-2)糖苷鍵，無異構(gòu)體。蔗糖葡萄糖-a，b(1-2)-果糖苷。性質(zhì)： 無變旋現(xiàn)象； 無還原性； 不能成脎。3.乳糖顧名思義，主要存在于哺乳動物的乳汁中

26、結(jié)構(gòu)：b-半乳糖-b(1-4)糖苷鍵-a(或b)-葡萄糖。兩種異構(gòu)體。a-Lactose半乳糖-b，a(1-4)-葡萄糖苷，b-lactose半乳糖-b，b(1-4)-葡萄糖苷。性質(zhì)： 有變旋現(xiàn)象； 具有還原性； 能成脎。4.纖維二糖(cellobiose)纖維素的降解產(chǎn)物和基基本結(jié)構(gòu)單位，自然界中不存在游離的纖維二糖。結(jié)構(gòu)：兩分子b-葡萄糖，b-(1，4)糖苷鍵。纖維二糖葡萄糖-b(1，4)-葡萄糖苷。性質(zhì)： 具有變旋現(xiàn)象； 具有還原性； 能成脎。5.海藻糖兩分子-D-Glc，在C1上的兩個半縮醛羥基之間脫水，由-1.1糖苷鍵構(gòu)成。6.棉子糖(三糖)非還原性三糖。六、多糖多糖是由多個單糖分子

27、縮合脫水而形成的。由于構(gòu)成它的單糖的種類、數(shù)量以及連接方式的不同，多糖的結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜而且數(shù)量、種類龐大。多糖是重要的能量貯存形式(如淀粉和糖原等)和細胞的骨架物質(zhì)(如植物的纖維素和動物的幾丁質(zhì))，此外多糖還有更復(fù)雜的生理功能(如粘多糖和血型物質(zhì)等)。大部分的多糖類物質(zhì)沒有固定的分子量。多糖的大小從一定程度上可以反映細胞的代謝狀態(tài)。例如：當(dāng)血糖水平高時(如飯后)，肝臟就合成糖原(glycogen)這時就分子量可達2´107，當(dāng)血糖水平下降時，肝臟中的酶類就水解糖原，把葡萄糖釋放到血液中。多糖在水溶液中只形成膠體，雖然具有旋光性，但無變旋現(xiàn)象，也無還原性。多糖可以分為均一性多糖(由同一種

28、單糖分子組成)和不均一性多糖(由兩種或兩種以上單糖分子組成)。（一）同多糖自然界中最豐富的均一性多糖是淀粉和糖原、纖維素。它們都是由葡萄糖組成。淀粉和糖原分別是植物和動物中葡萄糖的貯存形式，纖維素是植物細胞主要的結(jié)構(gòu)組分。1.淀粉植物營養(yǎng)物質(zhì)的一種貯存形式，也是植物性食物中重要的營養(yǎng)成分。（1）直鏈淀粉許多a-葡萄糖以a(1-4)糖苷鍵依次相連成長而不分開的葡萄糖多聚物。典型情況下由數(shù)千個葡萄糖線基組成，分子量從150000到600000。結(jié)構(gòu)：長而緊密的螺旋管形。這種緊實的結(jié)構(gòu)是與其貯藏功能相適應(yīng)的。遇碘顯蘭色（2）支鏈淀粉在直鏈的基礎(chǔ)上每隔2025個葡萄糖殘基就形成一個a-(1-6)支鏈。

29、不能形成螺旋管，遇碘顯紫色。淀粉酶：內(nèi)切淀粉酶（-淀粉酶）水解-1.4鍵，外切淀粉酶（-淀粉酶）-1.4，脫支酶水解-1.6鍵。2.糖元與支鏈淀粉類似，只是分支程度更高，分支更，每隔4個葡萄糖殘基便有一個分支。結(jié)構(gòu)更緊密，更適應(yīng)其貯藏功能，這是動物將其作為能量貯藏形式的一個重要原因，另一個原因是它含有大量的非原性端，可以被迅速動員水解。糖元遇碘顯紅褐色。3.纖維素結(jié)構(gòu)：許多b-D-葡萄糖分子以b-(1-4)糖苷鍵相連而成直鏈。纖維素是植物細胞壁的主要結(jié)構(gòu)成份，占植物體總重量的1/3左右，也是自然界最豐富的有機物，地球上每年約生產(chǎn)1011噸纖維素，經(jīng)濟價值：木材、紙張、纖維、棉花、亞麻。完整的細

30、胞壁是以纖維素為主，并粘連有半纖維素、果膠和木質(zhì)素。約40條纖維素鏈相互間以氫鍵相連成纖維細絲，無數(shù)纖維細絲構(gòu)成細胞壁完整的纖維骨架。降解纖維素的纖維素主要存在于微生物中，一些反芻動物可以利用其消化道內(nèi)的微生物消化纖維素，產(chǎn)生的葡萄糖供自身和微生物共同利用。雖大多數(shù)的動物(包括人)不能消化纖維素，但是含有纖維素的食物對于健康是必需的和有益的。4.幾丁質(zhì)(殼多糖)N-乙酰-b-D-葡萄糖胺以b(1，4)糖苷鏈相連成的直鏈。5.菊糖（inulin）多聚果糖，存在于菊科植物根部。6.瓊脂（Ager）多聚半乳糖，是某些海藻所含的多糖，人和微生物不能消化瓊脂。（二）雜多糖雜多糖種類繁多。有一些雜多糖由含

31、糖胺的重復(fù)雙糖系列組成，稱為糖胺聚糖(glyeosaminoglycans，GAGs)，又稱粘多糖。(mucopoly saceharides)、氨基多糖等。糖胺聚糖是蛋白聚糖的主要組分，按重復(fù)雙糖單位的不同，糖胺聚糖有五類：1、透明質(zhì)酸2、硫酸軟骨素3、硫酸皮膚素4、硫酸用層酸5、肝素6、硫酸乙酰肝素七、結(jié)合糖(glycoconjugate)糖與非糖物質(zhì)共價結(jié)合形成的復(fù)合物稱結(jié)合糖(復(fù)合糖，糖綴合物)，包括糖脂(glycolipids)，糖蛋白與蛋白聚糖、肽聚糖（peptidoglycan），糖-核酸。（一）糖蛋白糖蛋白是由短的寡糖鏈與蛋白質(zhì)共價相連構(gòu)成的分子。其總體性質(zhì)更接近蛋白質(zhì)。糖與蛋

32、白質(zhì)之間以蛋白質(zhì)為主，其一定部位上以共價健與若干短的寡糖鏈相連，這些寡糖鏈常常是具分支的雜糖鏈，不呈現(xiàn)重復(fù)的雙糖系列，一般由210個單體(少于15)組成，未端成員常常是唾液酸或L-巖藻糖。1.組成-D-葡萄糖（Glc） -D-甘露糖（Man） -D-半乳糖（Gal）-D-木糖（Xyl） -D-阿拉伯糖（Ara） -L-巖藻糖（Fuc） 葡萄糖醛酸（GlcuA） 艾杜糖醛酸（IduA） N-乙酰葡萄糖胺（GlcNAG） N-乙酰半乳糖胺（GalNAC） N-乙酰神經(jīng)氨酸（NeuNAC） 即唾液酸（Sia）2.糖鏈與蛋白的連接方式糖蛋白的糖肽連接鍵，簡稱糖肽鍵。糖肽鏈的類型可以概況為：N-糖苷鍵型

33、：寡糖鏈（GlcNAC的-羥基）與Asn的酰胺基、N-未端的a-氨基、Lys或Arg的W-氨基相連 O-糖苷鍵型：寡糖鏈（GalNAC的-羥基）與Ser、Thr和羥基賴氨酸、羥脯氨酸的羥基相連。 S-糖苷鍵型：以半胱氨酸為連接點的糖肽鍵。 酯糖苷鍵型：以天冬氨酸、谷氨酸的游離羧基為連接點。3.糖蛋白中糖鏈的結(jié)構(gòu)糖蛋白中的糖鏈變化較大，含有豐富的結(jié)構(gòu)信息。寡糖鏈往往是受體、酶類的識別位點。（1）N-糖苷鍵型（N-連接）N-糖苷鍵型主要有三類寡糖鏈： 高甘露糖型，由GlcNAc和甘露糖組成； 復(fù)合型：除了GlcNAc和甘露糖外、還有果糖、半乳糖、唾液酸； 雜合型，包含和的特征。A.高甘露糖型：中國

34、地倉鼠卵細胞膜；B. N-乙酰半乳糖型；C. 混合型：卵白蛋白的一種糖鏈（2）O-糖苷鍵型（O-連接）沒有五糖核心。如人血纖維蛋白溶酶原，人免疫球蛋白IgA等。4.糖蛋白的生物學(xué)功能（1）糖蛋白攜帶某些蛋白質(zhì)代謝去向的信息糖蛋白寡糖鏈末端的唾液酸殘基，決定著某種蛋白質(zhì)是否在血流中存在或被肝臟除去的信息。脊椎動物血液中的銅藍蛋白：肝細胞能降解丟失了唾液酸的銅藍蛋白，唾液酸的消除可能是體內(nèi)“老”蛋白的標(biāo)記方式之一。紅細胞：新生的紅細胞膜上唾液酸的含量遠高于成熟的紅細胞膜。用唾液酸酶處理新生的紅細胞，回注機體，幾小時后全部消失。而末用酶處理的紅細胞，回注后，幾天以后，仍能在體內(nèi)正常存活。（2）寡糖鏈

35、在細胞識別、信號傳遞中起關(guān)鍵作用淋巴細胞正常情況應(yīng)歸巢到脾臟，而切去唾液酸后，結(jié)果競歸巢到了肝臟。在原核中表達的真核基因，無法糖基化。糖蛋白可以是胞溶性的，也可以是膜結(jié)合型的，可以存在于細胞內(nèi)在也可存在于細胞間質(zhì)中。糖蛋白在動植物中較為典型，脊柱動物中糖蛋白尤為豐富，金屬轉(zhuǎn)運蛋白(轉(zhuǎn)鐵蛋白)、血銅藍蛋白，凝血因子、補體系統(tǒng)、一些激素，促卵泡素(Follicle- stimulating hormone, FSH，前腦下垂體分泌，促進卵子和精子的發(fā)育)、RNase、膜結(jié)合蛋白(如動物細胞膜的Na+-K+-ATPase)、主要組織相容性抗原(major histocompatibility ant

36、igen,細胞表面上介導(dǎo)供體器官與受體器官交叉匹配的標(biāo)識)。絕大多數(shù)糖蛋白的寡糖是糖蛋白的功能中心。有些糖蛋白的糖對于糖蛋白自身成機體起著保護作用或潤滑作用，如牛的RNaseB(糖蛋白)對熱的抗性大于RNaseA，大量的唾液酸能增強唾液粘蛋白的粘性從而增強唾液的潤滑性。南極魚抗凍蛋白的糖組分能與水形氫鍵，阻止冰品的形成從而提高了抗凍性。糖蛋白在細胞間信號傳遞方面著更為復(fù)雜的作用。Hiv的靶細胞結(jié)合蛋白GP120是一個糖蛋白，能與人類靶細胞表面的CD4受體結(jié)合從而附著在靶細胞表面，如果去掉GP120的糖部分則不能與CD4受體結(jié)合從而失去感染能力。細胞表面的糖蛋白形成細胞的糖萼(糖衣)、參與細胞的

37、粘連，這在胚和組織的生長、發(fā)育以及分化中起著關(guān)鍵性作用。（二）蛋白聚糖(oroteoglycans)由糖胺聚糖與多肽鏈共價相連構(gòu)成的分子，總體性質(zhì)與多糖更為接近。糖胺聚糖鏈長而不分支，呈現(xiàn)重復(fù)雙糖系列結(jié)構(gòu)，其一定部位上與若干肽鏈相連。由于糖胺聚糖具有粘稠性，所以蛋白聚白又稱為粘蛋白、粘多糖蛋白質(zhì)復(fù)合物等。1.蛋白聚糖中的糖肽鍵在蛋白聚糖中已知有三種不同類型的糖肽鍵：（1）D-木糖與Ser羥基之間形成的O-糖肽鍵，主要存在于硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸類肝（GlcUA13Gal13Gal14Xyl1 Ser ）、肝素等。（2）N-乙酰半乳糖胺與Thr或Ser羥基之間形成的O-糖肽鍵，如骨骼硫酸角

38、質(zhì)素（GalNAc l 6 GalNAcser/Thr）。（3）N-乙酰葡萄糖胺與Asn之間形成的N-糖肽鍵，如角膜硫酸角質(zhì)素（GlcNAc-N-Asn）2.糖白聚糖的生物學(xué)功能糖白聚糖主要存在于軟骨、鍵等結(jié)締組織和各種腺體分泌的粘液中，有構(gòu)成組織間質(zhì)、潤滑劑、防護劑等多方面的作用。（三）肽聚糖（peptidoglycan）是細菌細胞壁的主要成分，草蘭氏陽性細菌胞壁所含的肽聚糖占干重的50-80%，草蘭氏陰性細菌胞壁所含的肽聚糖占干重的110%糖鏈由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通過-1.4糖苷鍵連接而成，糖鏈間由肽鏈交聯(lián)，構(gòu)成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，肽鏈長短視細菌種類不同而異。1.四肽及連接方式四

39、肽中N端的Ala上-NH2與M中乳酸的羧基連接。2.五聚Gly及連接方式（1）五聚Gly的N端NH2與四肽C端Ala上的羧基連接。（2）五聚Gly的C端羧基與另一個四肽的Lys-NH2連接。溶菌酶能水解G-M間的-1.4糖苷鍵，使細胞壁出現(xiàn)孔洞，基至解體，從而殺死細菌。人的眼淚中存在大量的溶菌酶，某些噬菌體在感染宿主時也可分泌溶菌酶。雞蛋中也含大量的溶菌酶。某些抗生素（如青霉素）能抑制肽聚糖的生物合成第二單元 脂類 Lipids一、脂類的概念不溶于水而能被乙醚、氯仿、苯等非極性有機溶劑抽提出的化合物，統(tǒng)稱脂類。脂類包括油脂（甘油三脂）和類脂（磷脂、蠟、萜類、甾類）。二、分類（1）單純脂：脂肪酸

40、與醇類形成的酯，甘油酯、鞘脂、蠟（2）復(fù)合脂：甘油磷脂、鞘磷脂。（3）萜類和甾類及其衍生物：不含脂肪酸，都是異戊二烯的衍生物。（4）衍生脂：上述脂類的水解產(chǎn)物，包括脂肪酸及其衍生物、甘油、鞘氨醇等。（5）結(jié)合脂類：糖脂、脂蛋白三、脂類的生物學(xué)功能脂類的生物學(xué)功能也多種多樣：生物膜的結(jié)構(gòu)組分(甘油磷脂和鞘磷脂，膽固醇、糖脂)；能量貯存形式(動物、油料種子的甘油三酯)；激素、維生素和色素的前體(萜類、固醇類)；生長因子；抗氧化劑； 化學(xué)信號(如DAG )；參與信號識別和免疫（糖脂）；動物的脂肪組織有保溫，防機械壓力等保護功能，植物的蠟質(zhì)可以防止水分的蒸發(fā)。四、脂肪酸及其衍生物（一）脂肪酸絕大多數(shù)的

41、脂肪酸含有偶數(shù)個碳原子，形成長而不分支的鏈(也有分支的或含環(huán)的脂肪酸)。不飽和脂肪酸有順式和反式兩種異物體。但生物體內(nèi)大多數(shù)是順式結(jié)構(gòu)。不飽和脂肪酸中，反式雙鍵會造成脂肪酸鏈彎曲，分子間沒有飽和脂肪酸鏈那樣結(jié)合緊密。因此，不飽和脂肪酸的熔點低。脂肪酸(主要是豆蔻酸與棕櫚酸)可以與蛋白質(zhì)共價相連，形成脂酰蛋白(acyloted protein)，脂酰基團能促進膜蛋白與疏水環(huán)境間的相互作用。1、必需脂肪酸（essential fatty acids）植物和細菌可以利用乙酰CoA合成所需的全部脂肪酸。哺乳動物既可從食物中獲得大部分脂肪酸，也可以合成飽和脂肪酸和一些單不飽和脂肪酸，但是，哺乳動物不能合

42、成多不飽和脂肪酸（如亞油酸和亞麻酸），稱為必需脂肪酸。亞油酸和亞麻酸必須從植物中獲取。花生四烯酸可由亞油酸在體內(nèi)合成。2、皂化值（評估油的質(zhì)量）完全皂化1克油脂所需KOH的毫克數(shù)，稱皂化值?？捎脕碓u估油脂的質(zhì)量。3、酸值（酸敗程度）中和1克油脂中的游離脂肪酸所消耗的KOH毫克數(shù)。4、碘值（不飽和鍵的多少）100克油脂吸收碘的克數(shù)。（二）類二十烷酸也稱類花生酸（eicosanoid），包括前列腺素類(prostaglandin)，凝血惡烷類(thromboxane)和白細胞三烯類(leucotriene)是一大類由許多哺乳動物組織產(chǎn)生的激素類的物質(zhì)。它們只在產(chǎn)生的器官中起作用，所以稱為自泌調(diào)控分

43、子，而不是激素。大多數(shù)的類二十烷酸是花生四烯酸的衍生物?；ㄉ南┧嵋卜Q5,8,11,14-二十碳四烯酸(eicosatetraenoio acid)，是由亞油酸合成后加上一個二碳單位、引入兩個雙鍵而生成的。1.前列腺素類前列腺素類是花生四烯的衍生物。有一個環(huán)戊烷結(jié)構(gòu)，C11、C15位點各有一個-OH。PGE在C9位上有一個C=O(carbonyl group)，PGF在C9上有一個-OH。角注數(shù)學(xué)表明分子中雙鍵的數(shù)目，PG2類前列腺素是人類中最重要的前列腺素。前列腺素參與許多生理過程的調(diào)節(jié)控制，促進炎癥反應(yīng)，參與生殖過程(如排卵、受孕和分娩時子宮的收縮)，參與消化。2.凝血惡烷類(thromb

44、oxanes)凝血惡烷類也是花生四烯酸的衍生物。與其他類二十烷酸不同的是凝血惡烷類有環(huán)醚結(jié)構(gòu)。凝血惡烷A2(TxA2)是該類化合物中最重要的一種，它主要由血小板產(chǎn)生，促進血小板凝聚和平滑肌收縮。3.白細胞三烯（leucotriene,LT）是花生四烯酸的羥基脂肪酸衍生物。最初是在白細胞中發(fā)現(xiàn)的，并且有三烯結(jié)構(gòu)，故名白細胞三烯。LTC4、LTD4和LTE4是過敏性反應(yīng)的慢反應(yīng)物質(zhì)的組分，在炎癥反應(yīng)起積極作用，促進白細胞趨向破壞組織。五、脂酰甘油因為不帶電荷，有時也稱中性脂(neutral fats)，包括簡單三脂酰甘油和混合三脂酰甘油。六、磷脂磷脂是重要的兩親物質(zhì)，它們是生物膜的重要組分、乳化劑

45、和表面活性劑(表面活性劑是能降低液體，通常是水的，表面張力，沿水表面擴散的物質(zhì))。磷脂有兩類：甘油磷脂和鞘氨醇磷脂。甘油磷脂由甘油、脂肪酸、磷酸和一分子氨基醇(如膽堿、乙醇胺、絲氨酸或肌醇)組成。鞘氨醇磷脂只是以鞘氨醇代替了甘油。（一） 甘油磷脂天然存在的甘油磷脂都是L-構(gòu)型。1.結(jié)構(gòu)與分類依照氨基醇的不同可分以下幾類： （1）、 （1）磷脂酰膽堿（卵磷脂，PC）：極性頭為HO-CH2CH2-N+（CH3）3（膽堿），主要存在于大豆等植物材料，腦、精液、腎上腺、紅細胞，蛋卵黃（810%）等動物組織?？煽刂聘沃x，防止脂肪肝的形成。（2）、 （2）磷脂酰乙醇胺（腦磷脂）（PE）：極性頭為HO-

46、CH2CH2-N+H3（乙醇胺）。（3）、 （3）磷脂酰絲氨酸（PS）：極性頭為絲氨酸，參與血液凝固。（4）、 （4）磷脂酰肌醇（PI）：極性頭為肌醇，存在于哺乳類的細胞膜中，其衍生物參與細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。（5）、 （5）磷脂酰甘油（PG）：在細菌的細胞膜中含量豐富，是心磷脂的極性頭部。（6）、 （6）二磷脂酰甘油（心磷脂）：主要存在于心肌線粒體和細菌的細胞膜。2.甘油磷脂的性質(zhì)1.極性：含極性頭、非極性尾。2.帶電性（可用于分離純化）。（二）鞘磷脂 高等動物組織中含量較豐富。1.組成：一個鞘氨醇；一個脂肪酸；一個磷酸；一個膽堿或乙醇胺。2.結(jié)構(gòu)與性質(zhì)鞘磷脂極性頭部分是磷脂酰膽堿或磷脂酰乙醇胺。鞘

47、脂類含有一個長的氨基醇，是動植物生物膜的重要組分。除了動物細胞膜外，鞘磷脂在神經(jīng)細胞的髓鞘中含量最豐富。鞘磷脂結(jié)構(gòu)與甘油磷脂相似，因此性質(zhì)與甘油磷脂基本相同。3.鞘氨醇已發(fā)現(xiàn)約30種，基本結(jié)構(gòu)為2-氨基-4-十八碳烯-1.3-二醇，可還原為二氫鞘氨醇。4.神經(jīng)酰胺鞘脂類的核心結(jié)構(gòu)是神經(jīng)酰胺（ceramide），由鞘氨醇氨基以酰胺鍵與長鏈（1826C）脂肪酸的羥基相連。在鞘磷脂中，神經(jīng)酰胺1位的-OH被磷酸膽堿(phosphorylcholine)或磷酸乙醇胺(phosphorylethanolamine)的磷酸基因酯化。七、結(jié)合脂類（一）糖脂（glycolipid） 1.糖脂的結(jié)構(gòu)包括甘油醇糖

48、脂和N-脂酰神經(jīng)鞘氨醇糖脂（神經(jīng)酰胺糖脂）。神經(jīng)酰胺糖脂也稱鞘糖脂。在鞘糖脂中，單糖、雙糖或寡糖通過O-糖苷鍵與神經(jīng)酰胺相連，重要的鞘糖脂有腦苷脂(cerebroside)、硫腦苷脂(sulfatide)和神經(jīng)節(jié)苷脂(ganglioside)。（1）腦苷脂（中性糖鞘脂類）：是單糖與神經(jīng)酰胺形成的糖脂，是非離子型的。半乳糖腦苷脂(galatocerebroside)幾乎全部存在于腦的細胞膜中。腦苷脂被硫酸化后稱為硫腦苷脂，在生理pH下帶負(fù)電荷。（2）神經(jīng)節(jié)苷脂（酸性糖鞘脂類）：寡糖鏈(帶有一個或多個唾液酸殘基)與神經(jīng)酰胺形成的鞘糖脂稱為神經(jīng)節(jié)苷脂，最初是從神經(jīng)組織中分離到的，在其它組織中也有分布

49、。神經(jīng)節(jié)苷脂的命名含有M、D、T和角注數(shù)字，M、D、T分別表示含有一個、兩個、三個唾液酸，數(shù)字表示在糖鏈上的位置。在腦灰質(zhì)和胸腺中含量高。中樞神經(jīng)系統(tǒng)某些神經(jīng)元膜的特征性脂，可能與通過神經(jīng)元的神經(jīng)沖動傳遞有關(guān)。人的神經(jīng)系統(tǒng)細胞膜至少有15種神經(jīng)節(jié)苷脂，它們的生物功能尚未完全了解。2.糖脂的生物學(xué)功能糖脂的功能還不十分清楚，有些動物細胞膜上的糖脂分子能與細菌毒素以及細菌細胞結(jié)合，起受體的作用。（1）維持細胞結(jié)構(gòu)的剛性。（2）抗原的化學(xué)標(biāo)記，如血型抗原。人的A、B、O血型差異在于糖鏈末端殘基?，F(xiàn)在臨床上正研究用酶促降解B抗原或A抗原的末端殘基Gal或GalNAc，從而增加O抗原的血液來源。（3）細

50、胞分化階段可鑒定的化學(xué)標(biāo)記，可能與糖鏈的長短有關(guān)。（4）調(diào)節(jié)細胞的正常生長，與正常細胞轉(zhuǎn)化成腫癌細胞有關(guān)。腫瘤Cell的神經(jīng)節(jié)苷脂糖鏈比正常Cell的短。（5）授予細胞與其它生物活性物質(zhì)的反應(yīng)性傾向。（6）鞘脂貯積病(sphingolipld storage disease, sphingolipidose)溶酶體貯積病是由于降解某種特定代謝物的酶發(fā)生遺傳性缺陷造成的。一些溶解體貯積病與鞘脂代謝有關(guān)，也稱鞘脂貯積病，常見的就是Tay-sochs神經(jīng)節(jié)苷GM2貯積病，這是由于降解它的b-hexosaminidaseA(b-氨基己糖苷酶)缺陷造成的。當(dāng)細胞積累GM2時就溶脹最終死亡，Tay-Sac

51、hs綜合癥(失明，肌肉萎縮，抽搐，精神錯亂)，通常在出生數(shù)月后表現(xiàn)出來。diseasesympternAccumulating spluingolipidEnzyme deficiencyTay-sachs diseaseBlindnessMuscle weaknessSeizuresMental retardationGanglioside GM2b-hexosaminidoseAGaucheris diseaseMental retardations,Liver and spleen enlargementEresion of cong bonesGlucocerebosileb-gluc

52、osidaseNiemann-Pick diseaseMontal retardutionsphingomyelinsphingomylinase（二） 脂蛋白（lipoprotein）1.血漿脂蛋白根據(jù)密度來分類：（1）乳糜微粒，密度非常低，從小腸運輸甘油三酯和膽固醇脂到組織肌肉和adipose組織。（2）極低密度脂蛋白VLDL(0.951.006g/cm3)，在肝臟中生成，將脂類運輸?shù)浇M織中，當(dāng)VLDL被運輸?shù)饺斫M織時，被分解為三酰甘油、脫輔基蛋白和磷脂，最后，VLDL被轉(zhuǎn)變?yōu)榈兔芏戎鞍?。?）低密度脂蛋白(LDL，1.0061.063g/cm3)，把膽固醇運輸?shù)浇M織，經(jīng)過一系列復(fù)雜的

53、過程，LDL與LDL受體結(jié)合并被細胞吞食。（4）高密度脂蛋白(HDL，1.0631.210g/cm3)，也是在肝臟中生成，可能負(fù)責(zé)清除細胞膜上過量的膽固醇。當(dāng)血漿中的卵磷脂：膽固醇酰基轉(zhuǎn)移酶(Lecithin cholesterol acyltransferase, LCAT)將卵磷脂上的脂肪酸殘基轉(zhuǎn)移到膽固醇上生成膽固醇脂時，HDL將膽固醇脂動輸?shù)礁巍８闻K將過量的膽固醇轉(zhuǎn)化為膽汁酸。2.脂蛋白與動脈粥樣硬化(atherosclerosis)動脈粥樣硬化是一個慢性病，在此過程中，粥樣物質(zhì)逐漸沉積在動脈的內(nèi)壁上，這些沉積物稱為Plaque(蝕斑)，在plaque形成過程中，平滑肌細胞、巨噬細胞和

54、各種細胞殘渣逐漸聚集。當(dāng)巨噬細胞中吞食了大量脂類物質(zhì)(主要是膽固醇和膽固醇脂)它們就成為粥樣化細胞。最后，粥樣硬化斑鈣化(calcify)突入動脈腔，阻止血液流動，大腦、心、肺等器官就會缺氧和營養(yǎng)。冠狀動脈粥樣硬化病是最常見的一種，由于缺氧和營破壞了心肌。Plaque中的膽固醇大部分是來自粥樣細胞吞噬的LDL。因此，毫不奇怪，高水平的血漿LDL與冠狀動脈粥樣癥直接相關(guān)(LDL含有大量的膽固醇及膽固醇脂)，其它相關(guān)因素還包括高脂類飲食、吸煙、抑郁和缺少運動，高水平的血漿HDL與代幾率的冠狀動脈病有關(guān)。肝細胞是唯一具有HDL受體的細胞?？芍鄻踊募毎哂蠰DL受體，當(dāng)LDL與受體結(jié)合后這些細胞就通

55、過胞吞作用吞食LDL。在正常情況下，進入細胞中的LDL釋放出的膽固醇和其它脂類可用于細胞結(jié)構(gòu)和代謝上的需要。通常情況下LDL受體功能是高度調(diào)控的，吞入相對大量的LDL后，LDL受體合成就降低。巨噬細胞卻不同，LDL受體的合成并不降低，粥樣硬化斑中的巨噬細胞含有高水平的LDL受體，而且對氧化破壞的LDL仍有親和力?？箟难?Vc)和VE都是抗氧化劑，能抑止粥樣斑的形成。八、萜類和固醇類化合物可以統(tǒng)稱為類異戊二烯類(isoprenoid)，是由乙酰-CoA經(jīng)由異戊二烯焦磷酸生成的。（一）萜類一些真核蛋白質(zhì)合成后經(jīng)過異戊二烯化，常見的異戊二烯基團就是farnesyl和geranylgeranyl g

56、roup。 （二）固醇類結(jié)構(gòu)：含有環(huán)戊烷多氫菲母核的一類醇、酸及其衍生物。包括：固醇、固醇衍生物。1.膽固醇（二氫膽固醇、7-脫氫膽酸、膽固醇酯）以游離或酯的形態(tài)存在于一切動物組織中，植物中沒有。是最早由從動物膽石中分離出的固醇。（7）、 （1）結(jié)構(gòu)C3 羥基，C10和C13各一個甲基，C5與C6間一個雙鍵，C17異辛烷。（2）性質(zhì) 白色、斜方晶體；醇基可與脂酸成酯（棕櫚酸、硬脂酸、油酸）；雙鍵可加氫。（8）、 （3）分布及功能a. 70千克人體含140克左右，1/4在腦及神經(jīng)組織中，肝、腎含量較多。腎上腺、卵巢等合成固醇激素的腺體含量也較多，可達15%。血清中含量升高，會增加患心血管疾病的可能性。b. 膽固醇是生物膜的重要成分，羥基極性端分布于膜的親水界面，母核及側(cè)鏈深入膜雙層，控制膜的流動性，阻止磷脂在相變溫度以下時轉(zhuǎn)變成結(jié)晶狀態(tài)，保證膜在低溫時的流動性及正常功能。c. 膽固醇是合成膽汁酸、類固醇激素（腎上腺皮質(zhì)激素、雌激素、雄激素）、維生素D等生理活性物質(zhì)的前體。膽汁酸（在肝中合成）參與腸道脂類吸收2.植物固醇不能被動物吸收和利用。主要有豆固醇（大豆中