第四章 聚糖的结构与功能

一、X型题(多项选择题)

下列物质中哪种不是糖胺聚糖?(  )[厦门大学2009研]

A.果胶

B.肝素

C.透明质酸

D.硫酸软骨素

【答案】A

【解析】糖胺聚糖是蛋白聚糖大分子中聚糖部分的总称,由糖胺的二糖重复单位组成。可分为硫酸软骨素、硫酸皮肤素、硫酸角质素、透明质酸、肝素及硫酸乙酰肝素等类别。A项,果胶是植物细胞壁的重要组分,为一种线形多糖聚合物,最常见的结构是α-1,4连接的多聚半乳糖醛酸。

二、名词解释

1.糖复合物

答:糖复合物是指糖与蛋白质、糖与脂的复合物,是体内发挥重要生理作的一类生物大分子。其中,糖与蛋白质的复合物包括糖蛋白和蛋白糖;糖与脂的复合物包括鞘糖脂、甘油糖脂和类国醇衍生糖脂。

2.核心蛋白

答:核心蛋白是指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,一些蛋白聚糖通过核心蛋白特殊结构域锚定在细胞表面或细胞外基质的大分子中。

3.蛋白聚糖

答:蛋白聚糖是一类非常复杂的大分子糖复合物,主要由糖胺聚糖共价连接于核心蛋白组成。一种蛋白聚糖可含有一种或多种糖胺聚糖。糖胺聚糖是由二糖单位重复连接而成,不分支。二糖单位中除了1个是糖胺外,另1个是糖醛酸。除糖胺聚糖外,蛋白聚糖还含有一些N-连接寡糖链。

4.糖基化位点

答:聚糖中的N-乙酰葡糖胺与多肽链中天冬酰胺残基的酰胺氮以共价键连接,形成N-连接糖蛋白,但是并非糖蛋白分子中所有天冬酰胺残基都可连接聚糖。只有特定的氨基酸序列,即Asn-X-Ser/Thr(其中X为脯氨酸以外的任何氨基酸)3个氨基酸残基组成的序列子才有可能,这一序列子被称为糖基化位点。

三、简答题

简述蛋白聚糖分子中寡糖链的主要功能。

答:蛋白聚糖分子中寡糖链的主要功能如下:

(1)蛋白聚糖是细胞基质的主要成分,可以维持细胞间的粘着和联系,在基质中蛋白聚糖与弹性蛋白、胶原蛋白以特异的方式相连而赋予基质以特殊的结构。基质中含有大量透明质酸,可与细胞表面的透明质酸受体结合,影响细胞与细胞的黏附、细胞迁移、增殖和分化等细胞生物学行为。

(2)由于蛋白聚糖中的糖胺聚糖是多阴离子化合物,结合Na、K,从而吸收水分子,糖的羟基也是亲水的,所以基质内的蛋白聚糖可以吸引、保留水分而形成凝胶,容许小分子化合物自由扩散而阻止细菌通过,起保护作用。

(3)细胞表面有众多类型的蛋白聚糖,大多数含有硫酸肝素,分布广泛,在神经发育、细胞识别结合和分化等方面起到重要的调节作用。有些细胞还存在丝甘蛋白聚糖,它的主要功能是与带正电荷的蛋白酶、羧肽酶及组胺等相互作用,参与这些生物活性分子的贮存和释放。

(4)各种蛋白聚糖还有其特殊功能。肝素是重要的抗凝剂,能使凝血酶原失活。肝素能特异地与毛细血管壁的脂蛋白脂肪酶结合,促使后者释放入血。在软骨中硫酸软骨素含量丰富,维持软骨的机械性能。角膜的胶原纤维间充满硫酸角质素和硫酸皮肤素,使角膜透明。

(5)近年来,发现若干插入细胞表面膜质结构中的蛋白聚糖分子,可在细胞间的信息交流中起到一定的作用。