1、1.转基因植物,食品及其安全性2.水稻及其重要农作物基因组研究3.农业动物遗传育种与生物克隆4.农作物和森林重大病虫害机理及其调控5.草地退化的生态系统恢复重建6.长江流域生物多样性与生态系统7.环境污染的生物检测和防治8.生物可降解材料的研究及应用9.计划生育与人口控制10.疾病基因组学11.心脑血管疾病的防治12.肿瘤疾病的发病机理及其防治13.衰老机制与老年疾病的防治14.药物成瘾的机制及防治15.遗传病及肿瘤基因治疗16.环境基因组学17.药物基因组学18.基因诊断和预测19.中药现代化20.治疗性器官克隆研究生物信息学21.糖生物学和糖化学22.功能性RNA分子研究23.分子进化的基
2、本化学规律24.重要生命现象的蛋白组学25.生物芯片系统研究26.生物发育的基因表达调控27.脑发育和感知系统研究 1.纤维素2.甲壳质3.乙酰氨基葡萄糖OO HHHHO HHH NHC H2O HO HC O C H34.4.乙酰氨基半乳糖乙酰氨基半乳糖OO HHHO HO HHH NHC H2O HHC O C H35.L-5.L-岩藻糖岩藻糖OO HO HC H3HHO HHHHO H6.6.唾液酸唾液酸OOHHNHOHHHHCOOHHCHOHCHOHCH2OHCOCH37.酵母细胞壁结构8.生物膜表面的糖链9.糖与蛋白质结合成糖蛋白1.1.糖苷键类型糖苷键类型2.2.糖的种类糖的种类二
3、肽：二肽：Gly-LysGly-Lys Lys-Gly Lys-Gly二糖：二糖：3.糖链分支及位置（1）平分天线：6 63 3ManManAsnAsn4 42 2ManManAsnAsn6 63 3ManMan（2）偏二天线：（3）三天线：42ManAsnMan63ManAsnMan6342Man（4）四天线：1.识别的种类（1 1）分子与分子间的识别）分子与分子间的识别（2 2）细胞与细胞间的识别）细胞与细胞间的识别A.A.识别双方识别双方B.B.识别标记：识别标记：以糖基为识别标记的生命活动广泛存在。以糖基为识别标记的生命活动广泛存在。C.C.有识别能力：有识别能力：能识别糖基并与糖结合
4、多数为凝集素识能识别糖基并与糖结合多数为凝集素识 别别诱导细胞生理和代谢状态改变的扳机。诱导细胞生理和代谢状态改变的扳机。2.2.凝集素的概念与分类凝集素的概念与分类 凝集素是一类广泛存在于自然界能与糖专一性地可逆结合，并能凝集血细胞的糖蛋白称为凝集素。目前已有近千种植物被测得具有凝集素活性，植物中，不只种子中存在凝集素，根、茎、叶、皮、果实汁中也发现有凝集素。除植物外，其它生物，如各种真菌、某些病毒、无脊椎动物、脊椎动物及至人体的各种组织和器官中都存在凝集素。表表1 1 部部份份凝凝集集素素糖糖结结 合合专专一一性性甘甘露露糖糖（葡葡萄萄糖糖）类类 N N-乙乙酰酰氨氨基基 葡葡萄萄糖糖类类
5、刀豆 麦胚 羊蹄甲豌豆 马铃薯 槐蚕豆 西葫芦 四棱豆草藤 蕃茄 西非半单叶豆白扁豆 曼陀罗 D D-半半乳乳糖糖 类类枇杷叶 N N-乙乙氨氨基基半半 乳乳糖糖类类 蓖麻大肠杆菌菌毛 双花扁豆 花生哺乳动物肝 利马豆 禾叶野豌豆岩岩藻藻糖糖类类 唾唾液液酸酸类类 海红豆荆豆 黉血淋巴 红腰子豆鳗血清 龙虾血淋巴 苦瓜疾 病 致 病 原 致 病 原 凝 集 素 专 一 性 结 合 的 糖虐 疾 疟 原 虫 与 血 型 糖 蛋 白 A 的 唾 液 酸 结 合结 肠 炎 肠 道 原 虫 与 肠 表 皮 细 胞 的 N 阿 米 巴 -乙 酰 乳 糖 结 合尿 路 感 染 大 肠 杆 菌 与 人 尿
6、路 表 皮 细 胞 的 半 乳 糖 结 合胃 炎-胃 溃 疡 幽 门 螺 旋 杆 菌 与 胃 粘 膜 细 胞 的 结 合肺 炎 肺 炎 球 菌 与 肺 膜、脑 膜 N-乙 酰 氨 基 葡 萄 糖 结 合牙 斑 P.L o e x c h e i l 与 半 乳 糖 结 合 P K 1 2 9 5是 三 种 细 菌 口 腔 链 球 菌 可 粘 着 在 牙 齿 表 面共 聚 结 合 的 S.o r a l i s 其 糖 链 可 被 P 菌 识产 物 别 A.I s r a e l i i 表 面 糖 链 可 被 P 菌 的 第 二 种 凝 集 素 识 别流 感 A 型 病 毒 5 乙 酰 神 经
7、 氨 酸 B 型 病 毒 5 羟 乙 酰 神 经 氨 酸 C 型 病 毒 5 羟，9 乙 酰 神 经 氨 酸3.3.识别与某些疾病的发生识别与某些疾病的发生4.HIV的致病机理治疗治疗AIDSAIDS设计药物的思路设计药物的思路:AZT(AZT(叠氮胸苷叠氮胸苷)抑制逆转录酶抑制逆转录酶对甘露糖基专一结合的凝集素对甘露糖基专一结合的凝集素影响影响HIVHIV对人体的侵染对人体的侵染硫酸化多糖硫酸化多糖干扰干扰gp120gp120对对CD4CD4的结合的结合5.在精卵识别中的作用食物淀粉血血 糖糖(80-120mg/100ml血液）丙酮酸乙酰CoA三羧酸循环(乙醛酸循环)CO2+H2O糖原合成肝
8、糖原（淀粉）糖原分解糖转化非糖物质（aa、乳酸甘油等）糖异生CO2+H2O磷酸戊糖途径乳酸糖酵解（乙醇+CO2 植物、微生物）一一 糖酵解与生醇发酵糖酵解与生醇发酵葡萄糖葡萄糖 C C6 6H H1212O O6 62 2分子丙酮酸分子丙酮酸酿酒过程植物受涝生醇发酵肌肉收缩高山上、深海下的生物乳酸菌厌氧发酵糖酵解2 2分子乙醇分子乙醇+2CO+2CO2 22 2分子乳酸分子乳酸10步酶促反应 二二 多糖和低聚糖的酶促降解多糖和低聚糖的酶促降解1.糖原的结构2.糖原的降解3.分子结构三三糖酵解糖酵解1.葡萄糖葡萄糖-6-磷酸（1 1）激酶：使底物磷酸化，但必须）激酶：使底物磷酸化，但必须由由AT
9、PATP提供磷酸集团催化这样反应的提供磷酸集团催化这样反应的酶称为激酶。酶称为激酶。（2 2）GG0 0=-16.7kj=-16.7kj表示该反应能表示该反应能够自发进行。够自发进行。2.葡萄糖-6-磷酸果糖-6-磷酸3.果糖-6-磷酸果糖-1,6-二磷酸（1 1）变构酶：起调节作用，）变构酶：起调节作用，ATPATP、柠檬酸、长链脂肪酸是该酶的抑制柠檬酸、长链脂肪酸是该酶的抑制剂；剂；ADPADP、AMPAMP是该酶的激活剂是该酶的激活剂（2 2）该反应为下一步分子裂解作准备。）该反应为下一步分子裂解作准备。4.果糖-1,6-二磷酸二羟基丙酮+甘油醛-3-磷酸5.二羟基丙酮甘油醛-3-磷酸6
10、.甘油醛-3-磷酸甘油酸-1，3-二磷酸（1 1）该反应是一个先脱氢后磷酸化的过程。）该反应是一个先脱氢后磷酸化的过程。（2 2）脱氢所释放的能量以高能磷酸键的形式储）脱氢所释放的能量以高能磷酸键的形式储存在分子中。存在分子中。（3 3）该反应是酵解过程中唯一的一个氧化步骤。）该反应是酵解过程中唯一的一个氧化步骤。（4 4）加一分子磷酸就等于加一分子水。）加一分子磷酸就等于加一分子水。注：甘油醛-3-磷酸甘油酸-1，3-二磷酸的反应机理注：甘油醛-3-磷酸甘油酸-1，3-二磷酸的反应机理7.甘油酸-1，3-二磷酸甘油酸-3-磷酸8.甘油酸-3-磷酸甘油酸-2-磷酸注：甘油酸-3-磷酸甘油酸-2
11、-磷酸作用机理（1）在酵母和动物肌肉中：注：甘油酸-3-磷酸甘油酸-2-磷酸作用机理（2）在麦芽等高等植物中：9.甘油酸-2-磷酸烯醇丙酮酸-2-磷酸10.烯醇丙酮酸-2-磷酸烯醇丙酮酸11.烯醇丙酮酸丙酮酸丙酮酸乳酸1.丙酮酸乙醛+CO22.乙醛乙醇 四四 糖的有氧分解糖的有氧分解无氧条件下去还原丙酮酸无氧条件下去还原丙酮酸有氧条件下进入呼吸链，产生有氧条件下进入呼吸链，产生ATPATP无氧条件下产生无氧条件下产生2molATP2molATP有氧条件下产生有氧条件下产生8molATP8molATP（1molNADH1molNADH3molATP3molATP）（1 1）丙酮酸脱氢酶）丙酮酸脱
12、氢酶（2 2）硫辛酸乙酰基转换酶）硫辛酸乙酰基转换酶（3 3）二氢硫辛酸脱氢酶）二氢硫辛酸脱氢酶（1 1）TPPTPP（2 2）硫辛酸）硫辛酸（3 3）辅酶）辅酶A A（4 4）FADFAD（5 5）辅酶）辅酶I I1.乙酰辅酶A+草酰乙酸柠檬酸+辅酶A2.柠檬酸顺乌头酸异柠檬酸3.异柠檬酸草酰琥珀酸-酮戊二酸4.-酮戊二酸琥珀酰辅酶A5.琥珀酰辅酶A琥珀酸6.琥珀酸延胡索酸7.延胡索酸苹果酸8.苹果酸草酰乙酸1.异柠檬酸琥珀酸+乙醛酸2.乙醛酸+乙酰辅酶A苹果酸1.葡萄糖-6-磷酸葡萄糖-6-磷酸内酯2.葡萄糖-6-磷酸内酯葡萄酸-6-磷酸3.葡萄酸-6-磷酸核酮糖-5-磷酸4.木酮糖-5-
13、磷酸核酮糖-5-磷酸核糖-5-磷酸5.木酮糖-5-磷酸+核糖-5-磷酸甘油醛-3-磷酸+景天糖-7-磷酸6.甘油醛-3-磷酸+景天糖-7-磷酸赤藓糖-4-磷酸+果糖-6-磷酸7.木酮糖-5-磷酸+赤藓糖-4-磷酸甘油醛-3-磷酸+果糖-6-磷酸（1 1）UDPGUDPG是葡萄糖的活化形式，是淀粉合成中葡是葡萄糖的活化形式，是淀粉合成中葡萄糖的直接供体。萄糖的直接供体。（2 2）-1-1，4 4糖苷键是由糖苷键是由UDPGUDPG转葡萄苷酶和转葡萄苷酶和ADPGADPG转葡萄苷酶催化。转葡萄苷酶催化。（3 3）-1-1，6 6糖苷键是由糖苷键是由Q Q酶催化。酶催化。（4 4）每增加一个葡萄糖分
14、子相当于消耗）每增加一个葡萄糖分子相当于消耗3molATP3molATP。（5 5）淀粉是由还原端向非还原端合成。）淀粉是由还原端向非还原端合成。UDPG分子式支链淀粉的合成（1 1）ADPGADPG和和UDPGUDPG是葡萄糖的活化形式，是是葡萄糖的活化形式，是糖原合成中葡萄糖的直接供体。糖原合成中葡萄糖的直接供体。（2 2）-1-1，4 4糖苷键是由糖原合成酶催化。糖苷键是由糖原合成酶催化。（3 3）-1-1，6 6糖苷键是由分支酶催化。糖苷键是由分支酶催化。（4 4）每增加一个葡萄糖分子相当于消耗）每增加一个葡萄糖分子相当于消耗3molATP3molATP。（5 5）糖原是由还原端向非还原端合成。）糖原是由还原端向非还原端合成。糖原分支的合成1.丙酮酸草酰乙酸2.草酰乙酸烯醇丙酮酸磷酸
