糖生物学与糖化学
糖生物学与糖的衍生物(共77张PPT)
糖类物质可以根据其水解情况分为：单 糖、寡糖和多糖；
在生物体内，糖类物质主要以均一多糖( 同多糖)、非均一性多糖（杂多糖）、糖 苷、糖蛋白和蛋白聚糖、糖脂和脂多糖 等形式存在。
1988年，牛津大学生化系的德韦克（R. Dwek）在《生化年评》(Annual Review of Biochemistry)上,发表了题 为“glycobiology”的综述，提出了糖 生物学这一名称
而由4个己糖组成的寡糖链，可能的序列 则多达3万多种。
多糖可以由一种单糖缩合而成，如戊糖胶
，木糖胶
, 阿拉伯糖胶(arabinan)、己糖
胶(淀粉、糖原、纤维素等)，称为均一多糖
，也可以由不同类型的单体缩
合而成,如结缔组织中的透明质酸，称为不均一多
糖
。
多糖在水溶液中不形成真溶液，只能形成胶体，无 甜味，也无还原性，有旋光性，但无变旋现象。
25℃8 000g下离心10min → 取上清液→ 旋转蒸发浓缩→
加体积1/5 的Sevage试剂（氯仿：正丁醇＝5：1） → 剧
但烈较倾振向于荡依据，糖蛋8白的0分0布与0功g能离相结心合的原2则0进m行分i类n，，可分保为四留类：上清→ 重复多次，直至用茚
三酮试剂检测无颜色反应为止。 检测器：Waters 2410示差折光检测器。
它的结构与性质都与硫酸软骨素的相似，其二糖单位 结构如下：
硫酸角质素 (keratan suIfate)
首先从角膜的蛋白水解液中分离出来，后证 明它也存在于人的主动脉和人、牛的髓核中 。婴儿几乎不含硫酸角质素，随着年龄的增 大逐渐增加，直到20—30岁时，它的含量ห้องสมุดไป่ตู้约占肋软骨中粘多糖总量的50%。 硫酸角质素的重复二糖单位结构如下：
生物化学 第一章 糖的结构和功能
三、单糖的结构
1、单糖的链状结构
经分子量和组分测定，确定葡萄糖分子式为（CH2O)6 。另外葡 萄糖与乙酸酐共热，形成结晶的五乙酸酯，说明葡萄糖含有5 个羟基。其次与无水氢氰酸加成、水解、HI加成生成正庚酸。 确定葡萄糖的结构。
CHO
HCOH HOCH HCOH H CN HCOH CH2OH 葡萄糖
HO CN CH
( CHOH ) 4 CH2O H
O H2
CO OH ( CHOH ) 5 CH 2O H
HI
CO OH ( C H) 5 CH3
H+
正庚酸
2、D系单糖和L系单糖
除二羟丙酮外，所有单糖均含有手性碳。
旋光异构体数目2n，组成2
n
/2个对映体。
所有醛糖可以看成是甘油醛醛基下端插入C*延伸而 成，酮糖由二羟丙酮衍生而来。 CHO 单糖的构型是指分子中离 羰基碳最远的那个手性碳 原子的构型
2
CH O C H4 OH
2
OHC
1 4H
OH
1
HO
C
3CH 2
3
C H2 OH
S－甘油醛的投影式
纽曼式（S－甘油醛）
CHO HCOH HOCH HCOH HCOH
D－葡萄糖
CH2OH
D－葡萄糖的4个手性碳原子：C2、C3、C4、C5的构 型分别是R，S，R，R，因此，D－葡萄糖的可称为 2R,3S,4R,5R－2,3,4,5,6五羟－己醛或 2R,3S,4R,5R －己醛糖。
糖类的概念和分类 单糖的构型、结构、构象 自然界存在的重要单糖及其衍生物 寡糖 多糖 多糖代表物 糖复合物
一、糖类(carbohydrate)的结构与功能
最初，糖类化合物用Cn(H2O)m表示，统称碳水化合物。 鼠李糖及岩藻糖（C6H12O5)、脱氧核糖（C5H10O4) 甲醛（CH2O)、乳酸（C3H6O3)、乙酸（C2H4O2) 定义： 糖类是多羟基的醛或多羟基酮及其缩聚物和某些 衍生物的总称。
生物化学第一章糖类
D-阿卓糖
D-葡萄糖
D-甘露糖
D-半乳糖
D-古洛糖
D-艾杜糖
The
4 aldohexose has four chiral centers, thus has
2 =16 isomers.
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D-塔洛糖
三、单糖的环状结构
许多单糖，新配制的溶液会发生旋光度的改变，
这种现象称变旋。从乙醇水溶液中结晶出的D（+）- glucose 称为α-型（[α]20D= +112.2°），
2+
3+
Hg 和Bi 等）如Fehhing试剂（酒石酸钾钠、NaOH和CuSO4）、Benedict
2+
试剂（柠檬酸、NaCO3和CuSO4 ）中的Cu 是一种弱氧化剂，能使醛糖的
醛基氧化成羧基，产物称醛糖酸，金属离子自身被还原。
能使氧化剂还原的糖称为还原性糖，所有的醛糖都是还原性糖。
Benedict试剂常被用作尿糖的定性与半定量测试。
2. 寡糖：是由2~20个单糖通过糖苷键连接而成的糖
类物质。包括二糖、三糖、四糖、五糖和六糖
等。
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五、旋光异构
1. 同分异构或称异构（isomerism）是指存在两个或多个具有
相同数目和种类的原子并因而具有相同相对分子质量的化合
物的现象。同分异构有相同的组成，故具有相同的分子式。
同分异构主要有两种：结构异构和立体异构。
classic sugar test—Fehling’s test that was used to test of excess sugar in blood and
urine of diabetics.
糖生物学——生物化学领域的广袤前沿
生趁堂塑兰！塑！生（蔓墼鲞ｊ箜堕塑活化植物防卫基因的表达ｐＪ。
在植物与病原互作中，除了能产生激发子外，还会产生有碍于植物防卫反应的抑制子（ｓｕｐｐｒｅｓｓｏｒ）。
抑制子是指能抑制或推迟寄主植物防卫反应，使病原微生物得以侵染成功的分子。
其成分主要为小分子的多糖、糖蛋白和蛋白等［８１。
虽然人们对抑制子的产生与作用机理还不太清楚，但是糖在抑制子的活性调节过程中同样发挥着至关重要的作用。
２．３糖生物学对酶学研究的影响糖生物学与酶学的关系极为密切。
一方面糖是酶作用不可缺少的成分一Ｊ，另一方面酶是进行糖生物学研究不可缺少的工具。
糖生物学和糖工程中所有重大课题都离不开糖链的生物合成，而糖链的生物合成必须有糖基转移酶（ｇｌｕｅｏｓｙｌｔｍｎｓｆｅⅢｓｅ）的参与，糖基转移酶研究已成为酶工程的一个热点课题＿Ｉ…。
２．４糖组学——后基因组学和蛋白质组学的延伸糖链的合成是由基因编码的酶催化的，据估计哺乳动物基因组中约有０．５％一１．０％的基因参与糖链的合成与代谢，同参与蛋白磷酸化的基因数量相当。
这些基因如何调控糖链的合成以及遗传信息如何通过糖链来传递还是一个有待探索的命题Ｌ９Ｊ。
著名生物学家Ｖａｒｋｉ指出：在即将到来的后基因组学时代，当人们越来越多地将注意力集中到完整器官或生物体的发育和生理的分子机制时，通过糖链对蛋白质功能的修饰及与蛋白质的识别来实现糖链生物学功能的研究将更加重要和迫切【“Ｊ。
可以预见，随着糖链在生命活动中的功能和调控机制研究的深入，必将极大地促进功能基因组学和蛋白组学的研究。
因此，糖生物学是全面揭示生命本质不可缺少的分支，是２ｌ世纪生命科学研究的重要组成部分。
３糖生物学的发展现状和方向正是由于糖生物学研究的巨大意义，世界各科技强国都对糖生物学的探索给予了高度重视，投入大量人力财力，以期望能占据生物化学领域的最后制高点。
英国牛津大学生物化学系下设有糖生物学研究所，该所在免疫糖生物学和病毒糖生物学方面处于国际领先地位，１９９１年牛津大学出版社创刊的Ｇｌｙｃｏ—ｂｉｏｌｏｇｙ．是目前国际上唯～的的糖生物学专业杂志。
糖与糖生物化学1
缩醛（醛缩醇）和 缩酮（酮缩醇）
半缩醛
缩醛
半缩酮
缩酮
葡 萄 糖 成 环
吡喃葡萄糖和呋喃果糖
变旋现象（Mutarotation）
醛糖的C1或酮糖的C2能产生和一对 差向异构体，在水溶液中很快互相转变 为混合物，即溶液过程会发生旋光度的 改变，即为变旋现象，这是和异头物 自发互变所导致的。新配制的葡萄糖 []D20=+112，平衡时为+52.7。型约占 36.2%、型约占63.8%、而醛式直链的 比例极低，因此对Schiff反应不灵敏，但 某些依赖于醛式分子的反应，如加成、 氧化等则可通过平衡移动完成。
三糖（trisaccharides） 棉籽糖 其他寡糖。
糖的分类 III
多糖（polysaccharides）可水解为多个其 他单糖或其衍生物的糖，包括： 同 多 糖 （ homoglycans, homopolysaccharides）水解为同一单糖 的高分子聚合物，淀粉、糖元、纤维素、 几丁质、糖苷等。 异 多 糖 （ heteroglycans, heteropolysaccharides）水解产物不止一 种单糖或单糖衍生物，透明质酸、肝素、 硫酸软骨素、硫酸皮肤素等。
五 碳 糖
六 碳 糖
三 、 四 （、 酮五 糖、 ）六 碳 糖
三 碳 糖 （ 二 羟 丙 酮 ）
四 碳 糖 （ 赤 藓 糖 ）
（ 核 酮 糖五 、碳 木糖 酮 糖 ）
六碳糖（酮糖）
阿洛酮糖
果糖
山梨糖
塔格糖
阿 拉 伯 糖
两个可能的型 II （Configuration）
单糖的构型以甘油醛为参照标准，甘 油醛C2为手性碳，与其相连的-OH在右边 的为右旋（D型）、在左边的为左旋（L 型），D型和L型互为立体异构体，是一 对对映体（entipode），具有对映体的结 构又称手性结构。 单糖的构型由于手性碳往往不止一个， 因而规定：离羰基最远的不对称C上的OH方向判定糖的构型，在右边的为D型、 在左边的为L型。
糖生物学的研究范畴
糖生物学的研究范畴糖生物学是研究糖的形成、代谢、功能和调控的学科领域。
糖是生物体内重要的能量来源，也是细胞膜的组成成分，在维持生物体的正常功能和代谢过程中起着重要作用。
糖生物学的研究范畴涉及糖的合成、降解、转运、信号传递等多个方面，对于揭示糖与生物体健康、疾病等方面的关系具有重要意义。
糖生物学的研究范畴主要包括以下几个方面：1. 糖的合成与降解：糖的合成和降解是糖代谢的核心过程。
糖合成主要通过光合作用和糖异生途径进行，而糖降解则通过糖酵解和呼吸作用进行。
糖生物学研究了糖的合成和降解途径、关键酶的调控机制以及其在生物体内的功能。
2. 糖的转运与储存：糖在生物体内的转运和储存是维持能量平衡的重要过程。
糖生物学研究了糖在细胞内和细胞间的转运机制，以及糖在细胞内的储存形式和调控机制。
3. 糖的信号传递：糖作为一种重要的信号分子，在生物体内参与了多个信号通路的调控。
糖生物学研究了糖在信号传递中的作用机制，例如通过糖基化修饰调控蛋白的功能，以及糖作为信号分子参与的生物学过程。
4. 糖与疾病的关系：糖的异常代谢与多种疾病的发生和发展密切相关。
糖生物学研究了糖代谢异常与糖尿病、肥胖症、心血管疾病等疾病的关系，为疾病的预防和治疗提供了理论基础。
糖生物学的研究方法主要包括生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学等多个学科的交叉应用。
通过这些方法，研究者可以揭示糖的合成途径、降解途径以及相关酶的结构和功能，进而探索糖在生物体内的作用机制和调控网络。
糖生物学的研究对于人类健康和疾病的防治具有重要意义。
通过深入研究糖的代谢和调控机制，可以为糖尿病、肥胖症、心血管疾病等疾病的预防和治疗提供理论依据。
此外，在农业领域，糖生物学的研究也有助于提高作物的产量和品质，为粮食安全和农业可持续发展做出贡献。
糖生物学是一个重要的研究领域，它涉及糖的合成、降解、转运、信号传递等多个方面。
糖生物学的研究对于揭示生物体的代谢机制、疾病发生机理以及农业生产等具有重要意义。
生物化学原理——糖
糖糖分为单糖、寡糖和多糖。
单糖，从化学结构看是多羟基的醛或酮。
例如最丰富的六碳糖葡萄糖，寡糖是少量单糖的聚合物，如常见的二糖麦芽糖、乳糖、蔗糖等。
多糖是一般指的是单糖数目在20个以上的单糖聚合物，包括同多糖和杂多糖。
如果糖链共价结合一个肽链、蛋白质或脂，则形成肽多糖、蛋白多糖、糖蛋白或糖脂。
单糖单糖是多羟基的醛或酮，分为醛糖和酮糖。
最小的单糖是三碳糖，即含有3个碳原子的糖，也称为丙糖。
含4、5、6、7个碳原子的糖则分别称为丁糖、戊糖、己糖和庚糖。
三碳醛糖称之甘油醛，甘油醛是个手性分子，分子中的C-2是个不对称碳。
三碳酮糖称为二羟丙酮，它没有不对称碳，是个非手性分子。
其它所有单糖都可以看作是甘油醛和二羟丙酮这两个单糖的碳链的加长，都是手性分子。
羟基左侧为L型，右侧为D型。
将H-C-OH或OH-C-H插入到甘油醛C1和C2之间，可生成D-赤藓糖或 D-苏糖。
依此类推，可生成五碳醛糖或六碳醛糖。
象醛糖那样，也可以将将H-C-OH或OH-C-H插入到C1和C2之间，分别生成相应的多一个碳的酮糖。
但同样数目碳的酮糖比醛糖的手性碳数少，例如酮丁糖有D-赤藓酮糖和L-赤藓酮糖，而醛丁糖则有4个立体异构体醛可与醇先形成半缩醛，形成的半缩醛再结合一个醇可以形成缩醛。
同样，酮也可以经两步反应形成缩酮。
从葡萄糖Fisher投影式看，葡萄糖是个醛，与醇应当可发生缩醛反应，但却只能与一分子醇反应。
研究发现葡萄糖C-1的醛基与C-5的羟基发生分子内反应形成环状结构的衍生物，称为半缩醛。
由于成环，羰基碳（ C -1）变成了不对称碳（称为异头碳），由此产生了α和β两个立体异构体（分别称为α异头物和β异头物）。
α-构型中OH位于异头碳右侧，β -构型中OH位于异头碳左侧。
环化的醛糖或酮糖可以呈现两种异头构型中的一种，即α-或β-构型。
α-构型和β-构型之间的转换就是变旋现象。
在溶液中，有能力形成环结构的醛糖和酮糖，不同环式和开链形式处于平衡中。
糖化学生物化学
糖化学生物化学糖化学是一门研究糖的性质、结构和功能的学科。
作为生物化学的一个重要分支，糖化学的研究范围涵盖了糖的合成、降解以及其在生物体内的代谢和作用等方面。
本文将介绍糖化学在生物化学中的基本概念和重要应用。
一、糖的基本结构和分类糖是一类具有甜味的有机化合物，其分子结构多为碳水化合物，由碳、氧、氢组成。
根据其分子结构和化学性质的不同，糖可以分为单糖、双糖和多糖三种类型。
1. 单糖：单糖是糖的最基本单位，由一个糖分子组成。
常见的单糖有葡萄糖、果糖和半乳糖等。
2. 双糖：双糖由两个糖分子通过糖苷键连接而成。
例如，蔗糖是由葡萄糖和果糖通过糖苷键连接而成的。
3. 多糖：多糖由多个糖分子通过糖苷键连接而成。
多糖具有结构多样性和功能多样性，如淀粉、纤维素和壳多糖等。
二、糖的合成和降解1. 糖的合成：糖的合成在生物体内主要通过光合作用和糖异生反应进行。
光合作用是光能转化为化学能的过程，绿色植物和一些细菌通过光合作用合成葡萄糖等单糖。
糖异生反应是指在生物体内通过某些代谢途径合成糖分子，例如葡萄糖异生途径可以通过葡萄糖-6-磷酸途径和戊糖-6-磷酸途径合成葡萄糖。
2. 糖的降解：糖的降解是指将糖分子转化为能量和其他物质的过程。
在细胞内，糖通过糖酵解和细胞呼吸途径进行降解。
糖酵解是机体能量代谢的重要途径，可以将葡萄糖分解为乳酸或乙醇，并同时产生少量的能量。
细胞呼吸途径是细胞内葡萄糖完全氧化为二氧化碳和水，并释放大量能量的过程。
三、糖在生物体内的代谢与作用1. 糖的代谢：糖是生物体内重要的能量供应物质，糖的代谢是维持生物体正常功能所必需的过程。
细胞通过糖酵解和细胞呼吸途径将葡萄糖降解为能量。
同时，糖也可以参与核酸和脂肪的合成以及细胞信号转导等生物过程。
2. 糖的作用：除了为生物提供能量外，糖还在细胞内发挥多种重要作用。
它们可以作为细胞膜的结构单位，参与细胞识别和信号转导，调节基因表达和细胞分化等。
四、糖在医药和食品工业中的应用糖作为一种重要的化学物质，在医药和食品工业中具有广泛的应用。
糖与糖生物化学
生物化学的研究，尤其在结构与功能关系的 研究上取得了重要突破，发展或兴起了糖化 学或糖生物化学的研究时代，特别是糖复合 物的研究上发起了生命科学研究的又一个热 点。
糖的组成
• 主要由C、H、O三种元素组成，有些还有N、 S、P等。
• 1870 年 ， Colley ； 1883 年 ， Tollens 设想葡萄糖的结构式；
• 1881年，Emil Fischer对单糖结构分 析，人工合成了当时已知的所有的 己糖和戊糖；
• 1846年，Dubrunfont提出葡萄糖溶 液有变旋现象；
糖研究的简史 II
• 1893年，Fischer正式提出葡萄糖的环状 结构；
差向异构体
糖的旋光性 （Optical Rotation）
葡萄糖及绝大多数糖都有使平面 偏振光发生偏转的能力，即糖的旋 光性，是因为糖都具有手性碳。糖 的旋光性和旋光度由糖分子中的所 有手性碳上的羟基方向所决定。糖 的旋光性以右旋（以d或+表示）或 左旋（以l或-表示）。
糖的构型 I
（Configuration）
糖的分类 IV
糖的衍生物 指糖的氧化产物、还原产物、 氨基取代物及糖苷化合物等，如，D-氨 基葡萄糖、N-乙酰氨基葡萄糖、糖的硫 酸酯等；
多糖复合物（polysaccharides complex）糖 与脂、蛋白等共价相连组成蛋白多糖
（protein polysaccharides）、糖蛋白 （glycanproteins）、糖脂 （glycanlipids）。
• 除葡萄糖外，其他己糖如果糖和半 乳糖，也同样有环式和开链式结构。
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糖与蛋白质、脂类和核酸一样，是组成细胞的重要成分，核酸分子中也不能没有核糖，从分子生物学的研究知道，糖不但是细胞能量的主要来源，在细胞的构建、细胞的生物合成和细胞生命活动的调控中，均扮演着重要的角色。
糖生物学(glycobiology)是研究聚糖及其衍生物的结构,化学,生物合成及生物功能的科学。蛋白质、核酸和多糖是构成生命的三类大分子，蛋白质和核酸的研究已经成为生命科学中的热点问题。
科学家对糖的研究早在19世纪就已开始，但由于糖链结构的复杂多变，物理和化学分析手段的滞后，百余年来科学界对糖的认识几乎没有多大进展。随着分子生物学的兴起，从20世纪60年代开始，物理和化学技术的发展，终于使糖的研究进入了新阶段。到了90年代糖生物学才发展起来的生物化学中的最后的一个巨大学术前沿领域。
糖生物学是研究糖缀合物糖链的结构、生物合成和生物学功能的一门科学。其研究的范围包括糖的化学结构、性质，糖链在细胞中的生物合成，糖链在生命系统中的功能，糖链的基因程序和分子操作。
糖生物学有着广阔的应用前景，它是生物化学和生物医学学科交叉的新前沿。生物学家发现，糖结构的微小差异可能对生物功能有重大影响。事实上，糖涉及到从胚胎发育到免疫系统控制的每一件事情。在所有器官中，糖无所不在。对糖生物学的深入研究可能会产生新药，或改进现有药物的疗效。例如，加有适量糖的、基于蛋白质的药物，可能产生更有效的治疗，以及减少所需药物剂量。
糖生物学是生物化学的一个重要方面，在人体结构、功能、代谢、调节和疾病发生中起着十分重要的作用，并已取得很多进展。
1 糖生物学研究的现状和特点 1.1对糖结构的研究 糖链结构与功能的阐明将是后基因组时代生命科学研究的核心内容之一，对人类健康的维护和疾病的防治将产生深远影响。糖链的结构具有惊人的多样性、复杂性和微观不均一性，其一级结构的内容不仅包括糖基的排列顺序，还包括各糖基的环化形式、各糖基本身异头体的构型、各糖基间的连接方式以及分支结构的位点和分支糖链的结构。因此天然糖链结构的研究重点目前主要放在了对催化糖链形成的酶的研究上；
1.2 对糖链功能的研究 糖链结构与功能的阐明将是后基因组时代生命科学研究的核心内容之一，对人类健康的维护和疾病的防治将产生深远影响。病毒、细菌、真菌、寄生虫等病原体，为了能进入细胞内，首先必须和细胞表面的糖类结合。最常见的流感病毒的感染就是它先和宿主细胞表面的带有唾液酸的糖链结合。糖特别是糖复合物中糖链的功能多种多样，如从空间上调节糖复合物的空间结构、保护多肽链不被蛋白酶水解、防止与抗体识别等。近年来的研究表明：糖链作为信息分子涉及多细胞生命的全部空间和时间过程，如精卵识别、组织器官形态形成、老化、癌变等，在血液和淋巴循环中起着动态的更为灵敏的信号识别和调控作用，涉及到多种严重疾病的发生过程，研究人员正积极开发如炎症和自身免疫病、能杀灭癌细胞的疫苗以及长效胰岛素等药物等。由于糖链功能研究中构效关系的形成目前还非常渺茫，只能逐个地分别研究，下一个要攻克的对象，很可能就是被称为“后后基因组”的“糖链”。
1.3 对糖链在生物信息传达和传达方式的研究 目前人们已经发现许多糖链特别是糖缀合物在生物信息传达中发挥着重要的作用，如在糖蛋白（目前研究的重点）中，糖链对蛋白质的功能起修饰作用，通过影响蛋白质的整体构象从而影响由构象决定的所用功能，如正确折叠、细胞内定位、抗原性、细胞-细胞黏附和结合病原体等；在糖脂中人们已经证明了血型的决定物质是糖链，在神经组织及大脑中更是存在大量的糖脂，但其生理意义仍了解不多。蛋白聚糖主要有维持或抑制细胞生长以及在正常发育和病理条件下结合、贮存及向靶细胞释放生长因子和参与信号转导等作用。细胞表面糖复合物上的糖链是信息功能的承担者，发挥着细胞-细胞和细胞-胞外基质信息传递的作用。细胞表面糖复合物上的糖链是信息功能的承担者。发挥着细胞-细胞和细胞-细胞基质之间信息传递的功能。
1.4 糖原组学将成为生物学研究热点 美国新出版的《技术评论》刊文称，在基因组学和蛋白质组学相继成为生物学中的重点研究领域后，生物学的另一分支——糖原组学（GLYCOMICS）有望取得突破性进展。
正在兴起的糖原组学是研究糖和碳水化合物的。长期以来，碳水化合物是生物化学研究中最缺少魅力的学科。一些科学家认为，糖只是存储能量，形成诸如植物细胞壁结构等，但现在人们对糖逐渐另眼相看。生物学家发现，糖结构的微小差异可能对生物功能有重大影响。
糖生物学或称糖原生物学，之所以落后于基因和蛋白质的研究，在于以前研究人员缺乏研究碳水化合物分子的有效工具，以及糖分子本身的复杂性。
DNA和蛋白质实际上是直线序列，而糖有分叉序列。DNA仅有4种基本单元，蛋白质有20种，而糖有30种以上。
麻省理工学院糖原生物学家萨西赛克哈兰说：“目前我们尚未破译其密码，我们仅处于揭示糖奥秘的初始阶段”。他所属的实验室2年前才开发出第一个糖排序方法。麻省理工学院化学家西伯格于今年2月演示了第一个自动化的“糖合成仪”。就像20世纪80年代中期发明自动化 DNA排序和合成仪，从而开辟出基因组学领域一样，自动化“糖合成仪”也使糖原组学成为热门学科。
了解糖的功能对医学的影响，可能远超过改进药的剂量及战胜癌症。研究人员正研究糖是如何影响帕金森氏病、早老性痴呆症和像艾滋病那样的传染病的发展。
1.5 有关糖组和糖组学研究 研究表明，糖组和糖组学是两个不同的概念。糖组是表象，糖组学是本质。根据基因组和蛋白质组的定义，糖组也很自然地被定义为单一生物体内的整套聚糖。糖组比基因组和蛋白质组要复杂得多，糖组中的聚糖类物质其组成和结构远远复杂于基因组和蛋白质组且难以找到其规律性。
在一些文章中指出，以糖蛋白为对象的糖组研究应该得到一组可以表征所研究糖蛋白的特定参数。采用的主要手段是糖捕获法（glyco-catch）和前沿亲和层析（frontal affinity chromatography）。
报告介绍了质谱技术在糖组研究中的地位与日俱增和毛细管电泳技术在糖类研究中的应用日益广泛。
糖组的研究只是了解一个生物体在某一情况下所具有的整套聚糖，并没有也不可能提供更多有用的信息，糖组学是研究糖链的表达、调控和生理功能的科学。
影响糖合成的因素更多，糖与生物体内的其它物质之间的关系更加密切。 在总体上，应该将糖组学研究与有关基因组学和蛋白质组学研究内容结合起来；在战术上，两种“表面”技术在糖组学研究糖类与蛋白质相互作用中十分有用。
目前糖生物学研究的热点领域主要集中于糖基化工程、糖组学及糖类治疗剂的开发。糖基化工程研究主要为糖蛋白链功能的分析和糖基化表达体系构建，为解决基因工程药物的免疫原性、生物活性及药物设计等问题而提供指导。糖组学是在蛋白组学基础上发展起来的一个崭新的研究领域。关于糖类活性物质应用开发的研究，取得了巨大的进展。
2 糖生物学研究受到各国重视 糖生物学这门新学科的出现，立即受到各国特别是发达国家的充分重视。 英国牛津大学的生化系是世界上最大的生化系之一,拥有目前最先进的糖链结构测定的设备。 日本政府和学术界认为,他们在蛋白质和核酸等领域已落后于欧美发达国家,因而对糖类研究给予相当的重视,希望能在糖类这一学科上和欧美一争高下。
美国能源部资助佐治亚大学于1986年创建复合糖研究中心和复合糖结构数据库。美国的几位著名糖生物学家组织了一个“功能糖组学”研究项目,向美国NIH（国家卫生研究院）/NIGM申请基金,于2001年9月正式启动,参与该计划的41位科学家来自美国、英国、德国、法国、加拿大、丹麦、瑞典和俄罗斯的27个研究机构,是一个多学科、多机构的国际性计划,项目的总体目标是阐明由蛋白质—糖链相互作用所介导的细胞通讯机制。其它包括印度、台湾等国家和地区也都有相应的计划。
欧洲也不甘落后,为协调欧洲的糖研究与开发,强化欧洲在糖的研究成果转化为商品方面与美日竞争的能力。欧盟遂在其1994～1998年的研究计划中启动了“欧洲糖研究开发平台”,由欧盟和企业投资,其二级平台有:天然多糖、有机原材料糖、分子识别过程中的糖缀合物、动物来源的糖聚合物、微生物来源的糖聚合物及糖和食品,平台的职能是:通讯、信息共享、协调及知识管理,该计划得到了欧洲研究机构和企业的大力支持。 我国十分重视糖科学发展，科研院所、大学纷纷设立了专业学科、实验室和项目组，国家专门成立了糖专业委员会。经常开展学术交流活动，如为促进糖生物学研究的发展,促进国内糖生物学研究领域的合作交流, 由中国生物化学与分子生物学会复合糖专业委员会与中国生物工程学会糖生物工程专业委员会分别联合主办在大连市和苏州市召开了“2006、2008 年全国糖生物学学术会议”。会议邀请到了许多国内外著名的糖化学及糖生物学专家，来自国内各著名高校的专家学者有：复旦大学顾建新教授 、大连化物所杜昱光教授 、北京大学长江学者叶新山教授、中科院微生物所金城教授等，以及来自全国各兄弟院校的140多位专家和学者出席了大会。会议对征集发表的糖生物学、糖化学与糖生物工程及相关领域的基础研究、应用基础研究与产业化研究中优秀专家报告及博士论文，并给予奖励。
最新又报道了，由中国海洋大学承担的国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“糖生物学与糖化学—特征糖链结构与功能及其调控机制”课题验收会刚刚（10月15日）在青岛召开。这项项目于2003年获科技部立项，依托单位为中国海洋大学耿美玉教授为首席科学家，中国科学院上海药物研究所和瑞典乌普萨拉大学参加。瞄准国际上新发展起来的“糖生物学与糖化学”这个生命科学的前沿和热点领域，揭示基因功能等生命本质,并阐明重大疾病发生发展机制。项目实施期间，各课题紧紧围绕“肿瘤细胞膜特征糖链结构变化规律及其调控机制”和“特征糖链结构与信号转导通路的关系”两大关键科学问题，在国内率先建立了基于化学与酶法释放-荧光标记-HPLC-Mapping-串联质谱Profiling为一体的糖链结构平台和高效的肿瘤转移相关糖基转移酶发现和功能评价的技术平台，建立了基于凝集素阵列印迹-糖抗体亲和层析-糖芯片-串联质谱为一体的糖链分子研究体系和基于代谢寡糖工程技术、基因工程技术、RNA干扰技术为一体的糖链功能调控研究体系，设计合成了肿瘤特征糖链及其缀合物共160余个，阐明了数个外源性糖链在肿瘤发生发展与转移过程中的分子识别与信号调控，拓展研究了受体氨酸激酶的糖基化修饰与磷酸化修饰在信号转导中的作用，揭示了某些糖基化修饰在肿瘤发生发展中的贡献和本质，顺利完成了项目的预期目标。
3 糖化学与糖生物学对人类健康的关系 20世纪70年代开始了糖化学（Carbohydrate Chemistry） 和生物化学交叉研究，因此诞生了糖生物学（Glycobiology）这门新学科。