一号 一、存在性（Occurrence） 自然界中的所有细胞表面都覆盖着致密而复杂的糖链阵列（糖类）。 细菌和古菌的细胞壁由多种糖类和糖缀合物构成。 真核生物分泌的多数蛋白质带有大量共价连接的糖类。 在真核生物中，细胞表面和分泌的糖类大多通过内质网-高尔基体通路合成。 真核生物的细胞外基质、分泌物和体液也富含糖类。 真核细胞质和细胞核中也常见糖类，但与细胞表面/分泌糖类显著不同。 二、化学性质与结构（Chemistry and Structure） 糖苷键可以是α型或β型，这两种形式在生物学中被区别识别。 糖链可以是线性的或分支的。 糖类可以被多种取代基修饰，如乙酰化和磺酸化。 糖类的完全测序是可行的，但通常需要组合式或迭代的方法，并关注不稳定取代基的丢失。 现代方法可在体外通过化学-酶法合成简单或复杂的糖类。 三、生物合成（Biosynthesis） 糖类的基本单元（单糖）可以在细胞内合成或从环境中回收。 单糖需被活化为核苷酸糖或脂质连接糖，才可作为糖类合成的供体。 脂质连接的糖供体可以跨膜翻转，而核苷酸糖则必须被转运进入真核细胞的内质网-高尔基体系统的腔内。 每一个糖链连接位点通常由一个或多个独特的糖基转移酶合成。 许多糖基转移酶属于具有相关功能的多基因家族。 大多数糖基转移酶只识别受体底物上的糖结构，也有部分酶具有蛋白质或脂质特异性。 许多生物合成酶（糖基转移酶、糖苷酶、磺基转移酶等）在细胞类型、组织类型和时间上表达具有特异性调控。 四、多样性（Diversity） 单糖可产生远超核苷酸或氨基酸的组合多样性。 糖链的分支与共价修饰进一步增加其多样性。 糖基化极大地增加糖蛋白的结构多样性。 某一生物体或细胞类型中仅表达出糖类潜在多样性的一小部分。 某一糖蛋白在单一细胞类型中、甚至同一糖基化位点，也可能存在内在多样性（微异质性）。 某一细胞类型或生物体的糖组（glycome）要比其基因组或蛋白质组复杂得多。 糖组也是动态的，会对内在和外在信号做出响应而发生变化。 不同细胞类型、空间和时间上的糖组差异带来生物多样性，并可能解释为何典型基因组只表达有限数量的基因。 五、识别机制（Recognition） 糖类可被本体特异性的糖结合蛋白识别。 糖类也可被病原体和共生体中的多种外源糖结合蛋白识别。 糖结合蛋白主要分为两类：一类来源于共同进化起源或结构折叠相似性（如凝集素），另一类来自趋同进化（如结合硫酸化糖胺聚糖的蛋白）。 糖结合蛋白通常具有高度结构特异性，但单点结合的亲和力通常较低。 生物学上有意义的凝集素识别通常需要糖与糖结合蛋白都具备多价性，以实现高结合效力。 六、遗传学（Genetics） 在完整有机体中，自然发生的糖类遗传缺陷相对罕见。这种表面上的稀少性可能是由于胚胎致死或表型多变而难以检测。 在培养细胞中，细胞表面或分泌糖类的遗传缺陷通常影响较小，但在完整多细胞生物中，同样突变可能造成重大表型后果。 主要糖类的完全缺失一般导致发育早期致死。 存在组织特异性糖类改变的生物体通常能够存活，但可能出现细胞自主性和远程效应的生物缺陷。 七、生物功能（Biological Roles） 糖类的生物功能从非必需到对发育、功能和生存至关重要。 糖类在不同组织或发育时期可发挥不同功能。 末端序列、非常规糖类和修饰通常介导特定的生物学功能，也可能反映与微生物或有害因子的进化互动。 细胞表面糖类的主要功能通常涉及细胞间或细胞-外界的相互作用。 核/胞质糖类则更多参与细胞内在功能（如信号传导）。 目前难以预先预测某一特定糖类的功能或其对生物体的重要程度。 八、进化（Evolution） 关于糖类的进化研究仍相对较少。 糖类结构在物种间和物种内差异广泛，说明其演化速度较快。 糖类进化的主导机制包括：病原体对宿主糖类的识别或模拟所带来的持续选择压力，以及保持关键糖类功能的需求。 病原体选择压力与内在功能保守之间的博弈可能产生“垃圾”糖类，而这些糖类在进化中可能发展出新的内在功能。
