内容正文:
第3节 细胞中的糖类和脂质
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体外培养动物细胞时,需要为细胞分裂和生长提供营养。绝大多数情况下,培养基中都会有葡萄糖。
1、对于培养的细胞来说,葡萄糖可能起什么作用?
细胞的生命活动需要能量,糖类是主要的能源物质。
问题探讨
2.在培养脂肪细胞时,即便没有向培养基中添加脂肪,新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。这说明什么?
细胞可以将葡萄糖转化为脂肪。
我们之前学过,施莱登和施旺提出的细胞学说,使人们对生物学的研究进入细胞水平。在现代生物学研究中,很多以细胞为基础的学科都要在体外培养的细胞上进行各种研究。这个视频是我在做细胞培养时拍的一个小片段。我把长满的细胞消化下来,放到新鲜的培养基中继续培养。这个红色的液体就是培养基,他可以模拟体内的环境,为细胞的生存提供各种营养。那么大家思考一下,培养基里面要有哪些营养物质呢?
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思考:你能列举一些你所熟悉的糖的名称吗?
白糖
麦芽糖、葡萄糖、砂糖、蔗糖……
红糖
冰糖
一、细胞中的糖类
糖这个词对大家来说都是耳熟能详的,大家能不能举出一些常见的糖的名字呢?这些糖都有什么特点呢?甜的,所有的糖都是甜的吗?
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思考 : 是不是所有的糖类都是甜的?
不是。
有些糖类是没有甜味的。比如说纤维素,淀粉等。
甜的不一定是糖,如木糖醇。
思考 :是不是有甜味的都是糖?
一、细胞中的糖类
像我们吃的馒头、米饭,里面含有大量的糖——淀粉,他们都是没有甜味的。那么是不是有甜味的都是糖呢?你像糖尿病病人可以吃的一些代替糖的东西,木糖醇,他就是有甜味但是不是糖。这两点大家要记住。
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1.组成元素:C、H、O;
注:
并非所有的糖都可以写成CH2O,如脱氧核糖;并非所有写成CH2O的都是糖,如甲醛。
3. 种类:
单糖:不能水解
多糖:能水解为多个单糖分子
二糖:能水解为两分子单糖
2. 功能:生命活动的主要能源物质。
一、细胞中的糖类
糖类是由CHO三种元素组成的,这点非常重要,每一种有机物的元素组成都需要大家掌握。在糖类中,由于H和O的比例是2:1,可以写成CH2O的形式,是不是很像水的一个形式?因此,糖类也被称为碳水化合物。这里也有两点要注意,并非所有的糖都可以写成CH2O,如脱氧核糖;并非所有写成CH2O的都是糖,如甲醛。那么接下来我们了解一下糖的分类,根据是否能够水解以及水解后的产物,把它分为三大类,分别是单糖、二糖和多糖。那首先,单糖就是不能再水解,这种糖叫单糖。二糖从名字上看很好理解,它水解之后是两分子的单糖,那么多糖就是水解之后是多个单糖分子。
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葡萄糖、果糖和半乳糖都是单糖,分子式都是C6H12O6,但分子结构不同。
葡萄糖
果糖
半乳糖
一、细胞中的糖类
1. 单糖——六碳糖
那么接下来我们就展开学习一下各个糖类。首先来看一下单糖,单糖其实也分两种,一种是六碳糖,从名字就可以看出来,它是由六个碳组成的,所以叫六碳糖。像葡萄糖、果糖和半乳糖都是六碳糖,都有六个碳,分子式都是C6H12O6,但是他们的分子结构是不同的,从化学角度来讲,他们之间的关系叫同分异构体。其中,这个葡萄糖非常重要,他是细胞生命活动所需要的主要能源物质,被称为是“生命的燃料”。你像腹泻的病人需要补充葡萄糖就是因为葡萄糖可以快速的补充能量。果糖是植物特有的,半乳糖是动物特有的,这三种糖类都可以为细胞提供能量,都属于能源物质。
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核糖和脱氧核糖也是单糖,它们是组成RNA和DNA的基本单位。
一、细胞中的糖类
1. 单糖——五碳糖
接下来我们看一下五碳糖,顾名思义就是有五个碳构成的糖。核糖和脱氧核糖这两种糖类就是五碳糖,他们分别是组成RNA和DNA的基本单位。RNA和DNA是核酸,我们在后面的章节会进行学习。核糖是组成RNA的基本单位。脱氧核糖是组成DNA的基本单位。大家来看一下他们的结构式,除了都有五个碳构成,还能看到什么?核糖这里是一个OH,叫羟基,脱氧核糖相应的位置少了一个氧,所以叫脱氧核糖。
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1分子蔗糖由1分子果糖和1分子葡萄糖组成。
一、细胞中的糖类
2. 二糖——水解为两分子单糖
葡萄糖
果 糖
+
葡萄糖
果 糖
蔗糖
接下来我们学习一下二糖。我们刚刚也讲过了,二糖水解之后是两分子单糖。我们来介绍几个常见的二糖。这里大家看到的结构式是蔗糖。蔗糖在水解之后得到的是什么呢?是1分子果糖还有1分子葡萄糖。其实蔗糖非常非常常见,我们生活中常常遇见,像白砂糖、红糖、冰糖,都属于蔗糖,只是提取工艺不同。甘蔗和甜菜可以作为原料,提取蔗糖,所以甘蔗和甜菜是富含蔗糖的。
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1分子麦芽糖由2分子葡萄糖组成。
一、细胞中的糖类
2. 二糖——水解为两分子单糖
葡萄糖
葡萄糖
+
葡萄糖
葡萄糖
麦芽糖
接下来我们看一下另一个二糖,麦芽糖也是二糖,但它水解之后的产物和我们刚刚学到