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第二章 组成细胞的分子 第3节 细胞中的糖类和脂质 在科学研究和制药等领域,经常要进行动物细胞培养。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。 讨论: 1. 对于培养的细胞来说,葡萄糖可能起什么作用? 糖类是细胞生命活动所需要的主要能源物质。 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。 问题探讨 糖都是甜的吗? 甜的都是糖吗? 什么是糖呢? 哪些食物含有较多的糖? 3 阿斯巴甜的结构式 阿斯巴甜:人工甜味剂,属于代糖(人造和天然的)的一种。它们能和味蕾的甜味受体结合,把信号传送给大脑,欺骗大脑误以为自己吃到的是糖,从而产生甜的味觉。更多的是糖尿病的风险,因为这些代糖并没有减少胰岛素的分泌,当胰岛素受体敏感度下降,随之导致脂肪分解减少,容易造成肥胖。 糖是多羟基(-OH)的醛(R-CHO)或酮(R-CO-R)及其衍生物;研究发现糖类分子式多可以记作为Cm(H2O)n,故糖类也称碳水化合物 1、组成元素:一般是C、H、O 特点:H:O多数为2:1(碳水化合物) 2、种类:单糖、二糖、多糖 单糖:不能再水解的糖 二糖:可水解为两分子单糖的糖 多糖:可水解为多分子单糖的糖 一、细胞中的糖类 单糖:不能水解,可直接被细胞吸收 单糖 五碳糖 六碳糖 半乳糖 葡萄糖(细胞生命活动的主要能源物质) 果糖 核糖C5H10O5 脱氧核糖C5H10O4 (RNA的基本组成成分) (DNA的基本组成成分) 一、细胞中的糖类 6 葡萄糖 葡萄糖 果 糖 葡萄糖 半乳糖 葡萄糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖 二糖:有两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解为单糖才能被细胞吸收 发芽的小麦等 谷粒中含量丰富 甘蔗、甜菜 中含量丰富 人和动物乳汁 中含量丰富 一、细胞中的糖类 HO OH 葡萄糖 HO OH 葡萄糖 脱水缩合 HO O OH 麦芽糖 H2O HO OH 葡萄糖 HO O OH 麦芽糖 水解 H2O 2 一、细胞中的糖类 正常婴幼儿体内含乳糖酶,该酶可以将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖,然后被人体吸收利用。有些婴儿可能缺乏乳糖酶,乳糖作为二糖不能被人体直接吸收利用;但是一些微生物却能利用乳糖,这会导致某些微生物大量繁殖,并产酸产气,最终出现类似腹泻的症状。出现乳糖不耐受之后,只需要在乳汁或奶粉中加入乳糖酶就好。东亚人群进入少年阶段后,就会慢慢丧失分泌乳糖酶的能力,所以大部分东亚人进入青春期后并不适合大量饮用鲜奶,否则也会出现类似拉肚子的情况。 多糖:有多分子单糖脱水缩合而成,生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在 一、细胞中的糖类 淀粉 糖原 纤维素 光合作用 ↓ 植物体内的储能物质 ↓ 消化分解成葡萄糖 ↓ 肝糖原(肝脏) 肌糖原(肌肉) 人和动物细胞的储能物质 低血糖 →→→→葡萄糖 一、细胞中的糖类 植物细胞壁及植物体内纤维的主要成分 淀粉 糖原 纤维素 光合作用 ↓ 植物体内的储能物质 ↓ 消化分解成葡萄糖 ↓ 肝糖原(肝脏) 肌糖原(肌肉) 人和动物细胞的储能物质 一、细胞中的糖类 第七类营养素:促进胃肠的蠕动和排空,使排便通畅,降低大肠癌几率,利于降低过高的血脂和血糖,从而有利于维护心脑血管的健康,预防糖尿病,维持正常体重等 植物细胞壁及植物体内纤维的主要成分 为什么多糖有相同的组成单位,功能却相差很大? 结构 功能 决定 提示: 淀粉、糖原、纤维素均无甜味,吃淀粉的甜味来自淀粉在口腔中分解为单糖和二糖。 淀粉 糖原 纤维素 几丁质(多糖)广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,大多数真菌的细胞壁也是由几丁质构成 几丁质已用于废水处理、用作食品添加剂,制作人造皮肤等 提示: 几丁质的单体为N-乙酰葡萄糖胺,即含有N元素,一般考试不做特别提醒认为所有的糖都只含有C、H、O三种元素。 一、细胞中的糖类 N-乙酰葡萄糖胺 葡萄糖 ( )n (C6H10O5)n 纤维素 淀粉 糖原 几丁质(昆虫、甲壳动物的外骨骼的重要组成成分) 3、作用:糖类是既是细胞的重要结构成分,又是生物体的主要能源物质 (植物体内的储能物质) (构成植物细胞细胞壁的主要成分) (动物体内的储能物质) 多糖:有多分子单糖脱水缩合而成,生物体内的糖类绝大多数以多糖形式存在 一、细胞中的糖类 2023/11/3 生物体的主要能源物质——糖类;细胞生命活动所需要的主要能源物质——葡萄糖;植物细胞内的储能物质——淀粉;动物细胞内的储能物质——糖原。 不是所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质。 除蔗糖和多糖外,其余皆为还原糖。 除几丁质外,所学的糖类都只有C、H、O组成。 纤维素是构成植物细胞壁的主要成分,而原核细胞的细胞壁不含纤维素,是由肽聚糖构成的。因此