内容正文:
第2章 组成细胞的分子
第3节 细胞中的糖类和脂质
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一 细胞中的糖类
元素组成:糖类分子都是由C、H、O三种元素构成的
因多数糖类分子中氢原子和氧原子之比为2:1,类似水分子,因而糖类又被称为“碳水化合物”,简写为(CH2O)
地位:糖类是主要能源物质。
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(一)单糖
不能水解的糖类,可以直接被吸收
种类 分布 功能
单糖 五碳糖 脱氧核糖C5H10O4 动植物细胞中都有 组成DNA的成分
核糖C5H10O5 组成RNA的成分
六碳糖 葡萄糖C6H12O6 细胞内重要的能源物质
果糖C6H12O6 植物细胞中 提供能量
半乳糖C6H12O6 动物细胞中 提供能量
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D-葡萄糖
果糖
多羟基的醛
多羟基的酮
D-半乳糖
核糖
脱氧核糖
“左上右下”
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以甘油醛为标准
离羰基最近的手性碳上的羟基在右边的为D型,在左边的为L型
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(二)二糖(C12H22O11)
由两分子单糖脱水缩合形成,
二糖必须水解成单糖才能被细胞所吸收。
1.麦芽糖
组成:两分子葡萄糖
分布:发芽的小麦等谷粒
D-麦芽糖(β型)
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2.蔗糖
组成:一分子果糖一分子葡萄糖
分布:大多数水果和蔬菜中,如甘蔗、甜菜
3.乳糖
组成:一分子半乳糖一分子葡萄糖
分布:人和动物的乳液中
蔗糖
乳糖(α型)
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(三)多糖 [(C6H10O5)n]
由多个单糖缩合而成,可水解为多个单糖。
1.淀粉
绿色植物通过光合作用产生淀粉植物体内的储能物质
分布:玉米、小麦、水稻的种子;
马铃薯、山药、甘薯等植物的变态茎或根;植物的果实……
α-1,4糖苷键
α-1,6糖苷键
a.直链淀粉
b.支链淀粉
α-1,4糖苷键
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2.糖原
分布:人和动物的肝脏(可分解)、肌肉(不可分解)
3.纤维素
人和动物很难消化,
草食类动物需借助微生物分解
分布:棉、棕榈、麻类植物,植物茎杆和枝叶中,
所有植物细胞的细胞壁中
食物中的淀粉水解后变成葡萄糖,人和动物将其合成糖原
动物体内的储能物质
α-1,6糖苷键
α-1,4糖苷键
β-1,4糖苷键
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4.几丁质(壳多糖)
分布:甲壳类动物和昆虫的外骨骼
吃糖多了会变胖,为什么?
糖在人体内可以转化成脂肪。
糖
脂肪
容易
难
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支链淀粉和糖原的结构区别
直链淀粉和纤维素的结构区别
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二 细胞中的脂质
元素组成:脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。
与糖类不同的是,脂质分子中氧的含量远远低于糖类,而氢的含量更高。
物理性质:通常不溶于水,而溶于有机溶剂。
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(一)脂肪
2. 结构
由一分子甘油与三分子的脂肪酸发生反应而形成的酯,即甘油三酯或三酰甘油。
甘油(丙三醇)
1. 元素组成:C、H、O
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脂肪酸,由疏水性烃链和末端羧酸组成。
根据碳氢是否饱和分为饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸:
饱和脂肪酸:如果长链上的每个碳原子与相邻碳原子以单键相连,那么该碳原子就可以连接2个氢原子,这个碳原子就是饱和的,这样形成的脂肪酸称为饱和脂肪酸。
大多数动物脂肪(牛油),室温时呈固态。
不饱和脂肪酸:如果长链中存在双键,那么碳原子连接的氢原子数目就不能达到饱和,这样形成的脂肪酸称为不饱和脂肪酸。
大多数植物脂肪(花生油、菜籽油、豆油),室温时呈液态。
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3. 形成
3H2O
1
3
+
甘油三酯
三酰甘油
酰化反应:氢或其他集团被酰基取代的反应。
酯化反应:特指醇和酸脱水形成酯的反应。
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4. 功能
a.脂肪是细胞内良好的储能物质
脂肪是细胞内良好的储能物质 VS 糖类是主要的能源物质
能储存能量,需要时分解的物质
可以提供能量的物质
1g糖原氧化分解释放17KJ能量
1g脂肪氧化分解释放39KJ能量
脂肪能释放更多能量,
为什么不是主要的能源物质?
①部分细胞(脑细胞、神经细胞等)只能利用葡萄糖,不能利用脂肪。
②二者最高氧化速率
脂肪 1.2~1.7mg/(kg·min)
葡萄糖 3~4mg/(kg·min)
元素区别:脂质氧的含量远远低于糖类,氢的含量远远高于糖类
脂肪氧化速率慢
脂肪氧化大量耗氧
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b.脂肪是很好的绝热体——保温
海豹幼崽体内的脂肪占体重的50%,是世界上体内脂肪含量最高的动物之一。海豹可以生活在-100℃的环境中。
c.脂肪具有缓冲、减压的作用
“胖人不怕摔”(皮下脂肪)
内脏器官周围的脂肪可以保护内脏器官(内脏脂肪)
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(二)磷脂
功能:构成细胞膜和细胞器膜的重要成分
分布:人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子。
元素组成:C、H、O、N、P
(三)固醇
胆固醇:动物细胞膜的重要组成成分,参与血液中脂质的运输
元素组成:C、H、O
性激素:能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
维生素D:促进人和动物肠道对钙和磷