糖类与脂肪
脂肪能量高于糖类的原因

脂肪能量高于糖类的原因全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:脂肪是人体内一种重要的营养物质,它是一种高能量的有机物质,是人体内存储最丰富的能量来源。
与之相比,糖类的能量相对较低。
而造成脂肪能量高于糖类的原因主要有以下几点:脂肪分子结构更复杂。
脂肪分子由甘油和脂肪酸组成,其中脂肪酸包含碳、氢和氧原子,结构比较复杂,包含的化学键较多,因此其能量更高。
而糖类主要是由碳、氢、氧三种元素组成的碳水化合物,结构相对简单,内部化学键较少,所以能量产生相对较少。
脂肪在人体内的氧需求相对较低。
当身体需要能量时,脂肪的分解过程不需要氧气来进行,而糖类的分解需要氧气参与,因此脂肪在有氧氧化不足的情况下更容易产生能量。
这也是为什么长时间的有氧运动能够有效地燃烧脂肪,而短时高强度的运动更倾向于燃烧糖类的原因。
脂肪的代谢过程相对糖类更加复杂,需要较长时间来完成,这也间接地提高了脂肪产生的能量效率。
当身体消耗脂肪时,身体需要将脂肪酸通过β氧化还原为乙酰辅酶A,再通过三羧酸循环和氧化磷酸化产生ATP,这是一个多步骤的过程,需要时间和能量消耗,但同时也产生更多的能量。
脂肪能量高于糖类是基于其分子结构的复杂性、氧需求相对较低、更高的储存效率以及代谢过程的复杂性等多方面的原因。
了解这些原因可以帮助我们更好地利用脂肪和糖类这两种营养物质,以实现身体内能量的平衡和健康。
第二篇示例:脂肪和糖类是人体中两种主要的能量来源,而脂肪的能量含量要明显高于糖类。
这种差异源自于它们的化学结构和代谢途径的不同。
本文将从这两方面来探讨脂肪能量高于糖类的原因。
让我们来看一下脂肪和糖类的化学结构。
脂肪是由甘油和三条长链脂肪酸组成的,而糖类则是由碳、氢、氧原子组成的碳水化合物。
由于脂肪分子中含有更多的氢原子,因此相较于糖类来说,脂肪的氧化反应所释放的能量更高。
在氧化过程中,脂肪分子会被逐步分解成较小的分子,最终生成大量的ATP(三磷酸腺苷),这是细胞能量的主要来源之一。
高三生物糖类脂肪知识点

高三生物糖类脂肪知识点在高三生物学习中,糖类和脂肪作为生命体内重要的有机化合物,是我们需要重点掌握的知识点。
在本文中,我们将探讨一些关于糖类和脂肪的基本概念、功能以及其在生物学中的重要性。
1. 糖类的基本概念和分类糖类是一类含氧、碳、氢的有机化合物,它是生命体内重要的能量来源。
糖类分为单糖、双糖和多糖三种类型。
单糖是指由3至7个碳原子组成的糖分子,如葡萄糖、果糖等。
而双糖由两个单糖通过缩水合作用而形成,如蔗糖、乳糖等。
多糖是由多个单糖分子通过缩水合作用形成的,如淀粉、纤维素等。
2. 糖类的功能糖类在生物体内具有多种功能,最重要的是作为能量源。
葡萄糖在有氧条件下通过呼吸作用产生能量,并提供给细胞所需。
除此之外,糖类还可以作为结构材料,细胞壁中的纤维素就是一种多糖。
此外,在生物体内,糖类还可以参与细胞信号传导和免疫反应等重要生物过程。
3. 脂肪的基本概念和分类与糖类类似,脂肪也是一种有机化合物。
它主要是由甘油和脂肪酸组成。
脂肪酸又分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两类。
饱和脂肪酸是指碳链中没有双键的脂肪酸,常见的食物来源包括动物产品、奶油等。
而不饱和脂肪酸则含有一个或多个碳链上的双键,常见的食物来源包括橄榄油、鱼油等。
4. 脂肪的功能脂肪在生物体内也有多种重要功能。
其中,最重要的功能是作为能量储存物质。
脂肪在体内经过氧化反应可以释放出更多的能量,相对于糖类来说,单位质量的脂肪可以提供更多的能量。
此外,脂肪还可以维持体温、保护内脏、作为细胞膜的组成要素等。
5. 糖类和脂肪在生物学中的重要性糖类和脂肪在生物学中非常重要,它们是构成细胞生物膜的重要组分。
细胞膜由磷脂双分子层组成,脂肪既是细胞膜的组成要素之一,也是细胞膜中许多信号通路的组成要素。
此外,糖类和脂肪还参与合成DNA和RNA的过程,细胞中的核酸也需要依靠糖类和脂肪。
总结起来,糖类和脂肪是高三生物学中重要的知识点。
我们需要了解它们的基本概念、分类,以及它们在生物体内的功能和重要性。
脂肪糖类蛋白质的消化过程

脂肪糖类蛋白质的消化过程脂肪、糖类和蛋白质是人体中重要的营养物质,它们在食物中存在,并通过消化过程被人体吸收利用。
本文将分别介绍脂肪、糖类和蛋白质在消化过程中的作用和机制。
脂肪是人体必需的营养物质之一,它们是能量的重要来源,同时也是维持细胞结构和功能的重要组成部分。
脂肪的消化过程主要发生在胃和小肠中。
首先,在胃中,脂肪与胃酸混合,形成乳状物。
然后,乳状物进入小肠,通过胆汁和胰液的作用,脂肪分解为脂肪酸和甘油。
胆汁中的胆盐与脂肪酸和甘油结合,形成胆盐酯,使其能够在水溶液中悬浮。
最后,胆盐酯被小肠上皮细胞吸收,并重新合成为脂肪,经过淋巴进入血液循环,被运输到全身细胞中。
糖类是人体能量的重要来源,主要通过碳水化合物的摄入获得。
糖类的消化过程主要发生在口腔、胃和小肠中。
首先,在口腔中,唾液中的酶开始将淀粉分解为糖类。
然后,糖类进入胃,胃酸的作用会抑制口腔中的酶的活性。
接着,糖类进入小肠,胰液中的酶继续将淀粉分解为糖类,并将其转化为葡萄糖,葡萄糖是人体主要利用的糖类。
最后,葡萄糖通过小肠上皮细胞吸收,并进入血液循环,被运输到全身细胞中,供给能量。
蛋白质是人体组织和酶的重要组成部分,同时也是供给人体能量的来源。
蛋白质的消化过程主要发生在胃和小肠中。
首先,在胃中,胃酸的作用会使蛋白质开始被分解为较小的多肽链。
然后,蛋白质进入小肠,胰液中的酶继续将蛋白质分解为更小的多肽链和氨基酸。
最后,小肠上皮细胞针对不同的氨基酸进行吸收,并将其转运到肝脏和全身细胞中,供给细胞合成新的蛋白质或作为能量来源。
脂肪、糖类和蛋白质在消化过程中分别经历了胃和小肠中的一系列酶的作用,最终被小肠上皮细胞吸收并运输到全身细胞中。
这一过程为人体提供了能量和必需的营养物质,维持了身体的正常运转。
了解脂肪、糖类和蛋白质的消化过程,对于保持健康的饮食习惯和营养摄入的平衡具有重要意义。
脂肪和糖类的转化关系

脂肪和糖类的转化关系
脂肪和糖类在体内转化关系非常复杂,受多种因素的影响。
以下是一些常见的转化关系:
1. 葡萄糖转化为脂肪:当体内葡萄糖储存过剩时,其会经过一系列化学反应转化为脂肪酸,然后合成为甘油三酯,储存在脂肪细胞中。
2. 脂肪转化为葡萄糖:当体内葡萄糖供应不足时,脂肪酸会经过脂肪酸氧化途径被分解,部分产生能量,剩余的碳骨架经过一系列化学反应转化为丙酮酸,然后转化为葡萄糖,以供能量需要。
3. 糖原转化为葡萄糖:肝脏和肌肉中储存的糖原可以转化为葡萄糖,以供能量需要。
这个过程通常在低血糖状态下发生,例如长时间没有进食或高强度运动后。
4. 脂肪和糖类的同时转化:体内的葡萄糖和脂肪可以同时转化为能量。
当食物进入体内,机体会根据血糖水平和能量需要来选择葡萄糖或脂肪作为能源,以维持能量平衡。
需要注意的是,上述转化关系是一个动态平衡过程,受许多因素的影响,如饮食习惯、运动水平、激素分泌等。
而且,不同人群的转化关系可能会有所差异,因此不能一概而论。
糖类脂肪知识点总结

糖类脂肪知识点总结糖类的基本知识糖类是一类由碳、氢、氧三种元素组成的碳水化合物,也是人体内最主要的能量来源。
它们根据分子结构的不同,可以分为单糖、双糖和多糖三种类型。
常见的单糖包括葡萄糖、果糖和半乳糖,双糖则是由两种单糖分子通过化学键结合而成的,如蔗糖、乳糖和麦芽糖,而多糖则是由多个单糖分子构成的,如淀粉、纤维素和糖原等。
糖类在人体内的作用主要有两个方面:一是提供能量,二是维持血糖稳定。
当我们摄入糖类食物后,它们会在体内被分解成单糖,然后被氧化成二氧化碳和水释放能量。
这些能量可以供应人体各种生理活动的需要,如呼吸、运动和新陈代谢等。
此外,糖类还能通过调节胰岛素的分泌,维持血糖在正常范围内,确保大脑和神经系统正常运转。
但过量的糖类摄入也会给身体带来一些不利影响。
首先,过多的糖类会导致血糖水平剧烈波动,长期下去会增加患糖尿病的风险。
其次,过多的糖类摄入会增加热量摄入,容易导致体重增加和肥胖。
此外,过量的糖类还会对牙齿造成危害,易导致龋齿和牙周疾病。
因此,合理控制糖类的摄入量,选择低GI值的碳水化合物,如粗粮和蔬菜水果,对于保持健康是非常重要的。
脂肪的基本知识脂肪是一类由碳、氢和氧三种元素组成的有机物质,也是人体内的重要营养物质之一。
根据不饱和度的不同,脂肪可以分为饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸三种类型。
常见的食物中富含饱和脂肪酸的有动物脂肪、黄油和椰子油;富含单不饱和脂肪酸的有橄榄油、花生油和核桃油;富含多不饱和脂肪酸的有鱼油、亚麻籽油和菜籽油。
脂肪在人体内的作用也是多方面的。
首先,脂肪是人体内储存能量的主要形式,1克脂肪可以供给9千卡的热量,远高于同等重量的糖类和蛋白质。
其次,脂肪对细胞膜的构成和功能有着重要作用,有利于维持细胞的完整性和稳定性。
此外,脂肪还是脂溶性维生素如维生素A、D、E和K的主要携带者,有助于它们的吸收和利用。
但是,摄入过多的脂肪也会对健康造成很多危害。
首先,过多的饱和脂肪酸会增加血液中的胆固醇含量,增加患心血管疾病的风险。
【生物】细胞中的糖类和脂质课件 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修一

思考延伸拓展
1.细胞中的糖类按化学性质可分为还原糖和非还原糖,请分别列举。 (1)还原糖:葡__萄__糖__、__果__糖__、__半__乳__糖__、__乳__糖__、__麦__芽__糖__等________。 (2)非还原糖:蔗__糖__、__淀__粉__、__糖__原__、__纤__维__素__、__几__丁__质__等___。 2.请将下列糖类按功能进行划分。 葡萄糖、核糖、脱氧核糖、淀粉、糖原、纤维素、几丁质 (1)主要的能源物质:葡__萄__糖___。 (2)储能物质:淀__粉__、__糖__原___。 (3)结构物质:核__糖__、__脱__氧__核__糖__、__纤__维__素__、__几__丁__质___。
分布
动植物均有
动植物均有 动植物均有 植物细胞 动物细胞 植物(发芽的小麦等) 植物(甘蔗、甜菜) 动物(人和动物乳汁) 植物 植物 动物(肝脏、肌肉) 甲壳类、昆虫
功能
RNA的组成成分 DNA的组成成分 主要的能源物质
提供能量 提供能量
提供能量
植物细胞壁的主要成分 植物细胞的储能物质 动物细胞的储能物质 外骨骼的重要组成成分
①淀粉: 绿色植物光合作用产生淀粉,作为植物体内的储能物质。
②糖原: 动物细胞的储能物质 肝糖原: 补充血糖(葡萄糖)
肌糖原
③ 纤维素棉麻 Nhomakorabea枝叶
植物细胞壁
纤维素与淀粉不同,不溶于水,在人和动物
体内很难被消化,草食动物需借助消耗器官
内共生的微生物的作用才能将其分解。
膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空。
补充能量
葡萄糖:生命的燃料
二糖 (C12H22O11) 由两分子单糖脱水缩合而成,不能直接被细胞吸收。
高中生物 细胞中的糖类和脂质

第二章第3节细胞中的糖类和脂质一、细胞中的糖类1、元素组成和功能(1)元素组成:由C、H、O组成,多数糖类中H与O之比为2;1(2)功能细胞中主要的能源物质2、分类(1)单糖:不能水解的糖类种类:葡萄糖、果糖(只存在于植物细胞)、半乳糖(只存在于动物细胞)、核糖和脱氧核糖(也是还原糖)(2)二糖:由两分子单糖脱水缩合形成的糖种类:蔗糖(一分子葡萄糖和一分子果糖构成,分布于植物细胞)、麦芽糖(两分子葡萄糖构成,分布于植物细胞)、乳糖(一分子葡萄糖和一分子半乳糖构成,分布于动物细胞)作用:水解成单糖供能(3)多糖:可水解为多个单糖的糖类种类: 淀粉、糖原、纤维素、几丁质(壳多糖)、果胶等,是生物体内绝大多数糖类的存在形式分布场所:淀粉分布于植物细胞;糖原分布于动物细胞,主要存在于肝脏和骨骼肌中,肝糖原可直接分解为葡萄糖来补充血糖,肌糖原不能发生分解。
纤维素存在于植物细胞,几丁质存在于甲壳类动物和昆虫多糖的作用;淀粉;植物体内的储能物质糖原;人和动物细胞的储能物质纤维素;植物细胞壁的主要成分几丁质;1、甲壳类动物和昆虫外骨骼重要组成成分2、与重金属离子有效结合,用于废水处理3、用于制作食品包装纸和食品添加剂4、用于制作人造皮肤注意点:1、构成淀粉、糖原、纤维素的单糖是葡萄糖,但并非所有多糖的基本单位都是葡萄糖2、二糖和多糖必须被水解后才能被细胞利用3、糖不一定都有甜味,有甜味的不一定是糖4、糖类的作用(1)作为生物体的结构成分(2)作为生物体的主要能源物质(3)在生物体内转变为其他物质(4)作为细胞识别的信号分子,如糖蛋白二、细胞中的脂质1、元素组成和特点(1)元素组成:主要由C、H、O组成,有些还含有N、P (2)特点:与糖类相比,脂质分子中O含量低,H含量高合成场所:真核细胞的内质网2、性质:非极性分子,通常不溶于水,而溶解于脂溶性的有机溶剂(相似相溶原理)3、分类和功能(1)脂肪,又叫甘油三酯①组成元素:C、H、O②结构:3分子脂肪酸+1分子甘油③生理功能:细胞内良好的额储能物质良好的绝热体 e.g皮下脂肪层缓冲和减压,保护内脏器官脂肪酸的理化性质:分子中全部是C-C单键的是饱和脂肪酸,熔点较高,容易凝固,室温时呈固态。
糖类和脂肪

第4节细胞中的糖类和脂质细胞中的糖类1.糖类的元素组成和功能(1)元素组成: 三种元素。
(2)功能:细胞中主要的 物质。
2.糖类的种类1.从糖类的元素组成上分析糖类彻底氧化分解的产物是什么?2.是否所有的糖类都能作为生物体内的能源物质发挥作用?请举例说明。
3.不同生物体内糖的种类相同吗?举例说明。
4.是否所有的糖都可以用斐林试剂鉴定?5.脱氧核糖、核糖分别是你所学过的哪些物质的组成成分?1.与糖类有关的几种描述在理解各种糖类的时候,很容易混淆的是有关“最常见的”或“最主要的”之类的问题,现总结如下:①生物体的主要供能物质——___________; ②细胞中的主要能源物质——___________; ③最常见的单糖——_____________;④生物体内绝大多数糖类的存在形式——__________; ⑤最常见的多糖——______________________________。
2.单糖与糖和多糖之间的关系[特别提醒] 淀粉、纤维素、糖原均由葡萄糖聚合而成,由于葡萄糖连接方式的差异,导致其在结构和性质上的差异。
细胞中的脂质1.元素组成(1)主要是______________,有的还含有________________。
(2)与糖类相比,______的含量低,而______的含量高。
2.分类和功能[连线]1.俗语说“瘦人怕撞,胖人怕热”,请结合脂质的有关内容分析其中的原因。
2.导致公鸡出现“大红冠子花外衣”的主要物质是什么?其化学本质是哪一类?主要作用是什么?3.相同质量的糖类和脂肪,谁储存的能量多?4.脂质都可以用苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液鉴定吗?5.脂质都是膜结构的组成成分吗?1.三大能源物质的供能顺序在细胞中,糖类、脂肪、蛋白质都是能源物质,一般情况下是糖类氧化供能,当糖类供能不足时,依次由脂肪、蛋白质供能;蛋白质在正常代谢中,一般不供能。
当需要由蛋白质大量供能时,说明生物体已病重或生命接近终结。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
一、教学目标1.概述糖类的种类和作用。
2.举例说出脂质的种类和作用。
3.说明生物大分子以碳链为骨架。
二、教学重点和难点1.教学重点(1)糖类的种类和作用。
(2)生物大分子以碳链为骨架。
2.教学难点(1)多糖的种类。
(2)生物大分子以碳链为骨架。
三、教学策略1.情境创设本节学习的内容与学生的生活和身体健康关系密切,教学中要善用这些有利因素,积极地引导学生进入新课的学习。
教学中可以按照教材中的问题探讨创设情境,让同学们观察课本上的图片,从平日熟悉的食物中思考我们如何利用食物中的有机物,通过学生对糖类和脂质认识的基础做切入点,将学生引入新课。
当然教学方法是多样的,教师可以根据自己熟悉的方法,结合当地学生的实际,采用不同的素材创设问题情境。
比如也可以问问学生,为什么低血糖的病人需要及时补充糖类,否则会发生晕眩?人的肥胖症状与饮食中的糖类和脂肪有什么关系?用这些问题引发学生思考,作为情境引入,也能调动学生学习新课的积极性。
总之学生进入新课的学习如同将要参加一个既定的活动,这个活动是否能有效地展开和持续地进行下去,教师的点拨和引导十分必要。
2.教学过程在糖类和脂质的教学内容中,课程标准对知识目标的要求是:学生要理解细胞中糖类的种类和作用;了解脂质的种类和作用。
因此课堂教学的重心应放在对糖类的学习上,然后通过列举生活中的实例来丰富学生的感性认识。
学习脂质的内容时也应多联系生活实际。
学生早已熟悉碳水化合物的概念,但又很难确切地将其与糖类划等号。
可以简单地向学生介绍碳水化合物的含义,然后说明碳水化合物仅是一种俗称,不是严格意义上糖类的称谓。
根据糖类的化学元素组成介绍糖类的分类,调动学生已有的知识库存,启发学生思考他们所熟悉的糖类都包括哪些种类,哪些糖类和生命活动休戚相关,人获得糖类的最快途径是什么等问题,让学生感受糖类对于生命的重要,同时认识到那些分子很小的、不能水解的糖类才可以进入细胞,其他形式的糖类都需经过分解才能进入细胞,以此来学习和理解糖类的种类。
有条件的学校,如果学生学有余力,教师还可以通过几种糖类分子结构式的介绍让学生体会糖类分子结构中的碳链骨架,帮助学生建立碳是生物体的基本元素的概念。
在认识糖类的化学元素组成和糖类的种类后,可以通过糖类在生物体和细胞中的含量和人类对糖类食物的需求来认识糖类的功能。
这里仅是让学生知道一个事实,即糖类是细胞和生物体生命活动的主要能源物质。
糖类是如何为生命活动提供能量的问题需要在细胞呼吸一节介绍。
学习有关脂质的内容同样应根据学生已有的生活经验展开。
教师要让学生了解脂质对于生物体和细胞的重要作用,尤其是在结构组成和功能调节上的重要性,尽量联系学生自身的身体健康,如可以根据围绕在脏器周围的脂肪对人体的利弊来讨论,让学生认识脂肪对于细胞和生物体的作用和脂肪过多造成的危害。
3.难点处理多糖的种类是学生不太容易理解的地方,因为从基本单位组成上看,多糖都是由葡萄糖脱水缩合而成的产物,但是为什么会有那么大的不同之处呢?比如同属于多糖的淀粉是生物的主要能源食物,而纤维素和壳多糖又分别是植物细胞壁和昆虫外骨骼的主要成分。
可以让学生联想淀粉、纤维素、昆虫外骨骼和肌肉中的糖原,从中感受到它们从形态到功能上的巨大差别。
让学生想一想虽然这些多糖的基本单位都是葡萄糖,但如此不同,为什么?帮助学生理解这是由于这些物质的结构不同造成的。
这就如同组成金刚石和石墨的成分都是碳,但是它们的物理特性却相差悬殊,这主要是由于分子内部排列不同而造成的,道理相似。
用教材上比较形象的插图来帮助学生理解三种多糖的不同。
四、答案和提示(一)问题探讨1.不一样。
2.糖类。
(二)思考与讨论1.提示:脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。
某些动物还在特定的部位储存脂肪,如骆驼的驼峰。
2.提示:花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物都含有较高的脂肪,这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。
3.提示:脂肪除了可以储存大量能量外,还具有隔热、保温和缓冲的作用,可以有效地保护动物和人体的内脏器官。
(三)旁栏思考题1.糖尿病人饮食中,米饭、馒头等主食也需限量,是因为其中富含淀粉,淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。
2.熊在冬眠前大量取食获得的营养,有相当多的部分转化为脂肪储存,既可御寒,也供给冬眠中生命活动所需的能量。
(四)练习基础题1.(1)√;(2)×。
2.C。
3.C。
4.C。
5.C。
拓展题1.提示:糖类是生物体主要利用的能源物质,尤其是大脑和神经所利用的能源必须由糖类来供应。
而脂肪是生物体内最好的储备能源。
脂肪是非极性化合物,可以以无水的形式储存在体内。
虽然糖原也是动物细胞内的储能物质,但它是极性化合物,是高度的水合形式,在机体内贮存时所占的体积相当于同等重量的脂肪所占体积的4倍左右。
因此脂肪是一种很“经济”的储备能源。
与糖类氧化相比,在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢,而且需要消耗大量氧气,此外,糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行,所以对于生物体的生命活动而言,糖类和脂肪都可以作为储备能源,但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。
2.提示:葡萄糖是不能水解的糖类,它不需要消化可以直接进入细胞内,因此葡萄糖可以口服也可以静脉注射;但是蔗糖只能口服而不可以静脉注射,因为蔗糖是二糖,必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞。
蔗糖经过口服后,可以在消化道内消化分解,变成单糖后被细胞吸收。
五、参考资料1.糖类概述糖类广泛地存在于生物界,特别是植物界。
按干重计,糖类占植物体的85%~90%,占细菌的10%~30%,在动物体所占比例小于2%。
动物体内糖类的含量虽然不多,但其生命活动所需要能量主要来源于糖类。
糖类是地球上数量最多的一类有机化合物。
地球生物量干重的50%以上是由葡萄糖的聚合物构成的。
地球上糖类的根本来源是绿色植物进行的光合作用。
大多数糖类只由碳、氢、氧三种元素组成,其实验式为(CH2O)n或C n(H2O)m。
其中氢和氧的原子数比例是2∶1,犹如水分子中氢和氧之比,因此过去曾误认为这类物质是碳(carbon)的水合物(hydrate),碳水化合物(carbohydrate)也因之而得名。
但后来发现有些糖类,如脱氧核糖(C5H10O4),它们的分子中H、O之比并非2∶1;而一些非糖物质,如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)和乳酸(C3H6O3)等,它们的分子中H、O之比却都是2∶1,所以大家认为“碳水化合物”这一名称并不恰当。
为此,1927年国际化学名词重审委员会曾建议用“糖族(glucide)”一词代替“碳水化合物”。
但由于“碳水化合物”这一名称沿用已久,至今西文中仍广泛使用它。
英文的carbohydrate是糖类的总称,比较简单的糖类常称为sugar 或saccharide(拉丁文saccharum即sugar)。
Saccharide一词常被冠以词头,用作糖类的类别名称,如monosaccharide(单糖),polysaccharide(多糖)等。
汉语中“糖类”和“碳水化合物”两词通用,但以前者居多。
糖类从化学角度看,是多羟基的醛或多羟基的酮。
大家熟悉的葡萄糖和果糖。
葡萄糖含6个碳原子、5个羟基和1个醛基,称己醛糖;果糖含 6个碳原子、5个羟基和1个酮基,称己酮糖。
淀粉和纤维素也属于糖类,它们是由多个葡萄糖分子缩合而成的聚合物。
此外,像N乙酰葡糖胺、果糖1,6二磷酸这样一些糖类的衍生物也归入糖类。
因此,从化学本质给糖类下一个定义应该是:糖类是多羟醛、多羟酮或其衍生物,或水解时能产生这些化合物的物质。
糖类是细胞中非常重要的一类有机化合物。
其作用主要有以下几个方面。
作为生物体的结构成分植物的根、茎、叶含有大量的纤维素、半纤维素和果胶物质等,这些物质构成植物细胞壁的主要成分。
肽聚糖是细菌细胞壁的结构多糖。
昆虫和甲壳动物的外骨骼也是糖类,称壳多糖。
作为生物体内的主要能源物质糖类在生物体内(或细胞内)通过生物氧化释放出能量,供给生命活动的需要。
生物体内作为能源贮存的糖类有淀粉、糖原等。
在生物体内转变为其他物质有些糖类是重要的中间代谢产物,糖类通过这些中间产物为合成其他生物分子如氨基酸、核苷酸、脂肪酸等提供碳骨架。
作为细胞识别的信息分子糖蛋白是一类在生物体内分布极广的复合糖。
它们的糖链可能起着信息分子的作用。
细胞识别,免疫,代谢调控,受精作用,个体发育,癌变,衰老,器官移植等,都与糖蛋白的糖链有关。
2.糖类的甜度和溶解度严格地说,甜度不属于糖类的物理性质,它属于一种感觉。
甜度通常用蔗糖作为参照物,以它为100,葡萄糖是70,麦芽糖是35,乳糖是16。
果糖的甜度几乎是蔗糖的两倍,其他天然糖的甜度都小于蔗糖。
糖精是一类低热量或无热量的非糖增甜剂。
糖精是人工合成的,甜度为50 000。
糖精问世已有百余年。
在糖精之后还合成了多种增甜剂,后来人们发现不少合成增甜剂对哺乳动物有致癌和致畸作用,多数合成增甜剂已被禁用。
蛇菊苷和应乐果甜蛋白是非糖天然增甜剂,前者存在于原产南美洲巴拉圭的一种菊科植物,后者存在于原产西非尼日利亚的一种植物。
非糖增甜剂可作为糖尿病、心血管病、肥胖症和高血压患者的医疗食品添加剂。
除甘油醛微溶于水外,其他单糖均易溶于水,特别是在热水中溶解度极大。
单糖微溶于乙醇,不溶于乙醚、丙酮等非极性有机溶剂。
蔗糖的溶解度很大;乳糖的溶解度远比蔗糖小;麦芽糖的溶解度比蔗糖小,比乳糖大。
3.淀粉淀粉是植物生长期间以淀粉粒形式贮存于细胞中的贮存多糖。
它在种子、块茎和块根等器官中含量特别丰富。
当干淀粉悬于水中并加热时,淀粉粒吸水溶胀并发生破裂,淀粉分子进入水中形成半透明的胶悬液,这一过程称凝胶化或糊化。
当凝胶化的淀粉液缓慢冷却并长期放置时,淀粉分子会自动聚集并借助分子间的氢键键合形成不溶性微晶束而重新沉淀,这种现象称为退行或老化。
食品工业中为防止淀粉老化,可将淀粉食品速冻至零下20 ℃,使食品中的水迅速结晶以阻止淀粉分子聚结而沉淀。
淀粉除作为食物外,主要用做食品和医药等工业用的增甜剂(如水解糖浆)和增稠剂(如糊精)。
把天然淀粉进行适当处理,使它的某些物理或化学性质发生改变,以适应特定的需要,这种淀粉称为改型淀粉。
实验室中常用的可溶性淀粉就属于这一类,它是普通淀粉在质量分数为7.5%的盐酸中室温下放置7 d形成的。
天然淀粉一般含有两种组分:直链淀粉和支链淀粉。
多数淀粉所含的直链淀粉与支链淀粉的比例为(20%~25%)∶(75%~80%)。
某些谷物如蜡质玉米和糯米等几乎只含支链淀粉,而皱缩豌豆中直链淀粉含量高达 98%。
直链淀粉和支链淀粉在物理和化学性质方面有明显差别。
纯的直链淀粉仅少量地溶于热水,溶液放置时重新析出淀粉晶体(退行现象)。
支链淀粉易溶于水,形成稳定的胶体,静置时溶液不出现沉淀。