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1、名校名 推荐高中生物细胞中的糖类和脂质备课资料新课标人教版必修 11. 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 Cn（ 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
2、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 （ C5H10 O4）, 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。汉语中“糖类”和“碳水化合物”两词通用, 但以前
3、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, 结构式如下图：D葡萄糖D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
4、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。生物体内作为能源储存的糖类有淀粉、糖元等。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。1
5、名校名 推荐2. 糖蛋白糖蛋白是一类复合糖或一类结合蛋白质。糖蛋白中的糖链很少含多于15 个单糖单位的 , 因此糖链也称寡糖链或聚糖链。许多膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白。细胞膜中的免疫球蛋白、病毒和激素等的膜受体也常是糖蛋白；消化道上皮细胞分泌的黏液主要成分是糖蛋白；从细胞分泌到胞外体液中的蛋白质也多是糖蛋白, 这些糖蛋白包括血液中存在的激素蛋白、血浆蛋白等。作为胞外基质的结构蛋白质, 胶原蛋白 , 也是糖蛋白。糖蛋白和糖脂中的糖链序列是多变的, 结构信息丰富，甚至超过核酸和蛋白质。糖蛋白的糖链参与肽链的折叠和缔合；参与糖蛋白的转运和分泌；还参与分子识别和细胞识别, 这可能是它最重要的生物学作用
6、。分子识别是通过两个分子各自的结合部位来实现的。结合部位结构互补，相应的基团间产生足够的作用力 , 使两个分子结合在一起。分子识别是一种普遍的生物学现象。糖链、蛋白质、核酸和脂质各自间以及它们相互之间都存在分子识别。细胞识别实际上就是细胞表面分子的相互识别。例如 , 哺乳动物的卵细胞外面有一层透明的糖蛋白外衣, 号称透明带, 由三种糖蛋白组成, 糖链能被精子表面的受体识别，精卵识别引发精子头部释放蛋白酶和透明质酸酶, 使透明带水解 , 精子和卵细胞的细胞膜融合 , 精子核进入卵细胞内。3. 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,
7、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
8、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。5. 三酰甘油动植物油脂的化学本质是酰基甘油, 其中主要是三酰甘油, 常温下呈液态的酰基甘油称油（oil ）, 呈固态的称脂（ fat ）。植物性酰基甘油多为油（可可脂例外）, 动物性酰基甘油多为脂（鱼油例外）。纯的三酰甘油是无色、无臭、无味的稠性液体或蜡状固体。天然油脂的颜色来自溶于其中的色素物质（如类胡萝卜素）；气味一般是由非油脂成分引起的。三酰甘油的密度均小于1 g/cm 3。三酰甘油不溶于水 , 略溶于低级醇 , 易溶于乙醚、氯仿、苯和石油醚等非极性有机溶剂。天
9、然油脂长时间暴露在空气中会产生难闻的气味, 这种现象称为酸败。酸败的原因主要是油脂的不饱和成分发生自动氧化, 产生过氧化物并进而降解成挥发性醛、酮、酸的复杂混合物。其次是微生物的作用,它们把油脂分解为游离的脂肪酸和甘油, 一些低级脂肪酸本身就有臭味, 而且脂肪酸经过一系列酶促反应也产生挥发性的低级酮, 甘油可被氧化成具有异臭的1，2环氧丙醛。 为了防止自动氧化, 可在新鲜油脂和含油脂食物中加入天然的或合成的抗氧化剂。植物油的抗自动氧化能力比动物油脂强, 就是因为存在天然的抗氧化剂。此外 , 排除氧气（真空、充氮） , 降低温度（冷藏） , 消除其他促进自动氧化的因素，也能防止和延缓酸败发生。2