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第一篇 第五章
发布时间：2007-11-15 14:31:00 浏览次数: 1600
第五章 碳水化合物
一、糖的概念、分布及主要生物学作用
概念：糖，也称碳水化合物，但这个名称并不确切，也不能用Cm(H2O)n表示。如，脱氧核糖C5H10O4，但固沿用已久，所以至今在西文中还广泛使用。
-CHO醛 H-C-OH羟基
-C=O 酮 -OH羟基
二、糖的分类
根据其水解产物的情况，可分四类：
（一）单糖：不能水解为更小单位的糖
1.根据碳原子的多少可分：丙糖、丁糖、已糖等
五碳糖（戊糖）：核糖、核酮糖、木酮糖等
六碳糖（已糖）：葡萄糖、果糖、半乳糖
三碳糖（丙糖）：甘油醛、二羟丙酮等
2.葡萄糖是体内糖代谢的中心
（1）葡萄糖是食物中糖（如淀粉）的消化产物
（2）葡萄糖在生物体内可转变成其它的糖，如核糖、果糖
（3）葡萄糖哺乳动物及胎儿的主要供能物质
（4）葡萄糖可转变为氨基酸和脂肪酸的碳骨架
（二）双糖
是由两个相同或不同的单糖组成常见的有：
1.麦芽糖：是由2分子D-葡萄糖通过а-1，4糖苷键连接而成，是还原糖，具有还原性。
2.异麦芽糖：麦芽糖的同分异构体，通过а-1，6糖苷键连接而成。
3.蔗糖：是由1分子а-葡萄糖和1分子β-果糖通过а，β-（1、2）糖苷键连接而成。
4.乳糖：由1分子β-半乳糖和1分子β-葡萄糖连接而成。
（三）寡糖
由2-10个单糖聚合而成的低聚糖，重要的有棉籽糖，水苏糖，异麦芽低聚糖，低聚果糖，低聚甘糖，大豆低聚糖。
（四）多糖的共同特性
1.水解产物含10个以上的单糖，分子量很大，在几万以上
2.有旋光性
3.在水中不能形成真溶液
（五）同聚多糖
1.淀粉：天然淀粉呈颗粒状，其外层为支链淀粉，约占70%-90%，内层为直链淀粉，约占10%-30%。
（1）直链淀粉 遇碘显紫蓝色
（2）支链淀粉 遇碘显紫红色
直链淀粉的性质：
水解 淀粉 ---→ 红色糊精--→无色糊精---→麦芽糖---→葡萄糖
与碘的反应 蓝（紫） 红色 不显色 不显色 不显色
还原性 无 有 有 强 最强
2.糖原
结构与友链淀粉相似
糖原在体内的作用：糖原是体内糖的贮存形式，人体贮存量有限，一般不超500克。
糖源贮存的主要器官：肝脏和肌肉组织
肝糖原：含量可达肝重的5%（总量为90-100克）
肌糖原：含量为肌肉重的1-2%（总量为200-400克）
肾糖原：含量很少
3.纤维素：只由β-1、4糖苷链连接
4.不均多糖
也称杂多糖，异多糖，由不同类型的单糖组成
有硫酸软骨素，肝素（抗凝、降血脂）
↗糖类+脂类
复合糖
↘糖+蛋白质
第二节 糖的生理功能
1. 糖是人和动物的主要能源物质（1）供能：占总能量的50-70%
（2）储能：以多糖形式储能，自然界主要的碳原
2.糖类的结构功能
（1）核糖和脱氧核糖是核酸的基本组成成分
（2）糖与脂类或蛋白质结合形成糖脂或糖蛋白
3.其他功能
（1）转变为体内的其它成分，糖是合成脂类的重要前体，
（2）临床上应用
第三节 糖的消化
一、糖的消化体内糖的来源：内源性和外源性
外源性：主要来自植物性食物，从动物性食物中摄入的糖量很少，婴儿、乳汁中的乳糖是主要来源。
1.口腔消化：次要，初步消化
唾液淀粉酶
淀粉--------------→糊精+麦芽寡糖（含4-9个葡萄糖基）
2.小肠内的消化
胰淀粉酶
淀粉 ----------→麦芽糖+麦芽寡糖65%+异麦芽粉
+а-极限糊精35%
↓小肠粘膜刷状缘各种水解酶
葡萄糖
一、糖的消化与健康
1.人不能通过摄入纤维素获取糖类物质，因人体内缺乏水解β-1、4糖苷键的酶，但纤维素促进肠道蠕动，防止便秘，排出毒素。
2.机体若缺乏蔗糖酶或乳糖酶，会导致糖吸收障碍，而引起腹泻和胀气。
二、糖的吸收
1.部位：小肠上部
2.吸收方式：单纯扩散、主动吸收、易化扩散
结论：葡萄糖的吸收是耗能的过程
3.糖吸收途经
口腔、小肠 门静脉 ↗单糖（在肝外进行代谢）
糖类物质----------→单糖------→肝脏
↘单糖（在肝脏内进行代谢）
（肝静脉血液循环）
三、糖的无氧分解
概念：指体内组织在无氧或缺氧情况下，葡萄糖或糖原在胞浆中分解产生乳酸和少量ATP的过程，也称糖酵解过程。
糖的无氧分解途径，亦穭EMP途经：
↗乙醇：酵母菌、药物
EMP途经 ↗无氧
葡萄糖-------→丙酮酸 ↘乳酸：动物肌肉、乳酸菌
↘有氧 CO2+H2O
（1）无氧酵解定位，胞液中进行。
（2）代谢的终产物为乳酸。
四、糖酵解的意义
背景：剧烈运动时：
（1）肌肉内ATP含量很低
（2）肌肉中磷酸肌酸储存的能量可供肌肉收缩所急需的化学能
（3）即使氧不缺乏，葡萄糖进行有氧氧化的过程比糖酵解长得多，来不及满足需要。
（4）肌肉局部血流上足，处于相对缺氧状态。
结论：糖酵解为肌肉收缩迅速提供能量。
背景：人初到高原，气压低易缺氧。
结论：机体加强糖酵解以适应缺氧状况。
成熟红细胞：无线粒体，无法通过氧化磷酸获得能量，只能通过糖酵解获得能量。
某些病理情况下机体通过糖酵解来获得能量。
五、糖的有氧氧化
（一）概念：脂体内组织在有氧条件下，葡萄糖彻底氧化分解生成CO2和H2O的过程。
（二）糖的有氧氧化过程
第一阶段 丙酮酸的生成
第二阶段 丙酮酸氧化脱羧生成乙酰COA
第三阶段 乙酰COA进入三羧酸循环彻底氧化
三羧酸循：1.一次底物水平磷酸化，生成1分子GTP
2.二次脱羧，生成2分子CO2
3.三个不可逆反应，三羧酸循环关键酶是柠檬酸合酶
三羧酸循的生理意义：1.产生还原性辅酶，激活呼吸链
2.是糖、脂、蛋白质三大物质分解代谢的最终共同通道
3.是糖、脂、蛋白质三大物质代谢联系的枢纽、互变的共同途经
（三）生理意义：有氧氧化生成的ATP，净生成36或38，是糖酵解的19倍，占总能量的50%，其余50%以热能形式散失。
六、其它已糖的代谢
半乳糖血症：肝功能衰竭，白内障。
七、磷酸戊糖途经
↗NADPH作为体内多种物质生物合成的供氢体
体内 →脂肪酸、胆固醇和类固醇在合成时需大量的氢
↘NADPH作为羟化酶的辅酶
谷光甘肽的功能：解毒功能
八、糖原的合成与分解
分布：肝脏肌肉
（一）糖原的合成作用：由单糖合成糖原，糖原是一种无还原性的多糖，合成目的是储存葡萄糖。
肌糖原分解
（二）糖原的分解作用：指糖原分解为葡萄糖或G-6-P的过程。
肝糖原分解 6磷酸葡萄糖
部位：肝脏和肌肉
（三）肝糖原与肌糖原比较
| 肝糖原 | 肌糖原 | |
| 贮量 | 90-100克 <5% | 200-500克 1%-2% |
| 合成原料 | 单糖/非糖物质 | 葡萄糖 |
| 产物 | 葡萄糖 | 乳糖 |
| 功能 | 维持血糖浓度相对稳定 | 满足剧烈运动时肌肉对能量需要 |
| 消耗 | 餐后12-18小时 | 剧烈运动后 |
（一）糖异生作用的概念
定义：由非糖物质转变为葡萄糖或糖原的过程。
部位：肝脏及肾脏
（二）过程：基本上糖酵解的逆过程
（三）原料：1.生糖氨基酸：丙酮酸
2.甘油：甘油三酯→甘油→а-磷酸甘油→磷酸二羟丙酸
（四）糖异生作用意义
1.在饥饿情况下，保证血糖浓度相对恒定
2.补充糖原贮备
3.有利于乳酸的利用
4.维持酸碱平衡
（人体储存的可供全身利用的糖仅为150克，12小时后消耗尽）
（五）乳酸循环
↗ 肌糖原 ↘
血糖 乳酸循环 血乳酸
↘ 肝糖原 ↙
意义：1.防止乳酸堆积引起酸中毒
2.避免乳酸浪费，有利于乳酸的再利用
3.促进肝糖原不断更新
（六）糖异生作用
维持酸碱平衡，在肾组织细胞中进行的糖异生作用有利于酸性物质的排泄。
7.1kcal能量
↑
A—-P—-P—-P 高能磷脂键
↑←-- P
7.1 kcal
↑
A---P---P
↑←- P
A---P
4.1kcal
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