第三节 有机化合物及生物大分子-糖类和脂质

第一章细胞的分子组成第三节有机化合物及生物大分子——细胞中的糖类和脂质有机物：指除了CO、CO2、碳酸盐等以外的几乎所有含碳化合物。无机物水无机盐有机物糖类脂质蛋白质核酸构成细胞的化合物几种有机物的结构简式：碳是所有生命系统中的核心元素。碳原子的结构和碳骨架决定了有机物的多样性。碳是构成细胞的最基本元素生物体内的四大类有机物糖类脂质蛋白质核酸生物大分子：是指作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子（高分子化合物）。主要包括蛋白质、核酸、脂质、糖类。

白糖红糖冰糖生活中的糖（1）概念：一类由C、H、O所组成的多羟基醛或多羟基酮。（2）元素组成：只含有C、H、O三种元素，且多数糖类分子中H和O之比等于2:1，类似水分子，故又叫碳水化合物，即Cn(H2O)m。一、细胞中的糖类注：有些糖并不符合这一通式，而符合这一通式的不一定是糖。化学本质：多羟基的醛类（醛糖）或酮类（酮糖）化合物，以及它们的衍生物或聚合物。（3）种类：根据糖类能否水解及水解后的产物①单糖：不能被水解，可以直接被细胞吸收的糖。②寡糖：由2-6个单糖分子脱水缩合而成。其中，双糖（二糖）是最简单的寡糖，由两分子单糖脱水缩合而成。③多糖：由许多（10个以上）单糖分子脱水缩合而成，水解后能生成多个单糖的糖。六碳糖葡萄糖：C6H10O12，细胞内最重要的能源物质果糖（植物）和半乳糖（动物）：

C6H10O12

（己糖）单糖葡萄糖结构式123456葡萄糖（glucose）—已醛糖葡萄糖是体内糖代谢的中心，被称为“生命的燃料”。果糖（fructose）—已酮糖半乳糖（galactose）—已醛糖常见的单糖：核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖和半乳糖。其中，葡萄糖是细胞内最主要的单糖，是最重要的能源物质。核糖和脱氧核糖构成遗传物质的主要成分。五碳糖核糖（C5H10O5）：主要存在于细胞质中，是核糖核酸（RNA）的组成成分脱氧核糖（C5H10O4）：主要存在于细胞核中，是脱氧核糖核酸（DNA）的组成成分（戊糖）二糖：又双糖，由两分子的单糖脱水缩合而成，水解后能生成2分子单糖的糖。二糖（C12H22O11）人和动物乳汁葡萄糖+半乳糖发芽的小麦、谷粒葡萄糖+葡萄糖甘蔗、甜菜葡萄糖+果糖乳糖麦芽糖蔗糖双糖：两分子单糖脱水缩合而成，水解成单糖才能被细胞吸收，常见的有蔗糖、麦芽糖、乳糖等。二糖植物细胞麦芽糖蔗糖2分子葡萄糖1分子果糖+1分子葡萄糖动物细胞：乳糖1分子半乳糖+1分子葡萄糖水解水解水解C12H22O11HOH+HOH麦芽糖14葡萄糖双糖中麦芽糖形成示意图H2O脱水缩合C6H12O6

葡萄糖

C6H12O6

C12H22O11

OHH14水解H2O单糖二糖脱水缩合脱水缩合水解水解多糖HOOH葡萄糖HOOH葡萄糖脱水缩合H2OHOOH葡萄糖HOOH葡萄糖水解HOOOH麦芽糖H2OHOOOH麦芽糖麦芽糖的脱水缩合和水解水解水解水解多糖：水解后能生成多个单糖的糖淀粉糖元纤维素植物性多糖动物性多糖植物性多糖同多糖杂多糖淀粉是植物养分的储存形式淀粉颗粒直链淀粉的分子结构糖原是动物体葡萄糖的储存形式糖原与支链淀粉相似，但分支更多糖原：人和动物的储能物质，分布于人和动物的肝脏（肝糖原）和肌肉（肌糖原）中，当细胞生命活动消耗了能量，人和动物血液中葡萄糖浓度低于正常含量时，糖原（肝糖原）便分解产生葡萄糖及时补充。葡萄糖合成分解糖原糖原贮存的主要器官是肝脏和肌肉组织。纤维素是植物的骨架多糖植物细胞淀粉：植物细胞贮能物质纤维素：植物细胞壁的主要成分动物细胞：糖元，动物细胞贮能物质（如肝糖元和肌糖元）（C6H10O5）n糖类的分类和主要功能糖类是生物体生命活动的主要能源物质（4）糖类的生物学功能糖类是细胞生命活动所需要的主要能源物质。

糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质，也是构成重要化合物和细胞结构的重要物质。①能源物质：葡萄糖、糖元、淀粉。②结构物质：细胞壁、核酸。③细胞识别：细胞表面的糖蛋白和糖脂。思考：（1）临床上，医生常给病人静脉输入葡萄糖液。这样做起什么作用?为什么?（2）葡萄糖可以口服，也可以静脉注射进入人体细胞，蔗糖是否可以呢？为什么？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。（3）糖尿病人的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需定量摄取。为什么？米饭中富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。二、细胞中的脂质（1）概念：由脂肪酸和醇（主要是甘油）作用生成的酯及其衍生物，是脂肪和类脂的总称。（2）元素组成：主要是C、H、O，有些含有N和P。脂质中O的含量远远少于糖类，而H的含量更多。特点：一般不溶于水，但易溶于脂溶性的非极性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚和苯等。含量成分CHO物质油脂75%12%13%糖44%6%50%思考：脂肪和糖类都是能源物质，两者在体内氧化分解时，同质量的脂肪和糖类相比，哪个释放的能量多？哪个消耗的氧气多？为什么？脂肪中氧原子含量少，氢原子含量较多，相同质量的脂肪比糖类氧化分解时耗氧量大，释放能量多。（2）种类：油脂、磷脂、植物蜡、固醇和糖脂植物油脂(油)动物油脂(脂)油脂是油（oil）和脂（fat）的统称，也称脂肪。二者在化学上没有本质区别，仅是物理状态的区别。油：常温下，含不饱和脂肪酸较多的植物脂肪，呈液态。如菜油、蓖麻油。脂：常温下，含饱和脂肪酸较多的动物脂肪，呈固态。如猪油、牛油。（1）元素组成：C、H、O。（2）基本成分和结构：1分子甘油+3分子脂肪酸。又叫三酰甘油或甘油三酯。