汪小兰有机课件第四版ch14碳水化合物carbohydra

汪小兰有机课件第四版ch14碳水化合物碳水化合物概述单糖与双糖多糖碳水化合物的生物合成与分解碳水化合物与健康目录01碳水化合物概述碳水化合物是由碳、氢和氧三种元素组成的有机化合物，是一类重要的营养素。定义根据分子结构和组成的不同，碳水化合物可以分为单糖、双糖、寡糖和多糖四类。分类定义与分类碳水化合物是人体主要的供能物质之一，能够快速提供能量，维持正常的生理功能。提供能量碳水化合物是细胞膜、细胞壁等细胞结构的重要组成成分，对维持细胞完整性具有重要作用。构成细胞结构碳水化合物能够调节血糖水平，维持血糖的稳定。调节血糖碳水化合物可以作为合成其他物质的原料，如核苷酸、糖脂等。合成其他物质碳水化合物的生理功能碳水化合物的来源广泛，主要来源于谷物、薯类、蔬菜、水果等食物。根据不同人群的需求和活动水平，碳水化合物的摄入量有所不同。一般而言，成人每天应摄入适量的碳水化合物，以满足身体对能量的需求。碳水化合物的来源与摄入摄入量来源02单糖与双糖结构单糖是简单的碳水化合物，由碳、氢和氧组成，常见的单糖有葡萄糖、果糖和半乳糖。性质单糖具有甜味，可溶于水，是许多生物体的能量来源。单糖的结构与性质结构双糖由两个单糖分子通过脱水缩合而成，常见的双糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖。性质双糖通常也具有甜味，可溶于水，存在于天然食品中。双糖的结构与性质单糖和双糖是生物体的主要能量来源，经过消化吸收后可被细胞利用。能量供应合成其他物质调节生理功能单糖和双糖可以作为合成其他复杂碳水化合物的原料，如多糖、糖蛋白和糖脂等。某些单糖和双糖具有调节生理功能的作用，如促进肠道微生物的繁殖、改善免疫功能等。030201单糖与双糖的生物活性03多糖淀粉根据其在水中的溶解性质可分为直链淀粉和支链淀粉，直链淀粉具有抗拉强度，支链淀粉则具有较好的粘性。淀粉在高温下可发生糊化，形成胶体溶液，而在低温下则会发生老化，形成不溶于水的凝胶状物质。淀粉是由葡萄糖单元通过α-1,4糖苷键连接而成的线性多糖，并可通过α-1,6糖苷键形成分支结构。淀粉的结构与性质纤维素是由葡萄糖单元通过β-1,4糖苷键连接而成的线性多糖，是植物细胞壁的主要成分。纤维素具有高度的结晶性和难溶于水的特性，因此具有很好的耐磨性和抗拉强度。纤维素在酸或酶的作用下可发生水解，生成葡萄糖。纤维素的结构与性质其他多糖包括糖原、透明质酸、肝素等，它们在结构和性质上与淀粉和纤维素有所不同。糖原是动物体内储存能量的形式，具有高度分支的结构和粘性；透明质酸是由重复的葡萄糖醛酸单元组成的线性多糖，具有保水性和润滑作用；肝素则是一种含有多个硫酸基团的复杂多糖，具有抗凝血作用。其他多糖的结构与性质04碳水化合物的生物合成与分解

碳水化合物的生物合成光合作用光合作用是植物和某些微生物通过光能将二氧化碳和水转化为葡萄糖的过程，是碳水化合物的主要合成途径。糖酵解糖酵解是动物和某些微生物通过一系列生化反应将葡萄糖转化为丙酮酸的过程，也是碳水化合物的一种合成方式。转糖作用转糖作用是指植物和某些微生物将蔗糖或其他二糖作为碳源，通过一系列酶促反应转化为葡萄糖的过程。糖酵解是动物和某些微生物通过一系列生化反应将葡萄糖转化为丙酮酸的过程，同时释放能量。糖酵解三羧酸循环是动物、植物和微生物体内葡萄糖氧化分解的一种方式，最终产生二氧化碳和水，同时释放能量。三羧酸循环磷酸戊糖途径是植物和某些微生物体内的一种葡萄糖氧化分解方式，主要产生磷酸戊糖和二氧化碳，同时释放能量。磷酸戊糖途径碳水化合物的分解代谢营养物质调控营养物质如氨基酸、脂肪酸等对碳水化合物的代谢也有一定影响，可通过影响酶的活性等方式调控碳水化合物的合成与分解。激素调控激素如胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等对碳水化合物的合成与分解具有重要调控作用。基因调控基因的表达和调控对碳水化合物的代谢也有重要影响，可通过转录、翻译等过程调控相关酶的合成与活性。碳水化合物代谢的调控05碳水化合物与健康

碳水化合物与肥胖肥胖与碳水化合物的摄入量有关，尤其是高糖和高淀粉类食物的过量摄入。摄入过多高糖和高淀粉类食物会导致能量过剩，进而引起体重增加和肥胖。控制碳水化合物的摄入量，增加膳食纤维的摄入，有助于控制体重和预防肥胖。碳水化合物摄入过多与糖尿病的发病风险有关，尤其是精制糖和加工食品中的添加糖。高糖饮食会导致血糖水平升高，长期高血糖状态会损害胰腺功能，引起胰岛素分泌不足，进而导致糖尿病。控制碳水化合物的摄入量，尤其是添加糖的摄入，选择低糖或无糖食品，有助于预防糖尿病。碳水化合物与糖尿病高糖饮食会导致血脂异常，如高甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇水平升高，增加心血管疾病的风险。长期过量摄入碳水化合物会导