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关于糖类,你可能还有不知道的

生物100 2023-02-13
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,其实分子为(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,结构式如图2-3。

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,从化学本质角度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,这些物质是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。
作为生物体内主要的能源物质  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。
来源:新人教必修1教师用书

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