生物物质及代谢-糖

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1、生物物质及生物的新陈代谢重庆医科大学生命科学研究院廖晓岗思考人类摄入的营养物质都有哪些？水无机盐维生素糖类脂类蛋白质纤维素七大营养物质不需要消化就可以吸收必须消化才可以吸收人体内没有消化纤维素的酶，所以人不能利用生物大分子的结构与功能生物大分子是由某些基本结构单位按一定顺序和方式连接而成的多聚体（polymer），分子质量一般大于104Da。核酸和蛋白质是生物体内主要的生物大分子，两者的存在与配合是机体生长、繁殖、遗传、运动、物质代谢等生命活动的物质基础。酶是生物催化剂，体内几乎所有的化学反应都需要特异性的酶来催化，酶结构和酶量的变化对物质代谢调节起着重

2、要作用。研究证明，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，但近年发现一类新的生物催化剂—核酶，其化学本质是核酸。糖类代谢（一）糖的主要生物学作用：通过氧化释放大量能量，以满足生命活动的需要（淀粉、糖原是重要的生物能源）。也可转化为生命必需的其它物质，如蛋白质和脂类、核酸等大分子物质。纤维素是植物的结构糖。碳水化合物可与蛋白质、脂类以共价键结合形成肽聚糖（或糖蛋白）或糖脂，存在生物膜中，担负着大分子及细胞间的相互识别。（二）糖的分类（据分子的大小分类):单糖：在温和条件下不能水解为更小的单位寡糖（双糖）：水解时每个分子产生2-10个单糖残基多糖:能水解成多个单糖分子

3、，属于高分子碳水化合物，分子量可达到数百万。1、单糖植物体内的单糖主要是戊糖、己糖、庚糖戊糖主要有核糖、脱氧核糖（木糖和阿拉伯糖）己糖主要有葡萄糖、果糖和半乳糖（甘露糖、山梨糖）以游离状态存在的双糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖。还有以结合形式存在的纤维二糖。蔗糖是由α-D-葡萄糖和β-D-果糖各一分子按α、β（1→2）键型缩合、失水形成的。它是植物体内糖的运输形式。2、双糖12非还原糖麦芽糖是由两个葡萄糖分子缩合、失水形成的。其糖苷键型为α（1→4）。麦芽糖分子内有一个游离的半缩醛羟基，具有还原性。14半乳糖葡萄糖乳糖：是还原糖存在哺乳动物的乳汁中，及高等植物的

4、花粉管及微生物中3、多糖淀粉（starch）糖原(glycogen)葡聚糖（dextran）（细菌和酵母中葡萄糖的储存形式）纤维素(cellulose)是一种结构多糖是植物体内最重要的贮藏多糖。用热水处理淀粉时，可溶的一部分为“直链淀粉”，另一部分不能溶解的为“支链淀粉”。淀粉糖原糖原是动物体内重要的贮藏多糖，相当于植物体内贮存的淀粉，也叫动物淀粉。高等动物的肝脏和肌肉组织中含有较多的糖原。其结构与支链淀粉相似。遇碘显红色食物中的糖类绝大部分是淀粉，此外还有少量的蔗糖、乳糖等。糖的消化和吸收淀粉的酶促水解：水解淀粉的酶有α与β淀粉酶，它们水解淀粉的α-1

5、，4糖苷键，产物为麦芽糖。α-淀粉酶可以水解淀粉或糖原的任何部位，而β-淀粉酶只能从非还原端开始水解。水解淀粉中α-1，6糖苷键的酶是α-1，6糖苷酶。淀粉酶水解的产物为糊精和麦芽糖的混合物。是淀粉内切酶，作用于淀粉分子内部的任意的α-1，4糖苷键。直链淀粉葡萄糖+麦芽糖+麦芽三糖+低聚糖的混合物支链淀粉葡萄糖+麦芽糖+麦芽三糖+α-极限糊精极限糊精是指淀粉酶不能再分解的支链淀粉残基。α-极限糊精是指含α-1，6糖苷键由3个以上葡萄糖基构成的极限糊精。α-淀粉酶（α-amylase）是淀粉外切酶，水解α-1，4糖苷键，从淀粉分子外即非还原端开始，每间隔一

6、个糖苷键进行水解，每次水解出一个麦芽糖分子。直链淀粉麦芽糖支链淀粉麦芽糖+β-极限糊精β-极限糊精是指β-淀粉酶作用到离分支点2-3个葡萄糖基为止的剩余部分。两种淀粉酶降解的最终产物都有麦芽糖。β-淀粉酶(β-amylase)两种淀粉酶性质的比较α-淀粉酶不耐酸，pH3时失活耐高温，70C时15分钟仍保持活性广泛分布于动植物和微生物中。-淀粉酶耐酸，pH3时仍保持活性不耐高温，70C15分钟失活主要存在植物体中催化麦芽糖水解为葡萄糖，是淀粉水解的最后一步。淀粉的彻底水解需要上述水解酶的共同作用，其最终产物是葡萄糖。麦芽糖酶淀粉除了进行水解以外，还进

7、行淀粉的磷酸解作用，它包括的酶常有：磷酸化酶转移酶与脱支酶催化淀粉非还原末端的葡萄糖残基转移给P，生成G-1-P,同时产生一个新的非还原末端，重复上述过程。直链淀粉G-1-P支链淀粉G-1-P+磷酸化酶极限糊精磷酸化酶不能将支链淀粉完全降解，只能降解到距分支点4个葡萄糖残基为止，留下一个大而有分支的多糖链，称为磷酸化酶极限糊精。磷酸化酶磷酸化酶、转移酶、脱支酶共同作用将支链淀粉彻底降解为G-1-P。转移酶磷酸化酶G-1-P转移酶与脱支酶脱支酶：又称1，41，4葡聚糖转移酶糖原的降解糖原主要为肝脏和骨骼肌中的贮能物质，在肌肉中贮存糖原是为了肌肉收缩提供能源

8、，而在肝脏中贮存糖原是为了维持血糖平衡。糖原降解主要有糖原磷酸化酶和糖原脱支酶催