汪小蘭有機(jī)課件第四版ch14碳水化合物carbohydra

汪小蘭有機(jī)課件第四版ch14碳水化合物碳水化合物概述單糖與雙糖多糖碳水化合物的生物合成與分解碳水化合物與健康目錄01碳水化合物概述碳水化合物是由碳、氫和氧三種元素組成的有機(jī)化合物，是一類重要的營養(yǎng)素。定義根據(jù)分子結(jié)構(gòu)和組成的不同，碳水化合物可以分為單糖、雙糖、寡糖和多糖四類。分類定義與分類碳水化合物是人體主要的供能物質(zhì)之一，能夠快速提供能量，維持正常的生理功能。提供能量碳水化合物是細(xì)胞膜、細(xì)胞壁等細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，對維持細(xì)胞完整性具有重要作用。構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)碳水化合物能夠調(diào)節(jié)血糖水平，維持血糖的穩(wěn)定。調(diào)節(jié)血糖碳水化合物可以作為合成其他物質(zhì)的原料，如核苷酸、糖脂等。合成其他物質(zhì)碳水化合物的生理功能碳水化合物的來源廣泛，主要來源于谷物、薯類、蔬菜、水果等食物。根據(jù)不同人群的需求和活動(dòng)水平，碳水化合物的攝入量有所不同。一般而言，成人每天應(yīng)攝入適量的碳水化合物，以滿足身體對能量的需求。碳水化合物的來源與攝入攝入量來源02單糖與雙糖結(jié)構(gòu)單糖是簡單的碳水化合物，由碳、氫和氧組成，常見的單糖有葡萄糖、果糖和半乳糖。性質(zhì)單糖具有甜味，可溶于水，是許多生物體的能量來源。單糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)結(jié)構(gòu)雙糖由兩個(gè)單糖分子通過脫水縮合而成，常見的雙糖有蔗糖、麥芽糖和乳糖。性質(zhì)雙糖通常也具有甜味，可溶于水，存在于天然食品中。雙糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)單糖和雙糖是生物體的主要能量來源，經(jīng)過消化吸收后可被細(xì)胞利用。能量供應(yīng)合成其他物質(zhì)調(diào)節(jié)生理功能單糖和雙糖可以作為合成其他復(fù)雜碳水化合物的原料，如多糖、糖蛋白和糖脂等。某些單糖和雙糖具有調(diào)節(jié)生理功能的作用，如促進(jìn)腸道微生物的繁殖、改善免疫功能等。030201單糖與雙糖的生物活性03多糖淀粉根據(jù)其在水中的溶解性質(zhì)可分為直鏈淀粉和支鏈淀粉，直鏈淀粉具有抗拉強(qiáng)度，支鏈淀粉則具有較好的粘性。淀粉在高溫下可發(fā)生糊化，形成膠體溶液，而在低溫下則會(huì)發(fā)生老化，形成不溶于水的凝膠狀物質(zhì)。淀粉是由葡萄糖單元通過α-1,4糖苷鍵連接而成的線性多糖，并可通過α-1,6糖苷鍵形成分支結(jié)構(gòu)。淀粉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)纖維素是由葡萄糖單元通過β-1,4糖苷鍵連接而成的線性多糖，是植物細(xì)胞壁的主要成分。纖維素具有高度的結(jié)晶性和難溶于水的特性，因此具有很好的耐磨性和抗拉強(qiáng)度。纖維素在酸或酶的作用下可發(fā)生水解，生成葡萄糖。纖維素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)其他多糖包括糖原、透明質(zhì)酸、肝素等，它們在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上與淀粉和纖維素有所不同。糖原是動(dòng)物體內(nèi)儲(chǔ)存能量的形式，具有高度分支的結(jié)構(gòu)和粘性；透明質(zhì)酸是由重復(fù)的葡萄糖醛酸單元組成的線性多糖，具有保水性和潤滑作用；肝素則是一種含有多個(gè)硫酸基團(tuán)的復(fù)雜多糖，具有抗凝血作用。其他多糖的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)04碳水化合物的生物合成與分解

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過光能將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為葡萄糖的過程，是碳水化合物的主要合成途徑。糖酵解糖酵解是動(dòng)物和某些微生物通過一系列生化反應(yīng)將葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸的過程，也是碳水化合物的一種合成方式。轉(zhuǎn)糖作用轉(zhuǎn)糖作用是指植物和某些微生物將蔗糖或其他二糖作為碳源，通過一系列酶促反應(yīng)轉(zhuǎn)化為葡萄糖的過程。糖酵解是動(dòng)物和某些微生物通過一系列生化反應(yīng)將葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸的過程，同時(shí)釋放能量。糖酵解三羧酸循環(huán)是動(dòng)物、植物和微生物體內(nèi)葡萄糖氧化分解的一種方式，最終產(chǎn)生二氧化碳和水，同時(shí)釋放能量。三羧酸循環(huán)磷酸戊糖途徑是植物和某些微生物體內(nèi)的一種葡萄糖氧化分解方式，主要產(chǎn)生磷酸戊糖和二氧化碳，同時(shí)釋放能量。磷酸戊糖途徑碳水化合物的分解代謝營養(yǎng)物質(zhì)調(diào)控營養(yǎng)物質(zhì)如氨基酸、脂肪酸等對碳水化合物的代謝也有一定影響，可通過影響酶的活性等方式調(diào)控碳水化合物的合成與分解。激素調(diào)控激素如胰島素、胰高血糖素、腎上腺素等對碳水化合物的合成與分解具有重要調(diào)控作用?；蛘{(diào)控基因的表達(dá)和調(diào)控對碳水化合物的代謝也有重要影響，可通過轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程調(diào)控相關(guān)酶的合成與活性。碳水化合物代謝的調(diào)控05碳水化合物與健康

碳水化合物與肥胖肥胖與碳水化合物的攝入量有關(guān)，尤其是高糖和高淀粉類食物的過量攝入。攝入過多高糖和高淀粉類食物會(huì)導(dǎo)致能量過剩，進(jìn)而引起體重增加和肥胖?？刂铺妓衔锏臄z入量，增加膳食纖維的攝入，有助于控制體重和預(yù)防肥胖。碳水化合物攝入過多與糖尿病的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)，尤其是精制糖和加工食品中的添加糖。高糖飲食會(huì)導(dǎo)致血糖水平升高，長期高血糖狀態(tài)會(huì)損害胰腺功能，引起胰島素分泌不足，進(jìn)而導(dǎo)致糖尿病。控制碳水化合物的攝入量，尤其是添加糖的攝入，選擇低糖或無糖食品，有助于預(yù)防糖尿病。碳水化合物與糖尿病高糖飲食會(huì)導(dǎo)致血脂異常，如高甘油三酯和低密度脂蛋白膽固醇水平升高，增加心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。長期過量攝入碳水化合物會(huì)導(dǎo)