糖类 思维导图
中心主题：糖类
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一级分支 1：基本概念
- 定义：
- 多羟基醛或多羟基酮,以及能水解生成它们的有机化合物。
- 也称为“碳水化合物”，因其化学通式通常为 Cₘ(H₂O)ₙ。
- 元素组成：
- C、H、O 三种元素。
- 氢和氧的比例通常为 2:1,与水分子相同。
- 生理功能：
- 主要能源物质：为生命活动提供约 70% 的能量。
- 结构物质：如构成植物细胞壁的纤维素、昆虫外骨骼的几丁质。
- 储能物质：如植物中的淀粉、动物肝脏和肌肉中的糖原。
- 遗传信息载体：如核糖和脱氧核糖是核酸的组成部分。
- 细胞识别：细胞膜表面的糖蛋白和糖脂在细胞识别中起关键作用。
一级分支 2：分类
- 根据水解情况：
- 单糖：
- 定义：不能水解成更小分子的糖,是糖类的基本单位。
- 特点：可被细胞直接吸收利用。
- 常见例子：
- 五碳糖 (戊糖)：核糖、脱氧核糖（构成核酸）。
- 六碳糖 (己糖)：葡萄糖（“血糖”）、果糖（最甜的糖）、半乳糖。
- 二糖：
- 定义：由两分子单糖脱水缩合而成。
- 水解产物：一分子二糖 + 水 → 两分子单糖。
- 常见例子：
- 蔗糖：葡萄糖 + 果糖（甘蔗、甜菜）。
- 麦芽糖：葡萄糖 + 葡萄糖（发芽的大米）。
- 乳糖：葡萄糖 + 半乳糖（哺乳动物的乳汁）。
- 多糖：
- 定义：由许多单糖脱水缩合而成,天然高分子化合物。
- 特点：一般无甜味，不溶于水，不能直接被吸收,需水解成单糖后利用。
- 常见例子：
- 植物淀粉：
- 直链淀粉：螺旋结构,遇碘变蓝。
- 支链淀粉：分支结构,遇碘变紫红。
- 功能：植物细胞中的储能物质。
- 动物糖原：
- 结构：高度分支。
- 功能：动物细胞（主要在肝脏和肌肉）中的储能物质。
- 纤维素：
- 结构：由 β-葡萄糖连接而成，无分支,难以消化。
- 功能：植物细胞壁的主要成分,构成植物体的支撑结构。
- 几丁质 (甲壳素)：
- 结构：由乙酰氨基葡萄糖构成。
- 功能：构成昆虫和甲壳类动物外骨骼的成分。
- 植物淀粉：
- 单糖：
一级分支 3：主要生理功能
- 供能：
- 细胞呼吸：葡萄糖在细胞内通过有氧呼吸或无氧呼吸，释放大量能量（ATP）。
- 血糖：血液中的葡萄糖,是组织细胞能量的直接来源。
- 储能：
- 淀粉：植物能量仓库。
- 糖原：动物“能量银行”，血糖高时合成,血糖低时分解。
- 构成结构：
- 纤维素：植物“骨架”。
- 几丁质：节肢动物“盔甲”。
- 糖蛋白/糖脂：细胞膜表面的“身份标识”，参与细胞识别、免疫等。
- 其他功能：
- 核糖/脱氧核糖：构成遗传物质 RNA/DNA。
- 五碳糖途径：为合成核苷酸、氨基酸等提供原料。
一级分支 4：代谢途径
- 消化吸收：
- 场所：主要在小肠。
- 过程：
- 口腔：唾液淀粉酶初步消化淀粉为麦芽糖。
- 胃：胃酸使唾液淀粉酶失活,消化暂停。
- 小肠：
- 胰淀粉酶将淀粉彻底分解为麦芽糖。
- 肠麦芽糖酶、蔗糖酶、乳糖酶将二糖分解为单糖。
- 吸收：单糖（主要是葡萄糖）通过小肠绒毛上皮细胞主动运输进入血液。
- 血糖调节：
- 来源：食物中糖类的消化吸收、肝糖原分解、非糖物质转化。
- 去路：氧化分解供能、合成肝糖原/肌糖原、转化为脂肪/非必需氨基酸。
- 激素调节：
- 胰岛素（降低血糖）：促进血糖进入组织细胞并利用、合成糖原。
- 胰高血糖素（升高血糖）：促进肝糖原分解和非糖物质转化。
- 细胞呼吸：
- 场所：细胞质基质（第一阶段）、线粒体（第二、三阶段）。
- 过程：
- 糖酵解：葡萄糖 → 丙酮酸（细胞质基质，少量 ATP）。
- 柠檬酸循环：丙酮酸 → CO₂ + [H]（线粒体基质，少量 ATP）。
- 电子传递链：[H] + O₂ → H₂O（线粒体内膜，大量 ATP）。
- 无氧呼吸（剧烈运动时）：葡萄糖 → 乳酸（动物）或 乙醇 + CO₂（植物），快速产生少量 ATP。
- 糖异生：
- 定义：由非糖物质（如乳酸、甘油、某些氨基酸）转化为葡萄糖的过程。
- 主要场所：肝脏。
- 意义：维持血糖浓度稳定,特别是长时间饥饿时。
一级分支 5：相关知识点与健康
- 血糖与糖尿病：
- 糖尿病：以高血糖为特征的代谢性疾病。
- 类型：
- 1型：胰岛素分泌绝对不足。
- 2型：胰岛素抵抗或相对分泌不足。
- 管理：控制饮食、运动、药物治疗。
- 膳食纤维：
- 定义：主要是纤维素、半纤维素、果胶等,人体不能消化吸收。
- 功能：促进肠道蠕动、预防便秘、降低胆固醇、稳定血糖。
- 糖类与健康饮食：
- 推荐来源：全谷物、豆类、蔬菜、水果（复合碳水化合物，富含纤维）。
- 限制来源：含糖饮料、甜点、精制米面（简单糖，易导致肥胖、龋齿）。
- 甜味剂：
- 天然甜味剂：甜菊糖、甜菊苷。
- 人工甜味剂：阿斯巴甜、三氯蔗糖、安赛蜜。
- 作用：提供甜味而不产生或少产生热量,用于控制体重和血糖。
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