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碳水化合物

摘自《生物在线词典》《生物在线词典》金宝博正网
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定义

名词

复数:碳水化合物

车·博·希·德拉特,【k_b_ha脑d_e脑】


任何一组有机化合物组成的,和氧气,通常以1:2:1的比例,因此,通式:cn(h)o)n


细节

概述

生物分子指由活的有机体产生的任何分子。像这样的,他们大多数是有机分子.四大类生物分子包括蛋白质,碳水化合物(尤其是多糖氨基酸,和核酸类.碳水化合物是指有机化合物组成的,和氧气,通常以1:2:1的比例,因此,通式:cn(h)o)n.碳水化合物是最丰富的生物分子.


碳水化合物特性

碳水化合物是有机化合物。有机化合物是一种化合物,一般来说,包含与其他原子共价结合的碳,尤其是碳碳(C-C)和碳氢(C-H)。碳水化合物是多种有机化合物的一个例子。它的四个主要成分是氧气,和.它们中的大多数遵循一般公式:cn(h)o)n,从他们的名字中,碳水化合物(意味着碳水合物)这是因为氢原子与氧原子的比率通常是2:1。然而,不是所有的碳水化合物都遵循这个公式。本质上,他们是有机化合物那是醛类化合物酮类化合物加上许多羟基,通常在每个碳原子上不是 功能组.


碳水化合物是富含能量的生物分子。.它们是许多活生物体所需要的主要营养素之一,因为它们为机体提供化学能量。三磷酸腺苷化学能是通过一系列的代谢过程产生的吗?细胞呼吸.简而言之,葡萄糖(A)单糖)被“搅拌”以提取能量,主要是以形式三磷酸腺苷.首先,一系列的反应导致葡萄糖丙酮酸盐.然后,它使用丙酮酸,将其转化为乙酰辅酶A,通过一种叫做克雷布斯循环.最后,一连串的反应(氧化还原反应)涉及电子传输链导致ATPS的生产(通过化学渗透〔1〕糖酵解中使用的葡萄糖分子来自含碳水化合物的饮食。复合碳水化合物被分解为简单的单糖,比如葡萄糖,通过糖化在期间消化.


碳水化合物是动物的主要营养来源之一,包括人类。然而,许多其他碳水化合物以纤维的形式存在。作为纤维,它不容易被人类消化。通常情况下,纤维碳水化合物包括粘液,果胶,牙龈,不溶性成分,比如在木质素纤维素.反刍动物,如鹿,和山羊,能够消化人类无法消化的植物材料。某些共生细菌(例如反刍球菌纤维杆菌属链球菌属大肠杆菌)存在于反刍动物的瘤胃中,能将纤维素物质降解为简单的碳水化合物。


碳水化合物分类

许多碳水化合物高聚物.一聚合物是由多个重复单元组成的化合物(单体质子分子并由聚合反应.糖类是碳水化合物的结构(单体)单位。碳水化合物可分为单糖双糖低聚糖,和多糖基于糖类单位的数量。


最基本的类型是打电话单糖.这些简单可以互相结合形成更多复杂的类型。例子是葡萄糖半乳糖,和果糖.两种单糖的组合称为二糖.例子是蔗糖麦芽糖,和乳糖.由三到十个单糖组成的碳水化合物称为低聚糖.例子是棉子糖麦芽三糖,和麦芽四糖.由多个糖单元组成的碳水化合物称为多糖.当多糖由相同类型的糖单元组成时,称为多糖(或均聚糖)当多糖由一种以上的糖组成时,称为多糖。杂多糖(或多糖)。多糖的例子有淀粉纤维素,和糖原.


在营养方面,碳水化合物分为两大类:简单的复杂的.简单碳水化合物--有时简称为“简单”“——那些容易被消化并作为快速能源的物质。复合碳水化合物那些需要更多时间来消化和代谢的。它们的纤维含量很高,不像简单的碳水化合物,它们不太可能导致血糖升高。


碳水化合物的功能

如前所述,碳水化合物的主要功能之一是为有机体提供能量。单糖,特别地,是能源的主要来源代谢.当他们还不需要的时候,它们被转化为储能多糖,例如植物中的淀粉和动物中的糖原。在植物中,淀粉在淀粉体在各种植物器官的细胞内,例如水果种子根茎,和块茎.在动物中,糖原储存在肝脏和肌肉细胞中。


除此之外,碳水化合物也是重要的结构成分。在细胞水平上,多糖(例如纤维素)是植物细胞壁的组成部分藻类.没有细胞壁的细胞更容易受到结构和机械损伤。在植物中,细胞壁防止细胞在低渗溶液中破裂。这个渗透压驱动水扩散到细胞中。细胞壁抵抗渗透压,从而防止细胞爆裂。在细菌细胞壁中,结构碳水化合物是鼠类而在真菌中,多糖甲壳素是细胞壁组件。有些细菌含有多糖。”胶囊“这有助于他们通过免疫细胞.有些动物有甲壳素外骨骼为身体柔软的动物提供力量和保护。


核酸,如RNADNA,里面有糖成分,即核糖脱氧核糖,分别。许多其他生物分子也有糖成分,例如糖蛋白类糖脂类蛋白聚糖,它又起着至关重要的作用,例如在免疫反应中,解毒,凝血,受精,生物识别,.


涉及碳水化合物的常见生物反应

光合作用

在植物和其他光合植物中自养生物,单糖的合成(例如葡萄糖)通过光合作用.过程使用二氧化碳,无机盐,以及(来自太阳的)吸收光颜料所捕获的光能,如叶绿素以及其他产生葡萄糖的辅助色素,水,以及氧分子。


脱水合成

单糖通过一个叫做糖化键的过程将碳水化合物结合在一起形成碳水化合物。脱水缩合.在形成双糖的过程中,例如,两个单糖的结合会导致副产物水的释放。同样地,多糖是通过进一步的脱水过程由一长串单糖单元形成的。形成的淀粉和糖原是富含能量的分子。这些复合碳水化合物降解成简单的形式(例如葡萄糖)当身体需要更多能量时。此过程称为糖化.


糖化和消化

复杂碳水化合物降解为简单形式的过程,比如葡萄糖,称为糖化。它需要水解作用.在人类和其他高等动物中,这涉及酶的作用。口中,含葡萄糖的复合碳水化合物通过唾液的作用分解成简单的形式。淀粉酶.在小肠,复合碳水化合物的消化继续进行。酶如麦芽糖酶乳糖酶,和蔗糖酶把双糖分解成单糖成分。葡萄糖苷酶是催化从主要由长链葡萄糖组成的多糖中去除末端葡萄糖的另一类酶。


单糖摄取

消化后的碳水化合物中的单糖被小肠.这些细胞从肠腔通过钠离子葡萄糖配位系统(通过葡萄糖转运体或GLUT)。谷蛋白是促进单糖运输的蛋白质,比如葡萄糖,进入细胞。下一步,它们被释放到毛细血管中促进扩散.组织细胞通过臀大肌再次将其从血液中吸收。在牢房里的时候,葡萄糖被磷酸化以将其困在细胞内。作为一种效果,葡萄糖-6-磷酸可用于以下任何代谢途径:(1)糖酵解,合成化学能,(2)糖原生成,葡萄糖通过静脉输送到肝脏,作为细胞储存。糖原,或(3)戊糖磷酸途径形成脂肪合成的NADPH和核酸合成的戊糖。


分解代谢

葡萄糖在一个名为细胞呼吸.细胞呼吸的主要步骤或过程是(1)糖酵解,(2)克雷布斯循环,(3)氧化磷酸化.在初始步骤(即糖酵解)一系列的反应胞质溶胶导致单糖转化,通常是葡萄糖,进入之内丙酮酸盐,伴随着少量高能生物分子的产生,如三磷酸腺苷.烟酰胺腺嘌呤二核苷酸,安载电子分子,也会产生。在充分的情况下氧气,糖酵解产生的丙酮酸转化为有机化合物完全氧化线粒体.电子载体(例如NADH和FADH)关闭电子电子传输链.一系列氧化还原反应沿着链发生并在最终电子受体,即分子氧气.更多的ATP是通过耦合机构通过化学渗透在线粒体内膜。


仅从糖酵解中,净ATP是两个(来自底物水平的磷酸化)。通过氧化磷酸化,净重约为34。因此,每葡萄糖的总净ATP约为36。〔2〕在没有氧气或氧气不足的情况下,厌氧分解代谢发生(例如)通过发酵发酵是由糖酵解产生三磷酸腺苷的厌氧过程。然而,不是让电子传输链中的电子穿梭,NADH将电子转移到丙酮酸盐,恢复NAD+维持糖酵解。〔2〕发酵产生的每种葡萄糖的总atps只有两个。


糖异生

糖异生似乎是糖酵解的逆转,在某种程度上葡萄糖转化为丙酮酸,而在糖异生中,丙酮酸转化为葡萄糖。本质上,糖异生是一种代谢过程,其中葡萄糖由非碳水化合物前体生成,例如丙酮酸盐乳酸盐甘油,和生糖氨基酸.在人类和许多其他脊椎动物中,糖异生主要发生在肝细胞中。它经常发生在禁食期间,低碳水化合物饮食,或者剧烈运动。细胞学的,这个过程开始于线粒体,然后结束于内质网.葡萄糖-6-磷酸酶水解葡萄糖-6-磷酸形成的葡萄糖从内质网进入细胞质。


糖原生成

糖原生成是生产的代谢过程糖原葡萄糖主要储存在肝脏和肌肉细胞中,以响应血液中的高葡萄糖水平。葡萄糖的短聚合物,尤其地外源性葡萄糖,转化成长聚合物储存在细胞内,主要在肝脏以及肌肉.当身体需要代谢能量时,糖原通过糖原分解.因此,糖原生成是相反的糖原分解过程。


糖原分解

糖原分解分解肝脏中储存的糖原的过程,以便产生葡萄糖用于能量代谢。肝细胞中储存的糖原被分解成葡萄糖前体。一个葡萄糖分子从糖原中被切断并转化为葡萄糖-1-磷酸,反过来,转化为葡萄糖-6-磷酸可以进入糖酵解.


戊糖磷酸途径

戊糖磷酸途径是一种葡萄糖代谢途径,其中五个碳糖(戊糖)和NADPH在胞质溶胶中合成。戊糖磷酸途径是葡萄糖分解的一种替代代谢途径。在动物中,它发生在肝脏,肾上腺皮质,脂肪组织,睾丸,等。这是中性粒细胞的主要代谢途径。因此,先天性通路缺陷引起对感染的敏感性。在植物中,部分途径在二氧化碳形成己糖过程中起作用。光合作用.


半乳糖代谢

在这个代谢途径中,半乳糖首先通过酶磷酸化进入糖酵解。半乳糖激酶然后转换成葡萄糖-6-磷酸.半乳糖来源于乳糖(乳糖由葡萄糖分子和半乳糖分子组成)。


果糖代谢

在这个代谢途径中,果糖,不是葡萄糖,进入糖酵解。尽管如此,果糖在进入糖酵解之前需要额外的步骤。在动物中,它发生在肌肉,这个脂肪组织,以及.


适当的碳水化合物代谢

碳水化合物的适当代谢对于生物体内碳水化合物的适当同化和分解代谢至关重要。维持体内稳定的葡萄糖水平被称为葡萄糖调节作用.激素,如胰岛素胰高血糖素胰腺,调节葡萄糖的适当代谢。血糖指体内循环的葡萄糖量。当有低的血糖水平,释放胰高血糖素。相反地,一高的血糖水平刺激胰岛素的释放。胰岛素通过促进血液中葡萄糖的吸收进入骨骼肌和脂肪组织,作为糖原储存,以备日后用于糖原分解,从而调节碳水化合物(以及脂肪)的代谢。胰高血糖素反过来,通过刺激糖的生产而起作用。特别地,它使储存在肝脏中的糖原转化成葡萄糖,然后释放到血液中。


碳水化合物代谢不当可能导致某些代谢疾病或紊乱,例如糖尿病,乳糖不耐症,半乳糖血症,糖原贮积病,果糖吸收不良。


补充的

化学式

  • Cn(h)o)n

同义词(S)

  • 糖类
  • 碳水化合物

派生项


进一步阅读

也见


参考文献

  1. 冈萨加Mv.诉线粒体DNA——心理压力的标志——生物学博客和在线词典。金宝博正网(2018)9月29日)。检索自[链接]
  2. 坎贝尔n.名词a.(1996)。生物学。加利福尼亚:本杰明/卡明出版公司,股份有限公司。聚丙烯。159 FF。


笔记

有关碳水化合物及其在我们饮食中的作用的更多信息,可以在发育生物学教程中找到,该教程研究平衡饮食。 〔1〕



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