关于糖类知识的几点释疑

秦四哥

1为何称糖为“碳水化合物”

大多数糖类分子是由C、H、0三种元素构成的，其分子式通常以（CH2O）n或Cn（H20）m表示，其中氢和氧原子数之比大多是2：1，刚好与水中氢、氧原子数的比例相同，过去误认为此类物质是碳与水的化合物，故有“碳水化合物”之称，但实际上这个称呼是不够准确的。例如，脱氧核糖（C5H1004）和鼠李糖（C6H1205），根据它们的结构和性质应该属于碳水化合物，可组成并不符合上面通式。而一些非糖物质虽符合上面通式，但却不是糖，例如，乙酸（C2H402）、乳酸（C3H603）。所以“碳水化合物”这一称呼并不十分恰当，只是沿用至今。1927年，国际化学名词重审委员会曾建议用“糖族”一词替代“碳水化合物”。

2为何有些糖是甜的而有些糖不甜

甜在神经生物学中被定义为对口腔内足够的可溶性碳水化合物的反应。至于糖为什么是甜的，科学家迄今没有找到答案。以前有学者提出糖类能够产生甜味的原因的假说，但都无法得到实验的证实。目前尚未有理论假说能解释甜味产生的机理和影响甜度的因素。

糖甜的程度用甜度来衡量，以蔗糖的甜度100为计，部分糖的甜度见表1。

                              

有些糖类未必是甜的，例如淀粉、纤维素、半纤维素和果胶质等多糖；而甜的物质也不一定是糖。有些非糖物质具有很甜的味道，例如，糖精（甜度50000）、木糖醇、甜味菊甙、甘草甙等。这些非糖物质具有甜度高、热量低等优点，并且大多具有医疗保健作用。

3什么是还原糖

还原糖是指具有还原性的糖类。在糖类中，分子中含有游离醛基或酮基的糖具有还原性。所有的单糖，不论醛糖、酮糖都是还原糖；大部分二糖也是还原糖，但蔗糖例外；多糖都不是还原糖。斐林试剂（班氏试剂）常与醛糖及酮糖反应，在水浴加热的条件下产生氧化亚铜砖红色沉淀，试剂本身被还原。所以，凡能与斐林试剂（班氏试剂）发生反应的糖称为还原糖。

常见的还原性糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等。

4糖类分哪几类

糖类依水解情况分为单糖、寡糖、多糖等几大类。

凡是不能水解成更小分子的糖是单糖，可以被细胞直接吸收。单糖可根据糖分子中所含的碳原子数分类，例如，已糖、戊糖、丁糖、丙糖等。自然界分布广、意义大的单糖有六碳糖（已糖）和五碳糖（戊糖），前者包括葡萄糖、果糖、半乳糖等，其化学式都可写成C6H12O6，是同分异构体；后者包括脱氧核糖（C5H10O4）、核糖（C5H10O5）等。

寡糖是由2~10个单糖分子缩合而成的化合物。能水解成两分子单糖的糖叫做二糖，二糖必须水解成单糖才能被细胞吸收。存在植物体内的二糖主要有麦芽糖、蔗糖；存在动物体内的二糖主要有乳糖。其化学式都可写成C12H22O11，属于同分异构体。

纯多糖是由多个单糖分子脱水缩合而成的糖，基本单位都是单糖。例如，淀粉、纤维素、糖原的化学式都为（C6H1205）n，基本单位都是葡萄糖。但并不是所有多糖的基本单位都是葡萄糖，例如，菊糖是一种多聚果糖，存在于菊科植物根部；琼脂是一种多聚半乳糖，是某些海藻所含的多糖。如果多糖中除了基本单位单糖外，还结合蛋白质、肽等其他非糖成分的话，则称为复合糖，如肽聚糖。

5糖类有哪些功能

糖类的功能比较多，包括：

①糖类是生物体主要的能源物质，如葡萄糖。植物细胞中的淀粉和动物细胞中的糖原都是能量的储存形式。

②物质代谢的碳骨架。有些糖是重要的中间代谢产物，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。

③生物体结构成分。纤维素、半纤维素、果胶物是植物细胞壁的主要成分；脱氧核糖、核糖是DNA、RNA的组成成分；肽聚糖是细菌细胞壁的主要成分；壳多糖是昆虫和甲壳动物的外骨骼成分。

④细胞间识别和生物分子间的识别。例如，细胞膜表面糖蛋白参与细胞间的识别。综上所述，并不是所有的糖都是能源物质。

6为何糖类是主要能源物质，而脂肪是良好储能物质

糖类在生物细胞内氧化速率比脂肪快，既可在有氧条件下也可在无氧条件下进行，因此尽管糖类和脂肪都可以储备能源，但是糖类是生物体生命活动的主要能源物质。

脂肪是非极性化合物，能以无水的形式储存在体内。虽然糖原也是动物细胞内的储能物质，但它是极性化合物，是高度的水合形式，在机体内储存时所占的体积相当于同等重量脂肪所占体积的4倍左右，因此脂肪是一种很“经济”的储备能源。

1g脂肪在体内氧化分解释放能量是38.91kJ。1g糖类或蛋白质在体内氧化分解释放能量是17.15kJ。所以可以看出，脂肪每克所含能量多、比重小、所占体积小，对于贮存能量有利。因此脂肪是良好的储能物质。

——张春松.关于糖类知识的几点释疑.生物学教学.2015年第6期