细胞中的有机物糖类与脂质，高中生物有机物详解

我们了解了组成细胞的水和无机盐，这些都是无机物。那么，我们平时常说的有机物呢？它们又在细胞中扮演什么角色？今天我们就来了解。

有机物的具体概念，在高中讲得并不是很明白。一般来说，高中接触到的物质中，除了碳酸、碳酸氢盐、碳酸铵以外的所有含有碳元素和氢元素的化合物及其取代物（如果这里不太明白，可以去翻一翻人教版化学必修二）都是有机物。细胞中，最主要的有机物有糖类、脂质、蛋白质和核酸。

“人是铁，饭是钢，一顿不吃饿得慌。“米饭中含有丰富的淀粉。淀粉属于多糖，在唾液淀粉酶的作用下，淀粉被水解为麦芽糖。麦芽糖属于二糖，在小肠中被水解为葡萄糖。我们熟知的糖，大多为砂糖、白糖、红糖、大白兔奶糖之类，但糖类指的其实是一类化学物质。糖类分子都是由C、H、O三种元素组成，因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2：1，类似水分子，可以简写为（CH2O）n，所以在早先时候给了人们一种错觉，以为糖类是水分子和碳的结合，称其为”碳水化合物“。

真正的砂糖

糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖几类。单糖中最常见的就是葡萄糖（C6H12O6），它是细胞活动的主要能源物质，被形容为“生命的燃料“。葡萄糖无法被水解，像这样不能被水解的糖类就叫单糖。常见的单糖还有果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。

对于二糖、多糖而言，单糖就如一个个零件。二糖由两分子单糖脱水缩合而成，水解后便成为了两分子单糖，二糖也一般都需要水解为单糖后才能被人体吸收。蔗糖就是一种常见的二糖，红糖、白糖、冰糖等都是蔗糖。蔗糖是一分子果糖和一分子葡萄糖脱水缩合形成的。其他常见的二糖有由两分子葡萄糖形成的麦芽糖、由一分子半乳糖和一分子葡萄糖形成的乳糖等等。

二糖和单糖都是溶于水的，如果细胞内部液体浓度太高，对细胞内的生命活动会产生不利影响。换句话说，单糖和二糖都不利于储存。生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式储存，如植物中的淀粉、动物体内的糖原等。水稻种子、土豆等我们常吃的食物中就有着大量淀粉。我们摄入淀粉后，将其转化为葡萄糖吸收，这些葡萄糖，部分成为了我们合成动物多糖——糖原的原料。糖原主要分布在肝脏和肌肉中，可分别被称为肝糖原和肌糖原。低血糖时，肝糖原便会及时分解以补充血糖。

食用淀粉

我们之前曾提到过细胞壁，植物的细胞壁，其主要成分是纤维素，也是一种多糖。植物纤维是造纸的原材料。神奇的是，组成纤维素的单糖也是葡萄糖。为什么葡萄糖既可以形成淀粉也可以形成纤维素呢？这是由于形成这两种多糖时，葡萄糖脱水缩合的方式不同。多糖也不一定都是葡萄糖形成的，如形成昆虫外骨骼的几丁质。

细胞壁的主要成分纤维素属于多糖

即使是只吃草的牛羊，也会长出肥肉。肥肉的主要成分是脂肪，食用植物油的主要成分也是脂肪。在细胞内，糖类可以转化为脂肪，正因如此，吃草的牛羊才能长出一身肥膘。脂肪是脂质的一种，脂质分子主要是由C、H、O组成的，有些脂质中也含有N、P。脂质主要由脂肪、磷脂、固醇等。脂肪是由一分子甘油和三分子脂肪酸发生酯化反应形成的。脂肪酸有饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸之分，其中不饱和脂肪酸可以提高细胞膜的流动性，有利于健康。深海鱼、植物油中就富含有不饱和脂肪酸。不饱和脂肪酸加氢后可以转化为饱和脂肪酸，由于动物脂肪中富含饱和脂肪酸，这样就可以模拟出奶油的味道。但是，这种反应可能产生反式脂肪酸，长期摄入这种物质可能引发动脉硬化。

脂肪是一种良好的储能物质，相同质量的脂肪储存的能量是糖原储存能量的两倍以上。除此之外，脂肪还是一种很好的绝热体，寒冷环境下生活的动物皮下有厚厚的脂肪层。分布在内脏周围的脂肪还有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。

所以极地的动物比较肥

磷脂是生物膜的重要组分。磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基并不与脂肪酸结合，而是与一分子磷酸或者其他衍生物结合。关于磷脂和生物膜，我们在第三章会有更深入的讲解。

细胞膜的模型

固醇类物质包括胆固醇，性激素和维生素D等。我们天天闻“胆固醇”色变，但其实它也是动物细胞膜的重要组分，它可以起到稳定细胞膜的作用，还可以参与血液中脂质的运输。但是是，长期摄入高水平的胆固醇容易引发心脑血管疾病，所以我们对胆固醇的摄入要适量。维生素D可以促进人体对钙和磷的吸收，晒太阳可以醋劲人体产生维生素D。但只晒太阳或者只吃维D并不能补钙，要与高钙食物相搭配，维D才能发挥作用。

通过今天的学习，我们了解了细胞中的糖类与脂质。