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糖类

肌糖原是肌肉收缩的重要能量来源。氨基多糖包括透明质酸、硫酸软骨素、肝素等。其中透明质酸和硫酸软骨素见于软骨、腱等结缔组织中,构成组织间质。饲料淀粉经消化生成葡萄糖后可被动物吸收,是动物体内糖的来源之一。动物体内糖的另一来源是由非糖物质经糖异生作用生成(见糖类代谢)。不同动物的饲料类型和消化特点不同,体内糖的主要来源也各异。

一类具有多羟基的醛或酮以及能水解成这些醛或酮的化合物。结构中含有醛基的糖叫醛糖,含有酮基的糖叫酮糖。除极少量由动物自身合成外,绝大部分由绿色植物经光合作用合成。糖主要由碳、氢、氧三种元素组成。其中氢氧之比常为2比1,与水的组成相同,故又称碳水化合物。以其水解情况分为单糖、寡糖和多糖。

单糖

是在温和条件下不能再水解为更小分子的糖。种类很多,多为醛糖。其中以己糖最重要,戊糖次之。葡萄糖是常见的单糖,又是许多寡糖和多糖的基本组成单位。它是己醛糖,可以链状和环状两种形式存在。根据分子中不对称碳原子C5上的-OH在空间的排列不同而使葡萄糖有D型和L型两种。与D-甘油醛不对称碳原子上的羟基排列相同的为D型,与L-甘油醛相同的为L型(图1)。动物体内的主要是D型葡萄糖。葡萄糖溶液的旋光方向用(+)、(-)表示。链状葡萄糖分子内的醛基可与C5或C4上的羟基缩合形成六元环或五元环的半缩醛而构成环状葡萄糖(此反应可逆),前者叫做吡喃糖,后者叫做呋喃糖。当葡萄糖以链型存在时,其C1是对称的。而以环型存在时,其C1变为不对称的,因而出现了α和β两种构型。C1上的羟基与C5上的羟甲基(-CH2OH)在同一方向者为β-葡萄糖,反之为α-葡萄糖(图2)。

图1 葡萄糖的空间构型

图2 葡萄糖的环状构型

寡糖

由2~10个单糖分子结合而成,经水解变成各种单糖。乳糖是哺乳动物乳汁中主要的二糖,由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合而成。

多糖

许多单糖分子(10个以上)结合而成的大分子,主要有纤维素、淀粉、糖原、氨基多糖等。纤维素由多个β-D葡萄糖靠β-1,4糖苷键联结而成。不溶于水,可溶于铜盐的氨水溶液。部分水解生成纤维二糖,完全水解生成葡萄糖。支链淀粉由多个α-D吡喃葡萄糖主要以α-1,4糖苷键联结而成,并通过α-1,6糖苷键联结形成分支。每个分支的长度为24~30个葡萄糖残基。直链淀粉由多个α-D葡萄糖以1,4糖苷键联结而成,没有分支。它卷曲成螺旋状,每一转有6个葡萄糖残基。在酸或酶的作用下,淀粉逐步水解成红糊精、无色糊精、麦芽糖,直至生成葡萄糖为止。淀粉与7.5%盐酸在室温下放置七天形成所谓“可溶性淀粉”。糖原中葡萄糖的联结方式与支链淀粉相同。分支长度为12~18个葡萄糖残基,分支数高出支链淀粉一倍多。分子量也很大。糖原是动物肝和骨骼肌中贮存葡萄糖的形式。肝糖原的不断合成和分解对调节血糖浓度恒定有重要作用。肌糖原是肌肉收缩的重要能量来源。氨基多糖包括透明质酸、硫酸软骨素、肝素等。其中透明质酸和硫酸软骨素见于软骨、腱等结缔组织中,构成组织间质。

饲料淀粉经消化生成葡萄糖后可被动物吸收,是动物体内糖的来源之一。动物体内糖的另一来源是由非糖物质经糖异生作用生成(见糖类代谢)。不同动物的饲料类型和消化特点不同,体内糖的主要来源也各异。猪等单胃杂食兽,饲料中的糖以淀粉为主,所以猪体内的糖主要来自淀粉在肠道的消化吸收。反刍兽的饲料中纤维素含量丰富。纤维素通过瘤胃微生物的发酵产生大量乙酸、丙酸、丁酸等低级脂肪酸被吸收,即使是淀粉也是这样。所以反刍兽糖的主要来源是由丙酸,其次是由氨基酸经糖异生提供。马、驴、骡、免介于二者之间,消化道吸收一部分葡萄糖,另一部分由糖异生提供。

糖在动物体内的主要作用是氧化供能。一克葡萄糖在体内彻底氧化可放出16736焦耳能量。一般情况下,单胃动物的能量主要由糖供给。大脑不可缺乏葡萄糖供能。母畜妊娠和泌乳时需糖量更大。糖也是动物体内合成其他物质的重要碳源,如核糖是核酸的成分等。糖还是构成细胞的成分。糖与脂类形成糖脂是细胞膜和神经组织的成分,氨基多糖是结缔组织基质的成分,寡糖与肽链结合形成糖蛋白,参与细胞膜的组成等。