糖类和脂质相关疑难问题解读

个人觉得我们学习细胞中的糖类主要是通过一些具体例子的学习，使学生明确：糖类可以分为单糖、二糖和多糖等；糖类是细胞内主要的能源物质，还可以用作构成生物体的结构成分。

教师可以结合学生的学情或者自己的生活感悟，在教学中插入一些细节内容，但一定要回到最终的主题上来。

糖类都是由C、H、O三种元素构成的——这是使用原教材的时候经常碰到的一个判断题或选择题选项，参考答案都是该说法正确。

糖类按照定义来讲是多羟基的醛或者酮及其衍生物，在这些衍生物中就可能存在其它元素。比如教材当中提及的几丁质，其组成中就包括N-乙酰氨基葡萄糖，也就是说几丁质其实是含有N元素的，而不仅仅由C、H、O三种元素所构成。

（图片引自Campbell Biology 11st）

讲课中，我个人觉得像这样的细节问题，其实还是不要总结不要考查为宜，课堂上也不需要强调，但有时候面对爱总结的模拟题，我们也无能为力。

我家小女儿曾被怀疑乳糖不耐受，因此我常常补充这个例子。正常婴幼儿体内含乳糖酶，该酶可以将乳糖分解为葡萄糖和半乳糖，然后被人体吸收利用。有些婴儿可能缺乏乳糖酶，乳糖作为二糖不能被人体直接吸收利用；但是一些微生物却能利用乳糖，这会导致某些微生物大量繁殖，并产酸产气，最终出现类似腹泻的症状。出现乳糖不耐受之后，只需要在乳汁或奶粉中加入乳糖酶就好。东亚人群进入少年阶段后，就会慢慢丧失分泌乳糖酶的能力，所以大部分东亚人进入青春期后并不适合大量饮用鲜奶，否则也会出现类似拉肚子的情况。

用多了教辅，做多了模拟题，我们都会跟学生强调：只有肝糖原可以分解产生葡萄糖，而肌糖原不可以。那么实际情况是什么样子的呢？

实际上肝糖原和肌糖原都可以在肝细胞或肌细胞中分解产生磷酸化的葡萄糖，也就是葡萄糖被磷酸化了，去掉相应磷酸就能变成葡萄糖，而去掉磷酸需要磷酸酶。在肝细胞中有磷酸酶，因此就能产生葡萄糖，并在随后可以转运到血浆中补充血糖；在肌细胞中则缺乏磷酸酶，因此就只能以磷酸化葡萄糖的形式存在，膜转运蛋白（由于其特异性）不能将其转运出去，只能留在肌细胞中参与细胞呼吸。

这个问题貌似教材直接有答案，并不需要多说什么，但我还是想啰嗦两句。

教学中我们可以设问让学生慢慢意识到脂肪是良好的储能物质。我们还可以给出脂肪和糖类的燃烧值（体外燃烧值和细胞内氧化分解释放的能量是一样多的），让学生更直接地认识到：单位质量的脂肪氧化分解释放的能量比糖类多，因此是更良好的储能物质。

至于脂肪为什么氧化分解释放的能量更多，就需要从脂肪的元素组成方面去考虑。脂肪含有更多的C、H，这个是关键点。脂肪含有大量的H，细胞呼吸时不同形式的H将会在第三阶段参与氧化磷酸化，释放大量的能量。而为什么C含量多也是脂肪氧化分解放能更多的原因之一呢？

我们来看一下三羧酸循环中把C变成CO₂所采用的操作，如下图所示：

其中脱去C的过程会因为加水的原因而再次脱氢，这样碳就会增加脱氢的数量，而脱去的氢最终会进入第三阶段参与氧化磷酸化，释放大量能量。因此C的含量越高，氧化分解释放的能量也更多。

这是一个困惑部分人的很郁闷的问题。

其实脂肪能部分转化为糖类。脂肪转化为糖类的一般过程是这样的：首先脂肪分解为甘油和脂肪酸，其中甘油可以通过糖原异生作用生成葡萄糖；而脂肪酸就麻烦多了，奇数碳的脂肪酸进行β-氧化，每次脱去两个C，最后剩下丙酰辅酶A，丙酰辅酶A最终就能转变为葡萄糖。

如果脂肪酸是偶数碳的，那么就没有机会生成葡萄糖了。恰恰生物体内的脂肪中的脂肪酸通常是偶数碳的，这样就导致脂肪不能大量转化形成糖类。

原教材给出的磷脂例子是磷脂酰胆碱，其中的胆碱基团含有N元素。这导致大量的教辅模拟题认为所有的磷脂都含有N元素。这一点新教材在叙述上更明确了：磷脂除了含有C、H、O外，还含有P甚至N。

比如，在信号转导过程中很重要的磷脂酰肌醇就是不含有N元素的磷脂，如下图所示：(图肌醇有误，肌醇和胆碱的O应位于磷酸）