糖代谢的部分过程

教学问题：最近在进行高二的教学，教学内容是细胞的分子组成，学生围绕果糖提出了二个问题，一是果糖是植物细胞特有的单糖，那么动物细胞内有没有果糖？二是果糖没有还原性的醛基，为什么有还原性？

一、动物细胞内果糖的代谢

果糖是一种从食物中进入人体的单糖，所以动物细胞内应该有果糖，但它只能是植物细胞合成的产物，所以只有植物细胞特有的单糖，动物细胞只能利用果糖。那么果糖进入人体的代谢过程怎么样呢？

在人体内经过代谢后可转变为糖原、葡萄糖及脂肪（《生物化学》王镜岩主编）。

1．代谢途径

途径一：果糖在肝肾及肠黏膜的果糖激酶催化下，转变成1-磷酸果糖。后者经过果糖-1-磷酸醛缩酶的作用，分解成磷酸二羟丙酮及甘油醛，甘油醛通过甘油醛激酶的磷酸化作用转变成磷酸甘油醛。后者又可和磷酸二羟丙酮缩合成1，6-二磷酸果糖，1，6-二磷酸果糖再转变成6-磷酸葡萄糖，后者最终转变为葡萄糖或糖原。

途径二：果糖在肌肉和脂肪组织中，通过已糖激酶转化为果糖-6-磷酸，再通过磷酸葡萄糖同分异构酶催化转化为葡萄糖-6-磷酸，从而进入糖酵解过程。

2．果糖的代谢特点

（1）果糖主要在肝、肾和小肠中经果糖激酶催化生成1-磷酸果糖。

（2）在体内，果糖可以转化为葡萄糖或合成糖原，但是葡萄糖和糖原不能逆向转化为果糖（可以解释这不是动物特有的单糖）。

（3）因果糖可绕过糖酵解中的限速酶（磷酸果糖激酶），所以在肝脏等器官果糖的分解速度快于葡萄糖。

（4）果糖代谢的强度取决于果糖浓度，不受胰岛素的影响。

二、果糖的还原性

1．概念

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单糖和含有游离醛基的二糖都具有还原性。

葡萄糖分子中含有游离醛基，果糖分子中含有游离酮基，乳糖和麦芽糖分子中含有游离的醛基，故它们都是还原糖。

2．种类

葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等属于还原性糖。

非还原性糖有蔗糖、淀粉、纤维素等，但它们都可以通过水解生成相应的还原性单糖。

3．果糖具有还原性的原因

因为果糖分子中含有游离酮基，可以差向异构化作用，即果糖在稀碱溶液中可发生酮式-烯醇式互变，酮基不断地变成醛基，所以含有游离酮糖的果糖能被本尼迪特试剂在加热条件下氧化。