师：同学们，大家好。糖类是细胞中主要的能源物质，在生活中随处可见。科研人员研究发现，小麦种子在萌发过程中，多种糖类的含量都会发生变化。同学们，你能设计实验来探究小麦种子萌发过程中淀粉和还原糖的含量变化吗？我们可以依据以下原理来开展实验：淀粉遇碘液显蓝色，淀粉越多，蓝色越深；还原糖可以和斐林试剂发生反应，经水浴加热后生成砖红色沉淀，还原糖越多，砖红色越深。

　　我们需要准备以下实验材料：未萌发的小麦研磨液，萌发12小时、24小时、36小时的小麦研磨液。还需要准备以下实验试剂：碘液以及现配的斐林试剂。配置时，甲液和乙液需要等量混合。

　　在检测淀粉的含量时，首先取4支洁净的试管进行编号，然后分别加入等量的未萌发、萌发12小时、24小时、36小时的小麦研磨液，接着滴加等量的碘液振荡，比较蓝色的深浅，也可以使用多孔反应板进行操作。

　　在检测还原糖时，同样取4支洁净的试管进行编号，分别加入等量的未萌发、萌发12小时、24小时、36小时的小麦研磨液，再加入等量新鲜配制的斐林试剂振荡，此时溶液显蓝色。经过50 - 65度水浴加热之后，再比较砖红色的深浅。

　　使用碘液和斐林试剂并不能准确地测定淀粉和还原糖的含量。有科研人员使用了更加精准的仪器和方法，对小麦种子萌发过程中多种糖类的含量进行了测定，得到了这样的曲线图。从图中可以看出，小麦种子在萌发过程中淀粉的含量会出现明显的下降。这是由于小麦会合成淀粉酶，它会将淀粉水解为麦芽糖和葡萄糖，而麦芽糖又会进一步被麦芽糖酶水解为葡萄糖。蔗糖的含量在后期也会出现下降，这是因为蔗糖会被蔗糖酶水解为葡萄糖和果糖。而在小麦种子萌发过程中，还原糖的含量在一定时间内会明显增多，这是什么原因呢？这是因为淀粉、蔗糖本身不是还原糖，但是它们水解之后的产物均为可溶性的还原糖。

　　我们再来看几个糖类在生活中的实例。我们常喝的牛奶中含有乳糖，乳糖进入消化道后会被乳糖酶水解为葡萄糖和半乳糖，进而被细胞吸收。有的人一喝牛奶就会出现腹泻、腹胀等症状，那很可能是患有乳糖不耐受症，也就是体内不产生分解乳糖的乳糖酶。我们在超市里常看到的零乳糖牛奶就是针对这类人群的。

　　贝尔纳是法国著名的生理学家，也是现代医学的里程碑式人物。他曾经连续几天用糖类食物来养狗，结果在肝静脉中发现了大量的葡萄糖。后经定量分析发现，离开肝脏的葡萄糖的量要远多于从血液中进入肝脏的量。那么是肝脏中哪种物质转变成了葡萄糖呢？在后续的研究中发现，葡萄糖是由肝组织中一种不溶性的物质形成的，贝尔纳将其命名为糖原。据此贝尔纳提出，在肝脏中葡萄糖可以合成为肝糖原储存起来，而肝糖原又能分解为葡萄糖，运回血液供机体所需。后来，人们又在肌肉中发现了糖的储存形式——肌糖原。

　　在100多年前，有人做过一个有趣的“破布制糖”实验。他把破布放进浓度为70%的硫酸中，加热一段时间后发现破布不见了，竟然出现了很多的葡萄糖。破布怎么会变成糖呢？原来破布的主要成分是纤维素，在受到酸类作用时，纤维素巨大的分子就会断裂为小分子的葡萄糖。既然破布能制糖，那破布的“兄弟们”，木屑、稻草、麦秆等当然也能制糖。利用纤维素水解制葡萄糖，如今已成了一项庞大的水解工业。

　　几丁质又称壳多糖，它参与形成真菌的细胞壁以及甲壳类动物和昆虫的外骨骼。几丁质及其衍生物在医药、化工等方面都有广泛的用途，例如几丁质能够与溶液中的重金属离子有效结合，因此可以用于废水处理。几丁质还可以用于制作食品的包装纸、食品添加剂以及人造皮肤等。

　　同学们，你能结合刚才老师介绍的糖类在生活中的实例以及自己已有的知识，对细胞中的糖类进行分类，并说出它们的分布吗？

　　我们根据糖类是否能水解以及水解产物的不同，可以将糖类分为单糖、二糖、多糖。其中果糖是植物特有的单糖，半乳糖是动物特有的单糖。动植物共有的单糖有葡萄糖、核糖、脱氧核糖。蔗糖和麦芽糖是植物特有的二糖，而乳脂中富含的乳糖是动物特有的二糖。淀粉、纤维素是植物特有的多糖，而糖原是动物特有的多糖，包括肝糖原、肌糖原。

　　同学们，你知道血糖主要是指这其中的哪种糖吗？血糖主要是指血浆中的葡萄糖。那为什么糖尿病人连米饭、面食等这类富含淀粉的主食都必须要定量摄取呢？这是由于淀粉会在我们的消化道内被水解为葡萄糖，进而进入血浆。随即葡萄糖可以通过跨膜运输进入细胞，比如小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞可以通过主动运输的方式吸收葡萄糖，而葡萄糖可以通过协助扩散的方式进入红细胞。

　　葡萄糖进入细胞后会被氧化分解，首先它会在细胞质基质中被分解为丙酮酸和还原氢。如果缺乏氧气，丙酮酸就会被分解为乳酸或者酒精和二氧化碳。如果氧气充足，它就能被彻底分解为水和二氧化碳。

　　血糖的浓度会受到激素的调节，比如胰岛素，它可以促进葡萄糖合成为肝糖原和肌糖原，还能促使葡萄糖转化为非糖物质。胰高血糖素能够促使肝糖原的分解，还能促进非糖物质转化为葡萄糖。

　　糖类摄入过多会在细胞中转化为脂肪，从而引发肥胖、龋齿、糖尿病等，这些病症也直接或间接地与糖长期摄入过量有关。因此，中国居民膳食指南提出了控糖建议，控制添加糖的摄入量，每天摄入不超过50克，最好控制在25克以下。

　　葡萄糖、半乳糖、果糖，它们是同分异构体，具有相同的分子式。当2分子六碳糖脱去1分子水后，就能形成二糖，而二糖又能够水解为2分子的六碳糖。其中蔗糖在我们的生活中运用十分广泛，比如我们常用到的绵白糖、红糖等，都是由蔗糖加工形成的。植物组织培养中添加的蔗糖既能提供能量，又能调节渗透压。我们还能利用0.3克每毫升的蔗糖溶液开展质壁分离的实验。