2.3细胞中的糖类和脂质 课件 2023—2024学年高一上学期生物人教版必修1

分子 与 细胞 第二章组成细胞的分子 第3节细胞中的糖类和脂质 在科学研究和制药等领域，经常要进行动物 细胞培养。体外培养动物细胞时，需要为细胞分 裂和生长提供营养，绝大多数情况下培养基中都 会有葡萄糖。 1、对于培养的细胞来说，葡萄糖可能起什么作用? 糖类是细胞生命活动的主要能源物质。 2、在培养脂肪细胞时，即便没有向培养基中添加 脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。这说 明什么? 细胞可以将葡萄糖转化为脂肪。 剪碎组织 胰蛋白酶处理 细胞培养 幼龄动物 学习目标 1.概述糖类的种类和作用。 2.举例说出脂质的种类和作用。 红糖(蔗糖)冰糖(蔗糖) 葡萄糖 馒头(淀粉) 米饭(淀粉)棉花(纤维素) 细胞中的糖类 蜂蜜(果糖) 白糖(蔗糖) 思考：糖都是甜的吗?甜的都是糖吗? “甜”是味蕾的一种感觉 “糖”是一类物质 (糖精、木糖醇很甜，但不是糖)(纤维素不甜，但是糖) 到底什么是糖呢? 一 结构 细胞中的糖类 细胞中的糖类 阅读教材P23-25相关内容，完成以下任务。 任务1:组成糖类的元素有哪几种?各元素之间 占hLL/Dl 血 几日 右 小n ·并非所有糖中氢、氧原子之比都是2:1,比如C₅ H₁04 (脱氧核糖) ·并非氢、氧原子之比为2:1的分子都是糖类，如CH₂O ( 甲 醛 ) 任务2:糖类在细胞中具有什么作用? 生命活动主要能源物质；细胞结构组成成分 根据能否水解及水解产物分子数的不同大致可以分为 单糖：不能水解的糖。 二糖：由两分子单糖脱水缩合而成。 多糖：由多个单糖脱水缩合而成。 细胞中的糖类 阅读教材P23-25相关内容，完成以下任务。 任务3:细胞中的糖类分为几种?尝试对细胞中 的糖类进行归类。 种 类 举例 分布 (动植物) 功能 单 糖 五 碳 糖 核 糖 C₅H₁0 O₅ 动植物均有 组成RNA的成分 脱氧核糖C₅H₁₀O₄ 动植物均有 组成DNA的成分 六 碳 糖 葡萄糖C₆H₁₂O₆ 动植物均有 主要能源物质 “生命的燃料” 果糖C₆H₁₂O₆ 植物特有 提供能量 半乳糖C₆H₁₂O₆ 动物的乳汁中 提供能量 细胞中的糖类 (1)单糖：不能被水解的糖类 脱氧核糖(C₅ H₁0O₄ ) 两种五碳糖的比较 核糖(C₅H₁0O₅) 种类 分布 功能 二 糖 蔗糖 甘蔗、甜菜中含量 丰富，植物特有 提供能量 麦芽糖 发芽的小麦、谷粒 中含量丰富，植物 特有 乳糖 人和动物乳汁中含 量丰富，动物特有 蔗糖=葡萄糖+果糖 麦芽糖=葡萄糖+葡萄糖 乳糖=葡萄糖+半乳糖 (2)二糖：由两分子单糖脱水缩合而成的糖类， 一般要水解成单糖才 能被细胞吸收。C₁2H₂2O₁ 细胞中的糖类 人在血糖过低时浑身乏力，甚至昏迷。可以口服 葡萄糖，也可以通过静脉注射进行治疗，蔗糖是否也 可以?为什么? 不可以。葡萄糖是不能再水解的糖，不需要 经过消化可以直接进入细胞。蔗糖是二糖，人要把 蔗糖水解成单糖才可以被吸收进入细胞。 种类 分布 功能 多 糖 淀粉 植物粮食作物的种子、 变态茎或根等储藏器官中 植物特有的储能物质 糖原 肝糖原 动物的肝脏中 动物特有的储能物质 肌糖原 动物的肌肉组织中 纤维素 植物细胞的细胞壁中 支持保护细胞不提供能量 C.H.0. 几下质(壳多糖) 甲壳类动物和昆虫的外骨骼 保护作用 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。 (3)多糖：由多个单糖脱水缩合而成的糖类(C₆H₁oO₅)n 细胞中的糖类 (3)多糖 淀粉、糖原、纤维素的基本 单位都是葡萄糖 为什么它们有相同的组 成单位，结构却相差很 大? 葡萄糖的数量及之间的连 接方式不同 葡萄糖单体 淀粉 纤维素 糖原 酶 → 麦芽糖 氧化分解 水解 脱水缩合 注意： 单糖能够被细胞直接吸收， 二糖和多糖必须被水解(消化)成单糖才能被细胞吸收! 单糖、二糖和多糖的转化 水 解 脱水缩合 酶 水解 酶 水解 葡萄糖 淀粉 释能 单糖 多糖 二糖 自主学习 请尝试从不同角度将糖进行分类 提示：①按照水解情况 ②按照分布情况 ③按照功能 ④按照化学性质(还原性) 细胞中的糖类 划分依据 分类 能否被水解及水解产物多少 单糖、二糖和多糖 来源和 归属 动植物细胞共有的糖类 脱氧核糖、核糖、葡萄糖等 动物细胞特有的糖类 糖原、乳糖等 植物细胞特有的糖类 蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维 素等 细胞的重要能源物质 葡萄糖等 细胞的重要储能物质 淀粉、糖原等 细胞的重要结构物质 脱氧核糖、核糖、纤维素等 是否具 有还原 性 还原糖 葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳 糖等 非还原糖 淀粉、蔗糖、纤维素、糖原等 【注意】 (1) 并非所有的糖类都是能 源物质，如核糖和脱氧核糖不 能参与氧化分解提供能量，人 体也不能分解纤维素。 (2)糖类不都是甜的，单糖、 二糖一般有甜味，多糖(如淀 粉、糖原、纤维素)则没有甜 味。 归纳糖类的分类 细胞中的脂质 1、组成元素 组成脂质的元素主要是C、H、0, 有些脂质还有N和P (磷脂) 元素比例： O 少 ，H 多 一 H:0>2:1 相同质量的糖类和脂质，脂质彻底氧化分解，耗氧量多，产生的水多，释 放的能量更多。 2、存在部位 脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物 3、特点 脂质不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等。 细胞中的脂质 1.脂肪 细胞中的脂质 1.脂肪：①元素组成：C、H、O 别称：三酰甘油(甘油三酯) 酶 ②脂肪的形成：1甘油+3脂肪酸 1脂肪+3H₂O 脂肪酸健康程度对比 固态，常见于动物 多不饱和脂肪酸>单不饱和脂肪酸>饱和脂肪酸 液态，常见于植物 H 维他狗营养家 甘油 double bond 人 细胞中的脂质 ③脂肪的功能： a、脂肪是细胞内良 好的储能物质 1)相同质量糖类和脂肪彻底氧化分解释放能量，脂肪释放的能量多。 (1g 糖原氧化分解释放约17 kJ能量， 1g脂肪释放约39 kJ能量。) 原因：与糖类相比，脂肪H多、O少，彻底氧化分解，耗氧量多，产 生的水多，释放的能量更多。 2)相同质量糖类和脂肪，脂肪所占的体积小。 讨论 为什么等量的脂肪比糖类含能量多，但在一般情况下 脂肪却不是生物体利用的主要能源物质? 首先： 脂肪与糖类氧化相比，在生物细胞内脂肪的氧 化速率比糖类慢，而且需要消耗大量的氧； 其次： 糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条 件下进行。 总结： 糖类和脂肪都可以作为储能物质，但是糖类是 生物体生命活动利用的主要能源物质。 成都天府广场负一 生命奥秘博物馆 北极熊标本 b、脂肪是良好的绝热体，起到保温的作用。 企鹅 海豹 鲸 c、分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用，保护内脏器官。 CH-N'(CH, 胆碱 磷酸 甘油 疏水性尾部 脂肪酸 磷脂分子 2.磷 脂 ①元素组成： C、H、0、N、P ②功能：构成细胞膜和细胞器膜的 重要成分。 ③分布：人和动物的脑、卵细胞、 肝脏以及大豆的种子。 细胞中的脂质 亲水性头部 种类 功能 胆固醇 动物细胞膜的重要成分，在人体中参与血液中的脂质的运输。 性激素 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。 维生素D 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 ①元素组成：C 、H 、O ②种类及功能： 【补充】多晒太阳可以使“胆固醇”转化为“维生素D”。 细胞中的脂质 3.固醇 按化学本质分类 元素 功能及分布 脂肪 C、H、 0 ①主要功能：细胞内良好的储能物 质；保温；缓冲和减压作用 ②主要分布：皮下和内脏器官周围 磷脂 C、H、 0、N、 P ①主要功能：生物膜的重要成分 ②主要分布：人和动物的脑、卵细 胞、肝脏以及大豆的种子中 固 醇 胆固醇 C、H、 0 构成动物细胞膜的重要成分，参与 血液中脂质的运输 性激素 促进人和动物生殖器官的发育以 及生殖细胞的形成 维 生 素 D 有效促进人和动物肠道对钙、磷的 吸收 被细胞利用 被细胞储存 ----合成糖原(肝糖原、肌糖原) 被细胞储存 ----转化成脂肪、氨基酸 糖类充足时，大量转化 肪 糖类代谢障碍时，少量转化 我每天吃的都是一些 玉米、谷类和菜叶，为何 长了这一身的肥肉? 细胞中糖类和脂质的转化 葡萄糖 糖 类 北京鸭 脂 化 C、H、0(P、N)组成元素细胞中的脂质包括 单糖 二糖 多糖 脂肪 磷脂 不 可 大 量转 化 可大量转 组成元素 包括 C、H、0 细胞中的糖类. 小结 固醇 【归纳】能源物质小结 1、 细胞中的主要能源物质是糖类。 2、细胞内良好的储能物质是脂肪。 3、 植物细胞内的储能物质是淀粉。 4、 动物细胞中的储能物质是糖原。 5、被称为生命燃料的糖是首糖糖。 6、细胞生命活动的直接能源是ATP。 7、最终能量来源是太阳能。 $$