2.3细胞中的糖类和脂质课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

分子与 细胞 第3节 细胞中的糖类和脂质 第二章 组成细胞的分子 学习目标 1.尝试按照不同依据将糖类分类 2.描述不同糖类的作用 3.了解脂质的分类和在细胞中的作用 问题探讨 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。 细胞培养 1.对于细胞培养来说，葡萄糖可能起什么作用？ 糖类是细胞生命活动所需的主要能源物质。 糖类是主要的能源物质 机器运转需要外界提供能量；细胞生命活动也需要能量来维持。 细胞中很多有机物（糖类、脂肪、蛋白质）都可以为细胞生活提供能量。 供能顺序： 糖类>脂肪>蛋白质 白糖(蔗糖) 红糖(蔗糖) 冰糖(蔗糖) 葡萄糖 蜂蜜(果糖) 馒头(淀粉) 米饭(淀粉) 棉花(纤维素) 细胞中的糖类 木糖醇在人体内的新陈代谢不需要胰岛素参与，又不会使血糖值升高，因而是糖尿病人安全的甜味剂、营养补充剂和辅助治疗剂。 除此之外，木糖醇还可防龋齿。龋齿主要是因为残留在口腔中的糖被微生物分解利用，产生酸性物质腐蚀牙齿造成的。而木糖醇在口腔中很难被微生物利用，不能产生酸性物质，所以一般不会引起龋齿。糖精,也称糖精钠,是最古老的甜味剂.糖精于 1878年被美国科学家发现,很快就被食品工业界和消费者接受.糖精的甜度为蔗糖的300倍到500倍,它不被人体代谢吸收,在各种食品生产过程中都很稳定.缺点是风味差,有后苦,这使其应用受到一定限制. 甜的都是糖吗？ 糖都是甜的吗？ 糖不都是甜的，如淀粉、纤维素是不甜的。 甜的不全是糖，如糖精、木糖醇、安赛蜜等。 细胞中的糖类 阅读教材P23-25相关内容，完成以下任务。 C、H、O 一般C:H:O=1:2:1 碳水化合物 生命活动主要能源物质; ？ 任务2：糖类在细胞中具有什么作用？ 任务1：组成糖类的元素有哪几种？各元素之间的比例一般是多少？ 细胞中的糖类 糖类：脱氧核糖C5H10O4 非糖类：乳酸C3H6O3 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。 根据能否水解及水解程度大致可以分为 单糖： 不能水解的糖。 二糖： 多糖： 由多个单糖缩合而成。 由两分子的单糖缩合而成。 细胞中的糖类 细胞中的糖类 1.单糖——六碳糖 葡萄糖（C6H12O6） 普遍存在于所有细胞中 是主要的能源物质 图：提纯后的葡萄糖 （白色结晶或粉末，味甜） 最常见、最基本的单糖； “生命的燃料” 细胞中的糖类 1.单糖——六碳糖 葡萄糖（C6H12O6） 果糖（C6H12O6） 普遍存在于所有细胞中 是主要的能源物质 广泛存在于植物细胞中 细胞中的糖类 1.单糖——六碳糖 葡萄糖（C6H12O6） 果糖（C6H12O6） 半乳糖（C6H12O6） 普遍存在于所有细胞中 是主要的能源物质 广泛存在于植物细胞中 广泛存在于人和动物的乳汁中 细胞中的糖类 O CH2 H H OH OH H H H 脱氧核糖（C5H10O4） O CH2 H H OH OH H OH H 核糖（C5H10O5） DNA的组成成分 普遍存在于动植物细胞中 1.单糖——五碳糖 RNA的组成成分 普遍存在于动植物细胞中 【拓展补充】 所有细胞中都有的糖：葡萄糖、核糖、脱氧核糖 单糖——都是还原糖 （1）单 糖 定义 ：不能水解的糖，可被细胞直接吸收 种类和作用 半乳糖C6H12O6 果糖C6H12O6 葡萄糖C6H12O6 脱氧核糖C5H10O4 核糖C5H10O5 六碳糖 五碳糖 细胞生命活动所需的主要能源物质 (生命的燃料) 组成DNA的成分 组成RNA的成分 提供能量 ①单糖：不能水解的糖类 种类 分布 功能 单糖 五碳糖 核糖 动植物细胞中都有 组成RNA、ATP的成分 脱氧核糖 组成DNA的成分 六碳糖 葡萄糖 动植物细胞中都有 细胞生命活动所需要的主要能源物质，“生命的燃料” 果糖 植物细胞 提供能量 半乳糖 动物细胞 细胞中的糖类 2.二糖：由两分子单糖脱水缩合而成的糖。 HO OH 葡萄糖 HO OH 葡萄糖 + 脱水缩合 + H2O 麦芽糖 HO O OH 水解 种类和分布 人和动物乳汁 葡萄糖+半乳糖 发芽的小麦等谷粒 葡萄糖+葡萄糖 甘蔗、甜菜，大多水果蔬菜 葡萄糖+果糖 乳糖 麦芽糖 蔗糖 由两分子单糖脱水缩合而成，一般要水解成两分子单糖才能被细胞吸收 都是能源物质，都可以提供能量 2.二糖(C12H22O11) 细胞中的糖类 葡萄糖 半乳糖 葡萄糖 葡萄糖 麦芽糖 乳糖 蔗糖 葡萄糖 果糖 甘蔗、甜菜中含量丰富；常制成白糖、红糖、冰糖 发芽的小麦等谷粒中含量丰富； 常制成米糖； 人和动物乳汁中含量丰富；奶粉里面也有； 2.二糖 乳糖不耐受症，是指某些人体内不产生分解乳糖的乳糖酶。乳糖不能被消化、吸收。乳糖会在肠道中由细菌分解变成乳酸，从而破坏肠道的碱性环境，使肠道分泌出大量的碱性消化液来中和乳酸。所以容易发生轻度腹泻。 细胞中的糖类 葡萄糖 半乳糖 葡萄糖 葡萄糖 麦芽糖 乳糖 蔗糖 葡萄糖 果糖 存在于植物细胞中 甘蔗、甜菜中含量丰富；常制成白糖、红糖、冰糖 存在于植物细胞中 发芽的小麦等谷粒中含量丰富； 常制成米糖； 存在于动物细胞中 人和动物乳汁中含量丰富；奶粉里面也有； 都是能源物质，都可以提供能量 2.二糖 细胞中的糖类 左边科学，右边不科学，只有单糖才能直接被吸收，其他糖需要经过消化道水解成单糖才能被吸收。 以上两张网红图片是否科学？请说明原因。 细胞中的糖类 ③多糖：由多个单糖脱水缩合而成，构成它们的基本单位大多都是葡萄糖 纤维素 淀粉 糖原 为什么多糖有相同的组成单位，功能却相差很大？ 空间结构 不同功能 决定 细胞中的糖类 淀粉 淀粉大量存在于种子、植物果实和植物变态的茎或根 植物细胞中的储能物质 3.多糖——淀粉 细胞中的糖类 （单糖） （二糖） （多糖） 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 淀粉 水解酶 麦芽糖 水解酶 氧化 分解 释放能量 合成 肌糖原 肝糖原 合成 水解 储存能量 调节血糖 糖原——动物细胞中的储能物质 彻底分解 分布肝脏中 分布肌肉中 细胞中的糖类 思考1：糖尿病人的饮食受到严格的限制，受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食都需定量摄取。为什么？ 米饭、馒头含有的淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖，导致血液中葡萄糖含量升高。 细胞中的糖类 构成植物的细胞壁 3.多糖——纤维素 纤维素不溶于水，在人体内很难被消化，即使草食类动物有发达的消化器官，也需要某些微生物的作用才能分解纤维素。 细胞中的糖类 思考2：既然人类很难消化纤维素，为什么一些科学家还将纤维素等其他糖类成为人类的“第七营养素”呢？ 纤维素、果胶等被称为膳食纤维，不能被肠道消化吸收，也不能产生能量，但可以促进肠胃的蠕动和排空。 细胞中的糖类 广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中 3.多糖——几丁质 废水处理 包装纸和食品添加剂 人造皮肤 (C8H13O5N)n 糖是生命活动的主要能源物质，是否摄入越多越好呢？ 健康讲堂 《中国居民膳食指南》2016版提出，控制添加糖的摄入量，每天摄入不超过50g，最好控制在25g以下。“控糖” 添加糖：食物、饮料中添加的单糖、二糖等，不包括食物中天然存在的糖。 常见含有大量添加糖的食物：一些饮料（如碳酸饮料、乳酸饮料等）、 烘培甜点、奶茶、冷饮等。 导致肥胖、高血压等。 课本P25“与社会的联系” 28 细胞中的糖类 多糖 植物细胞 动物细胞 淀粉 纤维素 糖原 肌糖原 肝糖原 （储存在肝脏中） （储存在肌肉中） (C6H10O5)n 几丁质 甲壳类动物和昆虫的外骨骼组成成分 动物细胞中重要 的储能物质 植物细胞内重要的储能物质 植物细胞壁的基本组成成分 谷物中含量丰富的多糖是（ ） 小结 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） 植物细胞 动物细胞 葡萄糖 核糖 脱氧核糖 乳糖 糖原 尝试构建模型 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 （依据糖类在动、植物细胞中的常见分布） 31 按化学性质分 还原糖： 非还原糖： 单糖、麦芽糖、乳糖 按功能分 ①构成细胞结构 的组成成分 ②主要能源物质： ③储能物质： 纤维素：植物细胞壁的主要成分 脱氧核糖：DNA的组成成分 核糖：RNA的组成成分 几丁质：甲壳类动物和昆虫外骨骼的组成成分 糖类的不同分类标准 葡萄糖 淀粉、糖原 问题探讨 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。 细胞培养 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？ 细胞可将葡萄糖转化为脂肪。 假如动物全身都是脂肪会怎样？ 问题探讨 SZ-LWH 天问一号 34 生活中的脂肪 肥肉(动物脂肪) 食用油(植物脂肪) 动物脂肪细胞中储存的大量脂肪(染成橘黄色，放大2200倍) 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，组成元素为 。脂质通常不溶于水，易溶于丙酮、氯仿、乙醇等有机溶剂。常见的有脂肪、磷脂和固醇。 C、H、O，有些含有N、P 脂肪(C、H、O) 磷脂(C、H、O、N、P) 固醇(C、H、O) SZ-LWH 二、细胞中的脂质 （一）元素组成: 主要有 有的含有 。 （二）种类: a. 分子结构差异 、通常不溶于 、溶于 C、H、O N、P 大 水 有机溶剂 有机溶剂: 丙酮、氯仿、乙醚 脂肪(C、H、O) 磷脂(C、H、O、N、P) 固醇(C、H、O) b.脂质分子中______的含量远远少于糖类，而_____的含量多于糖类。 氧 氢 SZ-LWH 二、细胞中的脂质 C、H、O ①元素: 1.脂肪 有三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油（又称甘油三酯）。 甘油 脂肪酸 三酰甘油 SZ-LWH 二、细胞中的脂质 （二）种类 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 多为动物脂肪 多为植物脂肪 （熔点高，在室温时呈固态） （熔点低，在室温时呈液态） 1.脂肪 ②结构特点 SZ-LWH 二、细胞中的脂质 （二）种类 1g糖原氧化分解释放出17KJ的能量，而1g脂肪可以放出39KJ的能量，为什么等量的脂肪比糖类含能量多，却不是生物体利用的主要能源物质？ 与糖类相比，脂肪分子中氧含量远远低于糖类，氢含量更高，所以等质量的糖类和脂肪氧化分解时，脂肪消耗的氧气多，产生的能量更多；糖类在有氧和无氧条件下都能利用 1.脂肪 ③分布 皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。 花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。 SZ-LWH 二、细胞中的脂质 （二）种类 1.脂肪 ④功能 功能1. 脂肪是细胞内良好的储能物质。 1g糖原分解 kJ能量 1g脂肪分解 kJ能量 17 39 功能2. 脂肪是良好的绝热体，起到保温的作用。 SZ-LWH 二、细胞中的脂质 （二）种类 胖子怕热，瘦子怕撞，原因是什么？ 功能三：分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用。 1.脂肪 ④功能 SZ-LWH 二、细胞中的脂质 （二）种类 43 ④组成: 2.磷脂 a.磷脂分子由脂肪酸、甘油、磷酸等组成。 b.磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合，而是与磷酸结合，磷酸再与其他物质结合。 c.X部分可变，因此，磷脂分子是一类物质，有些X部分含有N元素。 磷酸 甘油 脂肪酸 其他衍生物 亲水基头部 疏水机尾部 （ C、H、O、N、P ） SZ-LWH 二、细胞中的脂质 （二）种类 ①脂肪是细胞内良好的储能物质。 ②脂肪是很好的绝热体 ，有隔热、保温作用。 ③脂肪具有缓冲和减压作用，保护内脏器官。 总结：脂肪的功能： 小结 SZ-LWH 细胞中的脂质 1.脂肪 脂肪中C、H比例大，O比例小，因此单位质量彻底氧化分解耗氧量大，释放更多的能量。 1g糖原和1g脂肪氧化分解释放的能量分别为17KJ、39KJ，原因？ 脂肪是细胞内良好的储能物质 胆碱 磷酸 甘油 脂肪酸 磷脂中甘油的一个-OH不是与脂肪酸结合成脂，而是与磷酸及其他衍生物结合。 头部 （亲水） 尾部 （疏水） 2.磷脂 SZ-LWH 二、细胞中的脂质 （二）种类 2.磷脂 ②功能： ③分布： ①元素组成： C H O 构成细胞膜和细胞器膜的重要成分 N P （结构物质） SZ-LWH 二、细胞中的脂质 （二）种类 2.磷脂 ②功能： ③分布： ①元素组成： C H O 构成细胞膜和细胞器膜的重要成分 人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子。 N P SZ-LWH 二、细胞中的脂质 （二）种类 3.固醇 功能 C H O 作用：构成动物细胞膜的重要成分,在人体内参与血液中脂质的运输 备注：胆固醇在人体有一个正常含量，过高会导致血管硬化、高血压等。 能促进人和动物生殖器官的发育、生殖细胞的形成 维生素D 固醇 胆固醇 性激素 促进肠道对Ca、P的吸收和利用 SZ-LWH 二、细胞中的脂质 （二）种类 医生建议缺钙的婴幼儿在服用钙片的同时，还要服用少量的鱼肝油。服用鱼肝油有助于钙的吸收。 请查阅相关资料，解释其中的科学道理。 【答案】鱼肝油主要含有维生素A和维生素D。 维生素D有助于细胞吸收和储存钙和磷。 当维生素D缺乏时，婴幼儿容易患佝偻病、软骨病等。 补钙与补维生素D，同时补充可以促进钙的吸收，除了补钙之外还要多晒太阳或者补充维生素D。 怎么办？ 固醇-维生素D 功能：促进人和动物肠道对磷和钙的吸收 糖类和脂质可以相互转化 血液中葡萄糖 首先氧化分解 多余合成 再多余转变为 细胞利用 糖原储存起来 脂肪、某些氨基酸 和 糖类和脂肪之间的转化程度具有明显差异 可大量转化 极少（代谢障碍时) SZ-LWH 三、细胞中糖类与脂质的转化 脂肪 葡萄糖 供细胞利用 肝糖原 肌糖原 脂质种类 作 用 分 布 脂 肪 （C、H、O) 磷脂（C、H、O、P、N) 固醇 (C、H、O) 胆固醇 性激素 维生素 D 主要的储能物质，绝热体隔热、保温，缓冲和减压 生物膜的重要成分 动物细胞膜的重要成分，参与血液脂质运输 促进动物生殖器官发育以及生殖细胞形成 促进Ca 和 P的吸收 动物；植物种子 动物内脏、蛋黄 动物细胞 动物细胞 脑、卵细胞、肝脏、大豆 小结 SZ-LWH 归纳总结 细胞中的三大能源物质—— 主要能源物质———— 重要能源物质———— 动植物细胞共有的贮能物质—— 植物细胞特有的贮能物质—— 动物细胞特有的贮能物质—— 糖类、脂质、蛋白质 糖类 葡萄糖 脂肪 淀粉 糖原 课堂小结 summary 小结 SZ-LWH 57 小 结 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖 纤维素 淀粉 糖原 几丁质 RNA的组成成分 DNA的组成成分 细胞生命活动的主要能源物质 能源物质 也是细胞的能源物质 植物细胞壁的主要成分 植物细胞的储能物质 动物细胞的储能物质 外骨骼的重要组成成分 储能物质、保温、缓冲减压 皮下、肠系膜 构成细胞膜和细胞器膜的重要成分 脑、卵细胞、肝脏、大豆种子 胆固醇 固醇 脂肪 磷脂 分布 作用 C、H、O（磷脂还有N、P） 脂质的组成元素： 脂质 分布 作用 性激素 维生素D 构成动物细胞膜的重要成分，参与血液中脂质运输。 促进人和动物生殖器官的发育、生殖细胞的形成。 促进人和动物肠道对钙、磷的吸收。 小 结 $$