内容正文:
第3节 细胞中的糖类和脂质
第2章 组成细胞的分子
问题探讨
在科学研究和制药领域,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。绝大数情况下,培养基中都会有葡萄糖。
1.对于培养细胞来说,葡萄糖可能起什么作用?
细胞的生命活动需要能量来维持,有很多种有机物都可以为细胞的生活提供能量,其中糖类是主要的能源物质。
2.在培养脂肪细胞时,即便没有向培养基中加入脂肪,新形成的脂肪细胞
中也会出现油滴。这说明什么?
说明细胞可以将葡萄糖转化为脂肪。
01
细胞中的糖类
1、这些糖有什么共同特点?
它们都是甜的。
2、是不是所有的糖类都是甜的?
不是,如淀粉、纤维素等。
3、甜的物质一定是糖吗?
木糖醇
不是,如木糖醇、糖精等。
任务一 列举出生活中常见的糖类?完成以下问题
白砂糖
冰糖
红糖
葡萄糖
麦芽糖
蜂糖
糖≠甜
一、细胞中的糖类
米饭(淀粉)
棉花(纤维素)
一、细胞中的糖类
1.元素:一般由____________三种元素组成。
别称:碳水化合物
(CH2O)n
3. 类型: 。
C、H、O
单糖、二糖、多糖
2. 作用: 。
重要的能源物质
糖类 分子式
核糖 C5H10O5
脱氧核糖 C5H10O4
葡萄糖 C6H12O6
果糖 C6H12O6
半乳糖 C6H12O6
麦芽糖 C12H22O11
蔗糖 C12H22O11
乳糖 C12H22O11
淀粉 (C6H10O5) n
拓展:因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2:1,类似水分子,因此糖类又被称为“ ”,简写为 。
碳水化合物
(CH2O)
不是所有糖类H:O=2:1,如脱氧核糖
一、细胞中的糖类
1、 单糖:不能水解的糖类称之为单糖
葡萄糖:C6H12O6
不能水解,可直接被细胞吸收。
特征:
葡萄糖
人患急性肠炎,往往采用静脉输液治疗,输液主要成分是葡萄糖
主要能源物质,“生命燃料”
种类 分布 功能
单糖 五碳糖
六碳糖
一、细胞中的糖类
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
动、植物
细胞
植物细胞
动物细胞
RNA的重要成分
DNA的重要成分
提供能量
C6H12O6
C5H10O5
C5H10O4
主要能源物质
(“生命燃料”)
一、细胞中的糖类
HO
O
OH
HO
OH
葡萄糖
HO
OH
果 糖
脱水缩合
H2O
蔗 糖
HO
O
OH
HO
OH
葡萄糖
HO
OH
半乳糖
脱水缩合
H2O
乳 糖
(2)二糖
— 由两分子单糖脱水缩合而成的糖类。
能水解成单糖而供能
一、细胞中的糖类
(2)二糖
— 由两分子单糖脱水缩合而成的糖类。
麦芽糖:
蔗糖:
乳糖:
葡萄糖
果 糖
葡萄糖
半乳糖
葡萄糖
葡萄糖
(植物细胞)
(植物细胞)
(动物细胞)
甜菜
一、细胞中的糖类
种类 分布 功能
二糖
C12H22O11
麦芽糖
蔗糖
乳糖
发芽的小麦/谷粒
甘蔗、甜菜
人和动物乳汁
水解成单糖,提供能量
(植物细胞)
由两分子单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收
(植物细胞)
(动物细胞)
(2)二糖
一、细胞中的糖类
(3)多糖[(C6H10O5)n]
淀粉
糖原
纤维素
基本单位:葡萄糖分子
思考:构成淀粉、糖原、纤维素的单糖是否相同?它们根本区别是什么?
基本单位: 。
根本区别: 。
葡萄糖
葡萄糖的连接方式不同
几丁质(壳多糖):
基本单位: 。
N-乙酰葡萄糖胺
(含C、H、O、N)
并不是所有的多糖的基本单位都是葡萄糖,如:几丁质。
一、细胞中的糖类
多糖
淀粉
纤维素
糖原
最常见的多糖,植物细胞中重要的储能物质
几丁质
(壳多糖)
不溶于水;植物细胞壁的主要成分;膳食纤维
肝糖原
肌糖原
分解成葡萄糖,调节血糖平衡
在肌肉处供能,不能分解成葡萄糖
植物
植物
动物
甲壳类动物和昆虫的外骨骼
真菌细胞壁的组成成分
一、细胞中的糖类
(3)多糖
——可水解成多个葡萄糖(由 脱水缩合而成)
多分子单糖
种类 分布 功能
多糖
淀粉
纤维素
肌糖原
肝糖原
糖原
几丁质
(壳多糖)
植物细胞
动物肌肉
动物肝脏
甲壳类动物和昆虫的外骨骼
植物体内的储能物质
植物细胞壁的重要组成成分
储存能量,调节血糖
储存能量,为肌肉供能
与重金属离子有效结合,用于废水处理;制作食品包装纸和食品添加剂;制作人造皮肤等
(无法直接水解为葡萄糖)
(血糖低时,可分解为葡萄糖,补充血糖)
一、细胞中的糖类
糖原(动物多糖)
人和动物体
淀粉
摄入
消化
水解
葡萄糖
细胞吸收利用
葡萄糖
糖原
主要分布
肝脏
肌肉
人和动物细胞的 物质,肝糖原参与血糖调节。
储能
原料
一、细胞中的糖类
单糖、二糖和多糖的转化过程
单糖
二糖
多糖
麦芽糖
葡萄糖
释放能量
水解
水解
氧化
分解
淀粉
1.单糖能被细胞直接吸收,
2.二糖和多糖需要水解成单糖才能被吸收
唾液淀粉酶将淀粉水解为麦芽糖
为什么米饭会越嚼越甜?
一、细胞中的糖类
(1)作为生物体的主要能源物质
①__________是细胞利用的主要能源物质
② 淀粉 是植物的储能物质
③ 糖原 是动物的储能物质
葡萄糖
(主要能源物质)
(2)构成细胞的某些物质或结构
①核糖参与形成____________
②脱氧核糖参与形成__________
③_________参与构成植物细胞壁
RNA
DNA
纤维素
(结构物质)
总结
一、细胞中的糖类
将下列糖填入下列集合中
植物细胞
动物细胞
葡萄糖、核糖、脱氧核糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉、纤维素、糖原、半乳糖、果糖
葡萄糖
核糖
脱氧核糖
乳糖
糖原
半乳糖
蔗糖
麦芽糖
淀粉
纤维素
果糖
一、细胞中的糖类
与生活联系--乳糖不耐症
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。
一、细胞中的糖类
与生活联系
1.参加运动会或其他剧烈活动后吃
什么能尽快地补充能量?
2.人患急性肠炎时,往往采取静脉
输液治疗,输液中含有葡萄糖。
你们知道为什么吗?
葡萄糖是细胞的主要能源物质,常被形容为“生命的燃料”
如果用蔗糖代替葡萄糖,可不可以?
一、细胞中的糖类
【教材隐性知识】为什么人类很难消化纤维素,营养学家还将其列为人类“第七类营养素”呢?
膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空。
多吃一些富含膳食纤维的食物,排便会通畅,减少患大肠癌的机会;
降低过高的血脂和血糖等,有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等
注: 纤维素不溶于水
一、细胞中的糖类
小结
按化学性质分
还 原 糖:
蔗糖、所有多糖
所有单糖、二糖(麦芽糖、乳糖)
非还原糖:
按功能分
①结构物质
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
③储能物质:淀粉、糖原
②主要能源物质:葡萄糖
注:并非所有的糖都是生物体生命活动的能源物质,如 纤维素、核糖。
02
细胞中的脂质
二、细胞中的脂质
生活中常见的脂肪
脂肪是脂质的一种,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。
细胞中的脂质有哪些呢?
二、细胞中的脂质
主要是 ;磷脂还含有 。
1.元素组成
2.特点
C、H、O
N、P
①脂质分子中____的含量远远低于糖类,而____的含量更高
②通常不溶于 ,易溶于 。
O
H
水
脂溶性有机溶剂
3.种类
(如丙酮、氯仿、乙醚等)
脂质
存在所有细胞中,组成细胞和生物体的重要有机物。
脂质
①脂肪
②磷脂
③固醇类
胆固醇
性激素
维生素D
判断:性激素的化学本质是蛋白质( )
×
二、细胞中的脂质
1.脂肪
(2)基本单位: 。
(1)元素: 。
(3)结构特点:
1甘油+3脂肪酸
1脂肪+3H2O
酶
又称甘油三酯
C、H、O
三酰甘油
堆球模型
甘油
脂肪酸
1分子甘油:结构简单,
且不可变化。
3分子脂肪酸:
可以是饱和脂肪酸,
也可以是不饱和脂肪酸。
二、细胞中的脂质
1.脂肪
多数动物脂肪含饱和脂肪酸,室温时呈固态;
植物脂肪主要含不饱和脂肪酸,室温时呈液态。
(4)分类:
②不饱和脂肪酸
①饱和脂肪酸
(含双键)
二、细胞中的脂质
1.脂肪
(5)功能:
1g脂肪
39kJ
17KJ
1g糖原
✔
体积更小
哪种物质用于储能更经济?
1.脂肪是细胞内良好的储能物质
原因:等质量的脂肪比糖类含有能量多、体积小
二、细胞中的脂质
1.脂肪
(5)功能:
①脂肪是细胞内良好的储能物质。
②脂肪是良好的绝热体,起到保温的作用。
③分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用。
海豹
🐧企鹅
保温作用
1.皮下厚厚脂肪
2
(很好的绝热体)
皮下脂肪
内脏脂肪
2.脂肪分布在内脏器官周围
缓冲、减压,保护内脏器官
3
二、细胞中的脂质
2.磷脂
①元素:除C、H、O外,还含有P甚至N
②作用:是构成细胞膜和细胞器膜的重要成分
③分布:在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中, 含量丰富。
二、细胞中的脂质
3.固醇
亲水头部
疏水尾部
考点:有些磷脂不含有N元素(如磷脂酰肌醇),但常考察所有的磷脂都含有N元素。
二、细胞中的脂质
磷脂在水中的分布情况
脂质体
微团
脂单分子层
二、细胞中的脂质
3.固醇
在紫外线的照射下,人体皮肤中的胆固醇 维生素D
功能脂质
(1)元素:
只有C、H、O三种元素
(2)种类及作用:
分类 作用
固
醇
类
胆固醇
性激素
维生素D
促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成。
构成动物细胞膜的成分,参与血液中脂质的运输。
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。
课堂小结
种 类 功 能
脂肪( ) ①主要 物质; ② ; ③ ;
④ 。
磷脂( ) 组成 的重要成分
固醇
( ) 胆固醇 ① 的重要成分,
②参与血液中 的运输
性激素 ①促进 的发育以及 的形成
②维持 。
维生素D 促进人和动物对 的吸收
CHO
CHONP
CHO
储能
生物膜
动物细胞膜
脂质
生殖器官
生殖细胞
第二性征
钙和磷
绝热体
保温
缓冲和减压
吃糖多了会变胖,为什么?
糖在人体内可以转化成脂肪。
讨论:
03
细胞中的糖类与脂质的相互转化
思考
北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶,
为何还会身体“发福”呢?
细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。
注:糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。
糖
类
脂
肪
可大量转化
不可大量转化
三、细胞中的糖类与脂质的相互转化
葡萄糖
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
首先
富余
糖类在供应充足时可大量转化为脂肪。
脂肪一般只在供能不足时,才会分解供能,
且不能大量转化为糖类。
富余
一、细胞中的糖类
(3)多糖[(C6H10O5)n]
淀粉
糖原
纤维素
基本单位:葡萄糖分子
但是,并不是所有的多糖的基本单位都是葡萄糖,如:几丁质。
结构
功能
决定
都由多个葡萄糖缩聚而成
葡萄糖的连接方式不同
1.相同点:
2.不同点:
$$