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

2.3 细胞中的糖类和脂质 教学目标 1.举例说出糖类的种类和作用，阐明糖类既是细胞结构的重要组成成分，又是生命活动的主要能源物质。 2.举例说出脂质的主要种类和作用。 3.举例说出糖类和脂质的相互转化。 4.关注糖类、脂肪等的过量摄人对健康的影响，在改进自己膳食习惯的同时，向他人宣传健康饮食的观念。 可能是饥饿时血糖降低，大脑因供能不足 而发生功能性障碍。 糖类是主要的能源物质 一学生早上很迟起床，来不及吃早餐，匆匆 忙忙上学，结果在课堂上头昏脑胀，最后晕倒了。 1、请你解释该学生为什么会晕倒？ 2、我们可以怎样对该生实施救治？ 让该生喝点糖水或含糖饮料补充能量 如同任何机器的运转都需要外界提供能量 一样，细胞的生命活动也需要能量来维持。 情景导入 生活中的糖类 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) 糖都是甜的吗？ 淀粉、糖原、纤维素不甜,但都是属于糖类物质。 木糖醇、糖精(也称糖精钠)、甜蜜素都有甜味，但都不属于糖类物质。 甜的物质一定是糖类吗？ 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. 思考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？ 思考2：细胞中的糖类分为几种？尝试对细胞中的糖类进行归类。 C、H、O 一般C:H:O=1:2:1 碳水化合物 细胞中的糖类 SZ-LWH 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 细胞中的糖类 主要能源物质 元素 种类 分布 功能 C、H、O 单糖 (不能水解) 二糖 C12H22O6 多糖 (C6H10O5)n 动植物细胞 动植物细胞 植物细胞 动物细胞 甘蔗、甜菜 发芽的谷粒 乳汁 种子、变态茎或根 植物细胞 肝脏和肌肉 两分子单糖 许多单糖 甲壳类动物和昆虫的外骨骼 脱氧核糖、核糖 组成核酸 葡萄糖C6H10O6 果糖 半乳糖 蔗糖(葡萄糖+果糖－H2O) 乳糖(葡萄糖+半乳糖－H2O) 能源物质 淀粉 储能物质 纤维素 细胞壁成分 支持保护细胞 糖原 储能物质 调节血糖 几丁质（壳多糖） 组成外骨骼 麦芽糖(葡萄糖+葡萄糖－H2O) 1.糖类的种类 （按水解程度分） 棉花(纤维素) 馒头(淀粉) 冰糖(蔗糖) 螃蟹(几丁质) 阅读教材P23-25相关内容，完成以下表格。 RNA的组成成分 DNA的组成成分 葡萄糖C6H12O6 半乳糖C6H12O6 果糖C6H12O6 核糖C5H10O5 脱氧核糖C5H10O4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 二糖由两分子的单糖脱水缩合而成。 单糖 葡萄糖 葡萄糖 麦芽糖 葡萄糖 果糖 蔗糖 葡萄糖 半乳糖 乳糖 细胞中的糖类 RNA的组成成分 DNA的组成成分 水解 脱水缩合 多糖由许多的葡萄糖分子连接而成。 几丁质也叫壳多糖 细胞中的糖类 思考：淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖构成的，为什么它们化学性质不同？ 葡萄糖的连接方式不同 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 （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 |合作探究| 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 |合作探究| 既然纤维素在人和动物体内很难被消化，为什么牛羊还能从青草中获取生命活动所需要的营养物质? 细胞中的糖类 |深度思考| 提示： 牛羊虽然不能直接消化纤维素，但是其胃部、盲肠等处存在着丰富的纤维素分解菌，牛羊借助这些纤维素分解菌能将青草中的纤维素分解成可以吸收利用的葡萄糖，从中获取能量。 细胞中的糖类 |合作探究| 思考3：举例说明并非所有的糖类都能作为人体生命活动的能源物质。 糖类的种类 （按功能分） ①参与构成细胞的重要组成成分 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 ②细胞生命活动的主要能源物质：葡萄糖 ③细胞的储能物质：淀粉、糖原 糖类的种类 （按化学性质分） 还原糖：所有的单糖和部分二糖(如麦芽糖、乳糖) 非还原糖：所有的多糖和部分二糖(如蔗糖) 细胞中的糖类 【典例】下图表示糖类的化学组成和种类，则相关叙述正确的是( ) A.①②③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解 B.①②均属还原糖，在水浴加热条件下与斐林试剂发生反应将产生砖红色沉淀 C.④⑤分别为纤维素、肌糖原，二者均储存能量，可作为储能物质 D.④是植物细胞壁的主要成分，说明多糖也可以参与细胞结构的形成 细胞中的糖类 动物细胞培养：从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞，然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖。 培养基：糖、氨基酸、促生长因子、无机盐、微量元素、血清、血浆等。 B A 二氧化碳培养箱 可提供无菌，无毒，适宜的温度和PH，气体环境。 现象：培养基中并没有添加脂肪，但新形成的子细胞也会出现油滴。 问题∶培养动物细胞的培养液中，除了水和无机盐外，为什么要添加葡萄糖? 起什么作用？ 为什么没有添加脂肪，但新形成的脂肪细胞中也会出现油滴? 种 类 功 能 备 注 脂 肪 磷脂 是组成_______及多种细胞器膜的成分。 固醇类 胆固醇 是____________的组成成分之一，对维持膜的正常流动性有重要作用，参与血脂______。 性激素 促进_________的形成和生殖器官的发育，激发并维持第二性征。 维生素D 促进小肠对_______的吸收和利用VD可预防和治疗佝偻病、骨质疏松症等。 种类和功能 储存能量，绝热保温，缓冲、减压。　 细胞膜　 动物细胞膜　 运输　 生殖细胞　 钙、磷 储备能源，储存在皮下、肠系膜等处。 神经组织、卵和大豆中含量较多。 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。 雌性激素和雄性激素二类，雌性激素由卵巢分泌，雄性激素由睾丸分泌。 人的皮肤的表皮中有7—去氢胆固醇，在紫外线照射下，通过酶的作用可转化成VD。 元素组成主要是C、H、O，磷脂还含有P和N。脂质的分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于脂溶性的有机溶剂。 细胞中的脂质 思考：1. 什么是不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸？ 项目 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 脂肪酸长链上的碳原子 碳原子连接氢原子数 熔点 凝固 分布 室温下的状态 甘油分子 单键 有双键 2个，饱和 不饱和 高 低 容易 不易 多为动物脂肪 多为植物脂肪 固态 液态 相同 多为动物脂肪 饱和脂肪 （熔点高，在室温时呈固态） 不饱和脂肪 （熔点低，在室温时呈液态） 细胞中的脂质 　　脂肪是三分子脂肪酸与一分子甘油反应而形成的酯（甘油三酯），脂肪酸的种类和分子长短不一，脂肪酸的“骨架”是一条由碳原子组成长链，碳原子通过共价键与其他原子结合。 胆 碱 磷 酸 甘 油 脂肪酸 　　又称磷酸甘油脂，与脂肪不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及其衍生物（如磷酸胆碱）结合，形成卵磷脂。 细胞中的脂质 细胞中的脂质 （1）为什么脂肪相比淀粉更适合储存能量? |深度思考| 提示 等质量的脂肪含有的能量多于淀粉，且脂肪疏水，淀粉亲水，脂肪在细胞中占的体积小。 （2）糖类和脂肪均可作为能源物质，它们在氧化分解供能的顺序上有何不同? 提示 糖类是主要能源物质，在正常代谢中首先氧化供能；脂肪是储能物质，当糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，可氧化分解补充能量。 2. 思考：糖类和脂肪有何区别？ 比较 O含量 H含量 C含量 耗氧量 产生水 放能 脂类 13％ 12％ 75％ 多 多 多 糖类 50％ 6％ 44％ 少 少 少 同： 异： 都含C、H、O。 脂质的氧原子含量较糖类中的少，碳、氢含量较多。 细胞中的脂质 3.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?请查找资料回答这个问题.（教材27拓展应用） 细胞中的脂质 3.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?请查找资料回答这个问题.（教材27拓展应用） 糖类是生物体所利用的主要能源物质，尤其是大脑和神经系统所利用的能源必须由糖类来供应。而脂肪是生物体内最好的储备能源。脂肪是非极性化合物，可以以无水的形式储存在体内。虽然糖原也是动物细胞内的储能物质，但它是极性化合物，是高度的水合形式，在机体内储存时所占的体积相当于同等重量的脂肪所占体积的4倍左右，因此脂肪是一种很“经济”的储备能源。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；此外，糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行，所以对于生物体的生命活动而言，糖类和脂肪都可以作为储备能源，但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。 细胞中的脂质 极性共价键和⾮极性共价键 细胞中的脂质 极性共价键和⾮极性共价键 形成共价键的原⼦之间对电⼦吸引能⼒有差别，我们⽤电负性表征原⼦对电⼦的吸引能⼒。由于电负性的不同，共价键中的电⼦通常是不均匀共享的，形成极性共价键。 电负性相似的原⼦对电⼦的吸引更加均匀，形成⾮极性共价键。 在⽔分⼦中，共享电⼦对围绕氧原⼦核的时间⽐围绕氢原⼦核的时间⻓。这使得氧原⼦带了轻微的负电荷（δ−），它使氢原⼦带有轻微的正电荷（δ+）。 细胞中的脂质 极性共价键和⾮极性共价键 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 动植物细胞 植物细胞 动物细胞 植物细胞 动物细胞 植物细胞 动物细胞 甲壳类、昆虫 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 小结 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 $$