内容正文:
第一章细胞的分子组成
第2节 细胞中的糖类和脂质
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1
情景导入
1、平时的食物中主要化合物的种类是什么?
2、有机物中都有碳吗?
糖类、脂质、蛋白质等有机化合物
有
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2
积极思维
思考:碳的哪些结构使它成为有机化合物的核心元素?
碳是组成有机化合物的核心元素吗?
碳原子之间可以通过共价键结合,也可以通过共价键与其他原子(H、O、S、N)结合
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3
探究生物大分子的骨架
自主预习检测:
1、哪些物质是生物大分子?
2、如何理解生物大分子的碳骨架?
多糖,蛋白质,核酸是生物大分子(相对分子质量>10000)。脂质不是。
生物大分子都是由许多基本组成单位(单体)连接而成的。
构成这些单体的碳原子之间是通过单键或双键相连接的,形成了不同长度的分支状、链状或环状结构,这些结构被称为有机化合物的碳骨架
分支状
链状
环状
碳链是生物大分子的基本骨架,是生命的核心元素,最基本元素。无碳,即无生命。
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4
问题探讨
某商家宣传其生产的某种食品时,称“该食品由纯天然谷物制成,不含任何糖类,糖尿病患者可放心食用”。你认为这种宣传是否科学?说出你的理由。
不科学,因为谷物的主要成分是淀粉,是属于糖类。
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5
白砂糖
冰糖
红糖
葡萄糖
麦芽糖
淀粉
生活中有哪些糖?请你说一说。
思考:
1、糖都是甜的吗?
2、甜的都是糖吗?
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说起糖,我们都不陌生,那同学们能说出它们的名字?能轻易地说出这些名字是因为它们频繁地出现在我们生活中,之所以频次这么高是因为那诱人的甜,无论是直接食用还是用于食品添加都令人回味无穷。
6
1、糖都是甜的吗?
不一定
生活中有哪些糖?请你说一说。
2、甜的都是糖吗?
不一定
资料:阿斯巴甜不是糖类,是一种有机化合物,化学式是C14H18N2O5 ,是一种人工甜味剂。它比蔗糖甜200倍。
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7
思考:结合下表,你能总结出糖类的元素组成特点吗?
糖类(列举) 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/纤维素/糖原 (C6H10O5)n
①糖类分子都是由 三种元素构成,有的糖类含有 元素。
C、H、O
N
②多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是 2 : 1,类似水分子(H2O),所以糖类又被称为“碳水化合物”,简写为( CH2O )。
注意:分子式符合CH2O的物质不一定是糖类,如甲醛(CH2O),乙酸(C2H4O2),乳酸(C3H6O3)
单糖
二糖
多糖
一、【新知导学】
基础新知(一):细胞中的糖类
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那糖类的元素组成是怎样的呢,左边的表格列举了部分糖类的分子式,请同学仔细观察总结出糖类的元素组成特点。表格中有这么多糖类,我们能不能给它们分下类呢,接下来给同学们5min的时间阅读教材23-24页,给表格中的这些糖类分个类。
核糖 脱氧核糖
六碳糖
五碳糖
C5H10O5
C5H10O4
分类:按结构,分为单糖、二糖、多糖
(1)单糖:不能水解的糖类,可直接被细胞吸收。
C6H12O6
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葡糖糖:细胞生命活动所需要的主要能源物质,动植物共有
果糖:植物特有
半乳糖:动物特有
核糖、脱氧核糖:参与组成核苷酸,可以提供能量,但不主要提供能量。
种类 分布 功能
单糖 五碳糖
六碳糖
C6H12O6
核 糖
脱氧核糖
葡萄糖
果 糖
半乳糖
细胞中都有
细胞中都有
植物细胞中
动物细胞中
组成RNA的成分
组成DNA的成分
细胞主要的能源物质
(“生命的燃料”)
提供能量
(1)单糖:不能水解的糖类,可直接被细胞吸收。
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葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
果
糖
半乳糖
麦芽糖
蔗 糖
乳 糖
由两分子的单糖脱水缩合而成的糖。
2、二糖
HO
OH
葡萄糖
HO
OH
葡萄糖
脱水缩合
H2O
HO
O
OH
麦芽糖
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种类 分布 功能
二 糖
麦芽糖
蔗 糖
乳 糖
发芽的小麦、谷粒中含量丰富(植物)
甘蔗、甜菜中含量丰富(植物)
人和动物乳汁中含量丰富(动物)
都能供能量
由两分子的单糖脱水缩合而成的糖。
2、二糖
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多糖的共同点是什么,各自具有什么功能?
淀粉
纤维素
糖原
多糖:
由多分子单糖脱水缩合而成,多糖必须水解成单糖才能被细胞吸收。
构成它们的基本单位都是________
葡萄糖
葡萄糖
(
)n
(C6H10O5)n
一、【新知导学】
基础新知(一):细胞中的糖类
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糖原——肝糖原、肌糖原——肝糖原直接水解成葡萄糖——肌糖原转化为肝糖原载水解为葡萄糖。
自主阅读,归纳多糖的分类及功能
多糖 主要分布 主要功能
淀粉
糖原 肝糖原
肌糖原
纤维素
植物细胞
植物细胞
动物肌肉
动物肝脏
植物细胞中重要的储能物质
储存能量,调节血糖
储存能量
植物细胞壁的主要组成成分
供能
不供能
拓展:几丁质(壳多糖)[(C8H13O5N)n]
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葡萄糖排列方式和连接方式不同,形成了结构不同的淀粉、糖原和纤维素
思考:为什么多糖有相同的组成单位,功能却相差很大?
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15
葡萄糖的化学式为C6H12O6,试写出二糖和多糖的化学式。
多糖
二糖
单糖
水解
脱水缩合
脱水缩合
水解
葡萄糖
合成
分解
葡萄糖
合成
肌糖原
肝糖原
淀粉
水解
单糖、二糖与多糖的关系
一、【新知导学】
基础新知(一):细胞中的糖类
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植物细胞
动物细胞
将下列糖填入下列集合中:
葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉、纤维素、糖原
葡萄糖
核糖
脱氧核糖
果 糖
蔗 糖
麦芽糖
淀 粉
纤维素
半乳糖
乳 糖
糖 原
归纳提升
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回顾与总结糖类的功能
1、糖类是主要的能源物质,是不是意味着所有的糖类都是能源物质?
2、你能列举几种作为细胞结构的糖类吗?
不是。核糖、脱氧核糖、纤维素均不是能源物质。
核糖和脱氧核糖是组成核苷酸的成分,纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。
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18
糖类功能总结
既是细胞的重要的 ,也是生物体维持生命活动的主要 。
糖类与蛋白质结合形成 ,
与脂质结合成 ,在 、 、
发挥重要作用。
结构成分
能源物质
糖蛋白
细胞免疫
糖脂
细胞识别
信息传递
糖蛋白
糖脂
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19
检测生物组织中的糖类
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20
1、实验原理:碘分子与淀粉结合产生变色反应,溶液变成 。
2、实验步骤
①取三支洁净的试管,分别编号为A、B、C。
②用天平称取葡萄糖、蔗糖和淀粉各1 g,分别放入盛有20 mL清水的烧杯中,溶解备用。
③量取葡萄糖溶液、蔗糖溶液和淀粉溶液各3 mL,分别加入 。
④向上述三支试管中分别滴入 ,观察溶液颜色的变化情况。
3、实验结果: 试管溶液变蓝。
4、实验结论: 。
蓝色
A、B、C试管中
等量的稀碘液
C
淀粉能与稀碘液反应呈现蓝色
鉴定淀粉
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还原糖:
非还原糖:
单糖、麦芽糖、乳糖
蔗糖、多糖
能与斐林试剂反应,生成砖红色沉淀。
甲液:0.1g/ml的氢氧化钠溶液
乙液:0.05g/ml的硫酸铜溶液
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1、实验原理
①唾液中含有唾液淀粉酶,在淀粉酶的作用下,淀粉水解产生麦芽糖,麦芽糖是一种 。
② ,非还原糖与斐林试剂则不发生砖红色沉淀反应。
还原糖
还原糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀
鉴定还原糖
③斐林试剂可由质量浓度为 0.1 g/mL 的 NaOH 溶液和质量浓度为 0.05 g/mL 的 CuSO4 溶液按 1 ∶ 1 的比例混合配制而成
使用方法:现配现用
在 50~65 ℃条件下隔水加热
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2、实验步骤:
加入的物质或采取的措施 1号管 2号管 3号管 4号管
葡萄糖溶液 3 mL — — —
蔗糖溶液 — _____ — —
淀粉溶液 — — _____ 3 mL
清水 1 mL 1 mL _____ —
稀释的唾液 — — — _____
3 mL
3 mL
1 mL
1 mL
静置 5 min
斐林试剂 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
隔水加热(50~65 ℃) 2 min 2 min 2 min 2 min
颜色反应
有砖红色沉淀
无砖红色沉淀
无砖红色沉淀
有砖红色沉淀
3、实验结论: ,蔗糖和淀粉是非还原糖。
葡萄糖和淀粉的水解产物是还原糖
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小结
注意:
①糖类(二糖或多糖)只有水解成单糖,才能被人体吸收。
②糖类是主要的能源物质,但不是所有的糖都能提供能量,如核糖、脱氧核糖、纤维素等。
③肝糖原可水解为葡萄糖,补充生物体内的血糖,肌糖原不能补充血糖。
④不是所有的糖都是还原糖,如蔗糖、淀粉、糖原是非还原糖。
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26
细胞中的脂质
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27
脂质是生物体的重要组成成分,对维持细胞结构和功能中有重要作用
糖类
脂质
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1、元素组成:
2、化学特性:
3、种类:
主要是C、H、O,
脂肪、磷脂、固醇类
不溶于水,溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等
胆固醇
性激素
维生素 D
有些含有N、P
细胞中的脂质
蜡
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(化学名称:甘油三酯)
1.脂肪
基本组成单位:甘油和脂肪酸
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30
分布:或多或少存在于几乎所有的动物细胞和植物细胞中。
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资料分析一:熊在入冬之前要吃大量的食物。熊冬眠时靠体内的什么物质提供能量,维持基本的生命活动?
熊在冬眠前大量摄取的营养,大部分转化为脂肪储存,既可御寒,也供给冬眠时生命活动所需的能量 。
脂肪的功能
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功能:
细胞内重要(良好)的储能物质
资料分析二:沙漠炎热缺水,骆驼和别的动物不一样,它有高高的驼峰储藏大量的脂肪,当它又渴又饿的时候,脂肪会慢慢分解,变成它需要的营养和水。体现了脂肪的什么功能?
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相对于糖类,脂肪分子元素 含量低,元素 含量高,
氧化分解时需要从环境获得的氧气更 释放的能量 。
C、H
多
O
多
脂肪:细胞内重要的储能物质
资料:
1g葡萄糖氧化分解释放出约16kJ的能量
1g脂肪氧化分解释放出约39kJ的能量
拓展延伸: 同等质量的脂肪和糖类谁的能量更多?
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保温、缓冲和减压
俗语说:“瘦人怕撞,胖人怕热”,你觉得这句话有道理吗?体现了脂肪的什么功能?
功能:
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C H O N P;
元素组成:
2.磷脂
功能:构成细胞质膜的重要物质。
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磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富。
36
3.固醇——胆固醇
又分为高密度胆固醇和低密度胆固醇两种,前者对心血管有保护作用,通常称之为“好胆固醇”,后者偏高,冠心病的危险性就会增加,通常称之为“坏胆固醇”
功能:也是构成细胞质膜的成分之一;
是合成其他固醇类物质的原料。
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磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分。在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富。
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血液中的胆固醇过高
低密度脂蛋白积聚于血管壁
血管管腔变窄
组织得不到足够的氧气供应而不能正常运作
粥样动脉硬化
功能:参与血液脂质运输
分布:动物肝脏、蛋黄等
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泰国变性人
功能:促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成。
3.固醇——性激素
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3.固醇——维生素D
功能:
促进人体对钙和磷的吸收
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脂质
胆固醇
性激素
维生素 D
脂肪
磷脂
固醇类
蜡
细胞内重要(良好的)的储能物质
构成细胞质膜的重要物质
构成动物细胞质膜成分之一,
参与血液脂质运输
促进生殖器官的发育
和生殖细胞的形成
分布于生物体的表面,具有保护作用。
促进人和动物对钙和磷的吸收
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1、脂肪鉴定的原理是?
2、实验过程中用什么试剂洗去浮色?
3、此实验如果用到显微镜,显微镜的使用方法是?
问题导学:
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(1)实验原理:
脂肪+苏丹Ⅲ染液 →橘黄色
(脂肪+苏丹Ⅳ染液→红色)
实验:探究植物细胞是否含有脂肪
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(2)材料的选取:含脂肪量越高的组织越好,如花生的子叶
(3)步骤
①取材: 取一粒浸泡过的花生种子,去掉种皮
②切片:(切片越薄越好)将最薄的花生切片放在载玻片中央
③染色:滴2~3滴苏丹Ⅲ染液在切片上→2~3min后吸去染液→滴体积分数50%的酒精洗去浮色→吸去多余的酒精(苏丹Ⅲ易溶于酒精中,避免影响实验结果)
④制片:滴1~2滴蒸馏水于材料切片上→盖上盖玻片
⑤观察:低倍镜寻找着色圆形小颗粒→移到视野中央→高倍镜观察染成橘黄色的脂肪颗粒
(4)结论:花生种子中有脂肪的存在
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