内容正文:
第3节 细胞中的糖类与脂质
第2章 组成细胞的分子
生物
教学目标
①科学思维: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科学思维:举例说出脂质的主要种类和作用。
③科学思维:举例说出糖类和脂质的相互转化。
④社会责任:关注糖类、脂肪等的过量摄入对健康的影响,在改进自己膳食习惯的同时,向他人宣传健康饮食的观念。
教学重难点
重点:
1.多糖的种类和作用。
2.脂质的种类和作用。
难点:
1.多糖的分子结构及作用。
2.脂肪的分子结构及作用。
3.糖类与脂质的相互转化。
导入新课
问题思考
一个人长时间未进食,感觉到饿的原因是什么?人体内的能源物质有哪些?
提示:当一个人长时间未进食时,感到饥饿的主要原因是血糖水平下降和饥饿激素的作用,这些生理信号传递给大脑,使人产生饥饿感。人体内的主要能源物质包括碳水化合物、脂肪和蛋白质,它们在不同的生理状态下提供能量,确保身体的正常运作。
导入新课
当一个人长时间运动消耗了大量体力时,你认为能尽快补充能量的物质是什么?说出你的理由。
问题思考
提示:当一个人长时间运动消耗了大量体力时,尽快补充能量的最佳物质是简单碳水化合物。简单碳水化合物可以迅速被消化吸收,快速提升血糖水平,恢复能量供应,帮助身体迅速恢复。常见的简单碳水化合物来源包括运动饮料、水果、能量棒和能量胶。
导入新课
能够为细胞生命活动提供能量的有机物很多,糖类是重要的能源物质。常见的糖类有哪些?
问题思考
提示:白糖、红糖、冰糖、麦芽糖、葡萄糖、砂糖、蔗糖等。
一、细胞中的糖类
新课讲授
新课讲授
[探究一]细胞中的糖类
糖类又称为“碳水化合物”,这是为什么呢?糖类由哪些元素构成?糖类可以分为哪几类?它们有什么功能?阅读课本P23~25内容与图片并归纳答案。
提示:糖类一般由C、H、O三种元素组成,且多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2∶1,类似水分子,因此糖类又称为“碳水化合物”。糖类可以分为单糖、双糖和多糖,各自具有不同的功能,包括能量供应、能量储存、结构支持、细胞识别和信号传递,以及维持消化系统的健康。
新课讲授
[探究一]细胞中的糖类
种类 常见种类 分布 功能
单糖 五碳糖 核糖(C5H10O5) 核糖(C5H10O5) 动植物细胞 组成RNA
脱氧核糖(C5H10O4) 脱氧核糖(C5H10O4) 组成DNA
六碳糖
(C6H12O6) 葡萄糖 葡萄糖 细胞中主要的能源物质
果糖 果糖 植物细胞(主要) -
半乳糖 半乳糖 动物细胞(主要) -
二糖(C12H22O11) 蔗糖(蔗糖→葡萄糖+果糖) 甜菜、甘蔗、水果等植物细胞中 能水解成单糖而供能
麦芽糖(麦芽糖→葡萄糖+葡萄糖) 发芽的小麦等植物细胞中
乳糖(乳糖→葡萄糖+半乳糖) 人和动物的乳汁中
多糖
(C6H10O5)n 淀粉(淀粉→许多葡萄糖) 玉米、小麦、水稻、马铃薯、山药等植物细胞中 植物细胞中重要的储能物质
纤维素(纤维素→许多葡萄糖) 植物细胞壁 植物细胞壁的主要成分
糖原(糖原→葡萄糖) 肝糖原 主要存在于人和动物的肝脏和肌肉中 人和动物细胞中重要的储能物质,肝糖原可调节血糖含量,肌糖原可为肌肉供能
肌糖原
几丁质(壳多糖) 广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中 甲壳类动物和昆虫的外骨骼的重要组成成分
新课讲授
结合刚才的归纳总结,请回答以下问题:
(1)人在患急性肠炎时浑身乏力,往往采取静脉输液进行治疗,输入的液体中含有葡萄糖,这是为什么呢?
提示:临床上给病人输入葡萄糖溶液,可为病人提供营养和能源物质。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质,在细胞内氧化分解能释放大量的能量,为病人的生命活动供能。
[探究一]细胞中的糖类
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(2) 糖尿病病人的饮食受到严格的限制,不仅要限制有甜味的糖,还要限制米饭等主食的摄取。为什么?
提示:因为米饭等主食中富含淀粉,在消化酶的作用下,淀粉可以水解成葡萄糖。
[探究一]细胞中的糖类
二、细胞中的脂质
新课讲授
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[探究二]细胞中的脂质
一说起肥胖,就想到脂肪。请同学们阅读课本P25~27的内容,归纳脂质的化学元素组成、种类与功能相关知识。
提示:脂质是一类重要的生物分子,主要由碳、氢、氧元素组成,某些脂质还可能包含氮和磷。脂质可以分为脂肪酸、甘油三酯、磷脂、胆固醇和脂溶性维生素等几类,它们在能量储存、细胞膜结构、信号传递、保温和保护、激素和维生素合成等方面发挥着重要作用。
新课讲授
[探究二]细胞中的脂质
分类 组成 生理功能
脂肪(三酰甘油) 三分子脂肪酸、一分子甘油 ①细胞内良好的储能物质;
②很好的绝热体,有隔热、保温作用;
③具有缓冲和减压作用,可以保护内脏器官
磷脂 甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物 构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分
固醇 胆固醇 ①构成动物细胞膜的重要成分;
②参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 能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
新课讲授
结合刚才的归纳总结,请回答以下问题:
(1)在人体内,脂肪有何作用?对人体健康有何利弊?
提示:脂肪在人体内发挥着多种重要作用,包括能量储存、细胞膜结构、保温和保护、激素合成以及脂溶性维生素的运输。然而,过量摄入脂肪,特别是饱和脂肪酸和反式脂肪酸,可能导致肥胖、心血管疾病、代谢综合征和慢性炎症等健康问题。因此,合理摄入脂肪,保持平衡的饮食结构,对于维护人体健康至关重要。
[探究二]细胞中的脂质
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(2)请分析细胞中的脂肪分子与糖类分子在化学组成、供能方面有何共性和区别。
提示:
①共性:糖类和脂肪都是细胞的主要能源物质,通过氧化分解产生ATP。它们都是由碳、氢、氧元素组成,某些脂质还可能含有氮和磷。
②区别:
能量密度:脂肪的能量密度高于糖类。
存储形式:糖类主要以糖原形式储存在肝脏和肌肉中,脂肪主要以甘油三酯形式储存在脂肪组织中。
生理功能:糖类参与细胞结构和功能,脂肪参与细胞膜构建、激素合成和脂溶性维生素运输。
[探究二]细胞中的脂质
三、细胞中糖类和脂质的相互转化
新课讲授
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请同学们阅读教材P27第四段文字,回答下列问题。
(1)家鸭育肥形成的脂肪主要来自饲料中的哪些营养成分?
[探究三] 细胞中糖类与脂质的相互转化
提示:家鸭育肥形成的脂肪主要来自饲料中的碳水化合物和脂肪。碳水化合物通过消化吸收、血糖升高、胰岛素作用、糖原合成和脂肪合成等过程转化为脂肪。脂肪则直接被消化吸收,部分储存在脂肪组织中,多余的脂肪酸也可以在肝脏中重新合成甘油三酯。蛋白质在过量摄入时也可以通过糖异生途径转化为脂肪。
新课讲授
(2)请结合生活经验,分析肥胖的主要原因是不是摄入大量脂肪。为什么说“减肥很难”?
[探究三]细胞中糖类与脂质的相互转化
答案:肥胖的主要原因不仅仅是摄入大量脂肪,还包括高糖饮食、缺乏运动、遗传因素、激素失调、心理因素和社会环境因素的综合作用。减肥之所以困难,是因为生理机制、心理因素、社会和环境因素的多重影响。成功减肥需要综合考虑这些因素,制定科学合理的饮食和运动计划,并坚持长期的努力。
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(3)糖类与脂肪相互转化有什么差异?这对我们控制肥胖有什么启示?
[探究三]细胞中糖类与脂质的相互转化
答案:糖类和脂肪在体内可以相互转化,但转化过程和效率有所不同。糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类;控制肥胖不仅要控制高脂肪食物的摄入,也要控制高糖食物的摄入。
核心归纳
新课讲授
1.糖类相关总结
①生物体的主要能源物质——糖类。
②细胞生命活动所需要的主要能源物质——葡萄糖。
③最常见的单糖——葡萄糖。
④生物体内绝大多数糖类的存在形式——多糖。
⑤最常见的多糖——淀粉等。
核心归纳
新课讲授
2.关于糖类物质的三个误区
①不是所有的糖都有甜味,如纤维素没有甜味。
②不是所有的糖都能和斐林试剂反应,蔗糖、淀粉等非还原糖都不能。
③不是所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素。
核心归纳
新课讲授
3.细胞中脂质的种类与功能归纳
核心归纳
新课讲授
4.葡萄糖与脂肪的比较
项目 葡萄糖 脂肪
相同 元素组成 C、H、O
作用 氧化分解,释放能量
不同 元素含量 C、H比例较低 C、H比例较高
能量多少 氧化分解释放能量少 氧化分解释放能量多
功能 主要的能源物质 良好的储能物质
核心归纳
新课讲授
5.与脂质相关的5个易错点
(1)植物细胞和动物细胞中都含有脂肪。
(2)脂肪≠脂质,脂肪只是脂质的一种,除了脂肪,脂质还包括磷脂和固醇等。
(3)胆固醇≠固醇,胆固醇只是固醇的一种,除了胆固醇,固醇还包括性激素和维生素D等。
(4)脂质中并非只有磷脂参与构成细胞膜,胆固醇也是构成动物细胞膜的重要成分,植物细胞膜上不存在胆固醇。
(5)脂质中只有脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。
1.如图表示糖类的化学组成和种类,下列相关叙述正确的是( )
A.①②③依次代表单糖、二糖、多糖,
它们均可继续水解
B.①②均是可被细胞直接吸收利用的
小分子物质
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.几丁质是多糖,是昆虫外骨骼的重要成分
【练习1】
当堂训练
D
2.下列关于糖类化合物的叙述,正确的是( )
A.蔗糖和麦芽糖属于二糖,糖原是植物体内重要的储能物质
B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C.葡萄糖、果糖、半乳糖都具有还原性,但元素组成不同
D.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
【练习2】
当堂训练
B
3.下列关于脂质的叙述,正确的是( )
A.磷脂由C、H、O、N四种元素组成,是构成细胞膜和多种细胞器膜的
重要成分
B.性激素的化学本质是蛋白质,对维持生物体的生殖过程起着重要的调
节作用
C.大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固
D.胆固醇会引起人心血管类疾病,应该不要摄入
【练习3】
当堂训练
C
4.科学研究表明:花生种子发育过程中,可溶性糖的含量逐渐减少,脂肪的含量逐渐增加,花生种子萌发过程中,脂肪的含量逐渐减少,可溶性糖的含量逐渐增加。下列分析错误的是( )
A.花生种子萌发过程中,脂肪转变为可溶性糖,需要大量的氧元素
B.同等质量的花生种子和小麦种子,萌发过程中耗氧较多的是花生种子
C.花生种子发育过程中,可溶性糖转变为脂肪,更有利于能量的储存
D.花生种子萌发过程中,脂肪转变为可溶性糖,该过程在人体内也可以大量转化
【练习4】
当堂训练
D
5.如图为糖的分类示意图,下列相关叙述正确的是( )
A.图中①与②的区别为是否能够被水解
B.图中的③只代表葡萄糖
C.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
D.图中的④都能与血液中的葡萄糖相互转化,以维持血糖浓度的相对稳定
【练习5】
当堂训练
C
6. 《黄帝内经·灵枢·五味》曰:“故谷不入,半日则气衰,一日则气少矣。”中医理论认为,“气”的实质是人体活动时提供的能量。从中医角度看,“气衰”相当于西医中的“低血糖症状”。下列说法正确的是( )
A.“谷”中储存能量的物质主要是纤维素
B.出现“气衰”的症状是因为机体O2供应不足
C.出现“气”少症状时体内脂肪可大量转化为糖类
D.出现“气”少症状时肝脏中的糖原可分解补充葡萄糖
【练习6】
当堂训练
D
7. 细胞的生命活动需要能量来维持,如图表示随运动时间与运动强度的变化,人体内脂肪与糖类供能比例的变化关系。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A.糖类是重要的能源物质,脂肪是细胞中良好的储能物质
B.中等强度运动20 min消耗的糖类和脂肪的质量相等
C.短时间的剧烈运动下脂肪供能比例较小,不利于减肥
D.选择低强度的有氧运动和适当的运动时间有利于减肥
【练习7】
当堂训练
B
8.如图分别表示动植物细胞中糖类和
脂质的种类与关系,请回答下列问题:
(1)若图甲表示植物细胞中糖类的种类
与关系图解,则a部分对应的糖是_______。
(2)若图乙中①为良好的储能物质,则②表示______,其主要功能
。
(3)动物细胞中某种脂质可以促进生殖器官的发育,则其对应图乙中_____(填序号)。
【练习8】
当堂训练
麦芽糖
磷脂
构成细胞膜和多个细胞器膜的重要部分
④
9.根据下列生物学事实回答问题:
材料1:熊在入冬之前要吃大量的食物,在体内转化为脂肪储存起来,以便冬眠时分解利用维持生命活动。生活在南极寒冷环境中的企鹅,体内脂肪可厚达4 cm。
材料2:“瘦素”是最近由研究人员发现的一种重要激素。注射“瘦素”后,人的食欲会下降,从而对人体是否发胖起到至关重要的作用。
(1)材料1说明脂肪具有______、______的作用。
【练习9】
当堂训练
储能
保温
(2)某校生物兴趣小组想利用以下材料设计实验验证“瘦素”能控制动物的食欲,起到减肥作用。
材料用具:大鼠若干只、普通饲料、一定剂量的“瘦素”溶液、生理盐水,其他所需条件均满足。
请写出实验思路、实验结果及结论。
【练习9】
当堂训练
提示:
实验思路:选取身体健康、生长状况基本相同的大鼠若干只,随机平均分为两组(甲、乙);甲组每天注射一定剂量的“瘦素”溶液,乙组每天注射等量的生理盐水;在相同且适宜的条件下分别饲养一段时间,观察大鼠的食欲状况,称量并统计各组大鼠的体重。
实验结果及结论:甲组大鼠的食欲与体重均比乙组的差,说明“瘦素”能控制动物的食欲,起到减肥作用
课堂小结
作业布置
1.完成学案后的核心素养专练。
谢谢大家
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