内容正文:
课前默写 5.23
1、细胞中的有机化合物 组成元素
糖类
脂质
脂肪、固醇
磷脂
蛋白质
核酸(DNA+RNA)
2、水的4个生理功能:
3、无机盐的4个生理功能:
通过联系实际生活中的例子来记住水和无机盐的功能,我们不是在记知识,而是在认识自己,了解自己。
1
第2讲 细胞中的糖类和脂质
贺老师
大概念一
细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
2
——具有还原性的糖
常见还原糖:
葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖
常见非还原糖:
蔗糖、淀粉
检测生物组织中的糖类(还原糖)、脂肪和蛋白质
2
还原糖的检测
斐林
试剂
甲液:
乙液:
0.1g/mLNaOH
0.05g/mLCuSO4
等量混合使用,现配现用。
(3)反应实质
还原糖将Cu(OH)2还原,生成砖红色的Cu2O
(1)试剂
(2)原理
还原糖+斐林试剂
砖红色沉淀
水浴加热
醛基
3
检测生物组织中的糖类(还原糖)、脂肪和蛋白质
4
蛋白质的检测
(1)材料:
(2)试剂:双缩脲试剂
A:0.1g/mL的NaOH溶液 B:0.01g/ mL的CuSO4溶液
(5)现象:
无色 紫色
(4)原理:
在碱性条件下,蛋白质中的肽键与双缩脲试剂中Cu2+作用,产生紫色络合物
豆浆、牛奶、稀释鸡蛋清等
(3)步骤:
先向组织匀浆中加A液制造碱性环境,再加4滴B液,摇匀,观察颜色变化
双缩脲试剂可以检测含有两个及以上肽键结构的化合物。
4
斐林试剂 双缩脲试剂
试剂组成
鉴定物质
反应原理
使用方法
反应条件
显色情况
甲液: 0.1g/mL NaOH
乙液: 0.05g/mL CuSO4
A液: 0.1g/mL NaOH
B液: 0.01g/mL CuSO4
需水浴加热
不需加热
蓝色→砖红色沉淀
白色→紫色
可溶性还原糖
蛋白质
斐林试剂与双缩脲试剂的对比
Cu(OH)2被还原糖还原成Cu2O砖红色沉淀。
蛋白质(肽键)在碱性条件下与Cu2+络合,生成紫色络合物。
甲液和乙液混合均匀后方可使用,且现配现用
使用时先加A液1mL,摇匀;
再加B液4滴,摇匀
5
检测生物组织中的糖类(还原糖)、脂肪和蛋白质
5
脂肪的鉴定
(2)原理:
脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色
(1)选材:
花生种子( 富含脂肪且没有其他颜色干扰)
(3)步骤:
取材:花生种子(浸泡),将子叶切成薄片
制片
①取最薄的切片,放在载玻片中央
②滴2~3滴苏丹Ⅲ染液(染色3min)
③去浮色:加1~2滴体积分数为50%的酒精溶液
④制成临时装片:滴一滴蒸馏水,盖上盖玻片
先低倍镜下找着色颗粒,再高倍镜观察
观察:
在脂肪检测中,常用的去浮色方法是用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。酒精是一种有机溶剂,能够溶解染料,从而去除浮色。在使用酒精洗去浮色时,需要注意控制酒精的浓度和洗脱时间,以避免过度洗脱导致脂肪滴也被洗去。
6
大本p12
[2019·全国卷Ⅲ,29(2)]氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO3-)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4+和NO3-的吸收具有偏好性(NH4+和NO3-同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
实验思路:
配制营养液(以硝酸铵NH4NO3为唯一氮源),
用该营养液培养作物甲,
一段时间后,检测营养液中NH4+和NO3-剩余量。
预期结果和结论:
若营养液中NO3-剩余量小于NH4+剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO3-;
若营养液中NH4+剩余量小于NO3-剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH4+。
7
细胞中的糖类
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。很多种有机物都可以为细胞的生活提供能量,其中 是主要的能源物质。
糖类
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。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。
8
细胞中的糖类
1
糖的共同点
共同点
形成途径:______________________
3
元素:C、H、O
1
几丁质还含N
糖类是主要的______物质
2
能源
脱水缩合(形成二糖或多糖)
HO
OH
葡萄糖
HO
OH
葡萄糖
水解
+
脱水缩合
+ H2O
麦芽糖
HO
O
OH
“碳水化合物”
糖种类 分子式
葡萄糖 C6H12O6
果 糖 C6H12O6
核 糖 C5H10O5
脱氧核糖 C5H10O4
蔗 糖 C12H22O11
淀 粉 (C6H10O5)n
9
细胞中的糖类
2
糖的种类
分类依据:
能否水解及水解产物分子数
糖类
单糖:
二糖:
多糖:
不能水解的糖,可直接被细胞吸收
水解后生成两分子单糖的糖
水解后生成多个单糖的糖
思考:慢慢咀嚼馒头吃到的甜味是怎么产生的?
淀粉被唾液淀粉酶水解为麦芽糖,麦芽糖含甜味
有同学提出,慢慢咀嚼馒头或者米饭,也能吃到甜味,这是为什么?
10
2
糖的种类
种类 结构 分布 功能
动植物细胞
组成RNA的成分
组成DNA的成分
动植物细胞
植物细胞
动植物细胞,
主要分布在动物乳汁
细胞的主要能源物质
提供能量
核糖
(C5H10O5 )
脱氧核糖
(C5H10O4 )
葡萄糖
(C6H12O6)
果糖
(C6H12O6)
半乳糖
(C6H12O6)
五碳糖
六碳糖
(1)单糖
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种类 结构 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(植物细胞中)
甘蔗、甜菜中含量丰富(植物细胞中)
人和动物乳汁中含量丰富(动物细胞中)
都能
提供能量
细胞中的糖类
2
糖的种类
(2)二糖(C12H22O11):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
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淀粉
纤维素
糖原
葡萄糖
结构
功能
思考:为什么淀粉、糖原和纤维素的基本单位相同,功能上有很大差异?
葡萄糖之间的连接方式和排列方式不同
(植物细胞内的储能物质)
(动物细胞内的储能物质)
(构成植物细胞的细胞壁)
(3)多糖
特殊的多糖:
几丁质(昆虫、甲壳动物的结构材料)
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水解
多糖
淀粉
淀粉酶
二糖
麦芽糖
麦芽糖酶
水解
单糖
葡萄糖
氧化分解
呼吸酶
CO2
H2O释能
易错提醒:多糖氧化分解的终产物是葡萄糖( )
区分“水解”与“氧化分解”
多糖和二糖水解的终产物是其 ,如蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖;
糖氧化分解的终产物是 ,即糖参与有氧呼吸后的最终产物。
×
思考:糖尿病人的饮食受到严格限制,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?
单体
CO2和H2O
易错提示:单糖、二糖和多糖的转化。 很多糖类是不甜的,例如淀粉、植物细胞壁之一的纤维素等。经过消化分解,这些糖类会生成葡萄糖,同样会提高病人体内的血糖,加重糖尿病人的病情。
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北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶,为何长了一身的肥肉?
葡萄糖
首先氧化分解
多余合成
再多余转变为
细胞呼吸
肝糖原和肌糖原储存起来
脂肪和某些氨基酸
细胞中的脂质
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。
北京鸭中的糖类和脂质是可以相互转化的
为什么减肥较难?
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细胞中的脂质
1
脂质的种类和作用
共同点
特点:
3
主要是 , 。
1
合成场所:________
2
内质网
C、H、O
通常不溶于____,易溶于___________________
水
脂溶性有机溶剂
自由扩散进出细胞
胆固醇
性激素
维生素D
脂肪
磷脂
固醇
分类:
4
磷脂还含有P(N)
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a.甘油部分简单,且不可变化。
b.脂肪酸部分分子长短可变
(1)基本结构
甘油
2
脂肪
脂肪酸
(又称甘油三酯)
由三分子脂肪酸与一分子甘油发生变化反应而形成的酯, 即三酰甘油
C3H8O3 3C16H18O2
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同为脂肪,为什么常温下动物脂肪呈现固态,而植物脂肪却呈液态?
大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,熔点高,室温时呈固态;
大多植物脂肪含有不饱和脂肪酸,熔点低,室温时呈液态。
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细胞中的脂质
(3)功能
B. 脂肪是良好的绝热体,起到保温的作用。
C. 具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。
A. 脂肪是细胞内良好的储能物质。
(2)分布
主要在皮下,大网膜和肠系膜等部位,还在特定的部位,如骆驼的驼峰。
1
脂 肪
问题:在全民减肥的时代,脂肪真是有害无益吗?脂肪有什么作用?
动物:
植物:
主要在种子。(花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻)
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细胞中的脂质
2
脂肪
思考:观察脂肪分子的结构式。脂肪的元素组成与糖类有何异同?
①元素组成相同:都由C、H、O三种元素组成,
②元素的含量不同:脂肪中O含量远少于糖类,而H含量更多。
糖种类 分子式
葡萄糖 C6H12O6
果 糖 C6H12O6
核 糖 C5H10O5
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思考:为什么等量的脂肪比糖类含能量多?
但一般情况下脂肪却不是生物体利用的主要能源物质?
1g脂肪
(C53H102O6)
38.91kJ
氧化分解
17.15kJ
1g糖原
(C54H90O45)
氧化分解
脂肪H多O少 →
2
脂肪
需要O2多,氧化分解释放的能量多→
良好储能物质
供能慢
非主要供能
质量相同的脂肪和糖类被氧化分解时,脂肪耗氧量较多,产能也较多。脂肪是良好储能物质而非主要供能物质的原因分析。脂肪和糖相比,脂肪中“C”“H”含量高,“O”含量低,脂肪氧化分解释放的能量多,需要O2多,产生的H2O多。
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细胞中的脂质
(1)组成元素:
(3)功能:
(2)分布:
由C、H、O、P、N组成
构成细胞膜、多种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
2
磷 脂
22
细胞中的脂质
3
固 醇
(1)元素组成:
C、H、O
(2)种类及作用:
胆固醇
性激素
维生素D
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。
胆固醇摄入过多,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。
23
(1)元素组成:
C、H、O
(2)种类及作用:
胆固醇
性激素
维生素D
性激素结构
维生素D结构
注意:人体皮肤中的胆固醇在紫外线的照射下会转变为维生素D
晒太阳能补钙?
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
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。
细胞中的脂质
3
固 醇
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大豆萌发
时 间 小麦种子 大豆种子
种子形成 →淀粉 →脂肪
种子萌发 淀粉→ ) 脂肪——→ →糖类
+H2O
【种子形成】 →干重 。
【种子萌发】 →鲜重 。
①小麦种子: →干重 。
②大豆种子:萌发初期 →干重增加
萌发后期 →干重减少。
光合产物输入
吸水
呼吸直接消耗糖类
脂肪水解成甘油和脂肪酸
呼吸消耗
脂肪+H2O→甘油+脂肪酸
呼吸消耗
葡萄糖等可溶性糖
葡萄糖等可溶性糖
糖类
甘油、脂肪酸
(主因氧元素↑)
糖类和脂肪在种子形成和种子萌发时的相互转化过程 大本p16
增加
增加
减少
(储藏淀粉)
(储藏脂肪)
25
以下备用
26
种子萌发过程:C.有机物变化过程
淀粉+H2O→可溶性糖
脂肪 +H2O→甘油+脂肪酸
脂肪 +H2O→糖类
蛋白质 +H2O→氨基酸
氧
化
分
解
CO2+H2O+尿素等+能量
总结:大分子 小分子有机物 CO2+H2O等+能量
水解
氧化分解
有机物质量增加
有机物种类增加
有机物质量减少
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(4)细胞中的能源物质、供能顺序及过程。
①细胞中的能源物质:
ATP
太阳能
(最终能源)
糖类
淀粉(植)、糖原(动)
脂肪(生物体)
蛋白质
光合 作用
细胞中的
能源物质
主要能源
储备能源
长时间饥饿
时的物质
直接能源
③细胞中的供能过程:_________________________________________。
②细胞中的供能顺序:___________________。
糖类→脂肪→蛋白质
能源物质
ATP(直接能源)
水解
供能
生命活动
细胞呼吸
放热
28
29
种子萌发过程:A.吸水过程
吸胀吸水
吸水缓慢
渗透性吸水
吸胀吸水:
植物细胞吸水的一种方式。未形成液泡的细胞靠吸胀作用为动力的吸水过程。例如风干种子的吸水就是靠吸胀作用。分生组织细胞主要也靠吸胀作用吸水。吸胀作用是亲水胶体吸水并使其膨胀的现象。
急剧吸水
暂停吸水
重新吸水
渗透吸水
渗透作用是溶剂分子通过半透膜的扩散作用。具有中央大液泡的细胞主要靠渗透作用吸水。
吸胀吸水是植物细胞通过亲水胶体(如纤维素、果胶、蛋白质、淀粉等)吸收水分的过程,主要发生在未形成液泡的细胞中(如风干种子或分生组织细胞)。其核心特征是:
30
种子萌发过程:B.细胞呼吸过程
第Ⅰ阶段和第Ⅱ阶段
CO2释放量大大超过O2吸收量,以无氧呼吸为主。
第Ⅲ阶段
O2的吸收量大大增加,此时进行的主要是有氧呼吸。
31
种子萌发过程:C.有机物变化过程
实验过程中,导致种子干重增加的主要元素是___(填“C”、“N”或“O”)。
O
某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化,某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,
定期检查萌发种子(含幼苗)的脂肪
含量和干重,结果表明:脂肪含量逐
渐减少,到第11d时减少了90%,干重
变化如图所示。
32
$$