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

第二章 组成细胞的分子 第三节 细胞中的糖类和脂质 36004 1.举例说出糖类的种类和作用 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 上午头晕眼花、四肢乏力 不吃早饭为什么容易产生头昏眼花、四肢乏力等低血糖症状？ 早餐中含有的糖类是主要的能源物质，不吃早饭会导致人体缺乏能量而头晕。 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) 1.这些糖类有什么相同与不同之处呢？ 3.淀粉、纤维素不甜，为什么也属于糖类呢？ 2.甜的物质一定是糖类吗？ 有的甜，有的不甜 不一定，如木糖醇、糖精、甜蜜素等 说一说：生活中常见的糖有哪些？ 一、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. 一、细胞中的糖类 1、功能： 2、组成元素： 3、分类： 主要的能源物质 一般是C、H、O（碳水化合物） 单糖 二糖 多糖 ：不能水解的糖，可直接被细胞吸收 根据能否水解及水解产物分子数 思考：糖类为什么被称为“碳水化合物”？ 多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2:1，类似水分子，因而糖类又被称为“碳水化合物”，简写（CH2O）。 (1) 细胞中的糖类——单糖 活动一：阅读教材P23，结合分子式，补充表格： 种类 分布 主要功能 单糖 五碳糖 六碳糖 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 植物细胞（主要） 动物细胞（主要） 组成RNA、ATP的成分 组成DNA的成分 主要的能源物质(生命燃料) 提供能量 提供能量 种类 分子式 葡萄糖 C6H12O6 果糖 C6H12O6 半乳糖 C6H12O6 核糖 C5H10O5 脱氧核糖 C5H10O4 核糖(C5H10O5) 脱氧核糖(C5H10O4) 五碳糖 单糖：不能水解的糖，可直接被细胞吸收 二糖（C12H22O11）： 多糖： 根据 水解 情况 H2O 脱水缩合 HO OH 葡萄糖 HO OH 葡萄糖 HO O OH 麦芽糖 (2)细胞中的糖类——二糖 由两分子单糖脱水缩合而成，可水解为两分子单糖。一般要水解成单糖才能被细胞吸收。 有多聚果糖 8 (2)细胞中的糖类——二糖 活动二：阅读教材P24，结合图解归纳二糖的种类、分布与功能，补充表格： 种类 水解产物 分布 功能 二糖 葡萄糖＋ 水解成单 糖供能 葡萄糖＋ 葡萄糖＋ 果糖 甘蔗和甜菜等 蔗糖 麦芽糖 葡萄糖 发芽的小麦等谷物 乳糖 半乳糖 人和动物乳汁 C12H22O11 C6H12O6 C6H12O6 C12H22O11 C12H22O11 C6H12O6 C6H12O6 葡萄糖 + 葡萄糖 麦芽糖 + 水 葡萄糖 + 果糖 蔗糖 + 水 葡萄糖 + 半乳糖 乳糖 + 水 单糖：不能水解的糖，可直接被细胞吸收 二糖（C12H22O11）： 多糖(C6H10O5)n ：由多个单糖脱水缩合而成。可水解为多个单糖。 根据 水解 情况 (2)细胞中的糖类——多糖 由两分子单糖脱水缩合而成，可水解为两分子单糖。一般要水解成单糖才能被细胞吸收。 H2O 脱水缩合 HO OH 葡萄糖 HO OH 葡萄糖 HO O OH 麦芽糖 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。 有多聚果糖 11 (3)细胞中的糖类——多糖 种类 分布 功能 多糖 植物细胞 植物细胞中重要的储能物质 植物细胞壁的重要组成成分 肝糖原 动物肝脏 储存能量，调节血糖 肌糖原 动物肌肉 储存能量 甲壳类动物和昆虫的外骨骼 淀粉 纤维素 糖原 几丁质 （含N） 废水处理、作包装纸/食品添加剂、制作人造皮肤 ,真菌细胞壁组成成分 注：大多数多糖都是由葡萄糖聚合而成 糖的分类 归纳总结 分类依据 种类 按归属 动植物细胞共有的糖 核糖、脱氧核糖、葡萄糖 主要存在于动物细胞中的糖 半乳糖、乳糖、糖原 主要存在于植物细胞中的糖 果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素 按功能 细胞中主要的能源物质 葡萄糖 细胞中的储能物质 淀粉（植物）、糖原（动物） 细胞的结构物质 核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质 按是否具有还原性 还原糖 葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖等 非还原糖 蔗糖、淀粉、糖原、纤维素、几丁质 【小组讨论】根据所学知识思考回答下列问题： 1.是否所有糖类都可以作为生物体内的能源物质发挥作用呢？请举例说明。 2.淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在化学性质上有很大差异？ 4.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称为人类的“第七类营养素”？ 3.糖尿病病人的饮食受到严格的限制，但受限制的并不仅仅是甜味食品，米饭和馒头等主食为什么也需要定量摄取？ 2.淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖，为什么它们在化学性质上有很大差异？ 不同多糖空间结构不同，使它们具有了不同的化学性质。 3.糖尿病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，米饭和馒头等主食也都需定量摄取。为什么？ 因为米饭和馒头中富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。 单糖 二糖 多糖 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 释放能量 淀粉酶 麦芽糖酶 氧化分解 ①促进胃肠的蠕动和排空，减少大肠癌的机会； ②缓慢升糖，维护心脑血管的健康，预防糖尿病，维持正常体重等。 4.人类很难消化纤维素，为什么一些科学家将纤维素等其他糖类称为人类的“第七类营养素”呢？ 人虽不能像食草动物那样消化食物纤维，但能凭肠道细菌分解部分纤维。如大肠杆菌能把纤维合成维生素B类的泛酸、肌醇和维生素K而被人体吸收。 与社会的联系 《中国居民膳食指南》建议： 控制添加糖的摄入量，每日不超过50g，最好在25g以下。 统计表明，市场的一些饮料，每100mL含糖量就可能达到10g；很多冷饮的含糖量在20%以上。也就是说，喝一瓶500mL的饮料，当日糖的摄入量就超标了。 长期糖摄入超标，容易导致肥胖、高血压、龋齿、糖尿病等。 动物细胞 植物细胞 果糖 纤维素 蔗糖 麦芽糖 淀粉 脱氧核糖 核糖 葡萄糖 乳糖 半乳糖 糖原 糖类在动植物细胞中的分布 4.糖类的功能 （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_________参与构成细胞壁 ④__________参与形成真菌细胞壁和甲壳类动物和昆虫的外骨骼。 RNA、ATP DNA 纤维素 几丁质 (结构物质) 1.汉代许慎《说文解字》曰“饴,米糵煎也。” “米(煮熟的糯米)、糵(发芽的谷物)、煎(搅拌熬煮)”三字简练地概括了制饴糖所用的原理和技术。其中,米、饴的主要成分和糵的作用分别是 (　　) A.淀粉、麦芽糖、提供淀粉酶 B.淀粉、糖原、提供淀粉酶 C.蛋白质、多肽、提供蛋白酶 D.糖原、麦芽糖、提供麦芽糖酶 A 2.下列关于糖类的叙述,正确的是 (　　) A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物 B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖 C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关 D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物 D 问题探讨 在科学研究和制药等领域，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。绝大多数情况下，培养基中都会有葡萄糖。 细胞培养 讨论： 1.对于细胞培养来说，葡萄糖可能起什么作用？ 糖类是细胞生命活动所需的主要能源物质 2.在培养脂肪细胞时，即便没有向培养基中添加脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。这说明什么？ 这说明细胞可将葡萄糖转化为脂肪 生活中的脂肪 肥肉(动物脂肪) 食用油(植物脂肪) 动物脂肪细胞中储存的大量脂肪(染成橘黄色，放大2200倍) 脂肪是脂质的一种，脂质存在于所有细胞中，是组成细和生物体的重要有机化合物。细胞中含有哪些脂质？ 二、细胞中的脂质 与糖类不同的是，脂质分子中 的含量远远低于糖类，而 的含量更高。 1、元素组成：主要是 ，有些还含有 。 2、特点： C、H、O N、P O H 【扩展】糖类分子(CH2O)中氢原子和氧原子之比一般是2：1， 图中所示脂肪的分子式为C51H98O6； 二、细胞中的脂质 4、分类： 脂质 固醇 胆固醇 性激素 维生素D 磷脂 脂肪 通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂（丙酮、乙醚、氯仿） 3、性质： 一种脂肪分子 C H O 是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油（又称甘油三酯）。 （1）组成元素： （2）化学组成： （3）种 类： 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态；大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温呈固态。 1.细胞中的脂质—脂肪 结构特点 CH2-O-C-R1 CH-O-C-R2 CH2-O-C-R3 = O = O = O a.甘油部分简单，且不可变化。 b.脂肪酸部分可变 脂肪酸种类和分子长短不同 可以是饱和脂肪酸， 也可以是不饱和脂肪酸。 （4）脂肪的功能 资料一：熊在入冬之前要吃大量的食物。熊冬眠时主要靠体内脂肪提供能量，维持基本的生命活动。 资料二：生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达4cm。 脂肪是细胞内良好的储能物质 脂肪是很好的绝热体，具有保温作用 分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。 活动三：请分析以下资料,总结脂肪的功能 思考与讨论 皮下、大网膜和肠系膜等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。 花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。 1. 人和动物中，脂肪主要分布在哪些部位？ 2. 脂肪含量较高的植物有？只要存在于哪些器官？ C H O P (N) （1）组成元素： （2）化学组成： 是由甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物。 （3）分 布： （4）功 能： 人和动物脑、卵细胞、肝脏与大豆种子中较多 构成细胞膜和细胞器膜的重要成分. 2. 细胞中的脂质—磷脂 课本42页 磷脂酰肌醇不含N a.磷脂分子由脂肪酸、甘油、磷酸及其他衍生物组成。 b.磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合，而是与磷酸结合，磷酸再与其他物质结合。 c.X部分可变，因此，磷脂分子是一类物质，有些X部分含有N元素。 组成: 3.细胞中的脂质—固醇 （1）元素组成： 。 （2）种类： 、 、 。 （3）功能： 胆固醇： ； 。 C、H、O 胆固醇 性激素 维生素D 健康的冠状动脉横切面 冠状动脉内有硬块存在， 使管腔变小 ①动物细胞膜的重要成分 ②人体内参与血液中脂质的运输 胆固醇是不是吃的越多越好？ 不是。胆固醇摄入过多，容易导致血管壁内油脂过多，形成冠状动脉粥样硬化，阻塞血液流通。 （3）功能： 性激素 促进动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成 母鸡雄性激素补充过多变公鸡——性反转现象 （3）功能： 维生素D: 。 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 日光中的紫外线能使皮肤表皮细胞中的胆固醇转变为维生素D(两者均为固醇类物质)，而维生素D可促进肠道对钙、磷的吸收，在一定程度上可预防佝偻病的发生。 运用所学知识你能解释为什么儿童晒太 阳能预防佝偻病？ 胆固醇 维生素D 性激素 紫外线 血液中的脂肪、胆固醇过高 动脉壁变硬变厚，失去弹性，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 低密度脂蛋白积聚于血管壁 动脉粥样硬化 与生活的联系 （1）细胞中的糖类和脂质可以相互转化 4.糖类和脂质的关系 血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果葡萄糖还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。脂肪被消化吸收后，可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来。 糖类在供应充足的情况下，可以大量转化成脂肪,而脂肪一般只有在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化成糖类。 （2）糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。 糖类 脂肪 糖类充足时，大量转化 糖类代谢障碍时，少量转化 　　 非油料作物种子 (如小麦) 油料作物种子 (如大豆) 种子 形成时 种子 萌发时 种子萌发与成熟 淀粉→可溶性还原糖 脂肪→糖类 可溶性还原糖→淀粉 糖类→脂肪 ✮糖类：生物体进行生命活动的______能源物质。 ✮脂肪：是生物体内______能量的物质。 ✮淀粉： ______细胞中储存能量的物质。 ✮糖原： ______细胞中储存能量的物质。 主要 储存 植物 动物 【归纳总结】关于能源物质 ✮三大有机物的供能顺序： 糖类 脂肪 蛋白质 → → C、H、O 二糖 淀粉、纤维素 糖原、几丁质 胆固醇 性激素 维生素D 1.基于对细胞中的糖类和脂质的认识，判断下列相关表述是否正确。 （1）磷脂是所有细胞必不可少的脂质。（ ） （2）植物细胞和动物细胞的组成成分都含有纤维素。（ ） （3）脂肪、淀粉、糖原都是人体细胞内的储能物质。（ ） 2.在人和动物皮下含量丰富的储能物质是（ ） A.糖原 B.淀粉 C.脂肪 D.蛋白质 √ × × C 3.水稻和小麦的细胞中含有丰富的多糖，这些多糖是（ ） A.淀粉和糖原 B.淀粉和纤维素 C.糖原和纤维素 D.蔗糖和麦芽糖 4.某人在运动时突然晕倒，医生向其静脉注射葡萄糖溶液，主要目的是（ ） A.补充水分 B.调节酸碱度 C.补充能源 D.维持细胞渗透压 C B $$