2.3细胞中的糖类和脂质课件-2025-2026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3节 细胞中的糖类和脂质 本节重难点： 1.糖类、脂质的种类和作用。 2.多糖、脂肪的分子结构及其作用。 3.糖类与脂质的相互转化。 S z L w h 问题探讨 在科学研究和制药领域，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。绝大数情况下，培养基中都会有葡萄糖。 1.对于培养细胞来说，葡萄糖可能起什么作用？ 细胞的生命活动需要能量来维持，有很多种有机物都可以为细胞的生活提供能量，其中糖类是重要的能源物质。 2.在培养脂肪细胞时，即便没有向培养基中加入脂肪， 新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。这说明什么？ 说明细胞可以将葡萄糖转化为脂肪。 2 阅读教材P23-25，思考讨论下列问题： 1.糖类由哪些元素构成？ 2.糖类为何被称为“碳水化合物”？ 3.糖有哪些种类，它们都能为生命活动提供能量吗？ 4.水稻细胞和小鼠细胞中都存在的糖有哪些？各自特有的糖是？ 一、细胞中的糖类 S z L w h 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 1、糖的组成元素和功能 （1）元素组成： 一般是C、H、O 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"，简写为（CH2O）。 不一定，如甲醛CH2O、乳酸C3H6O3 （2）糖的功能： 糖类是重要的能源物质 一、细胞中的糖类 思考：①糖类分子H:O都是2:1吗？ ②H:O为2:1的一定是糖类分子吗？ 不一定，如脱氧核糖C5H10O4。 S z L w h 单糖 不能水解的糖 二糖 水解后生成两分子单糖的糖 多糖 水解后生成多个单糖的糖 根据能否水解，及水解产物分子数 一、细胞中的糖类 不同点： 水解产生单糖的数量不同 3.分类： S z L w h （一 ）单糖 (1)概念: (3)种类: 单糖可被细胞直接吸收。 不能水解的糖类称为单糖。 (2)特征: 葡萄糖 脱氧核糖 核糖 果糖 半乳糖 种类 分子式 葡萄糖、半乳糖、果糖 C6H12O6 核糖 C5H10O5 脱氧核糖 C5H10O4 一、细胞中的糖类 S z L w h 单糖：不能水解的糖（可直接被细胞吸收）（学案表格） 种类 分布 功能 单糖 五碳糖 六碳糖 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 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 主要的能源物质 提供能量 一、细胞中的糖类 小结 S z L w h 7 （二）二糖(C12H22O11) (1)概念: 由两分子单糖脱水缩合而成的糖类。 (2)特征: 二糖一般需水解成单糖才能被细胞吸收 HO O OH HO OH 单糖 HO OH 单糖 脱水缩合 H2O 一、细胞中的糖类 种类 分布 功能 蔗糖（ ） 细胞 能量 麦芽糖（ ） 细胞 乳糖（ ） 细胞 葡萄糖 + 果糖 葡萄糖 + 葡萄糖 葡萄糖 + 半乳糖 植物 植物 动物 提供 (3)分类: S z L w h 思考：人在患急性肠炎时浑身乏力，往往采取静脉输液进行治疗，输液中含有5%葡萄糖，这是为什么？蔗糖是否也可以呢？为什么？ 不可以。蔗糖是二糖，必须经过口服后，可以在消化道内分解成两分子单糖后才能进入细胞。 一、细胞中的糖类 葡萄糖是细胞生命活动所需的主要能源物质。 二糖必须水解成单糖才能被细胞所吸收。 S z L w h 9 （三）多糖 (C6H10O5)n ： 由多分子单糖脱水缩合而成 多糖: 淀粉 糖原 纤维素 几丁质 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在。 一、细胞中的糖类 S z L w h （三）多糖： ①淀粉——最常见的多糖 植物细胞中重要的储能物质 【思考】：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?（P25《中国居民膳食指南（2016）》提出的“控糖”建议） 麦芽糖酶 水解 淀粉酶 水解 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 一、细胞中的糖类 S z L w h ②糖原 ——动物特有 肝糖原 肌糖原 人和动物体内的储能物质，并且参与血糖调节。 分解 葡萄糖 合成 肝糖原 葡萄糖 合成 肌糖原 肌糖原不能直接分解成葡萄糖！ 一、细胞中的糖类 （三）多糖： 储存能量、调节血糖 储存能量 考点：肝糖原能补充血糖，肌糖原不可以 S z L w h ③纤维素 ——结构物质，植物细胞壁的主要成分。 不溶于水，食物中的纤维素在人和动物体内很难被消化。 草食类动物有发达的消化器官，需借助其消化道中的共生微生物将纤维素分解成纤维二糖及葡萄糖，葡萄糖可以被吸收利用。 棉 麻 具有吸水持水性，可以增加饱腹感，让消化过程更顺畅，降低胆固醇和血糖，膳食纤维被营养学界补充认定为第七类营养素。 一、细胞中的糖类 （三）多糖： S z L w h ④几丁质（壳多糖） 真菌细胞壁的主要成分； 甲壳类动物和昆虫的外骨骼的重要组成成分。 N-乙酰葡萄糖胺 C、H、O、N 用途: 废水处理 包装纸和食品添加剂 人造皮肤 一、细胞中的糖类 （三）多糖： 构成几丁质的基本单位是: 元素组成为： S z L w h 淀粉 纤维素 糖原 思考1：淀粉、糖原、纤维素的基本单位都是葡萄糖，但为什么有的形成了淀粉，有的形成了糖原呢？ 淀粉、糖原、纤维素的基本单位都是葡萄糖，但葡萄糖连接方式不同。 一、细胞中的糖类 S z L w h 15 种类 举例 分布(动植物细胞) 功能 单糖 五碳糖 六碳糖 二糖 多糖 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖 淀粉 纤维素 糖原 动植物细胞 植物细胞(主要) 动物细胞 动物细胞 植物细胞 植物细胞 植物细胞 植物细胞 动物细胞 （肝脏、肌肉） 组成RNA、ATP等 组成DNA 细胞的主要能源物质 提供能量 储存能量 构成植物细胞壁 储能能量，参与血糖调节 并非所有的糖都是能源物质，如 核糖 、 脱氧核糖 、 纤维素 不参与氧化分解功能，不提供能量，而是作为细胞的结构物质。 人和哺乳动物体内没有纤维素酶，因此不能将纤维素水解成葡萄糖，一些细菌、真菌和某些低等动物(昆虫、蜗牛)，尤其是反刍动物胃中共生的细菌含有活性很高纤维素酶，能水解纤维素，所以，牛、羊、马等动物可以靠吃草维持生命。 16 思考2:糖类是主要的能源物质，是否所有的糖都是能源物质？ 不是。如核糖、脱氧核糖、纤维素等均不是能源物质。 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 按功能分 ①构成细胞的成分 ③储能物质： ②主要能源物质： 葡萄糖 淀粉、糖原 一、细胞中的糖类 S z L w h 植物细胞 动物细胞 将下列糖填入下列集合中： 葡萄糖、核糖、脱氧核糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉、纤维素、糖原、半乳糖、果糖 葡萄糖 核糖 脱氧核糖 乳糖 糖原 半乳糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素 果糖 一、细胞中的糖类 S z L w h 思考3:细胞中的糖类还可以如何进行分类？ 蔗糖、多糖（淀、纤、糖、几） 单糖（葡、果、半）、麦芽糖、乳糖 根据是否具有还原性进行分类 还原糖： 非还原糖： 斐林 试剂 还原糖 + 水浴加热 砖红色沉淀 一、细胞中的糖类 S z L w h 糖类小结 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、几丁质等。 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。 S z L w h 二、细胞中的脂质 主要是 ；磷脂还含有 。 1.元素组成 2.特点 C、H、O N、P ①相对于糖类，脂质分子 含量低， 含量高。 ②通常不溶于 ，易溶于 。 O H 水 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 3.分类 脂肪（主要） 磷脂 固醇 S z L w h 21 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。 思考：（课本P26） 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？ 二、细胞中的脂质 （一）脂肪： 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。 S z L w h 22 (1)脂肪的形成： 甘油 3H2O 脂肪酸 脂肪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） （教材P26） C、H、O （2）元素: 甘油 脂肪酸 二、细胞中的脂质 （一）脂肪： S z L w h 23 饱和脂肪酸 饱和脂肪酸的碳间全为单键。大多动物脂肪含有饱和脂肪酸，常温下呈固态。 不饱和脂肪酸的碳间存在双键。大多植物脂肪含有不饱和脂肪酸，常温下呈液态。 (3)动物脂肪与植物脂肪 二、细胞中的脂质 （一）脂肪： 不饱和脂肪酸 S z L w h 24 3.生理作用 a.细胞内良好的储能物质; b.保温作用; c.缓冲和减压作用，保护内脏器官。 考点：脂肪是良好的储能物质，但与此同时糖类等也可以储能（如淀粉和糖原），只是不够“良好”。 思考： 在元素组成上与糖类相比有什么共同点， 在元素所占比例上与糖类有什么不同点？ 相同 氢多氧少 二、细胞中的脂质 （一）脂肪： S z L w h 25 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。 思考：为什么等质量的脂肪比糖类含能量多，却不是生物体利用的主要能源物质？ 1g脂肪 39kJ 17KJ 1g糖原 脂肪 糖原 二、细胞中的脂质 （一）脂肪： ①脂肪不溶于水；糖类可以。 ②脂肪氧化分解速率慢；糖类则较快。 ③脂肪必须在有氧条件下分解；糖类在有氧或无氧条件下均可。 ④有些器官或组织（例如：大脑和神经组织）必须由糖类来供能。 S z L w h 26 功能： 元素组成： C H O 构成细胞膜和细胞器膜的重要成分 N P 分布： 二、细胞中的脂质 （二）磷脂： 亲水头部 疏水尾部 人和动物的脑、卵细胞 、肝脏以及大豆的种子。 S z L w h 27 胆固醇 动物细胞膜的重要组成成分，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 （三）固醇 组成元素：C、H、O 种类：胆固醇、性激素和维生素D 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。 母鸡性激素补充过多变公鸡——性反转 S z L w h 人妖 28 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？ 思考： 二、细胞中的脂质 S z L w h 种 类 功 能 脂肪（ ） ①主要 物质； ② ； ③ ； ④ 。 磷脂（ ） 组成 的重要成分 固醇 （ ） 胆固醇 ① 的重要成分， ②参与血液中 的运输 性激素 ①促进 的发育以及 的形成 ②维持 。 维生素D 促进人和动物对 的吸收 CHO CHONP CHO 储能 生物膜 动物细胞膜 脂质 生殖器官 生殖细胞 第二性征 钙和磷 绝热体 保温 缓冲和减压 二、细胞中的脂质 S z L w h 性激素的受体在细胞内，不在细胞膜上。 高血脂:血脂中的主要成分是甘油三酯和胆固醇,血脂过高会导致动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等。 30 项目 糖类 脂质 区　　别 元素组成 O、H含量 种类 生理作用 C、H、O C、H、O(N、P) O多H少 单糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇 ①主要的能源物质； ②构成细胞结构， 如糖被、细胞壁； ③核酸的组成成分，如核糖 ①生物体内的储能物质， 如脂肪； ②构成生物膜的重要 成分，如磷脂； ③调节新陈代谢和生殖， 如性激素 O少H多 三、细胞中糖类与脂质的关系 S z L w h 31 葡萄糖 首先 多余 再多余 细胞利用 合成糖原储存起来 转化为脂肪和某些氨基酸 食物中的脂肪可以在皮下结缔组织的形式储存起来 葡萄糖 可大量转化 不可大量转化 脂肪 只有在糖代谢发生障碍，人体供能不足时才会分解脂肪，而且脂肪不能大量转化为糖类。 三、细胞中糖类与脂质的关系 S z L w h 32 种子萌发与成熟 淀粉→可溶性还原糖 糖类→脂肪 可溶性还原糖→淀粉 脂肪→糖类 　　 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 三、细胞中糖类与脂质的关系 S z L w h 细胞中的三大能源物质—— 重要能源物质———— 主要能源物质———— 动植物细胞共有的储能物质—— 植物细胞特有的储能物质—— 动物细胞特有的储能物质—— 糖类、脂质、蛋白质 糖类 葡萄糖 脂肪 淀粉 糖原 细胞中的能源物质 S z L w h 课堂小结 S z L w h 35 $