2.3 细胞中的糖类和脂质（情境任务式课件）（4大任务）生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞中糖类和脂质的种类、功能及相互转化，以“花生与小麦种子能量大比拼”情境导入，通过任务驱动串联糖类分类与作用、脂质分类与作用、储能效率比较及物质转化探究，辅以小组阅读、表格总结和即时演练构建学习支架。 其亮点在于情境主线贯穿教学，任务驱动深度探究。如任务三通过能量计算与结构分析揭示脂肪储能高效的原因，体现结构与功能观（生命观念）。任务四小组讨论种子萌发时物质转化，培养科学思维与探究实践能力。联系健康生活如控制体重，渗透态度责任。学生能在真实情境中主动构建知识，教师可依托结构化设计提升教学效率。

第3节 细胞中的糖类和脂质 第2章 组成细胞的分子 本节以“花生种子与小麦种子的‘能量大比拼’”为情境主线，贯穿全课，通过层层递进的任务驱动探究，逐层揭示细胞中糖类和脂质的种类、功能及其相互转化，感悟结构决定功能的生命观念。 1 小麦种子：“我肚子里装满了淀粉，萌发时能快速提供能量！” 花生种子：“我肚子里装满了油，萌发时能提供更持久的能量，你能撑到我那么久吗？” 问题弹出：“两者都是为幼苗储存能量，为什么植物选择了不同的物质？淀粉和脂肪，到底谁更‘扛饿’？今天我们就走进细胞中的糖类和脂质，用生物语言解开这个谜题。” 情境导入 今天我们就化身“健康顾问”，通过探究细胞中的水和无机盐，来为这位同学找出病因、开具良方。 这些营养问题的本质，其实都与“细胞中的元素和化合物”有关。今天我们就化身“航天食品研发员”，通过三大任务，为航天员制定一份科学的营养方案。 细胞中的脂质主要有哪几类？在细胞中起什么作用？ 细胞中的糖类主要有哪几类？在细胞中起什么作用？ 学习目标 重难点 重点 了解关于糖类和脂质的知识，对健康地生活有什么帮助？ 任务一：解剖小麦种子里的“糖” ——认识糖类家族 1 4 任务一：解剖小麦种子里的“糖”——认识糖类家族 任务探究 即时演练 探究新知 小麦种子中储存的主要有机物是淀粉。淀粉是什么？它在细胞中属于哪一类物质？除了淀粉，细胞中还有哪些糖？ 小组阅读教材，提取关键信息，将上述食物中的糖“认领”到三类中：单糖、二糖、多糖。 课件给出馒头（淀粉）、牛奶（乳糖）、苹果（果糖、葡萄糖、蔗糖）、白糖（蔗糖）的卡通图。 不能水解，可直接被吸收 可水解为2分子单糖 可水解为多个单糖 很甜 还行吧~ 不甜！！！ ①单糖: ②二糖: ③多糖: 依据：根据能否水解及水解产物分子数进行分类。 1.糖类的分类与作用 任务一：解剖小麦种子里的“糖”——认识糖类家族 任务探究 即时演练 探究新知 葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖 麦芽糖、蔗糖、乳糖 淀粉、糖原、纤维素 6 种类 结构 分布 功能         二糖   发芽的小麦、谷粒中含量丰富(植物细胞中)         都能提供能量     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) 麦芽糖 蔗糖 乳糖 1.糖类的分类与作用 任务一：解剖小麦种子里的“糖”——认识糖类家族 任务探究 即时演练 探究新知 纤维二糖（葡+葡） 思考：葡萄糖可以口服，也可以通过静脉注射进人体细胞。蔗糖是否也可以呢？为什么？ 不可以。蔗糖是二糖，必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞。 蔗糖经过口服后，可以在消化道内分解，变成单糖后被细胞吸收。 1.糖类的分类与作用 任务一：解剖小麦种子里的“糖”——认识糖类家族 任务探究 即时演练 探究新知 8 ①淀粉： 绿色植物通过光合作用产生淀粉，作为植物体内的储能物质。 糖尿病人饮食中，米饭、馒头等主食也需限量，是因为其中富含淀粉，淀粉经消化分解后生成葡萄糖。 ②糖原： 主要分布在动物肝脏和肌肉细胞中，是动物细胞的储能物质。 动物的肝脏中，储存能量、调节血糖。 动物的肌肉组织中，储存能量。 （1）肝糖原 （2）肌糖原 淀粉颗粒 1.糖类的分类与作用 任务一：解剖小麦种子里的“糖”——认识糖类家族 任务探究 即时演练 探究新知 9 ③纤维素： 细胞壁的成分之一，不含能量，不能作为能源物质，人类不能消化和吸收纤维素。 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。 能否被纤维素酶除去细胞壁，是区分植物细胞和原核细胞的方法之一。 1.糖类的分类与作用 任务一：解剖小麦种子里的“糖”——认识糖类家族 任务探究 即时演练 探究新知 10 ①构成淀粉、糖原、纤维素的基本单位都是葡萄糖。 ②为什么它们组成单位相同，功能却相差很大？ 重点提醒 原因：葡萄糖的数量和连接方式不同，导致了三种多糖的结构和性质上的差异。 O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O 淀粉 糖原 纤维素 1.糖类的分类与作用 任务一：解剖小麦种子里的“糖”——认识糖类家族 任务探究 即时演练 探究新知 哎，减肥为什么这么难啊？和这个也有一定的关系。因为酶促反应脂肪分解它是要发生在水溶液中，要在要在水溶液中。酶是水溶的。那么，这个脂肪又是水不溶的。所以说脂肪的分解只能够发生在脂肪和水的交界面那里。只能发生在水指纹和水的交界面那里。脂肪的动员跟人家糖原没法比。那我要想加速。脂肪的。分解或者说这个代解加速怎么办？很简单。提高表面积对不对？你不是反应就是发生在这个表面吗？那我提高这个表面积就可以加速。当然可以。那我们的肠道都知道这个原理，所以说。在消化吸收脂肪的时候，它就会运动。把大颗粒的脂肪变成小颗粒的脂肪。把大变小表面积增加了，这个过程叫做乳糜 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 任务探究 即时演练 探究新知 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。 12 按种类 按功能 单糖：不能水解，可直接被吸收 二糖：可水解为2分子单糖 多糖：可水解为多个单糖 结构物质： 储能物质： 主要能源物质： 糖被、五碳糖、纤维素、几丁质 淀粉（植物）、糖原（动物） 葡萄糖 任务一：解剖小麦种子里的“糖”——认识糖类家族 任务探究 即时演练 探究新知 1.糖类的分类与作用 13 1.下列选项属于动植物细胞共有的糖类的是( ) A.葡萄糖、核糖、脱氧核糖 B.葡萄糖、淀粉、果糖 C.淀粉、脱氧核糖、乳糖 D.麦芽糖、果糖、乳糖 A 2.小鼠肝细胞中具有的糖类物质是（ ） A.纤维素和糖原 B.葡萄糖和麦芽糖 C.葡萄糖和糖原 D.淀粉和蔗糖 C 即时演练 任务探究 14 3.下列有关糖类的化学组成和功能的叙述，正确的是（ ） ①淀粉、纤维素和糖原的基本单位均为葡萄糖　 ②麦芽糖、乳糖、蔗糖的组成中均有葡萄糖　 ③葡萄糖、果糖均为还原糖，由二者缩合而成的蔗糖也具有还原性　 ④多糖都是动植物细胞内的储能物质　　　　　　　　　　　　　　　　 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ A 即时演练 任务探究 15 任务二：解剖花生种子里的“油” ——认识脂质家族 2 16 任务二：解剖花生种子里的“油”——认识脂质家族 任务探究 即时演练 探究新知 花生种子中储存的主要有机物是脂肪。滴一滴花生油在纸上，会留下半透明的油渍。脂肪属于脂质，细胞中还有哪些脂质？它们各自有什么功能？ 阅读教材，完成下列填空： （1）组成元素：主要由 组成，有的脂质含有P和N； （2）分布：脂质存在于 中； （3）作用：组成细胞和生物体的重要化合物； （4）化学特性：不溶于 ，易溶于 有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等； （5）种类： ； C、H、O 所有细胞 水 脂溶性 脂肪、磷脂和固醇 17 由三分子 与一分子 发生变化反应而形成的酯，甘油三酯。 脂肪酸 甘油 ①结构 ①元素组成：C H O ②分布：皮下，腹腔大网膜，肠系膜等；动植物都有分布； 重点提醒 1.脂肪——细胞内的“储能罐” 任务二：解剖花生种子里的“油”——认识脂质家族 任务探究 即时演练 探究新知 植物它主要是通过脂肪酸的不饱和程度，或者它的这个链的长度来调节细胞膜的流动性，动物是依靠胆固醇来提高调节流动性胆固醇 思考：植物脂肪室温下呈液态，动物脂肪常温下呈现固态，你能从其结构上找出原因吗？ 动物脂肪大多数含有饱和脂肪酸，结构稳定，熔点高，易凝固，在室温下呈固态，如猪油。 植物脂肪大多数含有不饱和脂肪酸（含-C=C-双键），结构相对不稳定，熔点低，不易凝固，在室温下呈液态，如食用油。 1.脂肪——细胞内的“储能罐” 任务二：解剖花生种子里的“油”——认识脂质家族 任务探究 即时演练 探究新知 A、脂肪是生物体良好的储能物质（储存能量多，脂肪是非极性化合物，占有体积小）。 B、脂肪是良好的绝热体，起到保温的作用。 C、内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用。 ②功能： 1g脂肪 17KJ 1g糖原 39KJ 1.脂肪——细胞内的“储能罐” 任务二：解剖花生种子里的“油”——认识脂质家族 任务探究 即时演练 探究新知 单位质量的脂肪体积比糖原小很多，有利于储藏。脂肪占用体积小，油和水不互融，糖类里面含有很多羟基，会吸水，体积就大 尤其是大脑和神经所利用的能源必须由糖类来供应 脂肪是非极性化合物，可以以无水的形式储存在体内。虽然糖原也是动物细胞内的储能物质，但它是极性化合物，是高度的水合形式，在机体内贮存时所占的体积相当于同等重量的脂肪所占体积的4倍左右。因此脂肪是一种很“经济”的储备能源。 与糖类氧化相比，在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量氧气，此外，糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行，所以对于生物体的生命活动而言，糖类和脂肪都可以作为储备能源，但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。 ①组成元素： C、H、O、N、P 甘油、脂肪酸、磷酸及其他衍生物。 在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆种子中含量丰富。 ④生理功能： 构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分。 ②分布： ③组成： 2.磷脂——细胞膜的“奠基者” 任务二：解剖花生种子里的“油”——认识脂质家族 任务探究 即时演练 探究新知 胆固醇 性激素 维生素D ①胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分；参与血液中脂质的运输； ②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 性激素结构 C、H、O 胆固醇可以转化成性激素 固醇 3.固醇——量少功能大的“多面手” 任务二：解剖花生种子里的“油”——认识脂质家族 任务探究 即时演练 探究新知 ③维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 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。 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 任务探究 即时演练 探究新知 23 任务三：比较“谁更耐饿”——从结构看脂肪为什么储能更高效 3 24 任务三：比较“谁更耐饿”——从结构看脂肪为什么储能更高效 任务探究 即时演练 探究新知 回到花生与小麦的“争论”——为什么花生种子储存脂肪，小麦种子储存淀粉？脂肪作为储能物质有什么优势？ C6H12O6＋ 6O２ 6CO2＋ 6H２O＋能量 酶 C6H16O4＋__O２ __CO2＋ __H２O＋能量 酶 6 8 8 已知：1g 糖原氧化分解释放出约17KJ的能量，而1g 脂肪可以放出约39kJ的能量。 同样质量的脂肪释放的能量约是淀粉的2.3倍。故脂肪是更高效的储能物质。 1.计算对比——相同质量，谁放能多？ 25 任务三：比较“谁更耐饿”——从结构看脂肪为什么储能更高效 任务探究 即时演练 探究新知 回到花生与小麦的“争论”——为什么花生种子储存脂肪，小麦种子储存淀粉？脂肪作为储能物质有什么优势？ 脂肪分子中C、H比例高，O比例低，因此在氧化分解时需氧更多，放能也更多 2.从分子结构找原因 支链淀粉 脂肪 26 任务三：比较“谁更耐饿”——从结构看脂肪为什么储能更高效 任务探究 即时演练 探究新知 为什么植物仍选择淀粉作为常见储能物质？ ♫小麦种子萌发快，淀粉水解为葡萄糖即可供能； ♫花生种子萌发相对较慢，脂肪需先转化为糖类等物质才能被胚利用。 淀粉易水解、能快速供能，适合快速萌发的需求；脂肪储能密集，适合在子叶中大量储存、供长期利用。 淀粉易水解、能快速供能，适合快速萌发的需求；脂肪储能密集，适合在子叶中大量储存、供长期利用。 27 任务四：探究“种子萌发时的物质变身”——糖类与脂质的相互转化 4 28 任务四：探究“种子萌发时的物质变身”——糖类与脂质的相互转化 任务探究 即时演练 探究新知 花生种子富含脂肪，但萌发时幼苗的细胞壁需要纤维素（多糖），细胞也需要葡萄糖供能。脂肪能变成糖吗？反过来，小麦种子中的糖能变成脂肪吗？ 小组讨论： ① 脂肪含量为什么下降？ 脂肪转化为糖类 一部分用于呼吸作用供能，一部分用于构建新细胞的结构 ② 糖类去哪里了？ 29 种子类型变化　　 非油料作物种子(如小麦、 玉米) 油料作物种子(如大豆、 蓖麻) 种子形成时 可溶性糖(还原糖)→淀粉 糖类→脂肪 种子萌发时 淀粉→可溶性糖(还原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类 总结： （1）糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪； （2）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。 任务四：探究“种子萌发时的物质变身”——糖类与脂质的相互转化 任务探究 即时演练 探究新知 任务四：探究“种子萌发时的物质变身”——糖类与脂质的相互转化 任务探究 即时演练 探究新知 思考：有的人很少吃肥肉，但米饭、面条吃得很多，为什么也变胖？ 主食中的淀粉消化为葡萄糖后被吸收，葡萄糖过剩时，一部分合成糖原储存，更多则转化为脂肪堆积在体内。 控制体重要从糖类和脂质摄入两方面综合管理。 糖类和脂质在细胞代谢中相互联系，在相关酶的作用下可以发生转化，体现了细胞物质代谢的统一性。 三大能源物质的供能顺序： 先是糖类氧化供能，当糖类供能不足时，依次由脂肪、蛋白质供能，蛋白质除在正常代谢中提供部分能量外，一般不供能，当需要由蛋白质大量供能时，说明生物体已病重或生命接近终结。 含有大量能量的物质并不一定是生命活动主要的供能物质，如脂肪、糖原都有很高能量，但只有在葡萄糖供能不足时，才为生命活动供能。能源物质的主要功能不一定是供能，如蛋白质的主要功能是参与构成细胞的结构和调节代谢。 任务探究 即时演练 探究新知 32 1. 下列有关细胞中元素与化合物的叙述,正确的是(　　) A.脂肪酸、淀粉和几丁质的组成元素都是C、H、O B.发芽小麦中麦芽糖经水解可产生葡萄糖 C.组成糖原的单体没有多样性,神经纤维的主要成分是纤维素 D.纤维素在人体内可被消化成能直接吸收的葡萄糖 B 即时演练 任务探究 解析:脂肪酸、淀粉的组成元素都是C、H、O,几丁质的组成元素还含有N,A错误;发芽小麦中的麦芽糖是二糖,经水解可产生葡萄糖,B正确;组成糖原的单体是葡萄糖,没有多样性,纤维素是植物细胞壁的主要成分,C错误;人体内缺乏分解纤维素的酶,故纤维素在人体内不能被消化吸收,D错误。 2. 下列关于人体脂质的叙述，正确的是(　　) A．组成脂肪与糖原的元素种类不同 B．磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸 C．性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征 D．维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育 C 即时演练 任务探究 34 3．研究表明，糖类和脂肪之间可以相互转化，但是有一定条件，在糖类供应充足的情况下，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。根据这一理论，以下说法或做法正确的是(　　) A.糖尿病人因糖类代谢发生障碍，引起脂肪分解供能，其皮下脂肪一般会变薄 B.只要运动和多吃瘦肉类就可以减少脂肪的堆积，从而达到控制体重的目的 C.因为脂肪不能大量转化为糖类，所以糖尿病人不必限制脂肪的摄入量 D.糖类和脂肪之间可以相互转化，所以它们的组成元素和单体完全相同 A 即时演练 任务探究 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，糖尿病人因糖类代谢发生障碍，引起脂肪分解供能，其皮下脂肪一般会变薄，A正确；在糖类供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪，故若运动和多吃瘦肉，而不注意糖类的控制，也会引起脂肪的堆积，B错误；糖尿病人的糖类代谢出现障碍，脂肪也可转化为糖类，故也应限制脂肪的摄入，C错误；糖类和脂肪之间可以相互转化，但它们的组成元素和单体不一定完全相同，如糖原的单体是葡萄糖，而脂肪的基本单位是甘油和脂肪酸，D错误。 35 课后作业 自然界中，动物常以糖原作为短期储能物质，以脂肪作为长期储能物质；而迁徙鸟类在长途飞行前会大量进食，体内脂肪含量可增至体重的30%~50%，相当于“背着燃料库飞行”。 (1) 从相同质量的储能效率角度，分析为什么迁徙鸟类选择脂肪而非糖原作为主要储能物质。 (2) 结合课堂所学，从分子结构的角度解释脂肪储能效率更高的化学原因。 (3) 如果让你为宇航员设计太空食品，从糖类与脂质的配比角度，你会提出什么建议？请用细胞中物质与能量的知识简要说明理由（100字以内）。 这就解释了为什么“常规杀菌方法难以根除”——蓝细菌是原核细胞生物，不是一般意义上的“菌”，且它与环境中的营养物质富集有关，是生态问题，不仅是杀菌问题。 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。 （ ） ✓ ✘ ✘ 随堂小练 37 2.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.糖原和纤维素 C. 淀粉和纤维素 D.蔗糖和麦芽糖 3.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 C 随堂小练 38 下节再见 “这些微小结构就是我们今天要认识的——细胞。细胞为什么被称为生命活动的基本单位？让我们一起来探究。” 39 $