内容正文:
第3节 细胞中的糖类和脂质
第2章 组成细胞的分子
生活中的糖类
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)
糖都是甜的吗?甜的物质一定是糖类吗?
①淀粉、糖原、纤维素不甜,但都是属于糖类物质
②木糖醇、糖精(也称糖精钠)、甜蜜素都有甜味,但都不属于糖类物质
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.
1. 元素组成:
2. 功能:
3. 种类:
C、H、O
糖类是主要的能源物质
单糖、二糖、多糖
一、细胞中的糖类
种类 分子式
葡萄糖 C6H12O6
果糖 C6H12O6
核糖 C5H10O5
脱氧核糖 C5H10O4
H : O = 2 : 1
(CH2O)
“碳水化合物”
单糖
(1)概念:
(3)种类:
单糖可被细胞直接吸收。
种类 分布 功能
单糖
六碳糖
葡萄糖
脱氧核糖
核糖
果糖
半乳糖
动植物细胞
动植物细胞
动植物细胞
组成DNA的成分
组成RNA的成分
主要的能源物质
能源物质
能源物质
不能水解的糖类称为单糖。
(2)特征:
植物细胞
动物细胞
五碳糖
种类 分布 功能
二糖
二糖 (C12H22O11)
(1)概念:
(3)种类:
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
蔗糖
麦芽糖
乳糖
植物细胞
植物细胞
动物细胞
提供能量
二糖
由两分子单糖脱水缩合形成
麦芽糖:
(1葡萄糖+1葡萄糖)
蔗糖:
(1葡萄糖+1果糖)
乳糖:
(1葡萄糖+1半乳糖)
葡
萄
糖
葡
萄
糖
葡
萄
糖
果
糖
半
乳
糖
葡
萄
糖
相对于单糖来说,二糖指的是由两分子单糖脱水缩合形成的糖,其水解后形成两分子的单糖。二糖必须水解成单糖才能被细胞所吸收。
乳糖不耐症
乳糖不耐受症,是指某些人体内不产生分解乳糖的乳糖酶。乳糖不能被消化、吸收。乳糖会在肠道中由细菌分解变成乳酸,从而破坏肠道的碱性环境,使肠道分泌出大量的碱性消化液来中和乳酸。所以容易发生轻度腹泻。
与生活的联系
多糖
((C6H10O5)n)
(1)概念:
(3)种类:
(2)特征:
由多个单糖脱水缩合而成的糖类。
一般需水解成单糖才能被细胞吸收。
种类 分布 功能
多糖
淀粉
纤维素
肝糖原
肌糖原
植物细胞
植物细胞细胞壁
动物的肝脏细胞
动物的肌肉细胞
植物细胞中的储能物质
植物细胞壁的主要组成成分
动物细胞中的储能物质
动物细胞中的储能物质
糖原
几丁质
甲壳类动物和昆虫
甲壳类动物和昆虫的外骨骼的组成成分
问:占细胞鲜重最多的两种化合物共有的元素是什么?
对绝大多数生物来说 , 没有水就不能存活。地球上如果没有水 , 也就没有生命。最早的生 命也是在水中诞生的。
绿色植物光合作用产生淀粉,作为植物体内的储能物质。
淀粉:
糖原: 动物细胞的储能物质
补充血糖(葡萄糖)
肌糖原
肝糖原:
纤维素:
细胞壁
在人体和动物体内很难被消化。
合作探究: 为什么人类很难消化纤维素,营养学家还将其列为人类“第七类营养素”呢?
纤维素能促进胃肠蠕动和排空,多吃一些富含膳食纤维的食物,排便就会通畅,并且减少患大肠癌的机会。
多糖: 由多个单糖缩合而成。可水解为多个单糖。
淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖。
但是,并不是所有的多糖的基本单位都是葡萄糖,如:几丁质。
葡萄糖之间的连接方式和排列方式不同,形成了结构不同的淀粉、糖原和纤维素。
几丁质(壳多糖):
存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。
真菌细胞壁的主要成分,不供能。
(含C、H、O、N)
(基本单位: N-乙酰葡糖胺
(2-乙酰胺-2-脱氧-D-葡萄糖))
植物细胞
动物细胞
【检测】将下列糖填入下列集合中
单糖: 葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖
二糖: 蔗糖、麦芽糖、乳糖、
多糖: 淀粉、纤维素、糖原、几丁质
葡萄糖
核糖
脱氧核糖
果糖
麦芽糖
淀粉
纤维素
半乳糖
糖原
几丁质
蔗糖
乳糖
(1)按分布分:
植物细胞中特有: 。
动物细胞中特有: 。
动植物细胞共有: 。
若生物体内只含有核糖或脱氧核糖,则该生物很可能是 。
知识总结:糖的分类
葡萄糖、核糖、脱氧核糖
半乳糖、乳糖、糖原、几丁质
果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素
病毒
(2)按功能分:
细胞生命活动的主要能源物质: 。
细胞的储能物质: 。
细胞的组成成分: 。
葡萄糖
淀粉、糖原
核糖、脱氧核糖、纤维素
(3)按化学性质分:
还原性糖:单糖中的 ,
二糖中的 。
非还原糖: 。
麦芽糖、乳糖
脱氧核糖、核糖、葡萄糖、果糖、半乳糖
蔗糖、淀粉、纤维素、糖原
知识总结:糖的分类
1.糖类是主要的能源物质,但并非所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质等不参与氧化分解供给能量,是结构物质。
2.糖类、脂肪、蛋白质都储存有大量化学能,都能被氧化分解,是能源物质。
三大能源物质供能顺序:糖类→脂肪→蛋白质
【易错警示】
思考:《中国居民膳食指南(2016)》中提出的“控糖”是控什么糖?
为什么要控糖?
添加的蔗糖,因糖经消化吸收后在人体细胞中会转变成脂肪等非糖物质。
与社会的联系
①“控糖”建议:控制糖的摄入量,每天摄入不超过50g
②糖超标的一定情况下,可大量转化为脂肪,引起肥胖
③肥胖、高血压、龋齿、某些糖尿病等都直接或间接与长期摄入超标有关
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。
【检测】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
【检测】如图为苹果成熟期有机物含量的变化图, 相关分析错误的是( )
C
A.图中的五种有机物中最可能含有S的是酶
B.每个月采集苹果制备样液,用斐林试剂检测,则10月的样液砖红色最深
注: 淀粉酶能催化淀粉水解
C.图中的酶最有可能是淀粉酶,在该酶的作用下,苹果细胞液浓度逐渐变小
D.图中五种有机物中属于单糖的是果糖、葡萄糖
变大
“小饼如嚼月,中有酥和饴。”在苏轼的这句诗中,“饴”指的是麦芽糖,属于糖类;“酥”指的是酥油,属于脂质。
1. 元素组成: 主有 有的含有 。
2. 种类:
a. 分子结构差异 、通常不溶于 、溶于 )
C、H、O
P、N
大
水
有机溶剂
有机溶剂: 丙酮、氯仿、乙醚
二、细胞中的脂质
脂肪
磷脂
固醇
b.脂质分子中______的含量远远少于糖类,而_____的含量多于糖类。
氧
氢
与同等质量的糖类相比:
脂肪在被彻底氧化分解时,释放能量多,耗氧量多,产生的水多, 产生CO2少。
②脂肪的形成:
1甘油+3脂肪酸
1脂肪+3H2O
酶
C51H56O6
又称甘油三酯
脂肪
C、H、O
①元素:
③结构特点
CH2-O-C-R1
CH-O-C-R2
CH2-O-C-R3
=
O
=
O
=
O
a.甘油部分不可变化。
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。
CH2-O-C-R1
CH-O-C-R2
CH2-O-C-R3
=
O
=
O
=
O
植物脂肪大多数是含有不饱和脂肪酸,熔点低,在室温时呈液态。
动物脂肪大多数是含有饱和脂肪酸,熔点高,在室温时呈固态。
③结构特点
④功能
功能1. 脂肪是细胞内良好的储能物质。
1g糖原分解
kJ能量
1g脂肪分解
kJ能量
17
39
功能2. 脂肪是良好的绝热体(即隔热),起到保温的作用。
海豹
鲸
企鹅
功能3.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用。
④功能
大网膜
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?
构成细胞膜和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。
①功能:
②分布:
磷脂
③组成:
头部
尾部
④元素:
C、H、O、N、P
①元素:
C、H、O
②种类及作用:
胆固醇
性激素
维生素D
动物细胞膜的重要成分,在人体中参与血液中的脂质的运输。
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
促进钙和磷的吸收
胆固醇
维生素D
性激素
紫外线
固醇
①糖类转化为脂肪
a.糖类在供应充足时,多余部分可大量转化为脂肪。
b.北京鸭每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶,这些糖类物质在北京鸭体内转化为脂肪,并在皮下等组织储存起来。于是,长出一身肥肉。
三、细胞中的糖类与脂质相互转化
②脂肪转化为糖类
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。
糖类
脂肪
糖类充足时,大量转化
糖类代谢障碍时,少量转化
种子
类型
变化 非油料作物种子
(如水稻、小麦) 油料作物种子
(如油菜、大豆)
种子形成时
种子萌发时
而油料作物种子萌发初期干重有所增加(是因为脂肪转化为糖的过程中发生水解反应增加了氧元素),然后进行细胞呼吸导致干重减少。
可溶性糖(还原糖)→淀粉
糖类→甘油、脂肪酸→脂肪
淀粉→可溶性糖(还原糖)
脂肪→甘油、脂肪酸→糖类
种子形成时,光合作用产物的输入导致干重增加。
种子萌发时,吸收水分导致鲜重增加。
3.种子萌发过程: 有机物变化过程
非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少;
小结:
【检测】判断正误
(1)糖类均由C、H、O三种元素组成。( )
(2)淀粉水解的终产物是CO2和水。( )
(3)在小鼠的口腔细胞中可以检测到麦芽糖。( )
(4)几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理。( )
(5)胆固醇存在于所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物。( )
(6)不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固。( )
×
×
×
√
×
√
几丁质的基本单位是乙酰葡萄糖胺,还含N
葡萄糖
麦芽糖是二糖,不能被细胞吸收
P25
胆固醇主要存在于动物细胞中
P26
【检测】根据表中分析同质量的脂肪和糖类在氧化分解时的差异,以下说法错误的是( )
A.相同质量条件下,脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多 B.脂肪中的H的比例是12%
C.相同质量的脂肪和糖类氧化分解时产生的水量X<Y
D.脂肪中H的比例较高,所以释放的能量较多
物质 各元素比例 氧化分解时
C O 耗氧量 释放能量 产生的水
脂肪 75% 13% 较多 较多 X
糖类 44% 50% 较少 较少 Y
C
【检测】如图表示油菜种子在成熟过程中种子内有机物相对含量的变化趋势,下列相关叙述不正确的是( )
A.第36天,种子内含量最高的有机物可用苏丹Ⅲ染液检测
B.细胞代谢利用大量糖类,导致淀粉相对含量降低
C.糖类不断转化为脂质,导致脂质相对含量持续增加
D
D.糖类不转化为蛋白质,导致含氮物质含量不变
可以
$