内容正文:
本节聚焦
细胞中的糖类主要有哪几类?在细胞中起什么作用?
1
细胞中的脂质主要有哪几类?在细胞中起什么作用?
2
了解关于糖类和脂质的知识,对健康地生活有什么帮助?
3
2.3 细胞中的糖类和脂质
P23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。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?
一、细胞中的糖类
食物中多余的糖可以转化为脂肪储存起来.
葡萄糖是细胞生命活动所需的主要能源物质,是生命的燃料,它在细胞内氧化分解,放出大量的能量。体外燃烧1g葡萄糖释放出约16kJ的能量。
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)
几丁质
①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
②淀粉、糖原、纤维素不甜,但都是属于糖类物质
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.
1.元素组成:
C、H、O
2.分子式特点:
(CH2O)n
相同点:
糖类(carbohydrate )分子一般是由C、H、O三种元素构成的。因为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)
糖类(列举) 分子式
核糖 C5H10O5
脱氧核糖 C5H10O4
葡萄糖 C6H12O6
果糖 C6H12O6
半乳糖 C6H12O6
鼠李糖 C6H12O5
麦芽糖 C12H22O11
蔗糖 C12H22O11
乳糖 C12H22O11
淀粉 (C6H10O5)n
3.功能:
糖类是重要的能源物质
一、细胞中的糖类
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
细胞中都有
细胞中都有
植物细胞中
动物细胞中
组成RNA、ATP的成分
组成DNA的成分
主要的能源物质
提供能量
提供能量
4.分类:
(1)单糖
不能再水解的糖,可被细胞直接吸收。
(根据能否水解及水解产物分子数进行分类)
①五碳糖:
②六碳糖
核糖C5H10O5
脱氧核糖C5H10O4
组成RNA(核糖核酸)、ATP的成分
组成DNA(脱氧核糖核酸)的成分
葡萄糖(C6H12O6):
果糖(C6H12O6):
半乳糖(C6H12O6):
单糖
葡萄糖
葡萄糖
果 糖
葡萄糖
半乳糖
葡萄糖
麦芽糖 蔗糖 乳糖
(2)二糖
由两分子的单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收
—OH
H— C— C—C—C—C— C
O
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
C—C—C— C— C— C
O
—OH
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
H—
H2O
—
二糖
C6H12O6
C6H12O6
种类 举例 分布(动植物细胞) 功能
二糖
植物细胞
动物细胞
麦芽糖
蔗糖
乳糖
植物细胞
提供能量
蔗糖:(红糖、白糖、冰糖)等都是蔗糖,甘蔗和甜菜中蔗糖含量高。
麦芽糖:发芽的小麦等谷粒麦芽糖含量丰富。
乳糖:人和动物乳汁中乳糖含量丰富。
淀粉
纤维素
糖原
P24
构成它们的基本单位都是葡萄糖,只是葡萄糖的连接方式不相同
种类 分布 功能
多糖 植物细胞
动物细胞
淀粉
纤维素
肝糖原
肌糖原
粮食作物的种子、植物变态茎或根等以及一些植物的果实当中
植物细胞的细胞壁中
动物的肝脏中
动物的肌肉组织中
储存能量
细胞壁的组成成分
储存能量
调节血糖
储存能量
糖原
(3)多糖
由多个单糖脱水缩合而成,构成它们的基本单位都是葡萄糖
P24
生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在,淀粉是最常见的多糖
①淀粉:是最常见的多糖,是人体细胞获取糖类的主要来源
淀粉
葡萄糖
消化
水解
吸收
血液中葡萄糖
肝糖原
肌糖原
合成
合成
水解
P24旁栏: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?
②糖原:肝糖原和肌糖原
P24
模拟题喜欢考察血糖含量低时,肝糖原能分解补充血糖,肌糖原不可以。
10
棕榈
③纤维素
棉
麻
茎秆
枝叶
所有植物细胞的细胞壁
a、纤维素不溶于水
b、人和动物体内很难被消化
某些微生物
P25
a、膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空,减少患大肠癌的机会;
b、降低过高的血脂和血糖等,有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。
P25 批判性思维
既然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”呢?
P25
几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。例如,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;可以用于制作食品的包装纸和食品添加剂;可以用于制作人造皮肤;等等。
N-乙酰氨基葡萄糖
其他的一些多糖
真菌细胞壁的主要成分,不供能。
(含C、H、O、N)
几丁质是一种多糖,又称壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。
P25
也存在与一些绿藻中
①糖类只有水解成单糖,才能被人体吸收。
②糖类是重要的能源物质,但不是所有的糖都能提供能量。
特别强调:
糖类的功能(归纳总结)
(1)作为生物体的重要能源物质
①__________是细胞常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
(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_________参与构成植物细胞壁
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
植物细胞
动物细胞
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
葡萄糖
核糖
脱氧核糖
果糖
麦芽糖
淀粉
纤维素
半乳糖
糖原
蔗糖
乳糖
还原性糖
非还原性糖
几丁质在某些绿藻中也有
拓展1、下列相关叙述正确的是( )
A.糖类一定由C、H、O三种元素组成
B.所有糖类都是生物体的主要能源物质
C.谷物中含量丰富的多糖是蔗糖和纤维素
D.蔗糖、纤维素、淀粉和糖原的基本组成单位都是葡萄糖
E.向葡萄糖、核糖、蔗糖、淀粉溶液中加入斐林试剂水浴加热后都会出现砖红色沉淀
F.淀粉、纤维素和糖原的共同特征有:都是生物大分子,都是细胞内储存能量的物质
G.纤维素是植物细胞壁的主要成分
G
拓展2:如图表示糖类的化学组成和种类,则相关叙述正确的是( )
A.①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
B.②中的二糖彻底水解,都可以得到两种单糖
C.⑤为肌糖原,是人和动物体主要的储能物质
D.④是植物细胞壁的主要成分之一,大肠杆菌细胞壁不含④
D
淀粉
葡萄糖
消化
水解
吸收
血液中葡萄糖
肝糖原
肌糖原
合成
合成
水解
脂肪和某些氨基酸
转化
育肥期饲料配方表
含量
玉米 50%
小麦 17%
麸皮 12%
碎米 10%
菜饼 5%
鱼粉 4.5%
贝壳粉 1%
食盐 0.5%
P27
18
各种脂质分子结构差异很大,通常_________水,而________有机溶剂,
不溶于
溶于
①与糖类相似,组成脂质的主要元素是_______,有些脂质还含_______。
②脂质分子中____的含量远远少于糖类,而___的含量多于糖类。
氧
C、H、O
N和P
氢
脂质存在所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要的有机化合物
二.细胞中的脂质
P25
脂质:
脂肪
磷脂
固醇
胆固醇
性激素
维生素D
脂质≠脂肪
(最常见)
等质量的脂肪和糖类氧化分解时,脂肪消耗氧气较多,产生水较多,释放的能量也较多。
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。
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?主要存在于哪些器官?
(一)分布
脂肪
P26
花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物
种子
②脂肪的形成:
1甘油+3脂肪酸
1脂肪+3H2O
酶
三酰甘油又称甘油三酯
C、H、O
①元素:
(二)特点:
③结构特点
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
P26
植物脂肪
动物脂肪
大多数含有不饱和脂肪酸,熔点低,不易凝固,在室温时呈液态,如日常炒菜用的食用油(花生油、橄榄油和菜籽油等)
大多数含有饱和脂肪酸,熔点高,易凝固,在温室时呈固态
如果长链上的每个碳原子与相邻的碳原子是以单键相连接,那么该碳原子就可以连接2个氢原子,这个碳原子就是饱和的,这样形成的脂肪酸就是饱和脂肪酸。
如果长链上存在双键,那么碳原子连接的氢原子数目不能达到饱和,这样形成的脂肪酸就是不饱和脂肪酸。
P26
①细胞内良好的储能物质
1g脂肪
39kJ
17KJ
1g糖原
脂肪
糖原
脂肪分解耗氧量大,分解速度慢,能量释放慢,不能满足人体正常的需求,糖类氧化既可以在有氧条件下也可以在无氧条件下进行.
(三)作用
P27拓展2:为什么等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?
P26
脂肪是非极性化合物,可以以无水的形式储存在体内,糖类是极性化合物,是高度的水合形式,所以储存时所占体积相当于同等重量脂肪的4倍。
如鲸,海豹等,皮下有厚厚的脂肪起到保温作用。
②很好的绝热体(保温)
③缓冲和减压
如分布在内脏器官周围的脂肪,可以保护内脏器官。
瘦子怕撞胖子怕热
①细胞内良好的储能物质
(三 )作用
P26
②功能:构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分
③分布:人和动物的脑、卵细胞 、肝脏以及大豆的种子
①元素组成(参考P42):
磷脂分子结构式
磷脂
④组成:
ɑ、磷脂分子由脂肪酸、甘油、磷酸等组成。
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 H O P甚至含有N
P27
固醇
胆固醇
性激素
维生素D
构成动物细胞膜;参与血液中脂质的运输
促进生殖器官的发育及生殖细胞的形成
促进肠道对钙和磷的吸收
功能
功能
功能
元素组成:C H O
固醇
除了补钙之外还要多晒太阳或者补充维生素D。
P27
儿童缺钙会出现早期“缺钙”症状,如多汗、烦躁不安、夜惊、夜啼等。由于汗多刺激头皮而常摇头,使枕后头发脱落而出现“枕秃”。
拓展3:脂质普遍存在于生物体内,在细胞中具有独特的生物学功能,下列叙述正确的是( )
A.与糖原相比,同质量脂肪氧化分解释放的能量更少
B.所有磷脂分子都含有氮元素
C.固醇类物质在细胞中可以起调节生命活动的作用
D.动物细胞的细胞膜中含量最丰富的脂质是胆固醇
C
拓展4: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
$