2.3.细胞中的糖类和脂质课件——2026-2027学年高一上学期人教版生物学必修一

第二章 组成细胞的分子 第3节 细胞中的糖类和脂质 1. 细胞中的糖类 2. 细胞中的脂质 3. 细胞中糖类和脂质的相互转化 目 录 知识点1 细胞中的糖类 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. 对于培养的细胞来说，葡萄糖可能起什么作用？ 糖类是细胞生命活动所需要的重要能源物质。(葡萄糖) 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？ 这说明细胞可以将葡萄糖转化为脂肪。 课本 P 23 4 生活中常见的糖类 （1）图中这些糖类有什么共同点？ （2）甜的物质一定是糖类吗？ （3）所有的糖类都是甜的吗？ 它们是甜的。 不一定，如: 糖精（邻苯甲酰磺酰亚胺钠）、 甜蜜素（环己烷氨基磺酸钠 ）。 不一定，如: 淀粉、纤维素不甜。 5 1.细胞中的糖类 一般由 C、H、O 构成。 糖类是重要的能源物质。 单糖、二糖、多糖，等。 多数糖类→H : O = 2 : 1→(CH2O) “碳水化合物” 元素组成： 功 能： 种 类： （1）单糖： 不能水解的糖类，可直接被细胞吸收。 种类 分布 功能 单糖 五碳糖 六碳糖(C6H12O6) 核糖(C5H10O5) 脱氧核糖(C5H10O4) 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) RNA的组成成分 DNA的组成成分 细胞生命活动的主要能源物质 提供能量 提供能量 急性肠炎: 输入葡萄糖盐水. 葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为"生命的燃料”. 6 1.细胞中的糖类 思考： 单糖是如何形成二糖的？ C12H22O11 C6H12O6 C6H12O6 + 水解 脱水缩合 + H2O （2）二糖： 分子式：C12H22O11 种类 分布 水解后的单糖 功能 二糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖 植物细胞, 植物细胞, 动物细胞, 能水解成单糖而供能 2分子葡萄糖 1分子葡萄糖+1分子果糖 1分子葡萄糖+1分子半乳糖 甘蔗,甜菜,大多水果蔬菜中 发芽的小麦等谷粒中 人和动物乳汁中 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。 7 1.细胞中的糖类 乳糖耐受 乳糖不耐受 乳糖 乳糖 细菌发酵 产气 产酸 腹痛 乳糖酶 小肠 大肠 知识补充：喝牛奶时乳糖不耐受症 乳糖不耐受：有些人由于乳糖酶分泌少，不能完全消化牛奶中的乳糖，食用牛奶后会出现腹泻等不适症状。 8 1.细胞中的糖类 肝糖原可水解产生葡萄糖，调节血糖，产生的葡萄糖氧化分解提供能量。 肌糖原不能直接水解为葡萄糖，但可通过其他方式分解提供能量。 种类 分布 功能 多糖 淀粉 纤维素 糖原 植物细胞,如玉米,小麦种子;马铃薯等 动物肝脏(肝糖原) ， 植物细胞中的储能物质 植物细胞,如棉麻类植物,植物茎秆等 分子式：(C6H10O5)n 几丁质 (壳多糖) 广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中；真菌细胞壁。 动物肌肉(肌糖原)， 甲壳类动物和昆虫的外骨骼的组成成分,起保护和支持的作用 植物细胞壁的组成成分 由多分子单糖脱水缩合而成，一般要水解成单糖才能被细胞吸收。 一般糖类彻底氧化分解产生CO2、H2O和能量。 （3）多糖： 基本单位都是葡萄糖. 动物细胞中的储能物质 可调节血糖含量 可为肌肉供能 9 1.细胞中的糖类 思考：为什么淀粉、糖原、纤维素基本组成单位都是葡萄糖， 功能却相差很大？ 纤维素 淀 粉 糖 原 空间结构 不同功能 决定 （3）多糖： 与社会的联系：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？ 米饭和馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。 酶 水解 淀粉 麦芽糖 吸收 释放能量 酶 水解 葡萄糖 酶 氧化分解 血液中的葡萄糖 三种物质的葡萄糖的数量及之间的连接方式不同，形成的空间结构不同。 10 1.细胞中的糖类 几丁质：又称壳多糖，基本单位是乙酰葡萄糖胺。元素组成是C、H、O、N。 广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中；真菌细胞壁。 ①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； ②可用于制作食品的包装纸和食品添加剂； ③可用于制作人造皮肤；等等。 几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途： （3）多糖： 11 1.细胞中的糖类 除淀粉外的复杂糖类，如纤维素、果胶等，被称为膳食纤维。 ① 能够促进胃肠的蠕动和排空，使排便通畅，减少患大肠癌的机会； ② 有利于降低过高的血脂和血糖等，从而有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。由于膳食纤维具有如此重要的保健作用，因此一些科学家把它称作人类的“第七类营养素”。 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? 与社会的联系：控制添加糖的摄入量每天不超过50g，最好控制在25g以下。肥胖、高血压、龋齿、某些糖尿病等都与长期摄入糖超标有关。 思考：1.是否所有的糖类都能作为生物体内的能源物质发挥作用？ 2.是否所有的糖都可以用斐林试剂鉴定？ 3.多糖的基本单位都是葡萄糖吗？ 不是 不是 不是 。 12 1.细胞中的糖类——小结 按化学性质分： 还原糖： 二糖（蔗糖）、多糖（淀、纤、糖、几） 单糖（葡、果、半）、二糖（麦芽糖、乳糖） 按功能分： ①生物体的结构物质 核糖：RNA的组成成分 脱氧核糖：DNA的组成成分 纤维素：植物细胞壁的组成成分 几丁质：部分生物外骨骼中；真菌细胞壁 ③储能物质： ②细胞生命活动的主要能源物质： 非还原糖： 淀粉（植物）、糖原（动物） 葡萄糖(“生命的燃料”) 酶 水解 淀粉 麦芽糖 吸收 释放能量 酶 水解 葡萄糖 酶 氧化分解 血液中的葡萄糖 单糖 二糖 多糖 单糖、二糖和多糖的转化过程： 按水解情况分：单糖、二糖、多糖… 糖类是既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的重要能源物质。 13 知识点2 细胞中的脂质 2.细胞中的脂质 肥肉 植物油 肥肉的主要成分是脂肪；食用植物油是从油料作物中提取的,主要成分是脂肪； 脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物。 动物脂肪细胞中储存的脂肪 (染成橘黄色，放大2200倍) 元素组成： 特 点： 溶 解 性： 脂肪、磷脂、固醇（胆固醇、性激素、维生素D）等。 通常不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等。 脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量高于糖类。 C、H、O，（N、P）. 种 类： 15 2.细胞中的脂质 甘油 脂肪酸 脂肪酸 脂肪酸 甘油 ① 元素组成: C、H、O ② 脂肪的形成: 1分子甘油+3分子脂肪酸 1分子脂肪+3H2O 酶 储能脂质 （1）脂肪： 16 2.细胞中的脂质 三酰甘油（即甘油三酯） ① 元素组成: C、H、O ② 脂肪的形成: 1分子甘油+3分子脂肪酸 1分子脂肪+3H2O 酶 储能脂质 （1）脂肪： 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）。 17 2.细胞中的脂质 → 室温固态:猪油 → 室温液态:豆油 CH2-O-C-R1 CH -O-C-R2 CH2-O-C-R3 = O = O = O 甘油分子比较简单，且不可变化。 脂肪酸部分可变 脂肪酸的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。 ③ 结构特点: 甘油 （1）脂肪： 饱和脂肪酸（碳链全为单键） 不饱和脂肪酸（碳链存在双键） 植物脂肪大多含不饱和脂肪酸,熔点较低,不容易凝固 动物脂肪大多含饱和脂肪酸,熔点较高,容易凝固 18 2.细胞中的脂质 人和动物：主要分布在皮下、大网膜、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。 植物：花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等植物含有较多脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。 在人和哺乳动物体内，脂肪主要分布在哪些部位？ 脂肪含量比较高的植物有哪些？脂肪主要分布在这些植物的什么器官中？ ④ 分布: （1）脂肪： 课本 P 26 思考·讨论 19 2.细胞中的脂质 海豹 鲸 企鹅 1g糖原氧化分解 17kJ能量 1g脂肪氧化分解 39kJ能量 脂肪是细胞内良好的储能物质。 ⑤ 功能: （1）脂肪： 脂肪是很好的绝热体，减少热量散失，起到保温的作用。 分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。 20 2.细胞中的脂质 C、H、O、N、P. 构成细胞膜、细胞器膜的重要成分。 人和动物的脑、卵细胞、肝脏、大豆的种子中含量丰富。 极性头部（亲水）+ 非极性尾部（疏水） 亲水的头 疏水的尾 ① 元素组成: ② 结构特点: 结构脂质 （2）磷脂： ③ 功能: ④ 分布: 21 2.细胞中的脂质 C、H、O. 胆固醇 性激素 维生素D 构成动物细胞膜的重要成分， 在人体中参与血液中脂质的运输。 促进人和动物生殖器官的发育 以及生殖细胞的形成。 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 胆固醇 维生素D 性激素 紫外线 血液中胆固醇过多，造成动脉粥样硬化。 可预防和治疗佝偻病、骨质疏松症。 睾丸分泌雄激素； 卵巢分泌雌激素。 晒太阳能补钙吗？ 晒太阳可促进皮肤中胆固醇转化为维生素D。 ① 元素组成: ② 种类及功能: 功能脂质 （3）固醇： 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 正常血管 堵塞血管 性激素结构 维生素D结构 一定条件 22 2.细胞中的脂质——小结 分类 生理功能 分布 脂肪 ①细胞内良好的___________； ②很好的_______，有隔热、保温作用； ③具有___________ 作用,可以保护内脏。 动物: _________________ 植物: _________________ 磷脂 构成____________ ______等的重要成分。 固 醇 胆固醇 ①构成____________的重要成分； ②参与人体血液中______的运输。 性激素 促进人和动物_________的发育 以及_________的形成。 维生素D 能有效地促进人和动物肠道对_________的吸收 绝热体 缓冲和减压 动物细胞膜 生殖细胞 钙和磷 脂质 生殖器官 储能物质 细胞膜、细胞器膜 油料作物种子等。 皮下,大网膜,肠系膜; 人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中等。 蛋黄、蟹黄以及猪肾、猪肝等动物内脏。 睾丸分泌雄激素； 卵巢分泌雌激素。 深海鱼类(鱼肝油)等。 23 知识点3 细胞中糖类和脂质的相互转化 3.细胞中糖类和脂质的相互转化 吃多了富有脂肪的食物会发胖。但是有些人却是因为喜欢吃糖也会发胖，为什么？ 因为糖在身体中会转化成脂肪。 北京鸭：我每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，为何长了这一身的肥肉？ 细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。 当北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在鸭体内就转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来。 种子类型 非油料作物种子(如水稻种子) 油料作物种子(如油菜种子) 种子成熟时 种子萌发时 种子成熟和萌发过程中糖类和脂肪的相互转化 可溶性糖(还原糖) → 淀粉 淀粉 → 可溶性糖(还原糖) 糖类 → 脂肪 脂肪→甘油、脂肪酸→可溶性糖 25 3.细胞中糖类和脂质的相互转化 血液中的 葡萄糖 供细胞利用 (合成糖原储存) 转变为脂肪和某些氨基酸 首供 多余 再富余 食物中糖类 消化吸收 食物中脂肪 消化吸收 在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来 脂肪少量转化为糖类 糖类可大量转化为脂肪 糖类 脂肪 肝糖原 肌糖原 合成 合成 水解 糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪； 脂肪一般在糖类供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。 26 比较项目 糖类 脂质 区别 元素组成 H、O元素含量 种类 作用 彻底水解产物 相同质量氧化分解结果 消耗氧气 生成水 释放能量 联系 糖类、脂肪可以相互转化，糖类在供应充足的情况下，可大量转化为脂肪；而脂肪一般在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，且不能大量转化为糖类。 比较糖类和脂质 C、H、O、(N) C、H、O、(N、P) ①良好的储能物质，如脂肪 ②构成生物膜的重要成分, 如磷脂、胆固醇 ③促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成, 如性激素 ①主要的能源物质,如葡萄糖 ②生物体结构物质,如纤维素 ③储能物质,如淀粉、糖原 脂肪、磷脂、固醇 单糖、二糖、多糖 H高、O低 H低、O高 （脂肪）多 可以相互转化，糖类在供应充足的情况下，可大量转化为脂肪； 而脂肪一般在糖类供能不足时，才会分解供能，且不能大量转化为糖类。 少 脂肪→甘油、脂肪酸； 磷脂→甘油、脂肪酸、磷酸等 单糖 少 少 （脂肪）多 （脂肪）多 27 课本 P 27 一、概念检测 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. 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 C 28 1.糖类和脂肪都在细胞生命活动中具有重要作用，然而，如果摄入过多， 也会产生一定的危害。根据本节所学知识，回答以下问题。 (1)在日常饮食中，如何合理控制糖类和脂肪的摄入? (2)结合家人的健康状况，从合理摄入糖类和脂肪的角度， 对家人的饮食习惯能提出哪些改进建议? 二、拓展应用 添加糖类每天的摄入量不超过50g，最好控制在25g以下；淀粉等糖类和脂肪的摄入量也要控制在一定的范围内。 课本 P 27 摄入的营养总量要适宜，各类营养比例要适当。 例如：①避免或尽量减少油炸、腌制等高油高糖高盐食品。 ②食物种类多样化，保证营养均衡。 ③学会看食物配料表，合理搭配营养元素比例。 29 2. 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。①为什么等量的脂肪比糖类含能量多？②但在一般情况下脂肪却不是生物体利用的主要能源物质？请查找资料回答这个问题。 二、拓展应用 ①脂质分子中O的含量远远低于糖类，而H的含量高于糖类。等质量的糖类和脂肪，脂肪彻底氧化分解消耗的氧气更多，产生的水更多，释放的能量更多。 ②第一：糖原在机体内储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。第二：与糖类氧化相比，在生物细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量的氧；此外，糖类氧化既可以在有氧条件下进行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能物质， 但糖类是生物体利用的重要能源物质，而脂肪是生物体内良好的储能物质。 课本 P 27 30 1.下图是油菜种子发育(A)和萌发(B)过程中，糖类和脂肪占细胞干重的质量分数的变化曲线。不正确的是(　　 ) A. 质量相等的可溶性糖和脂肪中，脂肪所储存的能量少于可溶性糖 B. 种子发育过程中，大量可溶性糖转变为脂肪，种子中的氧元素含量减少 C. 与富含淀粉的小麦种子相比，油菜种子萌发时消耗的氧更多 D. 播种时，脂肪含量较高的种子应适当浅播 E. 干重相等的可溶性糖和脂肪，贮存的能量脂肪多于糖 F. 种子萌发时，脂肪酶的活性较低 G. 种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的N增加 H. 种子萌发时,脂肪转变为可溶性糖,说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质 AFGH 1.解析：质量相等的脂肪与可溶性糖相比，脂肪储存的能量多于可溶性糖，A错误； 据图甲分析，种子发育过程中，大量可溶性糖转变为脂肪，脂肪中氧元素含量远远低于可溶性糖中氧元素含量，故种子的氧元素含量减少，B正确； 与富含淀粉的小麦种子相比，油菜种子中脂肪含量高，萌发时消耗的氧更多，C正确； 脂肪含量较高的种子中氧元素含量相对较少，脂肪氧化分解需要较多的氧气，播种时应适当浅播，D正确。 由于脂肪中C、H比例高，所以干重相等的可溶性糖和脂肪，脂肪贮存的能量多，E正确； 种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，脂肪酶的活性较高，F错误； 种子发育过程中，可溶性糖更多转变为脂肪，但脂肪不含有N，所以种子需要的N并未受该过程影响，G错误； 种子萌发过程中，种子生命活动的直接能源物质应该是ATP，而不是可溶性糖，H错误。 31 3.俗语“马无夜草不肥”是有科学依据的。生物体内有一种被称为“BMAL1”的蛋白质，能促进脂肪堆积，这种蛋白质在白天减少，夜间增多。下列相关说法合理的是　(　　) A．蛋白质“BMAL1”可能会促进糖类转化为脂肪 B．马在白天吃草，但物质的转化发生在夜间 C．马吃夜草长肥是因为夜间的草更有营养 D．如果人在白天多进食可能比在夜间多进食更容易发胖 2. 中国科学家因发现青蒿素而获得2015年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素是一种脂质类物质，主要用于治疗疟疾。有关脂质的叙述不正确是(　　) A．胆固醇和雌性激素属于固醇类脂质 B．脂质在哺乳动物精子形成中具有主要作用 C．脂质被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色 D．某些固醇可以参与血液中脂质的运输 C A 3.解析：由题意知，蛋白质“BMAL1”能促进脂肪堆积，推测蛋白质“BMAL1”可能会促进糖类转化为脂肪，A项正确。 生物体内物质之间的转化在白天和晚上都可以进行，B项错误。 马吃夜草长肥是因为蛋白质“BMAL1”能促进脂肪堆积，这种蛋白质在白天减少，夜间增多，所以推测在夜间多进食更容易发胖，并不是因为夜间的草更有营养，C、D项错误。 32 (1)在a、c试管中各加入等量碘液后，a试管中溶液呈 色，与a试管相比，c试管中溶液的颜色更 。图A中表示a、c两试管中被检测的物质含量变化趋势的曲线是 。 蓝 浅 Ⅰ (2)在b、d试管中各加入等量斐林试剂，水浴加热后，b试管中出现砖红色沉淀，与b试管相比，d试管中溶液的颜色更 ，两试管中被检测的物质是 ，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是 。 深 还原糖 Ⅱ (3)如果要检测提取液中是否含有蛋白质，所用的试剂是 ， 如果要检测提取液中是否含有脂肪，所用的试剂是 。 双缩脲试剂 苏丹Ⅲ染液 4. 香蕉果实成熟过程中，果实中的储藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加入5 mL第X天的提取液，在c、d试管中各加入5 mL第Y天的提取液，如图B。请回答： （1）解析：香蕉果实在成熟过程中，逐渐变甜，应是淀粉转化成了还原糖。由于a、c两试管中滴加的是碘液，故检测的是淀粉，两支试管中溶液都呈蓝色，且c试管中淀粉的含量少，所以与a试管相比，c试管中溶液的颜色更浅。图A中表示淀粉含量变化趋势的曲线是Ⅰ。 33 THANK YOU ~ $