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第2章 组成细胞的分子
第1节 细胞中的元素和化合物
主讲教师：
1
组成细胞的元素
1. 组成细胞的元素
解决以下问题，展示学习成果：
组成细胞的元素来源？生物与非生物元素组成异同（种类、含量）？
不同细胞元素组成异同？
组成细胞的化学元素根据含量的分类？活细胞中含量最多的元素？
元素在细胞中的存在形式？
教材P16-17
问题探讨
组成地壳和组成细胞的部分
元素含量（%）表
元素 地壳 细胞
O 48.60 65.0
Si 26.30 很少*
C 0.087 18.0
N 0.03 3.0
H 0.76 10.0
*Si 在某些植物细胞中含量较多，如硅藻、禾本科植物。
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能发现什么问题？就自己提出的问题与其他同学交流。
种类
组成细胞的化学元素在无机自然界中都能够找到，没有一种化学元素为细胞所特有。
生物与非生物具有统一性（生命的物质性）
含量
细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同。
生物与非生物具有差异性（生命的特殊性）
教材P16
玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量（干重，质量分数）
元素 玉米细胞 人体细胞
C 43.57 55.99
H 6.24 7.46
O 44.43 14.62
N 1.46 9.33
K 0.92 1.09
Ca 0.23 4.67
P 0.20 3.11
Mg 0.18 0.16
S 0.17 0.78
注：其他元素占细胞干重的质量分数总计小于3%
思考·讨论
1. 在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素一样吗？怎样解释这种现象？
一样，都是C、H、O、N。
2. 比较组成玉米细胞和人体细胞的元素及含量，你还能得出啊些结论？
组成玉米细胞中氧元素的含量明显要高于人体细胞，而氮元素的含量明显又低于人体细胞。
3. 细胞中有些元素含量较少，是否意味着它们不重要？
含量较少的元素也很重要
种类：组成不同生物细胞元素种类具有统一性
含量：组成不同生物细胞元素含量具有差异性
教材P16
1.1 细胞元素的分类
种类：组成细胞的化学元素，常见有20多种。
含量：
大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等
（含量较多，占生物体总重量万分之一以上的元素）
微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等
（含量很少）
C H O N P S K Ca Mg Fe Mn Zn Cu B Mo
微 量 元 素
大 量 元 素
主 要 元 素
基本元素
组 成 细 胞 的 元 素/必 需 元 素
教材P17
1.2 细胞元素的作用
图1-1 叶绿素分子、血红素分子局部简图
光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，Mg是叶绿素分子的组成元素之一，对于光合作用具有重要意义。缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。
人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。
1.2 细胞元素的作用
图1-2 植物缺Mg导致斑块状黄化
图1-3 人类缺Fe性贫血常见症状
1.2 细胞元素的作用
图1-4 血液中Ca2+ 含量低导致抽搐
2
组成细胞的化合物
解决以下问题，展示学习成果：
元素在细胞中的存在形式？
细胞内主要化合物的种类及含量？
细胞内含量最多化合物是什么？含量最多的有机化合物是什么？
2. 组成细胞的化合物
2. 组成细胞的化合物
图2-1 组成细胞的主要化合物及相对含量
组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。
2. 组成细胞的化合物
种类
无机化合物
有机化合物
水:70-90%
无机盐:1-1.5%
糖类
脂质:1-2%
蛋白质:7-10%
核酸
C、H、O
细胞中最多的化合物是 ；
细胞中最多的有机化合物是 。
水
蛋白质
C、H、O、N、、S、
C、H、O、P、N
C、H、O、N、P
1％～1.5％
思考：梨的果实和叶片的细胞中所含化合物的种类和含量有什么明显的差距？
提示：梨的果实细胞中糖类和水分等物质多，不含叶绿素。
不同生物组织细胞中各种化合物的含量有差别
日常膳食做到不同食物合理搭配
2. 组成细胞的化合物
3
检测生物组织中的糖类
脂肪和蛋白质
解决以下问题，展示学习成果：
还原糖检测原理、方法步骤、实验结果？检测化学原理（理解）？斐林试剂配制、使用注意事项？实验材料？举例还原糖种类？如果是非还原糖检测实验结果是无色，正确吗？
脂肪检测原理、方法步骤、实验结果？实验仪器？
蛋白质检测原理、方法步骤、实验结果？检测化学原理？双缩脲试剂配制？使用方法？
3. 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
探究·实践
实验原理：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
实验目的：尝试用化学试剂检测生物组织中的糖类、脂肪或蛋白质。
还原糖+斐林试剂
蛋白质+双缩脲试剂
脂肪+苏丹Ⅲ
水浴加热
砖红色沉淀
橘黄色
紫色
探究·实践
材料用具
实验材料：梨匀浆，葡萄匀浆，白萝卜匀浆，花生种子，豆浆，鲜肝提取液，鸡蛋清稀释液
实验仪器：刀片，试管，试管架，试管夹，大小烧杯，量筒，滴管，酒精灯，三脚架，石棉网，火柴，载玻片，盖玻片，毛笔，吸水纸，显微镜等。
实验试剂：斐林试剂（甲液:质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液：质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液）；质量浓度为0.01 g/mL的苏丹Ⅲ 溶液；双缩脲试剂（A液:质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，B液：质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液）；体积分数为50%的酒精溶液，蒸馏水。
探究·实践
实验方法
还原糖的检测和观察
选材：含糖量高、白色或近于白色的植物组织
制备样液：制浆→过滤（一层纱布）→取液
反应：
注入2 mL苹果组织样液
振荡混合摇匀
注入1 mL刚配制好的斐林试剂
甲乙液等量混匀
变成砖红色
50-65 ℃的温水，水浴加热
还原糖是指具有还原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等
西瓜/甘蔗
可以吗？
探究·实践
实验方法
还原糖的检测和观察
化学原理：2NaOH+CuSO4＝Cu(OH)2↓+Na2SO4（斐林试剂）
还原糖含有醛基，具有还原性，Cu2+还原为Cu2O（砖红色固体）
斐林试剂为Cu(OH)2悬浊液，为避免析出，应现用现配！
探究·实践
结果与分析
还原糖的检测和观察
图3-1 斐林试剂与还原糖反应
呈砖红色，组织样液含有还原糖
探究·实践
还原糖是指具有还原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等
实验方法
脂肪的检测和观察
厚薄不均会导致观察时有的地方清晰，有的地方模糊
洗去浮色
取材：
显微观察：
先在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，移至视野中央，后用高倍镜观察
花生种子（实验前浸泡3~4 h），去掉种皮，用刀片在子叶的横断面上平行切下若干薄片，放入盛有清水的培养皿中待用。
制片：
选取最薄的薄片移至载玻片中央
在薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液，染色3 min
用吸水纸吸去染液，滴加体积分数为50%的酒精溶液1~2滴
用吸水纸吸去多余酒精，滴1-2滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片
脂肪微粒
结果与分析
脂肪的检测和观察
探究·实践
图3-2 脂肪被苏丹Ⅲ染色
脂肪微粒被染成橘黄色
探究·实践
还原糖是指具有还原性的糖，包括葡萄糖、果糖和麦芽糖等
实验方法
蛋白质的检测和观察
注: 先加A液（创设碱性环境）1 mL摇匀; 再加B液（提供Cu2+ ）3~4滴，摇匀。
蛋清必须稀释，以免实验后黏住试管壁，不易清洗
黄豆浆滤液或蛋清稀释液
制备样液：
显色反应：
组织样液2mL
双缩脲试剂A液1mL
双缩脲试剂B液4滴
摇匀后变成紫色
取材：
黄豆浸泡 去皮 切片 研磨 过滤滤液
创设碱性环境
结果与分析
蛋白质的检测和观察
探究·实践
图3-4 双缩脲试剂与蛋白质反应
反应呈紫色，组织液含蛋白质
化学原理：
蛋白质中的肽键，在碱性环境下，与Cu2+发生络合反应， 生成紫色络合物。
注意事项：
实验材料的选择
(1)所选材料应富含被检测的有机物，易出现明显的实验现象。
(2)材料本身应为白色或近于白色，不干扰实验结果。
三类有机物的检测在操作步骤上的差异
（1）唯一需要加热的——还原糖的检测，若不加热，则无砖红色沉淀出现。
（2）唯一需要显微镜的——花生子叶切片脂肪的检测。
（3）混合后加入的——斐林试剂；分别加入的——双缩脲试剂。
探究·实践
注意事项：
易错警示
易忽略斐林试剂本身的颜色
非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
探究·实践
4
课堂小结
5
练习与应用
.
1. 基于对细胞元素组成、元素含量等的认识，判断下列相关表述是否正确。
（1）细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素。（ ）
（2）细胞中微量元素含量很少，作用也很微小。（ ）
（3）不同种类的细胞其组成元素和化合物种类基本相同，但含量又往往有一定差异，这既体现了细胞的统一性，又反映了细胞的多样性。（ ）
4.1 概念检测
√
×
√
.
2. 将下列试剂与相应的待测样品、相应的实验结果用线连接起来。
4.1 概念检测
.
3. 在下列有机化合物中，人体细胞内含量最多的一种是 （ ）
A. 脂质 B. 糖类 C. 蛋白质 D. 核酸
4. 科学家在研究生物体的化学成分时，发现组成生物体的元素在无机自然界中也都存在，这 一事实主要说明 （ ）
A. 生物来源于非生物
B. 生物界与无机自然界具有统一性
C. 生物界与无机自然界具有差异性
D. 生物与非生物在元素组成上没有区别
4.1 概念检测
C
B
.
4.2 拓展应用
1. 组成细胞的元素追根溯源来自无机环境,为什么细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同？
细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类、脂质、蛋白质和核酸有关。
.
4.2 拓展应用
2. 将细胞内含有的各种物质配齐，并按照 它们在细胞中的比例放在一个试管中，能构成一个生命系统吗？为什么？
不能。因为生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是由物质随意堆砌而成的。
第2节 细胞中的无机物
主讲教师：
图1-3 组成细胞的主要化合物及相对含量
水是活细胞中含量最多的化合物。一切生命活动离不开水。
1
细胞中的水
1.1 水的存在形式与功能
思考以下问题，展示学习成果：
水在细胞中存在形式？其特点、含量、功能分别是什么？
刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储存，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有小水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
教材P21
1.1 水的存在形式与功能
思考讨论以下问题，展示学习成果：
晒干的种子能够长期保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢之间有什么关系？
越冬的植物、干旱地区的植物细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系？
1.2 水的分子结构
思考以下问题，展示学习成果：
水为什么是细胞内良好的溶剂？为什么水具有支持生命的独特性质？
教材P20-21
水的存在形式有哪些？其特点、含量、功能分别是什么？
1.1 水的存在形式与功能
存在形式
特点
含量
功能
呈游离状态，可自由流动
与细胞内的其他物质相结合
约4.5%
细胞结构的重要组成部分
约95.5%
②参与细胞内的许多生化反应；
③为细胞提供液体环境；
④运输营养物质和代谢废物
①细胞内良好的溶剂；
自由水
结合水
教材P21
刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储存，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？为什么？
1.1 水的存在形式与功能
自由水，有活性。种子晒干后，细胞内自由水含量降低，细胞代谢减慢，有机物消耗减少，以延长储存期；种子有活性。
如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有小水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？为什么？
结合水，无活性。晒干的种子加热后，细胞内结合水转化为自由水散失；种子死亡，无活性。
教材P21
晒干的种子能够长期保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢之间有什么关系？
越冬的植物、干旱地区的植物细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系？
1.1 水的存在形式与功能
比值高
自由水
结合水
比值低
代谢旺盛，但抗逆性差
代谢缓慢，但抗逆性强
教材P21
1.2 水的分子结构
图1-4 水分子结构模型
为什么水是细胞内良好的溶剂？
水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧原子吸引共用电子对的能力比氢原子更强，氧原子的一端稍带有负电荷，氢原子的一端稍带有正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为极性分子。带正电或负电的分子（或离子）容易与之结合，因此，水良好溶剂。
教材P20-21
1.2 水的分子结构
图1-5 水分子之间靠氢键结合示意图
为什么水具有流动性？
由于水分子的极性，当水分子的氧端（负电性区）靠近另一个水分子的氢端（正电性区），两个水分子之间静电吸引作用会形成弱的引力，称为氢键。周围水分子靠氢键相互作用在一起。但是氢键比较弱，易被破坏，氢键不停断裂，又不断重新形成，使水在常温下能维持液体状态，具有流动性。
教材P20-21
1.2 水的分子结构
图1-5 水分子之间靠氢键结合示意图
为什么水具有支持生命的独特性质？
由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性对水维持生命系统的稳定性十分重要。
学科交叉
比热容是热力学中常用的一个物理量，它指单位质量的某种物质升高（或下降）单位温度所吸收（或放出）的热量。
教材P20-21
2
细胞中的无机盐
2. 细胞中的无机盐
思考以下问题，展示学习成果：
无机盐在细胞中存在形式？功能？
举例说明部分无机盐功能？
教材P21
2.1 无机盐的存在形式
细胞中绝大多数的无机盐是以离子的形式存在的。
含较多的阳离子：
含较多的阴离子：
Na+、K+、Ca+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等
Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
少数与其他化合物结合。
Fe是构成血红素的元素，Mg是构成叶绿素的元素等。
含量：仅占细胞鲜重的1%~1.5%。
图2-3 植物缺Mg导致斑块状黄化
植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？
思考·讨论
光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，Mg是叶绿素分子的组成元素之一，对于光合作用具有重要意义。缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。
有一贫种血症叫缺铁性贫血，为什么缺铁会导致贫血？
思考·讨论
人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。
图2-4 人类缺Fe性贫血常见症状
植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？分析为什么植物体缺P会影响其生长发育。
这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P作为植物生长发育所必需的的大量元素之一，是细胞膜、细胞核等的重要成分，也是细胞许多重要化合物的成分；也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢相关的反应中扮演重要角色。当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。因此，缺乏P的植株会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。
思考·讨论
2.2 无机盐的功能
功能1 组成某些复杂化合物，参与细胞结构的组成。
人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等。
哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+含量太低,动物会出现抽搐等症状。
功能2 参与神经系统的中神经兴奋的传递，维持细胞和生物体的生命活动。
2.2 无机盐的功能
大家都有这样的体会,进行激烈运动时,会感到腰酸,膝盖酸等。这是为什么呢？
功能3 维持细胞的酸碱平衡
2.2 无机盐的功能
功能4 维持细胞的正常形态（渗透压）
0.09%
9%
膨胀
皱缩
质量分数为0.9%的Nacl溶液
人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？为什么要配制这一浓度，用0.09%或9%浓度可以吗？为什么？
2.3 部分离子的功能
Na+
人体体液的组成成分，调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性。
K+
人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡、调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性。
Ca2+
促进牙齿和骨骼生长；调节神经、肌肉的敏感性等。
Mg2+
参与构成叶绿素，与某些酶的活性有关。
Fe2+
Fe3+
在人体内可以相互转化，其中Fe2+是血红蛋白及某些含铁酶类的成分。
Cl-
人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡；是胃酸的重要成分。
HCO3-
与H+结合形成H3CO3是血浆中最重要的缓冲对，对于调节正常血浆的PH有重要意义，也是保护胃黏膜的重要成分。
小结：无机盐对维持细胞和生物体的生命活动
具有重要作用
3
课堂小结
3. 课堂小结
4
练习与应用
.
1.水和无机盐是细胞的重要组成成分。判断下列相关表述是否正确。
（1）细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂，都能参与物质运输和化学反应。（ ）
（2）同一株植物中，老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高。（ ）
（3）将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。（ ）
4.1 概念检测
×
×
×
.
4.2 拓展应用
1. 医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么？在什么情况下需要用生理盐水？
质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。
.
4.2 拓展应用
2.目前已经探明，在火星两极地区有固态水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg2+、Na+、K+等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测,火星上曾经或者现在存在着生命。为什么科学家会作出这样的推测呢？
水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，说明那里可能有自由流动的水。同时，那里的土壤中还含有生命必需的一些元素，所以科学家才会作出这样的推测。
第3节 细胞中的糖类和脂质
主讲教师：
1
细胞中的糖类
问题探讨
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。
讨论：对于细胞培养来说，葡萄糖可能起什么作用？
细胞培养
糖类是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
1. 细胞中的糖类
思考以下问题，展示学习成果：
在细胞内，元素以化合物的形式存在，糖类由哪几种元素构成呢？
细胞中的糖可以分为哪几类？分类标准？
常见的单糖种类？动、植物体内的分布？功能？
二糖主要有哪些？动、植物体内的分布？功能？
多糖主要有哪些？动、植物体内的分布？功能？
教材P23-25
1.1 糖类元素组成
糖类分子一般由C、H、O三种元素构成。
提示：
并非所有糖类氢原子和氧原子之比都是2:1，比如C5H10O4 （脱氧核糖）
并非氢原子和氧原子之比为2:1的分子都是糖类，如CH2O （甲醛）
因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比为2:1，类似水分子，所以糖类又被称为“碳水化合物”，简称（ CH2O ）。
1.2 糖类的分类与功能
白糖(蔗糖)
冰糖(蔗糖)
葡萄糖
馒头(淀粉)
米饭(淀粉)
棉花(纤维素)
单糖：单糖是不能水解的糖，可以被细胞直接吸收利用。
二糖：由两分子单糖脱水缩合而成；水解为两分子单糖，才能被细胞吸收。
多糖： 由多个单糖脱水缩合而成；可水解为多个单糖。
1.2 糖类的分类与功能
细胞中糖的分类
能否水解及水解产物分子数
种类 举例 分布 (动植物) 功能
单糖 五 碳 糖
六 碳 糖
核糖 C5H10O5
脱氧核糖 C5H10O4
果糖 C6H12O6
半乳糖 C6H12O6
葡萄糖 C6H12O6
1.2 糖类的分类与功能
单糖的种类与功能
种类 举例 分布 (动植物) 功能
单糖 五 碳 糖
六 碳 糖
核糖 C5H10O5
脱氧核糖 C5H10O4
果糖 C6H12O6
半乳糖 C6H12O6
葡萄糖 C6H12O6
动植物均有
组成RNA的成分
组成DNA的成分
动植物均有
1.2 糖类的分类与功能
种类 举例 分布 (动植物) 功能
单糖 五 碳 糖
六 碳 糖
核糖 C5H10O5
脱氧核糖 C5H10O4
果糖 C6H12O6
半乳糖 C6H12O6
葡萄糖 C6H12O6
动植物均有
植物特有
动植物均有
动物的乳汁中
组成RNA的成分
组成DNA的成分
主要能源物质
“生命的燃料”
提供能量
提供能量
动植物均有
1.2 糖类的分类与功能
种类 举例 分布 (动植物) 功能
二糖
植物特有
动物乳汁中
麦芽糖
蔗糖
乳糖
植物特有
提供能量
1.2 糖类的分类与功能
二糖的种类与功能
麦芽糖：发芽的小麦等谷粒中含量丰富。
蔗糖：红糖、白糖、冰糖等都是蔗糖，甘蔗和甜菜中蔗糖含量高。
乳糖：人和动物乳汁中乳糖含量丰富。
麦芽糖
葡萄糖
葡萄糖
蔗糖
葡萄糖
果糖
乳糖
葡萄糖
半乳糖
种类 举例 分布 (动植物) 功能
多糖
淀粉
纤维素
糖原
几丁质
1.2 糖类的分类与功能
多糖的种类与功能
1.2 糖类的分类与功能
淀粉
光合作用
淀粉
作为植物体内的 物质
植物细胞
玉米
小麦
水稻
含量丰富
种子
储能
粮食作物
1.2 糖类的分类与功能
淀粉
光合作用
淀粉
作为植物体内的 物质
植物细胞
含量丰富
储能
马铃薯变态茎
山药变态茎
甘薯变态根
变态的茎或根
1.2 糖类的分类与功能
淀粉
光合作用
淀粉
作为植物体内的 物质
植物细胞
储能
香蕉
巴蕉
板栗
含量丰富
果实
1.2 糖类的分类与功能
糖原（动物多糖）
人和动物体
淀粉
摄入
消化
水解
葡萄糖
细胞吸收利用
葡萄糖
糖原
主要分布
肝脏
肌肉
人和动物体的 物质，并且参与血糖调节。
储能
原料
1.1 血糖平衡的调节
血糖的来源和去路
血糖
(3.9~6.1mmol/L)
食物中的糖类
☆肝糖原☆
脂肪酸等非糖物质
消化、吸收
分解
转化
CO2+H2O+能量
氧化分解
合成
肝糖原、肌糖原
甘油三酯
转化
来源
去路
血糖平衡的调节，也就是调节血糖的来源和去向，使其处于平衡状态。
教材P51
淀粉不甜
麦芽糖
葡萄糖
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？
教材P24
《中国居民膳食指南（2016）》提出的“控糖"建议是：控制添加糖的摄入量，每天摄入不超过50g，最好控制在25g以下（添加糖是指在食物的烹调、加工过程中添加进去的单糖、二糖等各种糖类甜味剂，不包括食物中天然存在的糖）。统计表明，市场上的一些饮料（如碳酸饮料、乳酸菌饮料等），每100mL可能含糖就达到10g；很多冷饮的含糖量在20％以上。也就是说，如果喝一瓶（500mL)这样的饮料，当天所摄入的糖量就超标了。而肥胖、高血压、龋齿、某些糖尿病等都直接或间接与长期糖摄入超标有关。
与社会的联系
1.2 糖类的分类与功能
纤维素
棉
麻
枝叶
构成它们的主要成分都是 。
纤维素
植物细胞壁
纤维素与淀粉不同，不溶于水，在人和动物的很难被消化，草食动物需借助消耗器官内共生的微生物的作用才能将其分解。
1.2 糖类的分类与功能
提示：当纤维素进入消化道中，会刺激消化道壁，增强消化道的蠕动，有利于消化道的健康。
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？
批判性思维
1.2 糖类的分类与功能
淀粉、糖原、纤维素空间结构不同，基本单位都是 。
葡萄糖
1.2 糖类的分类与功能
几丁质
几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途
1. 与溶液中的重金属离子有效结合用于废水处理；
2. 制作食品的包装纸和食品添加剂；
3. 制作人造皮肤。
甲壳类动物
昆虫
广泛存在于 和 的外骨骼中
及大多数真菌的细胞壁。
种类 举例 分布 (动植物) 功能
多糖
植物
淀粉
纤维素
植物
用于废水处理；
制作食品包装纸和食品添加剂；
制作人造皮肤
糖原
动物(肝脏和肌肉)
几丁质
甲壳类动物
和昆虫的外骨骼
储存能量
构成植物细胞壁
储能能量，参与血糖调节
1.2 糖类的分类与功能
小结：糖类既是细胞的重要结构成分，
又是生命活动的主要能源物质。
常考易错问题：
淀粉初步水解产物？
淀粉彻底水解产物？
淀粉氧化分解产物？
淀粉代谢产物？
麦芽糖
CO2、H2O
葡萄糖
1. 细胞中的糖类
CO2、H2O
2
细胞中的脂质
问题探讨
讨论：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？
细胞培养
这说明细胞可将葡萄糖转化为脂肪。
2.1 脂质化学元素组成
思考以下问题，展示学习成果：
细胞中的脂质除了脂肪，还有哪些？
脂质由哪几种元素构成，与糖类有何异同？
2.2 脂肪
脂肪分子是怎么形成的？属于生物大分子物质吗？
脂肪结构特点是什么？
脂肪就百害无一利吗？功能是什么？
2.3 磷脂
磷脂分子是怎么形成？
由哪些化学元素构成？
有何功能？
2.4 固醇
固醇有哪些，有何功能？
2.1 脂质化学元素组成
脂质的化学元素主要是C、H、O，有些还含有N和P。
与糖类不同，脂质分子中氧的含量远低于糖类，氢的含量更高。
常见的脂质有脂肪、磷脂、固醇等。
分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如：丙酮、氯仿、乙醚等。
2.2 脂肪
1 甘油 + 3 脂肪酸
酯（三酰甘油） + 3 H2O
酶
脂肪的形成
图2-1 一种脂肪分子
2.2 脂肪
C
OH
C
OH
H
H
H
C
OH
H
H
1 分子甘油
OH
C
CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
O
OH
C
CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
O
OH
C
CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3
O
3分子脂肪酸
3H2O
2.2 脂肪
a.甘油分子结构简单，且不可变化。
b.脂肪酸分子种类、长短不同
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
脂肪的结构特点
R3
R1碳原子组成的长链
R2
2.2 脂肪
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
种类 碳原子 连接形式 物理性质 分布
(动植物)
饱和脂肪酸
不饱脂肪酸
单键
熔点高，易凝固
植物脂肪
存在双键
熔点低，不易凝固
动物脂肪
思考·讨论
根据所学知识及生活经验讨论以下问题，展示学习成果：
在人和哺乳动物体内，脂肪主要分布在哪些部位？
请说出脂肪含量比较高的几种植物。脂肪主要分布在这些植物的什么器官中？
脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用
说到脂肪，你可能会想到肥胖、高血压、心脏病，脂肪的摄入量与健康有怎样的关系呢？
在人和哺乳动物体内，脂肪主要分布在哪些部位？
思考·讨论
脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、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、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等植物都含有较多的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。
思考·讨论
请说出脂肪含量比较高的几种植物。脂肪主要分布在这些植物的什么器官中？
花生
芝麻
大豆
油菜
脂肪除了可以储存大量能量，还具有隔热、保温和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。
思考·讨论
脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用
海豹
企鹅
相扑
思考·讨论
说到脂肪，你可能会想到肥胖、高血压、心脏病，脂肪的摄入量与健康有怎样的关系呢？
肥胖是众多慢性疾病的危险因素。近十年来我国民众的肥胖率却在上升，与之相关的一些慢性病的发生率也在上升。一些人士认为，脂肪和胆固醇是导致肥胖及与肥胖有关的慢性病的元凶(正方)，因而应尽量避免食用含脂肪或胆固醇高的食物;另一些人认为，脂肪和胆固醇并不是健康的威胁(反方)。其实，关于脂肪和胆固醇的争议，几十年来一直在持续。当然，随着科学研究的发展，相关的研究和证据也还会不断出现。
与糖类相比，脂肪O元素含量低而H的含量更高。相同质量糖类和脂肪彻底氧化分解，脂肪需要消耗更多氧气，释放的能量更多；
但是细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且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，糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质，脂肪是良好的储能物质。
2.2 脂肪
脂肪的功能
功能1 脂肪是细胞内良好的储能物质。
海豹
鲸
企鹅
海洋中大型哺乳动物，如海豹、鲸等，皮下有厚厚的脂肪层，生活在南极寒冷环境中的企鹅体内脂肪可达4cm。
2.2 脂肪
功能2 脂肪是良好的绝热体，起到保温的作用。
皮下脂肪
内脏脂肪
保温
缓冲、减压
2.2 脂肪
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。
2.3 磷脂
磷脂的形成
磷脂化学元素 C、H、O、P，有些还含有N
a.甘油分子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。
b.磷脂分子由脂肪酸、甘油、磷酸等组成。
2.3 磷脂
磷脂的功能
功能1 生物膜(如：细胞膜、细胞器膜)的重要成分。
功能2 脂双层作为生物膜的基本骨架
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。
2.4 固醇
固醇种类与功能
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
小结：脂质是生命活动的主要储能物质，
参与维持正常的生命活动，
也是组成细胞的重要结构成分。
3
课堂小结
4
练习与应用
.
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。（ ）
4.1 概念检测
√
×
×
.
4.2 拓展应用
2.为什么等量的脂肪比糖类含能量多，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。
糖类是生物体所利用的主要能源物质，尤其是大脑和神经系统所利用的能源必须由糖类来供应。而脂肪是生物体内最好的储备能源。与糖类氧化相比，在生物细胞内脂肪的氧化需要消耗大量的氧，且速率比糖类慢。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。所以当生命活动需要时，脂肪可以分解利用，但糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。
谢谢聆听!
同学们辛苦啦！

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