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糖类和脂质是细胞结构成分和能源物质
第三节
第二章 细胞的分子组成
高一生物 必修一
生活中的糖类和脂质
糖类和脂质是我们生活中每天都能接触到的两大营养物质。
你能准确说出日常生活中遇到的哪些物质属于糖类，哪些属于脂质吗？糖类和脂质在细胞中又有着怎样的作用呢？
生活中的糖类和脂质
思考与讨论：
1. 你对以上物质进行分类的依据是什么？
2. 糖类和脂质在元素组成上有哪些特点？它们在细胞中分别有哪些作用？
1. 糖类既是能源物质也是结构成分
糖类元素组成和功能
（1）元素组成：C、H、O
（2）分子式：Cn（H2O）m
（3）功能：糖类是光合作用的产物，在地球上含量非常丰富，不仅是维持生物体生命活动所需能量的主要来源，也是组成生物体结构的基本原料。
糖类分类
(1)单糖 ①含义：不能水解的最简单的糖。 ②分子式：C6H12O6
③种类：六碳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖；
五碳糖：核糖和脱氧核糖等。
葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质；葡萄糖溶解于水，在水溶液中常常会形成更加稳定的环状结构。核糖和脱氧核糖是含5个碳原子的单糖，是构成核酸的重要成分。
单糖总结
不能水解的糖
单糖的种类
定义
C5H10O5，组成RNA的成分
C5H10O4 ，组成DNA的成分
五碳糖
脱氧核糖
六碳糖
单糖
种类
核糖
葡萄糖
C6H12O6
“生命的燃料”，主要能源物质
果糖
C6H12O6
半乳糖
C6H12O6
植物细胞，提供能量
动物细胞，提供能量
糖类分类
(2)双糖
①含义：由两个单糖经脱水缩合而连接在一起的糖类。
②种类：
植物双糖：蔗糖（葡萄糖 + 果糖）、麦芽糖（葡萄糖 + 葡萄糖）；
动物双糖：乳糖（葡萄糖 + 半乳糖）等。
蔗糖从甘蔗和甜菜中提炼得到的；麦芽糖在发芽的小麦种子中含量丰富；乳糖在动物乳汁中含量丰富。
双糖总结
双糖的种类
定义
麦芽糖
葡萄糖
双糖
种类
葡萄糖
发芽的小麦等谷粒（植物）
水解后
蔗糖
果糖
葡萄糖
水解后
乳糖
半乳糖
葡萄糖
水解后
由两分子单糖脱水缩合而成的糖（C12H22O11）
多糖的分类
(3)多糖
①含义：由许多(10个以上)单糖分子经脱水缩合后连接形成的大分子。
②种类：淀粉、糖原、纤维素
淀粉是植物体内糖类能源物质的储存形式；糖原是动物体内糖类能源物质的储存形式；纤维素不溶于水，是构成植物细胞壁的主要成分。
多糖分类：淀粉
淀粉是植物体内糖类能源物质的储存形式，呈颗粒状，储存在叶绿体、块根、块茎和种子中。
多糖分类：糖原
糖原是动物体内糖类能源物质的储存形式。消化道吸收的葡萄糖,经血液运输至肝脏和肌肉，合成难溶于水的糖原进行储存。
储存在肝细胞中的称为肝糖原，储存在肌细胞中的称为肌糖原。肝糖原的合成和分解与血糖(血液中的葡萄糖)水平有关。
血糖低时，肝糖原降解为葡萄糖补充到血液中；血糖高时，则合成糖原储存。
多糖分类：纤维素
纤维素不溶于水,是构成植物细胞壁的主要成分,在自然界中分布最广、含量最多。
多糖总结
多糖的种类
定义
淀粉
多糖
种类
由许多(10个以上)单糖分子经脱水缩合后连接形成的大分子
植物粮食作物的种子、变态茎或根以及果实等储藏器官中。
纤维素
植物细胞的细胞壁中
糖原
肝糖原：动物的肝脏中
分类
储存能量
分布
功能
分布
功能
支持和保护细胞
肌糖原：动物的肌肉组织中
储存能量，调节血糖
糖类总结
2. 脂质对维持细胞结构与功能有重要作用
脂质俗称脂类，生物体中常见的有脂肪、磷脂和固醇等，其共同特性之一是难溶于水。
脂质分类
（1）脂肪
脂肪是由甘油和脂肪酸分子构成的，通常是1个甘油分子上连接3个脂肪酸，也称为甘油三酯。
饱和脂肪酸：长链中碳和碳之间都是以单键（C-C）相连。
不饱和脂肪酸：碳原子之间存在双键（C=C）连接
脂质分类
脂肪的生理功能：
①细胞中储能效率最高的物质；
②高等动物和人体内的脂肪还具有减少身体热量散失、维持体温恒定的作用；
③保护内脏器官、缓冲和减压的功能。
脂质分类
（2）磷脂
组成：亲水头部和疏水尾部；
当被水分子包围时，亲水头部朝向水分子，疏水尾部远离水分子，呈现出微团或双分子层结构。
细胞质膜的基本骨架就是磷脂双分子层。
脂质分类
（3）固醇
分类：胆固醇、植物固醇和酵母固醇等。
胆固醇：动物细胞质膜的重要结构成分，也是合成性激素、维生素 D 等物质的原料。
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。
维生素D：促进动物肠道对钙和磷的吸收。植物固醇是植物细胞的重要结构成分，酵母固醇存在于酵母中。
细胞中的有机物总结
检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
实验目的
学会检测生物组织中还原糖，脂肪，蛋白质的方法。初步学会使用分光光度法进行定量测定。
实验原理
葡萄糖等还原糖中的醛基与班氏试剂中的Cu2+反应,加热后会出现黄红色沉淀；蛋白质遇双缩试剂后会呈紫色；脂肪遇苏丹Ⅳ染液后会呈红色。分光光度计可对颜色变化进行定量分析。
检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质
实验材料
1%葡萄糖溶液，植物油，10mg/mL牛血清白蛋白标准溶液，食物样品(如梨)，班氏试剂(柠檬酸、Na2CO3、CuSO4)，双缩脲试剂(主要成分为酒石酸钾钠、NaOH、CuSO4)，苏丹Ⅳ染液、蒸馏水、试管、试管架、试管夹、酒精灯、分光光度计等。
1.已知成分的鉴定
（1）还原糖的鉴定
结论：组织样液含有还原糖
盛有2mL 1%葡萄糖溶液
振荡、混合摇匀
注入1mL班氏试剂
加热至沸腾
变成黄红色沉淀
取材：1%葡萄糖溶液
颜色反应：
（2）脂肪的鉴定
取材：2mL植物油
结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在
观察颜色变化
盛有2mL 植物油
振荡至颜色不再变化
观察记录颜色变化
变成红色
逐滴加入苏丹Ⅳ染液
1.已知成分的鉴定
（3）蛋白质的鉴定
取材：2mL 10mg/mL牛血清白蛋白溶液
结论：蛋白质分子中的肽键会与含铜离子的碘性溶液形成反应形成紫色络合物
观察颜色变化
摇匀后变成紫色
双缩脲试剂B液4滴
2mL10mg/mL牛血清白蛋白溶液
双缩脲试剂A液1mL
1.已知成分的鉴定
2.食物样品中的营养成分鉴定
取材：每个小组在梨、黄豆、萝卜、结球甘蓝四种食物中选取1～2种作为检测样品。研磨、过滤后取滤液待用。
记录检测结果
班氏试剂
制备样液：研磨、过滤后取滤液待用。
步骤：取三只试管并编号，分别加入食物样品滤液2mL
双缩脲试剂
苏丹Ⅳ染液
食物样品滤液2mL
3.食物中蛋白质含量的测定
1.标准曲线制作
取6支试管，编号0-5，按表配置成不同浓度的蛋白质溶液，并加入4ml双缩脲试剂，测定0-5号试管在540nm处的吸光度值，并绘制成标准曲线。
2.样品中蛋白质含量测定原理：
3.食物中蛋白质含量的测定
取待测样品滤液稀释N倍，取1ml稀释液，按上述方法加入双缩脲试剂，测定吸光度，根据标准曲线的出蛋白质含量D，那么待测样品蛋白质含量=DxN
总结：
课堂练习
1.糖类和脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是(　　)
A．人血液中的葡萄糖含量低于正常时，肝脏中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充
B．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲、减压的作用
C．几丁质广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中
D．素食者主要通过分解植物中的纤维素获得能量
C
2.某生物体内能发生如下的反应：淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原，则下面的说法不正确的是(　　)
A．此生物一定是动物，因为能合成糖原
B．淀粉和糖原都属于多糖
C．上述关于糖类的转化不可能发生在同一生物体内，因为淀粉和麦芽糖是植物特有的糖类，而糖原是动物特有的糖类
D．糖类在生物体内的主要作用是提供能量
课堂练习
C
课堂练习
3.人体摄入的糖类，有的能被细胞直接吸收，有的必须要经过水解后才能被细胞吸收，下列糖类中能直接被细胞吸收的是(　　)
A．葡萄糖 B．蔗糖
C．麦芽糖 D．乳糖
A
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