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第二章 第3节
细胞中的糖类和脂质
糖类的功能
生命活动的主要能源
？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1、对于培养的细胞来说，葡萄糖可能起什么作用？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？细胞培养糖类是细胞生命活动所需要的主要能源物质。这说明细胞可以将葡萄糖转化为脂肪。1.你能列举一些你所熟悉的糖的名称吗？
白糖
麦芽糖、葡萄糖、砂糖、蔗糖……
红糖
冰糖
2.这些糖有什么共同特点？
它们都是甜的。
3.是不是所有的糖类都是甜的？
不是。
有些糖类是没有甜味的。比如说纤维素，淀粉等。
4.甜的物质一定都是糖吗？
不一定、如木糖醇是甜的，但是不含糖，属于醇类，糖精（人工合成的非糖增甜剂）、蛇菊苷（天然的非糖增甜剂）。
一、细胞中的糖类
（一 ）记忆中有关糖类的知识
一、糖类的化学组成和种类
1、分子式：
（CH2O)
3、种类：根据水解后的产物，分为
单糖
多糖
二糖
4、功能：生命活动的主要能源物质
2、元素组成：
C、H、O
“碳水化合物”
（1）单糖：
不能水解的糖
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、植物细胞中都有
组成RNA、ATP的成分
组成DNA的成分
细胞生命活动所需要的主要能源物质，“生命的燃料”
提供能量
植物细胞
动物细胞
参加运动会或其他剧烈活动后吃什么能尽快地补充能量？
葡萄糖
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”。葡萄糖不能水解，可直接被细胞吸收。
（2）二糖：由两分子单糖脱水缩合而成的糖。
HO
OH
葡萄糖
HO
OH
葡萄糖
脱水缩合
H2O
HO
OH
葡萄糖
HO
OH
葡萄糖
水解
HO
O
OH
麦芽糖
H2O
HO
O
OH
麦芽糖
（C12H22O11）
一、细胞中的糖类——二糖
必须水解成单糖才能被细胞吸收
二糖:
一、细胞中的糖类——二糖
葡
萄
糖
葡
萄
糖
麦芽糖
葡
萄
糖
果
糖
蔗糖
半
乳
糖
葡
萄
糖
乳糖
由两分子单糖脱水缩合而成。
（2）二糖：由两分子单糖脱水缩合而成的糖。HOOH葡萄糖HOOH葡萄糖H2O脱水缩合HOOOH种类分布功能二糖蔗糖麦芽糖乳糖植物细胞，发芽的小麦、谷粒中含量丰富植物细胞，甘蔗、甜菜中含量丰富人和动物乳汁中含量丰富水解成单糖而供能（C12H22O11）植物细胞中的纤维素、淀粉是多糖
多糖:
一、细胞中的糖类——多糖
由许多分子单糖脱水缩合而成的糖
（（C6H10O5）n）
淀粉
糖原
纤维素
水解成为单糖才能被细胞吸收
几丁质
淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是葡萄糖分子。
淀粉
糖原
纤维素
共同点：
都是由葡萄糖单体脱水缩合而成
不同点：
分子大小和葡萄糖单体连接方式不同
（1）淀粉——最常见的多糖
淀粉不易溶于水，必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用，是植物体内的储能物质。
香蕉
巴蕉
板栗
植物细胞
（2）糖原——动物特有
人和动物细胞的储能物质
肝糖原
肌糖原
人和动物体内的储能物质，并且参与血糖调节。
当肝糖原储备较丰富时，人体对某些细菌的毒素的抵抗力会相应增强。因此保持肝脏含有丰富的糖原，可起到保护肝脏的作用，并提高了肝脏的正常解毒功能。
葡萄糖
合成
分解
肝糖原
葡萄糖
合成
肌糖原
（3）纤维素
棉
麻
枝叶
植物细胞壁
纤维素也是多糖，不溶于水，在进食中，食物中的纤维素（膳食纤维）在人和动物体内很难被消化。但食物中的纤维素对人体的健康也有着重要的作用，有促进肠道蠕动，利于粪便排出等功能。
草食类动物有发达的消化器官，需借助其消化道中的共生微生物将纤维素分解成纤维二糖及葡萄糖，葡萄糖可以被吸收利用。
棉、棕榈和麻类植物都有长长的纤维细丝，还有那些分布在其他植物茎秆和枝叶中的纤维，以及所有植物细胞的细胞壁，构成它们的主要成分都是纤维素。
（4）几丁质：又称为壳多糖，构成甲壳类和昆虫的外骨骼，大多数真菌的细胞壁也是由几丁质构成。
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
一、细胞中的糖类——多糖
种类 分布 功能
多糖
淀粉
纤维素
糖原
植物粮食作物的种子、变态茎或根等储藏器官中
植物细胞的细胞壁中
动物的肝脏中（肝糖原）和肌肉组织中（肌糖原）
储存能量
支持保护细胞
储存能量，调节血糖
几丁质
甲壳类动物和昆虫的外骨骼中
支撑身体骨架，保护机体
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
多糖
二糖
单糖
糖原
多糖
脱水缩合
水解
水解
讨论1、 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
在糖尿病病人的饮食中，米饭、馒头等主食也需限量，是因为这些主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。
讨论2、我们每天的饮食中均含有较多的糖类物质，人体能否直接吸收食物中所有的糖类？
不能，只能直接吸收单糖，二糖和大部分多糖必须被消化成单糖才能被细胞吸收。糖类中的纤维素无法被人体消化和吸收。
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”，可以提供能量。
讨论3、人在患急性肠炎时，往往采取静脉注射葡萄糖溶液，为什么？
讨论4、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
除淀粉外的复杂糖类，如纤维素、果胶等，被称为膳食纤维。膳食纤维大量存在于蔬菜、水果、海藻和粮食（特别是粗粮）等植物性食物中；它们既不能被肠道消化、吸收，也不能产生能量，只是肠道里的匆匆过客，最终混在食物残渣里，随着粪便一起排出体外。但膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空。所以，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；还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”。
讨论6、多糖是由葡萄糖脱水缩合而成的产物，但是不同种类的多糖为什么会差别那么大呢？比如同属于多糖，淀粉是生物的主要能源食物，而纤维素又是植物细胞壁的主要成分。不同多糖分子的空间结构不同，导致其功能也不相同。还原性糖
葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖等
（除蔗糖以外的二糖和单糖都是还原糖）
非还原性糖
淀粉、糖原、纤维素、蔗糖
（蔗糖和多糖）
划分依据 分类
能否被水解及水解产物多少 单糖、二糖、多糖
来源和 归属 动植物细胞共有的糖类 脱氧核糖、核糖、葡萄糖等
动物细胞特有的糖类 糖原、乳糖、半乳糖等
植物细胞特有的糖类 果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素等
功能 细胞的主要能源物质 葡萄糖等
细胞的重要储能物质 淀粉、糖原等
细胞的重要结构物质 脱氧核糖、核糖、纤维素等
是否具有还原性 还原糖 葡萄糖、果糖、麦芽糖等
非还原糖 蔗糖、淀粉、纤维素、糖原等
糖类的分类
关于糖类物质的三个误区
1.不是所有的糖类都有甜味；
3.不是所有的糖都能做能源物质。
如，纤维素、核糖、脱氧核糖
2.不是所有的糖都能和斐林试剂反应生成砖红色沉淀；
1．组成细胞中的糖类、脂质和蛋白质的共同元素是 （ ）
A.C、H、N B.C、H、O
C.N、P、K D.O、N、P
B
练习题
2.植物细胞和动物细胞都有的糖类物质是（ ）
A．麦芽糖和乳糖 B．纤维素和蔗糖
C．糖元和淀粉 D．葡萄糖和核糖
D
肥肉和植物油的主要成分都是脂肪，脂肪是脂质的一种
二、细胞中的脂质
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脂质的种类
脂质的特点
脂质对细胞和生物体的生理作用
（二）特点：
脂肪
磷脂
固醇
维生素D
性激素
胆固醇
二、细胞中的脂质
（一）元素组成：
主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N。
脂质
（三）分类：
通常不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如：丙酮、氯仿、乙醚等。
元素含量：O的含量低于糖类，H的含量高于糖类，完全氧化释放能量高于糖类
动物细胞中储存的脂肪（染成橘黄色）
1.脂肪（甘油三酯）
元素组成：C、H、O
脂肪的分子组成：三分子脂肪酸与一分子的甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油（又称甘油三酯）
甘油
脂肪酸
脂肪酸
脂肪酸
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
　 动物脂肪大多数含有饱和脂肪酸，饱和脂肪酸熔点较高，容易凝固，所以在室温时通常呈固态，称为脂。
　　植物脂肪大多 含有不饱和脂肪酸，不饱和脂肪酸熔点较低，不容易凝固，所以在室温时通常呈液态，成为油。如炒菜用的花生油、大豆油等。
脂肪酸（两种）
1.在人和动物体内，脂肪主要分布在哪些部位？
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。
2. 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？
3. 脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用？
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。
4.说到脂肪，你可能会想到肥胖、高血压、心脏病，脂肪的摄人量与健康有怎样的关系呢
体内脂肪过多，将增加内脏器官尤其是心脏负担，引起多种疾病。
“瘦子怕撞，胖子怕热”
肥胖症患者
患肥胖症的仓鼠
1g糖原
1g脂肪
17kJ
（四）脂肪的作用
相同质量的糖类和脂肪，脂肪含C、H比例高，含O少，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。
39KJ
脂肪是细胞内良好的储能物质
1g脂肪在体内贮存时所占的体积相当于同等重量的糖原所占体积的1/5。
鲸、海豹厚脂肪层起保暖作用，提供食物储备，产生浮力。
生活在北极的北极熊，皮下有的脂肪层可达十几厘米。
生活在北极的北极熊，皮下有的脂肪层可达十几厘米。
南极的企鹅靠什么御寒？
脂肪是一种绝热体，有保温的作用
生活在海洋中的大型哺乳动物，如鲸、海豹等，皮下有厚厚的脂肪层，起到保温的作用。生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达4cm。分布在内脏器官周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。
北极熊
海豹
企鹅
鲸
脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。
当你摔倒时，是向后倒臀部着地比较痛，还是向前倒，膝盖着地比较痛？
内脏脂肪
皮下脂肪
3.脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用？
(1)脂肪是细胞内良好的储能物质
(2)脂肪是一种绝热体，有保温的作用
(3)脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。
磷脂
功能：构成细胞膜和细胞器膜的重要成分
元素组成：
C、H、O、N、P
分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子
知识拓展--磷脂的结构
磷脂结构示意图
又称磷酸甘油脂，与脂肪不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及其衍生物（如磷酸胆碱）结合，形成卵磷脂。
富含卵磷脂的食物
固醇
元素组成：
C、H、O
动物细胞膜的重要组成成分，参与血液中脂质的运输
能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
种类
胆固醇
性激素
维生素D
与生活的联系
1、胆固醇是不是吃的越多越好？
不是，过多地摄入胆固醇，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞，危及生命
2、小孩、年轻人多晒太阳能补钙，为什么？
通过紫外线照射能将皮肤表面的7－脱氢胆固醇转化为维生素D，而维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收。
脂质的分类及其功能
脂质
C、H、O
(N、P)
脂肪
磷脂
胆固醇
性激素
维生素D
固醇
储能物质、保温、保护内脏器官
结构物质(生物膜的组成成分)
功能脂质
参与脂质运输、动物细胞细胞膜的成分
促进钙、磷的吸收
我们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。
我每天吃的都是一些玉米、谷类和菜叶，为何长了一身的肥肉？作为一只北京鸭我太难了！
北京鸭
葡萄糖
糖原
脂肪
以脂肪组织形式储存
食物消化吸收
可大量转化
富余
多余
不能大量转化
三、糖类和脂质的相互转化
糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异
应用：如何进行动物的育肥？
患肥胖症的仓鼠
肥胖是因为身体中脂肪含量过多而造成。
练习与应用P27
一、概念检测
判断下列表述是否正确。
（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
别让甜蜜成为你的负担！
学校有很多同学是以喝果汁替代喝水的
果糖分解会直接产生尿酸，果糖干扰嘌呤代谢，还会干扰胰岛素的代谢，增加糖尿病的发生几率。
研究人员曾在22年时间内调查了8万名妇女，调查包括参试者的饮食情况。
他们得出如下结论，每天喝一杯橙汁的妇女，其得痛风的危险增加41%，每天喝两杯橙汁的妇女，痛风风险增加2.4倍。

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