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第3节 细胞中的糖类和脂质
如同任何机器的运转都需要外界提供能量一样，细胞的生命活动也需要能量来维持。很多种有机物都可以为细胞的生活提供能量，其中糖类是主要的能源物质。
白砂糖
红糖
冰糖
葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖……
糖都是甜的吗
很多糖是不甜的，例如淀粉、植物细胞壁的组分之一的纤维素等。
甜的物质一定是糖吗
不是，如糖精（邻苯甲酰磺酰亚胺 ）、甜蜜素（环己基氨基磺酸钠 ）。
1、组成元素：
C、H、O
（因为多数糖类分子中H:O为2:1，类似水分子，故糖类又称为“碳水化合物”）。简写为（CH2O）。
2、分类：
根据能否水解以及可水解为单糖分子的数量，将糖类分为单糖、二糖、多糖。
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
多糖
二糖
单糖
白糖
（1）单糖：
不能水解，可直接被细胞吸收的糖
种类 分布 功能
单糖 五碳糖
六碳糖 C6H12O6
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
动、植物细胞中都有
组成RNA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
？
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。
对于培养的细胞来说，葡萄糖可能起什么作用？
细胞培养
葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
脱氧核糖(C5H10O4)
核糖(C5H10O5)
葡萄糖(C6H12O6)
果糖
半乳糖
人在患急性肠炎时，往往采取静脉输液治疗，输液中含有葡萄糖，是为什么呢？
葡萄糖在细胞内被氧化分解，放出大量的能量，为病人的生命活动提供能量。
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”。
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
葡萄糖可以口服也可以通过静脉注射进入人体细胞，蔗糖是否也可以呢？为什么？
葡萄糖是不能水解的糖类，不需要消化可直接进入细胞内，但是蔗糖是二糖，必须经过消化作用水解为两分子单糖后才能进入细胞，蔗糖经过口服后，可以在消化道内消化分解为单糖然后被细胞吸收。如果直接静脉注射，蔗糖分子较大有可能阻塞血管，而且不能直接被细胞利用。所以不能通过静脉注射进入细胞。
麦芽糖主要分布于发芽的小麦中
（2）二糖：
由两分子单糖脱水缩合而成的糖。
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）
淀粉
纤维素
糖原
（植物细胞的储能物质）
（植物细胞壁的主要成分）
（动物细胞的储能物质）
基本单位都是葡萄糖分子
（3）多糖：
种类 分布 功能
多糖
淀粉
纤维素
糖原
肝糖原
肌糖原
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
动物的肌肉组织中
植物细胞中重要的
储能物质
植物细胞壁的主要组成
成分支持保护细胞
储存能量，调节血糖
储存能量
由许多的葡萄糖分子连接而成。
糖尿病与糖的摄取量有关吗？为什么要严格限制糖尿病人的甜味食品以及米饭、馒头等主食？
米饭、馒头含有的淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。
甜味食品含有糖
淀粉不甜
麦芽糖
葡萄糖
几丁质也是一种多糖，又称为壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。
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
（3）多糖
3、作用小结：
（1）主要的能源物质；
（2）构成细胞和生物体某些化合物和结构的成分
如:核糖和脱氧核糖是细胞中核酸的成分；
如：纤维素是构成细胞壁的重要组成成分
种 类 分 布 功 能
单糖 五碳糖
六碳糖
二糖
多 糖
糖元
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
细胞中都有
细胞中都有
植物细胞中
动物细胞中
组成RNA的成分
组成DNA的成分
主要的能源物质
提供能量
麦芽糖
蔗糖
乳糖
都能提供能量
发芽的小麦、谷粒中含量丰富
甘蔗、甜菜中含量丰富
人和动物乳汁中含量丰富
淀粉
纤维素
肝糖原
肌糖原
粮食作物的种子储藏器官
植物细胞的细胞壁中
动物的肝脏中
动物的肌肉组织中
植物的储能物质
支持保护细胞
动物的储能物质
储存能量
分类依据 种类 按归属 动植物细胞共有的糖
动物细胞特有的糖
植物细胞特有的糖
按功能 细胞中主要能源物质
细胞中储能物质
细胞的结构物质
按是否具有还原性 还原糖
非还原糖
核糖、脱氧核糖、葡萄糖
半乳糖、乳糖、糖原
果糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素
葡萄糖
淀粉、糖原、脂肪
核糖、脱氧核糖、纤维素
葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖、半乳糖
蔗糖、淀粉、糖原、纤维素
糖的分类
《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。摄入适量的糖等营养物质并合理运动，有助于保持健康体重和良好的形体，维持自然健康的体态。
与社会的联系
“控糖”
细胞中的脂质
花生种子中的脂肪颗粒被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
动物脂肪细胞中贮存的脂肪
植物脂肪颗粒
1、脂质的组成元素：
Ｃ、Ｈ、Ｏ，（Ｎ、Ｐ）
脂质分子中O的含量远远少于糖类，而H的含量更多。
3、脂质的分类
固醇（C、H、O）：
脂肪（C、H、O）
磷脂（C、H、O、N、P）
胆固醇、
性激素、
维生素Ｄ等
细胞中的脂质
2、特点：不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等
1.脂肪（甘油三酯）
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
脂肪的分子结构
　 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
1.脂肪是细胞内良好的储能物质。
2.脂肪是很好的绝热体，有保温作用。
3.脂肪具有缓冲和减压作用，保护内脏器官。
1g糖原
1g脂肪
17kJ
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
内脏脂肪
皮下脂肪
（2）磷脂
功能： 构成细胞膜和细胞器膜的重要成分
分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子
元素组成：C、H、O、N、P
（3）固醇
胆固醇
性激素
维生素D
构成动物细胞膜的重要组成成分，在人体内还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
a、元素组成：C、H、O
b种类及作用
种类 功能 分布
主要的储能物质。对于高等动物和人：保温；减少器官之间的摩擦，缓冲和减压，以保护内脏器官。
大量存在于某些植物的种子、果实及动物体的脂肪组织中。
构成细胞膜及各种细胞器膜的重要成分
在人和动物的脑、卵细胞、肝脏及大豆的种子中含量较多
构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输
在许多动物性食物中含量丰富
能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
由动物的性腺分泌，进入血液、组织液
能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。VD可预防和治疗佝偻病、骨质疏松。
在动物的卵黄中含量较多；在人的表皮细胞中有胆固醇，在日光照射下，能转变成维生素D
胆固醇
性激素
维生素D
磷脂
脂肪
固醇类
比较项目 糖类 脂质
区 别 元素组成
种类
生理作用
联系 C、H、O
C、H、O（N、P)
单糖、二糖、多糖
脂肪、磷脂、固醇
①主要的能源物质
②构成细胞结构
①生物体的储能物质
②细胞膜及各种细胞器膜的重要组成成分
③调节新陈代谢和生殖
糖类和脂肪相互转化
糖类和脂质的区别
脂肪与糖类的相互转化
细胞中的葡萄糖
细胞利用后剩余部分
糖原
脂肪和某些氨基酸
若还有富余
转化
转化
供能发生障碍时
分解
供能不足时
分解
糖类
大量
很少
脂肪
三大能源物质的供能顺序为：糖类→脂肪→蛋白质。
过多地摄入脂肪又缺少运动时，就可能导致肥胖。故脂肪类食物的摄入应适度。
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。因此注意限制高胆固醇类食物的过量摄入如动物内脏、蛋黄等。
正常人的血管
动脉粥样硬化者的血管
蛋白质---营养不良
糖类---低血糖、高血糖、尿糖、糖尿病
脂肪---肥胖、脂肪肝
与生活的联系
1、主要的能源物质：
糖类
2、细胞生命活动所需要的主要能源物质
葡萄糖
3、植物体的储能物质
淀粉、脂肪
4、人和动物细胞的储能物质
糖原、脂肪
5、细胞内良好的储能物质
脂肪
6、细胞生命活动的直接能源物质
ATP
7、最终能量来源
太阳光
有关能源物质的总结

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