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第3节 细胞中的糖类和脂质
人教版高中生物必修一
讲课人：XXX
1、概述糖类有多种类型，它们既是细胞的重要结构成分，又是生命活动的主要能源物质。
2、举例说出不同种类的脂质对维持细胞结构和功能有重要作用。
课程标准
核心素养
社会责任
主动关注糖类和脂质的均衡摄入，改进膳食行为。
科学思维
能解释糖类和脂质的功能与其组成结构之间的关系。
能用归纳、对比说明糖类和脂质的重要作用。
生命观念
能运用结构与功能观、物质与能量观说出糖类和脂质的种类、作用。
【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
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。
问题探讨
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。
白糖
冰糖
你能列举一些你所熟悉的糖的名称吗
红糖
1.这些糖有什么共同特点？
它们都是甜的。
2.是不是所有的糖类都是甜的？
不是。有些糖类是没有甜味的，如纤维素、淀粉等。
淀粉和纤维素并不甜，为什么也属于糖类呢？
【思考】
一、细胞中的糖类
糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类。
糖类分子都是由C、H、0三种元素构成的。因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2:1 , 类似水分子，因而糖类又被称为“碳水化合物"，简写为（CH20）。
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"。
1、单糖
【注意】
不能水解的糖类叫作单糖，如葡萄糖(C6H12O6) 、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。
单糖可以被细胞直接吸收。
二糖(C12H22O11)由两分子的单糖脱水缩合而成，如蔗糖、麦芽糖、乳糖等。
二糖一般要水解成单糖才能被细胞吸收。
2、二糖
蔗糖在糖料作物甘蔗和甜菜里含量丰富，大多数水果和蔬菜中也含有蔗糖。
常见的二糖还有在发芽的小麦等谷粒中含量丰富的麦芽糖，以及在人和动物乳汁中含量丰富的乳糖。
生活中最常见的二糖
蔗糖
红糖
白糖
冰糖
3、多糖
生物体内的糖类绝大多数以多糖[(C6H10O5)n] 的形式存在，如淀粉、纤维素、糖原等。
淀粉是最常见的多糖。
绿色植物通过光合作用产生淀粉，作为植物体内的储能物质存在于植物细胞中。
粮食作物玉米、小麦、水稻的种子中含有丰富的淀粉，淀粉还大量存在于马铃薯、山药、甘薯等植物变态的茎或根以及一些植物的果实中。
人体摄人的淀粉，必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用。
淀粉、糖原和纤维素都是由许多葡萄糖连接而成的，构成它们的基本单位都是葡萄糖分子。
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
( 多糖 )
( 二糖 )
( 单糖 )
淀粉酶
麦芽糖酶
食物中的淀粉水解后变成葡萄糖，这些葡萄糖成为人和动物体合成动物多糖——糖原的原料。
糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中，是人和动物细胞的储能物质。当细胞生命活动消耗了能量，人和动物血液中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。
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、馒头含有的淀粉经消化分解后生成葡萄糖。
【思考】
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。
纤维素也是多糖，不溶于水，在人和动物体内很难被消化，即使草食类动物有发达的消化器官，也需借助某些微生物的作用才能分解这类多糖。
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。
1. 几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合，可用于废水处理。
2. 可以用于制作食品的包装纸和食品添加剂。
3. 可以用于制作人造皮肤等等。
种类 分布 作用
单糖
二糖
多糖
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
动植物细胞
植物细胞
动物细胞
DNA的组成成分
RNA的组成成分
细胞生命活动的主要能源物质
也是细胞的能源物质
麦芽糖
蔗糖
乳糖
植物细胞
能源物质
动物细胞
纤维素
淀粉
糖原
植物细胞
动物细胞
植物细胞壁的主要成分
植物细胞的储能物质
动物细胞的储能物质
几丁质
甲壳类、昆虫
外骨骼的重要组成成分
总结
与社会的联系
《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含糖可达10g，很多冷饮含糖量在20％以上。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。
与糖类相似，组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些脂质还含有P和N。
与糖类不同的是，脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高。
二、细胞中的脂质
脂质分为脂肪、磷脂、固醇。
其中，固醇又分为胆固醇、性激素、维生素D。
1、脂肪
一种脂肪分子
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）。
脂肪是最常见的脂质。
肪酸可以是饱和的，也可以是不饱和的。
1. 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸，在室温时呈液态。
2. 动物脂肪含有饱和脂肪酸，室温时呈固态。
根据课本内容，思考脂肪的作用
1. 在人和哺乳动物体内，脂肪主要分布在哪些部位？
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？
4. 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？
熊在入冬之前要吃大量的食物。熊冬眠时主要靠体内什么物质提供能量，维持基本的生命活动？
主要靠脂肪。
【思考】
1. 不仅是储能物质，还是一种很好的绝热体。
2. 起到保温的作用。
3. 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。
脂肪的作用：
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。
脂肪是细胞内良好的储能物质，当生命活动需要时可以分解利用。
细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外，多余的部分可以合成糖原储存起来；如果葡萄糖还有富余，就可以转变成脂肪和某些氨基酸。但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。
糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪。
脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。
2、磷脂
磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基（—OH)不是与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及其他衍生物结合。因此，磷脂除了含有C、H、0外，还含有P甚至N。
磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成多种细胞器膜的重要成分。
3、固醇
固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。
胆固醇是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。
性激素能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能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
三种固醇类物质的作用：
组成元素 溶解性 作用
脂肪
磷脂
固醇 胆固醇
性激素
维生素D
C 、H 、O
通常不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等
储能物质、保温、缓冲和减压
组成生物膜的重要成分
动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质运输
促进人和动物生殖器官发育以及生殖细胞形成
促进人和动物肠道对Ca和P的吸收
C 、H 、O
C 、H 、O、P、N
根据所学内容, 完成以下表格
种类 分布 作用
单糖
二糖
多糖
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
动植物细胞
植物细胞
动物细胞
DNA的组成成分
RNA的组成成分
细胞生命活动的主要能源物质
也是细胞的能源物质
麦芽糖
蔗糖
乳糖
植物细胞
能源物质
动物细胞
纤维素
淀粉
糖原
植物细胞
动物细胞
植物细胞壁的主要成分
植物细胞的储能物质
动物细胞的储能物质
几丁质
甲壳类、昆虫
外骨骼的重要组成成分
总结
脂质
元素
分类
功能
脂肪
磷脂
固醇
胆固醇、性激素、维生素 D
生物体的储能物质
生物膜的重要组分
调节新陈代谢和生殖
C、H、O（N、P）
总结
C
练一练
1. 某同学未吃早饭，突然头晕，校医给他喝葡萄糖水，这样做主要是（ ）
C. 满足能量需要
D. 稀释血液
A. 补充水分
B. 提供各种营养
练一练
2.下列叙述中，淀粉、纤维素和糖原的共同特征是（ ）
A.都是细胞内储存能量的物质
B.都含有C、H、O、N 4种元素
C.其组成单体都是葡萄糖
D.都是还原糖
C
3.碳元素是组成生物体的最基本元素，这是因为碳元素在生物体中（ ）
C.所起的作用最大
D.构成有机物的骨架
A.所含的能量最多
B.最容易被吸收利用
练一练
D

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