资源简介 新人教版 高一 必修1 分子与细胞 第2章 组成细胞的分子 2.3 细胞中的糖类和脂质 你知道马拉松运动中,补给站递给运动员的补给品是什么吗? 糖类是细胞生活主要的能源物质 糖 Sugar 这些也是糖 Sugar 脱 氧 核 糖 壳 多 糖 乳 糖 核 糖 这些还是糖 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。 不是,如糖精(邻苯甲酰磺酰亚胺 )、甜蜜素(环己基氨基磺酸钠 )。 思考1:糖都是甜的吗? 思考2:甜的物质一定是糖吗? Sugars in cells 细胞中的糖类 1 1、功能: 生命活动的主要能源物质。 2、元素组成: C、H、O 葡萄糖(C6H12O6) 果糖 (C6H12O6) 蔗糖 (C12H22O11) 麦芽糖(C12H22O11) C6(H2O)6 C6(H2O)6 C12(H2O)11 C12(H2O)11 一、细胞中的糖类 多数糖类分子(如葡萄糖C6H12O6、蔗糖 C12H22O11、果糖C6H12O6、麦芽糖C12H22O11等)中氢原子和氧原子之比是2:1,类似水分子,所以糖类又被称为“碳水化合物”。 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 一、细胞中的糖类 问题1:细胞中的糖可以分为哪几类?如何区分? ①RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。 ②细胞壁中的糖:纤维素。 ③细胞膜中的糖:糖蛋白、糖脂。 ④病毒中的糖:核糖(RNA病毒)、脱氧核糖(DNA病毒)。 依据水解情况,糖类分为单糖、二糖、多糖、 依据还原性,糖类分为还原糖、非还原糖。 一般情况下,糖类只有水解成单糖,才能被人体吸收。 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 任务1:自主阅读,归纳糖类的分类及功能 分类 分布 功能 单糖 五碳糖 ? ? ? ? ? ? 六碳糖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 二糖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 多糖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? Sugars in cells 细胞中的糖类 1 一、细胞中的糖类 问题2:常见的单糖有哪些?如何区分这些单糖? 单糖 五碳糖 六碳糖 核糖 脱氧核糖 C5H10O5 C5H10O4 葡萄糖 C6H12O6 果糖 C6H12O6 半乳糖 C6H12O6 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 一、细胞中的糖类 问题2:常见的单糖有哪些?如何区分这些单糖? 单糖 五碳糖 六碳糖 半乳糖(主要分布在动物乳汁中) 葡萄糖(细胞生命活动的主要能源物质) 果糖(植物特有) 核糖C5H10O5 脱氧核糖C5H10O4 (RNA的基本组成成分) (DNA的基本组成成分) 单糖,不能水解的糖,可直接被细胞吸收。 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 单糖,不能水解的糖,可直接被细胞吸收。 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}种类 分布 功能 单糖 五碳糖 六碳糖 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 细胞中都有 细胞中都有 细胞中都有 植物特有 动物细胞中 (主要分布在动物乳汁) 组成RNA的成分 组成DNA的成分 主要的能源物质 提供能量 提供能量 一、细胞中的糖类 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 一、细胞中的糖类 问题3:二糖主要有哪几类? 葡萄糖 葡萄糖 果 糖 葡萄糖 半乳糖 葡萄糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖 红糖 白砂糖 冰糖 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 二糖,由两分子单糖脱水缩合而成的糖。 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}种类 分布 功能 二糖 麦芽糖 蔗糖 乳糖 植物体内(发芽的小麦等谷粒中含量丰富) 植物体内(甘蔗茎、甜菜根中含量丰富) 动物体内(动物乳汁中含量丰富) 都能氧化分解提供能量 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 一、细胞中的糖类 问题3:二糖主要有哪几类? 麦芽糖 蔗糖 乳糖 C12H22O11 C12H22O11 C12H22O11 分布在植物细胞中 分布在植物细胞中 分布在动物细胞中 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 二糖,由两分子单糖脱水缩合而成的糖。 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 HO O OH HO OH 葡萄糖 HO OH 果 糖 脱水缩合 H2O 蔗 糖 HO O OH HO OH 葡萄糖 HO OH 半乳糖 脱水缩合 H2O 乳 糖 一、细胞中的糖类 问题4:多糖的共同点是什么?在分布上有什么区别? 葡萄糖 ( )n (C6H10O5)n 纤维素 淀粉 糖原 几丁质 糖类是既是细胞的重要结构成分, 又是生命活动的主要能源物质。 (植物细胞内的储能物质) (构成植物细胞的细胞壁) (动物细胞内的储能物质) (果胶) (昆虫、甲壳动物的结构材料) Sugars in cells 细胞中的糖类 1 多糖 淀粉 纤维素 糖原 最常见的多糖,植物细胞中重要的储能物质 几丁质 (壳多糖) 不溶于水;植物细胞壁的主要成分;膳食纤维 肝糖原 肌糖原 分解成葡萄糖,调节血糖平衡 在肌肉处供能,不能分解成葡萄糖 植物 植物 动物 甲壳类动物和昆虫的外骨骼 淀粉、纤维素、糖原的基本组成单位都是葡萄糖 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 问题5:为什么多糖有相同的组成单位,功能却相差很大? 结构 功能 决定 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 小结: 分类 分布 功能 单糖 五碳糖 ?脱氧核糖 动植物细胞均有 ?DNA的组成成分 ?核糖 动植物细胞均有 ?RNA的组成成分 六碳糖 ?葡萄糖 动植物细胞均有 生命活动的主要能源物质? 果糖? 植物特有? ? ?半乳糖 动物乳汁组成部分 ? 二糖 ?蔗糖 ?植物特有 植物体内运送的主要养料? ?麦芽糖 植物特有 ? 乳糖 动物乳汁中? ? 多糖 ?淀粉 ?植物特有 植物细胞的储能物质? 糖原? ?动物肝脏、肌肉 动物细胞的储能物质? ?纤维素 ?植物特有 构成细胞壁的主要成分? ?几丁质 甲壳动物和昆虫外骨骼?等 外骨骼的重要组成成分? Sugars in cells 细胞中的糖类 1 思考: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要定量摄取。为什么? 糖尿病人饮食中,米饭、馒头等主食也需限量,是因为其中富含淀粉,淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。 一、细胞中的糖类 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 肝糖原 肌糖原 葡萄糖 (补充血糖) 乳酸 一、细胞中的糖类 问题6:食物中的糖是如何成为人体细胞中的糖? 淀粉 葡萄糖 消化 水解 吸收 血液中葡萄糖 肝糖原 肌糖原 合成 合成 水解 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 单糖、二糖和多糖的转化过程 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 淀粉 淀粉 酶 麦芽糖 麦芽糖酶 葡萄糖 氧化分解 释放能量 多 糖 单 糖 多糖 二糖 单糖 (1)多糖的单体都是葡萄糖,但二糖并不都是由葡萄糖组成的,如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成的。 (2)并非所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解提供能量。 (3)并非所有的糖都是还原糖,如淀粉、纤维素、蔗糖都是非还原糖,不能用斐林试剂检测。 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 高考常考的“糖” (1)还原糖与非还原糖:还原糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖、乳糖、麦芽糖,非还原糖包括蔗糖、多糖等。 (2)RNA、DNA、ATP中的糖依次为核糖、脱氧核糖、核糖。 (3)细胞壁中的糖:纤维素。 (4)细胞膜中的糖:糖蛋白、糖脂。 (5)病毒中的糖:核糖(RNA病毒)、脱氧核糖(DNA病毒)。 (6)血浆中的糖(葡萄糖):血糖浓度为0.8~1.2 g/mL,高于1.6 g/mL可致糖尿病。 Sugars in cells 细胞中的糖类 1 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 能源物质供能 葡萄糖可以转化为脂肪 淀粉 葡萄糖 消化 水解 吸收 血液中葡萄糖 肝糖原 肌糖原 合成 脂肪 转化 任务2:自主阅读,概括脂质的种类和功能 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 种类 功能 脂肪 ? 磷脂 ? 固醇 ? ? ? ? ? ? 任务2:自主阅读,概括脂质的种类和功能 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 二、细胞中的脂质 溶解性: 种类: C、H、O,有些含有N、P ①脂肪 脂质存在所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物 不溶于水,溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等 胆固醇 性激素 维生素 D 元素组成: ②磷脂 ③固醇 二、细胞中的脂质 “甘油三酯”、“三酰甘油” ①组成元素:C、H、O ②结构 甘油 脂肪酸 (1分子) (3分子) 饱和脂肪酸 不饱和脂肪酸 (含双键或三键) 熔点高、易凝固 熔点低、不易凝固 动物脂肪 (固态) 植物脂肪 (液态) Lipids in cells 细胞中的脂质 2 ①脂肪 不饱和脂肪酸链 饱和脂肪酸链 动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温时呈液态。 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 二、细胞中的脂质 ①脂肪 二、细胞中的脂质 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 饱和脂肪酸(固态) 动物性脂肪 ①脂肪 二、细胞中的脂质 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 不饱和脂肪酸(液态) 植物性脂肪 ①脂肪 问题1:脂肪的元素组成与糖类有何异同? 二、细胞中的脂质 不同点:脂肪中O的含量远少于糖类,而H的含量更多。 1g脂肪所含能量是1g糖类的2倍以上 脂肪是最佳的储能物质! Lipids in cells 细胞中的脂质 2 动物细胞中储存的脂肪(染成橘黄色) 1g糖原氧化分解 产生17kJ的能量 1g脂肪氧化分解 产生39kJ的能量 相同质量的脂肪中碳、氢元素的含量比糖类多,氧元素含量远远少于糖类,因此在氧化分解时耗氧量比糖类多,释放的能量也多,产生的水也多。 问题1:脂肪的元素组成与糖类有何异同? Lipids in cells 细胞中的脂质 2 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 二、细胞中的脂质 问题2:在全民减肥的时代,脂肪真是有害无益吗?脂肪的作用体现在哪些地方? 皮下组织堆积过多脂肪——肥胖 心脏及血管堆积过多脂肪——冠心病、动脉粥样硬化 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 ①脂肪 生理功能: ①细胞内良好的储能物质; (H元素所占的比例高,O元素所占的比例低) ②很好的绝热体,有隔热、保温作用; ③具有缓冲和减压作用,可以保护内脏器官。 分布: 动物的皮下、大网膜、肠系膜。 二、细胞中的脂质 问题2:在全民减肥的时代,脂肪真是有害无益吗?脂肪的作用体现在哪些地方? Lipids in cells 细胞中的脂质 2 内脏脂肪 皮下脂肪 ①脂肪 二、细胞中的脂质 问题3:脂肪和脂质是什么关系?脂质还包括哪些物质? 脂质 种类 功能 ①脂肪 ②磷脂 ③固醇 胆固醇 性激素 维生素D Lipids in cells 细胞中的脂质 2 ①组成元素: C、H、O、N、P ②结构 甘油 脂肪酸 磷酸 胆碱 ③分布: 动物脑、卵细胞、肝脏及大豆种子中含量多 ④功能: 细胞膜和细胞器膜的重要成分 ②磷脂 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 生理功能: 构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分。 分布: 人和动物的脑、卵细胞、肝脏及大豆种子。 二、细胞中的脂质 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 ②磷脂 二、细胞中的脂质 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 ③固醇 元素组成: C H O 功 能: 分 布: 动物细胞膜的重要成分;参与血液中脂质的运输。 胆固醇 ③固醇 二、细胞中的脂质 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 性激素 促进生殖器官的发育 生殖细胞的形成 功 能: 元素组成: C H O ③固醇 二、细胞中的脂质 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 维生素D 促进肠道对Ca、P的吸收 功 能: 元素组成: C H O 胆固醇 性激素 维生素D 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。 (动物内脏、蛋黄) 促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成,激发并维持第二性征。 有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 二、细胞中的脂质 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 ③固醇 脂质 种类 功能 ①脂肪 储能、保温、缓冲 ②磷脂 构成细胞膜的重要成分 ③固醇 胆固醇 构成细胞膜、参与血液中脂质运输 性激素 促进性器官的发育以及生殖细胞形成 维生素D 促进人和动物肠道对钙和磷的吸收 二、细胞中的脂质 总结 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 糖类与脂肪的利用和转化 (1)糖类与脂肪的利用。 ①血糖主要供给细胞氧化分解利用,多余的部分可以合成糖原储存起来,如何还富余,可以转化为脂肪和某些非必需氨基酸。 ②食物中的脂肪被消化吸收后,以脂肪的形成储存在皮下结缔组织。 (2)糖类和脂质可以相互转化,但转化程度是有明显差异的。 糖类 脂肪 ③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。 糖类可以大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类 肥胖容易,减肥难? Lipids in cells 细胞中的脂质 2 1、脂肪与糖类的区别 ①相对于糖类、蛋白质分子,脂肪分子中H的比例高,而O的比例小。故在氧化分解时,单位质量的脂肪较糖类、蛋白质消耗的氧气多,产生的水多,产生的能量也多。 ②油料植物种子萌发过程中脂肪会转变为糖类,与糖类相比,脂肪中氧含量较低,故导致萌发种子干重增加的元素主要是O。 ③脂肪含氢高,因此氧化分解时消耗的O2多,故呼吸熵小于1(葡萄糖氧化分解时的呼吸熵为1)。 注意 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 2、三大有机物的供能顺序 在细胞中,一般情况下是糖类氧化供能,当糖类供能不足时,依次由脂肪、蛋白质供能;正常代谢中蛋白质一般不供能,当生物体靠消耗自身蛋白质供能时,说明生物体已病重或生命接近终结。 3、大分子物质的初步水解产物和彻底水解产物的区分 {8799B23B-EC83-4686-B30A-512413B5E67A} 物质 初步水解产物 彻底水解产物 DNA 脱氧核苷酸 脱氧核糖、碱基、磷酸 RNA 核糖核苷酸 核糖、碱基、磷酸 蛋白质 多肽 氨基酸 淀粉 麦芽糖 葡萄糖 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 多糖、蛋白质、核酸等生物大分子,都是由许多单体连接而成。每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,由许多单体连接成多聚体。碳原子在组成生物大分子中起着重要作用。 碳是生命的核心元素 没有碳,就没有生命 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 其中的糖与脂质 探秘舌尖汉堡 纤维素 糖原、脂肪 淀粉 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 种子形成和萌发时,糖类和脂肪含量的变化? Lipids in cells 细胞中的脂质 2 种子形成和萌发时,糖类和脂肪含量的变化? 【归纳总结】 种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化 {5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA} 种子类型变化 非油料作物种子(如小麦) 油料作物种子(如大豆) 种子形成时 可溶性糖(还原糖)→淀粉 糖类→脂肪 种子萌发时 淀粉→可溶性糖(还原糖) 脂肪→甘油、脂肪酸→糖类 种子形成时,光合作用产物的输入导致其干重增加。种子萌发时,吸收水分导致其鲜重增加,非油料作物的种子由于只进行细胞呼吸导致干重减少,油料作物种子萌发初期干重有所增加(是因为脂肪转化为糖类的过程中增加了氧元素),然后再减少。 Lipids in cells 细胞中的脂质 2 总结 conclusion 2.脂质与人体健康息息相关,下列叙述错误的是( ) A.分布在内脏器官周围的脂肪有缓冲作用 B.蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血 C.摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险 D.胆固醇既是细胞膜的重要组分,又参与血液中脂质的运输 1.下列关于糖类的叙述,正确的是( ) A.单糖可被进一步水解为更简单的化合物 B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖 C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关 D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物 随堂练习 In-class practice 3.下列关于淀粉和纤维素的叙述,正确的是( ) A.淀粉是植物细胞壁的主要成分 B.淀粉与纤维素中所含的元素不同 C.分解淀粉与纤维素所需的酶不同 D.纤维素是由果糖聚合而成的多糖 4.下列关于糖的叙述,正确的是( ) A.葡萄糖和果糖分子均有还原性 B.葡萄糖和麦芽糖均可被水解 C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖 D.乳糖可以被小肠绒毛上皮细胞直接吸收 随堂练习 In-class practice 6.关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述,错误的是( ) A.胆固醇在动物体内可转化成性激素 B.脂质和糖原都是由C、H、O构成的 C.脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质 D.胆固醇是细胞膜的组分,也参与血脂运输 5.关于糖分解代谢的叙述,错误的是( ) A.甜菜里的蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖 B.乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖 C.发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖 D.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖 随堂练习 In-class practice 展开更多...... 收起↑ 资源预览