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(共47张PPT)
2.3细胞中的糖类和脂质
【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。
细胞培养
讨论:
1.对于细胞培养来说，葡萄糖可能起什么作用？
糖类是细胞生命活动所需的主要能源物质。
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？
这说明细胞可将葡萄糖转化为脂肪。
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。
糖类是主要的能源物质。
白糖
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
麦芽糖、葡萄糖、砂糖、蔗糖……
（二）糖类的元素组成：
（三）糖类的分类：
糖类分子都是由C、H、O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( CH2O)。
分子一般是由C、H、O三种元素构成。
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。
白糖
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
多糖
二糖
单糖
提供能量
动物细胞中
半乳糖
提供能量
植物细胞中
果糖
主要的能源物质
细胞中都有
葡萄糖
六碳糖(C6H12O6)
组成DNA的成分
细胞中都有
脱氧核糖(C5H10O4)
组成RNA的成分
细胞中都有
核糖(C5H10O5)
五碳糖
单糖
功能
分布
种类
1.单糖：不能水解的糖，可直接被细胞吸收。
核糖（C5H10O5）
脱氧核糖(C5H10O4)
H
OH
CH2OH
O
OH
OH
OH
H
H
H
H
葡萄糖（C6H12O6）
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
HO
OH
+
脱水缩合
HO
O
OH
+
H2O
HO
O
OH
O
H
H
水解
HO
OH
HO
OH
+
2.二糖：由两分子单糖脱水缩合而成，可水解为两分子单糖。
种类 分布 功能
二 糖
麦
芽
糖
蔗
糖
乳
糖
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
均可提供能量
葡萄糖
葡萄糖
果糖
葡萄糖
蔗糖
葡萄糖
半乳糖
麦芽糖
乳糖
糖全由C、H、O组成。但糖的H与O比不全为2∶1，如脱氧核糖；H与O比为2∶1的化合物也不全是糖，如甲醛（CH2O）、乳酸（C3H6O3）。故“碳水化合物”仅是一种俗称，不是严格意义上糖类的称谓。
糖类(列举) 分子式
核糖 C5H10O5
脱氧核糖 C5H10O4
葡萄糖 C6H12O6
果糖 C6H12O6
半乳糖 C6H12O6
麦芽糖 C12H22O11
蔗糖 C12H22O11
乳糖 C12H22O11
淀粉 (C6H10O5)n
小资料：糖的甜度
用蔗糖为参照物，以它为100，葡萄糖是70，麦芽糖是35，乳糖是16，果糖是200。
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
生物体内的糖类多数以多糖的形式存在。
常见的多糖有：淀粉、纤维素、糖原。
它们必须水解成为单糖才能被细胞吸收。
3.多糖
能水解成多个单糖的糖，由许多单糖分子脱水缩合而成的糖（C6H10O5）n）
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。
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。
但是并不是所有的多糖的基本单位都是葡萄糖。
（4）几丁质
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。大多数真菌的细胞壁也是由几丁质构成。
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。
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
小结
①供给能量：糖类是主要的能源物质
如:核糖和脱氧核糖是细胞中核酸的成分；
糖与脂类形成的糖脂是组成神经组织与细胞膜的重要成分；
糖与蛋白质结合的糖蛋白，具有多种复杂的功能。
（四）糖的生理功能：
②是组成某些复杂化合物的重要组成成分：
③是细胞结构的重要组成成分
如：纤维素是构成细胞壁的重要组成成分
糖蛋白（主要起识别作用）
糖脂
肽聚糖（细菌细胞壁的主要成分）
（五）糖类的分类依据
1、依据能否被水解及水解产物
将糖分为单糖、二糖和多糖；
2、依据糖类的来源和归属
（1）动植物细胞共有的糖：
如脱氧核糖、核糖、葡萄糖；
（2）动物细胞特有的糖：
如半乳糖， 乳糖，糖原；
（3）植物细胞特有的糖：
如果糖，蔗糖，麦芽糖，淀粉，纤维素。
3、依据糖类的功能
（1）细胞的重要能源物质，如葡萄糖；
（2）细胞的重要储能物质，如淀粉、糖原；
（3）构成细胞的重要结构物质，如脱氧核糖、核糖、纤维素等。
4、依据糖类是否具有还原性
（五）糖类的分类依据
（1）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）
（2）非还原性糖：
淀粉、糖原、纤维素、蔗糖
（蔗糖和多糖）
种 类 分 布 功 能
单糖 五碳糖
六碳糖
二糖
多 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
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
糖原
比较
《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”
P25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“第七类营养素”？
人体所需的营养物质主要有六类：糖类、蛋白质、脂肪、维生素、水和无机盐，它们各自的作用是不同的．人类膳食中还有一种被称为纤维素的物质，它主要含于蔬菜和粗加工的谷类中。
当纤维素进入消化道中，虽然不能被消化吸收，但会刺激消化道壁，有促进肠道蠕动，利于粪便排出等功能，因而被称为“第七类营养素”．
批判性思维
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
脂肪
你减肥吗？
脂肪是脂质的一种，也是最常见的脂质。
减去的是什么？
肥肉的主要成分是脂肪；
从油料作物中提取的食用植物油主要成分也是脂肪
（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
脂肪的分子结构
如果长链上存在双键，那么碳原子连接的氢原子数目不能达到饱和，这样形成的脂肪酸就是不饱和脂肪酸。
脂肪酸的骨架是一条由碳原子组成的长链。如果长链上的每个碳原子与相邻的碳原子是以单键相连接，那么该碳原子就可以连接2个氢原子，这个碳原子就是饱和的，这样形成的脂肪酸就是饱和脂肪酸。
　 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）
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。
1.在人和动物体内，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？
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。
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
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
（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
沙漠炎热缺水，骆驼和别的动物不一样，它有高高的驼峰储藏大量的脂肪，当它又渴又饿的时候，脂肪会慢慢分解，变成它需要的营养和水。
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。
脂肪是良好的储能物质，但与此同时糖类等也可以储能（如淀粉和糖原），只是不够“良好”。
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
（1）组成元素：不仅含有C、H、O三种元素还含有P、N。
（2）分布：在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富。
（4）功能：构成细胞膜以及多种细胞器膜的重要成分。
2、磷脂
（3）磷脂的形成
a.甘油分子的一个羟基不是与脂肪酸结合，而是与磷酸结合，磷酸再与其他物质结合。
b.磷脂分子由脂肪酸、甘油、磷酸等组成。
（1）组成元素：由C、H、O三种元素组成
①胆固醇：构成动物细胞膜的重要成分，在人体中还参与血液中脂质的运输。
②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,激发并维持第二性征。
③维生素D：有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
3、固醇
（2）类别：
胆固醇、性激素、维生素D
皮肤经紫外线照射可将体内7－脱氢胆固醇转化为维生素D。
维生素D
性激素
儿童缺钙会出现早期“缺钙”症状，如多汗、烦躁不安、夜惊、夜啼等。由于汗多刺激头皮而常摇头，使枕后头发脱落而出现“枕秃”。
除了补钙之外还要多晒太阳或者补充维生素D。
胆固醇知多少
胆固醇广泛存在于动物体内,尤以脑及神经组织中最为丰富，在肾、脾、皮肤、肝和胆汁中含量也高。
胆固醇是动物组织细胞所不可缺少的重要物质,它不仅参与形成动物细胞膜,而且是合成胆汁酸,维生素D以及甾体激素的原料。
人体胆固醇绝不是可有可无,而是必须保持在一定水平,以使生理过程顺利进行.
血液中的胆固醇过高
低密度脂蛋白积聚于血管壁
血管管腔变窄
组织得不到足够的氧气
供应而不能正常运作。
健康的冠状动脉横切面
冠状动脉内有硬块存在，使管腔变小
粥状动脉硬化
心脏及血管堆积过多脂肪
——冠心病、动脉粥样硬化
动脉粥样硬化
你能分辨出图中狮子与鸡的性别么？
细胞中常见的脂质 在细胞和生物体中的作用 备 注
脂肪 多存于植物种子果实、动物脂肪组织
磷脂 动物卵与大豆种子中较多
固 醇 胆固醇 动物性食物中含量丰富
性激素
由动物性腺分泌形成
维生素D 动物卵巢中多，人体内可由胆固醇转化来
主要储能物质。对动物和人：保温，减少器官摩擦，缓冲外压
构成生物膜的重要成分
能促进人和动物生殖器官发育及生殖细胞形成
细胞膜的重要成分，参与血液中脂质运输
能促进人和动物肠道对钙磷的吸收
比较
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？
葡萄糖
首先
多余
再多余
细胞利用
合成糖原储存起来
转化为脂肪和某些氨基酸
糖类
脂肪
糖类在供应充足时可大量转化成脂肪
脂肪只在糖类代谢发生障碍时才能转化成少量糖类
三、细胞中糖类和脂质的相互转化
种子形成和萌发过程中糖类和脂质的变化
类型 变化 非油料作物（如小麦）种子 油料作物（如大豆）种子
种子形成时 可溶性糖 淀粉 糖类 脂肪
种子萌发时 淀粉 可溶性糖 脂肪 甘油＋脂肪酸 糖类
2
(1)细胞中的糖类、脂肪、蛋白质都含有大量的化学能，都可以氧化分解并释放能量。
(2)生物体的主要能源物质是糖类，
主要的储能物质是脂肪，
直接能源物质是ATP。
(3)细胞内的储能物质
①植物细胞内的储能物质是：淀粉、脂肪。
②动物细胞内的储能物质是：糖原、脂肪。
(4)三大能源物质的供能顺序为：
糖类→脂肪→蛋白质。
能源物质
P27：练习与应用
1、（1）√（2）×（3）×
2、C
二、拓展应用
1、(1)减少甜味食品摄入，如含蔗糖(白砂糖、绵白糖、冰糖、红糖)、葡萄糖和果糖等的食物。减少油炸食品和肥肉的摄入。
(2)①少食多餐，切忌暴饮暴食。②食物种类多样化，保证营养均衡。③避免或尽量减少油炸、油煎、油焖、糖醋、腌制、酱汁等高油高糖高盐食品。④避免或尽量少吃零食，学会观看食物配料表，食品添加剂多的食物尽量避免，合理搭配营养素比例。⑤烹调方式尽量选择煮、蒸、炖、烩等少油方式。
2、糖类是生物体主要利用的能源物质，尤其是大脑和神经所利用的能量必须由糖类来供应。脂肪是非极性化合物，可以以无水的形式储存在体内。虽然糖原也是动物细胞的储能物质，但是它是极性化合物，是最高的水合形式，在机体内储存时所占体积相当于等重量的脂肪所占体积的 4 倍左右。脂肪与糖类氧化相比，在生物体细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量氧气。此外，糖类氧化既可以在有氧条件下进行，也可以在无氧条件下进行，所以对于生物体的生命活动而言，糖类是主要能源物质，而脂肪是主要储能物质。
沙场点兵
植物细胞
动物细胞
1.将下列糖填入下列集合中：
葡萄糖、核糖、脱氧核糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖
淀粉、纤维素、糖原
葡萄糖
核糖
脱氧核糖
蔗糖
麦芽糖
淀粉
纤维素
乳糖
糖原
2. 下列有关脂质的叙述，不正确的是（　　）
　A. 脂肪只存在于动物的脂肪细胞中，植物细胞中没有
　B. 脂质分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更多
　C. 脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体重要的有机化合物
　D. 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
A
3. 糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物，下列相关叙述错误的是（　　）
　A. 淀粉和脂肪水解的终产物是CO2和水
　B. 淀粉、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖
　C. 动物细胞膜上的脂质包括磷脂、胆固醇等
　D. 等质量的糖类和脂肪被彻底氧化分解，糖类耗氧少
A
4. 在人和动物皮下含量丰富的储能物质是：（ ）
　A.糖原 B.淀粉 C.脂肪 D.蛋白质
C
5.某动物体内可以完成下列反应式：（◇、○代表不同的单糖）,则◇—○代表的二糖（ ）
A.麦芽糖 B.乳糖 C.蔗糖 D. B和C
D
若植物体内则选C；因为动物体内有蔗糖的分解过程，所以选D。
6.生物体内，不同物质氧化分解时所产生水的量不同，最高者每氧化lg该物质可产生1.07mL水，骆驼体内贮存有大量该物质，故30d不喝水也能照常活动，则该物质是（ ）
A.蛋白质 B．脂肪
C．葡萄糖 D．肝糖原
脂肪与糖类相比，氢的含量高，同质量两种物质氧化分解时，消耗的氧多，释放的能量多，产生的水多
B

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