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苏教版（2019）必修一
第一章 细胞的分子组成
第二节 细胞中的糖类和脂质
第1课时
学习目标
壹
碳链是形成生物大分子的骨架
贰
叁
检测生物组织中的糖类
糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
课前导入
环顾家里的厨房，我们会发现米、面、蔗糖、食用油、醋、味精等物品，它们大都含有机化合物。科学家早就发现，有机化合物是构成细胞的主要物质，活细胞内有机化合物的含量仅次于水。细胞中有机化合物的种类也很多，如糖类(carbohvdrate)、脂质(lipid)、蛋白质(protein)。除了一氧化碳、二氧化碳和碳酸盐外，几乎所有含碳化合物都是有机化合物。
所以，有人认为碳是有机化合物的核心元素。我们认同这种观点吗
碳是组成有机化合物的核心元素吗
积极思维
实事：
1.一个碳原子含有六个质子、六个中子和六个电子（图1-2-1）。碳原子外层的四个电子可与其他原电子子（如氢、氧、氮、硫原子（结合，即通过与其他原子共用电子对，形成共价键。
碳是组成有机化合物的核心元素吗
积极思维
实事：
2.一个碳原子与一个氢原子通过共用两个电子形成共价键，其中一个电子由碳原子提供，另一个由氢原子提供。碳原子外层的另外三个电子也可以与其他原子形成共价键。
3.碳原子之间也可以共用电子对，形成 C-C键或C=C键等。由于碳原子之间共用电子对，多个碳原子之间会形成长长的碳链或环状结构。
碳是组成有机化合物的核心元素吗
积极思维
1.概述 日常生活中，我们接触到哪些有机化合物
2.解释 碳的哪些结构特点使它成为有机化合物的核心元素
糖类、脂质、蛋白质和核酸等。
（1）碳原子最外层有四个电子,可与其他原子通过共用电子对，以共价键的形式形成多种化合物；
（2）碳原子之间通过共用电子对形成C-C键或C=C键，使多个碳原子形成长长的碳链或环状结构。
思考：
一、碳链是形成生物大分子的骨架
一般来说，生物体内合成的相对分子质量超过10 000的有机化合物被称为生物大分子。多糖、蛋白质和核酸是生物大分子，它们都是由许多基本组成单位（单体）连接而成的。
一、碳链是形成生物大分子的骨架
阅读教材P11内容，结合下列单体中的碳骨架，思考：
1.单体的碳原子之间通过单键或双键相连接，形成不同长度的分支状、链状或环状结构，这些结构称为有机物的碳骨架。
分支状
链状
环状
一、碳链是形成生物大分子的骨架
“ 碳是生命的核心元素 ”
2.碳骨架结构的排列和长短决定了有机物的基本性质。
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
白糖
你能列举一些你所熟悉的糖的名称吗
红糖
冰糖
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。
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
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。
糖类
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
糖类的组成元素
糖种类 分子式
葡萄糖 C6H12O6
果糖 C6H12O6
核糖 C5H10O5
蔗糖 C12H22O11
淀粉 (C6H10O5)n
（1）元素组成：
（2）分子式特点：
C、H、O
（CH2O）n
又被称为“碳水化合物”
（3）类型：
单糖、二糖、多糖
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
单糖
——不能水解的糖，可直接被细胞吸收。
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
动植物细胞
主要植物细胞
主要动物细胞
组成RNA的成分
组成DNA的成分
主要的能源物质
提供能量
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
单糖
——不能水解的糖，可直接被细胞吸收。
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
二糖
——水解后能够生成2个单糖分子的糖。
（两分子单糖脱水缩合形成）
葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
麦芽糖
蔗糖
乳糖
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
二糖
——水解后能够生成2个单糖分子的糖。
种类 分布 功能
二糖
麦芽糖
蔗糖
乳糖
植物细胞
植物细胞
动物细胞
都能提供能量
思考：多分子单糖脱水缩合会形成什么糖呢？
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
二糖
——可水解成多个葡萄糖
（由多分子单糖脱水缩合而成）
种类 分布 功能
多糖
淀粉
纤维素
肌糖原
肝糖原
糖原
几丁质
（壳多糖）
植物细胞
动物肌肉
动物肝脏
甲壳类动物和昆虫的外骨骼
植物细胞中重要的储能物质
植物细胞壁的重要组成成分
储存能量，调节血糖
储存能量，为肌肉供能
与重金属离子有效结合，用于废水处理；制作食品包装纸和食品添加剂；制作人造皮肤等
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
小麦（淀粉） 植物细胞壁电镜扫描纤维素 肝脏中的糖原
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
根据糖类能否水解及水解后的产物
单糖
不能水解的糖
多糖
水解后生成多个
单糖分子的糖
二糖
水解后生成两分子单糖的糖
基本单位是葡萄糖
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
淀粉
砖红色
(4)糖的还原性
①具有还原性的糖：____________________等。
单糖、麦芽糖、乳糖
②还原糖的鉴定：
还原糖＋斐林试剂 砖红色沉淀。
③非还原糖：________、蔗糖等，它们与斐林试剂不会产生__________沉淀。
水浴加热
二、糖类是细胞的重要结构成分和主要能源物质
（5）糖类的作用
a.细胞的重要___________。
b.生物体维持生命活动的________能源物质。
c.________和糖脂在细胞_______、细胞_______、信息传递等生命活动中发挥重要作用。
结构成分
主要
糖蛋白
免疫
识别
三、检测生物组织中的糖类
根据还原性对糖类进行分类如下：
还原性糖 非还原性糖
蔗糖、淀粉、纤维素、糖原
葡萄糖、果糖等单糖
麦芽糖、乳糖等二糖
事实真这样吗？通过实验来验证。
水浴加热
还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀
50～60℃
反应前
反应后
三、检测生物组织中的糖类
1.学会使用稀碘液、斐林试剂鉴定生物组织中的淀粉和还原糖。
2.学会设计实验，并选择适当的化学试剂鉴定生物组织中不同种类的糖类。
3.观察实验过程中不同种类的糖在化学反应中产生的颜色变化、沉淀情况，分析实验结果。
实验目的
三、检测生物组织中的糖类
1.在淀粉溶液中加人稀碘液，碘分子与淀粉结合产生变色反应，溶液变成蓝色。唾液中含有唾液淀粉酶，在淀粉酶的作用下，淀粉水解产生麦芽糖。麦芽糖是一种还原糖。
2.葡萄糖、麦芽糖等可溶性还原糖与斐林试剂反应，会产生砖红色沉淀。淀粉和蔗糖等非还原糖与斐林试剂则不发生砖红色沉淀反应。
3.斐林试剂可由质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液按1∶1的比例混合配制而成。
实验原理
三、检测生物组织中的糖类
大烧杯、小烧杯、试管、滴管、量筒、水浴锅（或酒精灯、铁架台、石棉网、火柴）；淀粉、蔗糖、葡萄糖、淀粉酶、清水、稀碘液、质量浓度为0.1 g/L的NaOH溶液、质量浓度为0.05 g/mL的CuSO 溶液等。
器材和试剂
淀粉 + 碘液 蓝色
还原糖 + 斐林试剂 砖红色沉淀
水浴加热
三、检测生物组织中的糖类
实验一 鉴定淀粉
取材分组：取3支洁净的试管，编号为A、B、C备用
　↓
制备溶液：分别用20 mL清水溶解1 g葡萄糖、1 g蔗糖和1 g淀粉，制成溶液备用
　↓
鉴定：分别向A、B、C试管中加入3 mL葡萄糖溶液、蔗糖溶液和淀粉溶液，各滴入等量的稀碘液
　↓
结果：淀粉溶液变蓝色，葡萄糖溶液、蔗糖溶液不变蓝
三、检测生物组织中的糖类
实验二 鉴定还原糖
(2)实验步骤
分组编号：取四支洁净的试管编号为1、2、3、4备用
　↓
鉴定：
↓
结果：4号试管产生砖红色沉淀
三、检测生物组织中的糖类
①斐林试剂现配现用，且NaOH溶液、CuSO4溶液应先混合，再添加。
原因：斐林试剂很不稳定。
②一般不用酒精灯直接加热，而是隔水加热。直接加热反应过快而影响观察效果。
③加热时试管底部不能接触烧杯底部，直接接触会造成受热不均匀，导致试管破裂。
实验操作注意问题及原因分析
三、检测生物组织中的糖类
实验结果的提醒
溶液颜色变化：浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)。开始时的浅蓝色是Cu(OH)2的颜色，后来的棕色是浅蓝色和砖红色的混合色，最后Cu2＋全部转化成Cu2O，溶液呈现砖红色。
三、检测生物组织中的糖类
米饭和馒头含有的淀粉经消化分解后生成葡萄糖。
糖尿病患者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？
贴近生活
糖尿病
课堂小测
1.蔗糖是植物体内的一种二糖。下列关于蔗糖的叙述，正确的是( )
A.其水解产物只有葡萄糖
B.在线粒体内氧化分解释放能量
C.可在叶肉细胞的细胞溶胶中合成
D.能与本尼迪特试剂反应生成红黄色沉淀
解析：蔗糖的水解产物是果糖和葡萄糖，A错误；蔗糖需要水解成果糖和葡萄糖才能被吸收利用，且葡萄糖的分解发生在细胞质基质中，B错误；蔗糖是一种非还原性糖，其合成过程可在叶肉细胞的细胞溶胶中进行，是植物体内糖类运输的主要形式，C正确；蔗糖是一种非还原性糖，不能与本尼迪特试剂反应生成红黄色沉淀，D错误。
C
课堂小测
2.下列关于糖的叙述，正确的是( )
A.核糖、脱氧核糖和纤维素都不能作为能源物质
B.葡萄糖和麦芽糖可被水解
C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖
D.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收
解析：核糖、脱氧核糖和纤维素都不能作为能源物质，A正确；葡萄糖是单糖，不能被水解，B错误；纤维素的单体是葡萄糖，C错误；乳糖是二糖，不能直接被小肠绒毛上皮细胞吸收，D错误。
A
课堂小测
3.下列关于多糖的说法中正确的是（ ）
A.淀粉必须被消化分解成葡萄糖才能被肠道细胞吸收
B.糖类都是为细胞生命活动提供能量的重要物质或储能物质
C.牛、羊能自主消化吸收食物中的纤维素，并从中获得能量
D.在血糖浓度降低时，肌糖原便分解产生葡萄糖补充到血液中
解析：淀粉属于多糖，需要水解为葡萄糖才能被肠道细胞吸收，A正确；纤维素是多糖的一种，可参与构成植物细胞壁，不能为生命活动提供能量或储存能量，B错误；牛、羊不能自主消化吸收食物中的纤维素，需要借助肠道微生物将其分解为葡萄糖后吸收利用，C错误；在血糖浓度降低时，肝糖原分解产生葡萄糖，提高血糖浓度，肌糖原分解不能补充血糖，D错误。
A
感
谢
观
看

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