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第2章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的糖类和脂质
这些食物同学们都吃过吗？它们有什么共同点呢？
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。
问题1：对于培养的细胞来说，葡萄糖可能起什么作用呢？
糖类是细胞生命活动所需要的主要能源物质
一、细胞中的糖类
把糖称做“碳水化合物”是否准确？
不准确。
以前人们曾把糖叫“碳水化合物”，是因为当时发现糖类的组成符合通式Cn(H2O)m.
现在发现，并非所有糖类都符合该通式，如鼠李糖（C6H12O5）；而符合该通式的并非都是糖类，如乙酸（C2H4O2）。
不过由于习惯，“碳水化合物”这个名称仍沿用至今
1.定义：不能水解的糖类就是单糖。
（一）单糖的结构和功能
单糖
六碳糖
（C6H12O6）
葡萄糖：主要的能源物质
果糖：为机体供能
半乳糖：为机体供能
五碳糖
核糖：RNA的组成成分
脱氧核糖：DNA的组成成分
（C5HmOn）
……
2.分类：
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
1.定义：二糖（C12H22O11）由两分子单糖脱水缩合而成，一般要水解成单糖才能被细胞吸收。
（二）二糖的结构和功能
2.举例：蔗糖（红糖、白糖、冰糖等）、麦芽糖、乳糖
蔗糖在糖料作物中含量丰富
麦芽糖在发芽的小麦中含量丰富
乳糖在乳汁中含量丰富
（二）二糖的结构和功能
蔗糖：由一分子葡萄糖与一分子果糖脱水缩合而成
麦芽糖：由两分子葡萄糖脱水缩合而成
乳糖：由一分子葡萄糖与一分子半乳糖脱水缩合而成
1.定义：由超过10个单糖脱水缩合而成，生物体内绝大多数糖类以多糖(C6H10O5)n的形式存在。
（三）多糖的结构和功能
2.举例：淀粉、糖原、纤维素、几丁质（壳多糖）……
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。
（三）多糖的结构和功能
糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中，是人和动物的储能物质。当细胞生命活动消耗能量，肝糖原可分解为葡萄糖。
1.定义：由超过10个单糖脱水缩合而成，生物体内绝大多数糖类以多糖(C6H10O5)n的形式存在。
2.举例：淀粉、糖原、纤维素、几丁质（壳多糖）……
（三）多糖的结构和功能
纤维素构成植物细胞壁，在人和动物体内很难消化，被称作“第七营养素”。
1.定义：由超过10个单糖脱水缩合而成，生物体内绝大多数糖类以多糖(C6H10O5)n的形式存在。
2.举例：淀粉、糖原、纤维素、几丁质（壳多糖）……
（三）多糖的结构和功能
广泛存在于甲壳类、昆虫的外骨骼中
能有效结合溶液中的重金属，因而可用于废水处理
可用于制作食品的包装纸和食品添加剂
用于制作人造皮肤
几丁质(壳多糖)
主要能源物质 元素 种类 分布 功能
C H O 单糖 (不能水解)
二糖 C12H22O11 单位： 单位： 单位： 多糖 (C6H10O5)n
细胞
细胞
植物细胞
动物细胞
植物：甘蔗、甜菜
植物：发芽的谷粒
动物：乳汁
种子、变态茎或根
植物细胞
肝脏和肌肉
两分子单糖
许多单糖
甲壳类动物
昆虫的外骨骼
脱氧核糖
葡萄糖C6H12O6
果糖
半乳糖
蔗糖
乳糖
能源物质
淀粉
储能物质
纤维素
细胞壁成分，促进消化
糖原
储能物质：肝糖原调节血糖
几丁质（壳多糖）
组成外骨骼
麦芽糖
核糖
(葡萄糖+果糖－H2O)
(葡萄糖+葡萄糖－H2O)
(葡萄糖+半乳糖－H2O)
细胞
五碳糖
六碳糖
组成RNA的成分
组成DNA的成分
细胞中都有，主要的能源物质
课堂练习
1.糖类是细胞的主要能源物质，下列关于糖类的叙述正确的是（ ）
A.核糖、果糖、麦芽糖都是细胞中的单糖
B.人体可将植物中的淀粉和纤维素水解成葡萄糖
C.单糖和二糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D.糖原和脂肪都是人体细胞中重要的储能物质
D
课堂练习
2.日常生活中“控糖”能够很好地预防肥胖、高血压、龋齿等。下列有关叙述
正确的是（ ）
A.“控糖”就是禁止所有糖类的摄入
B.纤维素不能被人体消化吸收，所以对人体健康无益
C.人体摄入的淀粉分解为麦芽糖就能被细胞吸收利用
D.葡萄糖、核糖、脱氧核糖是真核细胞和原核细胞共有的糖类
D
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。
问题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？
细胞可以将葡萄糖转化为脂肪
脂质存在于所有细胞中，是组成生物体的重要有机化合物。与糖类相似，组成脂质的元素主要是C、H、O，有些脂质含有P和N。与糖类不同的是，脂质分子中O的含量远低于糖类，H的含量更高。常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇，它们通常不溶于水，溶于脂溶性有机溶剂。
二、细胞中的脂质
动物脂肪细胞中储存的脂肪
常见食物脂肪含量表
1.结构：脂肪是由3分子脂肪酸与1分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油（甘油三酯）。甘油的分子较简单，脂肪酸的种类和分子长短却不相同，有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。
（一）脂肪
甘油
脂肪酸
三酰甘油
三酰甘油的形成过程
（一）脂肪
饱和脂肪酸室温呈固态，由于长链上的C均以单键连接，所以熔点较高，容易凝固。
不饱和脂肪酸室温下呈液态，由于双键的存在，熔点较低，不易凝固。
1.结构：脂肪是由3分子脂肪酸与1分子甘油发生反应而形成的酯，即三酰甘油（甘油三酯）。甘油的分子较简单，脂肪酸的种类和分子长短却不相同，有饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸。
（一）脂肪
2.功能：
体内良好的储能物质
一种很好的绝热体，起到保温的作用
分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用
（一）脂肪
2.功能：
脂肪是体内良好的储能物质，生命活动需要时可以分解利用，1g脂肪可放出约39KJ的能量
生活在海洋中的大型哺乳动物，皮下有厚厚的脂肪层，起到保温作用
内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官
（二）磷脂
1.结构：磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基（—OH）不与脂肪酸结合成酯，而是与磷酸及其他衍生物结合。因此，磷脂除了含有C、H、O外，还含有P、N。
磷酸
甘油
脂肪酸
亲水基头部
疏水基尾部
（二）磷脂
2.功能：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。
（三）固醇
举例：胆固醇、性激素、维生素D等。
胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，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能有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
三、糖类与脂质的转化
Q：家鸭育肥形成的脂肪主要来自饲料中的哪些营养成分
三、糖类与脂质的转化
细胞中的糖类和脂质可以相互转化。糖类在供应充足的情况下可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起功能不足时，才会分解供能，但是不能大量转化为糖类。
葡萄糖
被细胞利用
被细胞储存----合成糖原（肝糖原、肌糖原）
被细胞储存----转化成脂肪、某些氨基酸
首先
富余
富余
课堂小结
脂质种类 元素组成 主 要 功 能
脂 肪
磷 脂
固醇
①构成动物细胞膜的重要成分
②参与血液中脂质的运输
促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成
促进肠道对Ca、P的吸收
构成细胞膜、细胞器膜的重要成分
胆固醇
性激素
维生素D
①良好的储能物质
②隔热、保温
③缓冲和减压，保护内脏器官
C、H、O
C、H、O、N、P
C、H、O
C、H、O
C、H、O
（1）糖原、淀粉也是储能物质，但为什么说脂肪是细胞内良好的储能物质？
（2）为什么等量的脂肪比糖类含能量多，但在一般情况下脂肪却不是生物体
利用的主要能源物质？
拓展思考
① 糖可以在有氧和无氧条件下进行氧化分解供能，脂肪必须在有氧条件下；
③大脑和神经组织所利用的能源必须由糖类供应；
②脂肪氧化分解速率慢，糖类则较快。
① 因为脂肪H多O少，同等质量的脂肪氧化分解放能更多；
②脂肪以无水形式储存，所占体积更小。
课堂练习
3.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具有缓冲作用
B.磷脂能促进人体对钙、磷的吸收
C.脂肪、磷脂、维生素D都难溶于水
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
B
课堂练习
4.脂质存在于所有的细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物，常见的
脂质有脂肪、磷脂和固醇等。下列对脂质的描述错误的是 （ ）
A.磷脂在动物的脑、卵细胞和大豆种子中含量很丰富，是所有细胞都必不可少
的成分
B.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，但在膳食中要限制高胆固醇食物的过量
摄入
C.人体中有的激素和维生素也是脂质，脂质分子中O的相对含量少于糖类
D.等量的脂肪比糖类完全氧化分解放出的能量多，因而是生物体的主要能源物质
D
课堂总结
本课结束

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