第二章組成細(xì)胞的分子第三節(jié)細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)【問題探討】

在科學(xué)研究和制藥領(lǐng)域，經(jīng)常要進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)。體外培養(yǎng)動物細(xì)胞時，需要為細(xì)胞分裂和生長提供營養(yǎng)。絕大數(shù)情況下，培養(yǎng)基中都會有葡萄糖。1.對于培養(yǎng)細(xì)胞來說，葡萄糖可能起什么作用？細(xì)胞的生命活動需要能量來維持，有很多種有機(jī)物都可以為細(xì)胞的生活提供能量，其中糖類是主要的能源物質(zhì)。A：沒吃早餐，導(dǎo)致血糖偏低，能量供應(yīng)不足。Q2：對早期低血糖患者應(yīng)該采取什么措施？Q1：他為什么頭暈？A：及時拓展資料含糖類較多的食物或者喝一杯濃糖水。情景討論糖類是主要的能源物質(zhì).Q1：你能列舉一些你所熟悉的糖的名稱嗎？白糖紅糖冰糖葡萄糖、果糖、乳糖、麥芽糖、淀粉、纖維素……Q2：所有的糖都是甜的嗎？Q3：甜的都是糖嗎？答：不是，有的糖就沒有甜味的，比如纖維素和淀粉等。答：不是，比如木糖醇是甜的，但卻不屬于糖類,是甜味劑。一.細(xì)胞中的糖類1.組成元素：

糖類又被稱為“碳水化合物”.

多數(shù)糖類分子中H:O=2:1，類似于水分子中的氫氧之比，糖類的結(jié)構(gòu)通式：(CH２O)n或Cn(H2O)m。但后來發(fā)現(xiàn)一些糖類如鼠李糖、脫氧核糖中氫氧之比并非2:1，同時一些非糖物質(zhì)如甲醛、乳酸中氫氧之比卻滿足2:1，故“碳水化合物”這個名稱并不恰當(dāng)。漢語中，“糖類”和“碳水化合物”是通用的。C、H、O(一般情況下)2.種類：多糖二糖單糖（能否被水解及水解為單糖的數(shù)量.）：不能被水解的糖類.：由兩分子單糖脫水縮合而成的糖類.：由多個單糖脫水縮合而成的糖類.

閱讀與分析（課本P23-P25）1.請舉例說出不同種類的糖的具體名稱。它們分布在哪些生物體內(nèi)分別具有的主要功能是什么？2.三種二糖水解后形成的兩分子單糖有什么異同？3.三種多糖主要分布在哪些生物的哪些器官或組織等結(jié)構(gòu)中？徹底水解后的產(chǎn)物是什么？為什么它們的化學(xué)性質(zhì)和功能相差很大？種類分布功能單糖

核糖脫氧核糖六碳糖五碳糖葡萄糖半乳糖果糖動物細(xì)胞植物細(xì)胞動植物

細(xì)胞能源物質(zhì)能源物質(zhì)主要的能源物質(zhì)“生命的燃料”DNA的成分RNA的成分(C5H10O5)(C5H10O4)1）細(xì)胞中常見的單糖拓展資料能量葡萄糖：生命的燃料1g葡萄糖完全氧化分解，可釋放16.7KJ的能量。

參加運(yùn)動會或其他劇烈活動后喝葡萄糖水能盡快地補(bǔ)充能量。種類分布功能二糖麥芽糖蔗糖乳糖發(fā)芽的小麥、谷粒中含量豐富蔗糖、甜菜中含量豐富；大多數(shù)的水果、蔬菜人和動物乳汁中含量豐富均可提供能量植物細(xì)胞植物細(xì)胞動物細(xì)胞(C12H22O11)2）細(xì)胞中常見的二糖Q1：葡萄糖和麥芽糖的分子式分別是什么？Q2:為什么麥芽糖的分子式不是C12H24O12？葡萄糖：C6H12O6麥芽糖：C12H22O11脫水縮合HOOH葡萄糖HOOH葡萄糖HOOH葡萄糖HOOH葡萄糖HOOOH麥芽糖水解H2O脫水縮合HOOOH麥芽糖單糖和二糖之間的互相轉(zhuǎn)化(以麥芽糖為例)H2O3種二糖的形成示意圖葡萄糖葡萄糖葡萄糖半乳糖葡萄糖果糖麥芽糖蔗糖乳糖

[小結(jié)]——幾種二糖的組成示意圖蔗糖是二糖，必須經(jīng)消化分解成兩分子單糖后才能被細(xì)胞吸收，所以蔗糖只能口服而不可以靜脈注射。Q3：人在患急性腸炎的時候，往往采取靜脈注射葡萄糖液治療，思考可以用蔗糖替代葡萄糖嗎，為什么？二糖必須水解為單糖才能被細(xì)胞吸收.

葡萄糖是單糖，不能被水解，其不需要消化可直接被細(xì)胞吸收利用；所以既可以口服也可以靜脈注射。種類分布功能多糖糧食作物的種子或植物變態(tài)的莖或根等儲藏器官中及一些植物的果實中.植物莖稈和枝葉中的纖維及所有植物細(xì)胞的細(xì)胞壁的組成成分.植物細(xì)胞人和動物的肝臟中人和動物的肌肉中肝糖原肌糖原動物細(xì)胞儲能物質(zhì)儲能物質(zhì)支持和保護(hù)細(xì)胞3）細(xì)胞中常見的多糖淀粉纖維素糖原幾丁質(zhì)甲殼類動物和昆蟲的外骨骼中外骨骼的重要組成成分（支持、保護(hù)）淀粉：植物細(xì)胞的(儲能物質(zhì))[舉例說明]——多糖最常見的多糖纖維素：植物細(xì)胞壁的主要成分(結(jié)構(gòu)物質(zhì))

糖原:

動物細(xì)胞的(儲能物質(zhì))強(qiáng)調(diào)：并不是糖原都能水解為葡萄糖！

幾丁質(zhì):

外骨骼的重要組成成分(結(jié)構(gòu)物質(zhì))1)存在于蝦、蟹、昆蟲等甲殼類動物的外殼與軟體動物的器官（例如烏賊的軟骨），以及真菌類的細(xì)胞壁等處.2)主要是用來作為支撐身體骨架以及對身體起保護(hù)的作用.想一想：食物中的糖是如何成為人體細(xì)胞中的糖？?淀粉葡萄糖血液中的葡萄糖肌糖原肝糖原消化水解吸

收合成合成水解【拓展資料說明】糖原分解時不能直接產(chǎn)生葡萄糖，而是6-磷酸葡萄糖，6-磷酸葡萄糖通過磷酸酯酶才能轉(zhuǎn)變?yōu)槠咸烟?，進(jìn)而釋放進(jìn)血液。由于肌肉細(xì)胞中缺乏該酶，所以肌糖原不能直接分解成葡萄糖，因此葡萄糖能合成肝糖原和肌糖原，但是只有肝糖原可以轉(zhuǎn)化為葡萄糖。淀粉糖原纖維素基本單位：葡萄糖分子說明：幾丁質(zhì)的基本單位是N-乙酰葡萄糖胺.Q1：纖維素、淀粉、糖原都是多糖，水解后的單糖又都是葡萄糖，但為什么它們的性質(zhì)和功能卻相差那么多呢？答：葡萄糖連接方式存在差異.淀粉：卷曲形成螺旋形。糖原：高度的分支。纖維素：多條不卷曲不分支的直鏈平行鏈接而成。Q2：既然人類很難消化纖維素，為什么一些科學(xué)家還將纖維素等其他糖類稱為人類的“第七類營養(yǎng)素”呢？Q3：糖尿病患者的飲食受到嚴(yán)格的限制，但受限制的不僅僅是甜味食品，米飯和饅頭等主食都需要定量攝取.為什么？多糖二糖單糖答：糖尿病人飲食中，米飯、饅頭等主食中富含淀粉，淀粉經(jīng)消化分解后生成的是葡萄糖.Q4：糖尿病病人的飲食要控制，正常人的飲食需要控制嗎？《中國居民膳食指南（2016）》中提出的“控糖”是控什么糖？為什么要控糖？答：控制“添加糖”的攝入量.肥胖、高血壓、齲齒等都直接或間接與長期糖攝入超標(biāo)有關(guān).【與社會的聯(lián)系】[總結(jié)1

]

——糖類的分類、分布和功能單糖五碳糖核糖、脫氧核糖動植物核酸的組成成分六碳糖葡萄糖主要能源物質(zhì)果糖植物半乳糖動物二糖蔗糖：1分子葡萄糖和1分子果糖縮合而成植物水解形成單糖后被利用麥芽糖：2分子葡萄糖脫水縮合而成乳糖：1分子葡萄糖和1分子半乳糖縮合而成動物多糖淀粉植物植物儲能物質(zhì)纖維素細(xì)胞壁的主要成分肌糖原、肝糖原動物動物儲能物質(zhì)幾丁質(zhì)動物外骨骼的重要組成成分能源物質(zhì)能源物質(zhì)【筆記】糖類既是的主要能源物質(zhì)，也是細(xì)胞的重要結(jié)構(gòu)成分。[總結(jié)2

]

——糖類之間的相互轉(zhuǎn)化拓展延伸——糖類的不同分類不是所有的糖都能和斐林試劑反應(yīng)！不是所有的糖都是能源物質(zhì)！BC【問題探討】

在科學(xué)研究和制藥領(lǐng)域，經(jīng)常要進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)。體外培養(yǎng)動物細(xì)胞時，需要為細(xì)胞分裂和生長提供營養(yǎng)。絕大數(shù)情況下，培養(yǎng)基中都會有葡萄糖。2.在培養(yǎng)脂肪細(xì)胞時，即便沒有向培養(yǎng)基中添加脂肪，新形成的脂肪細(xì)胞中也會出現(xiàn)油滴。這說明什么？這說明細(xì)胞可以將葡萄糖轉(zhuǎn)化為脂肪.1.組成元素：

C、H、O(有的含有N、P)固醇磷脂脂肪維生素D性激素膽固醇二.細(xì)胞中的脂質(zhì)2.分布：

3.作用：

4.種類：5.物理性質(zhì)：

存在于所有細(xì)胞中組成細(xì)胞和生物體的重要有機(jī)化合物不溶于水，易溶于脂溶性有機(jī)溶劑，如丙酮、氯仿、乙醚等.細(xì)胞中的脂質(zhì)——脂肪

思考與討論（閱讀課本P26）1.在人和哺乳動物體內(nèi)，脂肪主要分布在哪些部位？2.請說出脂肪含量比較高的幾種植物。脂肪主要分布在這些植物的什么器官中？3.脂肪對細(xì)胞和生物體可能有哪些作用？4.脂肪攝入量與健康有怎樣的關(guān)系呢？皮下脂肪內(nèi)臟脂肪保溫緩沖、減壓細(xì)胞中的脂質(zhì)——脂肪(最常見)1.分布人和動物體內(nèi)：植物體內(nèi)：皮下、大網(wǎng)膜和腸系膜等部位，某些動物還在特定的部位儲存脂肪，如駱駝的駝峰.花生、油菜、向日葵、核桃等植物的種子里都含有較高的脂肪.2.作用細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì)；此外還具有保溫作用；緩沖和減壓的可以有效地保護(hù)動物和人體的內(nèi)臟器官.皮下脂肪可達(dá)4cm.皮下脂肪可達(dá)6cm.肥胖人體內(nèi)脂肪可達(dá)15—20kg.

①.脂肪攝入過多，會造成身體肥胖，造成脂肪肝、高血脂、高血壓、高血糖等，增加了患心腦血管疾病、糖尿病等的風(fēng)險，同時身體肥胖也會給體內(nèi)的各個器官造成壓力。

②.脂肪攝入過少，會使人營養(yǎng)不良、代謝能力降低，出現(xiàn)脂溶性維生素缺乏，易患干眼癥、夜盲癥、骨質(zhì)疏松、濕疹等疾病?？傊?，脂肪的攝取要適量，不宜過多也不能太少。健康小貼士輕松時刻...肥胖癥肥胖給人們的工作帶來不便.酯（三酰甘油，又稱甘油三酯）

一分子甘油三分子脂肪酸（2種）飽和脂肪酸不飽和脂肪酸【從分子角度認(rèn)識脂肪】3H2O3一種脂肪分子酯（三酰甘油，又稱甘油三酯）

一分子甘油三分子脂肪酸（2種）飽和脂肪酸不飽和脂肪酸脂肪酸的骨架是一條由碳原子組成的長鏈。如果長鏈上的每個碳原子與相鄰的碳原子是以單鍵相連接，那么該碳原子就可以連接2個氫原子，這個碳原子就是飽和的，這樣形成的脂肪酸就是飽和脂肪酸。如果長鏈上存在雙鍵，那么碳原子連接的氫原子數(shù)目不能達(dá)到飽和，這樣形成的脂肪酸就是不飽和脂肪酸。動物脂肪大多數(shù)含有飽和脂肪酸，飽和脂肪酸熔點(diǎn)較高，容易凝固，所以在室溫時通常呈固態(tài)，稱為脂。植物脂肪大多含有不飽和脂肪酸，不飽和脂肪酸熔點(diǎn)較低，不容易凝固，所以在室溫時通常呈液態(tài)，成為油。如炒菜用的花生油、大豆油等。Q：為什么糖類是主要的能源物質(zhì)，而脂肪是良好的儲能物質(zhì)？大本[活動質(zhì)疑]脂肪的元素組成與糖類類似，所不同的是脂肪中氧的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于糖類，而氫的含量更多。據(jù)分析，1g脂肪氧化分解可釋放出約39kJ的能量，1g糖原氧化分解可釋放出約17kJ的能量，但1g脂肪在體內(nèi)儲存所占的體積是1g糖原的1/5。如圖是一種脂肪分子的結(jié)構(gòu)式：深化——合作學(xué)習(xí)(1)據(jù)圖分析脂肪的元素組成和組成單位是什么？

提示：C、H、O三分子脂肪酸和一分子甘油。(2)與糖原相比，為什么脂肪是良好的儲能物質(zhì)？提示：①由于脂肪中氫的含量比糖類多，因此在氧化分解時的耗氧量要比糖類多，釋放出來的能量也多，產(chǎn)生的水也多。②單位質(zhì)量的脂肪體積比糖原小很多，有利于儲藏。體積小，熱量高表達(dá)再精煉：在氧化分解時，等質(zhì)量的脂肪比糖類產(chǎn)生的能量多；且單位質(zhì)量的脂肪體積比糖原小。（3）等量的脂肪比糖類含能量多，卻不是生物體利用的主要能源物質(zhì)，原因是________________________________________________

_____________________________________________

_______

與糖類氧化相比，脂肪在細(xì)胞內(nèi)的氧化速率慢，耗氧量大，此外，糖類既可在有氧條件下進(jìn)行分解也可以在無氧條件下進(jìn)行分解。學(xué)以致用相比于淀粉類作物種子，種植油料作物種子時要播種得淺一些，原因是_______________________________________________________________________________________________________。脂肪中氧的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于糖類，而氫的含量更高。等質(zhì)量的脂肪與糖類氧化分解時，脂肪需要的O2多，產(chǎn)生的H2O多細(xì)胞中的脂質(zhì)——磷脂、固醇（閱讀課本P27）磷脂

.元素組成：②.分布：③.作用：C、H、O、N、P在人和動物的腦、卵細(xì)胞、肝臟以及大豆的種子中含量豐富.構(gòu)成細(xì)胞膜及細(xì)胞器膜的重要成分.固醇

.元素組成：②.分類及作用：C、H、O膽固醇：性激素：維生素D：是構(gòu)成動物細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸.促進(jìn)人和動物生殖器官的發(fā)育以及生殖細(xì)胞的形成.促進(jìn)人和動物腸道對鈣和磷的吸收.[學(xué)以致用]

1.關(guān)注“膽固醇偏高”的現(xiàn)象——說明人體的肝和肺開始發(fā)生實質(zhì)性的病變，往往還會引發(fā)其他并發(fā)癥，如高血壓、冠心病、動脈管壁增厚等。健康的冠狀動脈橫切面血管管腔變窄

由于從小服用雌性激素而變態(tài)發(fā)育的男性.2.特殊的社會現(xiàn)象——人妖[總結(jié)]

——脂質(zhì)的種類及功能細(xì)胞中的糖類和脂質(zhì)是可以相互轉(zhuǎn)化的。當(dāng)攝入糖類過多時，糖類在體內(nèi)就轉(zhuǎn)變成了脂肪，并在皮下組織等處儲存起來。強(qiáng)調(diào)：糖類和脂肪之間的轉(zhuǎn)化程度有明顯差異.（增肥容易，減肥難?。拔钡谋本啞揪毩?xí)與應(yīng)用】二、拓展應(yīng)用1．提示：糖類是生物體主要利用的能源物質(zhì)，尤其是大腦和神經(jīng)所利用的能源必須由糖類來供應(yīng)。而脂肪是生物體內(nèi)最好的儲備能源。脂肪是非極性化合物，可以以無水的形式儲存在體內(nèi)。雖然糖原也是動物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì)，但它是極性化合物，是高度的水合形式，在機(jī)體內(nèi)儲存時所占的體積相當(dāng)于同等質(zhì)量的脂肪所占體積的4倍左右。因此脂肪是一種很“經(jīng)濟(jì)”的儲備能源。與糖類氧化相比，在生物細(xì)胞內(nèi)脂肪的氧化速率比糖類慢，而且需要消耗大量氧氣，此外，糖類氧化既可以在有氧條件下也可以在無氧條件下進(jìn)行，所以對于生物體的生命活動而言，糖類和脂肪都可以作為儲備能源，但是糖類是生物體生命活動利用的主要能源物質(zhì)。請嘗試用概念圖的方式總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容.CHCH2CH2OC=OCH-CH2CH2CH2CH2CH2CH2C=OCH2OCH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH2CH