2020_2021学年新教材高中生物第2章组成细胞的分子第3节细胞中的糖类和脂质课件新人教版必修1 46页

第3节　细胞中的糖类和脂质 课标要求 核心素养 1. 概述糖类的种类和作用。 2. 举例说出脂质的种类和作用。 1. 生命观念 —— 物质与能量观：糖类和脂质作为能源物质的特点。 2. 科学思维 —— 归纳与概括：对比分析糖类和脂质的种类、作用及相互关系。 3. 社会责任 —— 结合糖尿病、高血脂等疾病了解糖类和脂质与人体健康的关系。 新知预习 · 双基夯实 一、细胞中的糖类 1 ． 元素组成和功能 (1) 元素组成： ______________ 。 (2) 功能：细胞中主要的 ____________ 。 C 、 H 、 O 能源物质 2 ． 糖类的种类与作用 项目 概念 常见种类 分布 单糖 不能水解的糖 ________ __________ ____________ __________ 二糖 水解后能够生成 ______ 个单糖分子的糖 蔗糖 ________ 麦芽糖 乳糖 ________ 多糖 水解后能够生成许多个单糖分子的糖 ________ 植物 纤维素 ________ ________ 核糖 脱氧核糖 葡萄糖 动植物 两 植物 动物 淀粉 糖原 动物 二、细胞中的脂质 1 ． 元素组成： 主要是 ______________ ，有些还含有 __________ 。 2 ． 种类和功能 C 、 H 、 O 和类 功能 脂肪 (1) 细胞内良好的 ____________ (2) 是一种很好的绝热体，动物皮下的脂肪层具有 ________ 作用 (3) 分布在动物内脏器官周围的脂肪具有 ______________ 作用，可以保护内脏器官 N 、 P 储能物质 保温 缓冲和减压 和类 功能 磷脂 构成 __________ 和多种 ____________ 的重要成分 固醇 胆固醇 构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中 ________ 的运输 性激素 促进人和动物 ____________ 的发育以及生殖细胞的形成 维生素 D 促进人和动物肠道对 __________ 的吸收 细胞膜 细胞器膜 脂质 生殖器官 钙和磷 (1) 葡萄糖是单糖，不能水解，可被细胞直接吸收。 ( 　　 ) (2) 乳糖存在于动物乳汁中，可被小肠上皮细胞直接吸收。 ( 　　 ) (3) 淀粉不甜，因此不属于糖类。 ( 　　 ) (4) 糖类都能为生命活动提供能量。 ( 　　 ) (5) 脂质由 C 、 H 、 O 三种元素组成。 ( 　　 ) √ × × × × (6) 脂肪是细胞结构的主要组成成分。 ( 　　 ) (7) 人和动物皮下含量丰富的储能物质是脂肪。 ( 　　 ) (8) 性激素和维生素 D 都属于脂肪。 ( 　　 ) (9) 细胞生物都含有磷脂。 ( 　　 ) (10) 胆固醇对人的健康有害无益。 ( 　　 ) × √ × √ × 思考： (1) 从糖类的元素组成上分析糖类彻底氧化分解的产物是什么？ 提示： CO 2 和 H 2 O 。 (2) 是否所有的糖类都能作为生物体内的能源物质发挥作用？请举例说明。 提示： 不是。核糖和脱氧核糖组成核酸，纤维素构成植物细胞壁，均不能作为生物体内的能源物质。 (3) 脂肪与糖类在元素组成上有区别吗？同质量的脂肪与糖类供能时，哪一个消耗氧气量较多？哪一个释放的能量较多？ 提示： 两者元素组成都是 C 、 H 、 O ，脂肪与糖类相比，氢含量高、氧含量低，氧化分解供能时，脂肪消耗氧气量较多，释放能量也较多。 学霸记忆 · 素养积累 1 ．糖类是主要的能源物质，也是细胞结构的重要组成成分。 2 ．脂肪是细胞内良好的储能物质，磷脂是构成生物膜的重要成分。 3 ．胆固醇是参与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；性激素促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成；维生素 D 能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。 课内探究 · 名师点睛 1 ． 糖类的元素组成 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、氧原子数之比是 2∶1 ，类似水分子，所以糖类也被称为 “ 碳水化合物 ” 。 特别提醒： 不要误认为所有糖类中 N (H) ∶ N (O) ＝ 2 ∶ 1 ，如 C 5 H 10 O 4 ( 脱氧核糖 ) N (H) ∶ N (O)≠2 ∶ 1 ；也不要误认为分子中 N (H) ∶ (O) ＝ 2 ∶ 1 的物质都是糖类，如 CH 2 O( 甲醛 ) 不属于糖类。 一 细胞中的糖类 2 ． 糖类的种类及其功能 (1) 依据糖类能否被水解，可将糖类分为单糖、二糖和多糖等。 种类 分布 功能 单糖 五碳糖 核糖 (C 5 H 10 O 5 ) 动植物细胞中都有 组成 RNA 的重要成分 脱氧核糖 (C 5 H 10 O 4 ) 组成 DNA 的重要成分 六碳糖 葡萄糖 (C 6 H 12 O 6 ) 动植物细胞中都有 主要的能源物质，被称为 “ 生命的燃料 ” 果糖 (C 6 H 12 O 6 ) 植物细胞 组成其他复杂化合物的重要成分 半乳糖 (C 6 H 12 O 6 ) 动物细胞 种类 分布 功能 二糖 麦芽糖 ( 由两个葡萄糖分子脱水缩合形成 ) 植物，发芽的谷粒中较多 储能物质，水解为单糖 蔗糖 ( 由果糖和葡萄糖脱水缩合形成 ) 植物，甜菜、甘蔗中较多 乳糖 ( 由半乳糖和葡萄糖脱水缩合形成 ) 动物的乳汁中 种类 分布 功能 多糖 淀粉 植物的储藏器官中 植物细胞中重要的储能物质 纤维素 棕榈、棉、麻类等植物中 是构成植物细胞壁的重要成分 糖原 肝糖原 动物的肝脏中 储存能量，调节血糖 肌糖原 动物的肌肉组织中 储存和提供能量 几丁质 ( 壳多糖 ) 甲壳类动物、昆虫的外骨骼中 作为支撑身体的骨架，对身体起保护作用 (2) 依据糖在动、植物细胞中的分布 (3) 依据糖的功能不同分类 ① 细胞生命活动所需要的主要能源物质，如葡萄糖等。 ② 细胞的重要储能物质，如淀粉、糖原等。 ③ 细胞的重要结构物质，如脱氧核糖、核糖、纤维素、几丁质等。 (4) 依据糖是否具有还原性分类 ① 还原糖，可与斐林试剂反应，在 50 ～ 65 ℃ 水浴加热条件下出现砖红色沉淀，如葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖等。 ② 非还原糖，如淀粉、蔗糖、纤维素、糖原等。 拓展 糖原、淀粉、纤维素的基本组成单位是葡萄糖，三者的区别取决于空间结构不同；几丁质是 N －乙酰葡糖胺聚合而成的，单体不是葡萄糖。 3 ． 糖类之间的相互转化 特别提醒 ： 蔗糖在蔗糖酶的作用下水解为果糖和葡萄糖，淀粉在淀粉酶的作用下水解为麦芽糖，麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解为葡萄糖。 (2019 · 金华一中高一段考 ) 下列有关糖类的叙述，正确的是 ( 　　 ) A ．麦芽糖和蔗糖的水解产物均有还原性 B ．乳糖水解为葡萄糖和果糖 C ．构成纤维素的基本单位是葡萄糖和果胶 D ．人体细胞内储存能量的多糖主要是糖原和淀粉 典例剖析 典例 1 A 解析： 麦芽糖水解产物均为葡萄糖，蔗糖的水解产物为葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖均有还原性， A 项正确；乳糖水解为葡萄糖和半乳糖， B 项错误；构成纤维素的基本单位是葡萄糖， C 项错误；人体细胞内储存能量的多糖是糖原， D 项错误。 1 ． ( 不定项 ) 下列关于糖类的说法错误的是 ( 　　　 ) A ．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖 B ．葡萄糖是构成麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原的基本单位 C ．各种糖类都是生物体生命活动的能源物质 D ．所有糖类都可以用斐林试剂检测 变式训练 ACD 解析： 蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖， A 错误；麦芽糖是由两分子葡萄糖缩合而成的，淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖， B 正确；纤维素是植物细胞壁的主要成分，不参与能量供应， C 错误；斐林试剂只能用于还原糖的检测， D 错误。 脂质的特点 (1) 脂质分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量多于糖类。 (2) 不同的脂质分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、乙醚、氯仿等。 二 细胞中的脂质 按功能分类 按化学本质分类 元素组成 功能及分布 贮存脂质 脂肪 C 、 H 、 O ① 主要功能：细胞内良好的储能物质；很好的绝热体，起保温作用；缓冲和减压作用，可以保护内脏器官 ② 主要分布：皮下和内脏器官周围 结构脂质 磷脂 C 、 H 、 O 、 N 、 P ① 主要功能：是构成细胞膜、细胞器膜的重要成分 ② 主要分布：人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中 按功能分类 按化学本质分类 元素组成 功能及分布 功能脂质 固醇 胆固醇 C 、 H 、 O 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 性激素 能促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征及雌性动物的性周期 维生素 D 促进人和动物肠道对钙、磷的吸收 下列关于不同脂质的叙述，错误的是 ( 　　 ) A ．有些固醇类物质是构成细胞膜的成分 B ．有些脂质能激发和维持动物第二性征 C ．磷脂是细胞膜的主要成分，它的基本组成单位是甘油和脂肪酸 D ．性激素在动物减数分裂中具有重要作用 典例剖析 典例 2 C 解析： 脂质包括脂肪、磷脂和固醇三类，其中固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素 D 等；细胞膜上有胆固醇；性激素能激发并维持动物的第二性征，在动物减数分裂产生生殖细胞过程中发挥重要作用；磷脂是组成生物膜的主要成分，分为甘油磷脂和鞘磷脂两大类，分别由甘油和鞘氨醇组成。 2 ． (2019 · 山西太原高一月考 ) 下列有关糖类和脂质的叙述，不正确的 ( 　　 ) A ．脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂 B ．植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖原 C ．固醇类物质在细胞的调节和代谢中具有重要功能 D ．葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的 变式训练 B 解析： 脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都有细胞膜，所以都含有磷脂， A 叙述正确；植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖是糖原，乳糖是二糖， B 叙述错误；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素 D 等，在细胞的调节和代谢中具有重要功能， C 叙述正确；动植物细胞共有的糖有葡萄糖、核糖、脱氧核糖， D 叙述正确。 指点迷津 · 拨云见日 1 ． 四种与能量有关的物质 (1) 葡萄糖：主要的能源物质。 (2) 脂肪：细胞内良好的储能物质。 (3) 淀粉：植物细胞内重要的储能物质。 (4) 糖原：动物细胞内重要的储能物质。 2 ． 相同质量的糖类和脂肪的代谢特点 (1) 共同点：都含有大量的化学能，都可以氧化分解为生命活动供能，产物都是 CO 2 、 H 2 O 。 (2) 不同点：①糖类中氧的相对含量多，碳、氢的相对含量少，耗氧少，释放的能量少；②脂肪中氧的相对含量少，碳、氢的相对含量多，耗氧多，释放的能量也多。 3 ． 糖类和脂质的转化 (1) 在糖类供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪。 (2) 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，而且不能大量转化为糖类。 误区警示 (1) 脂肪不等同于脂质：脂肪只是脂质中的一种，脂质除了脂肪外，还包括磷脂和固醇等。 (2) 胆固醇不等同于固醇：固醇和胆固醇虽然都是脂质，但其范围不同，胆固醇是固醇中的一种。 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 ．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 典例 3 B 解析： 分布在内脏周围的脂肪具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官， A 项正确；蛇毒中的磷脂酶只能催化磷脂分子的水解，不能催化蛋白质水解， B 项错误；过量摄入反式脂肪酸可增加患心血管疾病，如粥样动脉硬化的风险， C 项正确；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， D 项正确。  问题探讨 ⇨ P23 1 ． 提示： 葡萄糖是细胞生长的主要能量来源。 2 ． 提示： 脂肪细胞能将葡萄糖转化为脂肪。  旁栏思考 ⇨ P24 提示： 糖尿病病人饮食中，米饭、馒头等主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。  旁栏思考 ⇨ P25 提示： 纤维素虽然不能被人体消化吸收，却能促进肠道的蠕动，增强肠道的功能。纤维素在肠道微生物的作用下，约有 5% 发生分解，产生胶状物质以及乳酸、乙酸、二氧化碳等。这些物质既能维持肠道的酸度，减少有害微生物的繁殖，又能缓冲肠壁对葡萄糖的吸收，还有利于粪便的排出。更为有益的是某些微生物在肠道中分解纤维素的同时，还能生成 B 族维生素中的许多物质，如泛酸、肌醇和维生素 K 等，供人体吸收。  思考 · 讨论 ⇨ P26 1 ． 提示： 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。 2 ． 提示： 花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物都含有较高的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。 3 ． 提示： 脂肪除了可以储存大量能量外，还具有隔热、保温、减压和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。 4 ． 提示： 脂肪的摄入和储存对维持人体正常代谢起着十分重要的作用。但是不适当地摄入脂肪则会引起体内代谢不平衡，从而导致多种疾病，譬如目前常见的心血管疾病、肥胖症等。  旁栏思考 ⇨ P27 提示： 糖类和脂肪可以相互转化，玉米、谷类和菜叶中都含有大量的糖类，糖类可以大量转化成脂肪。  练习与应用 ⇨ P27 一、概念检测 1 ． (1)√ 　磷脂是细胞膜的组成成分，所有细胞都有细胞膜。 (2)× 　纤维素是植物细胞特有的成分。 (3)× 　人体细胞内无淀粉。 2 ． C 　植物细胞内的多糖有淀粉和纤维素。 3 ． C 　人和动物皮下结缔组织中含有丰富的脂肪。 二、拓展应用 1 ． 提示： 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源必须由糖类来供应。而脂肪是生物体内最好的储备能源。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内的储能物质，但它是极性化合物，是高度的水合形式，在机体内储存时所占的体积相当于同等质量的脂肪所占体积的 4 倍左右。因此脂肪是一种很 “ 经济 ” 的储备能源。 与糖类氧化相比，在生物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，糖类和脂肪都可以作为储备能源，但是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。 2 ． 提示： 鱼肝油含有丰富的维生素 D ，可以促进对钙的吸收。