資源簡介

第2章 第3節
細胞中的糖類和脂質（一）
導學目標
（明確目標1分鐘）
1.闡明糖類既是細胞結構的重要組成成分，又是生命活動的主要能源物質。
2.舉例說出糖類和脂質之間的相互轉化關系。
3.關注糖類、脂肪等的過量攝入對健康的影響。
課堂導入
（2分鐘）
肥胖被預測為21世紀的流行病和人類健康的第一殺手，肥胖會引起高血壓、冠心病、脂肪肝、糖尿病等，因此，在日常飲食中，不少人對糖類和脂質是唯恐避之不及，更有一些愛美人士因害怕變胖，而把糖類和脂質視為天敵。
糖類和脂質有哪些種類？它們在生命活動中有哪些作用呢？
新知精講
知識點一、細胞中糖的種類、分布和功能（9分鐘）
1．功能：生物體進行生命活動的主要能源物質。
2．組成元素：只有C、H、O三種元素。
3．分類、分布及功能 （依據：水解情況）
種類 特點 常見種類 分布 功能
單糖 不能水解，可直接被細胞吸收 五碳糖 核糖 （C5H10O5） 動植物細胞 組成RNA
脫氧核糖 （C5H10O4） 組成DNA
六碳糖 （C6H12O6） 葡萄糖 細胞中主要的能源物質
果糖 植物細胞
半乳糖 動物細胞
二糖 （C12H22O11） 水解后能夠生成兩分子單糖，必須水解成單糖才能被細胞吸收 蔗糖 （蔗糖→葡萄糖＋果糖） 甜菜、甘蔗、水果等植物細胞中，可用以加工紅糖、白糖、冰糖 能水解成單糖而供能
麥芽糖 （麥芽糖→葡萄糖＋葡萄糖） 發芽的小麥等植物細胞中
乳糖 （乳糖→葡萄糖＋半乳糖） 人和動物的乳汁中
多糖 （C6H10O5）n 水解后能夠生成許多單糖，必須水解成單糖才能被細胞吸收，自然界中含量最多 淀粉 （淀粉→許多葡萄糖） 玉米、小麥、水稻、馬鈴薯、山藥等植物細胞中 植物細胞中重要的儲能物質
纖維素 （纖維素→許多葡萄糖） 植物細胞壁 植物細胞壁的主要成分
糖原 （糖原→許多葡萄糖） 肝糖原 主要存在于人和動物的肝臟和肌肉中
糖原 （糖原→許多葡萄糖） 肌糖原 主要存在于人和動物的肝臟和肌肉中 糖原是人和動物細胞中重要的儲能物質； 肝糖原可調節血糖含量 肌糖原可為肌肉供能
肝糖原
單糖、二糖、多糖的 轉化關系
[拓展深化]糖類的其他分類情況
（1）按功能分
①能源糖類：葡萄糖（細胞主要能源物質）、淀粉（植物細胞儲能物質）、糖原（動物細胞儲能物質）等。
②結構糖類：核糖（RNA組分）、脫氧核糖（DNA組分）、纖維素（植物細胞壁組分）、糖被中的多糖等。
（2）按化學性質分
①還原糖：葡萄糖、果糖、麥芽糖、乳糖等，可與斐林試劑在水浴加熱的情況下反應，產生磚紅色沉淀。
②非還原糖：蔗糖、淀粉、糖原、纖維素等。
（3）按分布分：（見右圖）
【典例示范】
例1.下列關于糖類化合物的敘述，正確的是（　　）
A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是還原糖，但三者元素組成不同
B.肥胖、高血壓、齲齒等都直接或間接與長期糖攝入超標有關
C.蔗糖、麥芽糖、乳糖都可與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀
D.蔗糖是淀粉的水解產物之一，麥芽糖是纖維素的水解產物之一
【解析】葡萄糖、果糖、半乳糖都是單糖，都具有還原性，糖類的元素組成均為C、H、O三種，A錯誤。人體的健康膳食中需要進行“控糖”，人類的肥胖、高血壓、齲齒和某些糖尿病等都直接或間接與長期糖攝入超標有關，B正確。蔗糖、麥芽糖、乳糖都是二糖，但是蔗糖沒有還原性，不能與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀，C錯誤。淀粉初步水解產物為麥芽糖，徹底水解產物為葡萄糖；纖維素的初步水解產物是纖維二糖，徹底水解產物是葡萄糖，D錯誤。
【答案】B
【探究總結】
1.關于糖類物質的幾個誤區
（1）大多數糖類分子中H：O＝2：1，并非所有的糖類分子中都是如此，如脫氧核糖。
（2）分子中H：O＝2：1的物質不一定是糖類，如甲醛（CH2O）、乙酸（C2H4O2）等。
（3）五碳糖參與核酸構成，纖維素是植物細胞壁的組分（結構物質），它們不能為生命活動提供能量。
（4）有甜味的物質不一定是糖類，如糖精、乙二醇、甘油等；糖類并不一定都有甜味，如淀粉、纖維素、乳糖、半纖維素、果膠質等。
知識點二、了解脂質（8分鐘）
1．分布及作用：存在于所有細胞中，是組成細胞和生物體的重要有機化合物。
2．組成元素：主要是C、H、O，有些脂質還含有P、N。（特點：脂質分子中C、H多O少，而糖類則相反，C、H少O多）
3．化學性質：分子結構差異很大，通常不溶于水，而溶于脂溶性有機溶劑，如丙酮、氯仿、乙醚等。
4．種類、分布及功能
種類 生理功能及分布
脂肪 （儲能脂質） ①組成：甘油＋脂肪酸→脂肪 ②功能：a.細胞內良好的儲能物質。（主要功能） b.很好的絕熱體，有絕熱、保溫作用。“胖人怕熱” c.能緩沖和減壓，可以保護內臟器官。“瘦人怕撞” ③分布：動物的皮下、腸系膜、大網膜及內臟周圍
磷脂 （結構脂質） ①功能：細胞膜、細胞器膜等生物膜的重要成分 ②分布：人和動物的腦、卵細胞、肝臟以及大豆種子等
固醇 （功能脂質） 膽固醇 功能：①動物細胞膜的重要成分，使細胞膜在低溫條件下仍能保持一定的流動性。②參與血液中脂質的運輸。③陽光（紫外線）照射下可轉化為維生素D
性激素 功能：①促進人和動物生殖器官的生長發育以及生殖細胞的形成②激發并維持第二性征及雌性動物的性周期
維生素D 功能：能有效促進人和動物腸道對Ca、P的吸收，調節Ca、P代謝
【典例示范】
例2.根據哈佛大學的一項研究表明，長期窩在電視機前的“沙發土豆”更易患上心血管疾病。剛上高一的小軍假期看了這則新聞后，想起了生物課上剛學的膽固醇，下列有關其說法不正確的是（　　）
A.人體血液中脂質的運輸與膽固醇有關
B.動物的細胞膜中分布有膽固醇和磷脂分子
C.膽固醇、性激素和脂肪等均屬于固醇類物質
D.限制高膽固醇類食物的攝入可降低心血管疾病的發生
【解析】脂質包括脂肪、磷脂和固醇。其中，動物的細胞膜中包含有磷脂與膽固醇。
【答案】C
【知識總結】
在本知識點的學習中，要重點掌握脂質的分類和功能，同時要注意以下兩點：
1.固醇的相對分子質量小，口服后可被吸收。
2.糖類是主要的能源物質，脂肪是良好的儲能物質。
3.各種不同脂質的元素組成不完全相同，脂肪只含有C、H、O，磷脂含有C、H、O、N、P，固醇只含有C、H、O。
4.脂肪≠脂質，脂肪只是脂質中的一種，脂質除了脂肪外，還包括磷脂和固醇等。
5.膽固醇≠固醇，固醇和膽固醇雖然都是脂質，但其范圍不同，膽固醇是固醇中的一種。
6.生物大分子≠多聚體，生物大分子是分子量達到上萬或更多的有機分子，多聚體是由許多單體連接而成的。多聚體都是生物大分子，生物大分子不一定是多聚體。
活動探究
（16分鐘）
探究1：細胞中糖類的組成、分類和功能
1．為什么將糖類稱為“碳水化合物”？
答案：糖類分子都是由C、H、O三種元素構成的，多數糖類分子中H、O原子的比例是2：1，類似于水分子。
2．葡萄糖和蔗糖都是還原糖嗎？蔗糖水解產物中只有葡萄糖嗎？
答案：葡萄糖是還原糖，蔗糖不是還原糖。蔗糖水解生成一分子葡萄糖和一分子果糖。
3．下圖是一個漢堡中的幾種多糖的組成，淀粉、糖原和纖維素的基本單位都是葡萄糖，為什么它們在化學性質上有很大差異？
答案：三種多糖的基本單位都是葡萄糖，但葡萄糖連接的方式不同，使它們具有了不同的化學性質。
4．糖類是主要的能源物質，是不是意味著所有的糖類都是能源物質？
答案：不是。如核糖、脫氧核糖、纖維素等均不是能源物質。
5．從糖類的元素組成上分析糖類徹底氧化分解的產物是什么？
答案：CO2和H2O。
探究2：細胞中的脂質、生物大分子
1．分析有關脂質的幾個問題：
（1）公雞有鮮艷的羽毛，鳴叫嘹亮，這與公雞體內的哪種物質直接有關，其化學本質是什么？
（2）黑熊在冬眠前要大量地進食，為冬眠積聚能量，這些能量主要儲存在哪種成分中？
答案：
（1）與性激素有關，化學本質是脂質。
（2）脂肪是動物體內主要的儲能物質，所以能量主要存在于脂肪中。
2．脂質是指一類在化學組成和分子結構上差異很大，不溶于水而易溶于乙醚、氯仿等脂溶性有機溶劑的有機物。結合教材內容，分析下面材料并回答問題。
（1）脂肪
材料　與糖類類似，脂肪也由C、H、O三種元素組成，所不同的是脂肪中氧的含量遠遠少于糖類，而H的含量更多。據分析，1 g脂肪氧化分解可釋放出約39 kJ的能量，1 g糖原氧化分解可釋放出約17 kJ的能量，但1 g脂肪在體內儲存所占的體積是1 g糖原的1/5。
一種脂肪分子的結構式：
①脂肪的元素組成是________，________物質還含有______元素，而磷脂中還含有______等元素。
②與糖原相比，為什么脂肪是良好的儲能物質？
③分析材料，并歸納脂肪的其他功能。
（2）磷脂和固醇
材料　細胞膜的化學組成基本相同，主要由脂質、蛋白質和糖類組成。各成分含量分別約為50%、40%、2%～10%。膜脂質主要由磷脂、膽固醇構成。在大多數細胞的膜脂質中，磷脂占總量的70%以上，膽固醇不超過30%。膽固醇還參與血液中脂質的運輸，但過多攝入會在血管壁上沉積，造成血管阻塞，危及生命。
據材料分析，細胞膜中含有哪些脂質類物質？
答案：（1）①C、H、O　固醇類　N　P　②a.由于脂肪中含碳和氫量比糖類多，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，產生的水也多。b.單位質量的脂肪體積比糖原小很多，有利于儲藏。③脂肪除是細胞內良好的儲能物質外，還具有保溫、緩沖和減壓作用。
（2）磷脂是構成細胞膜和細胞器膜的主要成分，膽固醇是動物細胞膜的重要成分。
課堂小結
（引導學生總結歸納課堂要點思維導圖，進行學生展示、交流與教師總結，3分鐘）
課堂達標
（5分鐘）
1．下列關于生物體內糖類物質的敘述，正確的是（　　）
A．麥芽糖在動植物細胞中都能檢測到
B．單糖、二糖和多糖在細胞內可以相互轉化
C．糖類物質都是細胞內的能源物質
D．糖類物質在細胞內不能儲存
【解析】動物細胞不含有麥芽糖；核糖、脫氧核糖、纖維素不是能源物質，肌糖原和肝糖原能暫時儲存。
【答案】B
2．生物體進行生命活動的主要能源物質和細胞內良好的儲能物質分別是（　　）
A．蛋白質、脂肪 B．糖類、脂肪
C．脂肪、糖類 D．糖類、蛋白質
【解析】糖類是主要能源物質，脂肪是儲能物質。
【答案】B
3.醫生給低血糖休克病人靜脈注射50%葡萄糖溶液，其目的是（　　）。
A.供給全面營養 B.供給能量 C.維持細胞的滲透壓 D.供給水分
【解析】葡萄糖是細胞的主要能源物質。
【答案】B
4.下面是關于脂質的敘述，其中正確的是（　　）
A.磷脂由C、H、O三種元素組成，是構成液泡膜的主要成分
B.性激素的化學本質是蛋白質，對維持生物體的生殖起著重要的調節作用
C.脂肪只存在于動物的脂肪細胞中，而其他部位和植物細胞中沒有
D.企鵝體內的脂肪有減少熱量散失、維持體溫恒定的作用
【解析】磷脂含有P元素；性激素的化學本質是固醇；脂肪在動物的一般組織細胞中都有分布，也可以分布在植物細胞中。
【答案】D
★5.根據下列生物學事實回答問題：
材料一　熊在入冬之前要吃大量的食物，這些食物在體內轉化為脂肪被儲存起來了。熊冬眠時，再將其進行分解，以維持生命活動。
材料二　生活在南極寒冷環境中的企鵝，體內脂肪可厚達4 cm。
材料三　幼兒曬太陽，可以使皮膚表皮細胞內的膽固醇轉化為維生素D，起到預防佝僂病的作用。
（1）材料一說明脂肪是　　　　　　　　　，分布在動物內臟器官周圍的脂肪還具有　　　　　　的作用。
（2）材料二說明脂肪具有　　　　的作用。
（3）材料三說明維生素D具有　　　　　　　　　　　的作用，維生素D、性激素和膽固醇都屬于　　　　類的脂質。
（4）以上沒有提到的一類脂質是　　　　，其主要作用是 。
【解析】（1）材料一說明脂肪是生物體內的儲能物質，熊在冬眠時進行分解利用，動物內臟器官周圍的脂肪還具有緩沖和減壓的作用。（2）材料二說明脂肪具有保溫的作用。（3）材料三說明維生素D能夠促進人和動物對鈣和磷的吸收，維生素D、性激素和膽固醇均屬于固醇類脂質。（4）材料和題干中沒有提到的一類脂質是磷脂，其主要作用是構成細胞膜和多種細胞器膜的重要成分。
【答案】（1）生物體內良好的儲能物質　緩沖和減壓　（2）保溫　（3）促進人和動物對鈣和磷的吸收　固醇　（4）磷脂　構成細胞膜和多種細胞器膜的重要成分。

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