(共35张PPT)
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,需要为细胞分离和生长提供营养。绝大多数情况下,培养基中都会有葡萄糖。
讨论
1.对于培养的细胞来说,葡萄糖可能起什么作用?
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?
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。
第3节 细胞中的糖类和脂质
1.教学重点
(1)糖类的种类和作用。
(2)脂质的种类和作用。
2.教学难点
(1)多糖的分子结构及作用。
(2)糖类与脂质的相互转化。
本节聚焦
细胞中的糖类主要有哪几类?在细胞中起什么作用?
细胞中的脂质主要有哪几类?在细胞中起什么作用?
了解关于糖类和脂质的知识,对健康地生活有什么帮助?
第3节 细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
二、细胞中的脂质
三、脂质和糖类的比较
第3节 细胞中的糖类和脂质
一、细胞中的糖类
说到糖,我们并不陌生,可以说出一连串糖的名字:绵白糖、砂糖、冰糖、葡萄糖等。其实,除了这些我们熟知的糖类,淀粉、纤维素等也属于糖类。这些糖类的分子有什么相同和不同之处呢?淀粉、纤维素并不甜,为什么也属于糖类呢?
(一)概念
糖类是自然界中广泛分布的一类重要的有机化合物,又称碳水化合物,是多羟基醛或多羟基酮及其缩聚物和某些衍生物的总称,
一般由C、H、O三种元素所组成,广布自然界。因为多数糖类分子中氢原子和氧原子之比2:1,类似水分子,因而糖类又称为“碳水化合物”。
组成元素
糖类在生命活动过程中起着重要的作用,是一切生命体维持生命活动所需能量的主要来源。
一、细胞中的糖类
1.首先找出糖类种类、分布及相应功能等信息。
2.然后将相关概念构建概念图。
3.最后分组点评、讨论概念图。
(二)糖类的种类、分布及功能
4.二糖和多糖是如何合成与分解的?
阅读P23-24
一、细胞中的糖类
1.单糖
(1)定义:不能水解的糖(糖类的基本单位)
(2)单糖的种类和分布
核糖 C5H10O5
脱氧核糖 C5H10O4
动物细胞
植物细胞
组成RNA的成分
葡萄糖 C6H12O6
半乳糖 C6H12O6
果糖 C6H12O6
细胞的主要能源物质
提供能量
种类 分布 功能
五碳糖
六碳糖
动植物细胞
组成DNA的成分
(二)糖类的种类、分布及功能
一、细胞中的糖类
2.二 糖
(1)定义:由两个单糖脱水缩合而成
(2)种类和分布:
种类 水解产物 主要分布 功能
蔗糖
麦芽糖
乳糖
葡萄糖+果糖
葡萄糖+葡萄糖
葡萄糖+半乳糖
甘蔗、甜菜
发芽的小麦谷粒
人、哺乳动物乳汁
生活中最常见的二糖:蔗糖、红糖、白糖、冰糖等都是由蔗糖加工而成的。
(二)糖类的种类、分布及功能
提供能量
一、细胞中的糖类
(1)定义:
由两个以上单糖聚合而成。生物体内的糖类绝大多数以多糖[(C6H10O5)n]的形式存在。淀粉是最常见的多糖。
3.多糖
(二)糖类的种类、分布及功能
一、细胞中的糖类
(2)种类及分布:
淀粉
植物体内:玉米、小麦、水稻的种子;马铃薯、山药、甘薯、红薯、木薯等植物变态的茎或根以及一些植物的果实中。
3.多糖
(二)糖类的种类、分布及功能
细胞对淀粉的利用:必须经过消化分解成葡萄糖,才能被细胞吸收利用。
一、细胞中的糖类
糖尿病人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?
糖尿病人饮食中,米饭、馒头等主食也需限量,是因为其中富含淀粉,淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。
旁栏思考(p24)
一、细胞中的糖类
(2)种类及分布:
3.多糖
(二)糖类的种类、分布及功能
糖原
肝糖原
肌糖原
人和动物体内肝脏和肌肉中
是人和动物细胞的储能物质。当细胞生命活动消耗了能量,人和动物血液中的葡萄糖含量低于正常时,肝脏中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充。
一、细胞中的糖类
长长的纤维丝及其他植物的茎秆和枝叶中的纤维,所有植物的细胞壁的主要成分都是纤维素。
一、细胞中的糖类
(2)种类及分布:
3.多糖
(二)糖类的种类、分布及功能
纤维素
是由葡萄糖组成的大分子多糖。不溶于水,在人和动物体内很难被消化,及时草食类动物有发达的消化器官,也需要借助某些微生物的作用才能分解这类多糖。
一、细胞中的糖类
既然人类很难消化纤维素,为什么一些科学家还将纤维素等其他糖类称为人类的“第七营养素”呢?
营养通常是指能满足人体生长发育和维持各组织器官活动所需要的养料。这种营养是多样的,缺少哪一种都会影响健康,甚至造成病态,其中纤维素就常常被人们忽视,特别是中老年人。
膳食纤维是人的消化酶在消化食物时,其中难以消化部分的总体就是食物纤维。简单地说就是植物的细胞壁。其中包括纤维素、木质素、戊糖、水果、果胶等。谷皮、麸皮、蔬菜与水果的根、茎、叶主要就是由纤维素组成,因此这些食物为膳食纤维的主要来源。
许多流行病学的调查以及动物实验表明,成年人(尤其中老年人)膳食过精,即食物中膳食纤维素含量太低,可发生许多疾病。如结肠和直肠癌、阑尾炎、痔疮、胆结石、糖尿病、动脉硬化、冠心病、静脉曲张,以及便秘、肠疝气、肥胖等。
增加膳食纤维素摄入量,可使人体多方面受益。如:防治便秘、利于减肥、预防结肠和直肠癌、防治痔疮、降低血脂,预防冠心病、改善糖尿病症状、改善口腔及牙齿功能、防治胆结石、预防妇女乳腺癌等。
一、细胞中的糖类
(2)种类及分布:
3.多糖
(二)糖类的种类、分布及功能
几丁质
也是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。
几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。如:几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理;可以用作视频的包装纸和食品添加剂;可以用于制作人造皮肤等。
一、细胞中的糖类
种类 分布 功能
多糖
淀粉
纤维素
肝糖原
肌糖原
植物粮食作物的种子、变态茎或根等储藏器官中
植物细胞的细胞壁中
人、动物的肝脏中
人、动物的肌肉组织中
储存能量
支持保护细胞
储存能量,调节血糖
储存能量
3.多糖
(二)糖类的种类、分布及功能
几丁质
甲壳类动物和昆虫的外骨骼中
医药、化工等方面有广泛的用途
一、细胞中的糖类
《中国居民膳食指南(2016)》提出的“控糖”建议是什么?为什么?p25
一、细胞中的糖类
二、细胞中的脂质
肥肉和食用植物油的主要成分都是脂肪
1.脂质的元素组成
2.脂质的种类
阅读教材p25-27,回答一下问题
3.脂质的功能
1.定义
存在于所有的细胞中,是人体需要的重要营养素之一,供给机体所需的能量、提供机体所需的必需脂肪酸,是人体细胞组织的组成成分。组成脂质的化学元素主要是C、H、O ,有些含有P和N。
O%比糖类少,H%比糖类多,H:O>2:1。
2.元素比例特点
二、细胞中的脂质
(一)脂质
3.溶解性
不溶于水,溶于脂溶性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚等。
4.分类
脂肪、磷脂、固醇(胆固醇、性激素、维生素D)
二、细胞中的脂质
(一)脂质
主要在内质网合成
5.合成部位
二、细胞中的脂质
(二)脂肪
脂肪是最常见的脂质。
思考 讨论
脂肪的作用
1.在人和哺乳动物体内,脂肪主要分布在哪些部位?
2.请说出脂肪含量比较高的几种植物。脂肪主要分布在这些植物的什么器官中?
3.脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用?
4.说到脂肪,你可能会想到肥胖,高血压、心脏病,脂肪的摄入量与健康有怎样的关系呢?
思考 讨论
1.在人和哺乳动物体内,脂肪主要分布在哪些部位?
提示:皮下、内脏器官周围、大网膜、肠系膜等部位。
提示:花生,蓖麻、油茶,脂肪都分布在种子中。
2.请说出脂肪含量比较高的几种植物。脂肪主要分布在这些植物的什么器官中?
二、细胞中的脂质
3.脂肪对细胞和生物体可能有哪些作用?
思考 讨论
提示:是细胞内良好的储能物质,还有保温、缓冲和减压等作用。
4.说到脂肪,你可能会想到肥胖,高血压、心脏病,脂肪的摄入量与健康有怎样的关系呢?
二、细胞中的脂质
(二)脂肪
脂肪是最常见的脂质。
1.结构
由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯)
二、细胞中的脂质
脂肪酸的种类和分子长短不同。可以使饱和的,也可以是不饱和的。
(二)脂肪
脂肪是最常见的脂质。
1.结构
植物脂肪大多含有不饱和
脂肪酸,在温室时呈液态,如
日常炒菜用的食用油(花生油、豆油和菜籽油等);大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,温室时呈固态。
二、细胞中的脂质
[问题导思]
脂肪释放的能量为什么比蛋白质和糖类要多?
提示:它们都是有机物,分解产物都有二氧化碳和水,但是由于分子组成不同,脂肪中O元素的含量少,C、H含量多,所以在氧化分解时需氧多,氧气与[H]结合生成水,同时释放能量,需要的氧气多意味着释放的能量多。
1g糖原氧化分解释放与17kJ的能量,而1g脂肪可以释放约39kJ的能量。
二、细胞中的脂质
2.功能
(二)脂肪
(1)脂肪是细胞内良好的储能物质。
(2)是一种良好的绝热体。即是保温。
(3)具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官。
二、细胞中的脂质
(三)磷脂
1.元素组成
C、H、O。还含有P甚至N。
2.分布
在人和动物的脑、
卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富。
3.功能
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。
二、细胞中的脂质
(三)固醇
种类 功能
胆固醇
性激素
维生素D
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
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成
有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
二、细胞中的脂质
细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成葡萄糖和某些氨基酸。给家禽、家畜提供富含糖类的思路,使它们肥育,就是因为糖类在他们体内转变成了脂肪。而食物中的脂肪被消化吸收后,可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来。但是糖类和脂肪之间的转化程度是由明显差异的。例如,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,才会分解功能,而且不能大量转化为糖类。
二、细胞中的脂质
练习与应用
二、拓展应用
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,在机体内贮存时所占的体积相当于同等重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。