课件57张PPT。第一章 细胞的分子组成第三节 有机化合物及生物大分子——细胞中的糖类和脂质有机物:指除了CO、CO2、碳酸盐等以外的几乎所有含碳化合物。无机物水
无机盐有机物糖类
脂质
蛋白质
核酸构成细胞的化合物几种有机物的结构简式:碳是所有生命系统中的核心元素。碳原子的结构和碳骨架决定了有机物的多样性。碳是构成细胞的最基本元素生物体内的四大类有机物糖类脂质蛋白质核酸生物大分子:是指作为生物体内主要活性成分的各种分子量达到上万或更多的有机分子(高分子化合物)。主要包括蛋白质、核酸、脂质、糖类。 白糖红糖冰糖生活中的糖(1)概念:一类由C、H、O所组成的多羟基醛或多羟基酮。
(2)元素组成:只含有C、H、O三种元素,且多数糖类分子中H和O之比等于2:1,类似水分子,故又叫碳水化合物,即Cn ( H2O)m。一、细胞中的糖类注:有些糖并不符合这一通式,而符合这一通式的不一定是糖。化学本质:多羟基的醛类(醛糖 )或酮类(酮糖)化合物,以及它们的衍生物或聚合物。(3)种类:根据糖类能否水解及水解后的产物①单糖:不能被水解,可以直接被细胞吸收的糖。
②寡糖: 由2-6个单糖分子脱水缩合而成。其中,双糖(二糖)是最简单的寡糖,由两分子单糖脱水缩合而成。
③多糖:由许多(10个以上)单糖分子脱水缩合而成,水解后能生成多个单糖的糖。六碳糖葡萄糖: C6H10O12 ,细胞内最重要的能源物质果糖(植物)和半乳糖(动物): C6H10O12 (己糖)单 糖葡萄糖结构式葡萄糖(glucose)—已醛糖葡萄糖是体内糖代谢的中心,被称为“生命的燃料”。果糖(fructose)—已酮糖半乳糖(galactose)—已醛糖常见的单糖:核糖、脱氧核糖、葡萄糖、果糖和半乳糖。
其中,葡萄糖是细胞内最主要的单糖,是最重要的能源物质。核糖和脱氧核糖构成遗传物质的主要成分。五碳糖核糖(C5H10O5):主要存在于细胞质中,是核糖核酸(RNA)的组成成分脱氧核糖(C5H10O4):主要存在于细胞核中,是脱氧核糖核酸(DNA)的组成成分(戊糖)二糖:又双糖,由两分子的单糖脱水缩合而成,水解后能生成2分子单糖的糖。二糖(C12H22O11)人和动物乳汁葡萄糖+半乳糖发芽的小麦、谷粒葡萄糖+葡萄糖甘蔗、甜菜葡萄糖+果糖双糖:两分子单糖脱水缩合而成,水解成单糖才能被细胞吸收,常见的有蔗糖、麦芽糖、乳糖等。二 糖植物细胞麦芽糖蔗糖2分子葡萄糖1分子果糖+1分子葡萄糖动物细胞:乳糖1分子半乳糖+1分子葡萄糖水解水解水解C12H22O11HOH+HOH麦芽糖14葡萄糖 双糖中麦芽糖形成示意图H2O脱水缩合C6H12O6 葡萄糖 C6H12O6 C12H22O11 OHH14单糖二糖脱水缩合脱水缩合水解水解多糖H2O麦芽糖的脱水缩合和水解多糖:水解后能生成多个单糖的糖淀粉糖元纤维素植物性多糖动物性多糖植物性多糖同多糖杂多糖淀粉是植物养分的储存形式淀粉颗粒直链淀粉的分子结构糖原是动物体葡萄糖的储存形式糖原与支链淀粉相似,但分支更多糖原:人和动物的储能物质,分布于人和动物的肝脏(肝糖原)和肌肉(肌糖原)中,当细胞生命活动消耗了能量,人和动物血液中葡萄糖浓度低于正常含量时,糖原(肝糖原)便分解产生葡萄糖及时补充。糖原糖原贮存的主要器官是肝脏和肌肉组织。纤维素是植物的骨架多 糖植物细胞淀粉:植物细胞贮能物质纤维素:植物细胞壁的主要成分动物细胞:糖元,动物细胞贮能物质(如肝糖元和肌糖元)(C6H10O5)n糖类的分类和主要功能糖类是生物体生命活动的主要能源物质(4)糖类的生物学功能糖类是细胞生命活动所需要的主要能源物质。 糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质,也是构成重要化合物和细胞结构的重要物质。①能源物质:葡萄糖、糖元、淀粉。
②结构物质:细胞壁、核酸。
③细胞识别:细胞表面的糖蛋白和糖脂。思考:
(1)临床上,医生常给病人静脉输入葡萄糖液。这样做起什么作用?为什么?
(2)葡萄糖可以口服,也可以静脉注射进入人体细胞,蔗糖是否可以呢?为什么?蔗糖只能口服而不可以静脉注射,因为蔗糖是二糖,必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞。(3)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?米饭中富含淀粉,淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。二、细胞中的脂质(1)概念:由脂肪酸和醇(主要是甘油)作用生成的酯及其衍生物,是脂肪和类脂的总称。
(2)元素组成:主要是C、H、O,有些含有N和P。脂质中O的含量远远少于糖类,而H的含量更多。特点:一般不溶于水,但易溶于脂溶性的非极性有机溶剂,如丙酮、氯仿、乙醚和苯等。思考:脂肪和糖类都是能源物质,两者在体内氧化分解时,同质量的脂肪和糖类相比,哪个释放的能量多?哪个消耗的氧气多?为什么?脂肪中氧原子含量少,氢原子含量较多,相同质量的脂肪比糖类氧化分解时耗氧量大,释放能量多。(2)种类:油脂、磷脂、植物蜡、固醇和糖脂植物油脂(油)动物油脂(脂)油脂是油(oil)和脂(fat)的统称,也称脂肪。二者在化学上没有本质区别,仅是物理状态的区别。
油:常温下,含不饱和脂肪酸较多的植物脂肪,呈液态。如菜油、蓖麻油。
脂:常温下,含饱和脂肪酸较多的动物脂肪,呈固态。如猪油、牛油。(1)元素组成:C、H、O。
(2)基本成分和结构:
1分子甘油+3分子脂肪酸。又叫三酰甘油或甘油三酯。
(3)功能:
①细胞内良好的储能物质;
②隔热和保温:维持体温恒定;
③具有缓冲和减压的作用: 保护内脏器官,减少摩擦。油 脂甘油又丙三醇必需脂肪酸:人体及哺乳动物体内不能合成而又十分重要,必须由食物供给的一类多不饱和脂肪酸,如亚油酸、亚麻酸和花生四烯酸。甘油三酯的分子结构动物体内饱和脂肪酸含量高,植物体内不饱和脂肪酸含量高。饱和脂肪酸:长链中碳和碳之间都是以单键(C-C)相连。
不饱和脂肪酸:碳原子之间存在双键(C=C)连接。 资料: 1g脂肪在体内储存所占体积是1g糖原的1/5,但1g脂舫氧化分解释放的能量约39KJ,而1g糖原氧化分解释放的能量约17KJ。(1)脑、神经细胞只能利用糖类分解来获得能量,而脂肪属于脂质。
(2)脂肪是体内最要也是最经济的储备能源,但在体内氧化速度比糖类慢得多。
(3)脂肪的氧化需要消耗大量的氧气,而糖类在有氧无氧的情况下都能氧化。 思考:为什么等量的脂肪比糖类含能量多,却不是生物体利用的主要能源物质?1g脂肪39kJ17KJ1g糖原讨论:熊入冬之前要吃大量的食物。熊冬眠时靠体内的什么物质提供能量,维持基本的生命活动?脂肪是细胞中最好的贮能物质,1 g油脂所含的能量是1 g糖类所含能量的2倍以上。磷脂(1)元素组成:C、H、O、P、(N)
(2)基本成分和结构:磷脂2个脂肪酸含氮碱基磷酸甘油亲水的头部疏水的尾部(3)功能:构成细胞膜和细胞器膜的重要成分。人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子甘油磷脂的基本结构含氮碱甘油磷脂极性头部: 磷酸基、 醇基、含氮碱疏水尾部:
烃链胆碱磷脂酰胆碱(卵磷脂)的结构固醇胆固醇:构成细胞膜的重要成分;在人体内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及生殖细胞的形成。
维生素D:促进人和动物肠道对Ca和P的吸收。胆固醇胆固醇及其酯固醇类都是环戊多氢菲的衍生物,由于其含有醇基固命名为固醇。血液胆固醇含量偏高对人体健康的影响过多地摄入胆固醇,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。因此注意限制高胆固醇类食物的过量摄入如动物内脏和蛋黄。 血管壁内胆固醇类物质的沉积 血管动脉粥样硬化
引起血管的堵塞脂类的生理功能:①贮存能量(能源物质):脂肪
②结构组分:磷脂→生物膜
③生物活性物质:固醇→代谢调节
④保护和绝缘(保温)作用:润滑剂和防寒剂(1)细胞中最重要的能源物质:葡萄糖
(2)植物细胞中贮能物质:淀粉
(3)动物细胞中贮能物质:糖元
(4)生物体内的贮能物质:油脂
(5)生物体生命活动的主要能源物质:糖类细胞中能源物质总结Thank You !