(共35张PPT)
第二章 组成细胞的分子
第三节 细胞中的糖类和脂质
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?
提供能量
这说明细胞可将葡萄糖转化为脂肪。
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,需要为细胞分裂和生长提供营养。绝大多数情况下,培养基中都会有葡萄糖。
问题探讨
1.对于培养的细胞来说,葡萄糖可能起什么作用?
糖类是主要的能源物质
一.细胞中的糖类
说一说生活中你所熟悉的糖有哪些
白糖(蔗糖)
红糖(蔗糖)
冰糖(蔗糖)
葡萄糖
馒头(淀粉)
米饭(淀粉)
棉花(纤维素)
蜂蜜(果糖)
1、这些糖有什么共同特点?
它们都是甜的。
2、是不是所有的糖类都是甜的?
不是,如淀粉、纤维素等。
3. 甜的物质一定是糖吗?
不是,如木糖醇、糖精等。
一.细胞中的糖类
1.元素组成:
2.分子式特点:
糖类(列举) 分子式
核糖 C5H10O5
脱氧核糖 C5H10O4
葡萄糖 C6H12O6
果糖 C6H12O6
半乳糖 C6H12O6
鼠李糖 C6H12O5
麦芽糖 C12H22O11
蔗糖 C12H22O11
乳糖 C12H22O11
淀粉 (C6H10O5)n
C、H、O
(CH2O)n
H : O = 2 : 1
(H2O)
“碳水化合物”
*但糖不一定都符合:如脱氧核糖、鼠李糖.
符合的也不一定是糖:如甲醛(CH2O)
相同点:
一.细胞中的糖类
3.分类:
不同点:水解产生单糖的数量不同
单糖
不能水解的糖
二糖
水解后生成两分子单糖的糖
多糖
水解后生成多个单糖的糖
(根据能否水解及水解产物分子数进行分类)
一.细胞中的糖类
(1)单糖
不能再水解的糖,可被细胞直接吸收。
种类 结构 分布 功能
五碳糖
六碳糖
核糖
(C5H10O5 )
脱氧核糖
(C5H10O4 )
葡萄糖
(C6H12O6)
果糖
(C6H12O6)
半乳糖
(C6H12O6)
动植物细胞
组成RNA、ATP的成分
组成DNA的成分
动植物细胞
植物细胞
动物细胞
细胞的主要能源物质
提供能量
提供能量
果糖
葡萄糖
1.参加运动会或其他剧烈活动后吃什么能尽快地补充能量?
2.人患急性肠炎时,采取静脉输液治疗,输液中含有葡萄糖,为什么?
如果用蔗糖代替葡萄糖,可不可以?
一.细胞中的糖类
葡萄糖液可以提供能量和营养,是细胞生命活动所需要的主要能源物质,是“生命的燃料”,它在细胞内被氧化分解,放出大量的能量。1g葡萄糖释放的能量大约为16kJ。
葡萄糖
葡萄糖
果 糖
葡萄糖
半乳糖
葡萄糖
麦芽糖 蔗糖 乳糖
一.细胞中的糖类
(2)二糖
由两分子的单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收
—OH
H—C—C—C—C—C—C
O
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
C—C—C—C—C—C
O
—OH
H
H
H
H
H
H
OH
OH
OH
OH
H—
H2O
—
二糖
C6H12O6
C6H12O6
一.细胞中的糖类
(2)二糖
由两分子的单糖脱水缩合而成,一般要水解成单糖才能被细胞吸收
种类 结构 分布 功能
二糖
麦芽糖
蔗糖
乳糖
发芽的小麦、谷粒中含量丰富(植物细胞中)
甘蔗、甜菜中含量丰富(植物细胞中)
人和动物乳汁中含量丰富(动物细胞中)
都能提供能量
(葡萄糖+葡萄糖)
(葡萄糖+果糖)
(葡萄糖+半乳糖)
与生活的联系:
乳糖会在肠道中由细菌分解变成乳酸等物质,改变渗透压,从而破坏肠道的碱性环境,使肠道分泌出大量的碱性消化液来中和乳酸。所以容易发生轻度腹泻。
一.细胞中的糖类
指某些人体内不产生分解乳糖的乳糖酶。乳糖不能被 消化、吸收。
乳糖不耐受症
纤维素
糖原
淀粉
一.细胞中的糖类
(3)多糖
由多个单糖脱水缩合而成,必须水解成葡萄糖才能被细胞吸收。
构成它们的基本单位都是________
葡萄糖
葡萄糖的数量和连接方式不同。
讨论:为什么它们组成单位相同,功能却相差很大?
(C6H10O5)n
绿色植物通过光合作用产生淀粉,作为植物体的储能物质存在植物细胞中。粮食作物玉米、小麦、水稻的种子中含有丰富的淀粉,还大量存在于马铃薯、山药、甘薯等植物的变态的茎或根以及一些植物的果实中。
一.细胞中的糖类
①淀粉
食物中的糖是如何成为人体细胞中的糖?
淀粉
葡萄糖
消化
水解
吸收
血液中葡萄糖
肝糖原
肌糖原
合成
合成
水解
②糖原
一.细胞中的糖类
糖原主要分布在人和动物的肝脏和肌肉中,是人和动物细胞的储能物质。当细胞生命活动消耗了能量,人和动物血液中葡萄糖低于正常含量时,肝脏中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充。
棕榈
③纤维素
棉
麻
枝叶
所有植物细胞的细胞壁
一.细胞中的糖类
棉、棕榈、麻类长长的纤维细丝,其他植物茎秆和枝叶中的纤维,以及所有植物细胞的细胞壁,构成它们的主要成分是纤维素。
茎秆
纤维素不溶于水
人和动物体内很难被消化
草食类动物有发达的消化器官
借助
某些微生物
纤维素才能分解
一.细胞中的糖类
③纤维素
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“第七类营养素”呢
纤维素能够促进胃肠的蠕动和排空,使排便通畅,减少患大肠癌的机会;还有利于降低过高的血脂和血糖等,从而有利于维护心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。
几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。例如,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;可以用于制作食品的包装纸和食品添加剂;可以用于制作人造皮肤;等等。
一.细胞中的糖类
④几丁质
是一种多糖,又称壳多糖,广泛存在于真菌细胞壁和甲壳类、昆虫的外骨骼中。
种类 分布 功能
多糖 植物细胞
动物细胞
淀粉
纤维素
肝糖原
肌糖原
粮食作物的种子、植物变态茎或根等以及一些植物的果实当中
植物细胞的细胞壁中
动物的肝脏中
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
糖原
几丁质
真菌细胞壁、甲壳类动物和昆虫的外骨骼
保护
(C6H10O5)n
一.细胞中的糖类
(3)多糖
由多个单糖脱水缩合而成,构成它们的基本单位都是葡萄糖
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?
一.细胞中的糖类
多糖
淀粉
麦芽糖
葡萄糖
释放能量
唾液淀粉酶
麦芽糖酶
呼吸酶
二糖
单糖
水解酶
水解酶
缩聚酶
缩聚酶
很多糖类是不甜的,例如淀粉、植物细胞壁之一的纤维素等。经过消化分解,这些糖类会生成葡萄糖,同样会提高病人体内的血糖,加重糖尿病人的病情。
糖类的相互转化过程
糖尿病患者的饮食受到严格的限制,那正常人的饮食需要控制吗?
《中国居民膳食指南(2016)》中提出“控糖”是控什么糖?为什么要控糖?
一.细胞中的糖类
①糖类只有水解成单糖,才能被人体吸收。
②糖类是主要的能源物质,但不是所有的糖都能提供能量。
如核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质等是结构物质。
③不是所有的糖都是还原糖,如蔗糖、淀粉、糖原就是非还原糖
一.细胞中的糖类
总结1:
④肝糖原可水解为葡萄糖,补充生物体内的血糖,肌糖原不能补充血糖。
糖类的功能(归纳总结)
(1)作为生物体的主要能源物质
①__________是细胞利用的主要能源物质
②淀粉是植物的储能物质
③糖原是动物的储能物质
葡萄糖
(主要能源物质)
(2)构成细胞的某些物质或结构
①核糖参与形成____________
②脱氧核糖参与形成__________
③_________参与构成细胞壁
④__________参与形成真菌细胞壁和甲壳类动物和昆虫的外骨骼。
RNA、ATP
DNA
纤维素
几丁质
一.细胞中的糖类
总结2:
(结构物质)
将下列糖填入下列集合中:
葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖、淀粉、纤维素、糖原
植物细胞
动物细胞
葡萄糖
核糖
脱氧核糖
果糖
蔗糖
麦芽糖
淀粉
纤维素
半乳糖
乳糖
糖原
一.细胞中的糖类
总结3:
总结4:
糖类 (CHO) 种 类 分 布 功 能
单糖 五碳糖
六碳糖
二糖
多 糖
糖原
核糖
脱氧核糖
葡萄糖
果糖
半乳糖
细胞中都有
细胞中都有
植物细胞中
动物细胞中
组成RNA的成分
组成DNA的成分
主要的能源物质
提供能量
麦芽糖
蔗糖
乳糖
都能提供能量
发芽的小麦谷粒含量丰富
蔗糖、甜菜中含量丰富
人和动物乳汁中含量丰富
淀粉
纤维素
肝糖原
肌糖原
粮食作物的种子储藏器官
植物细胞的细胞壁中
动物的肝脏中
动物的肌肉组织中
植物的储能物质
支持保护细胞
动物的储能物质
储存能量
真菌细胞壁,甲壳类昆虫外骨骼
保护
几丁质
二.细胞中的脂质
淀粉
葡萄糖
消化
水解
吸收
血液中葡萄糖
肝糖原
肌糖原
合成
合成
水解
转化
吃糖多了会变胖,为什么?
脂肪
讨论:
肥肉(动物脂肪)
脂质存在于所有细胞中,是组成细胞和生物体的重要有机化合物。
脂质
食用油(植物脂肪)
3.分类:
都由 组成, 。
二.细胞中的脂质
C、H、O
部分含有N、P
(2)不溶于水,易溶于有机溶剂,如 等。
常见的脂质有: 。
丙酮、氯仿、乙醚
脂肪、磷脂和固醇
1.组成元素
2.脂质特点
(1)脂质中O的含量远少于糖类,而H的含量更多。
脂质:O少H多
糖类:O多H少
如:C51H56O6
二.细胞中的脂质
1. 脂肪
(1)元素组成:
C、H、O
(2)结构
甘油
脂肪酸
(1分子)
(3分子)
(3)合成:
1分子甘油+3分子脂肪酸→酯(三酰甘油/甘油三酯)
二.细胞中的脂质
结构
甘油:
脂肪酸
(1分子)
(3分子)
饱和脂肪酸
不饱和脂肪酸
熔点高、易凝固、呈固态
熔点低、不易凝固、呈液态
动物脂肪
植物脂肪
较简单,且不可变化。
(含双键或三键)
二.细胞中的脂质
(4)分布:
(5)功能:
动物:主要在皮下,大网膜和肠系膜等部位,还在特定的部位,如骆驼的驼峰。
植物:主要在种子。(花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻)
1g脂肪
39kJ
17KJ
1g糖原
为什么等量的脂肪比糖类释放的能量多?
(2)单位质量的脂肪体积比糖原小很多,有利于储藏。
(1)相同质量的脂肪,氢多氧少,氧化分解消耗氧气较多,产生水较多,释放的能量也较多。
①细胞内良好的储能物质
(3)必要时脂肪可直接氧化分解供能,也可转化为糖类。
②很好的绝热体(保温)
(3)脂肪的作用
二.细胞中的脂质
③缓冲和减压(保护内脏)
主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜等部位。
或某些特定的部位储存脂肪,如驼峰。
花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等;
脂肪多储存在它们的种子里。
储存大量能量,隔热保温和缓冲保护内脏器官的功能
二.细胞中的脂质
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.脂肪的摄入量与健康有怎样的关系呢?
(1)元素组成:C H O P (N)
二.细胞中的脂质
2. 磷脂
(2)结构
a.磷脂分子由脂肪酸、甘油、磷酸等组成。
b.磷脂与脂肪的不同之处在于甘油的一个羟基不是与脂肪酸结合,而是与磷酸结合,磷酸再与其他物质结合。
c.X部分可变,因此,磷脂分子是一类物质,有些X部分含有N元素。
(3)功能: 构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分
(4)分布:人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子
二.细胞中的脂质
2. 磷脂
二.细胞中的脂质
3. 固醇
胆固醇
性激素
维生素D
注意:人体皮肤中的胆固醇在紫外线的照射下会转变为维生素D
晒太阳能补钙?
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。
构成动物细胞膜的重要成分,在人体内参与血液中脂质的运输。
(1)元素组成:
C、H、O
(2)种类及作用:
胆固醇摄入过多,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。
二.细胞中的脂质
糖类与脂质的相互转化
葡萄糖
首先
多余
再多余
细胞利用
合成糖原储存起来
转变为脂肪和某些氨基酸
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。
糖类在供应充足时可大量转化为脂肪。脂肪一般只能在供能不足时才会分解供能,且不可大量转化为糖类。
提供富含糖类的饲料肥育,糖类在体内转化为脂肪。