第3节 细胞中的糖类和脂质课件PPT

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第3节　细胞中的糖类和脂质【主干知识梳理】一、细胞中的糖类1．元素组成：一般由 三种元素组成。2．主要作用：糖类是主要的 物质。3．分类(1)单糖①含义：不能水解的糖类。C、H、O能源(2)二糖：分布在植物中的二糖主要是 ；分布在动物中的二糖主要是 。(3)多糖蔗糖和麦芽糖乳糖植物储存能量植物细胞壁动物储存能量外骨骼二、细胞中的脂质1．元素组成：脂肪、固醇含 ，磷脂含 。相对于糖类，脂质分子中氧的含量低，氢的含量高。C、H、OC、H、O、N、P 储能物质绝热体缓冲和减压细胞膜脂质钙和磷生殖细胞2．分类和功能【教材微点发掘】 1．下图(参见教材第24页图2­-3)为一个汉堡中的几种多糖的组成，回答相关问题：(1)淀粉、糖原和纤维素的基本单位都是 。(2)三种多糖具有不同的化学性质的原因是 。葡萄糖葡萄糖的连接方式不同2．人体不能消化纤维素，但我们还需要补充纤维素，纤维素在人体内有什么作用呢？(教材第25页《批判性思维》改编)提示：第一，能够调整肠道的微生态，因为纤维素作为肠道菌群重要的发酵原料，在促进益生菌的增殖和抑制有害菌方面，纤维素的作用非常明显。第二，能够机械性地刺激肠道的蠕动，进而在预防和治疗便秘方面的作用也非常明显。第三，能够吸水膨胀，增加饱腹感，进而能够避免过多能量的摄入，在预防和治疗肥胖方面纤维素的作用也非常明显。教材问题提示(一)旁栏思考(教材第24页)在糖尿病病人的饮食中，米饭、馒头等主食也需限量，是因为这些主食富含淀粉，淀粉经消化分解后生成的是葡萄糖。(二)批判性思维(教材第25页)提示：除淀粉外的复杂糖类，如纤维素、果胶等，被称为膳食纤维。膳食纤维大量存在于蔬菜、水果、海藻和粮食(特别是粗粮)等植物性食物中；它们既不能被肠道消化、吸收，也不能产生能量，只是肠道里的匆匆过客，最终混在食物残渣里，随着粪便一起排出体外。但膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空。所以，多吃一些富含膳食纤维的食物，排便就会通畅，并且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。由于膳食纤维具有如此重要的保健作用，因此一些科学家把它称作人类的“第七类营养素”。(三)《思考·讨论》之脂肪的作用(教材第26页)1．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．花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等植物都含有较多的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子里。3．脂肪除了可以储存大量能量，还具有隔热、保温和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。4．略。新知探究(一)　细胞中的糖类的种类和作用【探究·深化】[问题驱动]　 1．观察下面几种常见的单糖结构式分析回答相关问题(1)观察上述单糖可以看出糖类分子都是由 三种元素构成的。(2)核糖、 含有 个碳原子，称为___碳糖； 、 和半乳糖含有 个碳原子，称为____碳糖。以上均是不能再水解的糖类，称为___糖。单糖可以直接被小肠细胞吸收。(3)人在患急性肠炎时，往往静脉输入葡萄糖，不能静脉输入蔗糖，原因是 。C、H、O脱氧核糖5葡萄糖果糖6葡萄糖是生命活动所需要的主要能源物质，蔗糖不能被动物细胞吸收利用五单六2．糖类之间的相互关系不同的糖类之间可以相互转化，请尝试构建它们之间的相互转化关系，画图并举例说明。另外请从糖类的组成元素来分析糖类被彻底氧化分解后的产物是什么？提示：比如：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，最终水解为葡萄糖。糖类被彻底氧化分解的产物是CO2和H2O。[重难点拨]　 1．糖类分布图2．糖类的功能(1)生命活动的主要能源物质：葡萄糖。(2)细胞中的储能物质：糖原、淀粉。(3)参与构成细胞的物质：核糖、脱氧核糖、纤维素、几丁质(又称为壳多糖)等。【典题·例析】[典例1]　(2021年1月新高考8省联考·湖南卷)糖类是细胞的主要组成成分之一。下列叙述错误的是 (　　)A．植物细胞壁的主要成分纤维素是多糖B．糖原是人和动物细胞的储能物质C．麦芽糖、乳糖和核糖均是二糖D．葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀[解析]　纤维素是多糖，是植物细胞壁的主要成分之一，A正确；糖原是多糖，是人和动物细胞的储能物质，B正确；麦芽糖、乳糖是二糖，核糖是单糖，C错误；葡萄糖是还原糖，能与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀，D正确。[答案]　C[典例2]　某生物体内能发生如下的反应：淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原，则下面的分析错误的是 (　　)A．此生物一定是动物，因为能合成糖原B．淀粉和糖原都属于多糖C．此生物一定是动物，因为能利用葡萄糖D．糖类在生物体内的主要作用是提供能量[解析]　糖类是生物体的主要能源物质，淀粉和麦芽糖分布于植物细胞，而糖原分布于动物细胞，合成糖原是动物细胞的特征，A正确，C错误；淀粉和糖原都属于多糖，B正确；葡萄糖普遍分布于动植物细胞中，其氧化分解后为生物体提供能量，D正确。[答案]　C易错提醒关于糖类物质的5个认识误区(1)不是所有的糖都有甜味，如纤维素没有甜味。(2)不是所有的糖都能和斐林试剂反应，如蔗糖、淀粉等都不能。(3)不是所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素等不是。(4)二糖并不都是由葡萄糖组成的。一分子麦芽糖由两分子葡萄糖组成；一分子蔗糖由一分子果糖和一分子葡萄糖组成；一分子乳糖由一分子半乳糖和一分子葡萄糖组成。(5)并不是糖原都能水解为葡萄糖，糖原有肝糖原和肌糖原两种，其中肝糖原能水解为葡萄糖。【应用·体验】1．(2021·天津名校联考)下列有关糖类的说法正确的是 (　　)A．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖B．葡萄糖分子是构成麦芽糖、纤维素、淀粉和糖原的基本单位C．各种糖类分子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，构成淀粉、纤维素和糖原的基本单位都是葡萄糖分子，B正确；不是所有的糖类都能参与能量供应，例如，纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，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。答案：B　2．下列关于生物体内糖类物质的叙述，正确的是 (　　)A．糖类都有甜味B．单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化C．糖类物质都是细胞内的能源物质D．元素组成是C、H、O的，一般是糖类解析：不是所有的糖都有甜味，A错误；单糖可以脱水缩合形成二糖和多糖，多糖和二糖也可以水解形成二糖或单糖，B正确；不是所有的糖都是能源物质，C错误；脂肪也由C、H、O 组成，D错误。答案：B　3．(2020·广东省实验中学统考)玉米茎秆细胞中最重要的二糖和多糖分别是 (　　)①乳糖和葡萄糖　②乳糖和麦芽糖　③蔗糖和麦芽糖　④糖原和纤维素　⑤淀粉和纤维素A．①④　　　　　　 B．②⑤C．③④ D．③⑤解析：乳糖是动物二糖，①②错误；蔗糖和麦芽糖都是植物二糖，③正确；糖原是动物多糖，④错误；淀粉和纤维素都是植物多糖，⑤正确。因此玉米茎秆细胞中最重要的二糖和多糖分别是③⑤，故选D。答案：D新知探究(二)　细胞中的脂质的种类和作用【探究·深化】[问题驱动]　 1．脂肪的元素组成及功能资料1：与糖类类似，脂肪也由C、H、O三种元素组成，所不同的是脂肪含氧量远远少于糖类，而氢的含量更多。据分析，1 g脂肪氧化分解可释放出约39 kJ的能量，1 g糖原氧化分解可释放出约17 kJ的能量，但1 g脂肪在体内储存所占的体积是1 g糖原的1/5。由上述内容可知：(1)脂肪的元素组成是C、H、O，与糖类相比，脂肪中___的含量多，___的含量少。(2)脂肪是良好的 。资料2：生活在海洋中的鲸、海豹等动物，皮下有厚厚的脂肪层，起保温作用。另外，脂肪还广泛分布在肠系膜、腹腔大网膜等处，对内脏器官起保护作用。由上述内容可知脂肪还具有 、缓冲和减压作用。储能物质保温2．磷脂和固醇的功能资料1：细胞膜的化学组成基本相同，主要由脂质、蛋白质和糖类组成。各成分含量分别约为50%、40%、2%～10%。膜脂质主要由磷脂和胆固醇构成，在大多数细胞的膜脂质中，磷脂占总量的70%以上，胆固醇不超过30%。胆固醇还参与血液中脂质的运输，但过多摄入会在血管壁上沉积，造成血管阻塞，危及生命。由上述资料和教材内容可知：(1)磷脂是构成 和多种细胞器膜的主要成分。(2)胆固醇是构成 的重要成分，另外，胆固醇还参与___________ 的运输。细胞膜动物细胞膜血液中脂质资料2：佝偻病，又叫骨软化症，是以维生素D缺乏导致钙、磷代谢紊乱和临床以骨骼的钙化障碍为主要特征的疾病。预防和治疗佝偻病均需补充维生素D并辅以钙剂，防止骨骼畸形和佝偻病复发。由上述内容可知：维生素D能有效地促进人和动物肠道对 的吸收。钙和磷[重难点拨]脂质的种类及功能【典题·例析】[典例1]　脂质在细胞中具有独特的生物学功能，下列有关脂质物质的生物学功能中，属于磷脂生物学功能的是 (　　)①生物膜的主要成分　②储存能量的分子③构成生物体表面的保护层　④很好的绝缘体，具有保温作用　⑤具有生物学活性，对生命活动起调节作用A．①③　　　　　 　 B．⑤C．① D．②④[解析]　磷脂是构成细胞膜、细胞器膜等生物膜的重要成分，①属于；脂肪是储存能量的，②不属于；脂肪具有储能、缓冲、减压和保温等作用，③不属于；构成生物体表面的保护层是脂肪的作用，④不属于；性激素对生命活动具有调节作用，磷脂没有，⑤不属于。故选C。[答案]　C[典例2]　下列关于脂质的说法，错误的是 (　　)A．组成脂质的化学元素主要是C、H、OB．过多摄入脂肪类食物又缺少运动，可导致肥胖C．胆固醇是一种对人体有害无益的脂质D．性激素能促进动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成[解析]　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。但其对人体的作用是相对的，如过量摄入胆固醇，易引起高胆固醇血症和血栓形成。故选C。[答案]　C易错提醒辨清两组易混概念(1)脂肪≠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≠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。【应用·体验】1．(2021·德州高一质检)脂类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。下列关于脂质的说法，错误的是 (　　)A．胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分B．脂质具有构成生物膜、调节代谢等生物学功能C．使用苏丹Ⅳ染液染色，可使脂肪呈现红色D．脂肪氧化分解提供的能量比等质量糖类多，是主要能源物质解析：胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，A正确；脂质中的磷脂是构成细胞膜、核膜和多种细胞器膜的重要成分，性激素能调节代谢，B正确；使用苏丹Ⅳ染液染色，可使脂肪呈现红色，C正确；脂肪氧化分解提供的能量比等质量糖类多，是主要的储能物质，D错误。答案：D2．(2020·广州期中)在生物体中脂肪比糖类更适于作储能物质的原因不包括 (　　)A．同质量的脂肪比糖类含能量多B．必要时脂肪可直接氧化分解供能，也可转化为糖类供能C．脂肪不能被氧化分解，这样有利于长期保存D．脂肪在细胞中所占体积小解析：脂肪分子中氢的含量比葡萄糖的高，同质量的脂肪比糖类含能量多；必要时脂肪可直接氧化分解供能，也可转化为糖类供能；脂肪疏水，而糖类亲水，故前者在细胞中所占体积小。故选C。答案：C　3．“地沟油”的主要成分是脂肪，但还含有许多致病、致癌的毒性物质。下列有关叙述正确的是 (　　)A．“地沟油”的主要成分的组成元素一定是C、H、O、NB．“地沟油”的主要成分是生物体内的主要能源物质C．“地沟油”的主要成分遇苏丹Ⅲ染液可能呈现红色D．“地沟油”的主要成分是由甘油和脂肪酸反应形成的酯解析：脂肪由C、H、O三种元素构成，A错误；脂肪的主要功能是作为储能物质，B错误；脂肪的检测是用苏丹Ⅲ染液，呈现橘黄色，C错误；脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应形成的酯，D正确。答案：D科学视野——海藻糖对生命的作用海藻糖是由两个葡萄糖分子构成的非还原糖，有3种异构体，并对多种生物活性物质具有非特异性保护作用。科学家们发现，沙漠植物卷叶柏在干旱时几近枯死，遇水后却又可以奇迹般复活；高山植物复活草能够耐过冰雪严寒；一些昆虫在高寒、高温和干燥失水等条件下不冻结、不干死，就是它们体内的海藻糖创造的生命奇迹。海藻糖因此在科学界素有“生命之糖”的美誉。国际权威的《自然》杂志对海藻糖进行评价 “对许多生命体而言，海藻糖的有与无，意味着生命或者死亡”。【素养评价】1．海藻糖是一种非还原性二糖，由两个葡萄糖分子通过脱水缩合反应结合而成，是天然二糖中最稳定的。大量的研究表明，许多生物在冷冻、干燥、辐射、有毒物质等条件下表现出的抗逆耐受力与体内的海藻糖含量有直接的关系。以下对海藻糖有关属性和功能的推测，错误的是 (　　)A．海藻糖的分子式是C12H22O11B．海藻糖水解后形成两分子单糖C．海藻糖能与斐林试剂发生颜色反应D．海藻糖不能被人体细胞直接吸收解析：据题意可知，两个葡萄糖分子经过脱水缩合反应形成了1分子海藻糖和1分子水，因此海藻糖的分子式是C12H22O11，A正确；海藻糖是二糖，水解后形成两分子单糖，B正确；海藻糖是一种非还原性二糖，不能与斐林试剂发生颜色反应，C错误；海藻糖是一种二糖，必须水解成单糖才能被人体细胞吸收，D正确。答案:C2．科学家发现，一种叫“熊虫”的动物，能耐受－271 ℃的温度冰冻数小时(这时它的代谢率几乎降至0)，此时，它的体内会大量产生一种叫海藻糖的二糖。实验证明“该动物体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到低温造成的损伤”。为了验证海藻糖对动物组织细胞具有上述作用，请你分析并设计实验过程。(1)实验材料：①海藻糖；②细胞培养液及其他相关材料；③适量哺乳动物细胞。(2)操作过程：①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组，向甲组细胞中添加________________，向乙组细胞中添加等量的无海藻糖的培养液。②将甲、乙两组细胞均控制在___________的条件下冰冻数小时。③观察并记录两组细胞的生活状况。(3)预期结果：该实验结果有_____种可能性，甲组：_________________________；乙组：__________________________。答案：(2)①一定量的含海藻糖的培养液　②－271 ℃(3)1　细胞均生活良好　细胞均(或大部分)死亡“课时跟踪检测”见“课时跟踪检测（五）” (单击进入电子文档)