1. 細胞中的糖類主要有哪幾類？在細胞中起什么作用？2. 細胞中的脂質主要有哪幾類？在細胞中起什么作用？3. 了解關于糖類和脂質的知識，對健康生活有什么幫助？
在科學研究和制藥等領域，經(jīng)常要進行動物細胞培養(yǎng)。體外培養(yǎng)動物細胞時，需要為細胞分裂和生長提供營養(yǎng)。絕大多數(shù)情況下，培養(yǎng)基中都會有葡萄糖。
問1：對于細胞培養(yǎng)來說，葡萄糖可能起什么作用呢？
——糖類是細胞生命活動所需要的主要能源物質。
[教材P23正文第1段]如同任何機器的運轉都需要外界提供能量一樣。細胞的生命活動也需要能量來維持，很多種有機物(糖類、脂肪等)都可以為細胞的生活提供能量，其中糖類是主要的能源物質。
問2：在培養(yǎng)脂肪細胞時，即便沒有向培養(yǎng)基中添加脂肪，新形成的脂肪細胞中也會出現(xiàn)油滴,這說明什么？
——這說明細胞可以將葡萄糖轉化為脂肪。
問1：你能說一說生活中常見的糖有哪些？
問2：這些糖有什么共同特點？是不是所有的糖類都是甜的？甜的物質一定是糖嗎？
(1)上述幾種糖都是甜的；
(2)糖類有些是甜的，有些不甜，如淀粉、纖維素。
思考：饅頭(富含淀粉)不甜，為什么咀嚼后是甜的？
——淀粉(不甜)被唾液中的唾液淀粉酶水解為麥芽糖(甜的)
(3)甜的物質也不一定是糖類，如木糖醇。
問3：結合下表，你能總結出糖類的元素組成特點嗎？
(1)這些糖的組成元素共同點：___________(2)除脫氧核糖外，分子通式可概況為：_____。
糖類(carbhydrate )分子一般由C、H、O三種元素構成的。糖類又被稱為“碳水化合物”簡寫為 (CH2O)
再問：如何對糖類進行分類的？
——根據(jù)能否水解及水解產(chǎn)物分子數(shù)進行分類。
(1)特點：——不能______，可被細胞_________。
(2)舉例：——____________、__________、___________、__________、________等。
葡萄糖(C6H12O6)
果糖(C6H12O6)
半乳糖(C6H12O6)
核糖(C5H10O5)
脫氧核糖(C5H10O4)
(1)特點：——由__________脫水縮合而成，一般要水解成_____才可被細胞吸收。
(2)舉例：——____________、_____________、______________。
蔗糖(C12H22O11)
麥芽糖(C12H22O11)
乳糖(C12H22O11)
3.多糖：[生物體內(nèi)的糖類絕大多數(shù)以_____形式存在][P24第2段]
(2)舉例：——____________、_____________、_____________、_____________。
淀粉[(C6H10O5)n]
纖維素[(C6H10O5)n]
糖原[(C6H10O5)n]
幾丁質(C8H13O5N)n]
考一考：所有糖類都只含C、H、O嗎？
3.多糖：[生物體內(nèi)的糖類絕大多數(shù)以多糖形式存在]
思考：為什么人類很難消化纖維素，營養(yǎng)學家還將纖維素列為人類“第七類營養(yǎng)素”呢？
——除淀粉外的復雜糖類，如纖維素、果膠等，被稱為膳食纖維。膳食纖維大量存在于蔬菜、水果、海藻和糧食(特別是粗糧)等植物性食物中；它們既不能被腸道消化、吸收，也不能產(chǎn)生能量，只是腸道里的匆匆過客，最終混在食物殘渣里，隨著糞便一起排出體外，但膳食纖維能夠促進胃腸的蠕動和排空，所以，多吃一些富含膳食纖維的食物，排便就會通暢，并且減少患大腸癌的機會，還有利于降低過高的血脂和血糖等，從而有利于維護心腦血管的健康、預防糖尿病、維持正常體重等，由于膳食纖維具有如此重要的保健作用，因此一些科學家把它稱作人類的“第七類營養(yǎng)素”。
(1)動植物細胞都有的糖是________________________。
(2)植物細胞特有的糖有__________________________________。
(3)動物細胞特有的糖有___________________________。
(4)還原糖有___________________、非還原糖有__________。
(5)參與構成細胞或生物體結構的糖有_____________________________。
(6)分別作為植物、動物細胞的儲能物質的糖是______、________。
果糖、蔗糖、麥芽糖、淀粉、纖維素
葡萄糖、果糖、麥芽糖等
脫氧核糖、核糖、纖維素、幾丁質
葡萄糖、脫氧核糖、核糖
(7)蔗糖的水解產(chǎn)物是___________，麥芽糖的水解產(chǎn)物是_______，乳糖的水解產(chǎn)物是___________；淀粉水解的初產(chǎn)物是______，終產(chǎn)物是_______。
(8)多糖中都是以葡萄糖為基本單位連接而成的有_____________________。
(1)有些糖類，是____________________，如葡萄糖。(2)有些糖類，是___________________，如纖維素、幾丁質。(3)有些糖類，是____________，如核糖、脫氧核糖。(4)有些糖類，是_______，如淀粉、糖原。
生命活動的主要能源物質
思考：肉類食品的肥肉的主要成分是什么？食用植物油的主要成分是什么？
——脂質存在于_________中，是組成細和生物體的重要有機化合物。
——組成脂質的化學元素主要是_________，有些脂質還含有______。
——與糖類不同的是，脂質分子中氧的含量______________，而氫的含量______。 常見的脂質有__________________等，它們的分子結構差異很大，通常都_________，而溶于__________，如丙酮、氯仿、乙醚等。
【故等質量的脂肪和糖類徹底氧化分解時，脂肪耗氧量、產(chǎn)生的水、釋放的能量都多余糖類】
思考1：在人和哺乳動物體內(nèi)，脂肪主要分布在哪些部位？
——脂肪主要分布在人和動物體內(nèi)的皮下、大網(wǎng)膜和腸系膜等部位。某些動物還在特定的部位儲存脂肪，如駱駝的駝峰。
思考2：請說出脂肪含量比較高的幾種植物，脂肪主要分布在這些植物的什么器官中？
——花生、油菜、大豆、向日葵、松、核桃、蓖麻等植物都含有較多的脂肪，這些植物的脂肪多儲存在它們的種子里。
思考3：脂肪對細胞和生物體可能有哪些作用？
——脂肪除了可以儲存大量能量，還具有隔熱、保溫和緩沖的作用，可以有效地保護動物和人體的內(nèi)臟器官。
思考4：說到脂肪，你可能會想到肥胖、高血壓、心臟病，脂肪的攝入量與健康有怎樣的關系呢？
——脂肪攝入過多，會造成身體肥胖，造成脂肪肝、高血脂、高血壓、高血糖等，增加了患心腦血管疾病、糖尿病等的風險，同時身體肥胖也會給體內(nèi)的各個器官造成壓力。脂肪攝入過少，會使人營養(yǎng)不良、代謝能力降低，出現(xiàn)脂溶性維生素缺乏，易患干眼癥、夜盲癥等疾病?？傊?，脂肪的攝取要適量，不宜過多也不能過少。
(1)組成元素：__________。
(2)脂肪的構成：由______________與____________發(fā)生反應而形成的酯，即_________(又稱_________)。
思考：同為脂肪，為什么常溫下動物脂肪呈現(xiàn)固態(tài)，而植物脂肪卻呈液態(tài)？
植物脂肪大多含有____________，熔點_____，在室溫下為___態(tài)。
動物脂肪大多含有___________，熔點______，在室溫下為___態(tài)
①脂肪是細胞內(nèi)良好的儲能物質。
——1g糖原氧化分解釋放出約17kJ的能量，而1g脂肪氧化分解釋放出約39kJ的能量。
思考：既然等質量的脂肪比糖類含的能量更多，但為什么脂肪卻不是生物體利用的主要能源物質呢？【P27拓展第2題】
(1)脂肪是生物體內(nèi)最好的儲能物質：脂肪是非極性化合物，不溶于水，以無水形式儲存，所占體積小。糖原也是動物細胞內(nèi)的儲能物質，但它是極性化合物，溶于水，以高度水合形式儲存，所占體積大(是同等重量的脂肪所占體積的4倍左右)。
(2)糖類才是生物體利用的主要能源物質：脂肪氧化分解速率慢，且必需在有氧條件下分解；糖類分解快且在有氧或無氧條件下均可，有些器官或組織(如大腦和神經(jīng)組織)必須由糖類來分解供能。
②脂肪是良好的絕熱體，哺乳動物皮下的脂肪層起到保溫的作用。
③分布在內(nèi)臟器官周圍的脂肪具有緩沖和減壓的作用。
(1)組成元素：_________________。
(2)脂肪的構成：由________、______、________和膽堿組成。
CH2—N+(CH3)3
(3)作用：是構成_______的重要成分，也是構成_____________的重要成分。
磷脂分子結構式(P42)
(4)分布：在人和動物的腦、卵細胞 、肝臟以及大豆的種子中，磷脂含量豐富。
(1)組成元素：___________。
①_______：是構成__________的重要成分，在人體內(nèi)才參與__________。②_______：能促進人和動物________的發(fā)育以及_________的形成。③________：能有效促進人和動物_____________的吸收。
(雌激素、雄激素、孕激素)
想一想：醫(yī)生建議缺鈣的嬰幼兒在服用鈣片的同時，還要服用少了的魚肝油，服用魚肝油有助于鈣的吸收。請查閱相關資料，解析其中的科學道理。
——魚肝油主要含有維生素A和維生素D。維生素D有助于細胞吸收和儲存鈣和磷，所以當嬰幼兒服用鈣片時，醫(yī)生會建議同時服用魚肝油來促進鈣的吸收。
再問：為什么嬰幼兒時期經(jīng)常曬太陽可以預防佝僂病(幼年缺鈣引起)？
——經(jīng)常曬太陽能夠促進人體合成維生素D，進而促進人體腸道對鈣和磷的吸收
1.糖類和脂質是可以相互轉化的
——血液中的葡萄糖(稱為血糖)，首先供 _________，多余的部分可以合成_____儲存起來；如果血糖還有富余，就可以轉變成_____和 __________。
——北京鴨細胞中的糖類和脂質是可以相互轉化的。
當北京鴨攝入的糖類過多時，糖類在鴨體內(nèi)就轉變成了脂肪，并在皮下組織等處儲存起來。
2.糖類和脂肪之間的轉化程度有明顯差異的
——糖類在供應充足的情況下可以_____轉化為脂肪。而脂肪一般只在糖類代謝發(fā)生________________時，才會分解供能，而且不能_____轉化為糖類。
(氧化分解，釋放能量，用于生命活動)
1.基于對細胞中的糖類和脂質的認識，判斷下列相關表述是否正確。(1)磷脂是所有細胞必不可少的脂質。( )(2)植物細胞和動物細胞的組成成分都含有纖維素。 ( )(3)脂肪、淀粉、糖原都是人體細胞內(nèi)的儲能物質。 ( )2.水稻和小麥的細胞中含有豐富的多糖，這些多糖是( )A. 淀粉和糖原 B.糖原和纖維素C. 淀粉和纖維素 D. 蔗糖和麥芽糖
1.糖類和脂肪都在細胞生命活動中具有重要作用，然而，如果攝入過多，也會產(chǎn)生一定的危害。根據(jù)本節(jié)所學知識，回答以下問題。(1)在日常飲食中，如何合理控制糖類和脂肪的攝入？________________________________________________________________________________________________________________________。(2)結合家人的健康狀況，從合理攝入糖類和脂肪的角度，對家人的飲食習慣能提出哪些改進建議？_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
——添加糖類每天的攝入量不超過50g，最好控制在25g以上；淀粉等糖類和脂肪的攝入量也要控制在一定的范圍內(nèi)。
——總的原則是攝入的營養(yǎng)總量要適宜，不少也不多；各類營養(yǎng)的比例要適當，可以參照“平衡膳食寶典”合理安排營養(yǎng)搭配比例。具體建議要根據(jù)家人的健康狀況而定，例如，家人如果患糖尿病，就需要適當減少糖類的攝入，少吃含糖量高的食物。
2.為什么等量的脂肪比糖類含能量多，但在一般情況下脂肪卻不是生物體利用的主要能源物質？請查找資料回答這個問題。
——糖類是生物體主要利用的能源物質，尤其是大腦和神經(jīng)系統(tǒng)所利用的能源必須由糖類來供應。而脂肪是生物體內(nèi)最好的儲備能源，脂肪是非極性化合物，可以以無水的形式儲存在體內(nèi)。雖然糖原也是動物細胞內(nèi)的儲能物質，但它是極性化合物，是高度的水合形式，在機體內(nèi)儲存時所占的體積相當于同等重量的脂肪所占體積的4倍左右。因此，脂肪是一種很“經(jīng)濟”的儲備能源，與糖類氧化相比，脂肪的氧化速率更慢，而且消耗更多的氧；此外，糖類氧化在有氧、無氧條件下都可以進行，所以對于生物體的生命活動而言，糖類和脂肪都可以作為儲備能源，但是糖類是生物體生命活動利用的主要能源物質。
1.《中國居民膳食指南(2016)》提出的“控糖”建議是:添加糖的攝入量每天不超過50g,最好控制在25g以下。添加糖是指在食物的烹調、加工過程中添加進去的單糖、二糖等糖類甜味劑,不包括食物中天然存在的糖。下列有關敘述正確的是( )A．不吃含添加糖和味道甜的食物,就能降低糖類物質的攝入量B．“無糖餅干、無糖麥片、無糖藕粉”等產(chǎn)品不含糖類物質C．“奶茶”中的果糖和蔗糖可被人體直接吸收再轉化為糖原D．肥胖、某些糖尿病等都直接或間接與長期糖攝入超標有關
2．某生物體內(nèi)能發(fā)生如下的反應：淀粉→麥芽糖→葡萄糖→糖原，則下列分析錯誤的是( ) A．此生物一定是動物，因為能合成糖B．淀粉和糖原都屬于多糖C．此生物一定是動物，因為能利用葡萄糖D．糖類在生物體內(nèi)的主要作用是提供能量
3.我們常吃的棒棒糖和漢堡包，雖然味道不同，卻都含有糖類。下列關于糖類化合物的敘述，正確的是(　　)A．葡萄糖、果糖都是還原性糖，但元素的組成不同B．淀粉、糖原、纖維素都是由葡萄糖聚合而成的多糖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(chǎn)物之一，麥芽糖是纖維素的水解產(chǎn)物之一
4.如圖表示糖類的化學組成和種類，則相關敘述正確的是( )A．①、②、③依次代表單糖、二糖、多糖，它們均可繼續(xù)水解B．②中的二糖徹底水解，都可以得到兩種單糖C．⑤為肌糖原，是人和動物體主要的儲能物質D．④是植物細胞壁的主要成分之一，大腸桿菌細胞壁不含④
5. 脂質普遍存在于生物體內(nèi)，具有獨特的生物學功能，下列敘述與脂質相符的是( )A．構成脂質的主要化學元素有C、H、O、N四種B．磷脂是構成生物膜的重要物質，但并不是所有的細胞膜中都含磷脂C．脂肪是細胞內(nèi)的主要能源物質D．固醇類物質對生物生命活動的維持起重要作用
6.下列關于脂質的敘述正確的是( )A．磷脂由C、H、O、N四種元素組成，是構成細胞膜和多種細胞器膜的主要成分B．性激素的化學本質是蛋白質，對維持生物體的生殖過程起著重要的調節(jié)作用C．大多數(shù)的動物脂肪含有飽和脂肪酸，飽和脂肪酸的熔點較高，容易凝固D．膽固醇會引起人心血管類疾病，應該不要攝入
7.下列關于人體脂質的敘述，正確的是( )A．組成脂肪與糖原的元素種類不同B．磷脂水解的終產(chǎn)物為甘油和脂肪酸C．性激素屬于固醇類物質，能維持人體第二性征D．維生素D是構成骨骼的主要成分，缺乏維生素D會影響骨骼發(fā)育應該不要攝入
8. 糖類和脂質是細胞中兩種重要的有機物，下列敘述錯誤的是( )A. 淀粉和脂肪水解的終產(chǎn)物是CO2和水B. 淀粉、纖維素和糖原的單體都是葡萄糖C. 動物細胞膜上的脂質包括磷脂、膽固醇等D. 等質量的糖類和脂肪被徹底氧化分解，糖類耗氧少

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第3節(jié) 細胞中的糖類和脂質

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修1《分子與細胞》

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