探究脂质的种类、功能与健康的关系

1、探究脂质的种类、功能与健康的关系一、课题分析1教学目标（1）概述脂质的化学元素组成。（2）举例说明脂质的分类及生理作用,评述脂质物质对生物体生命活动的重要意义。2背景描述各种脂肪和磷脂、糖脂、胆固醇，统称为脂质，是由酸与醇发生脱水脂化反应形成的化合物及其衍生物。脂质是原生质的重要组成成分，广泛分布于动植物体内，它是生物体结构和功能都不可缺少的有机物。脂肪即甘油三脂或称之为脂酰甘油(triacylglycerol)，它是生命活动的主要储能物质，是由1分子甘油与3个分子脂肪酸通过酯键相结合而成。人体内脂肪酸种类很多，生成甘油三脂时可有不同的排列组合，因此，甘油三脂具有多种形式。1克脂肪在体内完全氧

2、化时可释放出38kJ(9.3kcal)，比1克糖原或蛋白质所放出的能量多一倍以上（1克糖元1氧化分解时所释放的能量约1715Kj）。糖是生物体主要的供能物质，当糖供能不足时靠脂肪分解供能。而脂肪组织是体内专门用于贮存脂肪的组织，当机体需要时，脂肪组织中贮存的脂肪可动员出来分解供给机体能量。此外，脂肪组织还可起到保持体温，保护内脏器官的作用。各种食物中几乎都含有一定数量的脂肪，我们从食物中获得的脂肪，有相当一部分是烹调用的油脂，烹调常用的油脂有动物油和植物油两种，它不仅是调味品，而且是饮食中不可缺少的一种营养素，合理地食用油脂是非常重要的，如：食用油脂过少会影响身体健康，食用油脂过多则会发生营养

3、过剩，引起许多疾病。由于动物性油脂都是饱和脂肪酸，而植物性油脂含有不饱和脂肪酸，又称必需脂肪酸，是人体内不能合成的脂肪酸，必须由膳食中供给。饱和脂肪酸会使胆固醇附着在血管壁上，引起血管性疾病和心脏病。不饱和脂肪酸却能减少胆固醇在血管壁上附着，因此能保护血管、保护心脏的健康。所以说不饱和脂肪酸具有很高的营养价值和治疗价值。人或动物吃的食物，在体内除转化为能量供生命活动需要外，余下的基本上转化为脂肪。当从外界摄取的食物不足，这部分脂肪就可以分解产生能量供躯体使用。一些具有休眠习惯的动物，它们往往在休眠前摄取过量的物质并转化为脂肪，以供休眠时使用。另外一些动物，如北极熊等，它们的皮下脂肪特别厚，这是

4、为了具有足够的脂肪可分解产生能量而御寒。假如吃的食物所转化的能量总是超过生命活动所需的能量时，多余能量转化的脂肪便越积越多。类脂包括磷脂和糖脂，磷脂是含有磷酸的脂质，包括由甘油构成的甘油磷脂(phosphoglycerides)和由鞘氨醇构成的鞘磷脂(sphingomyelin)。糖脂是含有糖基的脂质。这三大类类脂是细胞膜、核膜和各种细胞器膜等生物膜的主要组成成分，构成疏水性的“屏障”(barrier),分隔细胞水溶性成分和细胞器，维持细胞正常结构与功能。固醇类是某些激素如性激素、肾上腺皮质激素、维生素D、胆固醇、胆汁盐等物质，它对生物体维持正常新陈代谢起着积极的作用。它的重要重要生理功能有：

5、（1）是构成细胞组织的结构大分子，如有些固醇类化合物是构成神经鞘的主要成分。由于它有良好的绝缘性，对神经冲动的传递十分重要。（2）某些固醇类化合物可转变为维生素D。（3）固醇类化合物也是某些激素的前体。例如：调节水分和盐类代谢的肾上腺皮质激素、促进性器官和第二性征发育的性激素都是固醇类化合物的衍生物。胆固醇还是脂肪酸盐和维生素D3以及类固醇激素合成的原料，对于调节机体脂质物质的吸收，尤其是脂溶性维生素(A，D，E，K)的吸收以及钙磷代谢等均起着重要作用。二材料器具（1）印发有关脂质的资料，每人一份。（2）制作脂质的多媒体课件三教学建议在本课题的探究过程中，让学生理解脂质的种类与生理作用是教学的

6、重点。通过探究学习，提高学生的思维能力、获取知识的能力和探究素质是教学的难点。关于脂质的探究学习，由于学生对脂肪比较熟悉，因此在设计探究情景时，教师应当从生活实际中寻找问题，设置疑难，让学生通过探究获取知识，从中培养学习兴趣，提高分析和解决实际问题的能力。教师可引导学生从自己感知的脂质出发，分析脂质的分类，观察各种脂质的结构，从中分析脂质的元素组成，并结合特定的事例帮助学生分析理解脂质的特殊的生理作用。在学习中，教师还可适当渗透储存脂质（脂肪）、结构脂质（固醇）的提法，这样有利于学生对不同脂质的作用特点的理解。在条件较好的学校，可以分析一下磷脂分子的特点，为学习细胞膜的结构打下基础。在学习脂质

7、的元素组成、分类及生理功能时，可考虑运用列表对比方式进行学习，并与糖类作适当的比较。在本课题的学习内容中，由于学生对脂肪比较熟悉，因此在设计探究情景时，教师应当从生活实际中寻找问题，设置疑难，让学生通过探究获取知识，从中培养学习兴趣，提高分析和解决实际问题的能力。四探究活动探究步骤一： 创设情景导入研究课题从初中生物学中对脂肪的学习，以及生活中对脂肪的了解，请同学讨论脂肪的功能。设疑：脂肪属于脂质，你还知道哪些物质属于脂质？脂质物质的共同特点是什么？探究步骤二： 初步探究什么是脂质？脂质定义：由酸与醇发生脱水脂化反应形成的化合物及其衍生物。脂质不溶于水，而易溶于非极性有机溶剂如乙醚、氯仿、苯等

8、。让学生联系实际议一议：脂肪有哪些功能？预习阅读材料，回答媒体演示的问题。脂质具有下列三个特征：（1）不溶于水而溶于有机溶剂（2）为脂肪酸与醇所组成的酯类 （3）能被生物体所利用，作为构造，修补组织或供给能量之用。探究步骤三：深入探究生物体内脂质的种类与功能让学生观察各种脂质的结构，探索其功能，树立结构与功能相统一的观点。（1）脂肪：又叫甘油三酯或称之为脂酰甘油，是由1分子甘油与3个分子脂肪酸通过酯键相结合而成（见图）。糖类与脂肪元素组成比较脂肪结构构成脂肪的所有的脂肪酸都有一条长的碳氢链，其一端有一个羧基。碳氢链以线性的为主，分枝或环状的为数很少。脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，前者如

9、硬脂酸、软脂酸，后者如油酸、亚油酸等。硬脂酸的化学式是CH3（CH2）16COOH，几乎所有油脂中都有含量不等的硬脂酸，在动物脂肪中含量较高，牛油中可达24。植物油中硬脂酸含量较少，菜油为0.8，棕榈油为6，但可可脂中的含量可高达34。软脂酸的化学式是CH3（CH2）14COOH，几乎所有的油脂中都有含量不等的软脂酸，棕榈油中含量约40，菜油中含量为2。亚油酸的学名是顺-9，12-十八（碳）烯酸，结构式是：油酸的学名是顺-9-十八（碳）烯酸，结构式是：（2）类脂：类脂的主要生理功能是作为细胞膜结构的基本原料。可以让学生根据自己的理解，先说一说自己对脂质的分类。让学生思考：脂肪是由哪些元素组成的

10、？从脂肪结构中的C、H元素看，你认为相同质量的脂肪与糖类哪一个氧化分解释放的能量更多？让学生思考：什么是储存脂？什么是结构脂？为什么说脂肪是储存脂？包括磷脂和糖脂。磷脂：磷脂的分子结构和脂肪相似，不同的是在甘油分子上只连有两个脂肪酸，第三个羟基与磷酸结合成脂，并有一个含氮碱基与磷酸相结合。磷脂结构糖脂：脂糖糖脂（3）固醇类基本结构固醇具有以下重要生理功能：（1）是构成细胞组织的结构大分子，如有些固醇类化合物是构成神经鞘的主要成分。由于它有良好的绝缘性，对神经冲动的传递十分重要。（2）某些固醇类化合物可转变为维生素D。（3）固醇类化合物也是某些激素的前体。例如：调节水分和盐类代谢的肾上腺皮质激素

11、、促进性器官和第二性征发育的性激素都是固醇类化合物的衍生物。可见，固醇类化合物对生物体维持正常新陈代谢的积极作用。探究步骤四：总结评价，迁移提高（1）脂质的元素组成：脂质都含有C、H、O三种元素，有的脂质物质还含有N和P。让学生分析：磷脂是由哪些元素组成的？磷脂结构的哪部分是极性的，哪部分是非极性的？你认为在水溶液中磷脂分子将会如何排列？磷脂在细胞中有什么功能？为什么说磷脂是结构脂？让学生观看媒体演示，增强对脂质微观世界的空间想象能力。让学生具体说一说：各种固醇类化合物的功能。让学生分析：固醇类化合物是由哪些元素组成的？让学生根据前面观察的结构，总结脂质的元素组成。（2）列表比较脂质的种类与功

12、能分类功能类例脂肪储存脂类脂结构脂（如磷脂）固醇如 （3）举例说明脂质的具体功能。如：从分析生活在寒带的动物皮下脂肪很厚现象，说明脂肪的生理作用；性激素在维持第二性征、动物的性行为等方面的作用；缺维生素D在预防佝偻病等病中的作用；探讨人体高血脂、脂肪肝形成原因等。根据前面探讨的知识，让学生逐一总结填写课件演示的表格。让学生联系生活实际，说一说人类因脂质过多或过少引起的一些疾病，从而加深对脂质功能的认识。五讨论与思考1水生哺乳动物体内的脂肪比陆生哺乳动物多得多，特别是皮下脂肪组织特别发达，这对水生哺乳动物来说有何适应意义？简析：这是长期的进化过程中经过自然选择形成的，水生哺乳动物体内大量的脂肪对

13、水环境来说具有许多方面的适应意义。（1）脂肪的比重比任何其他有机物小，也比水小，有利于动物体浮在水中。（2）发达的皮下脂肪使动物的体形保持流线型，有利于水生哺乳动物在水中运动时减少阻力。（3）脂肪具有很好的隔热性能。哺乳动物是有毛发的，毛发具有保暖的作用，但毛发在水中不仅没有保暖的作用，反而增加了水中运动的阻力，所以哺乳动物入水后，毛发逐渐退化，发达的皮下脂肪组织代替毛发起到很好的保暖作用，对于维持恒定的体温具有重要的作用。2根据磷脂的结构，你认为磷脂分子在水溶液中将如何排列？简析：磷脂的分子结构和脂肪相似，不同的是在甘油分子上只连有两个脂肪酸，第三个羟基与磷酸结合成脂，并有一个含氮碱基与磷酸

14、相结合。磷脂的这一结构使它成为一种双性分子。它的磷酸和含氮碱基一段是极性的，易与水相吸，构成了磷脂分子的亲水性头部，而它的脂肪酸一端是非极性的，不与水相吸，构成了磷脂分子的疏水性尾部。磷脂分子的一个亲水基团和一个疏水基团图示如下（图a），当磷脂分子在水面上铺成单层磷脂分子时，其状态如图(b)示意。当磷脂分子铺以带有小孔的玻片上时，在小孔处的磷脂分子的排布如图(c)示意，它和细胞膜上的磷脂分子的排布是一样的。因此，磷脂是构成细胞膜结构的重要成分。细胞各种膜结构的形成和特性，都与磷脂分子的双性性质密切相关。如图(d)示意。（）3.脂质物质在细胞中具有独特的生物学功能，下面有关脂质物质的生物学功能中

15、，属于磷脂的生物学功能的是 （ ）是生物膜的重要成分 是贮能的分子构成生物体表面的保护层 是很好的绝缘体，具有保温作用具有生物学活性，对生命活动起调节作用 A B C D答案：C4下列物质中不属于脂质物质的是 （ ）A维生素D B胰脂肪酶 C胆固醇 D雄性激素答案：B六深化拓展1脂质的一般分类脂质可按不同组成分类。通常将之分为五类，即（1）单纯脂：是脂肪酸和醇类所形成的酯，其中甘油三酯称油脂，系甘油的脂肪酸脂，而蜡则是高级醇的脂肪酸酯； （2）复合脂：除醇类、脂肪酸外，尚含有其他物质。如甘油磷脂质，含有甘油、脂肪酸、磷酸和某种含氮物质。又如鞘磷脂质，由脂肪酸、鞘氨醇或其衍生物、磷酸和某种含氮物

16、质组成； （3）萜类和类固醇及其衍生物：一般不含脂肪酸；（4）衍生脂：系指上述脂质物质的水解产物，如甘油、脂肪酸及其氧化产物，乙酰CoA；（5）结合脂：即脂分别与糖或蛋白质结合，依次形成的糖脂和脂蛋白。脂糖糖脂 脂蛋白质脂蛋白（摘自高等教育出版社 生物化学 沈同 王镜岩主编 第44页）2动物体内脂肪的代谢食物中的脂肪在消化道内经过消化，以甘油、脂肪酸的形成主要由毛细淋巴管吸收，经淋巴循环进入血液循环，大部分在肝脏处再度合成脂肪。随血液循环到全身各组织器官中。在各组织器官中发生以下两种变化：（1）在皮下结缔组织、膜控大网膜和肠系膜等处储存（如肥肉，板油等）起来，常以脂肪组织的形式存在。（2）在肝

17、脏和肌肉等处再度分解为甘油、脂肪酸，然后直接氧化分解，生成二氧化碳和水，释放出大量的能量；或者转变为糖元等（如冬眠的动物、鸟类迁徙时）。（主要摘自 全日制普通高级中学教科书（试验修订本必修） 生物第一册 脂质代谢 2002年12月 第69页。3脂质的功与过人体内脂质的生理功能，主要有以下几个方面：（1）供给热能。每克脂肪可供千卡热能，积存的体脂是机体的“燃料仓库”。（2）调节体温。脂肪导热性低，皮下脂肪可滋润皮肤，防止体温外散，在寒冷的环境中有利于保持体温。（3）构成身体组织。类脂质是细胞结构的基本原料。脂肪组织富有弹性，能固定和保护身体的重要器官，减缓撞击，避免摩擦。（）提供必需的脂肪酸。必需脂肪酸是组织细胞的组成成分，对线粒体和细胞膜非常重要。（）起携带作用。脂肪是脂溶性维生素的携带者，并协助其吸收利用。脂肪的食物来源主要是肉类、豆类食品。人体摄入过多的脂肪，可能导致人体发胖、诱发高血压或动脉粥样