细胞中的糖类和脂质

第3节细胞中的糖类和脂质今天我们来学习细胞中的糖类和脂质。首先我们来学习有关糖的知识一、细胞中的糖类能够为细胞生命活动提供能量的物质很多，细胞生命活动的主要能源物质是糖类。说到糖我们并不陌生，因为生活当中我们经常接触到糖，比如：白糖、冰糖、麦芽糖、葡萄糖、砂糖、蔗糖。其实，除了我们熟悉的这些甜的糖之外，还有很多糖是不甜的，例如淀粉、纤维素等也属于糖类。这些没有甜味的糖我们并不熟悉，但确是细胞中的重要能源物质。1、糖类是由C、H、O三种元素构成的，由于其分子式中的氢原子与氧原子的比是2：1，类似于水分子，又由于糖当中还含有碳，因此糖也被称为碳水化合物。但糖的H和O比不全是2：1，故碳水化合物仅是一种俗称，不是严格意义上糖类的称谓。2、根据糖类是否能被水解及水解后产生的分子数，糖类可以分为：单糖、二糖、多糖（1）我们首先来看单糖，单糖是不能水解的糖，常见的单糖有五碳糖和六碳糖两大类。五碳糖包括核糖和脱氧核糖，从分子式来看，核糖的分子式是C5H10O5，脱氧核糖的分子式是C5H10O4，也就是说脱氧核糖比核糖少了一个O，这也是为什么它叫脱氧核糖的原因。从分布来讲，核糖和脱氧核糖是各种细胞都有，其中核糖是RNA的组成成分，脱氧核糖是DNA的组成成分。常见的六碳糖包括葡萄糖、果糖、半乳糖。从分子式来看，它们的分子式都是C6H12O6；从分布来看，葡萄糖在各种细胞中都有，它是细胞生命活动的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”。当生物体进行生命活动需要能量时，能量由葡萄糖氧化分解提供。果糖，顾名思义，当然是水果里面比较多。果糖存在于植物细胞提到半乳糖，我们很容易联想到动物的乳汁，在动物乳汁中有乳糖，而半乳糖则是乳糖的一种组成成分，所以半乳糖是动物细胞才有的。不管是果糖还是半乳糖，它们都是可以提供能量的。接下来我们学习常见的二糖。二糖是由两分子单糖脱水缩合而成的化合物，一般要水解成单糖才能被细胞吸收。常见的二糖有：蔗糖、麦芽糖、乳糖等，它们都是由两分子单糖脱水缩合而成。麦芽糖是由2个葡萄糖分子脱水缩合而成；蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖脱水缩合而成；乳糖则是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脱水缩合而成。麦芽糖顾名思义，在发芽的小麦当中含量比较高，所以麦芽糖主要分布在植物细胞中。蔗糖则是在甘蔗和甜菜里面含量比较高，我们平常吃的糖主要都是蔗糖，比如，红糖、白糖、冰糖等都是蔗糖，它也是存在于植物细胞中。乳糖则是在动物的乳汁中比较多，所以乳糖存在于动物细胞中。这些糖都可以水解成单糖，然后氧化分解供能。（3）接下来我们学习常见的多糖。生物体内的糖类绝大多数以多糖[(C6H10O5)n]的形式存在。多糖是由多个单糖脱水缩合形成的，常见的多糖有淀粉、纤维素、糖原。在植物中，淀粉是一种非常常见的多糖。我们知道绿色植物通过光合作用产生淀粉，并且把它作为一个储能物质储存在细胞中。所以淀粉分布在植物细胞中，它是一种重要的储能物质。分布：玉米、小麦、水稻含有丰富的淀粉，淀粉还存在于马铃薯、山药、甘薯中植物中的另外一种多糖叫做纤维素，纤维素是植物细胞壁的主要成分，所以纤维素是分布在植物细胞当中的。纤维素是一种不溶于水的多糖，在人和动物体内很难消化，即使一些草食类动物有发达的消化器官，也需借助某些微生物的作用才能分解这类多糖。既然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”？分布：纤维素的作用：接下来我们学习第3种多糖----糖原。糖原分布在动物细胞中，在肌肉和肝脏中尤为丰富，存在于肌肉中的糖原叫做肌糖原，存在于肝脏细胞中的糖原叫做肝糖原，是人和动物重要的储能物质。当细胞生命活动消耗了能量，人和动物血液中葡萄糖含量低于正常时，肝脏中的糖原便分解产生葡萄糖及时补充。几丁质，又称为壳多糖，广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。应用：1、废水处理2、制作食品的包装纸和食品添加剂3、制作人造皮肤淀粉、纤维素、糖原，构成它们的基本单位都是葡萄糖，但为什么它们的性质和功能却相差那么远？如同组成金刚石和石墨的成分都是碳，但是它们的物理性质和功能却相差悬殊，这主要是由于分子内部排列不同，导致结构不同而造成的，道理相似。师：人在患急性肠胃炎时浑身乏力，往往采取静脉输液治疗。输液中含有葡萄糖，你知道为什么吗？输液中能用蔗糖来代替葡萄糖吗？临床上医生给病人输入葡萄糖液，可以为病人提供能量和营养。葡萄糖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，为病人的生命活动提供能量。蔗糖是二糖，必须经消化分解成两分子单糖后才能进入人体细胞。蔗糖可以以口服的方式补充人体能量。细胞中的脂质接下来我们学习细胞中的脂质，组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有些还含有N、P。脂质的特点：脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更多。（2）脂质通常不溶于水，易溶于脂溶性有机溶剂。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常见的脂质有脂肪、磷脂、固醇3类，它们的分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等。接下来我们分别介绍一下几种常见的脂质。首先我们来了解一下脂肪。脂肪是我们常见的脂质，由甘油和脂肪酸2种物质构成，课本上有甘油、脂肪酸的结构式，通过这个结构式可以了解脂肪是由C、H、O三种元素组成。那么同学们知道脂肪主要分布在哪些部位呢？经过研究发现，脂肪广泛分布于以下部位：师：在人和动物体内，脂肪主要分布在哪些部位？=1\*GB3①动物的皮下组织、内脏器官周围等部位师：在日常生活中，同学们知道的含脂肪较高的植物有哪些？脂肪主要在这些植物的什么器官？=2\*GB3②许多植物的种子、果实中含有较多的脂肪，例如花生、芝麻、蓖麻、大豆、油菜种子等那脂肪对于生物体又有什么作用呢？接下来我们一起通过几则资料了解一下。资料一、1g糖原氧化分解释放出约17KJ的能量，而1g脂肪可以放出约39KJ的能量。等质量的糖原和脂肪氧化分解，脂肪释放的能量多。说明脂肪是细胞内良好的储能物质资料二、生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达4cm。生活在海洋中的大型哺乳动物如鲸、海豹等，皮下有厚厚的脂肪层。说明脂肪还是一种很好的绝热体，具有保温的作用资料三、动物内脏器官周围的脂肪，在动物奔跑、跳跃过程中，有缓冲外力冲击保护内脏的作用，减少内部器官之间的摩擦。说明脂肪具有缓冲、减压的作用接着我们再来看看另外一种脂质----磷脂，磷脂由C、H、O、N、P五种元素构成，我们之前说脂质存在于所有细胞中，其实主要是磷脂存在于所有细胞中，因为磷脂是构成细胞膜及其他细胞器膜的主要物质，是细胞膜的骨架。磷脂在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量比较丰富。下面我们来学习脂质中的最后一类----固醇。固醇是一类具有相似结构的物质的统称，由C、H、O三种元素组成。固醇又包括胆固醇、性激素及维生素D，我们分别来了解这三种固醇类物质的功能。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；性激素能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能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。胆固醇在许多动物性食物中比较丰富，虽然对人体有用，但是如果过量摄入，胆固醇则会在血管壁上形成沉淀、堵塞血管，危及生命，因此要注意对这些食物的选择，健康饮食。糖类与脂肪的转化糖类供应充足的情况下，可大量转化为脂肪血液中的多余葡萄糖除转化为糖原外，若还有富余，则转化为脂肪和某些氨基酸脂肪不能大量转化为糖类脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。小结：同学们，今天我们学习了细胞中的两大类有机物质----糖类和脂质，我们一起来梳理一下这些内容。糖分为单糖、二糖、多糖，二糖和多糖都是由单糖经过脱水缩合形成的，多糖经过水解后能变成单糖从而被生物体吸收，糖类是生物体主要的能源物质。脂质我们学习了3种：脂肪、磷脂、固醇。我们常见的是脂肪，它是我们人和动物最重要的储能物质，同时还具有保温、缓冲、减压的功能；磷脂是构成细胞膜及细胞器膜的主要成分，存在于所有细胞中；固醇包括胆固