1、第 4 节 细胞中的糖类和脂质 学习目标 1概述糖类的种类和作用。(重点、难点) 2举例说出脂质的种类和作用。 3说明生物大分子以碳链为骨架。(重点、难点), 知识结构 细胞中的糖类 1糖类的组成元素 糖类分子都是由 C、H、O 三种元素组成的。多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是 21, 类似水分子,所以糖类又称为“碳水化合物”。 2糖类的种类和功能 3.糖类的分类依据 (1)依据能否被水解及水解产物可将糖类分为单糖、二糖和多糖。 (2)依据糖类的来源和归属可将糖类分为: 动、植物细胞共有的糖,如脱氧核糖、核糖、葡萄糖等。 动物细胞特有的糖,如糖原、乳糖等。 植物细胞特有的糖,如蔗糖、麦芽糖、
2、淀粉、纤维素等。 (3)依据糖类的功能,可将糖类分为: 细胞的重要能源物质,如葡萄糖等。 细胞的重要储能物质,如淀粉、糖原等。 构成细胞的重要结构物质,如脱氧核糖、核糖、纤维素等。 (4)依据糖类是否具有还原性,可将糖类分为: 还原糖,可与斐林试剂反应,在 5065 水浴条件下出现砖红色沉淀。如葡萄糖、果 糖、麦芽糖、乳糖等。 非还原糖,如淀粉、蔗糖、纤维素、糖原等。 (1)生活中常用的红糖、白糖、冰糖等都是由蔗糖加工制成的。 (2)二糖和多糖的水解 麦芽糖 2 分子葡萄糖 水 解 蔗糖 1 分子果糖1 分子葡萄糖 水 解 乳糖 1 分子半乳糖1 分子葡萄糖 水 解 多糖(C 6H10O5)n
3、的完全水解产物是葡萄糖。 (3)多糖中的纤维素是构成植物细胞壁的主要成分,而原核细胞的细胞壁不含纤维素,是由 肽聚糖构成的。因此能否被纤维素酶除去细胞壁,是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。 (4)并非所有的糖都是能源物质,如核糖、纤维素等不参与氧化分解供给能量。 教材第 3031 页参考答案 问题探讨 1不一样多。 2糖类,因为糖类是主要的能源物质。 旁栏思考题 糖尿病人的饮食中,米饭、馒头等主食也需限量,是因为其中富含淀粉,淀粉经消化分解 后生成的产物是葡萄糖。 【例 1】 植物细胞和动物细胞中储存能量的糖类依次是( ) A纤维素和糖原 B麦芽糖和乳糖 C淀粉和糖原 D葡萄糖和纤维素 解析
4、:植物细胞中储存能量的是淀粉,动物细胞中储存能量的是糖原。纤维素也是多糖, 但是很多时候不能被生物体利用。葡萄糖、麦芽糖、乳糖等都是能源物质,但不是储能物质。 答案:C 点拨:在理解各种糖类的时候,很容易混淆的是有关“最常见的”或“最主要的”之类的 问题,现总结如下:(1)生物体的主要供能物质糖类;(2)细胞中的主要能源物质葡萄 糖;(3)最常见的单糖葡萄糖;(4)最常见的二糖蔗糖;(5)植物体内常见的二糖麦 芽糖;(6)动物体内常见的二糖乳糖;(7)生物体内绝大多数糖类的存在形式多糖;(8) 最常见的多糖淀粉、糖原;(9)细胞可以直接吸收的糖葡萄糖。 细胞中的脂质 1脂质的组成元素 脂质主要
5、由 C、H、O 三种元素组成,有的脂质还含有 P 和 N 等元素。 2脂质的特点 (1)氧的含量远远小于糖类,而氢的含量多于糖类。 (2)不同的脂质分子结构差异很大,通常不溶于水,而易溶于许多有机溶剂中,如丙酮、乙 醚、氯仿等。 3脂质的种类和功能 (1)由于脂肪中的含氢量比糖类更多,因此在氧化分解时耗氧量要比糖类多,释放出来的能 量也多。1 g 糖原氧化分解释放出约 17 kJ 的能量,1 g 脂肪氧化分解可以放出约 39 kJ 的能量。 (2)太阳光中的紫外线能促使胆固醇转化成维生素 D,促进人体对钙和磷的吸收,防止佝偻 病和骨质疏松症的发生。但除维生素 D 外,其他维生素都不属于脂质。
6、教材第 32 页 参考答案 思考与讨论 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、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物都含有较高的脂肪,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外,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。 旁栏思考题 熊在冬眠前大量取食获得的营养,有相当多的部分转化为脂肪储存,既可御寒,又能供给 冬眠中生命活动所需的能量。 【例 2】 脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下面是有关脂质的生物学功能的叙述, 其中属于磷脂的生物学功能的是( ) 生物膜的主要
7、成分 储存能量的分子 构成生物体表面的保护层 很好的绝热体, 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 解析:磷脂的生物学功能主要是构成生物膜;脂肪的生物学功能是储存能量和保温、缓冲 等;固醇类物质的生物学功能是对生命活动起调节作用;构成生物体表面保护层的是蜡质,属 于脂质,但不是磷脂。 答案:C 点拨:有的同学经常把脂肪和脂质混淆,认为二者是相同的,或者认为脂肪包括脂质,这 些观点都是错误的。脂肪只是脂质的一类物质,脂质除包括脂肪外,还包括磷脂和固醇等。磷 脂是构成生物膜的主要成分,是脂质的一种;固醇包括胆固醇、性激素和维生素 D。 生物大分子以碳链为骨架 1单体与
8、多聚体 单体(基本单位) 多聚体(生物大分子) 单糖(葡萄糖) 多糖(淀粉、糖原、纤维素) 氨基酸 蛋白质 核苷酸 核酸 脂肪是由甘油和脂肪酸发生化学反应生成的,它不具有构成多聚体的单体。 2碳是生命的核心元素 (1)单体以碳链为骨架(如图 241 所示) (2)许多单体连接成多聚体(如图 242 所示) 碳是生命的核心元素,没有碳就没有生命。 (1)碳元素的特性 碳原子有 4 个价电子,这 4 个价电子可与许多原子相结合,也可以与其他碳原子形成共 价键。 不同数目的碳原子可以通过共价键形成不同长度的碳链,它们可以是直链,也可以结合 成环状或分支状,相邻碳原子之间还可以结合成双键或三键等。 (
9、2)细胞生命活动的实现 由碳链构成的有机物再进一步构成生物体最基本的 结构单位细胞,这样,生物才表现出生命活动。所以从元素角度讲,碳是生命的核心 元素,没有碳就没有生命。 【例 3】 下列关于“地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的”原因的叙述中,错 误的是( ) A碳元素在生物体内含量最多 B碳原子含有四个价电子 C碳原子之间能以共价键结合 D许多含碳有机物能连接成链或环 解析:本题考查碳原子在组成生物大分子中的重要作用。解答此题,应从碳原子的化学性 质方面进行解释。碳元素是组成生物体的主要成分之一,但并非含量最多,在生物体内含量最 多的元素是氧,但由于碳原子的四个价电子可与许多原子结合,也可以与其他碳原子以共价键 的形式形成不同长度的链状或环状结构,从而构成有机物的基本骨架,所以碳是构成细胞的最 基本元素。 答案:A 点拨:碳是生命的核心元素的原因应从碳原子的化学性质入手进行分析,不能从含量上分 析。