人教新课标高中生物必修一章节知识要点（细胞中的糖类和脂质）.doc

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［教材优化全析］
问题警示：
为什么人在虚弱的时候，摄入葡萄糖可以增强活力?
要点提示：因为葡萄糖可以为人的生命活动提供能量。除了葡萄糖能提供能量外，人的许多食物成分都可以提供能量，比如淀粉、脂肪、蛋白质等。

一、细胞中的糖类
1.糖类的元素组成：C、H、O，其中多数糖类分子中H∶O=2∶1，因此糖类又称为碳水化合物，结构通式为Cm（H2O）n。
2.糖类的种类：单糖、二糖和多糖
如下表：

常见种类
单糖
五碳糖
核糖、脱氧核糖
六碳糖
葡萄糖、果糖、半乳糖
二糖
蔗糖、麦芽糖、乳糖
多糖
淀粉、纤维素、糖元
特别提示：
全析提示
有些糖如脱氧核糖〔C5H10O4〕分子中H和O原子数之比不是2∶1，因此称糖为碳水化合物并不恰当。
（1）单糖是不能再水解的最简单的糖，葡萄糖是最常见的单糖之一，又是许多糖的组成成分。它可以游离存在于水果、谷类、蔬菜和血液中，也可以结合形式存在于二糖和多糖分子中。葡萄糖分子式为C6H12O6其中C占40%，H占6.7%，O占53.3%。果糖与葡萄糖是同分异构体，即分子式相同，分子结构不同。核糖（C5H10O5）和脱氧核糖（C5H10O4）是只差一个氧原子的两种五碳糖，它们是组成DNA和RNA的重要成分。
（2）二糖（C12H22O11）由两分子单糖脱水缩合而成，在酶的作用下水解后也能分解成两分子单糖。在植物细胞中重要的二糖是蔗糖和麦芽糖。蔗糖由一分子葡萄糖和一分子果糖脱水缩合而成。日常食用的糖（如白糖、红糖、冰糖等）主要是蔗糖。甘蔗、甜菜、胡萝卜和有甜味的果实（如香蕉、菠萝等）里都有丰富的蔗糖。甘蔗含蔗糖约20%。麦芽糖大量存在于发芽的谷粒，特别是麦芽中。淀粉水解可产生麦芽糖。麦芽糖由二分子葡萄糖脱水缩合而成。
在动物细胞内重要的二糖是乳糖，它由一分子葡萄糖和一分子半乳糖脱水缩合而成，哺乳动物的乳汁中含有丰富的乳糖。
葡萄糖的结构式为

二糖又叫双糖。

麦芽糖具有还原性。
（3）多糖是由多个单糖分子脱水缩合而成的。淀粉和纤维素是植物体内的多糖。淀粉是植物细胞内重要的贮存能量的物质，它大量存在于植物种子（如玉米、小麦等谷类植物）以及植物贮藏茎和贮藏根中（如马铃薯、山药、甘薯等）。
淀粉在酶的作用下，最终水解产物是葡萄糖。其水解的过程是逐步进行的。

（遇碘显蓝色）（遇碘显红色）　　　（遇碘不显色）

（遇碘不显色）
有的多糖还与非糖物质结合形成结合糖。如糖蛋白。粘多糖就属于糖蛋白的一种，是含氮的多糖。
用热水溶解淀粉时，可溶的一部分为直链淀粉，另一部分不能溶解的为支链淀粉。
直链淀粉遇碘呈蓝色，支链淀粉遇碘呈紫色。
纤维素是植物细胞壁的主要成分，对细胞有支持保护作用。纤维素不溶于水，在酶的作用下水解最终形成葡萄糖。人体内没有纤维素酶，不能消化纤维素，但是食物中的纤维素成分能刺激肠道蠕动，减少癌症的发生。
糖元是动物细胞内贮存能量的多糖，存在于细胞质中，在肝脏和肌肉的细胞中含量较多。糖元与碘作用显红褐色。
3.糖类的功能
糖类的功能有以下几点：（1）糖类是生物体的主要能源和碳源物质：糖类物质可以通过分解而放出能量，这是生命活动所必需的。糖类还可以为生物体合成其他化合物（如某些氨基酸、核苷酸、脂肪酸等）提供碳原子和碳链骨架，构成组织细胞的成分。
（2）糖类与生物体的结构有关：纤维素和壳多糖都不溶于水，有平坦伸展的带状构象，堆砌得很紧密，所以它们彼此之间的作用力很强，适于作强韧的结构材料。纤维素是植物细胞壁的主要成分。壳多糖是昆虫等生物体外壳的主要成分。细菌的细胞壁由刚性的肽聚糖组成，它们保护着质膜免受机械力和渗透作用的损伤。细菌的细胞壁还使细菌具有特定的形状。
（3）糖类是贮藏的养料：糖类以颗粒状态贮存于细胞质中，如植物的淀粉、动物的肝脏和肌肉中的糖元。
（4）糖类是细胞通讯识别作用的基础：细胞表面可以识别其他细胞或分子，并接受它们携带的信息，同时细胞表面也通过表面上的一些大分子来表示其本身的活性。细胞与细胞之间的相互作用，是通过一些细胞表面复合糖类中的糖和与其互补的大分子来完成的。
（5）糖类具有润滑保护作用：黏膜分泌的黏液中有黏稠的粘多糖，可以保护润滑的表面。关节腔的滑液就是透明质酸经过大量水化而形成的黏液。
半纤维素也是一种多糖，存在于植物木质化部分。果胶也是一种多糖。

糖元有“动物淀粉之称。在肌肉中的糖元叫肌糖元，在肝脏中的糖元叫肝糖元。

糖类不仅是生物体基本的营养物质和重要的组成成分，而且与细胞的识别与保护作用有关。
二、细胞中的脂质
1.脂质的元素组成
组成脂质的化学元素主要是C、H、O，有的脂质还含有P和N。
2.脂质的种类：脂肪、磷脂和固醇
特别提示：
脂质含C、H元素较多，含O较少，糖类则与之相反。

（1）脂肪是最常见的脂质。在人和动物体内，脂肪主要分布在皮下、大网膜、肠系膜等处。植物中，芝麻、花生、油菜等油料作物的种子中含较丰富的脂肪。食物中的油脂主要是油和脂肪，一般把常温下是液态的称为油，固态的称为脂肪。
脂肪大量储存在植物种子、果实细胞和动物脂肪细胞中。
脂肪是甘油与脂肪酸结合而成的甘油三酯。脂肪只含有C、H、O三种元素。
（2）磷脂：广泛分布在动植物组织中，磷脂在动物体内多存在于脑和神经组织中，在心脏和肝脏中的含量也不少；植物的种子中含磷脂也比较多，如大豆种子的含磷脂量达2%。磷脂大多不溶于丙酮，不溶于水，但像亲水胶体一样，能在水中膨胀并生成乳状液或胶体溶液。磷脂的种类有卵磷脂、胶磷脂和神经磷脂等。
卵磷脂又称蛋黄素，大量存在于各种动物的组织和器官中，尤其在蛋黄、脑、肾上腺、红细胞中的含量较多。蛋黄中卵磷脂的含量可达8%~10%。许多种植物的种子（如大豆、葵花子）也含有卵磷脂。
脂肪水解成甘油和脂肪酸。

思维拓展
磷脂与糖脂、脂蛋白、固醇等合称类脂。糖脂主要存在于脑中，和细胞组织的免疫及细胞识别有关。脂蛋白是血液中脂质的主要运输工具。
（3）固醇包括胆固醇、性激素和维生素D等。
胆固醇在神经组织和肾上腺中含量特别丰富，约占脑的固体物质的17%。性激素包括雌性激素、雄性激素和孕激素等。雄性和雌性动物体内都存在着一定比例的雄性激素和雌性激素。维生素D是由维生素D原经过紫外光激活后形成的。在人和动物皮肤的表皮内有一种胆固醇（维生素D原）经日光照射后可转化成维生素D。
全析提示
除维生素D外，其他维生素都不属于脂质类。
3.脂质的功能
脂肪是生物体内储存能量的主要物质，与糖类相同质量的脂肪储存的能量约是糖类的两倍。高等动物及人体内的脂肪能减少身体热量散失，维持体温恒定，减少内部器官之间的摩擦和缓冲外界压力的作用。脂肪摄取过多会在体内积累，使体重增加，引起肥胖。流行病学调查资料证实，高脂肪膳食与肠癌、肝癌、子宫癌、乳腺癌的发病率有一定关系。因此，重视合理的脂质营养对防止疾病和衰老都有重要意义。
磷脂是构成细胞膜和各种细胞器膜的主要成分。
1 g糖元和脂肪氧化分解分别放出
17 kJ和39 kJ的能量。

肥胖者易患动脉硬化、高血压、糖尿病以及胆结石症，甚至形成脂肪肝。
固醇类对生物体的正常新陈代谢和生殖过程起着重要的调节作用。胆固醇是人体必需的化合物，是动物细胞膜的重要成分。肝脏合成的胆固醇通常已足够人体所需，但许多食物中也含有胆固醇，如果摄入过多，体内过量的胆固醇会在血管壁上沉积下来，阻碍血液正常的流动，引起一些心血管疾病。维生素D能促进人体小肠对钙和磷的吸收和利用，促进骨正常钙化。
思维拓展
在膳食营养中应注意限制食用高胆固醇食品（如肉、乳酪、蛋等。）
问题解析：
糖尿病是由于血糖浓度过高引起的，糖尿病人应少食含糖（主要指葡萄糖、蔗糖等有甜味的糖）较多的甜味食品。但是，米饭和馒头等主食也要定量摄取，因为米饭、馒头中的糖类主要是淀粉，淀粉在人的消化道内受消化酶的作用，最终消化成葡萄糖，因此米饭、馒头等含淀粉较多的主食如果摄入过量也会造成血糖过高，使症状加重。
要点提炼
淀粉在人体内消化的过程是：

。
熊在入冬之前要吃大量的食物，有些食物成分在体内会转化成脂肪贮存起来。熊冬眠时不食不动，但也需要维持基本生命活动的能量，这就靠分解贮存在体内的脂肪来供能。
三、生物大分子以碳链为骨架
问题警示：
怎样理解碳是生命的核心元素，没有碳就没有生命这句话?
要点点拨：

（1）碳元素是构成生物体的主要成分之一。碳原子有4价电子，这4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式三键等。
（2）生物大分子（如多糖、蛋白质和核酸）都是由许多基本组成单位（又叫单体）连接而成的多聚体。每一个单体都以碳链为基本骨架，由许多碳链连接成更长的碳链（多聚体）。
组成多糖的单体是单糖，组成蛋白质的单体是氨基酸，组成核酸的单体是核苷酸。
（3）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。
此内容将在第3章进一步学习。

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