高一生物《必修1第2章第4节 细胞中的糖类和脂类》

第2章组成细胞的分子第4节细胞中的糖类和脂质教学目标：知识目标：概述糖类的种类和作用；举例说出脂质的种类和作用；说明生物大分子以碳链为骨架；能力目标：紧密联系生活实际，并用所学知识解释或解决生活中的问题；情感·态度·价值观目标：养成良好的生活习惯，追求健康的生活方式；教学重点：糖类的种类和作用；生物大分子以碳链为骨架；教学难点：多糖的种类；生物大分子以碳链为骨架；教学用具：多媒体电子课件；课时安排：1课时；教学过程：一引入：提出问题，激发学生兴趣：1.作为早餐，你会选择牛奶鸡蛋还是面包开水？2.很多人为了保持健美的身材，对脂肪类食物敬而远之，脂肪真的如此可怕吗？3.为什么低血糖的病人需要及时补充糖类，否则会发生晕眩？4．人的肥胖症状与饮食中的糖类和脂肪有什么关系？通过解答上面的问题，指出糖类是主要的能源物质。与此同时，结合课本中的“问题探究”引导学生进行讨论。二细胞中的糖类：（一）糖类的概念：关于碳水化合物名称的起源，可以举出一些例子。一般只含C、H、O。通式为Cn（H2O）m（有例外：如乳酸：C3H6O3，脱氧核糖：C5H10O4）C6H12O6：葡萄糖、果糖、半乳糖——同分异构体。（二）糖类的分类：（根据水解情况分类）1．单糖：通过静脉输液这个实例，着重强调葡萄糖是细胞活动所需要的主要能源物质。在此基础上总结单糖的概念，并列举一些常见的单糖（不能水解，五碳糖、六碳糖）。　　　　葡萄糖：光合作用的产物5 　　　　　　　　细胞重要的能源物质　　　　半乳糖：乳汁中核糖：参与构成RNA；脱氧核糖：参与构成DNA；2．二糖：水解后产生两个单糖。着重阐述二糖的种类、几种二糖的水解产物及含量丰富的食物。　　　　植物二糖：蔗糖、麦芽糖　　动物二糖：乳糖3．多糖：水解后产生多个单糖。由n个单糖失去（n-1）个水分子后形成的链状结构。主要介绍淀粉、糖原（动物淀粉分布在什么地方）和纤维素的作用及其含量丰富的食物。多糖都是由葡萄糖脱水缩合而成的产物，但是为什么会有那么大的不同之处呢？比如同属于多糖的淀粉是生物的主要能源食物，而纤维素和壳多糖又分别是植物细胞壁和昆虫外骨骼的主要成分。可以让学生联想淀粉、纤维素、昆虫外骨骼和肌肉中的糖原，从中感受到它们从形态到功能上的巨大差别。让学生想一想虽然这些多糖的基本单位都是葡萄糖，但如此不同，为什么？以帮助学生理解原来这是由于这些物质的结构不同造成的。这就如同组成金刚石和石墨的成分都是碳，但是它们的物理特性却相差悬殊，这主要是由于分子内部排列不同而造成的，道理相似。　　　　植物多糖：淀粉、纤维素　　　　动物多糖：糖元（肝糖元、肌糖元）水解时，需（n-1）个水分子，分解成n个单糖；附：甜度（按由高到低排列）：果糖(水果中含量较高)、蔗糖（甘蔗、甜菜）、麦芽糖（细细品尝才有甜味）、葡萄糖和淀粉（无甜味）三细胞中的脂质：从动物脂肪和植物脂肪引入，如：你吃过肥肉吗？吃过茶油、花生油、菜籽油、芝麻油吗？以上这些其主要成分都是脂肪。脂肪只是脂质中的一种。然后向学生介绍脂质的一般特性：包括分布、组成元素、溶解性、种类，等等。1．脂肪：组织学生完成讨论题，然后总结脂肪的生理功能。还可联系生活实际，如：熊在冬眠前大量取食获得的营养；骆驼的驼峰储存有大量的脂肪；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；人类的肥胖；等等。只含C、H、O三种元素，与糖类一致。所以，糖类和脂肪可以相互转化。贴近生活：吃糖吃得多，人会发胖；想要减肥，必须停止饮用可乐等含糖量较高的饮料；如何区分糖类和脂肪？糖类的H：O一般为2：1；脂肪的H：O为n：1（n较大）。所以脂肪也叫“高氢化合物”。思考：相同质量的糖类和脂肪，在体内彻底氧化分解（或在体外完全燃烧），哪个放出的能量多？脂肪的功能：备用能源物质（1g脂肪可释放出38.91kJ热量；1g5 糖类可释放出17.15kJ热量）　　脂肪一般位于皮下（“板油”）、肠系膜（“肠油”）和大网膜。2．磷脂：含磷酸。着重介绍磷脂在构成细胞膜和细胞器膜中的作用，及其在人和动植物组织中的分布情况。3．固醇：介绍一些代表物质（维生素D、性激素、胆固醇等）及各自的作用。胆固醇：也参与构成细胞膜，只有动物才有（动物内脏中含量较高），晒太阳可以促进胆固醇转变成维生素D；性激素：肾上腺也可分泌少量的性激素；维生素D：促进钙的吸收；肾上腺皮质激素：肾上腺皮质分泌的激素的总称；四生物大分子以碳链为骨架：以问题作为引入：1．多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，三种有机物共有哪些特点？（都由C、H、O三种元素组成，都是由小单位连接而成）2．这些小单位以什么相连？最后师生共同总结出：每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。五本节小结：通过本节的学习，我们知道，糖类又称为“碳水化合物”，有很多种，但不同的糖化学组成及在不同生物体内含量、分布各不相同，糖类是细胞生命活动所需要的主要能源物质。脂质也有很多种，最主要的是脂肪，还有磷脂和固醇类物质，它们在人体中都起着很重要的作用。多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，都是以碳链为骨架。六课堂练习：见幻灯。板书设计：第4节细胞中的糖类和脂质1．细胞中的糖类——主要的能源物质（1）化学组成：C、H、O，多数糖类的化学组成符合C（H2O）（2）糖类的分类：2．单糖（1）葡萄糖：细胞生命活动的主要能源物质（2）果糖、半乳糖、核糖、脱氧核糖3．二糖写出几种二糖的水解产物4．多糖（1）淀粉：分解产物：葡萄糖（2）糖原：分布、分解产物（3）纤维素：分解产物5．细胞中的脂质（1）化学组成：C、H、O、（P、N）（2）通常不溶于水，脂溶性（3）脂肪：作用、分布5 （4）磷脂：作用、分布（5）固醇：胆固醇、性激素、维生素D备课资源：1.淀粉天然淀粉一般含有两种组分：直链淀粉和支链淀粉。多数淀粉所含的直链淀粉与支链淀粉的比例为（20%～25%）∶（75%～80%）。某些谷物如蜡质玉米和糯米等几乎只含支链淀粉，而皱缩豌豆中直链淀粉含量高达98%。直链淀粉和支链淀粉在物理和化学性质方面有明显差别。纯的直链淀粉仅少量地溶于热水，溶液放置时重新析出淀粉晶体（退行现象）。支链淀粉易溶于水，形成稳定的胶体，静置时溶液不出现沉淀。淀粉在酸或淀粉酶作用下被逐步降解，生成分子大小不一的中间物，统称为糊精。糊精依分子质量的递减，与碘作用呈现由蓝紫色、紫色、红色至无色。例如，淀粉糊精呈现蓝紫色，红糊精为红褐色，消色糊精无色。2.糖蛋白糖蛋白是一类复合糖或一类结合蛋白质。糖蛋白中的糖链很少含多于15个单糖单位的，因此这里讲的糖链也称寡糖链或聚糖链。许多膜蛋白和分泌蛋白都是糖蛋白。细胞膜中的免疫球蛋白、病毒和激素等的膜受体也常是糖蛋白；消化道上皮细胞分泌的黏液主要成分是糖蛋白；从细胞分泌到胞外体液中的蛋白质也多是糖蛋白，这些糖蛋白包括血液中存在的激素蛋白、血浆蛋白等。作为胞外基质的结构蛋白质，胶原蛋白，也是糖蛋白。糖蛋白和糖脂中的糖链序列是多变的，结构信息丰富，甚至超过核酸和蛋白质。糖蛋白的糖链参与肽链的折叠和缔合；参与糖蛋白的转运和分泌；还参与分子识别和细胞识别，这可能是它最重要的生物学作用。分子识别是通过两个分子各自的结合部位来实现的。结合部位结构互补，相应的基团间产生足够的作用力，使两个分子结合在一起。分子识别是一种普遍的生物学现象。糖链、蛋白质、核酸和脂质各自间以及它们相互之间都存在分子识别。细胞识别实际上就是细胞表面分子的相互识别。例如，哺乳动物的卵细胞外面有一层透明的糖蛋白外衣，称透明带，由三种糖蛋白组成，糖链能被精子表面上的受体识别，精卵识别引发精子头部释放蛋白酶和透明质酸酶，使透明带水解，精子和卵细胞的细胞膜融合，精子核进入卵细胞内。3.脂质过氧化作用对机体的损伤脂质过氧化作用对机体损伤的机制十分复杂，是当前研究的重要课题之一。脂质过氧化的直接结果是膜不饱和脂肪酸减少，膜脂的流动性降低。过氧化产物还会引起膜蛋白共价交联与聚合，使膜蛋白处于永久性缔合状态，严重限制了膜蛋白在膜平面上的运动，导致膜功能异常。动脉粥样硬化是一种主要侵害大、中动脉，使血管内壁增厚、变硬、管腔狭窄的疾病。脂质过氧化物与此过程密切相关。5 老年斑或老年色素是衰老的重要标志之一。它出现在老年人的皮肤，特别是面部和手的背部，表现为褐色斑块或斑点。老年色素主要由脂褐素和黑色素组成。脂褐素是长期累积在老细胞内的不溶性有色物质，是氧化了的不饱和脂质、蛋白质和其他细胞降解物的聚合物，存在于所有细胞特别是神经元和肌肉细胞，影响RNA代谢，使细胞萎缩和死亡。5